用于熱回收通風(fēng)單元的夏季旁路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于通風(fēng)系統(tǒng)中的熱交換器或熱回收單元。本發(fā)明尤其涉及用于此熱回收單元的夏季旁路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多技術(shù)中，熱交換器都被用于兩種流體間的熱傳遞。本發(fā)明尤其涉及氣體熱交換器，其中熱交換發(fā)生在兩種不同的氣流之間。
[0003]通風(fēng)系統(tǒng)可以是平衡的也可以是非平衡的。在非平衡系統(tǒng)中，空氣從大樓內(nèi)(通常是樓內(nèi)的某些區(qū)域，如廚房和洗手間)抽出并向外排出以去除多余的水氣和/或氣味。此系統(tǒng)依賴于通過(guò)自然開(kāi)口例如窗戶或門下方的通風(fēng)口進(jìn)入的空氣流來(lái)自然地替換被抽走的空氣。此系統(tǒng)在過(guò)去密封性不太好的大樓中使用地不錯(cuò)，因?yàn)槟切┐髽怯凶銐蚨嗟奶烊婚_(kāi)口能使空氣能進(jìn)出大樓。
[0004]但是，更多現(xiàn)代樓宇傾向在窗戶及門上使用改良的密封，減少暖氣從樓內(nèi)的逸出并提高大樓的熱效率。這樣更合適使用平衡通風(fēng)系統(tǒng)。平衡通風(fēng)系統(tǒng)不僅僅是將空氣從樓內(nèi)抽走并排至樓外，而同時(shí)將替換空氣引入樓內(nèi)，以此維持樓內(nèi)氣壓。因此系統(tǒng)有一個(gè)流徑用于空氣進(jìn)入大樓，以及一個(gè)流徑用于排出空氣至樓外。因?yàn)閺耐獠恳氲目諝馔ǔ１葟膬?nèi)部排出的空氣溫度低，為了提高熱效率，通過(guò)使用熱交換器將部分排至樓外空氣的熱量傳遞至進(jìn)入大樓的氣流上。
[0005]正常運(yùn)行中，樓內(nèi)的空氣會(huì)由普通的加熱系統(tǒng)加熱到一個(gè)理想的溫度，隨后為減少排出空氣中的熱損失而利用熱回收單元(包括熱交換器和各種控制)利用排出的空氣加熱新進(jìn)入大樓的冷空氣，以此降低加熱系統(tǒng)的負(fù)荷(以及能耗)。應(yīng)當(dāng)注意到的是，此系統(tǒng)同樣可在天熱時(shí)使用。當(dāng)樓內(nèi)空氣被降溫到一個(gè)低于樓外的溫度時(shí)，熱交換器通過(guò)使用排出的空氣來(lái)給新進(jìn)入大樓的熱空氣降溫，以此提高了熱效率并且降低了冷卻系統(tǒng)的負(fù)荷。
[0006]但是，并非所有大樓都有空調(diào)或其它空氣冷卻設(shè)備。這會(huì)導(dǎo)致熱交換器在天熱時(shí)不能正常工作。例如，當(dāng)室外溫度高于樓內(nèi)溫度時(shí)，熱交換器一開(kāi)始會(huì)利用與排出空氣的熱交換來(lái)降低進(jìn)入大樓空氣的溫度。但是因?yàn)闊峤粨Q器沒(méi)有100%的有效，所以室內(nèi)的溫度會(huì)逐漸上升到同室外溫度一樣。如果樓內(nèi)有任何的加熱(例如:陽(yáng)光照射穿過(guò)窗戶致使產(chǎn)生局部加熱效果)，樓內(nèi)氣溫會(huì)上升并且超過(guò)室外溫度。從外部進(jìn)入的空氣進(jìn)一步被往外排出的空氣加熱(實(shí)質(zhì)上如同天冷時(shí)的正常運(yùn)行)，致使樓內(nèi)進(jìn)一步被加熱。在這種熱的情形下，熱交換器的運(yùn)行違背了樓內(nèi)住戶的意愿?；谶@原因，熱回收單元上通常裝有夏季旁路機(jī)構(gòu)，在符合條件時(shí)氣流之一會(huì)改變流徑并且繞過(guò)熱交換器防止進(jìn)一步的熱交換發(fā)生。進(jìn)入或排出的氣流都可按此繞過(guò)熱交換器。在沒(méi)有熱交換發(fā)生的情況下，樓內(nèi)的熱氣由室外的冷空氣簡(jiǎn)單地替換，且溫度最后應(yīng)趨于相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種熱回收通風(fēng)單元包括:第一空氣流徑，第二空氣流徑和熱交換器，其中第一空氣流徑與第二空氣流徑在熱交換器內(nèi)熱交換接觸；此單元進(jìn)一步包括了位于第一流徑上的通過(guò)設(shè)置用于在第一空氣流徑和用于繞過(guò)熱交換器的第三空氣流徑間做出選擇的空氣流徑選擇器；其中空氣流徑選擇器設(shè)于第一空氣流徑的進(jìn)口濾器和熱交換器之間。
