双向保温换气装置及具有该装置的窗或门的制作方法

专利名称：双向保温换气装置及具有该装置的窗或门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种设置于建筑窗或门上的双向保温换气装置，和一 种具有所述双向保温换气装置的窗或门。
背景技术：
世界卫生组织(WHO)公布的《2002年世界卫生报告》中明确将室内空 气污染列为人类健康的10大威胁之一。人体约有68%的疾病与室内空气污 染有关，室内空气污染威胁人类生命，提高人口死亡率，降低人类预期寿 命近十年。据统计，中国每年约有11.1万人死于室内空气污染。80%的儿 童白血病患者家中，在3年之内进行过装修。每年因为装修污染而引起的 呼吸道感染的儿童有210万人，其中100多万5岁以下儿童的死因与室内 空气污染有关，不计其数的人由于室内空气污染引发呼吸道感染、头痛、 恶心、过敏、精神不集中、记忆力下降等症状，严重影响了正常的工作、 学习和生活。世界卫生组织发布的报告明确指出室内装修材料中普遍存 在的甲醛为强烈致癌物。可以使人致癌的甲醛存在于亿万个家庭的家具和 其他装修材料中，每天都会源源不断的释放到室内的空气中，且释放期最 长可达15年。然而，室内的空气污染物除了甲醛外，还有苯、氨气、氡气、 二手烟及各种细菌、病菌、霉菌等多达上千种。但是，考虑到建筑的节能， 现代建筑的趋势是将房子做成密封的"盒子"，使其尽可能与外界隔绝以便减少能量的损失，这样，室内受污染的空气就无法排除，尤其是在寒冷的 冬天和炎热的夏天，在这种情况下室内和室外就变成了二个相对不同的环境，科学家通过研究指出室内空气污染程度通常是房外的5-10倍，严重 的达100倍。目前，解决室内空气污染的方法主要有二种， 一是使用室内空气净化 等设备，这种设备主要是通过过滤、分解或吸附室内空气中的有害物质达 到净化室内空气的目的，但是由于室内的空气污染物多达上千种，而这种 空气净化设备中的过滤装置的过滤或吸附的能力是有限的，很容易产生饱 和，随着污染物的沉积，净化效果明显下降，另外，由于室内污染的空气 是随着热空气上升的，因此，污染物一般是停滞在室内三分之二层高的上 部空间，人们的呼吸范围正好是这个区域，但室内空气净化设备一般上放 置在桌上或者地下，很难对这个区域的污染空气进行有效的净化，再者， 这种室内空气净化设备的价格也是昂贵的，不具有普及性。二是通过开窗 通风或采用通风设备进行换气，但是，采用这两种方式通风有以下缺点(1) 在通风换气过程中不能保证室内原有的温度和湿度，特别是在冬季的暖气 房间和夏季的空调房间更是如此；(2)室内空气的热量未经交换就排到房 外，造成了大量的能源损失，不利于节能减排；(3)在灰尘大或污染严重 的城市这种通风方式反而容易造成室内新的空气污染；(4)通风设备普遍 存在能耗高、噪音大，且安装后影响室內的整体美观。因此，需要一种低 成本的、克服上述缺点、综合解决室内空气污染的技术方案。发明内容本实用新型的目的是提供一种能将室内污染的空气排到房外，同时， 将房外空气经过过滤净化并与室内排出空气进行热交换后引入室内的双向 保温换气装置。本实用新型的另一个目的是提供一种具有所述双向保温换气装置的窗或门。按本实用新型的一种方案， 一种双向保温换气装置可以包括配有至 少一个空气热交换器的管件，形成于所述管件内的用于将室内空气排到房 外的第一通风道，和形成于所述管件内的用于将房外空气引入室内的第二 通风道，所述第一通风道的第一进气口位于室内侧和第一出气口位于房外 侧，所述第二通风道的第二进气口位于房外侧和第二出气口位于室内侧， 设置在所述第一通风道上的用于将室内空气排到房外的排气扇和设置在所 述第二通风道上的用于将房外空气引入室内的吸气扇，电源，和控制所述 排气扇、吸气扇运转的控制装置。为了便于安装和维修所述双向保温换气装置内部的各种零部件，所述 管件上的非安装面上可以设置有可拆卸的面板，所述面板与所述管件可以 采用螺钉连接的方式进行紧固，当然，本实用新型的所述面板的连接紧固 方式包括但不仅限于这种方式。另外，本实用新型还可以采用其他方式来 安装所述双向保温换气装置内部的各种零部件。本技术方案中的所述空气热交换器可以包括相邻但不相通的供室内排 出的第一空气通道和供房外空气进入室内的第二空气通道。