專利名稱：薄型熱交換型換氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換型換氣裝置，尤其涉及一種薄型熱交換型換氣裝置，屬于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
裝修時(shí)，換氣裝置水平安裝于房屋頂部的屋頂與天花板之間，該換氣裝置的高度是決定房屋吊頂?shù)母叨鹊闹匾蛩亍ｋS著現(xiàn)在住房高度的要求，換氣裝置的高度也越來越小。為了裝修的需要，換氣裝置也越來越小型化，以減小占用的吊頂?shù)拿娣e。以往類似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，冷熱空氣的交換采用直線型交換方式。這樣冷熱空氣的進(jìn)口就必須設(shè)置在機(jī)芯兩端，而風(fēng)機(jī)必須設(shè)置在機(jī)型的另兩個(gè)端頭，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的原理，冷熱空氣進(jìn)口距風(fēng)機(jī)越近，通過的風(fēng)越多，所以冷熱空氣熱交換的有效換熱面積較原機(jī)芯的面積會(huì)大大減小，大概在50% 60%之間。有一些現(xiàn)有設(shè)計(jì)雖然采用對(duì)角線型交換方式，但是由于采用立式風(fēng)機(jī)，也無法實(shí)現(xiàn)小尺寸和薄型化。還有一些現(xiàn)有設(shè)計(jì)采用的熱交換器不同，導(dǎo)致在與本發(fā)明相同的體積下的換熱效
率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種薄型化、小型化且功耗增加不大的熱交
換型換氣裝置。為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種薄型熱交換型換氣裝置，包括機(jī)殼以及內(nèi)置于機(jī)殼內(nèi)的熱交換器、送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)，在所述機(jī)殼的側(cè)壁上的室內(nèi)側(cè)開設(shè)有回風(fēng)口和送風(fēng)口，在所述機(jī)殼的側(cè)壁上的室外側(cè)開設(shè)有新風(fēng)口和排風(fēng)口，其特征在于，所述送風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述熱交換器與所述送風(fēng)口之間，所述排風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述熱交換器與所述排風(fēng)口之間，并且所述送風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)機(jī)位于所述側(cè)壁的同一邊。較優(yōu)地，所述送風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)機(jī)具有風(fēng)輪和風(fēng)輪渦殼，所述風(fēng)輪渦殼的開口平行于所述熱交換器，且處于所述薄型熱交換型換氣裝置的高度的中間位置，以使風(fēng)從所述風(fēng)輪渦殼的上下進(jìn)入所述風(fēng)輪渦殼內(nèi)部。較優(yōu)地，所述熱交換器的邊長L與所述機(jī)殼的短邊a之間滿足L<0. 7a。較優(yōu)地，所述風(fēng)輪渦殼與所述熱交換器的出風(fēng)面的距離是用于安裝所述熱交換器所需的距離。本發(fā)明所提供的換氣裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，實(shí)現(xiàn)了薄型化和小型化，可以占用更小的吊頂?shù)拿娣e，而且功耗無明顯增加。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在相同熱交換效率的情況下的更小的體積。

圖I為本發(fā)明第一實(shí)施例中，薄型熱交換型換氣裝置的俯視示意圖；圖2為圖I所示薄型熱交換型換氣裝置的正視示意圖；圖3為圖I所示薄型熱交換型換氣裝置的立體示意圖；圖4為圖I所示薄型熱交換型換氣裝置中，新風(fēng)和回風(fēng)熱交換示意圖；圖5為圖I所示熱交換器的邊長變化示意圖；圖6為熱交換效率、熱交換器邊長與風(fēng)速三者之間關(guān)系的示意圖；圖7為熱空氣交換時(shí)間、換氣裝置體積與熱交換器邊長三者之間關(guān)系的示意圖；圖8為圖I所示熱交換器與風(fēng)機(jī)渦殼的位置關(guān)系示意圖；圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步闡述。