一种洁净新风机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种新风机，特别是一种洁净新风机及其工作方法。

背景技术

新风机是一种有效的空气净化设备，能够使室内空气产生循环，一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外的空气经过过滤、静电除尘等措施后转换为洁净空气，再输入到室内，让室内每时每刻都是新鲜干净的空气，以保证人体处于舒适洁净的环境下。现有新风机内通常设有热交换器，能够使排风和新风在热交换器内进行热交换，以使输出至室内的新风处于合适的温度，来提高舒适性。

现有的新风机通常采用高分子材质热交换器，因风量太大，要达到国标要求的热交换效率，热交换器内部风道较长，从而造成热交换的体积过大，成本过高，阻力也过高；或者采用转轮式热交换器，但不能完全隔绝新风和排风的接触，还是存在交叉污染。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种热交换效率高，风速快，舒适度高，避免交叉污染的洁净新风机及其工作方法。

本发明的技术方案是：

本发明之一种洁净新风机，包括壳体，所述壳体上设有新风入口、新风出口、排风入口和排风出口，所述壳体内设有新风区和排风区，所述新风区和排风区之间设有热交换器；所述热交换器包括换热器本体；所述换热器本体的正面上部和背面上部均设有冷风通道，换热器本体的正面下部和背面下部均设有热风通道，且热风通道和冷风通道之间隔断设置。

进一步，所述热风通道和冷风通道均包括至少两个呈夹角设置的门体，门体设于带夹角的门框上，门体能够打开和关闭；上部的冷风通道与下部的热风通道之间通过隔板隔断。

进一步，所述隔板、换热器本体的上部与单面的冷风通道之间形成三棱柱结构；或者所述隔板、换热器本体的下部与单面的热风通道之间也形成三棱柱结构。

进一步，所述换热器本体通过热风通道和冷风通道形成四个倾斜面；所述新风区包括新风吸入区和新风排出区；所述排风区包括排风吸入区和排风排出区；四个区域分别与热交换器的四个倾斜面相对应设置，每个倾斜面对应上下两个门体。

进一步，所述换热器本体为管式热交换器，管式热交换器包括多个管体，管体内通入介质，从相应门体进入的气流与管体内的介质进行热交换。

进一步，所述新风吸入区包括粗效过滤器和中效过滤器中的至少一个；所述新风排出区包括静电除尘器、高效过滤器和新风风机；或者所述排风吸入区包括排风过滤器，所述排风排出区包括排风风机。

进一步，所述壳体上设有便于人进出的至少两个外门，所述外门设置的位置能够满足人体进入壳体内后能够对热交换器上的门体进行操作。

进一步，所述换热器本体与壳体轴向之间的角度为10°~90°。

本发明之一种根据前述任一项所述洁净新风机的工作方法，包括以下步骤：

当室内的排风为热风，室外的新风为冷风时，排风从热交换器的下部输送，新风从热交换器的上部输送；排风时，位于冷风通道正面和背面下部的一对相对设置的门体打开，另一对相对设置的门体则关闭，排风通过一打开的门体进入换热器本体内，加热管体内的介质，介质吸热后形成蒸气并向管体的上部流动；新风进入时，位于冷风通道正面和背面上部的一对相对设置的门体打开，另一对相对设置的门体则关闭，新风通过一打开的门体进入换热器本体内，与管体内部的蒸气进行热交换，使蒸气冷凝成液体向管体的下部流入，而下部的介质继续吸热蒸发，如此往复，实现热交换；热交换后的排风从位于下部的另一打开的门体排出，而新风则从位于上部的另一打开的门体排出；

当室内的排风为冷风，室外的新风为热风时，排风从热交换器的上部输送，新风从热交换器的下部输送；新风进入时，位于热风通道正面和背面下部的一对相对设置的门体打开，另一对相对设置的门体则关闭，新风通过一打开的门体进入换热器本体内，加热管体内的介质，介质吸热后形成蒸气并向管体的上部流动；排风时，位于冷风通道正面和背面上部的一对相对设置的门体打开，另一对相对设置的门体则关闭，排风通过一打开的门体进入换热器本体内，与管体内部的蒸气进行热交换，使蒸气冷凝成液体向管体的下部流入，而下部的介质继续吸热蒸发，如此往复，实现热交换；热交换后的新风从位于下部的另一打开的门体排出，而排风则从位于上部的另一打开的门体排出。

