一種多功能轉(zhuǎn)輪式節(jié)能換氣機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內(nèi)空氣處理裝置，特別是具有室內(nèi)外換氣且回收換氣能量和新風(fēng)凈化、制冷多種功能的換氣裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)居室內(nèi)的空氣的制冷、室內(nèi)外換氣且回收換氣能量和凈化室內(nèi)空氣的需求越來(lái)越迫切，但同時(shí)具備這些功能的空氣處理裝置市場(chǎng)上還從未有過(guò)，人們只好用新風(fēng)換氣機(jī)、壓縮式空調(diào)器、空氣凈化器等多臺(tái)設(shè)備來(lái)滿足這些需求，不僅投資高，占地面積大，而且都有一些難于克服的缺點(diǎn)。
[0004]新風(fēng)換氣機(jī):在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)占統(tǒng)治地位的是交叉流式板式換熱器，屬間壁式間接換熱，其實(shí)際熱回收率達(dá)到50%都十分困難。加之易被堵塞使用壽命之短幾乎使它失去實(shí)際使用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。效率稍高的轉(zhuǎn)輪式換氣機(jī)雖屬對(duì)流式直接接觸換熱，但換熱轉(zhuǎn)輪的空氣通孔為瓦楞狀或蜂窩狀，無(wú)空氣過(guò)濾功能，當(dāng)然更沒有制冷功能，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，至少需用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，制造成本更高，便用壽命更低，能付諸試用的實(shí)例更是比板式換熱器少得多。
[0005]壓縮式空調(diào)器:現(xiàn)有技術(shù)裝備耗電高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、制冷劑為破壞大氣臭氧層的氯里昂，其發(fā)展不符合環(huán)保節(jié)能的世界潮流，在尚無(wú)有效代用品的當(dāng)今，它的大量使用只是一種不得已的權(quán)宜之計(jì)。近年許多人試圖用水蒸發(fā)降溫來(lái)解決這一問(wèn)題，利用水直接蒸發(fā)降溫的水蒸發(fā)式冷氣機(jī)家用型俗稱“空調(diào)扇”，商用型俗稱“環(huán)?？照{(diào)”，但其原理是空氣等焓加濕，只能降溫不能制冷，對(duì)濕度較高的我國(guó)大部分地區(qū)都不可能取代壓縮式空調(diào)。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210168743.0、名為“露點(diǎn)間接、直接蒸發(fā)冷卻器模塊化蒸發(fā)冷卻空調(diào)”的創(chuàng)造發(fā)明試圖用一種直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的技術(shù)方案來(lái)取代壓縮式空調(diào)器，但其間接蒸發(fā)冷卻是間壁式換熱，效率很低，起主要作用的仍是直接蒸發(fā)冷卻的等焓加濕，其效果比水蒸發(fā)式冷氣機(jī)沒有根本改善，室外空氣經(jīng)處理后全熱降低很少，只能接近其濕球溫度，不可能接近露點(diǎn)，反而結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，成本更高，很難應(yīng)用。
[0006]為克服現(xiàn)有壓縮式空調(diào)的缺點(diǎn)，業(yè)界進(jìn)行了大量的嘗試，主要在吸收式空調(diào)和除濕空調(diào)等方面。吸收式空調(diào)除了設(shè)備投資比壓縮式高以外，還存在吸濕劑的腐蝕性、系統(tǒng)密封性及需要熱源、節(jié)電不節(jié)能的難題，業(yè)界認(rèn)為這是該空調(diào)發(fā)展不可逾越的鴻溝。除濕空調(diào)同樣存在熱源問(wèn)題，利太陽(yáng)能及其它低品位熱源雖可節(jié)能但設(shè)備投資及家庭用戶的局限性制約了它的推廣應(yīng)用，它們的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與壓縮式空調(diào)相比擬。
[0007]從制冷原理上看，以上各種技術(shù)方案均未突破單一的蒸發(fā)式制冷或除濕制冷的局限，所以它們的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也難有突破性改進(jìn)。
