智能节能多能对流换气式空调的制作方法

专利名称：智能节能多能对流换气式空调的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种智能节能多能对流换气式空调。特别有关它由对流换气扇、微电脑及测控显装置、冷暖空调、各种功能模块所组成，并通过对流换气扇排出混浊空气、吸进新鲜空气、利用排气过程把冷气的冷量或热气的热量传导给进气，采用布水蒸发技术，使传导给进气的冷量或热量获得更多，它应用空气调节、微电脑、传感器、仿真学四方面技术于一体，实现智能、节能、保持内部空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然环境的目的。
现有空调是应用压缩机吸入气化状态制冷剂，把它压缩成高温高压状态流向冷凝器放热成液化，并被过冷至膨胀阀中节流膨胀成低温低压的气液混合状态，接着在蒸发器里吸收周围热量而气化，如此循环实现采冷、采暖功能，除此基本功能外，还附加上固定功能的有滤尘如一般滤网滤尘、防霉抗菌滤网滤尘、活性炭吸附空气中异味、静电吸附微尘精细滤网滤尘等；智能如电脑自诊断、电脑模糊控制、变频控制、自动化霜、自动换气等；健康如光触媒分解空气中异味及杀死细菌和病毒、负离子发生器活化空气及杀死细菌和病毒、中药保健丸杀菌清肺醒脑、静音、加湿、无氟等；结构如窗式、分体挂壁式、分体柜机、一拖二等；其它功能如无线遥控、数字显示、独立去湿、手动换气等。因此，现有空调除少数有换气功能外，多数不能换气；少数即使能换气，但换气时把冷气或热气也都带走；为了节能往往减少换气；当然，即使不考虑节能，只考虑按每人最佳的换气量换气，现有空调也就达不到指标规定的采冷或采暖的理想效果。可是为了不换气或少换气却给人们健康造成损害。现有空调也不能利用排气过程，把冷气的冷量或热气的热量传导给进气；更不能利用排气过程把冷气的冷量产生得更多，并把它传导给进气，或把热气的热量产生得更多，并把它传导给进气，产生同样制冷量或制热量消耗功率大。现有空调虽然各种功能繁多，但作为单台现有空调来讲，其功能是固定的，无法在其上按人的意愿加装或拆卸各种功能以满足新的要求，特别是随以后技术发展，各种新功能不断出现也不能把这些功能再加进去，现有空调的方案无法实现室内的新鲜空气按每人最佳的换气量来调节、进一步节能、可增减功能的要求。
本实用新型的目的是提供一种基本型的对流换气扇，使室内的新鲜空气按每人最佳的换气量调节，并利用排气过程把冷气的冷量或热气的热量传导给进气，实现空气新鲜、保温。
本实用新型另一个目的是提供一种扩展型的对流换气扇，使室内的新鲜空气按每人最佳的换气量调节，并采用布水蒸发技术，进一步利用排气过程把冷气的冷量产生得更多，并把它传导给进气，或把热气的热量产生得更多，并把它传导给进气，实现空气新鲜、保温、节能、采冷、采暖。
本实用新型再一个目的是提供一种在对流换气扇的基础上，使室内的新鲜空气按每人最佳的换气量调节，按人们意愿可积木式地加装或拆卸微电脑及测控显装置、冷暖空调、各种功能模块，以满足新的需要，特别是随以后技术发展，各种新功能模块不断出现，更具有实际意义，实现智能、节能、保持内部空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然的环境。
本实用新型是一种智能节能多能对流换气式空调，它由对流换气扇、微电脑及测控显装置、冷暖空调、各种功能模块所组成，以对流换气扇使空气在内外对流交换过程中其所含热能也作了交换、采用布水蒸发技术使热能交换更增加、规范接口可积木式地加装或拆卸各种功能模块为基础，通过微电脑对人的指令及经过传感器对空气的温度、湿度、风速、有害气体、悬浮颗粒物、负离子度、含氧量和对流换气扇的贮水盒水位的检测，微电脑去调节、开启、关闭下列部件进气风扇、排气风扇、布水系统、抽水系统、风门、空气导流片、冷暖空调、精滤网、光触媒器、负离子发生器、防冻装置、喷味器、仿真音响、制氧器及符合规范接口的其它功能模块，微电脑显示其参数及报警信息，实现智能、节能、保持内部空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然的环境。