下文中，將從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣定義為新風(fēng)，將從室內(nèi)排出室外的空氣定義為回風(fēng)。本發(fā)明提供了一種如圖I所示的又薄又小的緊湊型的熱交換型換氣裝置(下文簡稱換氣裝置)。結(jié)合圖I至圖3可知，該換氣裝置具有長方體形的機(jī)殼1，機(jī)殼I由側(cè)壁10、頂板IOA和底板IOB組成。安裝時(shí)，頂板IOA貼近屋頂天花板，底板IOB與吊頂接觸。側(cè)壁10由四塊高度相等且互相垂直的側(cè)壁板組成，其中兩塊相互平行的側(cè)壁板101和102組成長方體的長邊，另外兩塊相互平行的側(cè)壁板103和104組成長方體的短邊。將長邊和短邊相應(yīng)的側(cè)壁板分別定義為長邊板和短邊板。側(cè)壁10的高度與熱交換器20 (見下文)的高度基本一樣。在該換氣裝置內(nèi)部，安裝有熱交換器20。該熱交換器20的水平方向的橫截面為正方形，并沿側(cè)壁10的高度方向延伸。該熱交換器20采用叉流板式熱交換器，具有沿側(cè)壁10高度方向平行排列的多層方形翅片。在相鄰翅片間形成彼此隔絕的導(dǎo)風(fēng)通道，相鄰的導(dǎo)風(fēng)通道相互垂直并隔離，各導(dǎo)風(fēng)通道在熱交換器20的高度方向上依次交替。熱交換器20具有新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)進(jìn)風(fēng)口，與新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口貫通的新風(fēng)出風(fēng)口和與回風(fēng)進(jìn)風(fēng)口貫通的回風(fēng)出風(fēng)口。新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口和新風(fēng)出風(fēng)口設(shè)置在正文形截面的相對(duì)兩側(cè)；回風(fēng)進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)出風(fēng)口設(shè)置在正文形截面的相對(duì)的另外兩側(cè)。熱交換器20的兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口相鄰設(shè)置，并且兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口同時(shí)相對(duì)于同一塊短邊板(圖I中的側(cè)壁板103)且與該短邊板成角度(例如45度)放置。為了減小新風(fēng)和回風(fēng)進(jìn)入熱交換器20時(shí)的阻力，以該熱交換器20中兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口之間的對(duì)角線與該短邊板(側(cè)壁板103)垂直時(shí)為佳，本實(shí)施例中以進(jìn)風(fēng)口平面與長邊板之間的夾角為45°放置。圖I中，熱交換器20的回風(fēng)進(jìn)風(fēng)口朝向左側(cè)(室內(nèi)側(cè))，因此，在該換氣裝置左側(cè)的長邊板101上開設(shè)有回風(fēng)口 13，相應(yīng)地，在該換氣裝置右側(cè)(室外側(cè))的長邊板102上開設(shè)有排風(fēng)口 12。同理，熱交換器20的新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口朝向右側(cè)，因此，在長邊板102的上部開設(shè)有新風(fēng)口 14，相應(yīng)地，在長邊板101上開設(shè)有送風(fēng)口 11。其中，送風(fēng)口 11和新風(fēng)口 14成對(duì)角線設(shè)置，回風(fēng)口 13和排風(fēng)口 12成對(duì)角線設(shè)置。、
在該實(shí)施例中，該熱交換器20的水平橫截面為正方形，熱交換器20的對(duì)角線尺寸小于或等于殼體I水平橫截面的短邊尺寸。在該俯視圖中，熱交換器20的一條對(duì)角線的兩端分別與殼體I的兩個(gè)長邊板連接，另一條對(duì)角線的兩端分別與殼體I的兩個(gè)短邊板連接。為了減少該換氣裝置的體積，與短邊連接的對(duì)角線的一端可以與短邊板直接抵接，另一端與殼體的另一短邊板之間有距離，并通過風(fēng)道板連接。由此將殼體內(nèi)部空間分隔成，分別與送風(fēng)口 11、新風(fēng)口 14、回風(fēng)口 13和排風(fēng)口 12連接的四個(gè)空間。