进一步，所述热交换器的门体为相对打开方式，且热风通道和冷风通道同时保持设置一对相对打开的门体和一对相对关闭的门体。

本发明的有益效果：一方面通过在换热器本体上设置多个门体，上部的门体与换热器本体之间形成冷风通道，下部形成热风通道，能够使热风、冷风与管体内的介质进行热交换，热交换面积大，能够大大提高热交换效率，从而进一步提高室内的舒适度；而且能够完全隔绝新风和排风，不会出现交叉污染；另一方面，由于热交换器的门体是相对打开的，且上部和下部总有一对相对打开的门体，能够使气流在呈夹角设置的一打开门体和另一关闭门体之间的通风风道内积聚，大大提高风速。可以说，本发明将管式热交换器用于新风机，并配置多个呈夹角设置的门体，不仅能够提高热交换效率，还能提高风速。

附图说明

图1是本发明实施例的壳体内部结构示意图；

图2是本发明实施例的壳体外部结构示意图；

图3是本发明实施例热交换器部分门体未关闭的结构示意图；

图4是本发明实施例热交换器门体均关闭的结构示意图。

附图标识说明：

1.壳体；2.热交换器；3.新风吸入区；4.新风排出区；5.排风吸入区；6.排风排出区；7.控制柜；11.新风入口；12.新风出口；13.排风入口；14排风出口；15.第一外门；16.第二外门；17.第三外门；21.换热器本体；22.冷风通道；23.热风通道；24.门框；25.隔板；31.粗效过滤器；32.中效过滤器；41.静电除尘器；42.高效过滤器；43.新风风机；51.排风过滤器；61.排风风机。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示：一种洁净新风机，包括壳体1，壳体1上设有新风入口11、新风出口12、排风入口13和排风出口14，所述壳体内设有新风区和排风区，所述新风区和排风区之间设有热交换器2；所述热交换器2包括换热器本体21；所述换热器本体21的正面上部和背面上部均设有冷风通道22，换热器本体21的正面下部和背面下部均设有热风通道23，且热风通道23和冷风通道22之间隔断设置。

具体地，本实施例的壳体1优选为横向设置，即卧式放置，热交换器2竖直设于壳体的内部，与壳体1的轴向夹角为90°，这样能够使热交换率达到最优化。新风入口11和排风出口14设于壳体1的一侧，而排风入口13和新风出口12设于壳体1的顶面后侧。新风区包括新风吸入区3和新风排出区4；排风区包括排风吸入区5和排风排出区6。其中，新风吸入区3包括沿空气流动路径依次设置的粗效过滤器31和中效过滤器32；粗效过滤器31和中效过滤器32可以间隔设置，也可贴紧设置。新风排出区4包括沿空气流动路径依次设置的静电除尘器41、高效过滤器42和新风风机43；静电除尘器41和高效过滤器42可以间隔设置，也可贴紧设置，新风风机43的输出端连接新风出口12。优选地，高效过滤器42的数量为多个，如5~40个，且竖直安装，相邻高效过滤器42之间设有间隙或者呈夹角设置，从而大大提高过滤效果。排风吸入区5包括排风过滤器51，排风排出区6包括排风风机61，排风风机61的输出端连接排风出口14。

本实施例中，换热器本体21为管式热交换器，包括多个管体，管体内通入介质，介质优选为液体。管体上可设置大量的铝制翅片，以增大热交换面积，使交换器体积小，并保障热交换效率。换热器本体21的正面和背面均设有门框24；门框24的中部设有隔板25，隔板25将门框24分为上部和下部，且隔板25与换热器本体21密封连接，从而将上部的门体和下部的门体分隔开，使得下部的门体打开后，由于隔板的阻挡，不能与上部的门体相连通，那么就会强制冷风从上部的冷风通道22进入，而不能从下部的热风通道23进入，而热风要从下部进入。因为下部走热风时，会与管体内的介质进行热交换，管体内的介质吸热变成水蒸气，水蒸气则沿管体内部向上流动，而上部通冷风后，会将上部的水蒸气冷凝成水滴，又落入管体的下部，如此往复，从而实现热交换。

如图3和图4所示：本实施例中，门体的数量为八个，即上门体1#~4#，下门体5#~6#；其中，上门体1#与2#呈夹角设置，上门体3#与4#呈夹角设置；下门体5#（图中未示出）与6#呈夹角设置，下门体7#与8#相对设置。另外，上门体1#与4#相对设置，上门体2#与3#相对设置；下门体5#与8#相对设置，下门体6#与7#相对设置。

