專利名稱：帶有熱交換器和空氣過(guò)濾器的通風(fēng)機(jī)或通風(fēng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)設(shè)備、裝置、系統(tǒng)和/或安裝。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種包括熱交換器和可替換的空氣過(guò)濾器的通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)設(shè)備、裝置、系統(tǒng)和安裝。本發(fā)明也涉及具有內(nèi)置式熱交換器和置于所述熱交換器新鮮空氣入口上游端的可替換的空氣過(guò)濾器的空氣調(diào)節(jié)器。
空氣調(diào)節(jié)器廣泛用于為住宅、商業(yè)或公共建筑、房屋或其它諸如辦公室、學(xué)校、電影院、戲院、大廳等封閉的空間或其它類似的地方中的人們提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。不過(guò)，雖然許多空氣調(diào)節(jié)器配有除去不新鮮的室內(nèi)空氣并吸入新鮮的室外空氣的裝置，但是它們的性能并不令人十分滿意。實(shí)際上，已有報(bào)告顯示在許多有空調(diào)的學(xué)校室內(nèi)二氧化碳濃度超過(guò)通?？山邮艿?00ppm的水平達(dá)35％之多。
為了補(bǔ)充空氣調(diào)節(jié)器的性能，可以將空氣調(diào)節(jié)器與通風(fēng)機(jī)一起使用或?qū)⑼L(fēng)機(jī)置入空氣調(diào)節(jié)器來(lái)使用，以使可能含有高濃度有害氣體的室內(nèi)空氣能夠經(jīng)常和有規(guī)律地被具有較高氧氣含量和較低有害氣體含量的空氣供應(yīng)所替代。在封閉的建筑物，特別是擁擠的建筑物中發(fā)現(xiàn)的有害氣體一般包括二氧化碳、一氧化碳、難聞氣味、以及象建筑材料中的甲醛和大理石中釋放的放射性氡等刺激物和有害氣體。
另一方面，雖然室外空氣一般具有較高含氧量，但它并非不含污染物而且在有較多建筑物的城市地區(qū)的室外空氣污染亦特別嚴(yán)重。室外空氣中一般發(fā)現(xiàn)的污染物一般包括顆粒污染物諸如塵土、灰燼、煙塵、由于柴油燃料的不完全燃燒而產(chǎn)生的顆粒、花粉、香料、酸或其它化學(xué)氣體和細(xì)菌有機(jī)物。
為了阻止或至少減少有害物質(zhì)進(jìn)入封閉的室內(nèi)空間以便提供一個(gè)更健康的室內(nèi)環(huán)境，通風(fēng)機(jī)或空氣調(diào)節(jié)器可以在“新鮮空氣”進(jìn)氣口處配有空氣過(guò)濾器?？諝膺^(guò)濾器通常是簡(jiǎn)單的篩網(wǎng)過(guò)濾器或較復(fù)雜的過(guò)濾器，例如活性炭過(guò)濾器、聚合泡沫過(guò)濾器、玻璃纖維過(guò)濾器和象那些含有高錳酸鉀的生物穩(wěn)定過(guò)濾器可作為有用的選擇或補(bǔ)充。在某些用途中，可以使用高效顆?？諝?HEPA)過(guò)濾器，公知的這種過(guò)濾器能有效清除空氣中0.3微米或更大的顆粒，其效能高達(dá)99.7％。某些在通風(fēng)機(jī)中使用的空氣過(guò)濾器可以包括一種或更多類型的過(guò)濾材料和設(shè)計(jì)以便理想地清除所提供的空氣中不同類型的有害物質(zhì)。
由于待排出的經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的室內(nèi)空氣一般或無(wú)可避免地都含有可以重新利用的熱能，能夠提供一種配有熱交換器使熱能在進(jìn)入和排出的氣流之間進(jìn)行熱交換以重新利用熱能的一種通風(fēng)機(jī)將為大眾所渴求。有了這個(gè)能量回收程序，向封閉的室內(nèi)空間提供額外的室外空氣只需用較低的能源成本及減少能源浪費(fèi)。
美國(guó)專利US5,238,052、US4,874,042和US4,377,400對(duì)這種帶有熱交換器的通風(fēng)機(jī)的例子作了描述。在那些例子中，利用熱交換器從排出的氣流中回收熱能以減少?gòu)呐懦龅目諝庵欣速M(fèi)熱能。這種能量回收不僅對(duì)環(huán)境保護(hù)有益，而且會(huì)減少對(duì)空氣調(diào)節(jié)器的負(fù)載或要求，同時(shí)也降低了空氣調(diào)節(jié)器的操作和運(yùn)行成本。這些益處是可以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槲覀冎览錃饬髋c熱氣流之間的熱交換會(huì)降低調(diào)節(jié)進(jìn)來(lái)氣流所需能量的總量。因此，對(duì)于空氣冷卻系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，進(jìn)來(lái)的氣流在排出的空氣離開(kāi)空氣調(diào)節(jié)器之前被排出的或排出的冷卻空氣冷卻。與此相類似，對(duì)于空氣加熱系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，出去的熱空氣用來(lái)對(duì)室外空氣在其進(jìn)入建筑物之前加熱。