所述第一空气通道和所述管件的其中一部分内壁及设置其内的隔离物 形成了所述第一通风道；所述第二空气通道和所述管件的其中另一部分内 壁及设置其内的隔离物形成了所述第二通风道，欲排出的室内空气先由所 述第一进气口进入所述第一通风道的上游侧，然后进入所述空气热交换器 的第一空气通道，再进入第一通风道的下游侧，并通过所述第一出气口排 到房外，欲进入室内的房外空气先从所述第二进气口进入所述第二通风道 的上游侧，然后进入所述空气热交换器的第二空气通道，再进入第二通风 道的下游侧，并通过所述第二出气口引入室内。流经所述空气热交换器的 室内空气和房外空气通过所述空气热交换器进行显热和潜热交换。所述空气热交换器的材料可以采用能够传热、传湿的材料，如，纸质 或复合纸质材料制成，因此，流经所述空气热交换器的室内空气和房外空气之间不仅可以进行热量的交换，而且在进行热量的交换的同时可以进行 湿气的交换，从而保证室内和房外的空气在置换过程中，室内原有的温度 和湿度基本保持不变。为了进一步提高空气热交换器的交换效率，其结构 可以采取板翅式结构(或称垂直互交波纹板结构)，当然，也可以采用其它 结构。本技术方案所述的空气热交换器采用的能够传热、传湿的纸质或复合纸质材料可以采用如中国专利号97122545.1专利说明书所公开的纸质材 料，也可以采用中国专利93209878.9、名称为"可拆换式纤维纸膜热换交 换器"的专利文献中所公开的材料，还可以采用中国专利 ZL200520129985. 4、名称为"空气湿热交换装置"中所公开的传热、传湿 的材料。另外，本实用新型的所述空气热交换器还可以采用由竹质纤维制 成的竹纤维纸材料制成。竹质纤维取材于天然竹，优选3-5年的竹子，经 高温煮成竹浆，然后提取竹纤维制成竹纤维纸。其制造工艺与普通木质纤 维的造纸工艺基本相同。由于竹子的束管纤维是前后相通，左右平行的， 竹纤维横截面上布满大大小小的孔隙，高度中空，可以自由吸收并蒸发水 分，因此，它的传热性、吸湿性、放湿性、透气性比任何其它材质的纤维 都好。同时，竹子中还具有一种独特的抗菌物质-"竹琨"，这种物质具有 天然的抗菌和除臭功能，因此，所述竹纤维纸还具有抗菌、抑菌、抗螨和 超强的抗静电性能。这样，由所述竹纤维纸制成的空气热交换器具有以下 突出的优点(1)可以进一步提高流经所述空气热交换器的室内和房外空 气之间的显热和潜热交换效率；(2)超强的抗静电性可以防止微尘吸附其 上；(3)可以对于吸附其上的细菌和病毒进行杀菌处理，使空气热交换器 具有自清洁功能，保证通过其进入室内的空气质量；(4)由于竹子的生长 速度是所有植物类最快的，因此，可以降低空气热交换器的制造成本，保 护环境。虽然，所述的空气热交换器可以采用上述介绍的材料，但本实用新型 的所述空气热交换器所采用的纸质材料包括但不仅限于以上材料。本技术方案中，所述第二通风道的内壁表面可以具有表面加工层，其 中，所述表面加工层可以具有除菌部。所述除菌部可以含有光半导体催化 剂和/或磷灰石。所述磷灰石可以是具有光催化功能的磷灰石。通过照射特 定波长范围的光，所述半导体催化剂和/或磷灰石可以除去空气中的病毒或 病菌中的至少一方。另外，作为向该光半导体催化剂提供光的办法可以考虑采用以下方法(1)在其附近设置光源；(2)可以使所述第二通风道的 一部分透明，引入房外或室内的光；(3)通过反射板等导入房外或室内的 光；或者(4)通过导光板或光纤导入光等。因此，本实用新型不仅可以捕 集、吸附等，还可以积极除去空气中的病毒或病菌，从而实现本实用新型 的空气净化功能。本技术方案中，所述第二通风道内还可以配有空气净化单元，该净化 单元可以配有洁净室用高密度过滤器(服PA过滤器等)和/或可以配有含有 活性碳或活性竹炭的过滤层，此外，还可以配有含有竹纤维的高效过滤膜 等，因此，可以有效地防止将房外空气中的尘埃送入室内，由于尘埃会附 着有病毒或病菌等，所以本实用新型可以积极地除去尘埃、病毒或病菌等， 另外，已知活性竹炭具有超强的吸附和过滤能力，可以有效地过滤掉房外 空气中的臭氧或其他对人体有害的有机分子，进一步保证进入室内空气中 的品质。再有，所述空气净化单元最好是可以是可拆卸的，以便可以清洗 和更换。本技术方案中，所述第二通风道还可以更进一步配有活性物质供给装 置。该活性物质供给装置可以被设置在所述除菌部的空气流动方向的上游 侧。另外，这里所谓的"活性物质供给装置"可以例如是辉光放电器、-势 垒放电器、或菱式放电器。