本空调在对流空气热交换器的外部进气口处装有温度传感器、湿度传感器和贮水盒水位开关，微电脑用来检测外部新鲜空气的温度、湿度和贮水盒的水位，在对流空气热交换器的内部的进气口和排气口装有温度传感器、湿度传感器和风速传感器，微电脑用来检测内部被调整后的空气温度、湿度和新鲜空气、混浊空气的换气量，在对流空气热交换器的内部的进气口处装有有害气体传感器、悬浮颗粒物传感器、负离子浓度传感器、含氧量传感器，依据这三方面的数据和人的指令，本空调按微电脑存储的仿真数学模型思维规律，微电脑作出调节、打开、关闭符合规范接口的其它功能模块的指令，从而使调整后的空气达到人们预定的温度、湿度、净化度、换气量、负离子度、嗅味、仿真音响及含氧量的要求，使空调实现保持内部空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然的环境，并同时显示其参数，如果在人们预定的时间内，空气的某项指标达不到人们的要求，微电脑即会发出警告信息和显示该项参数，告之人们某个功能模块或部件有故障，从而实现智能化目的。
人的指令是指人通过面罩上的控制面扳的按钮开关或遥控器上的按钮开关设置的向本空调发出的操作命令。排气气路与进气气路是两个完全隔离而独立的气路，各自有自己的风扇进行排出混浊空气和换进新鲜空气，风扇的转速是按人的指令或微电脑经过风速传感器测出进入内部的换气量来调节，以达到人们设置最佳换气量的要求。
这里需要说明三点，1、内部是泛指需用本空调进行空气调节的空间，如居室内、办公室内、船舱内、汽车内等，外部是泛指有新鲜空气流动的空间，如居室外、办公室外、船舱外、汽车外等，但没有新鲜空气流动，空气也是混浊的，如室外走廊、办公室外走廊等均称不上外部。2、外端进气口是指对流空气热交换器在外部的吸进新鲜空气的端口，内端进气口是指对流空气热交换器在内部的放出新鲜空气的端口，即进气是按吸进外部新鲜空气流向内部方向而定的，同例，排气是按排出内部混浊空气流向外部方向而定的。3、本空调必需安装在能够把内部、外部隔开且有密封件密封的能让本空调通过并支承或通过支架支承的隔离物上，如墙体等并且内部高于外部3°至5°，以利布水系统的集水分路让水流至贮水盒。
对流换气扇基本型是由对流空气热交换器主体、进气风扇及除尘网、排气风扇及隔蚊网、贮水盒及面罩所组成。对流空气热交换器由进气气路和排气气路所组成，气路是由长、高、片厚、曲面形状均相同的，而曲面形状为波形曲面的母线与重力线相平行的导热片相互以两种等距间隔叠片而成，按相邻两叠片间成一气路正视图方向从左至右的序列来排，单号为一气路一种等距，双号为另一气路另一种等距；根据需要进气气路和排气气路相邻两导热片间距离也可以是同一种等距，两气路完全隔离，波形曲面是指该曲面在与该曲面母线垂直的平而上投影可以是成正弦波、梯形波或三角波等曲线。在排气过程中，排气中所含的热能可以经过极薄的导热片被隔壁对流过来的进气所吸收，理论上讲，只要两气路之间导热片导热面积足够大，或两气路的流速足够慢，即气路之间的空气所含的热能有足够时间交换，可实现排出多少混浊空气的冷气、换进来相同量的但新鲜空气的冷气；排出多少混浊空气的热气，换进来相同量的但新鲜空气的热气，所以本空调能够达到内部保温目的。由于两只风扇耗电与要达到同样能效的现有空调耗电相比要少得多，故它是节能的。在内部的进气气路的进气口与排气气路的排气口方向相差90°；在外部的进气气路的进气口与排气气路的排气口方向相差90°，这样使得内部刚换进来的新鲜空气不会又立即转入排气出去，或外部刚排出去的混浊空气不会又立即转入进气被当作新鲜空气吸进来。进气风扇及除尘网、排气风扇及隔蚊网、贮水盒都置于外端，面罩置于内端，令安装在外部排气端口的排气风扇通过排气气路从内部往外抽风，排出内部混浊空气，令安装在外部进气端口的进气风扇通过进气气路由外部往内鼓风，实现换进外部新鲜空气，进气风扇及除尘网是一个组件，除尘网起到粗滤空气避免杂物及昆虫吸进去，排气风扇及隔蚊网是一个组件，隔蚊网是避免鸟及蚊子等昆虫进入，它们置于外端，使本空调在内部无发噪声部件，达到内部静音的功能。贮水盒是存贮两气路表面汇集来的水，并从底部出水孔用导管排到外部。