因此，假若能夠提供一種在運(yùn)行時(shí)具有較高熱效率和較低運(yùn)行成本及而同時(shí)又具有高效空氣過(guò)濾器的通風(fēng)機(jī)是比較理想的。這種通風(fēng)機(jī)使環(huán)境能夠得到更佳保護(hù)，而且亦能降低浪費(fèi)的熱量和能量成本。由于城市空間比較寶貴，這種改良的通風(fēng)機(jī)最好具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及緊湊的特點(diǎn)。同時(shí)，為了易于維護(hù)通風(fēng)機(jī)的重要部件，例如熱交換器單元等通風(fēng)機(jī)最好采用模塊設(shè)計(jì)。此外，盡管通風(fēng)機(jī)能夠作為獨(dú)立的單元使用，但也希望此種改進(jìn)的通風(fēng)機(jī)可以與空氣調(diào)節(jié)器結(jié)合在一起或與空氣調(diào)節(jié)器一起使用。
針對(duì)上述對(duì)現(xiàn)在空氣調(diào)節(jié)器的的要求，提供裝有熱交換器和高效的具有耐久性和可靠性的空氣過(guò)濾器的空氣調(diào)節(jié)器是非常有益的同時(shí)也是非常理想的。不過(guò)，我們已觀察到象這樣描述的普通空氣調(diào)節(jié)器的性能在長(zhǎng)期使用以后會(huì)下降。因此，迫切需要一種具有高效熱交換器和空氣過(guò)濾器的空氣調(diào)節(jié)器或通風(fēng)機(jī)，其在長(zhǎng)期使用后能提供穩(wěn)定的性能。至少這種通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)易于或便于保持性能穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種通風(fēng)設(shè)備，該通風(fēng)設(shè)備包括主外殼，熱交換器，第一和第二通風(fēng)裝置和可拆卸的空氣過(guò)濾器。
該主外殼包括前殼，后殼，第一和第二空氣分隔室和過(guò)濾器分隔室；所述熱交換器和通風(fēng)裝置置于所述主外殼內(nèi)并位于所述前殼和后殼之間；所述熱交換器包括進(jìn)氣段和排氣段；所述前殼至少包括一個(gè)連接到所述熱交換器進(jìn)氣段下游端或出口的孔；所述第一和第二通風(fēng)裝置分別通過(guò)所述熱交換器的進(jìn)氣和排氣段使空氣流通；所述第一空氣分隔室與所述熱交換器的進(jìn)氣段、所述第一通風(fēng)裝置和所述過(guò)濾器分隔室連接，以使所述過(guò)濾器分隔室置于所述熱交換器的進(jìn)氣段上游來(lái)在移動(dòng)狀態(tài)下接收所述空氣過(guò)濾器；所述第二空氣分隔室與所述熱交換器的排氣段及所述第二通風(fēng)裝置連接；所述熱交換器的進(jìn)氣段的所述第一空氣分隔室上游的一段，即為包含所述過(guò)濾器分隔室的所述第一空氣分隔室的那一段，該段與所述前殼相鄰并可進(jìn)入該前殼或與之互通。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在封閉空間和外部空間之間轉(zhuǎn)換空氣的、根據(jù)前述任一權(quán)項(xiàng)要求的通風(fēng)設(shè)備，其中所述第一空氣分隔室為從所述外部空間將空氣流通到所述封閉空間提供一個(gè)通道，所述第二空氣分隔室為從所述外部空間將空氣流通到所述封閉空間提供一個(gè)通道，為了便于運(yùn)行而安裝好所述主外殼后，所述主外殼將所述外部空間和所述封閉空間連接起來(lái)以使所述前殼和所述后殼分別位于所述封閉空間和所述外部空間，位于所述進(jìn)氣段下游的所述前殼上的所述的孔，提供一個(gè)入口界面以使空氣從所述外部空間流通到所述封閉空間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在第一空間和第二空間之間轉(zhuǎn)換空氣的、包括主外殼、熱交換器、第一和第二通風(fēng)裝置和可拆卸的空氣過(guò)濾器的通風(fēng)設(shè)備。