再有，这里所谓的"活性物质"可以是例如高 速电子、离子、臭氧、羟基自由基等自由基类物质或其激发的分子等。本技术方案中，为了控制所述活性物质供给装置所分解的过量的活性 物质可能对人体造成的伤害，在所述第二通风道还可以设置一个活性物质 分解单元。此处的活性物质分解单元，可以是例如分解臭氧的活性炭或活性竹炭过滤单元等。活性物质分解单元可以被设置在所述除菌单元的空气 流动方向的下游侧。另外，该活性物质分解单元可以分解活性物质，这样， 就可以确保对臭氧的安全使用。本技术方案中，所述活性物质供给装置向所述除菌部提供活性物质。 因此，利用所述除菌部，能通过能量水平高的自由基类物质等活化光半导 体催化剂或者具有光催化功能的磷灰石的光催化功能。这样，可以加速光 半导体催化剂或者具有光催化功能的磷灰石的光催化反应速度，另外，所述的活性物质供给装置还可以向进入室内的空气中释放负离 子，负离子被称为人体的"空气维生素"，可以通过人体皮肤细胞的间隙进 入人体，可以防止皮肤老化并可缓解人体疲劳。同时，负离子与室内空气 中残存的颗粒物和有害的有机分子，例如，苯分子，甲醛分子相撞，使其 带电，这种带电颗粒和有害的有机分子很容易被房间内的墙壁和天花板等 物吸附，从而使室内的空气得到更进一步的净化。本技术方案中，在所述第一和第二进气口和所述空气热交换器的所述 第一、第二空气通道的室内和房外空气的入口之间还可以配有空气流量分 配装置，所述空气流量分配装置可以是导流板，也可以是带有众多通气孔 的流量分配板，其目的是使室内空气和房外空气能够流量均匀地进入所述 空气热交换器，从而保证两者之间均匀地进行湿热交换，提高交换的效率。本技术方案中，通过所述第一通气通道的室内空气的流量可以大于通 过所述第二通气通道的房外空气的流量，这样，室内空气中所含的热量和 湿度就可以更加充分地传递给从房外引入室内的空气。本技术方案中，所述排气扇和吸气扇可以是由一部同轴电机带动，因 此节省了一部电机，简化了本实用新型换气净化窗或门的结构。本技术方案中，所述的第二进气口和/或第一进气口可以设置可拆卸清 洗的空气过滤装置，所述过滤装置可以是过滤网，还可以是洁净室用高密度过滤器(HEPA过滤器)等，以便过滤掉房外空气中的灰尘颗粒、异物等 和过滤掉室内空气进入空气热交换器的灰尘颗粒，保证吸入室内空气的质量。另外，在所述第一、第二出气口也可以设置过滤网或直接采用在所述 管件上设置众多通气孔的方式阻挡空气中的灰尘或异物的进入。本技术方案中，所述双向保温换气装置还可以包括传感器，当室内空 气的悬浮物浓度达到一个预先设定的值时，所述传感器向所述控制装置发 出信号，所述控制装置启动所述排气扇和吸气扇。本技术方案中所述吸气扇、排气扇或其它装置所需的电源可以是普通 电源，也可以是太阳能光伏电池提供的电源，还可以将所述窗扇或门扇上 的玻璃换成光电塑料，然后由光电塑料产生的电能提供。按照本实用新型的另一个技术方案， 一种窗或门可以包括包括窗、 门框，窗、门扇框和玻璃组成的窗扇或门扇、和开闭机构等，其中，它还 包括上述双向保温换气装置。本技术方案中，所述窗、门框或所述窗、门扇框的至少一部分可以由 所述双向保温换气装置的所述管件形成，也就是说，所述的窗框、门框或 所述的窗扇框、门扇框的其中一部分或者全部是由所述管件构成的，所述 管件还包括上面描述的装置和部件。综上所述，本实用新型的技术方案优点主要体现在以下几个方面1) 在不改变普通窗户和门的功能前提下，实现了在窗或门关闭时，进行室内 和房外的空气双向置换，且在置换过程中，可以保持室内原有的温度和湿 度不变，彻底解决了室内的空气污染问题，保证室内空气的洁净和清新， 创造了既健康又舒适的生活空间；2)由于室内空气在排出时，空气热交换 器进行了热量和湿度的赎回，因此节约了能源，实现了节能减排；3)本实 用新型可以使房子在密封的状态下引入新鲜空气，满足人们健康呼吸的需 要，大大减少了开窗通风而造成的室内热量的扩散，特别是在冬季供暖和 夏季空调的房间，本实用新型的节能优势将得到更进一步的体现，同时， 本实用新型也避免了开窗通风所造成的二次空气污染和房外噪声的干扰； 4)本实用新型可以使用太阳能光伏电池提供工作动力，另外，即便使用普 通电源，由于本实用新型使用的均是小功率的排气扇和吸气扇，其能耗也可以忽略不计；5)本实用新型可以实现低噪声运行；(6)使用本实用新型 技术方案制造的门窗产品，结构简单，造价低，便于安装和维修，且不影 响室内美观，具有很好的普及性。本实用新型的其它目的、优点和突出的特点将从
