WO2019174215A1 - 双流式新风净化装置 - Google Patents

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WO2019174215A1
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刘光朋
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青岛海尔空调器有限总公司
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    • F24F7/10Ventilation with ducting systems also by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with air supply, or exhaust, through perforated wall, floor or ceiling

Abstract

一种双流式新风净化装置,包括双向进出风管(2)、进风系统和排风系统,双向进出风管(2)包括外管(21)和设置于外管(21)中的第一内管(22)和第二内管(23),外管(21)中设置有热交换芯(1),热交换芯(1)将外管(21)分隔为第一部分和第二部分,第一内管(22)和第二内管(23)分别位于第一部分和第二部分,进风系统按空气流动方向包括外管(21)的第二部分、热交换芯(1)、引风机(531)、第一内管(22)和第一导流管(537),排风系统按空气流动方向包括外管(21)的第一部分、热交换芯(1)、排风机(541)、第二内管(23)和第二导流管(544)。通过热交换芯(1)的设置,能够减小热交换芯(1)在净化装置中的空间占用,降低安装和改造成本。

Description

双流式新风净化装置 技术领域
本发明涉及空气调节领域,具体涉及一种双流式新风净化装置。
背景技术
国际能源署发布的空气污染报告中明确提到:多达97%的中国人都暴露在超过世界卫生组织标准的PM2.5的危害下,严重的空气污染已导致中国人均寿命缩短25月,生活在重雾霾区的人群心肺免疫力下降了10%......近些年,由于空气污染加剧,雾霾频发,人们无法经常开窗通风换气,导致室内空气中的PM2.5等细菌颗粒极易侵入肺部及呼吸道,引起咳嗽、哮喘、肺炎甚至肺癌等疾病的同时,也引起人群间的交叉感染,被视为呼吸道流行病的根本原因。再加上人们长期处于室内的密闭环境中,甲醛、TVOC等装修污染物和人们呼出的二氧化碳不能及时排出室外而导致上述参数的浓度超标,还极易导致头晕、耳鸣,恶心,四肢乏力等症状。
为解决上述无法开窗通风换气的问题,现有技术中通常有两种解决方案,其一是购买空气净化器对室内空气进行过滤,其二是在室内安装大型新风系统,将室外新风通入室内,对室内空气进行过滤和更换。虽然相比于空气净化器,新风系统由于可以将室外新风引入室内而具有更好的换气效果,但是新风系统也不可避免地具有以下问题。首先,新风系统不仅需要对室内进行改造、工程繁琐、改造成本高,而且还占用了大量室内空间,影响室内美观,实用性差,不是普通家庭的最佳选择。其次,现有新风系统中通常使用的热交换芯为棱柱状(如六棱柱或四棱柱),该热交换芯的进风通道和出风通道需要单独连接进风管道和出风管道,这样一来,进风管道和出风管道不仅占用了新风主机(或称为全热交换器)的空间,而且还导致在墙体上或玻璃上需要开设两个管道孔,增加了穿墙或穿窗的次数,影响室内美观、提高了安装成本。
相应地,本领域需要一种新的双流式新风净化装置来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,即为了解决现有的采用棱柱状热交换芯的新风系统存在的占用空间大、改造成本高的问题,本发明提供了一种双流式新风净化装置,所述双流式新风净化装置包括双向进出风管、进风系统和排风系统,所述双向进出风管包括外管和设置于所述外管中的第一内管和第二内管,所述外管中设置有热交换芯,所述热交换芯将所述外管分隔为第一部分和第二部分,所述第一内管和所述第二内管分别位于所述第一部分与所述第二部分,所述进风系统按照空气流动方向包括所述外管的第二部分、所述热交换芯、引风机、所述第一内管和第一导流管,所述引风机安装于所述第一内管,所述第一导流管与所述第一内管远离所述热交换芯的一端连接,所述进风系统设置成能够在所述引风机的带动下,将室外新风通过所述外管的第二部分引入所述净化装置并穿过所述热交换芯后,通过所述第一导流管引入室内;所述排风系统按照空气流动方向包括所述外管的第一部分、所述热交换芯、排风机、所述第二内管和第二导流管,所述排风机安装于所述第二内管,所述第二导流管与所述第二内管远离所述热交换芯的一端连接,所述排风系统设置成能够在所述排风机的带动下,将室内空气通过所述外管的第一部分引入所述净化模块并穿过所述热交换芯与所述进风系统引入的新风进行热交换后,通过所述第二导流管排放至室外。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述热交换芯包括环状主体,所述环状主体沿轴向的第一侧形成有第一内环面和第一外环面,所述环状主体沿轴向的第二侧形成有第二内环面和第二外环面,所述第二外环面和所述第一内环面之间形成有多个进风流道,所述第一外环面和所述第二内环面之间形成有多个出风流道,所述多个进风流道和所述多个出风流道交叉排列。