对流换气扇扩展型是由基本型、布水系统、抽水系统、水位开关、进风空道及进气风门、排风空道及排气风门所组成，排气气路和进气气路的导热片表面涂有一层亲水物质，因它与水浸润性好而使水容易吸附在导热片上。当布水系统的排气分路安装在排气气路的最高处向排气气路的表面布水而形成薄水膜时，在排气风扇向外抽风的作用下，水膜上的水开始蒸发，此时要吸收汽化潜热，经过导热片使同时在工作的进气气路的进气温度进一步下降，获得比基本型更好的降温效果；布水系统的进气分路安装在进气气路的最高处向进气气路的表面布水而形成薄水膜时，在进气风扇向内鼓风的作用下，水膜上的水开始蒸发，此时要吸收汽化潜热，经过导热片使同时在工作的排气气路的排气温度进一步下降，使进气获得比基本型更好的增湿效果，由于两只风扇耗电与要达到同样能效的现有空调耗电相比，仅是它的几十分之一，因此它是节能的。布水系统的集水分路汇集排气气路、进气气路表面没有汽化的水流至贮水盒，并从底部出水孔用导管接到抽水系统或水箱。当进风空道外部道口的进气风门将道口打开时，进气气路外部进气口即关闭；当进风空道外部道口的进气风门将道口关闭时，进气气路外部进气口即打开。当排风空道内部道口的排气风门将道口关闭时，排气气路内部排气口只与内部相通；当排风空道内部道口的排气风门将内部关闭时，排气气路内部排气口只与排风空道内部道口相通；当排风空道内部道口的排气风门介于上述两者之间的位置时，排风空道内部道口和内部均与排气气路内部排气口相通。进风空道外部道口在进气气路的外部进气口同一侧；进风空道内部道口在进气气路的内部进气口同一侧，排风空道内部道口在排气气路的内部排气口同一侧，排风空道的外部道口经过隔蚊网与外部相通。
水的汽化潜热是单位质量的水变成同温度的汽所吸收的热量，在30℃时汽化潜热为2.43×106J/kg，但水在30℃时，1大气压下的比热为4.179×103J/kg·℃，而空气比热为1×103J/kg·℃，从这些数据对比可以看出，汽化潜热远远高于后两者，本实用新型之所以在对流空气热交换器中设计了布水系统，是因为水有汽化潜热这一物理特性，使本实用新型在同样电能消耗时其制冷效果将大大高于现有空调，仅只吹吹风促使气路表面水膜汽化而已，而且不用氟利昂制冷剂，因而是绿色的，向大气散发些水汽，如同湖面海面因为有更多的水汽蒸发而改善了当地小气候，所以制冷是节能的，同理制热也如此，如冬天将室温20℃的室内混浊空气排出到室外为10℃的大气里，今可以在进气气路里布水，使排出去的混浊空气温度降到0℃，定性分析进气吸收了排气中的20℃温差的热量。
再进一步节能分析举例作为一间14m2房间的采冷，用一台现有窗式空调KC-25、制冷功率为950W、风扇功率为40W，总功率为990W，制冷量Q=2500W=9×106J/h。
设室外干球温度t1=35℃，饱和湿空气焓h1S=1.2895×105J/kg′，饱和湿空气绝对湿度x1S=0.03655kg/kg′，比容vs=0.9242m3/kg′，湿球温度t1′=29℃，相对湿度为φ1=63％，不饱和湿空气焓h1′=9.42×104J/kg′，不饱和湿空气绝对湿度x1=0.0230kg/kg′。今本空调工作后室内干球温度降为t2=26℃，湿球温度t2′=21℃，相对湿度为φ2=62％，不饱和湿空气焓h2′=6.07×104J/kg′，不饱和湿空气绝对湿度x2=0.0135kg/kg′。
今要达到与现有空调相等的制冷量Q=9×106J/h，本空调在排气气路中采用布水蒸发技术让x2=0.0135kg/kg′通过布水吸收汽化潜热等达到x1S=0.0366 kg/kg′，即h2′=6.07×104J/kg′提高到h1S=1.2895×105J/kg′，于是排气向进气气路的进气吸热，即使进气制冷量达到Q=9×106J/h，此时从室内必需向室外要排出的混浊干空气重量为GC=(Q/(h1S-h2′)=131.87kg′/h，这相当于换气量为Gv=vs·Gc=0.9242 m3/kg′×131.87 kg′/h=121.87m3/h，并且还可以求出需布水量w1=Gc·(x1S-x2)=3.046kg/h，计算说明布水蒸发式排气可带走Q=9×106J/h如此多的热量，若两气路之间导热片导热面积足够大，足使进气气路制造同样多的冷量，但因为换进来的新鲜空气状态为t1=35℃、t1′=29℃，不饱和湿空气焓h1′=9.42×104J/kg′，在同样换气量GC=131.87kg′/h时，即可求出换进来的饱和湿空气焓，h2=h1′-Q/Gc=2.595×104J/kg′，此饱和湿空气焓h2=2.595×104J/kg′相当于饱和湿新鲜空气为t2S=8.5℃的低温进气，其饱和湿空气绝对湿度x2S=0.007 