具體參考圖I和圖3，該立方體形狀的熱交換器3的上角線與側(cè)壁的短邊板103通過上風(fēng)道板15連接，下角線與側(cè)壁的另一短邊板104通過下風(fēng)道板16連接，左角線與位于左側(cè)的側(cè)壁的長邊板101通過左風(fēng)道板17連接，右角線與側(cè)壁的位于右側(cè)的長邊板102通過右風(fēng)道板18連接。本實(shí)施例中，上風(fēng)道板15的尺寸小于下風(fēng)道板16的尺寸，左風(fēng)道板17與右風(fēng)道板18的尺寸相同，因此新風(fēng)進(jìn)入空間和回風(fēng)送入空間相同大小，但是這兩者均小于新風(fēng)送入空間和回風(fēng)排出空間的大小。其中，風(fēng)道板15、風(fēng)道板16和熱交換器20 —起，將側(cè)壁10圍成的空間一分為二， 熱交換器20左側(cè)的空間為室內(nèi)側(cè)空間，熱交換器20右側(cè)的空間為室外側(cè)空間。風(fēng)道板17和風(fēng)道板18又將位于熱交換器20左側(cè)的室內(nèi)側(cè)空間和位于右側(cè)的室外側(cè)空間分別進(jìn)一步分割為四個(gè)獨(dú)立的空間。由長邊板101、短邊板103、風(fēng)道板15、風(fēng)道板17和熱交換器20組成的位于熱交換器20左上側(cè)的回風(fēng)進(jìn)入空間；由長邊板101、短邊板104、風(fēng)道板16、風(fēng)道板17和熱交換器20組成的位于熱交換器20左下側(cè)的新風(fēng)送入空間；由長邊板102、短邊板103、風(fēng)道板15、風(fēng)道板18和熱交換器20組成的位于熱交換器20右上側(cè)的新風(fēng)進(jìn)入空間；和由長邊板102、短邊板104、風(fēng)道板16、風(fēng)道板18和熱交換器20組成的位于熱交換器20右下側(cè)的回風(fēng)排出空間。新風(fēng)送入空間、回風(fēng)排出空間、回風(fēng)進(jìn)入空間和新風(fēng)進(jìn)入空間分別與長邊板上開設(shè)的送風(fēng)口 11、排風(fēng)口 12、回風(fēng)口 13和新風(fēng)口 14相對(duì)應(yīng)。并且，新風(fēng)進(jìn)入空間和新風(fēng)送入空間通過熱交換器20貫通形成新風(fēng)通道，回風(fēng)進(jìn)入空間和回風(fēng)排出空間通過熱交換器20貫通形成回風(fēng)通道，新風(fēng)和回風(fēng)在該熱交換器20內(nèi)部進(jìn)行熱交換。如圖I所示，在相鄰的新風(fēng)送入空間和回風(fēng)排出空間中安裝送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25，用于將空氣吸入換氣裝置內(nèi)部，形成回風(fēng)通道和新風(fēng)通道中的空氣流通。將送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25設(shè)在熱交換器20出風(fēng)口側(cè)的對(duì)應(yīng)的空間，消除了風(fēng)機(jī)的阻力對(duì)冷熱空氣進(jìn)入熱交換器20時(shí)的影響，從而減小了風(fēng)機(jī)對(duì)熱交換效率的影響。由圖I可清楚地看到，送風(fēng)機(jī)21設(shè)置在新風(fēng)送入空間，排風(fēng)機(jī)25設(shè)置在回風(fēng)排出空間，而且這兩個(gè)空間位于熱交換器的同一側(cè)(圖I中的下側(cè))，且分處于室內(nèi)側(cè)(圖I中的左側(cè))和室外側(cè)(圖I中的右側(cè))。送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25不是設(shè)置在熱交換器的對(duì)角線上，這樣，新風(fēng)和回風(fēng)的風(fēng)道形成在熱交換器的對(duì)角線上，提高了熱交換效率和熱交換時(shí)間。另夕卜，由于送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25是分置于熱交換器的室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)，而不是重疊設(shè)置，可以減小換氣裝置的高度，使其變薄。送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25的結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)原理相同，在此以排風(fēng)機(jī)25為例，對(duì)此進(jìn)行說明。