以下结合附图对本实 用新型实施方式的详细描述中变得更为明显。由于涉及本实用新型的窗或 门的技术方案是相同的，为了简化起见，本实用新型在附图和实施方式的 描述中，只对双向保温换气装置及具有该装置的窗进行描述，略去对双向 保温换气装置及具有该装置的门进行描述。


本实用新型的上述和其它特性及优点将参考附图所示的实施方式进行 描述，因此会变得更加清晰。图1本实用新型带有双向保温换气装置的窗的典型实施方式示意简图； 图2是图1的房外侧示意简图；图3是本实用新型第一实施方式涉及双向保温换气装置的示意简图；图4是本实用新型第二实施方式涉及双向保温换气装置的示意简图；图5是本实用新型第三实施方式涉及双向保温换气装置的示意简图；图6是图1带有二个双向保温换气装置的窗的示意简图；图7是本实用新型涉及空气热交换器的结构示意简图；图8是本实用新型涉及另一种空气热交换器的结构示意简图。在附图中，相同的标号代表相同零件、部件和结构。
具体实施方式
在下文中，结合附图对第一至第三实施方式的双向保温换气装置及具 有该装置的窗的典型实施方式做详细的描述。图3是本实用新型第一实施方式涉及双向保温换气装置6的示意简图，双向保温换气装置6，包括配有至少一个空气热交换器61的管件60，形 成于管件60内的用于将室内空气PA排到房外的第一通风道65，和形成于 管件60内的用于将房外空气0A引入室内的第二通风道66，第二通风道66 内配有一个空气净化器67，第一通风道65上的第一进气口 65a位于室内侧 和第一出气口 65b位于房外侧，第二通风道66的第二进气口 66a位于房外 侧和第二出气口 66b位于室内侧，设置在第一通风道65上的用于将室内空 气PA排到房外的排气扇62和设置在所述第二通风道上的用于将房外空气 引入室内的吸气扇63，设置在第二进气口66a的空气过滤网64，电源和控 制排气扇62、吸气扇63运转的控制装置(图中未示出)。参见图7，空气热交换器61包括热交换板611以一定的间隔叠放，从而 依次形成了排到房外的室内空气通过的第一空气通道612和吸入室内的房 外空气通过的第二空气通道613，第一波纹板614置放于第一空气通道612 中，从而获得允许室内空气通过的空间；和第二波纹板615置放于第二空 气通道613中，从而获得允许房外空气通过的空间。第一波纹板614和第二 波纹板615所形成的空气通过空间(通道)是垂直交叉的。空气热交换器61的热交换板611和/或第一波纹板614、第二波纹板 615可以采用能够传热传湿的材料或具有相同功能的复合纸质材料制成，更 进一步说，可以采用竹纤维纸或由纸质材料混合竹炭或活性竹炭形成的竹 炭纸制成。竹质纤维取材于天然竹，优选3-5年的竹子，经高温煮成竹浆，然后 提取竹纤维制成竹纤维纸。其制造工艺与普通木质纤维的造纸工艺基本相 同，这里不再赘述。由于竹纤维横截面上布满大大小小的孔隙，高度中空， 可以自由吸收并蒸发水分，因此，它的传热性、吸湿性、放湿性、透气性 比任何其它材质的纤维都好。同时，竹子中具有一种独特的抗菌物质-"竹 琨"，这种物质具有天然的抗菌和除臭功能，因此，该竹纤维纸还具有抗菌、 抑菌、抗螨和超强的抗静电性能。12另外，己知竹子的束管纤维是前后相通，左右平行的，因此，碳化后 有许多细微小孔沿着束管纤维整齐地散布着，使其具有很好的传热调湿效 果。当含有湿气的空气通过活性竹炭时，它的许多细微小孔就会吸入湿气， 当干燥的空气时，它又会将细微小孔中吸入的湿气释放给干燥的空气，这样，可使空气热交换器61具有很好的调湿效果。当室内空气PA和房外空 气OA通过空气热交换器61时，室内空气PA和房外空气OA将进行显热和 潜热交换，即空气热交换器61可以将室内原有空气PA中的热量和湿度传 递给房外空气0A，从而保证换气过程中室内原有的温度和湿度保持不变。 同时，又由于竹纤维或活性竹炭具有抗菌、抑菌、抗螨和超强的抗静电功 能，因此，使得该空气热交换器61具有自清洁功能，防止空气中各种菌类 附着其上。但本实用新型的空气热交换器61所采用的传热传湿材料包含但 不仅限于上述材料。这样，由竹纤维纸或竹炭纸制成的空气热交换器61具有以下优点(1) 可以大大提高显热和潜热的交换效率；(2)超强的抗静电性可以防止微尘 吸附其上；(3)可以对于吸附其上的细菌和病毒进行杀菌处理，使空气热 交换器61具有自清洁功能，进一步保证通过其进入室内的空气质量；(4) 由于竹子的生长速度是所有植物类最快的，因此，可以降低空气热交换器 61的制造成本。