一种新风系统及新风机的制作方法
【专利摘要】一种新风系统及新风机，该新风系统包括机壳，所述机壳内设有独立的新风吸入区、新风排出区和设于新风吸入区与新风排出区之间的热交换器；所述新风吸入区内置用于对室外空气进行过滤的粗效过滤器；所述热交换器上设有新风热交换出口和新风热交换入口；其特征在于，所述粗效过滤器的输出端与新风热交换入口的截面比为0.6~1.5。本发明还包括一种新风机。本发明空间利用率高，噪音低，防堵塞，新风出风量大，舒适度高，节能效果好，能够确保整机的高效率运行。
【专利说明】
一种新风系统及新风机
技术领域
[0001 ]本发明涉及空气净化技术领域，特别是一种新风系统及新风机。
【背景技术】
[0002]在新建建筑或既有建筑场合(如住宅、酒店、写字楼、商场、学校、洁净室等)，都会存在粉尘、污浊之气等，主要包括物理危害、化学危害、生物危害和缺氧危害。其中，物理危害主要是来自电站、工厂、汽车的废气，含有大量的重金属。化学危害主要是指空气中的甲醛、苯、甲苯(主要来自装修、家具的油漆和胶黏剂等)。生物危害主要是指空气中的细菌、病毒，是感冒、流感以及肺炎、气管炎、皮肤病的主要来源，尤其是雾霾天气，细菌依附在粉尘上，可以存活更久，飘散更远。缺氧危害主要是指长期生活在缺氧环境，会增加心脏负担，并使血液循环降低，损害各器官健康，对儿童和老人危害尤其大。如果在上述的环境中长时间生活，人们的健康将受到严重的威胁。因此，室内空气品质显著影响人们的健康、舒适和工作效率，越来越受到人们的关注。
[0003]现有室内一般都通过装设新风风机来净化室内的空气，新风风机工作时能将室外的新风吸入室内，并将室内的旧风排出到室外。然而现有的新风机存在以下不足:(I)空间利用率低，各部件的位置设置不合理，造成新风机的体积普遍比较大；(2)噪音较高，不利于居家安装；(3)新风出风量小，风阻大，导致出风不均匀，舒适度低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种空间利用率高，噪音低，防堵塞，新风出风量大，舒适度高，节能效果好的新风系统及新风机。
[0005]本发明的技术方案是:
本发明之一种新风系统，包括机壳，所述机壳内设有独立的新风吸入区、新风排出区和设于新风吸入区与新风排出区之间的热交换器;所述新风吸入区内置用于对室外空气进行过滤的粗效过滤器;所述热交换器上设有新风热交换出口和新风热交换入口 ；其特征在于，所述粗效过滤器的输出端与新风热交换入口的截面比为0.6?1.5。
[0006]进一步，所述新风排出区沿空气流动路径依次内置静电除尘器、高效过滤器和新风风机。
[0007]进一步，所述粗效过滤器的截面平均风速为0.7?1.lm/s，风阻为5?10 Pa。
[0008]进一步，所述热交换器的截面平均风速0.7?1.lm/s，风阻90?120 Pa。
[0009]进一步，所述静电除尘器的截面平均风速0.7?1.lm/s，风阻5?10 Pa。
[0010]进一步，所述高效过滤器的截面平均风速0.4?0.5m/s，风阻35?50 Pa。
[0011]进一步，所述静电除尘器的输入端与新风热交换出口的截面比为0.6?1.5。
[0012]进一步，所述高效过滤器横向设置于机壳的内壁两侧。
[0013]进一步，所述高效过滤器与静电除尘器之间的间距为40?80mm(优选为45?60mm)。
[0014]进一步，所述热交换器的形状为相对规则的六边形，六边形其中相平行的两个面分别为排风热交换入口和排风热交换出口，形成排风通道，另外相平行的两个面分别为所述新风热交换出口和新风热交换入口，形成新风通道。
[0015]进一步，所述热交换器竖向放置，使得排风热交换入口与新风热交换出口设于热交换器的上侧，排风热交换出口和新风热交换入口设于热交换器的下侧。
[0016]进一步，所述高效过滤器和新风风机之间的间距为10?30mm。
[0017]进一步，所述新风吸入区设有用于检测室外温度的室外温度传感器;所述新风热交换出口处设有用于检测经热交换器进行能量交换后的新风温度的新风温度传感器。