如圖2所示，排風(fēng)機(jī)25由風(fēng)輪251和風(fēng)輪渦殼252組成，進(jìn)入回風(fēng)排出空間的空氣經(jīng)由排風(fēng)機(jī)25的上下兩側(cè)同時(shí)進(jìn)入風(fēng)輪渦殼252，并在風(fēng)輪251的作用下被排出室外。風(fēng)輪251由電機(jī)26驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)26通過電機(jī)支架27固定在頂板IOA上。排風(fēng)機(jī)25的高度小于熱交換器20的高度，排風(fēng)機(jī)25水平放置于回風(fēng)排出空間，并由安裝件支撐在熱交換器20的回風(fēng)出風(fēng)口處高度方向的中部。即，排風(fēng)機(jī)25以風(fēng)輪251的軸向垂直于熱交換器20的出風(fēng)方向(水平方向)的方式放置，風(fēng)輪251的旋轉(zhuǎn)方向平行于熱交換器20。送風(fēng)機(jī)21以與排風(fēng)機(jī)25同樣的方式設(shè)置于新風(fēng)送入空間。從而，新風(fēng)和回風(fēng)從熱交換器20出風(fēng)口處流出后，可以從風(fēng)輪渦殼的上下兩側(cè)，以較對(duì)稱的流量進(jìn)入風(fēng)輪潤殼的內(nèi)部，并在風(fēng)輪的作用下，從風(fēng)機(jī)的出口將空氣排出。一方面，由于送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25的高度小于熱交換器20的高度，使得該換氣裝置的高度主要由熱交換器20的高度決定，風(fēng)機(jī)本身不額外占用高度空間，從而縮小了該換氣裝置的高度；另一方面，風(fēng)輪渦殼252由電機(jī)支架27支撐于熱交換器20出風(fēng)口高度方向的中部，使得空氣可以從風(fēng)輪渦殼252的上下兩側(cè)分別進(jìn)入風(fēng)輪渦殼252，減小了熱交換器20出風(fēng)口處的阻力。結(jié)合圖4至圖8所示，從新風(fēng)通道、回風(fēng)通道、以及新風(fēng)和回風(fēng)進(jìn)行熱交換的示意圖可以看出在送風(fēng)機(jī)21的作用下，室外的新風(fēng)從新風(fēng)口 14進(jìn)入新風(fēng)進(jìn)入空間，通過熱交換器20后從送風(fēng)口 11被送入室內(nèi)；同理，在排風(fēng)機(jī)25的作用下，室內(nèi)的回風(fēng)從回風(fēng)口 13進(jìn)入回風(fēng)進(jìn)入空間，通過熱交換器20后從排風(fēng)口 12排出室外。其中，新風(fēng)和回風(fēng)以直路的 方式從相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)入熱交換器20 (見圖6)，在熱交換器20內(nèi)部進(jìn)行熱交換后，經(jīng)過送風(fēng)機(jī)21和排風(fēng)機(jī)25排出該換氣裝置體外。圖中，實(shí)心箭頭所指的方向?yàn)榛仫L(fēng)通道中回風(fēng)的流動(dòng)方向，空心箭頭所指的方向?yàn)樾嘛L(fēng)通道中新風(fēng)的流動(dòng)方向。本實(shí)施例中，立方體形狀的熱交換器20是由紙質(zhì)材料制成的全熱交換器，用于交換新風(fēng)和回風(fēng)的熱量和濕度。當(dāng)然，此處也可以采用由金屬材質(zhì)制成的顯熱交換器，如由鋁箔制成的顯熱交換器，可以僅用于交換新風(fēng)和回風(fēng)的熱量。該熱交換器的應(yīng)用屬于熱交換領(lǐng)域的公知常識(shí)，在此不再詳述?，F(xiàn)有技術(shù)中，換氣裝置的新風(fēng)和回風(fēng)多以曲路的方式進(jìn)入熱交換器，減小了空氣通過熱交換器時(shí)的風(fēng)速，并且使得空氣需要經(jīng)過一定的漂移后才能進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)通道，從而導(dǎo)致各導(dǎo)風(fēng)通道中的空氣分布不均，熱交換面積未能得到充分利用，從而限制了熱交換效率的提高。本發(fā)明所提供的薄型熱交換型換氣裝置，通過叉流板式熱交換器進(jìn)風(fēng)口與機(jī)殼上進(jìn)風(fēng)口正對(duì)的方式，使得新風(fēng)和回風(fēng)以直路的形式進(jìn)入熱交換器，保持了原有的風(fēng)速，使得該熱交換器的有效換熱面積可以達(dá)到95%以上。并且該換氣裝置結(jié)合將送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)設(shè)置在熱交換器的出風(fēng)側(cè)正對(duì)面，減小了熱交換器出風(fēng)口處的阻力，使得該熱交換器的換熱效率得到提高。