專利名稱：具有溫濕度雙重交換的通風裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種通風裝置，特別是關(guān)于一種用于室內(nèi)外空氣品質(zhì)改善并具有溫濕度雙重交換的通風裝置。
背景技術(shù)：
在實際的日常生活中，為了保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量，常需要安裝通風裝置如空調(diào)等，尤其是人員比較集中的場所，以便及時地將室內(nèi)的污染物及污濁空氣(排氣)排出室外，并同時將室外的新鮮空氣(進氣)補充至室內(nèi)，達到人類健康標準的需求。
然而，將室內(nèi)外的空氣直接進行替換將帶來大量的能量損失，如以夏季為例，大量地用室外溫度很高的熱空氣替換室內(nèi)經(jīng)過空調(diào)處理的冷空氣時產(chǎn)生較大的能量損失；另一方面，室內(nèi)外兩股氣流的濕度條件有時也相差很大，在兩股氣流進行替換之前，亦必須考慮對濕度條件進行處理以滿足需求，同樣以夏季為例，室外空氣較室內(nèi)空氣濕度大，因此在與室內(nèi)空氣進行替換時必須降低其濕度條件。
為解決室內(nèi)空氣污染并同時考慮節(jié)能問題，將同時兼具有溫度與濕度雙重交換的通風裝置應用于空調(diào)系統(tǒng)上日益受到重視，該通風裝置除可達成引進室外新鮮空氣以稀釋室內(nèi)污染并排除室內(nèi)污濁空氣外，并在上述兩股空氣的對流之間同時執(zhí)行顯熱(溫度)及潛熱(濕度)的全熱交換，是空調(diào)系統(tǒng)中有效控制室內(nèi)空氣品質(zhì)，維護健康舒適及節(jié)能的好方法。
目前，利用一旋轉(zhuǎn)的全熱交換式轉(zhuǎn)輪作為媒介，可使進氣與排氣兩股氣流實現(xiàn)溫度與濕度的雙重全熱交換，如圖1所示，該轉(zhuǎn)輪1是以一玻璃纖維或鋁質(zhì)等基材的表層涂上吸濕性強且滲透性高的材質(zhì)制成，其截面布滿蜂巢狀微小風道2，該密布微小風道2具有高透氣及大吸熱表面的特性，該轉(zhuǎn)輪1一般定位在一縱向隔板3上，且一橫向隔板4將轉(zhuǎn)輪1分隔為位于上下且互不相通的進氣區(qū)E-E與排氣區(qū)F-F，并分別對應進氣與排氣兩股氣流，確保兩股氣流不會發(fā)生混合。工作時，該轉(zhuǎn)輪1通過一驅(qū)動裝置5驅(qū)動低速旋轉(zhuǎn)，且每當轉(zhuǎn)動半圈后即使轉(zhuǎn)輪1在進氣區(qū)E-E與排氣區(qū)F-F之間作角色互換，藉此，當通過風機導引進氣與排氣兩股氣流分別通過該轉(zhuǎn)輪1進行室內(nèi)外空氣交換時，該兩股氣流由于溫度差的存在而在通過轉(zhuǎn)輪1時作熱量傳遞，而同時該兩股氣流由于濕度差的存在以及該轉(zhuǎn)輪1具有較強的吸濕性與滲透性，因此也可以達到濕氣質(zhì)傳效果，從而在進氣與排氣兩股氣流之間作溫度與濕度的交換，即將室外新鮮空氣在進入室內(nèi)前的溫濕度條件轉(zhuǎn)變至趨近于室內(nèi)空氣的溫濕度條件，從而達到排污及節(jié)能的效果。這種既能傳遞熱量，又能傳遞濕度的能量交換過程則為全熱交換。
然而，欲發(fā)揮全熱交換的諸多優(yōu)點，在上述通風裝置的設(shè)計上，仍有以下有待克服的缺點及改善的空間(1)進入全熱交換轉(zhuǎn)輪的氣流流場混亂及流量分布不均勻。眾所周知，進氣與排氣兩股氣流以逆向流(counter flow)方式均勻流過轉(zhuǎn)輪進行顯熱與潛熱交換時可以達到最大的交換效率，但由于自風機吹入的風向和進入全熱交換轉(zhuǎn)輪中微小通道的風向呈一垂直角度，且吹入的主氣流的流道末端為一正對的機殼端板，受到直接沖擊該端板的二次氣流和進入的主氣流交互作用以及轉(zhuǎn)向效應，使得其間的流場十分混亂，導致進入轉(zhuǎn)輪的風量分布不均勻，上述不均勻的風量分布及流場的混亂現(xiàn)象很難使排氣與進氣兩股氣流以逆向流方式流過轉(zhuǎn)輪，對整體的交換效率十分不利。
