專利名稱：避免結(jié)霜的寒區(qū)新風(fēng)換氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新風(fēng)換氣機(jī)。
技術(shù)背景霜是由冰晶及空氣組成的多孔物質(zhì)。結(jié)霜現(xiàn)象廣泛存在于制冷、低溫液 體貯運(yùn)、氣體液化、航空航天以及暖通空調(diào)等領(lǐng)域。霜層的存在使設(shè)備傳熱 效率降低，壓損增加，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失效。因而， 六十余年來，結(jié)霜問題受到了科技界的廣泛關(guān)注。從現(xiàn)有文獻(xiàn)看，關(guān)于結(jié)霜 問題的研究可以分為兩大類第一類為結(jié)霜機(jī)理的研究，通過理論和實(shí)驗(yàn)的 方法研究霜物性、霜層生長(zhǎng)規(guī)律和結(jié)霜過程傳熱傳質(zhì)等隨時(shí)間和空間的變化 規(guī)律；另一類則利用前一類的成果，研究霜的生長(zhǎng)過程對(duì)翅片管換熱器性能 的影響。新風(fēng)換氣機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中隨著地域的不同整體性能存在著差異，特 別是在我國(guó)寒區(qū)，寒區(qū)冬季運(yùn)行時(shí)，室外排風(fēng)口處存在著結(jié)霜的問題。如果 室外排風(fēng)口處的積霜不及時(shí)清除，將堵塞空氣通道和減少傳熱面積，換氣量 及換熱效率明顯降低，使新風(fēng)換氣機(jī)的總體性能下降。現(xiàn)有新風(fēng)換氣機(jī)的除 霜系統(tǒng)一般有電除霜系統(tǒng)和旁通除霜系統(tǒng)兩種。但無論是電除霜系統(tǒng)還是旁 通除霜系統(tǒng)都只能保證在沒有結(jié)霜的情況下輸出足夠高的溫度，而結(jié)霜的時(shí) 候溫度輸出幾乎為零，而且旁通除霜系統(tǒng)在除霜循環(huán)的時(shí)候就沒有任何溫度 輸出了。其他形式的結(jié)霜控制在室外溫度低于0'C的時(shí)候熱回收率驟減，特別 是在室外溫度降到-20。C的時(shí)候熱回收率幾乎降到0%。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有新風(fēng)換氣機(jī)的除霜系統(tǒng)無論是電除霜系統(tǒng)， 還是旁通除霜系統(tǒng)都只能保證在沒有結(jié)霜的情況下輸出足夠高的溫度，而結(jié) 霜的時(shí)候溫度輸出幾乎為零，而且旁通除霜系統(tǒng)在除霜循環(huán)的時(shí)候就沒有任 何溫度輸出了。其他形式的結(jié)霜控制在室外溫度低于0。C的時(shí)候熱回收率驟 減，特別是在室外溫度降到-20。C的時(shí)候熱回收率幾乎降到0%的問題，提供 一種避免結(jié)霜的寒區(qū)新風(fēng)換氣機(jī)。本發(fā)明由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)l、第一滑桿2、第二滑
桿3、電動(dòng)機(jī)4、溫度采集控制器5、熱電耦6、叉流板翅式換熱器7、隔板 10、支架ll、第一滑桿的滑塊15、滑板16和第二滑桿的滑塊17組成，叉流 板翅式換熱器7的上端設(shè)有室內(nèi)熱空氣出氣口 8，叉流板翅式換熱器7的下端 設(shè)有室內(nèi)熱空氣進(jìn)氣口 13，叉流板翅式換熱器7的左端設(shè)有室外冷空氣進(jìn)氣 口 12，叉流板翅式換熱器7的右端設(shè)有室外冷空氣出氣口 9，支架11固定在 叉流板翅式換熱器7左端的上側(cè)，溫度采集控制器5固定在支架11上側(cè)的右 端上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1固定在支架11上側(cè)的左端上，電動(dòng)機(jī)4固定在溫度采集控 制器5和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1之間的支架11上，電動(dòng)機(jī)4的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1的輸 入端相連接，溫度采集控制器5與電動(dòng)機(jī)4電連接，熱電耦6與溫度采集控 