[0018]进一步，所述新风风机为直流风机，风量为50?500m3/h;新风风机的风轮直径为120?300mmo
[0019]本发明之一种新风机，包括旧风排风系统和前述的新风系统，所述热交换器设于旧风排风系统和新风系统之间。
[0020]本发明与现有技术相比具有如下特点:
(1)将粗效过滤器的输出端与新风热交换入口54的截面比设置为0.6?1.5，可降低噪首，提尚新风系统的出风量；
(2)通过安装有静电除尘器进行二次过滤，能将无限小的粉尘过滤至98%，使第二过滤器负担小，且进一步防止第二过滤器堵塞，提高新风质量；
(3)三级过滤使得PM2.5过滤至99.9%以上；
(3)板式热交换器能够实现对新风中80%以上的能量进行热回收；
(4)将高效过滤器与静电除尘器之间的间距设置为40?80mm，既能够降低噪音，提高出风量，又可以缓解高效过滤器所承受的压力；
(5)通过设定粗效过滤器、静电除尘器、高效过滤器以及热交换器的截面平均风速和风阻，一方面能够反向计算出这几个部件之间的安装位置和距离，在保证空间利用率的基础之上，还能获得较高的热回收效率、排风和新风的出风量、旧风和新风的排出效率以及较小的噪音；另一方面，沿着空气流动路径，只要有一个部件没有设计好，位置或参数等不达标的话，就会影响后续的部件运行，本实施例可以根据上述的参数来验证各个部件是否达标，确保整机的高效率运行。
【附图说明】
[0021]图1为本发明实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明的详细结构作进一步描述。
[0023]如图1所示:一种新风系统，包括机壳I，机壳I内设有独立的新风吸入区2、新风排出区3和设于新风吸入区2与新风排出区3之间的热交换器5;新风吸入区2内置用于对室外空气进行过滤的粗效过滤器4;热交换器5上设有新风热交换出口 53和新风热交换入口 54;粗效过滤器的4输出端与新风热交换入口 54的截面比为0.6?1.5。
[0024]本实施例之所以将粗效过滤器4的输出端与新风热交换入口54的截面比设计为
0.6?1.5，是由于:若该截面比小于0.6，即粗效过滤器4的输出端的横截面面积远小于新风热交换入口 54的横截面的面积，这样会大大降低粗效过滤器4的过滤效果，且容易增大进风噪音，甚至降低粗效过滤器4的截面风速，进而影响后面的新风排出区3的新风出风效果;若该截面比大于1.5，即粗效过滤器4的输出端的横截面面积远小于新风热交换入口 54的横截面的面积，会增大风阻，导致出风量小。本实施例根据空气动力特性合理布局，因此选用截面比0.6?1.5最为合适，本实施例的截面比优选为1.2。
[0025]本实施例中，新风排出区3沿空气流动路径依次内置静电除尘器6、高效过滤器7和新风风机31。静电除尘器6设置于新风热交换出口 53的上方，且静电除尘器6的输入端与新风热交换出口 53的截面比为0.6?1.5。该截面比的设计原理同前述的粗效过滤器4，此处不再赘述。
[0026]本实施例采用三级过滤，具体为:粗效过滤器4设置在新风入口 21处，主要隔绝飞虫、飞絮及较大颗粒粉尘等，采用不锈钢网材料，可反复清洗使用；可将PMlO过滤至70%左右。静电除尘器6能将无限小的粉尘过滤至98%，使高效过滤负担只有2%，大大延长的高效过滤器7的使用周期，节约了维护成本;如果在高效过滤之间没有静电除尘，高效过滤器7很快就会堵塞，过滤性能再好也没意义，加入静电除尘器6可防止高效过滤器7堵塞。高效过滤器7位于新风风机31之前，采用PTFE滤料，风阻小、容尘量大，在静电除尘的基础上，PM2.5过滤效率尚达99.9%以上，大大提尚新风质量。
[0027]其中，静电除尘是由高压电源能提供5_6kV静电电压给除尘器，使静电除尘器钨丝连续释放高压静电，让进入新风风机31的灰尘都带上正电荷，随即被负电格栅板吸附，能过滤比细胞还小的灰尘；同时静电钨丝高压静电，瞬间杀灭细菌，病毒，能防止各种流感及其它通过空气传播的疾病。