該主外殼包括前殼，后殼，第一和第二空氣分隔室和過(guò)濾器分隔室；所述熱交換器和通風(fēng)裝置置于所述主外殼內(nèi)并位于所述前殼和后殼之間；所述熱交換器包括進(jìn)氣段和排氣段；所述前殼包括連接到所述熱交換器進(jìn)氣段下游端或出口的孔；所述第一和第二通風(fēng)裝置分別通過(guò)所述熱交換器的進(jìn)氣和排氣段使空氣流通；所述第一空氣分隔室與所述熱交換器的進(jìn)氣段、所述第一通風(fēng)裝置和所述過(guò)濾器分隔室連接，以使所述過(guò)濾器分隔室置于所述熱交換器的進(jìn)氣段上游來(lái)在移動(dòng)狀態(tài)下接收所述空氣過(guò)濾器；所述第二空氣分隔室與所述熱交換器的排氣段及所述第二通風(fēng)裝置連接；所述熱交換器的進(jìn)氣段上游的所述第一空氣分隔室的至少一段，即為所述包含所述過(guò)濾器分隔室的第一空氣分隔室的那一段，該段與所述前殼相鄰并可進(jìn)入該前殼或與之互通；所述前殼包括一個(gè)孔，通過(guò)該孔所述空氣過(guò)濾器可插入所述過(guò)濾器分隔室或從所述過(guò)濾器分隔室取出，其中為了便于運(yùn)行而安裝好所述主外殼后，所述主外殼將所述第一和第二空間隔開(kāi)，以使所述前殼和所述后殼分別位于所述第一空間和所述第二空間，并且位于所述進(jìn)氣段下游的所述前殼上的所述的孔提供一個(gè)入口界面以使空氣從所述第一空間流通到所述第二空間。
優(yōu)選地，所述前殼包括一個(gè)孔，通過(guò)該孔所述空氣過(guò)濾器可插入所述過(guò)濾器分隔室或從所述過(guò)濾器分隔室取出。
優(yōu)選地，所述過(guò)濾器分隔室一般在所述前殼和所述后殼之間延伸。
在一具體實(shí)施例中，所述主外殼包括一個(gè)總體上在縱向的方向延伸的，具有所述前殼和后殼的較長(zhǎng)的邊和一個(gè)從所述前殼向所述后殼延伸的較短的邊，在所述較短的邊上至少配有一個(gè)為所述過(guò)濾器分隔室提供上游通道的孔。優(yōu)選地，所述過(guò)濾器的過(guò)濾平面通常與所述前殼形成一個(gè)角，且優(yōu)選該角為90°。而且，所述第一外殼可至少包括一個(gè)連接到所述熱交換器排氣段上游端的孔。優(yōu)選地，所述前殼還包括一個(gè)可分離部件，在此部件上形成連接到所述熱交換器和所述過(guò)濾器分隔室的孔。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一通風(fēng)裝置置于所述空氣過(guò)濾器和所述熱交換器進(jìn)氣段上游端中間。
例如，所述第一通風(fēng)裝置可包括旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇，該旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇的軸通常與所述空氣過(guò)濾器垂直。
所述空氣過(guò)濾器優(yōu)選地包括活性炭與HEPA過(guò)濾器的組合。
所述第一和第二通風(fēng)裝置優(yōu)選地置于所述熱交換器進(jìn)氣和排氣段的上游。
例如，所述熱交換器包括許多層迭的金屬片，用于形成許多空氣通道，這些在所述金屬片的兩面形成的空氣通道可以交替連接到所述熱交換器的進(jìn)氣和排氣段。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一和第二通風(fēng)裝置的組合置于所述過(guò)濾器分隔室與所述熱交換器的中間。
圖6表明了適用于本發(fā)明的、用層迭鋁片制成的熱交換器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，箭頭所指的為氣流通道；圖7表明了具有熱交換器的通風(fēng)機(jī)的第二優(yōu)選實(shí)施例。
通風(fēng)機(jī)或通風(fēng)的一般設(shè)備1包括一個(gè)主外殼10，一個(gè)熱交換器20，一個(gè)第一通風(fēng)裝置30，一個(gè)第二通風(fēng)裝置40和一個(gè)空氣過(guò)濾器50。
主外殼10為主要部件提供一般支撐和保護(hù)，并為空氣通過(guò)通風(fēng)機(jī)進(jìn)出封閉的空間提供限定的空氣通道。主外殼10無(wú)需確定為任何具體的形狀或外形，圖5中的例子的提供僅僅是為了便于圖示?？偟膩?lái)說(shuō)，主外殼10可以說(shuō)成包括一個(gè)前面部分11，一個(gè)后面部分12，一個(gè)上面部分13，一個(gè)下面部分14和一個(gè)過(guò)濾器分隔室16。
下面部分14通常包括一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)來(lái)支撐操作部件的重量。上面部分13通常包括一個(gè)蓋子并為主要元部件提供保護(hù)以免受到天氣的影響。