kg/kg′，同样由于进气的温度下降，由室外的非饱和湿空气因降温而变为饱和湿空气，同时在进气气路表面出现露水而汇集至贮水盒，其贮水量为w2=Gc·(x1-x2S)=2.110kg/h，假如把贮水盒的水利用抽水系统向布水系统的排气分路布水，而实际需要自来水提供的水量即是w=w1-w2=3.046kg/h-2.11kg/h=0.936kg/h，至此可以得出结论，本空调只需用自来水0.936kg/h，进气风量和排气风量均为131.87 kg′/h，按常规估计，抽水系统耗电1W，进气风扇12W，排气风扇12W，共25W，与现有空调需耗电990W相比，耗电仅是其四十分之一左右，这里应该指出的是，要实现此目的，进气气路和排气气路之间导热片面积应该足够大，布水量应该足够充份，本例分折虽是理论计算，没有考虑热传导效率等，但节能已是十分明显的。(参考机械技术手册，中，第11篇，第4章空气调节，机械工业出版社出版，1984年11月北京第一版)布水系统的排气分路和进气分路的布水工作，是通过手动开关或微电脑控制的布水综合调节阀实现的，使布水系统只向排气分路布水或只向进气分路布水或两个分路同时布水，布水的水流大小也是可控的，以实现本实用新型进入内部的空气调节达到预定温度、湿度要求。
布水系统所布的水膜在自上而下流动过程中，未蒸发的水膜将被在低处的集水分路所汇集并流至贮水盒，在贮水盒中装有水位开关，当水位满时，自动打开抽水系统，当水位降到盒底，自动关闭抽水系统。布水系统的进水有三种水源方式，其一是自来水作水源向布水综合调节阀进水，其二是当贮水盒水位满时贮水盒作水源，水位开关启动抽水系统抽贮水盒的水向布水综合调节阀进水，其三是没有自来水时由水箱作水源，抽水系统从低处水箱抽水给布水综合调节阀进水，此时集水分路汇集至贮水盒的水会靠重力自动流至低处的水箱中。布水系统的排气分路和进气分路是相互独立的，它们是由一根根放置在每片气路上端与导热片同长，两侧均开有许多小孔的细管子和一根总管所组成，向排气气路和进气气路表面布水就是从小孔中流出来的，每根细管的一端是盲孔，而另一端与这根总管相通，总管的一端是盲孔，另一端与手动开关或微电脑控制的布水综合调节阀相接。
抽水系统是由电机驱动水泵、进水管路、出水管路组成，进水管路与贮水盒底部出水孔或作水源的水箱相连，出水管路与布水综合调节阀相连。
为了让对流空气热交换器更充分利用布水系统，从而为进气气路制造更多的冷量或热量，但在人的指令不需要向内部换更多新鲜空气的时候，本实用新型在对流空气热交换器主体上方又增设了一个直接吸入外部新鲜空气的有隔蚊网过滤的排气用的排风空道，它直接通向排气气路在对流空气热交换器的内部排气口，它们之间有二片排气风门，这里可有三种情况，其一在内部换气量需要不多，但仍需要让进气气路更多制冷或制热时，排气风门打开一点，使排风空道进一部份新鲜空气及从内部也进一部份混浊空气共同通过排气气路中排出，实现利用布水系统在排气分路中布水，在排出更多空气过程中，从排气中为进入到内部的新鲜空气制造更多的冷气，或利用布水系统在进气分路中布水，在排出更多空气过程中，从排气中为进入到内部的新鲜空气制造更多的热气，达到更进一步节能的效果。其二是在内部换气量需要更少时，排气风门也可以完全打开，即排气风门将内部混浊空气完全关闭，而全部排气都从排风空道中吸入新鲜空气再把它从排气气路中排出，其余同其一也达到更进一步节能的效果。其三是在内部换气量需要更多时，排气风门也可以把排风空道完全关闭，即全部排气都由内部混浊空气向排气气路排出，它与下述的进风空道及进气风门配合使用也达到更进一步节能的效果。
