热循环系统和控制系统的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种热循环系统和一种控制系统。

背景技术：

封闭房间的新风空调系统利用新风与排风之间的热交换，将排风的部分热量回收，从而达到节能减排的目的。在目前的新风空调系统中所利用的排风皆为室内环境温度气流。厨房烟气作为一种含高热量的气流一般通过油烟排出系统排出室外，热量白白浪费，尤其是饭店等公共场所。另外，厨余烟气中含有大量液态油滴、颗粒物以及挥发性有机物等物质，过量的液态油滴附着在全热交换装置的热交换器时，极大地降低了热交换器的换热效率，同时也降低热回收率，造成能源的流失。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本实用新型的一个目的在于提供一种热循环系统。

本实用新型的另一个目的在于提供一种控制系统。

为实现上述目的，本实用新型第一方面的实施例提供了一种热循环系统，包括新风管路、杂质管路以及设于杂质管路进口处的油烟分离装置，还包括：第一热交换器，第一热交换器设有套设于新风管路的第一通路，以及套设于杂质管路的第二通路；第二热交换器，第二热交换器的第三通路与第一通路串联套设于新风管路上，第二热交换器的第四通路与第二通路串联套设于杂质管路上，其中，新风管路中的新风和杂质管路中的废气依次在第一热交换器和第二热交换器中进行热量交换。

在该技术方案中，通过第一热交换器与第二热交换器的梯度换热，在回收油烟热量的同时减少热交换效率的降低量，减少能源流失，提高能源利用率，增强产品竞争力。

另外，本实用新型提供的上述实施例中的热循环系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，杂质管路包括：主路，主路的一端连接于室内温度最高的房间通风口，主路的另一端连接于室外排风口；至少一个支路，每个支路的一端连接于主路，另一端与室内通风口相连；其中，至少一个支路与主路相连的位置在第一热交换器与第二热交换器的主路通路之间。

在该技术方案中，杂质管路包括主路和支路，主路由室内温度最高的房间通向室外排风口，其中，室内温度最高的房间优选为厨房，由主路向室内每个房间的通风口均引出一条支路，同时将支路引出的位置限制在第一热交换器与第二热交换器的主路通路之间，在对室内温度最高的房间进行第一次热量回收后，再通过第二热交换器对室内多个房间的废气进行热量回收，从而通过梯度换热，提高换热效率，增强产品竞争力。

在上述任一项技术方案中，优选地，新风管路包括：分别设于新风管路一端与另一端的新风入口以及新风出口，其中，新风由新风入口进入新风管路，经第一热交换器以及第二热交换器换热后，由新风出口排出。

在该技术方案中，新风由新风入口进入新风管路，依次在第一热交换器和第二热交换器中与废气进行梯度换热，在换热完成后由新风出口排入室内，从而使得排入室内的新风具有一定的温度，在保持气体纯净度的基础上调整气体温度，经一步节约能源，提高用户体验。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：单向阀组件，单向阀组件包括至少一个第一单向阀以及至少一个第二单向阀，其中，第一单向阀设于主路上，第一单向阀限制废气只由室内温度最高的房间通风口流至室外排风口，第二单向阀限制废气只由室内通风口向废气的下风向流动。

在该技术方案中，在废气管路的主路上设置至少一个第一单向阀，在支路上设置至少一个第二单向阀，防止废气在进行温度混合后由重新回到混合前的主路或支路中，从而影响热交换的流速以及效率。

其中，优选地，第一单向阀与第二单向阀分别设于靠近主路和支路交汇处的主路和支路上，减小发生废气在管路中流速缓慢，从而将废气中粘性物质残留在管壁上影响其使用寿命的可能性。

在上述任一项技术方案中，优选地，新风管路和杂质管路均为降噪风管。

在该技术方案中，新风管路与杂质管路为降噪风管，减少由新风或废气在管路中流动产生的噪音，其中，所述降噪风管优选为为玻璃钢复合风管或酚醛玻纤复合风管，加快气体在风管中的噪音衰减，提升用户体验。

在上述任一项技术方案中，优选地，新风管路与杂质管路在第一热交换器中进行热交换时相互密封，新风与废气通过传热体进行热交换；新风管路与杂质管路在第二热交换器中进行热交换时相互密封，新风与废气通过传热体进行热交换。

在该技术方案中，传热体包括换热盘管，通过采用传热体进行信丰管路与杂质管路的热交换，降低发生交叉污染的可能性，同时也避免杂质管路中废气的气味传播至新风管路的新风中，从而将气味带入室内，影响用户体验。