前面部分11在室內(nèi)空間87和室外空間88之間提供一個(gè)主要界面并為外部空氣進(jìn)入和室內(nèi)空氣離開(kāi)室內(nèi)空間87提供通路。這些通路，例如，由有格柵的孔形成，這些孔與分別位于熱交換器的進(jìn)氣和排氣段的下游和上游端相對(duì)應(yīng)。為了易于維護(hù)，前面部分11可包括一個(gè)帶有格柵的孔的可拆卸蓋子16，以便在定期清潔零件時(shí)取下。
主外殼10的后面部分12一般是指主外殼中與前面部分相對(duì)或最遠(yuǎn)的部分。后面部分可為熱交換器排氣段的下游端提供出口孔?？傊瑸榱说玫捷^好的進(jìn)氣質(zhì)量，排氣出口應(yīng)置于離進(jìn)氣段上游“新鮮空氣”入口最遠(yuǎn)之處。
更具體地參看

圖1、圖2和圖5，熱交換器20、通風(fēng)裝置30、40、過(guò)濾器分隔室16和可拆卸過(guò)濾器都安裝在主外殼10內(nèi)并位于前殼和后殼之間。
在主外殼10內(nèi)，配有第一62和第二63封閉的分隔室或腔室。第一分隔室為外部空氣通過(guò)所述通風(fēng)機(jī)進(jìn)入封閉的室內(nèi)空間提供了一個(gè)“新鮮空氣”通道(用實(shí)箭頭表示)。第二分隔室或空氣通道為室內(nèi)空氣通過(guò)所述通風(fēng)機(jī)離開(kāi)封閉的空間提供了一個(gè)出口通道(“排氣通道”)(用虛箭頭表示)。
更具體地說(shuō)，熱交換器的進(jìn)氣段通過(guò)第一空氣分隔室62與第一通風(fēng)裝置30(用來(lái)吸入外部空氣)、過(guò)濾器分隔室15、空氣過(guò)濾器50和新鮮(室外)空氣入口孔81相連接。第二通風(fēng)裝置40(用來(lái)排出空氣)和熱交換器的排氣段通過(guò)第二空氣分隔室63或空氣通道連接。為了避免熱交換器由于排出的空氣中有害物質(zhì)而堵塞，在第二空氣分隔室63的上游端可插入一個(gè)過(guò)濾器，這個(gè)過(guò)濾器易于安裝在前殼11上。
熱交換器20為進(jìn)入空氣85和出去空氣86氣流之間的熱能交換提供了裝置，從而減少了調(diào)節(jié)供給室內(nèi)空間的空氣氣流所需的全部能量。
熱交換器20一般包括一個(gè)用于引入空氣85的進(jìn)氣段21和一個(gè)用于出去空氣86的排氣段22。進(jìn)氣段21和排氣段22靠得很近以進(jìn)行熱接觸并使兩種氣流進(jìn)行熱交換。不過(guò)，在兩個(gè)段中的兩種氣流在熱交換過(guò)程中仍是分離的或未混合的。進(jìn)氣段為外部空氣進(jìn)入室內(nèi)或封閉的有空調(diào)空間提供了熱交換輸送通道，同樣地，排氣段為空氣離開(kāi)那個(gè)室內(nèi)或封閉的空間提供了輸送通道。
我們知道有許多種類的熱交換器。例如，板式、波紋板式、翅管式和管殼式熱交換器。板式熱交換器一般不太復(fù)雜且更易于制造，因此在本優(yōu)選實(shí)施例中采用該熱交換器用作說(shuō)明。當(dāng)然，其它適當(dāng)類型的熱交換器做適當(dāng)改進(jìn)和改變后也可使用。
在圖6中，顯示了可以用在本優(yōu)選實(shí)施例中的熱交換器20的一個(gè)優(yōu)選例子。熱交換器20包括一個(gè)平行層迭的熱交換器單元23的組合，這些熱交換器單元通常為薄的金屬片、金屬板或金屬箔，如鋁片或鋁箔。優(yōu)選薄金屬片或金屬箔是因?yàn)槠涓邿釋?dǎo)率能提供較高的熱傳送效率且其低厚度提供高的熱敏度。這些特征共同提供較高的熱效率。
熱交換片單元由許多額外的隔離片24形成，這些隔離片沿著單元的寬度平行分布。這些隔離片優(yōu)選是在另一側(cè)有相應(yīng)的凹槽的導(dǎo)肋，因?yàn)楸〗饘倨貏e是用鋁或鋁合金制造的金屬片大致都是半剛性的，所以這些導(dǎo)肋24可通過(guò)加壓成型。這些隔離片通常為在給定體積的一個(gè)子通道內(nèi)的熱接觸提供額外的接觸面積以提高熱交換效率。同時(shí)，這些隔離片在相同的子通道內(nèi)也作為氣流導(dǎo)向或調(diào)節(jié)器。
熱交換片優(yōu)選為正方形、菱形或矩形，片的兩對(duì)相對(duì)的面相對(duì)彎曲以使一對(duì)向上向上彎且另一對(duì)向下彎。
熱交換片層迭放置，從而使一個(gè)片的向下延伸的邊26與相鄰片單元的向上延伸的邊25對(duì)齊。
通過(guò)將相鄰的熱交換片的對(duì)齊的向下和向上延伸的壁進(jìn)行密封和連接，就形成了封閉的子通道，該通道具有在金屬片相對(duì)的面上的空氣入口和空氣出口，且密封的邊限定該封閉子通道的側(cè)向邊界。通過(guò)以交替的方式層迭金屬片，使位于相鄰熱交換片單元上直立的邊25(或向下延伸的邊)相互垂直，形成具有實(shí)際上垂直的選擇的子通道。