对流空气热交换器的主体下方也增设了一个进风空道及二片进气风门，当人们需要直接从进气口吸入新鲜空气而不需要让新鲜空气制冷或制热的情况下，如室内温度达30℃，而室外且只有26℃，这时不需要让进气再通过进气气路而直接从进风空道进入室内，应指出的是此时新鲜空气仍将通过精滤网、光触媒器、负离子发生器、喷味器、制氧器等符合规范接口的有关功能模块，以获得空气新鲜、洁净、健康、仿真自然的环境。此时室内30℃的混浊空气仍通过内部排气口从排气气路直接排出，进风空道的进气风门把进气气路外端进气口关闭，排风空道的排气风门也把排风空道关闭，达到更进一步节能的效果。
对流换气扇的内端有一面罩，它由空气导流片、排气栅格、控制面板、显示屏、报警器、符合规范接口的功能模块微电脑、部份传感器总成、喷味器、仿真音响、制氧器所组成，外观上具有良好装饰性。外部新鲜空气通过进气气路和空气导流片进入内部，内部的混浊空气也通过排气栅格和排气气路排向外部。为了调整后空气的流动仿真自然界里的宜人的状态，本实用新型采用由微电脑控制的二维转动的空气导流片。控制面板上有按钮开关，连同显示屏和报警器，是本空调实现人机对话的窗口。
与现有空调相比，规范接口是本空调又一个特点，现有空调是产品型号固定其功能也就固定，人们无法再在其上改造，如加大制冷制热量，将1匹机改为3匹机；本来没有的负离子发生器现在想增加；对外来新鲜空气要增加能除去一种该地区特有的有害气体；寒冷地区要增加防冻装置等，本实用新型由于是把各种功能模块与本空调的其它部件的连接接口实现了统一规范，即规范接口让结构连接件及连接尺寸一致、电接口一致、气接口一致、水接口一致一个或一个以上，各自又可以有数种，如同个人电脑中声卡、内存条、驱动器、电源、显示器、键盘、鼠标、打印机等一样，可以随意增减调换，允许不同厂家生产符合规范接口的功能模块方便用户挑选，因此本空调亦可以相互串接或并接，连接后既牢固又电、气、水连通成一整体，要增加某一功能只需把该功能模块增装上去就行，要减少某一功能也只需将该功能模块拆除就行，都不影响本空调的原有功能，因为它们是独立的或者有影响亦是原设计允许的，在总体上可以调整过来。功能模块是指在本实用新型中可以应用的具有一定特性的连接时是符合规范接口且方便人们选用的模块。
冷暖空调是指符合规范接口的可以单制冷、可以单制热，也可以冷暖合一的空调，本实用新型把它用来在对流空气换气扇基本型或扩展型要达到人们控制温度、湿度尚不足的时候作些补充，由于对流空气热交换器的基本型，特别是扩展型在调温调湿方面节约了大量的热能，因此这里的冷暖空调比原先要达到同样制冷制热能效的现有空调其功率大为减少，因此体积、重量将有很大下降。
在对流换气扇的外部进气气路进口处与贮水盒处，有时因环境温度过低发生结霜结冰而堵住进气口或贮水盒时，可用防冻装置加热它们，使进气、排气和贮水盒通畅，防冻装置还被用在对流换气扇用来向内部增湿时，因没选用冷暖空调加热而出现雾气现象时用以消除雾气。
室外新鲜空气中常含二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、铅、汽油、柴油和某个地区特有的有害气体等及悬浮颗粒物、细菌和病毒，室内混浊空气中常含因装饰而产生甲醛、甲苯、硝基苯、苯等；因燃烧而产生的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等和抽烟产生的有害气体及悬浮颗粒物、细菌和病毒，它们对人健康造成损害。本空调的目的是将换进来的新鲜空气除去这些有害气体和悬浮颗粒物、细菌和病毒，经人们呼吸后一同带走室内产生的各种有害气体及悬浮颗粒物、细菌和病毒。
精滤网指的是由多层过滤网组成，如由活性炭、双层静电滤尘网、精细过滤网等，可以过滤悬浮颗粒物和微生物，消除有害气体和臭味，产生低浓度的负离子，使新鲜空气进一步净化。光触媒器能迅速分解空气中的甲醛、甲苯等异味、臭味物质，在较短时间内迅速杀死有害细菌和病毒，也进一步净化了空气。
负离子发生器使换进的新鲜空气在负离子浓度尚不足的时候，使其产生适量的负离子造成如身处大森林、瀑布区、海滨等仿真自然环境、有益人体健康、杀菌、清新空气的功能。应用喷味器将内装有具有特殊的可被嗅觉感觉到的气体、或液体可以气化、或固体可以散发出气体的容器，使其向内部喷味，控制它散发出一种模拟大森林、瀑布区、海滨、玫瑰花园、茉莉花园等自然环境中的气味。应用仿真音响将其存储的一种模拟大森林微风吹动的沙沙声，海滨的波浪拍岸声，瀑布区的水溅声，花园中花朵枝叶摇拽声、母亲细细的催眠声等具有特殊的可被听觉感觉到的音卡向内部播放。制氧器是一种将空气中含有的氧气利用加压低温使其液化并用分子筛等技术制成的纯氧，也可以用其它方法制得的纯氧，使其溶入新鲜空气中，以弥补某些通风不畅的城市和地区增加新鲜空气中的氧含量。