[0028]本实施例中，高效过滤器7横向设置于机壳I的内壁两侧，静电除尘器6也横向放置，高效过滤器7与静电除尘器6之间的间距为40?80mm。本实施例之所以将该间距设置为40?80mm，是由于:若该间距小于40mm，则积压在高效过滤器7与静电除尘器6之间的气流会被压缩，容易对高效过滤器7造成一定的负担;若该间距大于80mm，则容易占据机壳I的空间，增加整机尺寸，造成空间的浪费，并且会造成风量的损失，降低出风量。本实施例高效过滤器7与静电除尘器6之间的间距优选为45_。
[0029]本实施例的新风风机31为直流无刷电机，具有如下优点:
(I)易于控制，可以实现平滑调速，调速范围更广，可以自由调节新风系统的风量输出；
(2)在调速过程中，没有改变电机电路中负载的性质，谐波产生较少，对电网造成冲击小，更节能；(3 )电机的效率高:直流无刷电机采用永磁体代替电励磁，永磁直流无刷电机的效率可以达到95%，比交流异步电机变频调速系统中电机的效率高出10%; (4)在运行过程中，温升相对较低，比交流异步电机变频调速低20%左右；(5)调速系统可靠性高，动态性能好，在调速过程中不改变负载的电路性质，系统更稳定。
[0030]本实施例新风风机31的风轮直径为200mm，风量为250m3/h，风量适中，既不会提高电耗，又避免产生较大的噪音。另外，通过将高效过滤器7置于新风风机31前，使经过新风风机31的空气转换为经过过滤的洁净新风，有效防止空气中粉尘附着在新风风机31上，进而降低新风风机31的故障率，提高使用寿命。
[0031]高效过滤器7和新风风机31之间的间距为10?30mm，之所以将该间距设置为10?30mm，是由于:若该间距小于10mm，则压力过大，容易对高效过滤器7和新风风机31造成一定的负担，且会产生较大的噪音;若该间距大于30mm，一方面会增加整机尺寸，造成空间的浪费，另一方面会减小出风量。本实施例高效过滤器7和新风风机31之间的间距优选为15mm，既保证了出风量，降低了噪音，又提高了空间利用率。
[0032]本实施例的热交换器5为板式热交换器，优选形状为相对规则的六边形;六边形其中相平行的两个面分别为排风热交换入口 52和排风热交换出口 51，形成排风通道，另外相平行的两个面分别为所述新风热交换出口 53和新风热交换入口 54，形成新风通道。排风通道与新风通道完全隔离，其间的冷热空气通过交叉流动换热实现热回收，有效回收排风中的冷量或热量，降低室内空调能耗。本实施例的热交换器5采用铝合金板片材质，相比现有的纸式交换器而言，可避免交叉污染。具体地，热交换器5竖向放置，使得排风热交换入口 52与新风热交换出口 53设于热交换器5的上侧，排风热交换出口 51和新风热交换入口 54设于热交换器5的下侧。本实施例之所以将热交换器5竖向设置，是因为排风热交换入口 51与新风热交换出口 53这两个面相交产生一条交叉线，排风热交换出口 51和新风热交换入口 54这两个面相交产生另一条交叉线，在交叉线处便于与其它区域通过隔离件隔离，即将隔离件的一端连接于交叉线处，另一端连接于需要隔离的区域;本实施例利用该交叉点进行隔离，可在节约机壳空间的同时，还能根据空气动力特性合理布局各个器件的位置。
[0033]本实施例还涉及一种新风机，包括旧风排风系统和前述的新风系统，热交换器5设于旧风排风系统和新风系统之间。其中，旧风排风系统包括独立设置的旧风吸入区8和旧风排出区9，旧风排出区9内设有用于将室内的旧风排出到室外的排风风机91。
[0034]排风的流动路径为:室内的空气经旧风吸入区8进入至热交换器5的排风通道进行能量交换，针对不同的季节进行吸热或放热，能量交换后的旧风通过旧风排出区9的排风风机91排出室外。新风的流动路径为:室外的空气经粗效过滤器4进入热交换器5进行能量交换，例如夏季室外的空气经热交换器后变成冷风，冬季室外的空气经热交换器后变成热风，再经依次经静电除尘器6、高效过滤器7和新风风机31后进入室内。本实施例的排风通道与新风通道完全隔离，其间的冷热空气通过交叉流动换热实现热回收，有效回收排风系统中的冷量或热量，进而降低室内空调能耗；另外，当新风和旧风同时进入热交换器内时，形成倾斜向上运动的气流与排风形成的倾斜向下运动的气流对流换热，余热利用效率高，节能效果远优于现有技术的热交换器。