(2)熱交換效率有待提升。由于顯熱與潛熱交換是通過進氣與排氣時兩股氣流通過呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪達成，其熱交換效率完全由轉(zhuǎn)輪決定，但轉(zhuǎn)輪是以吸濕性強且滲透性強之材質(zhì)為主要訴求，對于傳熱效果的提升往往無法兼顧，顯熱交換的效率仍有很大的改善空間。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其用于改善空氣品質(zhì)并具有流場整流功能，以調(diào)整其內(nèi)的氣流流向及流量分布。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其用于改善空氣品質(zhì)并可提升氣流之間的顯熱交換效率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置包括至少一風機，其提供不相混合的兩股氣流；一轉(zhuǎn)輪，其上具有密布的微小風道，該微小風道分布于互不相通的排氣區(qū)與進氣區(qū)且分別與上述兩股氣流相對應，上述兩股氣流可在通過轉(zhuǎn)輪的微小風道時進行溫度與濕度的交換；及至少一氣流導引整流裝置，其設(shè)置于上述兩股氣流的氣流通道上并與上述轉(zhuǎn)輪相對。
作為本發(fā)明的進一步改進，上述具有溫濕度雙重交換的通風裝置還包括跨越排氣區(qū)與進氣區(qū)的一熱導管熱交換器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明在兩股氣流的氣流通道上設(shè)有至少一氣流導引整流裝置，以改變上述兩股氣流的流向及使經(jīng)由轉(zhuǎn)輪微小風道的流量分布更加均勻；另外，所設(shè)置的熱導管熱交換器可使上述兩股氣流之間的顯熱交換效率增加，從而本發(fā)明從整體上提升氣流之間的溫濕度交換效率，達到解決室內(nèi)空氣污染并節(jié)能的效果。

下面參考附圖，結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
圖1是全熱交換轉(zhuǎn)輪的構(gòu)造與功能示意圖。
圖2是本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置第一實施例的立體示意圖。
圖3是圖2另一方向的立體示意圖。
圖4是圖2中氣流導引整流裝置的部分截面立體示意圖。
圖5是圖4的正視圖。
圖6是圖2中氣流導引整流裝置另一實施例的部分截面立體示意圖。
圖7是圖6的正視圖。
圖8是本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置第二實施例的立體示意圖。
圖9是圖8中氣流導引整流裝置的立體分解圖。
圖10是圖9組裝后的背面立體示意圖。
圖11是本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置第三實施例的立體示意圖。
圖12是圖11中熱導管熱交換器的立體示意圖。
具體實施方式圖2與圖3為本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置第一實施例的立體示意圖，基本構(gòu)成為包括一風機室10及一全熱交換室20，該二室為在由上蓋6與底板7組合形成的機殼內(nèi)通過隔板8分隔而形成，并共享該上蓋6的一室內(nèi)側(cè)壁面11與一室外側(cè)壁面12。
風機室10設(shè)置有呈對稱放置兩個風機13，且分別對應機殼上蓋6的壁面11、12上分別設(shè)有相對的排氣入口14a及進氣入口14b，該等風機13由一具有雙轉(zhuǎn)軸的馬達18驅(qū)動。該風機室10與該全熱交換室20之間設(shè)置隔板8相鄰，該等風機13分別通過兩根導風管15a、15b連接隔板8而將排氣與進氣兩股氣流導引至全熱交換室20內(nèi)進行全熱交換。
全熱交換室20以隔板8與風機室10相鄰，主要構(gòu)成包括直立設(shè)于中央的轉(zhuǎn)輪1，其中縱向隔板3與上蓋6、隔板8及底板7密接，而橫向隔板4與縱向隔板3垂直并設(shè)置于轉(zhuǎn)輪1的中段，該橫向隔板4與上蓋6及隔板8密接而將轉(zhuǎn)輪1分隔為位于上下且互不相通的進氣區(qū)E-E與排氣區(qū)F-F(參圖1)，并分別對應進氣與排氣兩股氣流，該縱向隔板3與橫向隔板4將全熱交換室20再細分成四個小腔室，即左上腔室A、右上腔室B、左下腔室C及右下腔室D，在左上腔室A所對應的室內(nèi)側(cè)壁面11上設(shè)有進氣出口21a，而在右下腔室D所對應的室外側(cè)壁面12上設(shè)有排氣出口21b。本發(fā)明中，在右上腔室B及左下腔室C的氣流通道中正對轉(zhuǎn)輪1分別設(shè)置有氣流導引整流裝置30。