制器5電連接，熱電耦6的探頭設(shè)置在室內(nèi)熱空氣出氣口 8 —側(cè)的第一縱排 肋片14的內(nèi)側(cè)端，第一滑桿2與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1的輸出端相連接，第一滑桿的滑 塊15設(shè)置在第一滑桿2的下端，第二滑桿3與第一滑桿2通過第一滑桿的滑 塊15連接，滑板16固定在支架11的下側(cè)，第一滑桿的滑塊15與滑板16滑 動(dòng)連接，隔板10的左端與支架11的左端鉸接，第二滑桿的滑塊17固定在第 二滑桿3的下端，第二滑桿的滑塊17與隔板10滑動(dòng)連接。本發(fā)明可有效避 免結(jié)霜現(xiàn)象的發(fā)生，換熱效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、初投資與運(yùn)行費(fèi)用低廉。本發(fā) 明是迄今為止防治以叉流板式換熱器為核心的新風(fēng)換氣機(jī)結(jié)霜的最佳裝置。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一(參見圖1)本實(shí)施方式由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1、第一滑桿2、第 二滑桿3、電動(dòng)機(jī)4、溫度采集控制器5、熱電耦6、叉流板翅式換熱器7、隔 板10、支架ll、第一滑桿的滑塊15、滑板16和第二滑桿的滑塊17組成，叉 流板翅式換熱器7的上端設(shè)有室內(nèi)熱空氣出氣口 8，叉流板翅式換熱器7的下 端設(shè)有室內(nèi)熱空氣進(jìn)氣口 13,叉流板翅式換熱器7的左端設(shè)有室外冷空氣進(jìn) 氣口 12，叉流板翅式換熱器7的右端設(shè)有室外冷空氣出氣口 9，支架11固定 在叉流板翅式換熱器7左端的上側(cè)，溫度采集控制器5固定在支架11上側(cè)的 右端上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1固定在支架11上側(cè)的左端上，電動(dòng)機(jī)4固定在溫度采集 控制器5和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1之間的支架11上，電動(dòng)機(jī)4的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1的
輸入端相連接，溫度采集控制器5與電動(dòng)機(jī)4電連接，熱電耦6與溫度采集 控制器5電連接，熱電耦6的探頭設(shè)置在室內(nèi)熱空氣出氣口 8 —側(cè)的第一縱 排肋片14的內(nèi)側(cè)端，第一滑桿2與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1的輸出端相連接，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 1帶動(dòng)第一滑桿2作上下運(yùn)動(dòng)，第一滑桿的滑塊15設(shè)置在第一滑桿2的下端， 第二滑桿3與第一滑桿2通過第一滑桿的滑塊15連接，滑板16固定在支架 11的下側(cè)，第一滑桿的滑塊15與滑板16滑動(dòng)連接，第一滑桿的滑塊15可以 隨著第一滑桿2的上下運(yùn)動(dòng)而在滑板16上左右移動(dòng)，從而帶動(dòng)第二滑桿3左 右移動(dòng)，隔板10的左端與支架11的左端鉸接，第二滑桿的滑塊17固定在第 二滑桿3的下端，第二滑桿的滑塊17與隔板10滑動(dòng)連接，在第二滑桿3左 右移動(dòng)時(shí)，引起滑塊17運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)隔板10上下運(yùn)動(dòng)。上述實(shí)施方式熱電耦6實(shí)時(shí)檢測(cè)熱空氣出口處的溫度，測(cè)溫點(diǎn)布置在新 風(fēng)出口第一縱排肋片的內(nèi)側(cè)，距離換熱板0.5mm的位置，這是結(jié)霜過程第一 階段霜層的厚度。熱電耦6將采集到的溫度信息傳送給溫度采集控制器5，溫 度采集控制器5對(duì)溫度信息進(jìn)行判斷。