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述热交换芯包括棱状主体,所述棱状主体沿所述外管的长度方向的第一侧形成有至少两个第一内棱面和至少两个第一外棱面,所述棱状主体沿所述外管 的长度方向的第二侧形成有至少两个第二内棱面和至少两个第二外棱面,所述第二外棱面和对应的所述第一内棱面之间形成有多个进风流道,所述第一外棱面和对应的所述第二内棱面之间形成有多个出风流道,所述多个进风流道和所述多个出风流道交叉排列。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述第一导流管的管口面积沿远离所述第一内管的方向逐渐增大;并且/或者所述第二导流管的管口面积沿远离所述第二内管的方向逐渐增大。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述第一导流管的内壁上涂覆有超结构光矿化涂层,所述超结构光矿化涂层用于去除室内空气中的有机污染物。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述排风系统按照空气流动方向还包括套设于所述第一内管的第一过滤组件,所述第一过滤组件用于去除引入所述双流式新风净化装置的室内空气中的甲醛和/或TVOC。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述进风系统按照空气流动方向还包括套设于所述第二内管的第二过滤组件,所述第二过滤组件用于对引入所述双流式新风净化装置的新风进行过滤。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述进风系统按照空气流动方向还包括位于所述第二过滤组件之后且套设于所述第二内管的NCCO氧解聚组件,所述NCCO氧解聚组件用于分解引入所述双流式新风净化装置的新风中的细菌和有害气体;并且/或者所述进风系统按照空气流动方向还包括位于所述第二过滤组件之后且套设于所述第二内管的负离子组件,所述负离子组件用于去除引入所述双流式新风净化装置的新风中的臭氧和氨气;并且/或者所述进风系统按照空气流动方向还包括位于所述第二过滤组件之后且套设于所述第二内管的电辅热组件,所述电辅热组件用于对引入所述净化模块的新风进行加热。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述第一部分远离所述热交换芯的一端还设置有第一风栅,所述第一风栅上开设有第一通孔,所述第一内管从所述第一通孔穿出;所述第二部分远离所述热交换芯的一端还设置有第二风栅,所述第二风栅上开设有第二通孔,所述第二内管从所述第二通孔穿出。
在上述双流式新风净化装置的优选技术方案中,所述第一内管的外壁还设置有第一定位结构,所述第一内管通过所述第一定位结构实现在所述第一风栅和所述热交换芯之间的定位;并且/或者所述第二内管的外壁还设置有第二定位结构,所述第二内管通过所述第二定位结构实现在所述第二风栅和所述热交换芯之间的定位。
本领域技术人员能够理解的是,在本发明的优选技术方案中,双流式新风净化装置包括双向进出风管、进风系统和排风系统,双向进出风管包括外管和设置于外管中的第一内管和第二内管,外管中设置有热交换芯,热交换芯将外管分隔为第一部分和第二部分,第一内管和第二内管分别位于第一部分与第二部分,进风系统按照空气流动方向包括外管的第二部分、热交换芯、引风机、第一内管和第一导流管,引风机安装于第一内管,第一导流管与第一内管远离热交换芯的一端连接,进风系统设置成能够在引风机的带动下,将室外新风通过外管的第二部分引入净化装置并穿过热交换芯后,通过第一导流管引入室内;排风系统按照空气流动方向包括外管的第一部分、热交换芯、排风机、第二内管和第二导流管,排风机安装于第二内管,第二导流管与第二内管远离热交换芯的一端连接,排风系统设置成能够在排风机的带动下,将室内空气通过外管的第一部分引入净化模块并穿过热交换芯与进风系统引入的新风进行热交换后,通过第二导流管排放至室外。
通过热交换芯的设置,本发明的双流式新风净化装置解决了现有技术中采用新风系统改善室内空气质量的技术方案存在的占用空间大、改造成本高的问题,减小热交换芯在净化装置中的占用空间,降低改造成本。具体而言,热交换芯独特的结构使得在不影响净化装置的净化效果的前提下,巧妙地将第一内管和第二内管设置于外管内,大大减小进风管道和出风管道的空间占用;并且由于管状的净化装置在安装时可以直接将外管安装在墙体中或窗体中,并不占用室内空间,因而还减小了安装时的打孔数量,提高了室内的美观性,极大地降低了安装和改造的成本。进一步地,通过第一导流管和第二导流管的设置,一方面,进风系统和排风系统各自组成了文丘里管,通过文丘里效应实现室外新风和室内气流的加速流通,提高净化效率和换新风效率;另一方面,防止了室外新风和室内浑浊空气之间的相互干渉,有效避免了室外新风刚 入室内就被排气系统吸走排出室外的现象以及室内污浊空气排至室外后又被吸回室内的现象出现。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的用于双向进出风管的热交换芯。附图中:
图1为本发明的第一种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的结构示意图;
图2为本发明的第一种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的主视图;
图3为本发明的第一种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的俯视图;