[0008]現(xiàn)有熱回收單元通常在空氣濾器的外部裝有夏季旁路轉(zhuǎn)向器(選擇器)，當(dāng)轉(zhuǎn)向器在夏季旁路模式中，被轉(zhuǎn)向的氣流不會(huì)通過(guò)濾器。當(dāng)向外氣流因轉(zhuǎn)向而不經(jīng)過(guò)濾，這或許問(wèn)題不大。但現(xiàn)在許多熱回收單元都設(shè)計(jì)允許以某種方式地逆向使用，使一個(gè)單元中的兩個(gè)流徑在安裝時(shí)確定具體分配給進(jìn)氣或排氣氣流，這就給安裝人員提供了靈活性。使用此設(shè)備，如果僅有一個(gè)夏季旁路安裝在一個(gè)氣流通道上，這個(gè)通道在安裝時(shí)會(huì)被分配給進(jìn)氣氣流。但進(jìn)氣氣流因此不會(huì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾，顆粒物質(zhì)例如灰塵或花粉不會(huì)被濾掉，而是進(jìn)入樓內(nèi)。
[0009]通過(guò)在濾器后方設(shè)置夏季旁路轉(zhuǎn)向(即:流徑上的一處用于將空氣重新導(dǎo)向并使其不通過(guò)熱交換器)，安裝時(shí)無(wú)論將哪個(gè)流徑分配于進(jìn)氣，樓內(nèi)空氣質(zhì)量都能保持同一水平。
[0010]熱回收單元通常設(shè)計(jì)用于安裝在相對(duì)狹小的空間內(nèi)，如廚房的櫥柜。因而它們盡可能地設(shè)計(jì)小和緊湊。空氣濾器通常設(shè)于比較靠近熱交換器的位置，因而一旦空氣通過(guò)濾器后能用于制造旁路流徑的狹小空間更為有限。
[0011]基于生產(chǎn)的成本和簡(jiǎn)易性以及隔熱的屬性，熱回收單元通常由泡沫材料制成，例如發(fā)泡聚苯乙稀(expanded polystyrene, EPS)。但是此材料的成型工藝產(chǎn)生兩個(gè)重要后果。首先，它限制了部件的最小厚度約為10mm，S卩:不會(huì)有低于1mm厚度的部件。其次，要成型復(fù)雜的形狀會(huì)是非常困難的或者不可能的。這給單元內(nèi)部造成了某些限制。因?yàn)檫@些限制，單元內(nèi)部潛在氣流通道受到約束。特別是針對(duì)較小單元，它們內(nèi)部空間較小，因而無(wú)法制造復(fù)雜的氣流通道。
[0012]優(yōu)選地，熱回收單元的內(nèi)部部件由塑料而不是泡沫成型制得。塑料可用于制成更加復(fù)雜的形狀，而且相對(duì)于泡沫來(lái)說(shuō)更薄。用塑料可注塑到1.6_的厚度。因此通過(guò)使用塑料，能夠在相同體積的單元中獲得更大的內(nèi)部空間。此外，因?yàn)槟軌蜩T型更加復(fù)雜的形狀，更為復(fù)雜的通道因而得以實(shí)現(xiàn)，例如更加陡的曲線。這使得在不增加單元尺寸或縮小熱交換器尺寸的前提下，能夠在單元內(nèi)另建流徑。這也使得在濾器的后方可以建立流徑。因此優(yōu)選地，熱回收單元包括用塑料成型的第三空氣流徑結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地塑料結(jié)構(gòu)厚度小于5mm，更優(yōu)選地小于3mm，以及最優(yōu)選地小于2mm。
[0013]出于熱效率的考量，因?yàn)樗芰系母魺嵝詻](méi)有泡沫好，所以一些泡沫板依舊用于關(guān)鍵區(qū)域，例如:一些外板的內(nèi)側(cè)或是單元內(nèi)用于隔離不同溫度的氣流。但是在成型熱交換器旁路的第三空氣流徑區(qū)域避免使用泡沫。
[0014]應(yīng)當(dāng)注意的是，濾器不可能就簡(jiǎn)單地朝進(jìn)口處移動(dòng)而不降低其效率。如果濾器緊貼入口處，僅有等于入口處面積大小的濾器中的小部分面積能夠事實(shí)上被利用到。與此相反，將濾器置于遠(yuǎn)離進(jìn)口處的位置能使空氣在單元內(nèi)從進(jìn)口處擴(kuò)張和分散，因而更好地使用濾器。這樣的設(shè)置減小了空氣阻力，并縮小了濾器內(nèi)的氣壓落差。因而優(yōu)選將濾器設(shè)于離空氣入口一定間隔處，使進(jìn)入氣流在通過(guò)濾器前得以擴(kuò)散。