熱交換器的成直角的副通道為引入氣流85和出去氣流86提供了交替的通道，以使它們進(jìn)行熱交換而不混合。多層層迭結(jié)構(gòu)使得主氣流分成許多小氣流以增加有效接觸面積，因此增加了總的熱接觸面積，也就提高了熱交換效率。
因?yàn)槭褂帽《p的金屬片來(lái)組合成熱交換器，熱交換器通常重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造和置換成本低廉、簡(jiǎn)單易行。整個(gè)熱交換器單元20優(yōu)選制成可拆卸的模塊以通過(guò)定期維修和更換交換器單元而能夠保持較高的熱交換效率。例如，熱交換器單元能夠組裝在一框架或罩內(nèi)以使整個(gè)單元能夠被容易地拆卸或替換。
為了使氣流通過(guò)熱交換器的進(jìn)氣和排氣段流通，以使新鮮空氣供應(yīng)到室內(nèi)空間、污濁空氣排出室內(nèi)空間，裝配有通風(fēng)裝置。雖然其它通風(fēng)裝置也可使用，但總的來(lái)說(shuō)，通常使用旋轉(zhuǎn)式葉輪、離心式風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)和螺旋槳式通風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)裝置。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，新鮮空氣通道的通風(fēng)裝置(“第一通風(fēng)裝置”)包括置于第一空氣通道的一個(gè)旋轉(zhuǎn)式葉輪或離心式風(fēng)扇，該第一空氣通道在空氣過(guò)濾器和熱交換器之間。用于將室內(nèi)空氣排到室外的通風(fēng)裝置(“第二通風(fēng)裝置”)包括置于熱交換器和室內(nèi)空氣進(jìn)氣口之間的一個(gè)類似的旋轉(zhuǎn)式葉輪或離心式風(fēng)扇。
如圖所示，作為通風(fēng)裝置的離心式風(fēng)扇用來(lái)引起空氣沿著兩個(gè)封閉的空氣分隔室流動(dòng)，并將空氣從室外通過(guò)過(guò)濾器吸入。不過(guò)應(yīng)注意其它類似的通風(fēng)裝置也可使用，如螺旋槳式通風(fēng)機(jī)、離心式風(fēng)扇和旋轉(zhuǎn)式葉輪。
在本實(shí)施例中，第一通風(fēng)裝置30和第二通風(fēng)裝置40連接到普通的電動(dòng)機(jī)，以使兩個(gè)通風(fēng)裝置都由同一個(gè)電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)，這樣就會(huì)使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊并降低零件成本。
為了降低、避免或延緩有害物質(zhì)堵塞熱交換器，在外部空氣進(jìn)入熱交換器之前必須安裝一個(gè)過(guò)濾器。為了保護(hù)熱交換器的進(jìn)氣段，可在新鮮空氣進(jìn)入進(jìn)氣段之前在一個(gè)上游位置安裝一個(gè)空氣過(guò)濾器50。例如，空氣過(guò)濾器可以安裝在第一空氣分隔室62內(nèi)位于第一通風(fēng)裝置的新鮮空氣入口處?；蛘呖諝膺^(guò)濾器也可安裝在第一通風(fēng)裝置30和熱交換器20之間。在適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)之后，相同的安裝也可應(yīng)用到排氣段。
為了提高引入空氣的質(zhì)量，優(yōu)選過(guò)濾器的一個(gè)例子包括一個(gè)多層過(guò)濾器單元，這個(gè)多層過(guò)濾器單元具有第一層51網(wǎng)孔或網(wǎng)格過(guò)濾器、第二層52活性炭過(guò)濾器和第三層53HEPA過(guò)濾器。第一層51用于過(guò)濾大顆粒污染物。第二層52活性炭過(guò)濾器提供吸收氣味的裝置而且也可包括其它化學(xué)吸收劑或生物穩(wěn)定劑，如高錳酸鉀。第三層53包括一個(gè)高效微粒空氣(HEPA)過(guò)濾器，已知其能夠從空氣中濾去99.7％的0.3微米或更大的顆粒污染物。當(dāng)然，“絕對(duì)”過(guò)濾器或其它化學(xué)吸收過(guò)濾器也可附加組合使用，或者用來(lái)替代過(guò)濾器單元，特別是除活性炭之外。
為了便于清洗、維護(hù)和替換單獨(dú)的過(guò)濾器組成單元，過(guò)濾器優(yōu)選采用模塊形式并包括模塊過(guò)濾器單元。模塊設(shè)計(jì)可使具有不同運(yùn)行壽命的過(guò)濾器在不同的時(shí)間間隔得到清洗和/或置換以使空氣過(guò)濾達(dá)到最佳。當(dāng)然，其它包括任何適當(dāng)過(guò)濾單元的模塊過(guò)濾器在不喪失一般性的情況下也可使用。