为了提高空气热交换器61的热交换效率，其结构可以采用如图7所示 的垂直互交的波纹板结构(也称板翅式结构)，还可以采用如图8空气热交 换器61'所示的板翅式结构，当然也可以采用其它结构。热交换板611的 厚度最好在20um-90um之间，第一波纹板614、第二波纹板615的厚度最 好在0. lmm-O- 5mm之间。另外，为了更进一步提高室内空气PA和房外空气OA流经空气热交换 器61时的显热和潜热的热交换效率，可以使空气热交换器61的第一空气 通道612的有效通风横截面积大于第二空气通道613的有效通风横截面积， 或在第一空气通道612、第二空气通道613的有效通风面积相同的情况下，使第二空气通道613的长度大于第一空气通道612的长度，这样，室内空 气PA在第一空气通道612中的通过速度将快于房外空气0A在第二空气通 道613中的流动速度，因此，进入室内的房外空气OA可以更加充分地吸收 室内空气PA中的热量和湿度，提高显热和潜热的交换效率。再有，空气热交换器61在管件60内的摆放可以如图3所示，当然， 本实用新型还可以有其它的摆放方法。管件60的形状可以是直线型，也可以是曲线形，还可以是直线型加曲 线形的组合等，其内腔的横截面可以是方形、圆形或其它形状。管件60的 材料可以是铝合金、塑钢、木材或其它材料。在本实施方式中，第一空气通道612和管件60的其中一部分内壁及设 置其内的隔离物68形成了第一通风道65;第二空气通道613和管件60的 其中另一部分内壁及设置其内的隔离物68形成了第二通风道66。本实施方式的第一通风道65和第二通风道66的内壁上还可以设置有 保温材料(图中未示出)，最好在第二通风道66的房外侧的内壁上设置有 保温材料，这样可以防止房外空气OA在经过热交换后的热量损失。本实施方式中，在第一通风道65的第一出气口 65b处设置有用于将室 内空气PA排到房外的排气扇62，在第二通风道66的第二进气口 66a处设 置有用于将房外空气0A引入室内的吸气扇63。当然，本实用新型中的排气扇62和吸气扇63的安装位置不仅限于安 装在上述位置，还可以安装在其它进气口或出气口。本实施方式的排气扇 62和吸气扇63可以采用小型轴流风扇，也可以采用小型离心式风扇，还可 以是其它形式的风扇。本实施方式的排气扇62和吸气扇63可以按照如图3 所示的安装方式，但本实用新型的排气扇62和吸气扇63还可以全部隐藏 安装于管件60内，还可以根据需要安装在与第一进气口 65a和第二进气口 66a相对应的窗框51的外部。另外，排气扇62和吸气扇63的安装位置包 括但不仅限于上述位置，还可以安装在其它进气口或出气口。启动后，通 过排气扇62和吸气扇63分别生成的空气流PA和OA(如图3所示的空心箭头PA、 0A)。过滤网64被设置在第二进气口 66a处，用于过滤灰尘和阻挡异物进入， 过滤网64最好是可拆卸的，以方便定期清洗或更换。另外，在第一出气口 65b、第一进气口 65a处也可以设置一个可以拆卸清洗的空气过滤网(图中 未示出)，以阻挡房外和室内的灰尘进入第一通风道65和第二通风道66内。 当然，这种过滤网也可以通过在管件60上与第一进气口 65a、第一出气口 65b和第二出气口66b的对应位置处设置众多的通气孔来实现。另外，在本 实用新型中，过滤网64也可以使用洁净室用的高密度过滤器，例如可以是 HEPA过滤器或ULPA过滤器来替代，在本实施方式中，第二通风道66内设置了一个空气净化单元67，该空 气净化单元67可以是洁净室用的高密度过滤器，例如可以是HEPA过滤器 或ULPA过滤器。这种洁净室用高密度过滤器可以捕集非常小的尘埃。通常 情况下，有机分子、病毒或病菌等大多附着在微尘上，所以使用这种洁净 室用高密度过滤器可以将从房外引入室内的空气OA中的尘埃和附着在尘埃 上的有机分子、病毒或病菌积极地去除。另外，由于房外所谓的新鲜空气 其实并不新鲜，其中会含有过量的臭氧和各种对人体有害的有机物质及细 小的微尘颗粒，因此，空气净化单元67也可以是一个活性炭或活性竹炭的 过滤器，已知活性竹炭具有超强的吸附和过滤能力，可以有效地过滤掉房 外空气OA中的臭氧或其他对人体有害的有机分子，进一步保证进入室内空 气中的品质。