該換氣裝置在風(fēng)量確定后，影響熱交換效率n的因素有熱交換器20的有效迎風(fēng)面積S，熱交換器的風(fēng)速V，以及整個(gè)熱交換器的有效換熱面積S’。在圖7所示的換氣裝置中，以該長方體的換氣裝置的短邊為a，長邊為b，高度為h，熱交換器20的正方形斷面的邊長為L。貝U，熱交換器的有效迎風(fēng)面積S= hX L(I)空氣通過熱交換器時(shí)的風(fēng)速V = Q/S = Q/(hXL) = (Q/h)/L (2)由此可見，在風(fēng)量Q和熱交換器20高度h確定的情況下，風(fēng)速V與熱交換器邊長L之間滿足如圖8所示的反比例函數(shù)關(guān)系(圖8中標(biāo)示)。由于熱交換器的熱交換效率n與新風(fēng)或者回風(fēng)通過熱交換器的時(shí)間t相關(guān)，當(dāng)t越大時(shí)，熱交換效率n越高。而新風(fēng)或回風(fēng)通過熱交換器的時(shí)間t滿足t = L/V(3)
當(dāng)熱交換器邊長L確定時(shí)，風(fēng)速V與新風(fēng)或回風(fēng)通過熱交換器的時(shí)間t成反比例函數(shù)，因此，在風(fēng)速V與熱交換效率n之間滿足圖8所示的反比例函數(shù)。將公式(2)代入公式(3)，得到熱交換器的熱交換時(shí)間t:t = L/v = L/Q/S = L/ Q/(LXh) = L2X (h/Q)(4)所以，當(dāng)風(fēng)量Q和熱交換器高度h確定時(shí)，熱交換時(shí)間主要由熱交換器的邊長L決定，并且熱交換時(shí)間t是熱交換器邊長L的二次函數(shù)，如圖9所示。隨著熱交換器邊長L增力口，新風(fēng)和回風(fēng)在熱交換器20中熱交換的時(shí)間延長，熱交換效率n增大。另一方面，熱交換器邊長L的增大會(huì)導(dǎo)致該換氣裝置體積的增大。如果一味增大熱交換器邊長L，會(huì)導(dǎo)致該換氣裝置體積的過度增大，具體分析過程見下文。如圖7所示，熱交換器原有邊長為L，該薄型熱交換型換氣裝置的對(duì)應(yīng)長邊的長度為b，當(dāng)熱交換器邊長增加AL時(shí)，長邊增加長度Ab。以熱交換器20進(jìn)風(fēng)口與短邊板夾角為45度為例,在熱交換器對(duì)角線不大于薄型熱交換型換氣裝置的短邊a，即a > I. 4L時(shí)，增加L的長度，短邊a不增加，長邊b增加長度A b = I. 4 A L，此時(shí)，該換氣裝置體積增加A V=aX AbXh = 1.4aXhX AL，其中h是換氣裝置的高度。由于a、h固定，AV與AL之間滿足線性關(guān)系。而當(dāng)熱交換器邊長L增加，導(dǎo)致a < I. 4L時(shí)，Aa= Ab = I. 4 AL，AV= (aXAb + bXAa + AaX Ab) Xh= I. 96hX AL2 + I. 4(a + b)hX AL此時(shí)，增加的體積A V是熱交換器邊長增加值A(chǔ)L的二次函數(shù)。由此可見，為了實(shí)現(xiàn)體積與交換效率的平衡，熱交換器邊長L的上限LI與短邊a之間應(yīng)滿足a ^ I. 4L，即L^O. 7a。本實(shí)施例中，根據(jù)本實(shí)施的產(chǎn)品參數(shù)確定薄型熱交換型換氣裝置的體積變化值A(chǔ) V = a* A b*h = a*0. 7* A L*h = 0. 7*a*h* A L,這樣可以取得良好的產(chǎn)品特性。另外，機(jī)內(nèi)阻力P滿足以下公式P = 0. 6 (Q/ (0. 29M L))2 = 7. 13 (Q/ML)2(5)其中，P是機(jī)內(nèi)阻力，M是風(fēng)輪渦殼與熱交換器的出風(fēng)面的距離(如圖8和10所示)，L是熱交換器的邊長且滿足L<0. 7a，Q是通過熱交換器的風(fēng)量。由公式可知，M減小，P增大。而根據(jù)電機(jī)的特性，阻力P增大，則轉(zhuǎn)速會(huì)升高。而整機(jī)的功率1 = !'*~9.55，胃是整機(jī)功率，T是電機(jī)的扭矩，N是電機(jī)轉(zhuǎn)速，可見轉(zhuǎn)速增大，功率W也會(huì)增大。另一方面，M尺寸越大，機(jī)內(nèi)的壓損就越小，則整機(jī)的功率會(huì)降低，會(huì)在耗電方面有所節(jié)能，但同時(shí)設(shè)備的外形尺寸會(huì)加大、體積會(huì)加大，這樣就失去了小型化的宗旨，而且材料的使用量會(huì)隨著M尺寸的增大而增大，從節(jié)約資源的角度來說，這樣會(huì)造成資源的使用增加，所以設(shè)備的體積又不能無限增大。而且，當(dāng)M取值足夠大的時(shí)候，M繼續(xù)增大，P值變化也不明顯了。