通常，一般的帶有熱交換器的通風(fēng)機(jī)一般通過(guò)窗戶的開(kāi)口安裝在墻上，其前面部分在封閉的室內(nèi)空間，后面部分在室外。為了美觀和所有實(shí)踐應(yīng)用的考慮，通風(fēng)機(jī)從窗戶伸出或懸于窗戶之上的部分必須達(dá)到最小。這樣做的結(jié)果是，普通通風(fēng)機(jī)的新鮮空氣過(guò)濾器通常安裝在過(guò)濾器分隔室主外殼的后面部分，由于該過(guò)濾器分隔室一般在室外，所以不易靠近。
在這樣的普通通風(fēng)機(jī)內(nèi)，過(guò)濾器一般大致使其平面與前殼平行安裝，前殼一般包括一個(gè)有孔的可拆卸的蓋子，以便于新鮮空氣的供應(yīng)和不新鮮空氣的排出。
不過(guò)，由于過(guò)濾器安裝在室外，靠近這樣的空氣過(guò)濾器進(jìn)行維護(hù)或清洗非常困難和不便，特別是當(dāng)通風(fēng)機(jī)安裝在高層建筑上時(shí)。這至少部分解釋了為什幺這類通風(fēng)機(jī)還未廣泛使用的原因。
為了使得空氣過(guò)濾器可方便地接近以便于維護(hù)或置換，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。特別是，在主外殼或可拆卸的蓋子上安裝一種過(guò)濾器接近孔。例如，通過(guò)使空氣過(guò)濾器50的過(guò)濾平面大體上垂直于主外殼的前面部分的平面，為此類通風(fēng)機(jī)提供一個(gè)可拆卸的過(guò)濾器這樣一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題就解決了，這種安裝方法與普通的大體上與前殼平面平行的過(guò)濾器平面安裝方法形成了鮮明的對(duì)比。
在本發(fā)明中，通風(fēng)機(jī)的新鮮空氣入口82安裝在頂殼13的一側(cè)?？刹鹦兜目諝膺^(guò)濾器50插在新鮮空氣入口附近以使空氣在進(jìn)入熱交換器之前被過(guò)濾。在主外殼10內(nèi)安裝有一過(guò)濾器分隔室16來(lái)容納這樣一個(gè)空氣過(guò)濾器。應(yīng)注意過(guò)濾器分隔室16一般在主外殼的前面部分和后面部分之間延伸。
可知至少一部分第一空氣分隔室62，即所述的熱交換器20的進(jìn)氣端的上游位于前蓋的附近或與其并列。對(duì)應(yīng)于該過(guò)慮分隔室的段具有通過(guò)前蓋11可到達(dá)的孔，這樣可拆卸的過(guò)濾器通過(guò)前蓋能夠被插入或拆卸。
在圖6所示的本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)，通風(fēng)機(jī)包括一個(gè)附加通風(fēng)裝置70，該附加通風(fēng)裝置置于第一空氣分隔室62或新鮮空氣通道內(nèi)，以補(bǔ)償由于過(guò)濾器阻塞50而產(chǎn)生的壓力不足可能產(chǎn)生的不平衡。過(guò)濾器阻塞可能導(dǎo)致外部空氣通過(guò)通風(fēng)機(jī)很難吸入封閉空間。此附加通風(fēng)裝置可以是一連接到第二電動(dòng)機(jī)71的離心式風(fēng)扇，它提供額外的吸力來(lái)通過(guò)空氣過(guò)濾器將空氣從外部吸入，然后將這些吸入的空氣向所述第一通風(fēng)裝置輸送，用于連續(xù)不斷的向熱交換器輸送。由于這種結(jié)構(gòu)緩和了壓力不足的問(wèn)題，所以就無(wú)需一個(gè)高速或大功率吸入裝置來(lái)補(bǔ)償由于阻塞或部分阻塞而增加的負(fù)載就可以維護(hù)通風(fēng)機(jī)的性能。這樣，第一和所述的附加通風(fēng)裝置均能夠在800-1,200rmp的正常轉(zhuǎn)動(dòng)速度范圍內(nèi)運(yùn)行，且同時(shí)也保持了高熱效。
對(duì)于更復(fù)雜的通風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，附加通風(fēng)裝置可以是由傳感器控制的微處理器，該傳感器監(jiān)測(cè)所述的不平衡，以使在附加通風(fēng)裝置與其他通風(fēng)裝置一起工作時(shí)提供最佳運(yùn)行效果。
雖然在本實(shí)施例中對(duì)帶有熱交換器和可拆卸的過(guò)濾器或過(guò)濾器模塊的通風(fēng)機(jī)的優(yōu)選例子作了描述以有助理解，但是應(yīng)理解通風(fēng)機(jī)的其它適當(dāng)組合或結(jié)構(gòu)也可用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，雖然通過(guò)參考一般具有矩形外形的主外殼來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例，但是不同的外形，如梯形、多邊形在實(shí)質(zhì)上達(dá)到相同的結(jié)果時(shí)也可使用，這一點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