在上述任一项技术方案中，优选地，第一热交换器包括：整体式换热器或分体式换热器；第二热交换器包括：整体式换热器或分体式换热器。

在该技术方案中，若新风管路与废气管路之间的距离较近，则第一热交换器和第二热交换器可为整体式换热器，通过整体式换热器进行近距离换热，在整体式换热器的冷热两侧均可设置用于强化传热的翅片，同时通过整体式换热器中间的密封板，将冷热两侧的流体分隔开，减少热量流失，若新风管路与废气管路之间的距离过远，则第一热交换器和第二热交换器可选为分体式换热器，通过选用分体式换热器，将新风管路和废气管路分开设置，同时通过一循环管路进行连接和传热，对于不同的管路排布可灵活设置换热器的类型，从而增强产品的通用性。

其中，整体式换热器包括：壳管式、板式、板翅式或一体式热管换热器，分体式换热器包括：分离式循环泵换热器、分离式热管换热器或热泵换热器。

在上述任一项技术方案中，优选地，包括：第一温度传感器，设于第二热交换器内的新风管路的进风口；第二温度传感器，设于第二热交换器内的新风管路的出风口；第三温度传感器，设于第二热交换器内的废气管路的进风口。

在该技术方案中，在第二热交换器中新风管路的进出风口和废气管路的进风口分别设有第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器，在进行换热的时候，根据第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器测量出的温度可实时计算得出第二热交换器的交换效率，从而可根据交换效率的数值判断当前换热器是否出现故障，或是否需要第一热交换器工作从而进行加强换热，提高用户体验。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种控制系统，用于本实用新型第一方面中任一项技术方案提供的循环系统，包括：信号接收器，用于接收循环系统中第二热交换器的新风管路在进风口、出风口以及废气管路进风口的第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号；确定单元，用于根据第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号对应的温度，确定第二热交换器的换热效率；比较器，用于判断换热效率是否大于等于预设换热效率；控制器，用于在判断结果为否时，开启第一热交换器。

在该技术方案中，通过检测第二热交换器在新风管路的进风口、新风管路的出风口以及废气管路的进风口的温度，并根据上述温度计算出换热效率，从而可判断换热效率是否在正常的预设换热效率之外，根据判断结果开启第一热交换器进行换热，减少不必要的能源消耗，提高向外排出的废气的热量的利用率。

在上述任一项技术方案中，优选地，确定单元具体包括：温度确定单元，用于确定第一温度信号对应的第一温度，第二温度信号对应的第二温度，第三温度信号对应的第三温度；差值计算单元，用于计算第二温度与第三温度的第一差值以及第二温度与第一温度的第二差值；效率确定单元，用于将第一差值与第二差值的比值确定为第二热交换器的换热效率。

在该技术方案中，通过计算第二温度与第三温度之间的第一差值和第二温度与第一温度的第二差值，根据第一差值与第二差值的比值，通过上述计算方式得出的热交换效率更具有科学性，提高对第一热交换器的开闭控制的可靠性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的热循环系统的示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的控制系统的示意框图；

图3示出了根据本实用新型的一个具体实施例的控制系统的示意框图；

图4示出了根据本实用新型的再一个实施例的热循环系统的示意图。

102新风管路，104杂质管路，106油烟分离装置，108第一热交换器，110第二热交换器，1042主路，1044支路，1022新风入口，1024新风出口，114第一单向阀，116第二单向阀，118第一温度传感器，120第二温度传感器，122第三温度传感器，200信号接收器，202确定单元，204比较器，206控制器，2042温度确定单元，2044差值计算单元，2046效率确定单元，404杂质管路，406油烟分离装置，410热交换器，4044支路。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图4对根据本实用新型的实施例的热循环系统和控制系统进行具体说明。

如图1所示，本实用新型第一方面的实施例提供了一种热循环系统，包括新风管路102、杂质管路104以及设于杂质管路104进口处的油烟分离装置106，还包括：第一热交换器108，第一热交换器108设有套设于新风管路102的第一通路，以及套设于杂质管路104的第二通路；第二热交换器110，第二热交换器110的第三通路与第一通路串联套设于新风管路102上，第二热交换器110的第四通路与第二通路串联套设于杂质管路104上，其中，新风管路102中的新风和杂质管路104中的废气依次在第一热交换器108和第二热交换器110中进行热量交换。

在该实施例中，先通过油烟分离装置106将废气中的液态油滴与其它烟气物质分开，使得液态油滴依附在油烟分离装置106上进行富集回收，其它物质和热量随气流形成废气通过第一热交换器108与第二热交换器110进行梯度换热，从而在回收油烟热量的同时减少热交换效率的降低量，减少能源流失，提高能源利用率，增强产品竞争力。