如果熱電耦6測(cè)得的熱空氣出口溫度 低于O'C時(shí)，控制系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)，電動(dòng)機(jī)4不是馬上啟動(dòng)移動(dòng)隔板的位置，而 是設(shè)定10 20分鐘的延遲，10 20分鐘后，溫度采集控制器5輸出信息，控 制電動(dòng)機(jī)4正轉(zhuǎn)，第一滑桿2下移，第一滑桿的滑塊15右移，帶動(dòng)第二滑桿 3右移，第二滑桿的滑塊17跟隨運(yùn)動(dòng)，向下移動(dòng)，從而帶動(dòng)隔板10下移至叉 流板四分之一高度位置。此隔板10阻止冷空氣通過已經(jīng)結(jié)霜部位，并且利用 熱空氣的余熱消融形成的冰晶，當(dāng)霜層融化，溫度升高至2。C，熱電耦6將溫 度信息傳送給溫度采集控制器5，溫度采集控制器5控制電動(dòng)機(jī)4反轉(zhuǎn)，第一 滑桿2上滑，第一滑桿的滑塊15左移，帶動(dòng)第二滑桿3左移，第二滑桿的滑 塊17上移，從而帶動(dòng)隔板10上移至水平位置。叉流板翅式換熱器正常工作。 如此反復(fù)，達(dá)到防結(jié)霜和除霜的效果。從圖1可以看出，靠近室外冷空氣進(jìn) 氣口 l2的室內(nèi)氣流的熱交換率接近100%。因此，這一氣流出口溫度接近室外溫度。在室內(nèi)氣流降到rc點(diǎn)處阻斷室外氣流，室外氣流形成繞流運(yùn)動(dòng)，在緊貼室外冷空氣進(jìn)氣口 12的第一排縱肋片構(gòu)成的換熱管內(nèi)，從這一點(diǎn)到室內(nèi) 熱空氣出氣口 8處室外冷空氣與換熱器冷角區(qū)域便不再有熱交換，那么叉流 板翅式換熱器7中在緊貼室外冷空氣進(jìn)氣口 12的第一排換熱管內(nèi)的排出溫度 為rc。如此，第一排換熱管在冷角區(qū)域的那一段不會(huì)產(chǎn)生霜層。同理，在第 一排縱肋片構(gòu)成的換熱管冷角區(qū)處，室外冷空氣經(jīng)過熱交換有所降低，室內(nèi)回風(fēng)空氣的溫度梯度降低，在隔板10與叉流板翅式換熱器7的交點(diǎn)18附近區(qū)域的氣流溫度必然大于rc，這一區(qū)域也不會(huì)結(jié)霜。同樣，之后的縱肋片對(duì) 應(yīng)的換熱管在冷角區(qū)域都不會(huì)結(jié)霜。室外冷空氣在通過隔板io與叉流板翅式換熱器7的交點(diǎn)18后，必然向整個(gè)換熱器空間擴(kuò)散，其結(jié)果剛好繞過冷角區(qū)域，不但沒有浪費(fèi)過多的換熱面積，而其使整個(gè)換熱器內(nèi)的熱交換非常均勻，無論是室內(nèi)熱空氣出氣口 8的溫度還是室外冷空氣出氣口 9的溫度都很均勻，沒有很大的梯度。無論是電除霜系統(tǒng)還是旁通除霜系統(tǒng)都只能保證在沒有結(jié) 霜的情況下輸出足夠高的溫度，而在結(jié)霜的時(shí)候溫度輸出幾乎為零，而且旁 通除霜系統(tǒng)在除霜循環(huán)的時(shí)候就沒有任何溫度輸出了。其他形式的結(jié)霜控制在室外溫度低于0"C的時(shí)候熱回收率驟減，特別是在室外溫度降到-2(TC的時(shí) 候熱回收率幾乎降到0%。這個(gè)系統(tǒng)可以在室外溫度低于-2(TC的時(shí)候仍然能 夠保持非常高的熱回收率。由于隔板10消除了在冷角區(qū)域的熱交換，理論上 講換熱器的換熱率有所降低。但是沒有這個(gè)系統(tǒng)的換熱器，在結(jié)霜工況下?lián)Q 熱效率大幅降低甚至為零；電除霜系統(tǒng)雖然能保證換熱效率的持續(xù)，但是電 除霜本身卻消耗了大量的能量，這個(gè)本身就違背了節(jié)能的原則；而旁通系統(tǒng) 不能保證換熱器的持續(xù)換熱，影響了新風(fēng)換氣機(jī)的運(yùn)行效率。所以考慮到這 些因素，經(jīng)過這個(gè)改造的新型新風(fēng)換氣機(jī)的換熱效率是最高的。由于盡量避 免了換熱器內(nèi)霜層的形成，也就省掉了除霜系統(tǒng)以及除霜循環(huán)，即使突然出 現(xiàn)了霜層，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)控制隔板阻隔冷空氣通過結(jié)霜區(qū)域，霜層區(qū)域 突然停止了與室外冷空氣的熱交換，這樣霜層會(huì)被室內(nèi)回風(fēng)的熱量快速消融 掉。[溫度采集控制器5采用浙江超光儀表有限公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度控制儀 (CG-C系列)CG-C48BD 。熱電耦6使用NR-81530型熱電耦溫度傳感器。電 動(dòng)機(jī)4使用佛山市順德區(qū)恒興微電機(jī)有限公司生產(chǎn)的雙向可控電機(jī) TYK50-16]。
