一种新型室内高效节能的换气装置的制作方法

本实用新型涉及一种较大范围，具体是一种新型室内高效节能的换气装置。

背景技术：

进入21世纪，人类社会面临着日益严峻的能源紧缺和环境污染问题。开发利用无污染、可再生的新能源成为当务之急。就现阶段国内新能源建筑开发市场情形来看，普遍采用高新技术建造生态建筑是不现实的。并且随着经济的发展，采暖范围日益扩大，采暖能耗势必不断增加。因此，在目前能源状况较为紧张的形势下，系统的能源有效利用就成为设计中必需考虑的问题之一，新型室内高效节能换气系统就是在这样的背景下产生的，现今我国冬季使用的通风系统主要是空调，对于散热器供暖的地区，则采用门窗进行通风。空调供暖通风虽能达到良好的通风效果，但存在着设备成本、使用和维护费用高等问题；采用门窗通风，不仅会造成人体不适，而且室内热量损失较大；采用本装置进行通风换热，一方面能够向室内提供新鲜空气，降低室内CO2及各种有害物的浓度，保证室内空气的清新，使人们有一个健康、舒适的生活和工作环境；另一方面，利用排出的污气和引入室内的空气间的温度差，使两种气体在进行换气的同时进行热量的交换，回收排出气体所携带的部分热量，以维持舒适的室温。与其他相对复杂、昂贵的技术相比，本系统安装维护成本低，且具有零能耗、高效率、无污染的优点，体现了可持续发展的理念。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型室内高效节能的换气装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型室内高效节能的换气装置，包括垂直轴风叶、主动力轴、排风扇叶、轴承、引风扇叶、太阳能集热管道、新风进气道、风道隔板、排风管道、无扇叶风扇、板翅式换热器、蜗壳旋器、风阀、进风箱和进风筒，所述进风筒内固定安装有横向设置的密闭隔板，密闭隔板的下表面固定安装有轴承，且进风筒的底部与进风箱上表面固定连接；所述进风箱的侧壁通过若干个相同的风道隔板分割成若干个相同的新风进气道，新风进气道与进风箱底部固定连接的连接管相互连通，连接管的另一端与板翅式换热器的新风入风口固定连接，且板翅式换热器的新风排风口与蜗壳旋器的进风口固定连接，所述板翅式换热器的室内送风口与排风管道的一端固定连接，排风管道的另一端与太阳能集热管道的一端固定连接，太阳能集热管道的另一端与密闭隔板上方的进风筒相互连通，进风筒靠近顶部的侧壁开设有若干个均匀分布的排气孔；所述进风筒的轴承上转动连接有主动力轴，主动力轴的顶部贯穿进风筒的上表面伸出且贯穿端的侧壁固定安装有若干个围绕主动力轴圆周排列的垂直轴风叶，所述主动力轴的底部延伸至连接管内并安装有固定连接的引风扇叶，且靠近进风筒顶部的主动力轴上固定安装有排风扇叶；所述连接管的侧壁安装有无扇叶风扇，连接管的底部安装有风阀。

作为本实用新型进一步的方案：所述进风筒侧壁的新风进气道呈360度的全周进风口。

作为本实用新型进一步的方案：所述无扇叶风扇由12V的电机驱动。

作为本实用新型进一步的方案：所述板翅式换热器整体采用交叉流布置，翅片采用三角形翅片。

作为本实用新型进一步的方案：所述太阳能集热管道向阳面的材质是一层透明玻璃，背阳面内壁涂有黑镍吸热涂层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过一个360度的全周进风口引入自然风，这种设计弥补了传统进风口单向进风的缺陷；另一方面，通过自然风驱动垂直轴扇叶转动，带动同一轴上的引风扇将空气引入风道，实现了零能耗捕风；无扇叶风扇是一种高效能通风设备，由12V的电机驱动，工作时，电机带动内部的扇叶将外界空气吸入风扇内部，再由环形出口的1mm的缝隙均匀吹出，在圆环内形成局部负压区，卷吸其后部和前方的空气，实现风力倍增，可卷吸相当于进气量15倍的空气，此外，无扇叶风扇可以实现无级变速，达到低能耗高效通风的效果；换热器整体采用交叉流布置，增大换热温差，采用三角形翅片，增大两种气体的换热面积，改善了空气对空气的换热效果，提高了余热回收的效率；相对于其他送风方式而言，蜗壳旋流器可以在较小的空间范围内实现新风与室内空气的良好混合，提高送风温度，且无明显吹风感，增加送风舒适度。