請一同參閱圖2至圖5，該氣流導引整流裝置30包括一導風管31及設(shè)于該導風管31的一端并朝向轉(zhuǎn)輪1的第一整流器33，該導風管31的另一端以一法蘭板35或其它形式的管件連接器固定在隔板8上并連通導風管15a、15b；其中，該第一整流器33對應導風管31的出風口上半部設(shè)置一半圓形網(wǎng)目331，下半部設(shè)置一斜面朝上的風向?qū)б龎K332來達成。該氣流導引整流裝置30的功能是將風機13引入全熱交換室20的氣流透過導風管31的引導而改變方向至正對轉(zhuǎn)輪1，并通過第一整流器33實現(xiàn)氣流在轉(zhuǎn)輪1上的均勻分布，從而達到調(diào)整氣流流向并使其通過轉(zhuǎn)輪1流量均勻化的目的，該網(wǎng)目331的網(wǎng)孔可以為任何形狀，例如圓形、方形、三角形、六角蜂巢形或多邊形等；為使排氣與進氣兩股氣流通過各自所對應的半個交換轉(zhuǎn)輪1的流場更加均勻化，該導風管31的第一整流器33所在的風口位置更朝向轉(zhuǎn)輪1設(shè)有一呈喇叭口狀向管外擴張的導引部333；可以理解地，該第一整流器33與導風管31的結(jié)合方式可以是一體成形，或通過螺牙鎖固，亦可使用任何型式的簡易結(jié)頭達成，上述導風管31可以為硬管，但為便于安裝，該導風管31仍以易于撓曲的材質(zhì)與形式為佳，例如皺折的蛇形管、伸縮管或撓性的軟管等。
本發(fā)明中，一風機13將室內(nèi)的污濁空氣經(jīng)由排氣入口14a、導風管15a及氣流導引整流裝置30導引至轉(zhuǎn)輪1的左下腔室C，經(jīng)由轉(zhuǎn)輪1后從右下腔室D排至室外；同時，另一風機13將室外的新鮮空氣經(jīng)由進氣入口14b、導風管15b及氣流導引整流裝置30導引至轉(zhuǎn)輪1的右上腔室B，經(jīng)由轉(zhuǎn)輪1后從左上腔室A排至室內(nèi)，在上述排氣與進氣兩股氣流在通過轉(zhuǎn)輪1時，轉(zhuǎn)輪1通過驅(qū)動裝置5驅(qū)動轉(zhuǎn)動，從而使上述兩股氣流實現(xiàn)溫度與濕度的全熱交換。設(shè)置氣流導引整流裝置30之本發(fā)明，使排氣及進氣在各自氣流通道上先經(jīng)由氣流導引整流裝置30進行流暢整流，以調(diào)整氣流的方向并均勻分布流經(jīng)轉(zhuǎn)輪1的氣流流量，從而提升整體交換效率。
圖6及圖7揭示為上述氣流導引整流裝置30的另一實施例，其與圖4及圖5之不同之處在于導風管31a設(shè)置第一整流器33a出風口端呈半圓形，并可通過其半圓形出風口的平底面固定于全熱交換室20的橫向隔板4上進行固定，該半圓形出風口上設(shè)有交錯設(shè)置的半圓形網(wǎng)目331a，該網(wǎng)目331a的網(wǎng)孔可以為任何形狀，例如圓形、方形、三角形、六角蜂巢形或多邊形等。
圖8為本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置第二實施例的立體示意圖，其與上述第一實施例之不同之處在于，于轉(zhuǎn)輪1前方設(shè)置有第二整流器40，并與原來的氣流導引整流裝置30連接在一起，以使上述排氣與進氣兩股氣流均勻通過轉(zhuǎn)輪1的效果更佳，請一同參閱圖9和圖10，該第二整流器40包括一正對且平行于轉(zhuǎn)輪1并與轉(zhuǎn)輪1大小相近的半圓形的網(wǎng)目42及一定位板45，該網(wǎng)目42的外緣為一弧形外框44，以固定網(wǎng)目42并規(guī)范氣流方向，上述網(wǎng)目42的網(wǎng)孔可以為任何形狀，例如圓形、方形、三角形、六角蜂巢形或多邊形等。該第二整流器40與第一整流器33的導引部333接設(shè)，使排氣與進氣在經(jīng)過第一整流器30后，再經(jīng)由第二整流器40進行二次整流，使兩股均勻氣流真正以逆向流方式通過轉(zhuǎn)輪1來進行高效能的全熱交換。由于第二實施例中顯示的氣流導引整流裝置將上述導風管31、第一整流器33與第二整流器40合為一體(如圖10所示)，使得安裝時只要將與第二整流器40結(jié)合的定位板45插入機殼或隔板8上預先設(shè)置的滑軌9(請參圖10)中即可，不但顯著簡化安裝定位程序，且由于本實施例可完全將排氣與進氣兩股氣流經(jīng)過均勻整流后順暢導引至轉(zhuǎn)輪1，以使該兩股氣流在進入全熱交換轉(zhuǎn)輪1時真正達到逆向流的高效率全熱交換。