如圖5和圖8所示，薄型熱交換型換氣裝置的體積變化值A(chǔ) V與M的關(guān)系滿足AV= I. 4Mab(6)其中M是風(fēng)輪渦殼與熱交換器的出風(fēng)面的距離，a和b分別表示換氣裝置的短邊和長邊。根據(jù)公式5和公式6可知，在Q (進(jìn)入熱交換器的風(fēng)量)、L (熱交換器邊長)、a (換氣裝置短邊長)、b (換氣裝置長邊長)一定的情況下，阻力P (或者功率W)與AV2 (或者M(jìn)2)成反比，AV與M成正比，需要折衷功率W與AV的取值，在功率與本行業(yè)相當(dāng)?shù)那疤嵯?，使體積盡量小，以實(shí)現(xiàn)小體積、小型化下的低功耗的技術(shù)效果。將阻力P (功率W)設(shè)定在與本行業(yè)相當(dāng)?shù)乃?，根?jù)公式5可以得到M取值的最小值。再根據(jù)體積盡量小的原則設(shè)定M的取值。在本實(shí)施例中M取值為10 20mm，是用于安裝熱交換器所需的尺寸，即M取值的最小值。換言之，雖然本發(fā)明的體積減小了，但是功耗卻沒有增加，與業(yè)內(nèi)水平相當(dāng)。如果為了實(shí)現(xiàn)低功耗，而不強(qiáng)調(diào)小體積，可以適當(dāng)增大M的取值。本發(fā)明中，M的最佳取值為140_，此時(shí)換氣裝置的體積有點(diǎn)大，適用對(duì)換氣裝置的體積限制不嚴(yán)格的情況。第二實(shí)施例如圖9所示，第二實(shí)施例的熱交換器的形狀可以改變?yōu)榱呅?，就可以減小設(shè)備 的體積，而且會(huì)比第一實(shí)施例的換氣裝置的體積更小。在此只說明與第一實(shí)施例不同的部分。具體如圖9所示，六邊形的熱交換器具有位于上下兩個(gè)位置的短邊35，還有與短邊分別連接的四條長邊36。兩條長邊之間形成有連接熱交換器和側(cè)壁的連接板37。位于下方的長邊36、位于下方的短邊35、連接板37、側(cè)壁10以及下風(fēng)道板16隔離出了新風(fēng)送入空間或者回風(fēng)排出空間，用于容納送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)。在位于下方的長邊36，即接近送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)的長邊36，與連接邊37之間形成突向上方(即遠(yuǎn)離送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)的方向)的夾角，從而使新風(fēng)送入空間或者回風(fēng)排出空間的體積增大。換言之，連接板37不是平行于側(cè)壁10，而是從接近新風(fēng)口的位置(兩長邊36的連接處)延伸到位于新風(fēng)口與送風(fēng)口的中間的位置，或者從接近回風(fēng)口的位置(兩長邊36的連接處)延伸到位于回風(fēng)口與排風(fēng)口的中間的位置。因此，即使是在熱交換器3位于換氣裝置的中心位置，而且上風(fēng)道板15與下風(fēng)道板16相同的情況下，新風(fēng)送入空間也大于新風(fēng)進(jìn)入空間，回風(fēng)排出空間也大于回風(fēng)進(jìn)入空間。于是，在熱交換器本身的體積不增加的情況下，可以有更大的空間來容納送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)。在換氣裝置具有相同體積(機(jī)殼尺寸相同)的情況下，用此設(shè)計(jì)，由于六邊形的面積大于第一實(shí)施例中方形截面的面積，所以熱交換器的換熱時(shí)間更長，換熱效率更高。用此設(shè)計(jì)，可以在減小熱交換器整體體積的情況下，保持新風(fēng)送入空間或者回風(fēng)排出空間的大小不變。因此，如果使用與第一實(shí)例相同的熱交換器、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)，第二實(shí)施例的熱交換器的體積可以減小，而且風(fēng)輪渦殼與熱交換器的出風(fēng)面的距離M可以調(diào)整到合適的大小，以降低功耗。第三實(shí)施例如圖10所示，第三實(shí)施例的熱交換器的形狀可以改變?yōu)樗膫€(gè)圓弧形，就可以減小設(shè)備的體積，而且會(huì)比第一實(shí)施例的換氣裝置的體積更小。在此只說明與第一實(shí)施例不同的部分。本實(shí)施例的熱交換器3具有四條圓弧邊38以及連接圓弧邊38與側(cè)壁10的三條直邊39。圓弧邊38的半徑R與送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)的半徑r對(duì)應(yīng)，以保證風(fēng)輪渦殼與熱交換器的出風(fēng)面的距離M為合適的大小，即R = r + M。