图4为图3沿A-A方向的剖视图;
图5为图3沿B-B方向的剖视图;
图6为本发明的第一种实施方式中热交换器的结构示意图;
图7A为本发明的第一种实施方式中环状主体沿径向的截面示意图;
图7B-7F为本发明的第一种实施方式中环状主体的几种其他不同实施方式的截面示意图;
图8为本发明的第二种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的结构示意图;
图9为本发明的第二种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的主视图;
图10为图9沿C-C方向的剖视图;
图11为图9沿D-D方向的剖视图;
图12为本发明的第二种实施方式中热交换器的结构示意图;
图13为本发明的双流式新风净化装置的结构示意图(无导流管);
图14为本发明的双流式新风净化装置的工作原理示意图(无导流管);
图15为本发明的双流式新风净化装置的结构示意图(有导流管);
图16为本发明的双流式新风净化装置的工作原理示意图(有导流管);
图17为本发明的柜式空调室内机的结构示意图(一);
图18为本发明的柜式空调室内机的结构示意图(二)。
附图标记列表
1、热交换芯;11、环状主体;12、第一内环面;13、第一外环面;14、第二内环面;15、第二外环面;16、进风流道;17、出风流道;2、双向进出风管;21、外管;22、第一内管;23、第二内管;3、热交换芯;31、棱状主体;32、第一内棱面;33、第一外棱面;34、第二内棱面;35、第二外棱面;36、进风流道;37、出风流道;4、双向进出风管;41、外管;42、第一内管;5、双流式新风净化装置;511、外管;512、第一内管;5121、第一定位结构;513、第二内管;5131、第二定位结构;52、热交换芯;531、引风机;532、第二过滤组件;533、NCCO氧解聚组件;534、负离子组件;535、电辅热组件;536、第一风栅;537、第一导流管;541、排风机;542、第一过滤组件;543、第二风栅;544、第二导流管;6、柜式空调室内机;61、外壳;62、回风口;63、出风口;7、墙体;8、连接管。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。例如,虽然附图中的进风流道和出风流道的横截面为矩形,但是这种设置形式非一成不变,本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。例如,进风流道和出风流道的横截面还可以设置为圆形或其他任何形状。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和 操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
首先参照图1至图6,对本发明的用于双向进出风管的热交换芯的第一种实施方式进行描述。其中,图1为本发明的第一种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的结构示意图;图2为本发明的第一种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的主视图;图3为本发明的第一种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的俯视图;图4为图3沿A-A方向的剖视图;图5为图3沿B-B方向的剖视图;图6为本发明的第一种实施方式中热交换器的结构示意图。
如图1至图6所示,本发明首先提供了一种用于双向进出风管2的热交换芯1,双向进出风管2包括外管21和设置于外管21中的第一内管22和第二内管23,热交换芯1包括环状主体11,环状主体11沿轴向的第一侧形成有第一内环面12和第一外环面13,环状主体11沿轴向的第二侧形成有第二内环面14和第二外环面15,第二外环面15和第一内环面12之间形成有多个进风流道16,第一外环面13和第二内环面14之间形成有多个出风流道17,多个进风流道16和多个出风流道17交叉排列。热交换芯1设置于外管21中时,环状主体11的外缘将外管21分隔为第一部分和第二部分,第一内管22和第二内管23分别位于第一部分与第二部分,多个进风流道16的进口和出口分别与第二部分和第一内管22连通从而形成进风通道,多个出风流道17的进口和出口分别与第一部分和第二内管23连通从而形成出风通道。
进一步参照图4和图5,在一种可能的实施方式中,环状主体11沿径向的横截面(即图4或图5中垂直于附图面的截面)为圆环形,沿轴向的纵截面(指沿轴向且穿过热交换芯1中心的截取面,即图4和 图5所示出的截面)为相对于环状主体11的轴线上下对称的两个菱形,两个菱形靠近彼此的顶点重合,两个菱形远离彼此的顶点与彼此重合的顶点处在同一条竖直线上,从而第一内环面12和第二内环面14互不连通,第一外环面13与第二外环面15互不连通。继续参照图4和图5,第二外环面15与第一内环面12之间设置有多个横截面为矩形的直线型进风流道16,第一外环面13与第二内环面14之间设置有多个横截面为矩形的直线型出风流道17,并且由图可以看出,出风流道17与进风流道16呈90°垂直设置。