圖11為本發(fā)明具有溫濕度雙重交換的通風裝置第三實施例的立體示意圖，其顯示為在第二實施例的第二整流器40與轉(zhuǎn)輪1之間還設(shè)置一熱導管熱交換器60，該熱導管熱交換器60系跨越轉(zhuǎn)輪1的排氣區(qū)E-E與進氣區(qū)F-F(參圖1)；請同時參閱圖12，該熱導管熱交換器60主要由至少一支熱導管61及設(shè)于該熱導管61兩端的多數(shù)個金屬鰭片63所組成，其中熱導管61內(nèi)裝有工作液體并于管內(nèi)設(shè)有便于液體回流的毛細結(jié)構(gòu)(圖未示)，該熱導管61接近中央處設(shè)有一定位板65，以將該熱導管熱交換器60分成兩段并便于固定在全熱交換室20的橫向隔板4上，當然，亦可通過熱導管61而直接固定在橫向隔板4上，另外，還可于熱導管61兩端加裝輔助固定部或框架(圖未示)以維持該熱導管熱交換器60的整體性，可以理解地，該熱導管熱交換器60可以設(shè)置于轉(zhuǎn)輪1的任意一側(cè)，亦可以同時設(shè)置于該轉(zhuǎn)輪1的兩側(cè)；設(shè)置熱導管熱交換器60之本發(fā)明，當由室外將新鮮空氣引入室內(nèi)以及由室內(nèi)將污濁空氣排出室外的兩股風量經(jīng)過熱導管熱交換器60時，溫度較高的那股氣流使得熱導管61內(nèi)的工作液體蒸發(fā)并流向熱導管61的另一端，而在另一端溫度較低的氣流作用下，熱導管61內(nèi)的蒸汽冷凝成液態(tài)并借助其內(nèi)的毛細結(jié)構(gòu)快速再次返回至原處進行下一次循環(huán)工作，如此便加快冷熱兩股氣流之間的熱能傳遞，使該兩股風量在進入全熱交換轉(zhuǎn)輪1的密布微小通道2前，先經(jīng)過該熱導管熱交換器60進行高效能的顯熱交換，以彌補轉(zhuǎn)輪1材質(zhì)具低熱傳導性的缺點，達到提升顯熱交換效率的功效，且該兩股風量進入轉(zhuǎn)輪1的微小風道2前先通過該熱導管兩端的多數(shù)個金屬鰭片61，進一步強化流場分布的均勻化。
與習知技術(shù)相比，本發(fā)明全熱交換裝置設(shè)置具有整流器的氣流導引裝置，使分別由室外將新鮮空氣引入室內(nèi)以及由室內(nèi)將污濁空氣排出室外的兩股氣流通過全熱交換轉(zhuǎn)輪時呈逆向流的熱質(zhì)交換，使轉(zhuǎn)輪各風道的風量分布更均勻，同時，所設(shè)置的熱導管熱交換器可進行高效能的顯熱交換，以彌補轉(zhuǎn)輪材具低熱傳導性的缺點，提升全熱交換整體效率，從而解決室內(nèi)空氣污染問題并同時節(jié)約能源。
在本發(fā)明中，上述僅針對壁面11更靠近室內(nèi)側(cè)而言進行描述，可以理解地，當該具有溫濕度雙重交換的通風裝置改變放置至使其室內(nèi)側(cè)壁面11與室外側(cè)壁面12互換時，將導致原來的排氣與進氣通道功能互換，上述轉(zhuǎn)輪1的排氣區(qū)E-E及進氣區(qū)F-F的功能亦相應互換；當風機13的配置關(guān)系或轉(zhuǎn)動方向等發(fā)生改變而導致風機13由原先吹入氣流改為反方向吸入氣流時，上述壁面11、12上的風口14a、14b、21a、21b亦會作相應的角色及功能變換。
權(quán)利要求
1.一種具有溫濕度雙重交換的通風裝置，包括一轉(zhuǎn)輪和至少一風機，該風機提供不相混合的兩股氣流，該轉(zhuǎn)輪上具有密布的微小風道，該微小風道分布于互不相通的排氣區(qū)與進氣區(qū)且分別與上述兩股氣流相對應，上述兩股氣流可在通過轉(zhuǎn)輪的微小風道時進行溫度與濕度的交換；其特征在于該通風裝置還包括至少一氣流導引整流裝置，其設(shè)置于上述兩股氣流的氣流通道上并與上述轉(zhuǎn)輪相對。
2.如權(quán)利要求1所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于跨越該轉(zhuǎn)輪的排氣區(qū)與進氣區(qū)還設(shè)有一熱導管熱交換器，該熱導管熱交換器包括至少一支熱導管及設(shè)于該熱導管上的多數(shù)個金屬鰭片。