更詳細(xì)地講，安裝在一熱交換器進(jìn)氣段上游的一個(gè)空氣過(guò)濾器可從靠近通風(fēng)機(jī)新鮮空氣出口的位置取下是本發(fā)明的總體特征。本發(fā)明的具體特征是主外殼有一大體上為一個(gè)縱向和一較短方向的較長(zhǎng)邊，空氣過(guò)濾器的平面大體上與長(zhǎng)方向形成一個(gè)角度，優(yōu)選為90°。
另外，雖然通過(guò)參考獨(dú)立的通風(fēng)機(jī)已對(duì)本發(fā)明作了描述，但本發(fā)明還可結(jié)合一個(gè)空氣調(diào)節(jié)器來(lái)提高熱效率。例如，在熱交換之后，新鮮空氣可以被繼續(xù)輸送到冷卻或加熱單元繼續(xù)調(diào)節(jié)。
盡管通過(guò)參考上面所描述的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解到可以利用細(xì)微的修改和變化來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所公開(kāi)的概念而不背離本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種通風(fēng)設(shè)備，包括主外殼、熱交換器、第一和第二通風(fēng)裝置和可拆卸的空氣過(guò)濾器，所述主外殼包括前殼、后殼、第一和第二空氣分隔室和過(guò)濾器分隔室，所述熱交換器和所述通風(fēng)裝置安裝在所述主外殼內(nèi)并位于所述前殼和后殼之間，所述熱交換器包括進(jìn)氣段和排氣段，所述前殼至少包括連接到所述熱交換器的所述進(jìn)氣段上游的孔，所述第一和第二通風(fēng)裝置分別通過(guò)所述熱交換器的所述進(jìn)氣段和排氣段流通空氣，所述第一空氣分隔室連接到所述熱交換器的所述進(jìn)氣段、所述第一通風(fēng)裝置和所述過(guò)濾器分隔室，以使所述過(guò)濾器分隔室安裝在所述熱交換器的所述進(jìn)氣段上游來(lái)在移動(dòng)狀態(tài)下接收所述空氣過(guò)濾器，所述第二空氣分隔室連接到所述熱交換器的所述排氣段和所述第二通風(fēng)裝置，所述熱交換器的所述進(jìn)氣段的所述第一空氣分隔室上游的一段，即為包含所述過(guò)濾器分隔室的第一空氣分隔室的一段，與所述前殼相鄰，并可進(jìn)入該前殼或與之互通。
2.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述前殼包括孔，通過(guò)該孔所述空氣過(guò)濾器可插入所述過(guò)濾器分隔室或從所述過(guò)濾器分隔室取出。
3.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述過(guò)濾器分隔室一般在所述前殼和后殼之間延伸。
4.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述主外殼包括一個(gè)較長(zhǎng)的邊，該邊總體上以縱向延伸并包括所述前殼和后殼；所述主外殼還包括一個(gè)較短的邊，該邊總體上從所述前殼向所述后殼延伸；在所述較短的邊上至少有一個(gè)孔，為所述過(guò)濾器分隔室提供一個(gè)上游通道。
5.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于，所述過(guò)濾器的過(guò)濾平面與所述前殼形成一個(gè)角度。
6.如權(quán)利要求5的通風(fēng)裝置，其特征在于，所述角為90°。
7.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于，所述第一殼至少還包括一個(gè)連接到所述熱交換器的所述排氣段上游端的孔。
8.如權(quán)利要求7的通風(fēng)裝置，其特征在于所述前殼包括一個(gè)可拆卸的部件，在此部件上形成連接到所述熱交換器和所述過(guò)濾器分隔室的孔。
9.如權(quán)利要求7的通風(fēng)裝置，其特征在于所述第一通風(fēng)裝置安裝在所述空氣過(guò)濾器和所述熱交換器的所述進(jìn)氣段上游端之間。
10.如權(quán)利要求9的通風(fēng)裝置，其特征在于所述第一通風(fēng)裝置包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇，該旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇有一大致上與所述空氣過(guò)濾器垂直的軸。