参照图6并结合图4和图5,外管21、第一内管22和第二内管23均为圆形管的双向进出风管2设置于墙体7内,热交换芯1设置于双向进出风管2中,环状主体11的外缘与外管21的内壁匹配,从而将外管21分为位于热交换芯1左侧的第一部分和位于热交换芯1右侧的第二部分。第一内管22与环状主体11的第一内环面12密封地连通,第二内管23与环状主体11的第二内环面14密封地连通,从而外管21的第一部分、出风流道17和第二内管23形成出风通道,室内空气能够通过该出风通道流出室外,外管21的第二部分、进风流道16和第一内管22形成进风通道,室外新风能够通过该进风通道流入室内,并且在穿过进风流道16的过程中与出风流道17中的室内空气进行热交换。
从上述描述可以看出,通过在环状主体11上开设交叉排列的进风流道16和出风流道17,使得本发明的热交换芯1能够应用于双向进出风管2中,并且多个进风流道16的进口和出口分别与第二部分和第一内管22连通从而形成进风通道,多个出风流道17的进口和出口分别与第一部分和第二内管23连通从而形成出风通道,从而热交换芯1与双向进出风管2结合成管状的热交换器。该热交换芯1独特的环状结构使得在不影响热交换器的换风量的前提下,通过第一内管22和第二内管23设置于外管21内,大大减小进风管道和出风管道的空间占用,并且由于管状的热交换器在安装时可以直接将外管21安装在墙体中或窗体中,并不占用室内空间,因而还减小了安装时的打孔数量,提高了室内的美观性,极大地降低了安装和改造的成本。
进一步地,环状主体11的外缘与外管21的内壁匹配和两个菱形靠近彼此的顶点重合的设置方式,使得进风通道与出风通道完全隔 绝,加强了热交换器的换气效果。沿轴向的纵截面为上下对称的两个菱形且菱形靠近彼此的点和远离彼此的点处于同一竖直线的设置方式,则同时保证了进风风量和出风的风量相匹配,进一步增强了室内空气和室外新风的热交换效果。矩形的进风通道和出风通道的设置,保证了环状主体11开设流道的数量充足以及不同流道间的间距的一致性,提高了环状主体11的利用率和热交换效果。
此外,由于现有技术中热交换芯1通常为棱柱状,还未曾有使用如本发明的环状的热交换芯1的技术方案,因此本发明的热交换芯1由于其结构新颖而具有突出的实质性特点和显著的进步,极大地丰富了热交换芯1的产品种类,增加了热交换芯1和热交换器的产品多样性。
当然,上述设置方式仅仅用来阐述本发明的原理,并非旨在于限制本发明的保护范围,在不偏离本发明原理的条件下,本领域技术人员有能力对本发明进行任何形式的修改,以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。例如,除了圆环外,环状主体11沿径向的横截面还可以为椭圆环或任意形式的环状,只要该环形与双向进出风管2相匹配即可,以便丰富本发明的应用场景;再如,第一内环面12与第二内环面14之间、第一外环面13与第二外环面15之间还可以通过设置挡板的方式实现互不连通;再如,环状主体11沿轴向的纵截面还可以为任意多边形,只要该边数大于四,以便在两侧都能形成内环面和外环面即可;再如,两个多边形远离彼此的点或边线的中点与两个多边形靠近彼此的点或边线的中点可以不在同一条竖直线上;再如,进风流道16或出风流道17的横截面还可以是圆形或其他形状、流道还可以为曲线型流道、流道的数量还可以基于实际应用场景进行更改等。
参照图7A-7F,图7A-7F示出了环状主体11沿轴向的纵截面其他几种可能的情形,其中,图7A示意出了前述的截面为两个菱形的实施方式;图7B和图7C示出了两个多边形是正五边形的情形,并且图7B中示出的进风流道16和出风流道17为曲线;图7D和图7E示出了两个多变性是正六边形的情形,并且图7D中示出了环状主体11具有两个第一外环面13和两个第二外环面15,图7E中示出的进风流道16和出风流道17还可以为曲线与直线的结合;图7F示出了两个多边形是正七边 形的情形,并且其还示出了环状主体11具有两个第一内环面12、两个第一外环面13和两个第二外环面15。
实施例2
下面参照图8至图12,对本发明的用于双向进出风管的热交换芯的第二种实施方式进行描述。其中,图8为本发明的第二种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的结构示意图;图9为本发明的第二种实施方式中用于双向进出风管的热交换芯的主视图;图10为图9沿C-C方向的剖视图;图11为图9沿D-D方向的剖视图;图12为本发明的第二种实施方式中热交换器的结构示意图。
如图8至图12所示,本发明还提供了一种用于双向进出风管4的热交换芯3,双向进出风管4包括外管41和设置于外管41中的第一内管42和第二内管(图中未示出),热交换芯3包括棱状主体31,棱状主体31沿X方向(如图8所示的坐标系)的第一侧形成有至少两个第一内棱面32和至少两个第一外棱面33,棱状主体31沿X方向的第二侧形成有至少两个第二内棱面34和至少两个第二外棱面35(参照图10),第二外棱面35和对应的第一内棱面32之间形成有多个进风流道36,第一外棱面33和对应的第二内棱面34之间形成有多个出风流道37,多个进风流道36和多个出风流道37交叉排列。参照图12,热交换芯3设置于外管41中时,棱状主体31将外管41分隔为第一部分和第二部分,第一内管42和第二内管分别位于第一部分与第二部分,多个进风流道36的进口和出口分别与第二部分和第一内管42连通从而形成进风通道,多个出风流道37的进口和出口分别与第一部分和第二内管连通从而形成出风通道。