有了精滤网及光触媒器，可以消除换进来的新鲜空气中有害气体及悬浮颗粒物，有了负离子发生器、喷味器、仿真音响、制氧器功能模块及面罩上的空气导流片，在人的控制下可以使内部小环境仿真成人们喜欢的某一个自然环境，由于是规范接口，喷味器可以随时改换不同气味的容器，音响也可改插不同音卡，随着以后技术发展，各种新功能不断出现，还可以把它们增加进去，真正实现智能、节能、保持内部空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然环境的目的。
本实用新型与现有技术相比较具有如下优点或积极效果。1、是一种使室内新鲜空气按每人最佳换气量调节的、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然环境的智能空调。2、是一种耗能仅是现有空调数十分之一的节能空调。3、是一种功能可按人们意愿加装或折卸的空调，特别是随以后技术发展，各种新功能不断出现，因而更具有实际意义。
本实用新型的图面说明如下


图1为本实用新型的系统构成示意图。图2为本实用新型的示有空气流动方向及安装情况的结构总图。图3为本实用新型的未示出内部导热片和布水系统的对流空气热交换器结构局部剖视图。图4为本实用新型的贮水盒位置图。图5为本实用新型的示有内部导热片和布水系统的对流空气热交换器主体局部剖视图。图6为本实用新型的示有规范接口的进气风扇结构图。
下面结合实施例来详细、具体地说明本实用新型的全部技术特征。
实施例一、系统构成及工作原理。
图1为本实用新型整个系统构成示意图。工作原理是以对流换气扇的对流空气热交换器1使空气在内外对流交换过程中各自所含热能也作交换为基础，通过微电脑2对人的指令信息3(无论是人在控制面板或在遥控器上设置的)、传感器总成4(包括空气温度、湿度、风速、有害气体、悬浮颗粒物、负离子度、含氧量各种传感器)、贮水盒6中水位开关5的数据不断地检测。微电脑2按其存储的仿真数学模型思维规律，作出调节、开启、关闭下列进气风扇13的进气风量、排气风扇14的排气风量、进气风门15的进气流向、排气风门16的内部混浊空气和外部新鲜空气的排气比例、空气导流片17摸拟自然风的流动、冷暖空调18作进一步空气温度和湿度补充控制、精滤网19的过滤程度、光触媒器20的分解空气中甲醛等有害气体的程度、负离子发生器21的负离子浓度、防冻装置22使外部进气气路进气口和贮水盒融化霜冻、喷味器23释放并喷出香气、仿真音响24播放仿真大自然的背景音乐、制氧器25释放出更多氧气以补充氧气不足、符合规范接口的其它功能模块26、布水综合调节阀10调节布水系统进气分路11和布水系统排气分路12其布水量的大小、布水系统集水分路29把未汽化的布水汇集至贮水盒6、抽水系统9从贮水盒6或从水箱7中抽水并与自来水源8同向布水综合调节阀10提供水源。微电脑2把最后经过空气调节的信息送参数显示屏27及信息报警器28，以告示人们本实用新型的运行情况。
实施例二、结构、空气流动方向及安装示例。
图2为本实用新型安装在把内部和外部隔开的墙体34上的结构总图，有面罩31的一端为内部。总图所示为对流换气扇扩展型，它是由基本型、布水系统、抽水系统、水位开关、进风空道32及进气风门、排风空道33及排气风门所组成，还加装了符合规范接口的功能模块微电脑及测控显装置、冷暖空调18、遥控装置、精滤网19、光触媒器20、负离子发生器21、防冻装置22、喷味器、仿真音响、制氧器及其它功能模块26。而对流换气扇基本型仅只由对流空气热交换器1主体、进气风扇13及除尘网、排气风扇14及隔蚊网、贮水盒及面罩31所组成，它也可以加装符合规范接口的功能模块。外部新鲜空气38从进气风扇13及除尘网中吸入，通过一系例符合规范接口的功能模块19、20、21、22、26，进入到对流空气热交换器1主体中的进气气路或进风空道32，把最后达到洁净、健康、定温、定湿的新鲜空气通过面罩31上空气导流片17仿真自然风新鲜空气39向内部送入。