[0035]旧风吸入区内8设有用于检测室内温度的室内温度传感器81，新风吸入区2设有用于检测室外温度的室外温度传感器22;旧风排出区9设有用于检测排风温度的排风温度传感器92;新风热交换出口 53处设有用于检测经热交换器进行能量交换后的新风温度的新风温度传感器531。综合室内温度传感器81、室外温度传感器22、排风温度传感器92和新风温度传感器531对温度的检测，可计算出热交换器5的实时热回收效率。
[0036]本实施例中，粗效过滤器4的截面平均风速为0.7?1.lm/s，风阻为5?10 Pa;热交换器5的截面平均风速0.7-1.lm/s，风阻90?120 Pa;静电除尘器6的截面平均风速0.7-1.1m/S，风阻5?10 Pa;高效过滤器7的截面平均风速0.4?0.5m/s，风阻35?50 Pa。
[0037]本实施例通过设定上述参数，一方面能够反向计算出这几个部件之间的安装位置和距离，在保证空间利用率的基础之上，还能获得较高的热回收效率、排风和新风的出风量、旧风和新风的排出效率以及较小的噪音；另一方面，沿着空气流动路径，只要有一个部件没有设计好，位置或参数等不达标的话，就会影响后续的部件运行，本实施例可以根据上述的参数来验证各个部件是否达标，确保整机的高效率运行。 本发明能够明显改善室内空气质量，及时补充新风，而不引起室内温度大起大落，保持室内温度稳定舒适宜人，有益人们身体健康。
[0038]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新风系统，其特征在于:包括机壳，所述机壳内设有独立的新风吸入区、新风排出区和设于新风吸入区与新风排出区之间的热交换器;所述新风吸入区内置用于对室外空气进行过滤的粗效过滤器;所述热交换器上设有新风热交换出口和新风热交换入口；其特征在于，所述粗效过滤器的输出端与新风热交换入口的截面比为0.6?1.5。2.根据权利要求1所述的新风系统，其特征在于:所述新风排出区沿空气流动路径依次内置静电除尘器、高效过滤器和新风风机。3.根据权利要求2所述的新风系统，其特征在于:所述粗效过滤器的截面平均风速为0.7-1.lm/s，风阻为5?10 Pa；或者所述热交换器的截面平均风速0.7-1.lm/s，风阻90?120Pa;或者所述静电除尘器的截面平均风速0.7?1.lm/s，风阻5?10 Pa;或者所述高效过滤器的截面平均风速0.4?0.5m/s，风阻35?50 Pa。4.根据权利要求2所述的新风系统，其特征在于:所述静电除尘器的输入端与新风热交换出口的截面比为0.6?1.5。5.根据权利要求2所述的新风系统，其特征在于:所述高效过滤器横向设置于机壳的内壁两侧;或者所述高效过滤器与静电除尘器之间的间距为40?80mm。6.根据权利要求1?5任一项所述的新风系统，其特征在于:所述热交换器的形状为相对规则的六边形，六边形其中相平行的两个面分别为排风热交换入口和排风热交换出口，形成排风通道，另外相平行的两个面分别为所述新风热交换出口和新风热交换入口，形成新风通道;或者所述热交换器竖向放置，使得排风热交换入口与新风热交换出口设于热交换器的上侧，排风热交换出口和新风热交换入口设于热交换器的下侧。7.根据权利要求2?5任一项所述的新风系统，其特征在于:所述高效过滤器和新风风机之间的间距为1?30mm。8.根据权利要求1?5任一项所述的新风系统，其特征在于:所述新风吸入区设有用于检测室外温度的室外温度传感器;所述新风热交换出口处设有用于检测经热交换器进行能量交换后的新风温度的新风温度传感器。9.根据权利要求2?5任一项所述的新风系统，其特征在于:所述新风风机为直流风机，风量为50~500m3/h;新风风机的风轮直径为120~300mm。10.—种新风机，其特征在于，包括旧风排风系统和根据权利要求1?9任一项所述的新风系统，所述热交换器设于旧风排风系统和新风系统之间。
【文档编号】F24F12/00GK106051996SQ201610622830
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月2日
【发明人】张跃
【申请人】远大空品科技有限公司