11.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述空氣過(guò)濾器安裝在所述第一通風(fēng)裝置和所述熱交換器的所述進(jìn)氣段上游端之間。
12.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述空氣過(guò)濾器包括活性炭和HEPA過(guò)濾器的組合。
13.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述第一和第二通風(fēng)裝置都安裝在所述熱交換器的所述進(jìn)氣段和排氣段上游。
14.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述第一和第二通風(fēng)裝置包括由一普通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇。
15.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述第一通風(fēng)裝置包括一個(gè)第一和第二旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇的組合。
16.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于，所述熱交換器包括許多層迭的金屬片，這些金屬片形成許多空氣通道，在所述金屬片兩面形成的空氣通道可交替連接到所述熱交換器的所述進(jìn)氣段和排氣段。
17.如權(quán)利要求1的通風(fēng)裝置，其特征在于所述第一和第二通風(fēng)裝置組合安裝在所述過(guò)濾器分隔室和所述熱交換器之間。
18.如前述任何權(quán)利要求所述的用于在封閉的空間和外部空間之間流通空氣的通風(fēng)裝置，其特征在于，所述第一空氣分隔室為從所述外部空間將空氣流通到所述封閉的空間提供一個(gè)通道，所述第二空氣分隔室為從所述外部空間將空氣流通到所述封閉的空間提供一個(gè)通道，其中，為了便于運(yùn)行而安裝好所述主外殼后，所述主外殼將所述外部空間和所述封閉空間連接起來(lái)以使所述前殼和所述后殼分別位于所述封閉空間和所述外部空間，位于所述進(jìn)氣段下游的所述前殼上的孔提供一個(gè)入口界面以使空氣從所述外部空間流通到所述封閉空間。
19.用于在第一空間和第二空間之間流通空氣的通風(fēng)裝置，包括主外殼、熱交換器、第一和第二通風(fēng)裝置和可拆卸的空氣過(guò)濾器，所述主外殼包括前殼、后殼、第一和第二空氣分隔室和過(guò)濾器分隔室，所述熱交換器和所述通風(fēng)裝置安裝在所述主外殼內(nèi)并位于所述前殼和后殼之間，所述熱交換器包括進(jìn)氣段和排氣段，所述前殼包括連接到所述熱交換器的所述進(jìn)氣段下游端或出口的孔，所述第一和第二通風(fēng)裝置分別用于通過(guò)所述熱交換器的所述進(jìn)氣段和排氣段流通空氣，所述第一空氣分隔室連接到所述熱交換器的所述進(jìn)氣段、所述第一通風(fēng)裝置和所述過(guò)濾器分隔室，以使所述過(guò)濾器分隔室安裝在所述熱交換器的所述進(jìn)氣段上游來(lái)在移動(dòng)狀態(tài)下接收所述空氣過(guò)濾器，所述第二空氣分隔室連接到所述熱交換器的所述排氣段和所述第二通風(fēng)裝置，至少一段所述熱交換器的所述進(jìn)氣段的所述第一空氣分隔室上游的一段，即包含所述過(guò)濾器分隔室的所述第一空氣分隔室的一段，與所述前殼相鄰，并可進(jìn)入該前殼或與之互通，和所述前殼包括一個(gè)孔，通過(guò)該孔所述空氣過(guò)濾器可插入所述過(guò)濾器分隔室或從所述過(guò)濾器分隔室取出，其中為了便于運(yùn)行而安裝好所述主外殼后，所述主外殼將所述第一空間和所述第二空間隔離以使所述前殼和所述后殼分別位于所述第一空間和所述第二空間，位于所述熱交換器的所述進(jìn)氣段下游的所述前殼上的孔提供一個(gè)入口界面以使空氣從所述第一空間流通到所述第二空間。
全文摘要
一種具有高效熱交換器和易置換的空氣過(guò)濾器的緊湊型通風(fēng)機(jī)。易置換的空氣過(guò)濾器能夠使帶有熱交換器的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行方便和有規(guī)律的維護(hù)和運(yùn)行，因此也就提高了它的實(shí)用性。
文檔編號(hào)F24F13/30GK1409059SQ0210824
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月20日
發(fā)明者楊渠旺 申請(qǐng)人:楊渠旺