进一步参照图10和图11,在一种可能的实施方式中,棱状主体31沿XOY面(参照图8的坐标系)的截面为上下对称的两个菱形,两个菱形靠近彼此的顶点重合,两个菱形远离彼此的顶点与彼此重合的顶点处在同一条竖直线上,从而两个第一内棱面32和两个第二内棱面34互不连通,两个第一外棱面33与两个第二外棱面35互不连通。继续参照图10和图11,每个第二外棱面35与第一内棱面32之间设置有多个横截面为矩形的直线型进风流道36,每个第一外棱面33与第二内棱面34 之间设置有多个横截面为矩形的直线型出风流道37,并且由图10和图11可以联合看出,出风流道37与进风流道36呈90°垂直设置。
参照图12并结合图10和图11,外管41、第一内管42和第二内管均为矩形管的双向进出风管4能够设置于墙体内,热交换芯3设置于双向进出风管4中,棱状主体31的外缘与外管41的四个内壁相匹配,从而将外管41分为位于热交换芯3前侧的第一部分和位于热交换芯3后侧的第二部分(图中未示出)。第一内管42与棱状主体31的两个第一内棱面32密封地连通,第二内管与棱状主体31的两个第二内棱面34密封地连通,从而外管41的第一部分、出风流道37和第二内管形成出风通道,室内空气能够通过该出风通道流出室外,外管41的第二部分、进风流道36和第一内管42形成进风通道,室外新风能够通过该进风通道流入室内,并且在穿过进风流道36的过程中与出风流道37中的室内空气进行热交换。
从上述描述可以看出,通过在棱状主体31上开设交叉排列的进风流道36和出风流道37,使得本发明的热交换芯3能够应用于双向进出风管4中,并且多个进风流道36的进口和出口分别与第二部分和第一内管42连通从而形成进风通道,多个出风流道37的进口和出口分别与第一部分和第二内管连通从而形成出风通道,从而热交换芯3与双向进出风管4结合成管状的热交换器。该热交换芯3独特的棱状结构使得在不影响热交换器的换风量的前提下,通过第一内管42和第二内管设置于外管41内,大大减小进风管道和出风管道的空间占用;并且由于管状的热交换器在安装时可以直接将外管41安装在墙体中或窗体中,并不占用室内空间,因而还减小了安装时的打孔数量,提高了室内的美观性,极大地降低了安装和改造的成本。
进一步地,棱状主体31的外缘与外管41的内壁匹配和两个菱形靠近彼此的顶点重合的设置方式,使得进风通道与出风通道完全隔绝,加强了热交换器的换气效果。沿XOY面的截面为上下对称的两个菱形且菱形靠近彼此的点和远离彼此的点处于同一竖直线的设置方式,则同时保证了进风风量和出风的风量相匹配,进一步增强了室内空气和室外新风的热交换效果。矩形的进风通道和出风通道的设置,保证了棱状 主体31开设流道的数量充足以及不同流道间的间距的一致性,提高了棱状主体31的利用率和热交换效果。
当然,上述设置方式仅仅用来阐述本发明的原理,并非旨在于限制本发明的保护范围,在不偏离本发明原理的条件下,本领域技术人员有能力对本发明进行任何形式的修改,以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。例如,第一内棱面32与第二内棱面34之间、第一外棱面33与第二外棱面35之间还可以通过设置挡板的方式实现互不连通;再如,棱状主体31沿XOY面的截面还可以为任意多边形,只要该边数大于四,以便在两侧都能形成至少两个内棱面和至少两个外棱面即可;再如,两个多边形远离彼此的点或边线的中点与两个多边形靠近彼此的点或边线的中点可以不在同一条竖直线上;再如,棱状主体31沿XOY面的截面形成的两个多边形还可以不对称设置,甚至多边形的边数也可以不同;再如,进风流道36或出风流道37的横截面还可以是圆形或其他形状、流道还可以为曲线型流道、流道的数量还可以基于实际应用场景进行更改等。特别地,棱状主体31沿XOY面的截面的形状和流道的形式仍然可以参照图7A-7F进行设置,此处不再赘述。
实施例3
下面参照图13至图16,对本发明的双流式新风净化装置进行描述。其中,图13为本发明的双流式新风净化装置的结构示意图(无导流管);图14为本发明的双流式新风净化装置的工作原理示意图(无导流管);图15为本发明的双流式新风净化装置的结构示意图(有导流管);图16为本发明的双流式新风净化装置的工作原理示意图(有导流管)。
如图13和图14所示,本发明的双流式新风净化装置5(以下简称净化装置5)主要包括双向进出风管、进风系统和排风系统。双向进出风管包括外管511和设置于外管511中的第一内管512和第二内管513,外管511中设置有热交换芯52,该热交换芯52为上述实施例1中的热交换芯1或实施例2中的热交换芯3。热交换芯52将外管511分隔为第一部分和第二部分,第一内管512和第二内管513分别位于第一部分与第二部分。参照图14并结合图13,进风系统按照空气流动方向依次包括:第二风栅543、外管511的第二部分、第二过滤组件532、电辅热 组件535、NCCO氧解聚组件533、负离子组件534、热交换芯52、引风机531和第一内管512;排风系统按照空气流动的方向依次包括:第一风栅536、外管511的第一部分、第一过滤组件542、热交换芯52、排风机541和第二内管513。其中,进风系统设置成能够在引风机531的带动下,将室外新风通过第二风栅543引入净化装置5,并依次通过外管511的第二部分、第二过滤组件532、电辅热组件535、NCCO氧解聚组件533、负离子组件534、热交换芯52、引风机531和第一内管512后引入室内;排风系统设置成能够在排风机541的带动下,将室内污浊空气通过第一风栅536引入净化装置5并依次通过外管511的第一部分、第一过滤组件542、热交换芯52、排风机541和第二内管513后排放至室外。在通过热交换芯52时,室内污浊空气与室外新风能够进行充分的热交换,以减少室内空气的能量流失,尽可能利用室内空气的热量对新风进行初次升温/降温。