另外，本实用新型提供的上述实施例中的热循环系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述实施例中，优选地，杂质管路104包括：主路1042，主路1042的一端连接于室内温度最高的房间通风口，主路1042的另一端连接于室外排风口；至少一个支路1044，每个支路1044的一端连接于主路1042，另一端与室内通风口相连；其中，至少一个支路1044与主路1042相连的位置在第一热交换器108与第二热交换器110的主路1042通路之间。

在该实施例中，杂质管路104包括主路1042和支路1044，主路1042由室内温度最高的房间通向室外排风口，其中，室内温度最高的房间优选为厨房，由主路1042向室内每个房间的通风口均引出一条支路1044，同时将支路1044引出的位置限制在第一热交换器108与第二热交换器110的主路1042通路之间，在对室内温度最高的房间进行第一次热量回收后，再通过第二热交换器110对室内多个房间的废气进行热量回收，从而通过梯度换热，提高换热效率，增强产品竞争力。

在上述任一项实施例中，优选地，新风管路102包括：分别设于新风管路102一端与另一端的新风入口1022以及新风出口1024，其中，新风由新风入口1022进入新风管路102，经第一热交换器108以及第二热交换器110换热后，由新风出口1024排出。

在该实施例中，新风由新风入口1022进入新风管路102，依次在第一热交换器108和第二热交换器110中与废气进行梯度换热，在换热完成后由新风出口1024排入室内，从而使得排入室内的新风具有一定的温度，在保持气体纯净度的基础上调整气体温度，经一步节约能源，提高用户体验。

在上述任一项实施例中，优选地，还包括：单向阀组件，单向阀组件包括至少一个第一单向阀114以及至少一个第二单向阀116，其中，第一单向阀114设于主路1042上，第一单向阀114限制废气只由室内温度最高的房间通风口流至室外排风口，第二单向阀116限制废气只由室内通风口向废气的下风向流动。

在该实施例中，在废气管路的主路1042上设置至少一个第一单向阀114，在支路1044上设置至少一个第二单向阀116，防止废气在进行温度混合后由重新回到混合前的主路1042或支路1044中，从而影响热交换的流速以及效率。

其中，优选地，第一单向阀114与第二单向阀116分别设于靠近主路1042和支路1044交汇处的主路1042和支路1044上，减小发生废气在管路中流速缓慢，从而将废气中粘性物质残留在管壁上影响其使用寿命的可能性。

在上述任一项实施例中，优选地，新风管路102和杂质管路104均为降噪风管。

在该实施例中，新风管路102与杂质管路104为降噪风管，减少由新风或废气在管路中流动产生的噪音，其中，所述降噪风管优选为为玻璃钢复合风管或酚醛玻纤复合风管，加快气体在风管中的噪音衰减，提升用户体验。

在上述任一项实施例中，优选地，新风管路102与杂质管路104在第一热交换器108中进行热交换时相互密封，新风与废气通过传热体进行热交换；新风管路102与杂质管路104在第二热交换器110中进行热交换时相互密封，新风与废气通过传热体进行热交换。

在该实施例中，传热体包括换热盘管，通过采用传热体进行信丰管路与杂质管路104的热交换，降低发生交叉污染的可能性，同时也避免杂质管路104中废气的气味传播至新风管路102的新风中，从而将气味带入室内，影响用户体验。

在上述任一项实施例中，优选地，第一热交换器108包括：整体式换热器或分体式换热器；第二热交换器110包括：整体式换热器或分体式换热器。

在该实施例中，若新风管路102与废气管路之间的距离较近，则第一热交换器108和第二热交换器110可为整体式换热器，通过整体式换热器进行近距离换热，在整体式换热器的冷热两侧均可设置用于强化传热的翅片，同时通过整体式换热器中间的密封板，将冷热两侧的流体分隔开，减少热量流失，若新风管路102与废气管路之间的距离过远，则第一热交换器108和第二热交换器110可选为分体式换热器，通过选用分体式换热器，将新风管路102和废气管路分开设置，同时通过一循环管路进行连接和传热，对于不同的管路排布可灵活设置换热器的类型，从而增强产品的通用性。

其中，整体式换热器包括：壳管式、板式、板翅式或一体式热管换热器，分体式换热器包括：分离式循环泵换热器、分离式热管换热器或热泵换热器。

在上述任一项实施例中，优选地，包括：第一温度传感器118，设于第二热交换器110内的新风管路102的进风口；第二温度传感器120，设于第二热交换器110内的新风管路102的出风口；第三温度传感器122，设于第二热交换器110内的废气管路的进风口。