当然，本实用新型的空气净化单元67也可以是洁净室用高密 度过滤器和活性竹炭过滤层的组合体，还可以是其它对空气净化有着显著 作用的过滤装置。再有，空气净化单元67最好是可方便地拆卸式的，这样， 可以方便地进行维修和更换。电源(图中未示出)是为排气扇62和吸气扇63提供动力的，它可以 是普通的电源，考虑到安全因素，优选采用低压安全电源。另外，还可以 采用绿色环保电源，如利用太阳能光伏电池为排气扇62和吸气扇63提供 动力。控制装置(图中未示出)可以设置在管件60上，也可以设置在的管件 60外部；可以是有线控制，还可以是无线控制。控制装置可以根据需要设定排气扇62和吸气扇63的多种运行模式来实现排气扇62和吸气扇63的 运行，例如，可以设置使排气扇62和吸气扇63运行2小时后停止1小时， 之后再运行2小时，如此循环下去。也可以设定一个运行时间，到时自动 关机等等。另外，也可以完全是人工手动控制排气扇62和吸气扇63的运 转。另外，在本实施方式中，在管件60或控制装置上，还可以设置一个室 内空气污染物浓度传感器，当该传感器测得室内空气的污染物达到一个预 先设定的数值时，该传感器发出信号给控制装置，控制装置可以自动开启 排气扇62、吸气扇63进行双向空气置换。在本实施方式中，排气扇62和吸气扇63启动后，欲排出的室内空气 PA先由第一进气口 65a进入第一通风道65的上游侧，然后进入空气热交换 器61的第一空气通道612，变为PA'再进入第一通风道65的下游侧，并 通过第一出气口 65b排到房外(参见图3中空心箭头PA、PA'的指示方向)， 欲进入室内的房外空气OA先从第二进气口 66a进入第二通风道66的上游 侧，经过设置其内的空气净化装置67过滤净化以后，进入空气热交换器61 的第二空气通道613，变为SA，再进入第二通风道66的下游侧，并通过第 二出气口 66b引入室内(参见图3中空心箭头0A、 SA的指示方向)。流经 空气热交换器61的室内空气PA和房外空气0A通过空气热交换器61进行 显热和潜热交换。在这个过程中，由于进入室内的空气和排到房外的空气 在室内形成了空气循环，故室内污染的空气PA源源不断地被排到房外，而 房外的空气0A经过空气净化单元67的过滤净化后生成新鲜空气SA被引入 室内，又由于室内空气PA和房外空气OA要在空气热交换器61进行热量和 湿度的交换，故在室内外空气的置换过程中，室内原有的温度和湿度保持 不变。图4是本实用新型第二实施方式涉及双向保温换气装置6a的示意简图，与本实用新型第一实施方式相比，本实施方式中的管件60内配有3个 空气热交换器61，其他结构与第一实施方式基本相同。由于在管件60内配 有3个空气热交换器61，因此，可以使室内空气PA与房外空气OA在管件 60内有3次热量和湿度的交换的机会，因此可以进一步提高热交换的效率。 当然，本实用新型在管件60内配置的空气热交换器61的数量包括但不仅 限于3个。图5是本实用新型第三实施方式涉及双向保温换气装置6b的示意简 图，与第一实施方式相比，本实施方式中的排气扇62'和吸气扇63'安装 于管件60内，且排气扇62'从第一实施方式中的房外侧第一出气口 65b移 至室内侧的第一进气口 65a处，另外，在本实施方案中，排气扇62'和吸 气扇63'还可以使用同轴电机，这样可以进一步简化本实用新型的结构。图1本实用新型带有双向保温换气装置6的窗5的典型实施方式示意 简图，图2是图1的房外侧示意简图，在本典型实施方式中，带有双向保 温换气装置6的窗5可以包括窗框51、窗扇框52与玻璃53组成的窗扇、 和窗户的开闭机构(图中未示出)等，其中，窗5上还包括至少一个双向 保温换气装置6 (本典型实施方式为1个)。在本实用新型典型实施方式中，双向保温换气装置6中的管件60构成 了本实用新型窗5中的窗框51上窗框，更进一步说，本实用新型窗5的窗 框51的其中一部分或全部可以由双向保温换气装置6中的管件60构成。 在本实施方式中，窗5仅包括了一个双向保温换气装置6，但为了进一步提 高换气的效率，本实用新型窗5还可以包括多个双向保温换气装置6。也就 是说，窗5中的左边窗框，或右边窗框，或下边窗框，或它们的组合，均 可以由双向保温换气装置6中的管件60构成。当然，在本实用新型中，管 件60也可以构成窗扇框52的其中一部分或全部。