按照图13所示方位,热交换芯52设置于外管511内并将外管511分为位于热交换芯52左侧的第一部分和位于热交换芯52右侧的第二部分,第一风栅536和第二风栅543分别通过螺钉螺接于外管511的两端,第一风栅536开设有与第一内管512匹配的第一通孔,第一内管512的左端伸出第一通孔与室内连通,右端与热交换芯52的左侧对接连通,且第一内管512的内部设置有引风机531,如轴流风机、贯流风机或离心风机等。相似地,第二风栅543开设有与第二内管513匹配的第二通孔,第二内管513的左端与热交换芯52的右侧对接连通,右端伸出第二通孔与室外连通,且第二内管513的内部设置有排风机541,如仍可以为轴流风机、贯流风机或离心风机等。继续参照图13,第一风栅536和第二风栅543之间依次设置有第一过滤组件542、热交换芯52、负离子组件534、NCCO氧解聚组件533、电辅热组件535、第二过滤组件532。
第一过滤组件542优选地为能够去除室内空气中的甲醛和TVOC的装置,如活性炭滤网等,设置第二过滤组件532的目的在于将室内污浊空气排至室外时吸附空气中的有害气体,有效保护外界环境,减少室内空气对室外环境的污染。
第二过滤组件532优选地为HEPA过滤器,HEPA过滤器通常包括三层过滤层(初级过滤层、荷电层、静电集尘层),对直径为0.3微米以下的微粒去除效率可达到99.97%以上。
负离子组件534的设置目的在于,负离子能够将新风中的臭氧、氨气等气体去除,进而达到镇静、镇痛、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压等功效。
NCCO氧解聚组件533的设置目的在于,不同于以活性炭为内芯的大多数空气净化器材料只能吸附不能分解,且滤芯花费大量成本需定时更换,NCCO氧聚解反应层具有的特点有:1、净化时间短。氧聚解反应层能够在新风通过时即刻捕获空气杂质与吸附家装污染气体,通过机内活氧发生器释放活氧,在NCCO的纳米环境下,通过几毫秒的催化便可高效彻底分解甲醛和异味,杀灭99%空气中的有害细菌,对氨气等有害气体的分解效率高达92%。2、净化效果达医疗级。由于在净化过程中有害气体被分解为二氧化碳和水,并且处理过程中无有害物、无臭氧残留,绝不造成二次污染,也无需更换滤芯,因此氧解聚组件还能还原空气的清新本质,最大限度的做到了节约耗材。
电辅热组件535可以为电加热丝或PTC半导体发热陶瓷,其能够在冬天对穿过第二过滤组件532后的新风进行初次加热,以便室外新风在经过热交换芯52进行热交换时二次提高新风的温度,维持室温的平衡,提高室内的舒适度。
进一步地,第一内管512的内壁上还涂覆有超结构光矿化涂层(图中未示出),超结构光矿化涂层用于去除室内空气中的有机污染物。超结构光矿化技术的工作原理系采取全新的方法制成微纳结构材料,改进其吸附能力,提高对光的响应能力,激活能量从紫外光突破到可见光,促进载流子分离,减少复合机率,将降解污染物的效率提升了两个量级,矿化率得到大幅提高。超结构光矿化材料将新型光敏化材料、超微结构金属化合物和纳米氧化物有机结合,使光催化效率是传统光触媒技术的10至100倍,同时促进光生载流子分离,减少复合几率,分解污染物时间从几小时缩短为颠覆性的几分钟,矿化率也提高到98.72%。超结构光矿化技术同时在矿化污染物、有害气体、细菌的时间及消减率方面取得很大成效,尤其是废水废气中的甲醛、苯等有机污染物得到快速 矿化,变成二氧化碳和水。涂覆有超结构光矿化技术的第一内管512摈弃了传统光触媒重复使用率低的特点,清洗十分方便,只需用清水简单冲洗后便可长久使用,增加了第一内管512的使用寿命。
在第一内管512和第二内管513的定位方式上,第一内管512和第二内管513上还分别设置有第一定位结构5121和第二定位结构5131(如焊接/粘接有定位环或定位凸起),第一内管512和第二内管513分别通过第一定位结构5121和第二定位结构5131实现定位。如第一过滤组件542上开设有与第一定位结构5121相匹配的槽结构,通过第一定位结构5121嵌入槽结构后第一风栅536与外管511的左端螺接过程中压紧第一定位结构5121的方式,实现第一内管512的定位。同样地,第二过滤组件532开设有与第二定位结构5131相匹配的槽结构,通过第二定位结构5131嵌入槽结构后第二风栅543与外管511的右端螺接过程中压紧第二定位结构5131的方式,实现第二内管513的定位。显然,槽结构还可以开设在第一风栅5121或第二风栅5131的内侧等。
此外,为了实现净化装置5的自动控制,还可以在净化装置5上设置检测组件(图中未示出)。例如,在第一内管512的外侧或外管511的第一部分处设置二氧化碳传感器,用以检测室内的二氧化碳浓度,在室内的二氧化碳浓度超过一定阈值时,净化装置5可以自动开启以对室内空气进行净化和换新风。再如,在外管511的第一部分或者第二内管513中设置细菌含量检测器,用以检测室内新风中的细菌含量,在该含量超过一定阈值时,自动开启净化装置5换新风,以对室内空气进行更换。再如,在第一内管512的管口处设置温度传感器,用以检测经过热交换后的室外新风的温度,当检测到温度过低时,电辅热组件535自动开启,对新风进行加热,以提高新风温度,减小新风对室内温度的影响,提高室内舒适度。
从上述描述可以看出,通过热交换芯52的设置,本发明的双流式新风净化装置5解决了现有技术中采用新风系统改善室内空气质量的技术方案存在的占用空间大、改造成本高的问题。热交换芯52独特的结构使得在不影响净化装置5的净化效果的前提下,巧妙地将第一内管512和第二内管513设置于外管511内,大大减小进风管道和出风管道的空间占用;并且由于管状的净化装置5在安装时可以直接将外管511 安装在墙体中或窗体中,并不占用室内空间,因而还减小了安装时的打孔数量,提高了室内的美观性,极大地降低了安装和改造的成本。