附图说明

图1为一种新型室内高效节能的换气装置的结构示意图。

图中：垂直轴风叶1、主动力轴2、排风扇叶3、密闭隔板与轴承4、引风扇叶5、太阳能集热管道6、新风进气道7、风道隔板8、排风管道9、无扇叶风扇10、板翅式换热器11、蜗壳旋器12、风阀13、进风箱14、进风筒15。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种新型室内高效节能的换气装置，包括垂直轴风叶1、主动力轴2、排风扇叶3、轴承4、引风扇叶5、太阳能集热管道6、新风进气道7、风道隔板8、排风管道9、无扇叶风扇10、板翅式换热器11、蜗壳旋器12、风阀13、进风箱14和进风筒15，所述进风筒15内固定安装有横向设置的密闭隔板，密闭隔板的下表面固定安装有轴承4，且进风筒15的底部与进风箱14上表面固定连接；所述进风箱14的侧壁通过若干个相同的风道隔板8分割成若干个相同的新风进气道7，新风进气道7与进风箱14底部固定连接的连接管相互连通，连接管的另一端与板翅式换热器11的新风入风口固定连接，且板翅式换热器11的新风排风口与蜗壳旋器12的进风口固定连接，所述板翅式换热器11的室内送风口与排风管道9的一端固定连接，排风管道9的另一端与太阳能集热管道6的一端固定连接，太阳能集热管道6的另一端与密闭隔板上方的进风筒15相互连通，进风筒15靠近顶部的侧壁开设有若干个均匀分布的排气孔；所述进风筒15的轴承4上转动连接有主动力轴2，主动力轴2的顶部贯穿进风筒15的上表面伸出且贯穿端的侧壁固定安装有若干个围绕主动力轴2圆周排列的垂直轴风叶1，所述主动力轴2的底部延伸至连接管内并安装有固定连接的引风扇叶5，且靠近进风筒15顶部的主动力轴2上固定安装有排风扇叶3；所述连接管的侧壁安装有无扇叶风扇10，连接管的底部安装有风阀13。

本实用新型中捕风装置由360度的全周进风口的新风进气道7和引风扇叶5组成，为了加强进风效果，进风口用隔板分成若干个风道，使风能顺利进入管道，引风扇叶5安装在由风力驱动的转轴上，其上方装有密闭隔板，以防止上方旧风管道内的室内旧风倒吸入新风管道；在自然风量不足的情况下为了补充风量，在主风道内安装有40W无扇叶风扇，此外，无扇叶风扇10可以实现无级变速，达到低能耗高效通风的效果；而板翅式换热器11为余热回收装置的主要构成部分，冷侧为室外冷空气，热侧为室内排出的热空气，室外新风经过封头均匀流入各流道，与另一侧的热空气对流换热，蜗壳旋流器12利用出口旋转气流实现新风与室内空气的充分混合换热；板翅式换热器11换热后的新风由垂直方向进入蜗壳旋流器12，经叶片导流后改变运动方向，沿水平轴向导出，出口气流为旋转射流，由于旋转离心力的作用，在旋涡核心处产生明显的负压区，形成强回流区，除中心回流区外，射流外边界的强烈卷吸会导致外回流区的形成，旋转射流卷吸周围介质的能力强；而一块150W18V单晶太阳能电池板、12V140Ah蓄电池和12V5A蓄电池充放电控制器组成太阳能储能装置，使用时将电池板对着十二点太阳方向，电池板与地面呈30°～45°倾角，以达到最佳发电效果，控制器能有效控制太阳能电池板向蓄电池的充电过程和蓄电池向负载的放电过程，使蓄电池在安全工作电压、电流范围内工作，它的控制性能将直接影响蓄电池的使用寿命和系统效率。

太阳能蓄能装置是利用太阳能光伏组件在有日照时产生的光伏效应发出直流电，该直流电通过控制器给蓄电池充电，当需要用电时，蓄电池一方面直接给无扇叶风扇(10)供电。

无扇叶风扇10由12V的电机驱动，工作时，电机带动内部的扇叶将外界空气吸入风扇内部，再由环形出口的1mm的缝隙均匀吹出，在圆环内形成局部负压区，卷吸其后部和前方的空气，实现风力倍增，可卷吸相当于进气量15倍的空气。

太阳能集热管道6向阳面的材质是一层透明玻璃，背阳面内壁涂有黑镍吸热涂层，该涂层能有效吸收透过向阳面的太阳辐射能而加热该管道内部的空气，使空气产生密度差，与排风扇结合进而产生排气动力，有效抽出室内旧风，太阳光透过玻璃管壁辐射到集热管道内，黑镍吸热涂层吸收太阳辐射热并把热量以对流换热的形式传递给管道内的空气，管道内的空气受热膨胀，和外面的冷空气形成较大的密度差，在此密度差的作用下，热空气沿管道上升，排出室外，从而加快了室内空气的排出，起到辅助排气的作用。

板翅式换热器11采用交叉流布置，增大换热温差，采用三角形翅片，增大两种气体的换热面积，改善换热效果，提高余热回收的效率。

本实用新型的工作原理是：自然新风通过捕风装置进入风道后，在余热回收管道内与排出的旧空气进行对流换热，充分利用排气的余热，提高新风的温度，经过加热的新风进入蜗壳旋流器，在出口形成旋转的气流，卷吸室内空气，混合换热，室内的空气经过余热回收装置，在风力驱动的排风扇和太阳能加热管道的作用下排出室外，当外界风力不足时，太阳能储能装置驱动进风口处的无扇叶风扇运行，补偿管道内的新风量，使系统持续稳定运行。

本实用新型中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。