3.如權(quán)利要求1所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)輪可通過一驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)以使其微小風道在排氣區(qū)與進氣區(qū)之間作角色互換。
4.如權(quán)利要求1所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該風機及轉(zhuǎn)輪分別位于由一機殼分隔而成的風機室及全熱交換室內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該風機室內(nèi)包括兩個風機，以分別提供自室內(nèi)排出空氣及自室外引入空氣的兩股氣流。
6.如權(quán)利要求4所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該氣流導引整流裝置設(shè)于全熱交換室內(nèi)。
7.如權(quán)利要求4所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該風機向全熱交換室內(nèi)吹入氣流，以使氣流經(jīng)由該氣流導引整流裝置進行流暢整流后再導引至轉(zhuǎn)輪上。
8.如權(quán)利要求4所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于全熱交換室內(nèi)設(shè)置十字交叉的縱向及橫向隔板，將該全熱交換室內(nèi)進一步分為四個腔室，其中相鄰的兩腔室形成所述排氣區(qū)，而另外相鄰的兩腔室形成所述進氣區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該兩股氣流的氣流通道上均設(shè)有氣流導引整流裝置且分別位于呈對角的兩腔室內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該氣流導引整流裝置包括一導風管及設(shè)于該導風管的一端并朝向轉(zhuǎn)輪的第一整流器。
11.如權(quán)利要求10所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該氣流導引整流裝置還包括設(shè)置于轉(zhuǎn)輪與該第一整流器之間的第二整流器。
12.如權(quán)利要求11所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該第一整流器與該第二整流器分別包括一半圓形的網(wǎng)目，該網(wǎng)目的網(wǎng)孔為圓形、方形、三角形、六角蜂巢形或多邊形。
13.如權(quán)利要求10所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該導風管朝向轉(zhuǎn)輪的端部設(shè)有呈喇叭口狀向管外擴張的導引部。
14.如權(quán)利要求10所述的具有溫濕度雙重交換的通風裝置，其特征在于該導風管為易于撓曲的材質(zhì)制成的皺折蛇形管、伸縮管或撓性軟管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有溫濕度雙重交換的通風裝置，旨在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)及提升氣流之間的溫濕度交換性能，包括至少一風機，其提供不相混合的兩股氣流；一轉(zhuǎn)輪，其上具有密布的微小風道，該微小風道分布于互不相通的排氣區(qū)與進氣區(qū)且分別與上述兩股氣流相對應，上述兩股氣流可在通過轉(zhuǎn)輪的微小風道時進行溫度與濕度的交換；及至少一氣流導引整流裝置，其設(shè)置于上述兩股氣流的氣流通道上并與上述轉(zhuǎn)輪相對，以改變上述兩股氣流的流向及使經(jīng)由轉(zhuǎn)輪微小風道的流量分布更加均勻，達到解決室內(nèi)空氣污染并提升氣流之間的溫濕度交換效率的目的。
文檔編號F24F13/00GK1815097SQ200510033208
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者劉泰健, 詹順淵, 梁尚智, 范智峰 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準精密工業(yè)股份有限公司