进一步地,第一过滤组件542的设置,能够有效去除室内排放空气中的甲醛和TVOC,从而保护室外环境,为环保做出应有的贡献,体现企业的责任感。HEPA过滤层的设置,可以使新风逐级过滤,呼吸更自由。负离子组件534的设置,能够去除新风中的臭氧、氨气等气体,进而达到镇静、镇痛、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压等功效。NCCO氧解聚组件533的设置,能够大大缩短净化时间,提高净化效率,节约耗材。第一内管512中超结构光矿化涂层的设置,能够提高室内有机污染物的去除效果,增加第一内管512的使用寿命。检测组件的设置,使净化装置5可以实现各功能组件的自动检测进而实现自动控制,并且,以上多功能组件在净化装置5内的高度集成还减少了购买单个功能模块的费用,真正实现一机多用。
当然,上述设置方式并非一成不变,本领域技术人员能够对其进行调整,如更改第一风栅536和第二风栅543的连接方式,采用粘接或卡扣连接等;如对上述各组件进行添加、删减或其他形式的组合、对热交换芯52进行如实施例1或2中的其他形式的更换等。
下面参照图15和图16,在另一种可能的实施方式中,为增强出风效果,提高净化效率、减少室外新风和室内浑浊空气之间在通过双向进出风管时相互干渉,还可以分别在第一内管512的室内端和第二内管513的室外端设置第一导流管537和第二导流管544,如第一导流管537/第二导流544管采用螺接、焊接或粘接的方式与第一内管512/第二内管513连接。优选地,第一导流管537和第二导流管544的管口面积分别沿远离第一内管512和第二内管513的方向逐渐增大,即沿新风流入室内的方向和室内空气排出的方向呈截面为圆形或矩形的喇叭状。此时,超结构光矿化涂层可以涂覆在第一导流管537中,以增大与室内空气的接触面积。这样设置的优点在于:一方面,进风系统和排风系统各自组成了文丘里管,通过文丘里效应实现室外新风和室内气流的加速流通,提高净化效率和换新风效率;另一方面,防止了室外新风和室内浑浊空气之间的相互干渉,有效避免了室外新风刚入室内就被排气系统吸走排出室外的现象以及室内污浊空气排至室外后又被吸回室内的现象出现。 而热交换芯52的独特结构设计,则巧妙地实现了气流的平滑的合并与分离的同时,也为文丘里效应的形成创造了条件。
实施例4
下面参照图17和图18并结合图13至图16,对本发明的柜式空调室内机进行描述。其中,图17为本发明的柜式空调室内机的结构示意图(一);图18为本发明的柜式空调室内机的结构示意图(二)。
如图17和图18所示,本发明的柜式空调室内机6主要包括外壳61、回风口62、出风口63以及上述实施例3中所描述的双流式新风净化装置5,双流式新风净化装置5包括进风系统和排风系统,进风系统的第一内管512与柜式空调室内机6的回风口62或出风口63连通。进风系统设置成能够在引风机的带动下,将室外新风通过外管的第二部分引入双流式新风净化装置并穿过热交换芯后,通过第一内管512引入柜式空调室内机6,然后借助柜式空调室内机6的出风口63排出,参与室内的空气循环;排风系统设置成能够在排风机的带动下,将室内空气通过外管的第一部分引入双流式新风净化装置5并穿过热交换芯与进风系统引入的新风进行热交换后,通过第二内管排放至室外。
参照图18,双流式新风净化装置5安装在空调室内机右侧的墙体7内,其第一内管512通过连接管8与柜式空调室内机6背面的壳体连通,进而与回风口62连通。当然,第一内管512还可以直接与柜式空调室内机6背面的壳体连通,双流式新风净化装置还可以设置在空调室内机的左侧、左侧上方、附近的窗体上等。通过上述设置方式,可以在不影响室内美观的情形下,达到净化室内空气和换新风的效果,并且这种方式改造成本和投入成本相较于购买空气净化器或安装新风系统来说大大降低。
在控制方式上,净化装置5可以单独控制,例如净化装置5内部配置有电控组件(图中未示出),为净化装置5配置遥控器或使用手机APP等方式对净化装置5内部的电控组件进行控制,也可以将净化装置5与空调器结合控制,例如在空调遥控器上事先预留用于控制净化装置5的按键,通过空调遥控器直接、或将主控组件连接至空调器预留接口的方式实现对净化装置5的一体化控制。
综上所述,本发明的用于双向进出风管的热交换芯、双流式新风净化装置以及柜式空调室内机的设置方式,带来的效果有:(1)创新性的热交换芯结构,丰富了热交换芯的产品种类,增加了产品的多样性;(2)无需开窗即可实现通风换气的效果,轻松地将净化后室外新鲜空气因入室内,增加室内含氧量,提高空气净化程度,满足大部分客户群体需求,大大增强了实用性;(3)双流式新风净化装置采用双向进出风管实现了双向换风的同时,减少了穿墙或穿窗次数和占用空间,增加室内美观性;(4)双流式新风净化装置的结构简单,成本低,涵盖多个目前先进的的功能组件,能够与空调器的完美结合,智能化的实现了一机多用;(5)负离子被医学界誉为“空气中的维生素",负离子组件的设置,可促进人体的新陈代谢,提高免疫力;(6)NCCO氧解聚组件的设置,大大缩短了净化装置的净化时间,提高了净化效率,节约了耗材;(7)结构光矿化涂层的设置,提高了室内有机污染物的去除效果,增加了第一内管的使用寿命;(8)各功能模块设有检测组件,通过遥控器的智能按键可实现对室内空气的自动调节;(9)冬季和夏季新风交换实现冷热平和交互,使室内空气始终平衡。