[0008]空氣凈化器:在空氣污染成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)的今天很快成為普通家庭必需的家居設(shè)施，但它只能消除室內(nèi)空氣中的固體顆粒，少數(shù)的還可以分解或吸附甲醛、苯等有害氣體，但其效率很低，且使用時(shí)必需關(guān)門閉戶，室內(nèi)二氧化碳、一氧化碳的積蓄、新鮮氧氣的缺乏對(duì)人的健康帶來(lái)了新的危害，與衛(wèi)生保健的最大法寶——通風(fēng)換氣背道而馳，更不用說(shuō)其家用配置動(dòng)輒就是數(shù)千元甚至上萬(wàn)元，讓普通消費(fèi)者望而止步。
[0009]此外這三類設(shè)備是各司其職，一個(gè)一般的人居空間需要三者齊備，既不經(jīng)濟(jì)，又顯繁雜，甚至成為家庭的累贅。
[0010]消費(fèi)者企盼有一種同時(shí)具有室內(nèi)外換氣且回收換氣能量和凈化制冷新風(fēng)、無(wú)壓縮機(jī)、無(wú)氟里昂的制冷等多種功能的空氣調(diào)節(jié)裝置出世，但至今仍未見這樣的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)功能單一，不能同時(shí)滿足空氣凈化、制冷的需要，且現(xiàn)有空調(diào)耗電高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、污染環(huán)境，現(xiàn)有換氣機(jī)熱回收率低、使用壽命短，現(xiàn)有空氣凈化器不能通風(fēng)換氣的缺點(diǎn)，提供一種同時(shí)具備以上三類設(shè)備的功能且高效率、低成本的空氣處理技術(shù)與設(shè)備。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種多功能轉(zhuǎn)輪式節(jié)能換氣機(jī)，包括機(jī)殼10、置于機(jī)殼內(nèi)的換熱器和風(fēng)機(jī)裝置30，機(jī)殼10內(nèi)設(shè)有換熱腔，所述換熱器為具有空氣過(guò)濾功能的過(guò)濾換熱器20，是一種轉(zhuǎn)輪式儲(chǔ)熱過(guò)濾換熱器，它包括工作時(shí)繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)的換熱轉(zhuǎn)輪22 ;過(guò)濾換熱器20和風(fēng)機(jī)裝置30 —并置于換熱腔內(nèi)。
[0013]過(guò)濾換熱器20和風(fēng)機(jī)裝置30 —并置于換熱腔內(nèi)；
風(fēng)機(jī)裝置包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)33和安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸上的風(fēng)輪組件31，換熱轉(zhuǎn)輪22的旋轉(zhuǎn)軸線和電動(dòng)機(jī)33的旋轉(zhuǎn)軸線互相重合。
[0014]所述機(jī)殼10內(nèi)設(shè)有縱隔板15和橫隔板16,它們將機(jī)殼內(nèi)的換熱腔分隔為新風(fēng)前腔101、新風(fēng)后腔102和排風(fēng)前腔103、排風(fēng)后腔104 ;縱隔板15中部有圓形通孔，換熱轉(zhuǎn)輪置于縱隔板15平面內(nèi)所述通孔之中；換熱轉(zhuǎn)輪22被橫隔板16分隔為不斷轉(zhuǎn)移的新風(fēng)區(qū)221和排風(fēng)區(qū)222，落入新風(fēng)腔即新風(fēng)前腔和后腔的為新風(fēng)區(qū)，落入排風(fēng)腔的為排風(fēng)區(qū)，換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其各區(qū)域連續(xù)不斷地出入新風(fēng)腔和排風(fēng)腔，則其各個(gè)區(qū)域也連續(xù)地周期性地在新風(fēng)區(qū)和排風(fēng)區(qū)之間轉(zhuǎn)換。新風(fēng)前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的送風(fēng)口 12，排風(fēng)前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的回風(fēng)口 11，新風(fēng)后腔機(jī)殼壁上有連通室外的新風(fēng)口 13，排風(fēng)后腔機(jī)殼壁上有連通室外的排風(fēng)口 14 ；
所述電動(dòng)機(jī)33還包括一個(gè)減速機(jī)構(gòu)34，用于將電動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速降低為低轉(zhuǎn)速然后驅(qū)動(dòng)換熱轉(zhuǎn)輪慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，減速機(jī)構(gòu)的輸入元件固定在電動(dòng)機(jī)的輸出軸上，輸出元件固定在換熱轉(zhuǎn)輪22上；減速機(jī)構(gòu)34為多級(jí)齒輪減速器或諧波減速器、蝸輪蝸桿減速器，所述多級(jí)齒輪減速器包括固定在風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)輸出軸上的主動(dòng)齒輪341、固定在同一中間軸上的從動(dòng)齒輪342、后級(jí)主動(dòng)齒輪343和固定在換熱轉(zhuǎn)輪側(cè)面中心的后級(jí)從動(dòng)齒輪344。