另外，在本实施方式中，双向保温换气装置6的管件60构成了窗框51 上窗框，但是，在本实用新型中，双向保温换气装置6中也可以不形成在 窗框51或窗扇框52上，而是附加在窗5中的其它位置上，比如，安装在窗框51或窗扇框52的内侧。在本实用新型典型实施方式中，双向保温换气装置6的结构和功能同 上面描述的是一致的，这里不再重复描述。为了便于安装和维修双向保温换气装置6内部的各种零部件，窗框51 (管件60)上的非安装面上可以设置有可拆卸的面板51a，面板51a与窗 框51 (管件60)可以采用如图l所示的螺钉连接的方式进行紧固，还可以 采用面板51a在窗框51 (管件60)上进行镶嵌的方式，当然，本实用新型 的面板51a与窗框51 (管件60)的连接紧固方式包括但不仅限于上述这些 方式。另外，本实用新型还可以采用其他方式将双向保温换气装置6内部 的各种零部件安装于窗框51 (管件60)内。在本实施方式中，第一通风道65、第二通风道66可以形成于如图1 所示的窗框51的上端内，但本实用新型的通风道不仅局限于形成在窗框51 的上端框内，例如，还可以形成于窗框51的左侧或右侧框内。另外，还可 以形成在窗框51的上端框+左侧框的组合内，或窗框51的上端框+右侧框 的组合内，或窗框51的上端框+左侧框+下端框内，或窗框51的上端框+右 侧框+下端框的组合内。另外，还可以形成窗扇框52内，或是它们的上述 窗框的变换组合。另外，本实用新型还可以将窗扇上的玻璃53 (图l所示)更换为光电 塑料，如，美国Konarka公司生产的塑料光电材料。这种光电塑料透光性 与普通玻璃相差无几，它是通过一层有机半导体材料吸收太阳光或是室内 光源的光，产生空穴电子，所述空穴电子分别由半导体材料本身和其中混 杂的足球烯传递到两个电极，从而将光能转换成电能，这种电能可以为排 气扇62和吸气扇63提供动力电源。下面介绍本典型实施方式的工作过程，参见图l、图3，首先通过控制 装置启动双向保温换气装置6中的排气扇62和吸气扇63，这样，室内被污 染的空气通过排气扇62的运转生成空气流PA，并由第一进气口 65a被送入 第一通风道65，然后进入空气热交换器61 (图3中的PA、 PA'空心箭头指示方向)；房外空气通过吸气扇63的运转生成空气流0A，并通过第二进气 口 66a被引入第二通风道66，通过设置于第二通风道66内的空气净化装置 67后也进入空气热交换器61 (图3中的0A、 SA空心箭头指示方向)；由于 空气热交换器61是采用能传递热量和湿度的材料制成的，因此，室内空气 PA和房外空气0A在空气热交换器61的第一空气通道612和第二空气通道 613内呈垂直交叉流动的过程中不仅可以进行显热交换(热量交换)，还可 以进行潜热交换(湿度交换)，从而保证在换气过程中室内原有的温度和湿 度不发生改变。在冬季的暖气房间，室内空气PA向房外空气OA传递热气 和湿度，在夏季空调房间，室内空气PA向房外空气0A传递冷气并进行湿 度交换，使室内原有的冷温度和湿度不改变。例如，夏季当湿度过高的房 外空气0A进入空气热交换器61中时，热交换板611吸收房外空气0A中过 多的水分，并传递到第一空气通道612的内壁中，这样，室内空气PA通过 第一空气通道612时，将会吸收第一空气通道612中的这些水分并排到房 外，从而使房外空气0A在空气热交换器61中先降湿后在引入室内。 一般 在冬季，湿度的交换过程正好相反，即房外空气0A在空气热交换器61中 先增湿后在引入室内，这样就可以使室内原有的湿度不改变。图6是本实用新型带有二个双向保温换气装置6的窗5'的示意简图， 在图6中，本实用新型窗5'的左、右窗框51均由双向保温换气装置6中 的管件60构成，但是在本实施方式窗5'上带有双向保温换气装置6的数 量包括但不仅限于2个，还可以是更多个。由于窗5'带有2个或更多个双 向保温换气装置6，因此可以进一步提高室内外空气的置换量。本实用新型的实施方式还可以有多种变化例，如，变化例l，在本实用 新型的第一、二或三实施方式中，排气扇和吸气扇也可以全部安装于管件 内。变化例2，第二通风道内的空气净化单元可以移至第二进气口处，来取 代第二进气口处的过滤网。变化例3，本发明还可以在房外侧的出气口和/ 或进气口处设置有防风弯头，该防风弯头既可以遮雨又可以在刮大风时不 会影响出气口和进气口的工作等等。