面罩31上尚可以安装有微电脑、部份传感器总成、喷味器、仿真音响、制氧器、参数显示屏、信息报警器及符合规范接口的其它功能模块。内部的混浊空气35由外部排气风扇14的抽吸作用从面罩31上方流入并通过对流空气热交换器1主体中的排气气路，冷暖空调18，从排气风扇14及隔蚊网中排出。有时，不需要排出更多的内部混浊空气35或要求全部关闭内部混浊空气35，但又需要本实用新型为送入内部新鲜空气39获得更多的冷量或热量，此时可以利用排风空道33吸入一部份或全部外部新鲜空气36作为排气量不足的补充，共同通过对流空气热交换器1主体中的排气气路，冷暖空调18等如空气流向37排出。
实施例三，未示出进气气路和排气气路的内部导热片和布水系统的对流空气热交换器的技术特征。
图3为本实用新型的基础部件对流空气热交换器1的结构局部剖视图，这里只示出位于对流空气热交换器1下部的进风空道32、位于上部的排风空道33、属于冷暖空调18的冷凝蒸发器以及进气风门15和排气风门16。当进风空道32外部道口的进气风门15二扇风门朝上全关闭，将进风空道32外部道口全打开时，对流空气热交换器1主体中进气气路外部进气口即被关闭，进气只能从进风空道32中进入；当进风空道32外部道口的进气风门15二扇风门朝下全打开，将进风空道32外部道口被关闭，进气只能从对流空气热交换器1主体中的进气气路进入。当排风空道33内部道口的排气风门16的右边那扇风门朝上(打开内部)，而左边那扇风门朝下(关闭空道)，排气只能全部抽内部混浊空气35(图2)经过对流空气热交换器1主体中的排气气路和排气风扇及隔蚊网中排出；而当排风空道33内部道口的排气风门16的右边那扇风门朝下(关闭内部)，而左边那扇风门朝上(打开空道)时，排气只能全部抽外部新鲜空气36，经过对流空气热交换器1主体中的排气气路和排气风扇及隔蚊网中排出；但当排风空道33内部道口的排气风门16介于上述两者之间位置，即左右两扇风门打开和关闭角度成一定比例时，经过对流空气热交换器1主体中排气气路的排气中，其内部混浊空气35和外部新鲜空气36亦成相应的比例关系。上述三种排气情况的分析，达到如实施例二中不需要排出更多的内部混浊空气35或要求全部关闭内部部混浊空气35的工作状态。进风空道32外部道口在进气气路的外部进气口同一侧；进风空道32内部道口在进气气路的内部进气口同一侧；排风空道33内部道口在排气气路的内部排气口同一侧，排风空道33的外部道口有隔蚊网与外部相通。对流空气热交换器1在进气气路的外部进气口处装有贮水盒6，如图4所示，它是存贮两气路表面汇集来的水，在基本型中，水从底部出水孔用导管排到外部，而在扩展型中，水从底部出水孔用导管接到抽水系统或靠重力自流到水箱。贮水盒6内装有能测量水位的水位开关。
实施例四、示有进气气路和排气气路的内部导热片和布水系统的对流空气热交换器的技术特征。
图5为本实用新型进一步说明对流空气热交换器1的主体部份内部结构特征而作的靠近内部一段的局部剖视图(本图未示出外部一段，它与内部一段完全成中心对称)。基本型的对流空气热交换器1的主体部份由进气气路(新鲜空气39从其中流出)和排气气路(内部混浊空气35向它流入)所组成，气路是由长、高、片厚、曲面形状均相同的曲面形导热片40相互以两种等距间隔叠片而成，进气气路为一种等距，排气气路为另一种等距，根据需要也可以是一种等距，两气路相互间隔，但又完全隔离，在内部的进气气路的进气口(如新鲜空气39所示)与排气气路的排气口(如内部混浊空气35所示)方向相差90°；在外部的进气气路的进气口与排气气路的排气口方向相差90°。扩展型的对流空气热交换器1主体部份的上部装有布水系统进气分路11和布水系统排气分路12，气路的导热片两表面上涂有一层亲水物质，布水系统排气分路12向排气气路的表面布水而形成水膜，布水系统进气分路11向进气气路的表面布水而形成水膜，当空气在其表面流过的时候，水会被蒸发从而通过导热片的热传导吸收隔壁气路的空气热量。布水系统排气分路12由一根总管接至布水综合调节阀，总管再接分支管到每片排气气路的最上部，通过分支管左右两侧的许多小孔向排气气路表面均匀布水，总管和分支管另一端为盲孔；布水系统进气分路11由一根总管接至布水综合调节阀，总管再接分支管到每片进气气路的最上部，通过分支管左右两侧的许多小孔向进气气路表面均匀布水，总管和分支管另一端为盲孔。布水系统集水分路29汇集排气气路和进气气路表面没有汽化的水从气路的底部流至贮水盒。