在本實(shí)施例中，位于圖10中上方的圓弧邊38(即位于新風(fēng)口與回風(fēng)口之間的圓弧邊)與上部的側(cè)壁10直接連接，即沒有直邊39。當(dāng)然，根據(jù)需要，也可設(shè)置直邊39來連接上方的圓弧邊38與上部的側(cè)壁10，以增大新風(fēng)進(jìn)入空間和回風(fēng)進(jìn)入空間?？梢岳斫猓绻棚L(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)足夠小，也可以將四條圓弧邊38全部直接連接到側(cè)壁10，而省略直邊39。也可以是，只是位于送風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)之間的圓弧邊38通過直邊39連接到側(cè)壁，其他三條圓弧邊38直接連接到側(cè)壁10。在換氣裝置具有相同體積(機(jī)殼尺寸相同)的情況下，用此設(shè)計(jì)，由于第三實(shí)施例中的熱交換器的圓弧邊38和直邊39的面積之和大于第一實(shí)施例方形截面的面積，所以熱交換器的換熱時(shí)間更長，換熱效率更高?？梢栽跍p小熱交換器整體體積的情況下，保持新風(fēng)送入空間或者回風(fēng)排出空間的大小不變。因此，如果使用與第一實(shí)例相同的熱交換器、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)，第三實(shí)施例的熱交換器的體積可以減小，換熱效率更高，而且風(fēng)輪渦殼與熱交換器的出風(fēng)面的距離M可以調(diào)整到合適的大小，以降低功耗。
在本發(fā)明中，冷熱空氣的交換是交叉型的，冷熱空氣的進(jìn)口設(shè)置在機(jī)型的正對(duì)面，而風(fēng)機(jī)也是設(shè)置在機(jī)芯的正對(duì)面，而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮了機(jī)芯有效換熱面積的最大化，機(jī)芯有效換熱面積可以達(dá)到95%以上。另外，本發(fā)明中由于送風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)是分置在機(jī)殼內(nèi)的室內(nèi)側(cè)與室外側(cè)，可以實(shí)現(xiàn)薄型化；由于合理設(shè)計(jì)熱交換器與機(jī)殼邊長的尺寸，并且合理設(shè)計(jì)熱交換器與風(fēng)機(jī)渦殼的距離，使換氣裝置更緊湊，占用更小的吊頂?shù)拿娣e；由于采用特定形狀和尺寸的熱交換器，在不增加換氣裝置整體的體積的前提下，使容納送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的新風(fēng)送入空間和回風(fēng)排出空間增大，從而實(shí)現(xiàn)相同熱交換效率的情況下的更小的體積。上面對(duì)本發(fā)明所提供的薄型熱交換型換氣裝置進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種薄型熱交換型換氣裝置，包括機(jī)殼以及內(nèi)置于機(jī)殼內(nèi)的熱交換器、送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)，在所述機(jī)殼的側(cè)壁上的室內(nèi)側(cè)開設(shè)有回風(fēng)口和送風(fēng)口，在所述機(jī)殼的側(cè)壁上的室外側(cè)開設(shè)有新風(fēng)口和排風(fēng)口，其特征在于， 所述送風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述熱交換器與所述送風(fēng)口之間，所述排風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述熱交換器與所述排風(fēng)口之間，并且所述送風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)機(jī)位于所述側(cè)壁的同一邊。