本实施例中，门体设于门框24的敞口内，门框24的截面形状为三角形，使得两两门体之间呈夹角设置。其中夹角小于不大于90°，优选为75°。之所以呈夹角设置，能够形成四个倾斜面，即换热器本体通过热风通道和冷风通道形成四个倾斜面，那么新风吸入区、新风排出区、排风吸入区、排风排出区；四个区域分别与热交换器的四个倾斜面相对应设置，每个倾斜面对应上下两个门体。如新风吸入区对应上门体3#和下门体7#，新风排出区对应上门体2#和下门体6#；排风吸入区对应上门体1#和下门体5#，排风排出区对应上门体4#和下门体8#。

本实施例中，呈夹角设置的两个门体与换热器本体21、隔板25之间形成三棱柱结构，内部的空间即为空气流动空间。换热器本体21与各门体之间形成截面形状为六边形的结构。门体可以是推拉式或转动打开时结构，也可以是窗户结构，通过开窗或关窗实现开闭。

本实施例中，壳体1的前侧设有三个外门，即第一外门15、第二外门16和第三外门17，其中第一外门和第二外门分别与换热器本体的正面和背面相对应，使得人体通过外门进入壳体内后能够对热交换器上的门体进行操作，即打开第一外门15，可进入排风排出区，以便于对上门体4#与下门体8#进行操作，又可透过上门体4#与下门体8#对该面的上门体3#和下门体7#进行操作。打开第二外门16，可进入热交换器的另一面，以便于对上门体2#与下门体6#进行操作，又可透过上门体2#与下门体6#对该面的上门体1#和下门体5#进行操作。打开第三外门17，则进入新风排出区4，能够对新风排出区的高效过滤器42、静电除尘器41进行更换。可以说，本实施例的壳体为大型壳体，能够便于人体进入壳体内进行相应操作或维修。该壳体可置于大空间室内区域或者置于户外，如房顶等。

本实施例中，壳体1内还设有控制柜7，控制柜7设于排风风机61的上部，控制柜的面板嵌入壳体上。面板上可设置按钮和液晶屏等，以便于启动和设置参数等。

本实施例新风机的工作原理为：

冬季时，室内的排风为热风，室外的新风为冷风，排风从热交换器2的下部输送，新风从热交换器2的上部输送；排风时，下门体5#和8#打开，排风经排风过滤器51过滤后，经下门体5#进入换热器本体21，加热管体下部里面的介质，介质吸热后蒸发，形成水蒸气向管体的上部流动；新风进入时，上门体3#和2#打开，新风依次经粗效过滤器31和中效过滤器32过滤后，经上门体3#进入换热器本体21，来冷却管体上部的水蒸气，水蒸气冷凝后变成液体，向管体的下部流入，继续受下部的热风吸热蒸发，如此往复，从而实现热交换。热交换后的排风从下门体8#排出，经排风风机61输出至室外；而热交换后的新风则从上门体2#输出，依次经静电除尘器41和高效过滤器42过滤后，由新风风机43输出至室内；且热交换后的新风经吸热后变热，大大提高室内的舒适度。

夏季时，室内的排风为冷风，室外的新风为热风，排风从热交换器的上部输送，新风从热交换器的下部输送；新风进入时，下门体7#和6#打开，新风依次经粗效过滤器和中效过滤器过滤后，经下门体7#进入换热器本体，加热管体下部里面的介质，介质吸热后蒸发，形成水蒸气向管体的上部流动；排风时，上门体1#和4#打开，排风经排风过滤器过滤后，经上门体1#进入换热器本体，来冷却管体上部的水蒸气，水蒸气冷凝后变成液体，向管体的下部流入，继续受下部的热风吸热蒸发，如此往复，从而实现热交换。热交换后的排风从上门体4#排出，经排风风机输出至室外；而热交换后的新风则从下门体6#输出，依次经静电除尘器和高效过滤器过滤后，由新风风机输出至室内；且热交换后的新风经放热后变冷，大大提高室内的舒适度。

春季和秋季，可根据需求选择需要打开的门体。

综上所述，本发明一方面通过在换热器本体上设置多个门体，上部的门体与换热器本体之间形成冷风通道，下部形成热风通道，能够使热风、冷风与管体内的介质进行热交换，热交换面积大，能够大大提高热交换效率，从而进一步提高室内的舒适度；另一方面，由于热交换器的门体是相对打开的，且上部和下部总有一对相对打开的门体，能够使气流在呈夹角设置的一打开门体和另一关闭门体之间的通风风道内积聚，大大提高风速。可以说，本发明将管式热交换器用于新风机，并配置多个呈夹角设置的门体，不仅能够提高热交换效率，还能提高风速。