实施例五、进气风扇结构并说明规范接口的技术特征。
图6为本实用新型的进气风扇13的结构图，其上有风扇41、除尘网43(为较好说明，除尘网作了半剖，而且本来在进气风扇13的下表面而改为图示的上表面)，与其它功能模块一样、进气风扇13亦符合规范接口规定，即结构连接件及连接尺寸46一致、电接口42一致、气接口45一致、水接口44一致一个或一个以上，各自又可以有数种，因此各功能块之间可以串接，内部可并接而共同组成一个规范接口，使得在对流换气扇上可按人的意愿积木式地加装或折卸符合规范接口的功能模块。排气风扇结构与图6完全相同，只是除尘网改为隔蚊网而已。
权利要求1.一种以对流换气扇为主体，装有微电脑及测控显装置、冷暖空调、各种功能模块的智能节能多能对流换气式空调，其特征在于本空调的对流换气扇通过并支承在隔离物上，隔离物把空间分成内部和外部，对流换气扇由对流空气热交换器〔1〕的内部端口上装有面罩〔31〕，外部排气端口上装有排气风扇〔14〕，外部进气端口上装有进气风扇〔13〕，外部进气口处一侧装有贮水盒〔6〕组成，使空气在内外对流交换中其所含热能也作交换；面罩〔31〕上装有空气导流片〔17〕和排气栅格；对流空气热交换器〔1〕中有进气气路和排气气路、布水系统、进风空道〔32〕及进气风门〔15〕、排风空道〔33〕及排气风门〔16〕装置；面罩〔31〕上还可装有微电脑〔2〕、测控显装置及符合规范接口的各种功能模块，外部排气端口与排气风扇〔14〕之间还可装有冷暖空调〔18〕，外部进气端口与进气风扇〔13〕之间还可装有符合规范接口的各种功能模块，它们可以随意增减调换。
2.如权利要求1所述的智能节能多能对流换气式空调，其特征在于进气气路和排气气路装置是由长、高、片厚、曲面形状均相同的两表面涂有一层亲水物质的曲面形导热片〔40〕相互以两种间距叠片而成，按相邻两叠片间成一气路从左至右的序列来排，单号为一气路一种间距，双号为另一气路另一种间距，两气路也可以是同一种间距，两气路完全隔离，在内部的进气气路的进气口与排气气路的排气口方向相差90°，在外部的进气气路的进气口与排气气路的排气口方向相差90°。
3.如权利要求1所述的智能节能多能对流换气式空调，其特征在于布水系统装置的布水系统排气分路〔12〕位于每片排气气路的最上部，两侧有许多小孔，布水系统进气分路〔11〕位于每片进气气路的最上部，两侧有许多小孔，布水系统集水分路〔29〕位于排气气路和进气气路的底部与贮水盒〔6〕相通。
4.如权利要求1所述的智能节能多能对流换气式空调，其特征在于进风空道〔32〕及进气风门〔15〕装置位于对流空气热交换器〔1〕的下部，进风空道〔32〕外部道口处有两扇进气风门〔15〕；排风空道〔33〕及排气风门〔16〕装置位于对流空气热交换器〔1〕的上部，排风空道〔33〕内部道口处有两扇排气风门〔16〕；进风空道〔32〕外部道口在进气气路的外部进气口同一侧，进风空道〔32〕内部道口在进气气路的内部进气口同一侧，排风空道〔33〕内部道口在排气气路的内部排气口同一侧，排风空道〔33〕的外部道口有隔蚊网与外部相通。
5.如权利要求1所述的智能节能多能对流换气式空调，其特征在于符合规范接口的各种功能模块规定接口的结构连接件及连接尺寸〔46〕一致、电接口〔42〕一致、气接口〔45〕一致、水接口〔44〕一致一个或一个以上，各自又可以有数种规定。
专利摘要本实用新型是一种智能节能多能对流换气式空调。它应用对流换气扇、微电脑、传感器及空调技术,解决现有空调不换气或换气要损失冷气或热气且不能从换气中回收它、功能不可增减的不足。主要技术特征是换气扇在空气内外交换时所含冷量或热量也作交换,而采用布水蒸发技术,使它获得更多,规范接口可积木式地加装或拆卸各种功能模块,实现智能、节能、保持空气新鲜、洁净、健康、定温、定湿、仿真自然目的。
文档编号F24F12/00GK2425316SQ99239319
公开日2001年3月28日 申请日期1999年8月19日 优先权日1999年8月19日
发明者杨忠信 申请人:杨忠信, 唐妙玲, 杨力舟