综上所述，带有本实用新型双向保温换气装置的窗或门，实现了在门 窗关闭时的室内和房外之间的双向空气置换，通过这种置换，可以有效地 将室内的各种污染物，如甲醛苯、氡气、二手烟等排到室外，同时，将经 过过滤净化后的房外新鲜空气引入室内，避免在换气过程中室内原有温度 和湿度变化过大，保证了室内空气的洁净和环境的舒适，在夏季还可以使 空调使用者避免了 "空调病"，另外，由于本实用新型提供了低能源消耗或 零能源消耗的技术方案实现了室内外的空气置换，因此，实现了建筑的节 能和舒适之间的平衡，可以为建筑的节能减排做出实质性贡献，再有，本 实用新型避免了开窗通风为室内带来的二次空气污染和房外的噪声污染。上述的实施方式和优点仅仅是典型的例子，它不能视为对本实用新型 的限制。本实用新型的技术也可以应用于其它类似的装置。对本实用新型 典型实施方式的描述是用于说明而不是限制权利要求的范围，对本领域的 普通技术人员来说，很明显，本实用新型还可做出多种变化和改进。
权利要求1.一种双向保温换气装置，其特征在于，它包括配有至少一个空气热交换器的管件，所述空气热交换器由纸质材料制成，形成于所述管件内的用于将室内空气排到房外的第一通风道，和形成于所述管件内的用于将房外空气引入室内的第二通风道，所述第一通风道的第一进气口位于室内侧和第一出气口位于房外侧，所述第二通风道的第二进气口位于房外侧和第二出气口位于室内侧，设置在所述第一通风道上的用于将室内空气排到房外的排气扇和设置在所述第二通风道上的用于将房外空气引入室内的吸气扇，设置在所述第二进气口的空气过滤装置，电源，和控制所述排气扇、吸气扇运转的控制装置。
2. 按权利要求1所述的双向保温换气装置，其特征在于，所述纸质材 料为竹炭纸或竹纤维纸。
3. 按权利要求1所述的双向保温换气装置，其特征在于，所述第二通 风道内还配空气净化单元。
4. 按权利要求3所述的双向保温换气装置，其特征在于，所述空气净 化单元进一步含有活性碳或活性竹炭。
5. 按权利要求1所述的双向保温换气装置，其特征在于，它还包括传 感器，当室内空气的悬浮物浓度达到一个预先设定的值时，所述传感器发 出信号给所述控制装置，所述控制装置可以自动开启排气扇、吸气扇进行 双向空气置换。
6. —种窗或门，包括窗、门框，窗、门扇框和玻璃组成的窗扇或门 扇、和开闭机构等，其特征在于，它还包括至少一个双向保温换气装置， 所述双向保温换气装置进一步包括配有至少一个空气热交换器的管件， 所述空气热交换器由纸质材料制成，形成于所述管件内的用于将室内空气 排到房外的第一通风道，和形成于所述管件内的用于将房外空气引入室内 的第二通风道，所述第一通风道的第一进气口位于室内侧和第一出气口位 于房外侧，所述第二通风道的第二进气口位于房外侧和第二出气口位于室 内侧，设置在所述第一通风道上的用于将室内空气排到房外的排气扇和设 置在所述第二通风道上的用于将房外空气引入室内的吸气扇，设置在所述第二进气口的空气过滤装置，电源，和控制所述排气扇、吸气扇运转的控 制装置。
7. 按权利要求6所述的窗或门，其特征在于，所述窗、门框或所述窗、 门扇框的至少一部分由所述管件形成。
8. 按权利要求6所述的窗或门，其特征在于，所述纸质材料为竹炭纸 或竹纤维纸。
9. 按权利要求6所述的窗或门，其特征在于，所述第二通风道内还配 有空气净化单元。
10. 按权利要求6所述的窗或门，其特征在于，所述双向保温换气装置 还包括传感器，当室内空气的悬浮物浓度达到一个预先设定的值时，所述 传感器发出信号给所述控制装置，所述控制装置可以自动开启排气扇、吸 气扇进行双向空气置换。
专利摘要本实用新型公开了一种双向保温换气装置及具有该装置的窗或门，该窗或门可以在关闭状态下完成双向保温换气，即实现将室内污染的空气排到房外，同时将经过过滤净化后的房外新鲜空气引入室内，且在换气过程中，室内空气可以充分在空气热交换器内进行显热和潜热交换，从而保证室内原有的温度和湿度不发生改变。具有至少一个空气热交换器的管件，所述空气热交换器由纸质材料形成，形成于所述管件内的第一通风道的第一进气口位于室内侧，其第一出气口位于房外侧，形成于所述管件内的第二通风道的第二进气口位于房外侧，其第二出气口位于室内侧，第一通风道上有排气扇，第二通风道上设有吸气扇。
文档编号E06B5/00GK201125655SQ20072017528
公开日2008年10月1日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者波 陈 申请人:波 陈