權(quán)利要求
1、一種避免結(jié)霜的寒區(qū)新風(fēng)換氣機(jī)，它由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)、第一滑桿(2)、第二滑桿(3)、電動(dòng)機(jī)(4)、溫度采集控制器(5)、熱電耦(6)、叉流板翅式換熱器(7)、隔板(10)、支架(11)、第一滑桿的滑塊(15)、滑板(16)和第二滑桿的滑塊(17)組成，叉流板翅式換熱器(7)的上端設(shè)有室內(nèi)熱空氣出氣口(8)，叉流板翅式換熱器(7)的下端設(shè)有室內(nèi)熱空氣進(jìn)氣口(13)，叉流板翅式換熱器(7)的左端設(shè)有室外冷空氣進(jìn)氣口(12)，叉流板翅式換熱器(7)的右端設(shè)有室外冷空氣出氣口(9)，其特征在于支架(11)固定在叉流板翅式換熱器(7)左端的上側(cè)，溫度采集控制器(5)固定在支架(11)上側(cè)的右端上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)固定在支架(11)上側(cè)的左端上，電動(dòng)機(jī)(4)固定在溫度采集控制器(5)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)之間的支架(11)上，電動(dòng)機(jī)(4)的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)的輸入端相連接，溫度采集控制器(5)與電動(dòng)機(jī)(4)電連接，熱電耦(6)與溫度采集控制器(5)電連接，熱電耦(6)的探頭設(shè)置在室內(nèi)熱空氣出氣口(8)一側(cè)的第一縱排肋片(14)的內(nèi)側(cè)端，第一滑桿(2)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)的輸出端相連接，第一滑桿的滑塊(15)設(shè)置在第一滑桿(2)的下端，第二滑桿(3)與第一滑桿(2)通過第一滑桿的滑塊(15)連接，滑板(16)固定在支架(11)的下側(cè)，第一滑桿的滑塊(15)與滑板(16)滑動(dòng)連接，隔板(10)的左端與支架(11)的左端鉸接，第二滑桿的滑塊(17)固定在第二滑桿(3)的下端，第二滑桿的滑塊(17)與隔板(10)滑動(dòng)連接。
全文摘要
避免結(jié)霜的寒區(qū)新風(fēng)換氣機(jī)，它涉及一種新風(fēng)換氣機(jī)。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有新風(fēng)換氣機(jī)的除霜系統(tǒng)結(jié)霜的時(shí)候溫度輸出幾乎為零，其他形式的結(jié)霜控制在室外溫度低于0℃的時(shí)候熱回收率驟減，特別是在室外溫度降到-20℃的時(shí)候熱回收率幾乎降到0％的問題。本發(fā)明電動(dòng)機(jī)(4)固定在溫度采集控制器(5)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)之間的支架(11)上，熱電耦(6)的探頭設(shè)置在室內(nèi)熱空氣出氣口(8)一側(cè)的第一縱排肋片(14)的內(nèi)側(cè)端，第二滑桿(3)的下端與隔板(10)的中段相連接。本發(fā)明可有效避免結(jié)霜現(xiàn)象的發(fā)生，換熱效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、初投資與運(yùn)行費(fèi)用低廉。本發(fā)明是迄今為止防治以叉流板式換熱器為核心的新風(fēng)換氣機(jī)結(jié)霜的最佳裝置。
文檔編號(hào)F24F13/30GK101131253SQ20071014440
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者姚攀攀, 譚羽非, 趙金輝 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)