在该实施例中，在第二热交换器110中新风管路102的进出风口和废气管路的进风口分别设有第一温度传感器118、第二温度传感器120以及第三温度传感器122，在进行换热的时候，根据第一温度传感器118、第二温度传感器120以及第三温度传感器122测量出的温度可实时计算得出第二热交换器110的交换效率，从而可根据交换效率的数值判断当前换热器是否出现故障，或是否需要第一热交换器108工作从而进行加强换热，提高用户体验。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种控制系统，用于本实用新型第一方面中任一项实施例提供的循环系统200，如图2所示，包括：信号接收器202，用于接收循环系统中第二热交换器的新风管路在进风口、出风口以及废气管路进风口的第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号；确定单元204，用于根据第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号对应的温度，确定第二热交换器的换热效率；比较器206，用于判断换热效率是否大于等于预设换热效率；控制器208，用于在判断结果为否时，开启第一热交换器。

在该实施例中，通过检测第二热交换器在新风管路的进风口、新风管路的出风口以及废气管路的进风口的温度，并根据上述温度计算出换热效率，从而可判断换热效率是否在正常的预设换热效率之外，根据判断结果开启第一热交换器进行换热，减少不必要的能源消耗，提高向外排出的废气的热量的利用率。

图3示出了根据本实用新型的第二方面实施例中的再一控制系统的结构框图。

如图3所示，一种控制系统包括：信号接收器202，用于接收循环系统中第二热交换器的新风管路在进风口、出风口以及废气管路进风口的第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号；温度确定单元2042，用于确定第一温度信号对应的第一温度，第二温度信号对应的第二温度，第三温度信号对应的第三温度；差值计算单元2044，用于计算第二温度与第三温度的第一差值以及第二温度与第一温度的第二差值；效率确定单元2046，用于将第一差值与第二差值的比值确定为第二热交换器的换热效率；比较器206，用于判断换热效率是否大于等于预设换热效率；控制器208，用于在判断结果为否时，开启第一热交换器。

在该实施例中，在通过计算第二温度与第三温度之间的第一差值和第二温度与第一温度的第二差值，根据第一差值与第二差值的比值，通过上述计算方式得出的热交换效率更具有科学性，提高对第一热交换器的开闭控制的可靠性。

具体实施例一：

如图4所示，含高热量厨余烟气(气流包括液态油滴、细颗粒物、有机污染物等)在风机作用下进入杂质管路404(此时厨余烟气经过油烟分离装置406，将烟气中的液态油滴分离出去，避免液态油滴覆盖在热交换器410上影响热交换效率)，其他室内气流在风机作用下进入支路4044，两种气流经过单向阀，进入热交换器410，两气流混合温度为T1。新风入口处的新风进入热交换器410，新风温度为T2。混合气流与新风在热交换器410中发生热量交换后，混合气流中的热量传递给新风，混合气流排出室外，新风获得热量并由新风出口供给给室内，新风出口处温度为T3。热交换效率η＝(T2-T3)×100％/(T2-T1)。其中油烟分离装置410避免厨余烟气中的液态油滴附着在热交换器410上，从而保证热交换效率处于较高状态。

具体实施例二：

如图1所示，杂质管路104的入口含有高热量的厨余烟气(包括液态油滴、细颗粒物、有机污染物等)在风机作用下进入杂质管路104，烟气通过油烟分离装置106，将内部的液态油滴分离出去，避免液态油滴覆盖在第一热交换器108或第二热交换器110上影响热交换效率，高热量气体进入第一热交换器108，与新风入口1022排进的新风进行全热交换，此时换热效率η＝(T2-T3)×100％/(T2-T1)，与具体实施例一相比，图4中T1温度为两管路混合，图1中T1温度为单个管路，一般情况下，厨房的油烟温度大于其它室内经支路传递过来的温度，因此图1中T1大于图4中T1，所以在计算公式中分母变小，又由于传热损耗，T3的减小量远小于T1的增长量，因此效率提高，经第一热交换器108进行热交换后的气流(温度为T4)与其他室内气流在风机作用下进入第二热交换器110，两气流混合温度为T1’。经过一次热交换的新风同时进入第二热交换器110，此时新风温度为T2’≈T3，混合气流与新风在第二热交换器110中发生热量交换后，混合气流中的热量传递给新风，混合气流排出室外，新风获得热量并由新风出口1024供给给室内，新风出口1024处温度为T3’。此时第二热交换器的热交换效率η＝(T2’-T3’)×100％/(T2’-T1’)。

以上结合附图详尽的说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种热循环系统和一种控制系统，通过本实用新型的技术方案，经第一热交换器与第二热交换器的梯度换热，在回收油烟热量的同时减少热交换效率的降低量，减少能源流失，提高能源利用率，增强产品竞争力。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。