[0015]空氣流徑選擇器可以是任何能夠打開(kāi)與閉合兩個(gè)流徑的合適機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)可使用兩個(gè)獨(dú)立節(jié)流器，并且連接到同一個(gè)或者不相同的控制器，但是優(yōu)選使用能夠在打開(kāi)一個(gè)路徑的同時(shí)關(guān)閉另外一個(gè)的單個(gè)節(jié)流器。百葉(louvers)就是一種節(jié)流器的例子。當(dāng)百葉旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，它們間的空隙因此打開(kāi)或閉合，并以此打開(kāi)和閉合一個(gè)氣流通道。百葉的一端可以位于垂直于氣流通道的墻上，當(dāng)百葉末端與墻面平行時(shí)(使氣流通過(guò)第一空氣流徑)，墻上的開(kāi)口關(guān)閉并使氣流導(dǎo)向另一氣流通道(旁路)。當(dāng)百葉旋轉(zhuǎn)并關(guān)閉第一空氣流徑時(shí)，另一流徑才得以打開(kāi)。但是優(yōu)選不使用百葉，因?yàn)樗鼈冊(cè)黾恿丝諝馔ㄟ^(guò)它們(之間)時(shí)的阻力。
[0016]優(yōu)選使用在打開(kāi)一個(gè)路徑的同時(shí)關(guān)閉另一個(gè)的時(shí)候能夠完全移開(kāi)的阻隔器?？諝饬鲝竭x擇器優(yōu)選能夠在第一設(shè)置與第二設(shè)置間移動(dòng)的阻隔器，其中第一設(shè)置用于將空氣導(dǎo)向熱交換器，第二設(shè)置用于引導(dǎo)空氣繞過(guò)熱交換器。
[0017]可以使用單個(gè)旋轉(zhuǎn)阻隔器，它沿一邊轉(zhuǎn)動(dòng)用于切換第一設(shè)置和第二設(shè)置以選擇關(guān)閉不同的空氣流徑。這樣的安排能夠避免因使用多片百葉而產(chǎn)生的空氣阻力問(wèn)題，但它并不能有效地利用空間，因?yàn)樽韪羝鞅仨氁凶銐虼蟮拿娣e去封蓋較大的一個(gè)流徑的截面，而且還要確保能用于在兩位置間旋轉(zhuǎn)的空間。
[0018]優(yōu)選地，阻隔器能夠以滑動(dòng)的方式在第一設(shè)置與第二設(shè)置間移動(dòng)。
[0019]滑動(dòng)阻隔器能避免轉(zhuǎn)動(dòng)阻隔器對(duì)擺動(dòng)空間的需求。如果兩個(gè)空氣流徑緊挨彼此且截面尺寸或形狀相同，滑動(dòng)阻隔器可提供一個(gè)有效的解決方案。如果兩個(gè)空氣流徑緊挨卻不朝一個(gè)方向，可以使用可彎曲的阻隔器(例如:斷片式阻隔器(sect1ned barrier))在彎曲的軌道上滑動(dòng)，使得阻隔器從一個(gè)空氣流徑的前方(阻擋)移至另一空氣流徑的前方(阻擋)。
[0020]但空氣流徑可以是不同的尺寸，夏季旁路通道因不存在由熱交換器引起的阻力，不需要那么大的直徑。如上所述，空間是熱回收單元的重要考量因素，當(dāng)兩流徑開(kāi)口尺寸不同時(shí)就需要一個(gè)有效的阻隔器解決方案。
[0021]因此優(yōu)選可折疊的阻隔器，第一和第二設(shè)置中的一個(gè)設(shè)置為可折疊阻隔器的折疊狀態(tài)，第一和第二設(shè)置中的另一個(gè)設(shè)置則是可折疊阻止器的非折疊狀態(tài)。尤其優(yōu)選的實(shí)施例，第一設(shè)置(堵住旁路通道，允許氣流通過(guò)熱交換器)為折疊設(shè)置，第二設(shè)置(堵住氣流通過(guò)熱交換器路徑，允許氣流從旁路通道通過(guò))為非折疊設(shè)置。如上所述，旁路管道傾向于比熱交換器管道尺寸要小，因此可使用較小的阻隔器封堵，即:折疊設(shè)置的阻隔器能用于封堵旁路管道。這有利于高效利用空間，因?yàn)闊o(wú)需考慮在單元中容納阻隔器中無(wú)需用于封蓋旁路管道相關(guān)開(kāi)口的未使用部分。
[0022]在一些