最后需要说明的是,虽然本实施方式中是以柜式空调室内机进行描述的,但是这并非在限制本发明的保护范围,本领域技术人员能够理解的是,本发明的双流式新风净化装置还能够应用于其他空调室内机,如挂式空调室内机、窗式空调器、或者中央空调器等。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种双流式新风净化装置,其特征在于,所述双流式新风净化装置包括双向进出风管、进风系统和排风系统,所述双向进出风管包括外管和设置于所述外管中的第一内管和第二内管,所述外管中设置有热交换芯,所述热交换芯将所述外管分隔为第一部分和第二部分,所述第一内管和所述第二内管分别位于所述第一部分与所述第二部分,
    所述进风系统按照空气流动方向包括所述外管的第二部分、所述热交换芯、引风机、所述第一内管和第一导流管,所述引风机安装于所述第一内管,所述第一导流管与所述第一内管远离所述热交换芯的一端连接,所述进风系统设置成能够在所述引风机的带动下,将室外新风通过所述外管的第二部分引入所述净化装置并穿过所述热交换芯后,通过所述第一导流管引入室内;
    所述排风系统按照空气流动方向包括所述外管的第一部分、所述热交换芯、排风机、所述第二内管和第二导流管,所述排风机安装于所述第二内管,所述第二导流管与所述第二内管远离所述热交换芯的一端连接,所述排风系统设置成能够在所述排风机的带动下,将室内空气通过所述外管的第一部分引入所述净化模块并穿过所述热交换芯与所述进风系统引入的新风进行热交换后,通过所述第二导流管排放至室外。
  2. 根据权利要求1所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述热交换芯包括环状主体,所述环状主体沿轴向的第一侧形成有第一内环面和第一外环面,所述环状主体沿轴向的第二侧形成有第二内环面和第二外环面,所述第二外环面和所述第一内环面之间形成有多个进风流道,所述第一外环面和所述第二内环面之间形成有多个出风流道,所述多个进风流道和所述多个出风流道交叉排列。
  3. 根据权利要求1所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述热交换芯包括;棱状主体,所述棱状主体沿所述外管的长度方向的第一侧形成有至少两个第一内棱面和至少两个第一外棱面,所述棱状主体沿所述外管的长度方向的第二侧形成有至少两个第二内棱面和至少两个第二 外棱面,所述第二外棱面和对应的所述第一内棱面之间形成有多个进风流道,所述第一外棱面和对应的所述第二内棱面之间形成有多个出风流道,所述多个进风流道和所述多个出风流道交叉排列。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述第一导流管的管口面积沿远离所述第一内管的方向逐渐增大;并且/或者所述第二导流管的管口面积沿远离所述第二内管的方向逐渐增大。
  5. 根据权利要求4所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述第一导流管的内壁上涂覆有超结构光矿化涂层,所述超结构光矿化涂层用于去除室内空气中的有机污染物。
  6. 根据权利要求1至3中任一项所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述排风系统按照空气流动方向还包括套设于所述第一内管的第一过滤组件,所述第一过滤组件用于去除引入所述双流式新风净化装置的室内空气中的甲醛和/或TVOC。
  7. 根据权利要求1至3中任一项所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述进风系统按照空气流动方向还包括套设于所述第二内管的第二过滤组件,所述第二过滤组件用于对引入所述双流式新风净化装置的新风进行过滤。
  8. 根据权利要求7所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述进风系统按照空气流动方向还包括位于所述第二过滤组件之后且套设于所述第二内管的NCCO氧解聚组件,所述NCCO氧解聚组件用于分解引入所述双流式新风净化装置的新风中的细菌和有害气体;并且/或者
    所述进风系统按照空气流动方向还包括位于所述第二过滤组件之后且套设于所述第二内管的负离子组件,所述负离子组件用于去除引入所述双流式新风净化装置的新风中的臭氧和氨气;并且/或者
    所述进风系统按照空气流动方向还包括位于所述第二过滤组件之后且 套设于所述第二内管的电辅热组件,所述电辅热组件用于对引入所述净化模块的新风进行加热。
  9. 根据权利要求1至3中任一项所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述第一部分远离所述热交换芯的一端还设置有第一风栅,所述第一风栅上开设有第一通孔,所述第一内管从所述第一通孔穿出;所述第二部分远离所述热交换芯的一端还设置有第二风栅,所述第二风栅上开设有第二通孔,所述第二内管从所述第二通孔穿出。
  10. 根据权利要求9所述的双流式新风净化装置,其特征在于,所述第一内管的外壁还设置有第一定位结构,所述第一内管通过所述第一定位结构实现在所述第一风栅和所述热交换芯之间的定位;并且/或者所述第二内管的外壁还设置有第二定位结构,所述第二内管通过所述第二定位结构实现在所述第二风栅和所述热交换芯之间的定位。
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