2.如權(quán)利要求I所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述送風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)機(jī)具有風(fēng)輪和風(fēng)輪渦殼，所述風(fēng)輪渦殼設(shè)置在所述薄型熱交換型換氣裝置的高度的中間位置，且所述風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)方向平行于所述熱交換器，以使風(fēng)從所述風(fēng)輪渦殼的上下進(jìn)入所述風(fēng)輪渦殼內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求I所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述熱交換器的邊長L與所述機(jī)殼的短邊a之間滿足L < 0. 7a。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述風(fēng)輪渦殼與所述熱交換器的出風(fēng)面的距離是用于安裝所述熱交換器所需的距離。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述薄型熱交換型換氣裝置滿足以下關(guān)系 AV=L 4Mab 其中，AV是所述薄型熱交換型換氣裝置的體積變化值，M是所述風(fēng)輪渦殼與所述熱交換器的出風(fēng)面的距離，a是所述薄型熱交換型換氣裝置的一邊長，b是所述薄型熱交換型換氣裝置的另一邊長。
6.如權(quán)利要求I所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述薄型熱交換型換氣裝置滿足以下關(guān)系P = 0. 6(Q/ (0. 29M L))2 其中，P是機(jī)內(nèi)阻力，Q是通過所述熱交換器的風(fēng)量，M是所述風(fēng)輪渦殼與所述熱交換器的出風(fēng)面的距離，L是所述熱交換器的邊長。
7.如權(quán)利要求I所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述熱交換器具有上角線、下角線、左角線和右角線，所述上角線通過上風(fēng)道板連接所述側(cè)壁，所述下角線通過下風(fēng)道板連接所述側(cè)壁，所述左角線通過左風(fēng)道板連接所述側(cè)壁，所述右角線通過右風(fēng)道板連接所述側(cè)壁， 所述上風(fēng)道板的尺寸小于所述下風(fēng)道板的尺寸，所述左風(fēng)道板與所述右風(fēng)道板具有相同尺寸。
8.如權(quán)利要求I所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述熱交換器的形狀是六邊形，其具有對(duì)稱設(shè)置的短邊，以及與所述短邊分別連接的長邊， 在兩條長邊之間形成有連接熱交換器和側(cè)壁的連接板。
9.如權(quán)利要求I所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述熱交換器具有多條圓弧邊以及至少一條直邊，所述至少一條直邊將所述圓弧邊中的一條連接到所述側(cè)壁，未與所述直邊連接的所述圓弧邊與所述側(cè)壁直接連接。
10.如權(quán)利要求9所述的薄型熱交換型換氣裝置，其特征在于 所述圓弧邊的半徑R = r + M，其中r是所述風(fēng)輪渦殼的半徑，M是所述風(fēng)輪渦殼與所述圓弧邊的出風(fēng)面的距 離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄型化且功耗增加不大的熱交換型換氣裝置。該薄型熱交換型換氣裝置包括機(jī)殼以及內(nèi)置于機(jī)殼內(nèi)的熱交換器、送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)，在機(jī)殼的側(cè)壁上的室內(nèi)側(cè)開設(shè)有回風(fēng)口和送風(fēng)口，在機(jī)殼的側(cè)壁上的室外側(cè)開設(shè)有新風(fēng)口和排風(fēng)口，送風(fēng)機(jī)設(shè)置在熱交換器與送風(fēng)口之間，排風(fēng)機(jī)設(shè)置在熱交換器與排風(fēng)口之間，并且送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)位于側(cè)壁的同一邊。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更加緊湊，實(shí)現(xiàn)了薄型化和小型化，可以占用更小的吊頂?shù)拿娣e。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)在相同熱交換效率的情況下的更小的體積。
文檔編號(hào)F24F13/30GK102748829SQ20121027159
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者孟東輝, 張海龍 申請(qǐng)人:北京環(huán)都人工環(huán)境科技有限公司