[0015]減速機(jī)構(gòu)34也可用獨(dú)立的減速電動(dòng)機(jī)225來(lái)取代，此時(shí)換熱轉(zhuǎn)輪221還包括減速電動(dòng)機(jī)225、聯(lián)軸器226和與換熱轉(zhuǎn)輪固定連接的中心軸21A，聯(lián)軸器與減速電動(dòng)機(jī)225的輸出軸和中心軸2IA固定連接。
[0016]制造成本高一點(diǎn)，但安裝時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)33與換熱轉(zhuǎn)輪的同軸度要求可大大放寬，且可實(shí)現(xiàn)換熱轉(zhuǎn)輪獨(dú)立調(diào)速。減速電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)34A包括減速電動(dòng)機(jī)34A1和傳動(dòng)件34A2、傳動(dòng)件34A2為聯(lián)軸器或齒輪副，齒輪副的主動(dòng)小齒輪固定在減速電動(dòng)機(jī)輸出軸上，從動(dòng)大齒輪固定在換熱轉(zhuǎn)輪22
所述過(guò)濾換熱器20還包括中心軸21，中心軸與電動(dòng)機(jī)33同軸線安裝，換熱轉(zhuǎn)輪22繞其旋轉(zhuǎn)。
[0017]所述換熱轉(zhuǎn)輪22由高分子化合物聚脂纖維、玻璃纖維或其它兼具透氣、耐水、儲(chǔ)熱、換熱和過(guò)濾功能的高表面積率、高空隙率的空氣過(guò)濾材料材料制成，空氣透過(guò)時(shí)與空氣進(jìn)行直接接觸式換熱，換熱的同時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行凈化過(guò)濾。
[0018]所述風(fēng)輪組件31包括一個(gè)離心式新風(fēng)風(fēng)輪31X，置于新風(fēng)前腔101和排風(fēng)前腔103內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在新風(fēng)前腔內(nèi)，使新風(fēng)風(fēng)輪的進(jìn)風(fēng)口與新風(fēng)前腔101相連通，其出風(fēng)口與送風(fēng)口 12相連通。由新風(fēng)風(fēng)輪引入的室外新風(fēng)在室內(nèi)建立起一定的正氣壓，而形成室內(nèi)外的氣壓差，室內(nèi)空氣在這氣壓差的作用下進(jìn)入機(jī)內(nèi)、透過(guò)換熱轉(zhuǎn)輪排出機(jī)外，形成進(jìn)出等量的空氣交換。這種單風(fēng)輪的換氣機(jī)適用于密封性較好的房間。
[0019]大多數(shù)密封較差的房間需要用兩個(gè)風(fēng)輪來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)出房間空氣的等量交換，所述風(fēng)輪組件31包括一個(gè)離心式新風(fēng)風(fēng)輪3IX和一個(gè)離心式排風(fēng)風(fēng)輪31P，所述電動(dòng)機(jī)33為雙軸伸電動(dòng)機(jī)33A，新風(fēng)風(fēng)輪3IX和排風(fēng)風(fēng)輪3IP分別固定在雙軸伸電動(dòng)機(jī)兩端伸出的輸出軸上；排風(fēng)風(fēng)輪31P置于新風(fēng)后腔102和排風(fēng)后腔104內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在排風(fēng)后腔內(nèi)，使其與排風(fēng)后腔相連通；所述電動(dòng)機(jī)33為細(xì)長(zhǎng)型，其電動(dòng)機(jī)機(jī)殼軸向長(zhǎng)度一般可大于其直徑。所述過(guò)濾換熱器20的中心軸21與電動(dòng)機(jī)33的外殼合二而一，換熱轉(zhuǎn)輪22套裝在電動(dòng)機(jī)外殼上，以其為支承繞其旋轉(zhuǎn)。
[0020]為防止換熱轉(zhuǎn)輪22外周竄氣，可在新風(fēng)后腔102和排風(fēng)前腔103內(nèi)，分別固定安裝有半圓環(huán)狀空氣密封環(huán)片224，空氣密封環(huán)片用薄片狀柔性耐磨材料制成，固定在縱隔板15上，其自由邊覆蓋在換熱轉(zhuǎn)輪的進(jìn)氣側(cè)邊緣上?？v隔板15最好通過(guò)中心剖分成左右兩半，分別與熱轉(zhuǎn)輪22進(jìn)風(fēng)面平齊固定在機(jī)殼內(nèi)壁。
[0021]為防止停機(jī)時(shí)室外雨水或異物從風(fēng)口進(jìn)入機(jī)內(nèi)，所述