具有室內(nèi)外換氣功能的室內(nèi)空氣凈化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種凈化室內(nèi)空氣的空氣處理裝置，特別是能通過(guò)室內(nèi)外換氣使室內(nèi)空氣更新的空氣凈化器。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的室內(nèi)空氣凈化器有很多種類，大多數(shù)只能濾除室內(nèi)空氣中懸浮的固體微粒，少數(shù)的裝有各種抑菌觸媒、活性碳、負(fù)離子等凈化元件，可以吸附或殺滅空氣中的部分病菌和分解甲醛等少量有害氣體，但對(duì)大多數(shù)有機(jī)揮發(fā)物V0C、香煙產(chǎn)生的二手煙的危害的治理幾乎都是束手無(wú)策，特別最對(duì)一氧化碳和過(guò)量的二氧化碳等不利于健康甚至對(duì)人體有害的氣體卻無(wú)能為力，由于凈化器的容塵量有限，在室內(nèi)使用時(shí)不能用開(kāi)窗換氣的方法來(lái)使室內(nèi)的空氣成分得以更新以保持其清新，特別在霧霾污染嚴(yán)重的地區(qū)更是絕對(duì)不能開(kāi)窗通風(fēng)換氣，即使使用各種空氣凈化器，仍然在幾小時(shí)內(nèi)室內(nèi)空氣的濁化就會(huì)使人難以忍受。世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)過(guò)，人類70%的疾病來(lái)自室內(nèi)空氣污染。更有甚者，每年還有不少生命死于一氧化碳中毒，雖然近年人民的居住條件大大改善，但這類悲劇并未離我們遠(yuǎn)去。正因?yàn)槿绱?，世界各?guó)都對(duì)室內(nèi)外通風(fēng)換氣給以高度重視，我國(guó)也在2004年頒發(fā)了《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T18883-2002和《健康住宅建設(shè)技術(shù)要點(diǎn)》，明確規(guī)定:室內(nèi)每人每小時(shí)新風(fēng)量不得低于30 m3,可吸入懸浮顆粒不能超過(guò)0.15mg/m3。
[0004]室內(nèi)空氣污染物和空氣成分的濁化是人類面臨的兩大威脅，而針對(duì)這兩種威脅人們采取了空氣凈化和通風(fēng)換氣兩大對(duì)策，不幸的是，這兩大對(duì)策又構(gòu)成了一對(duì)矛盾，解決這一矛盾的兩全齊美的技術(shù)方案現(xiàn)在世界上尚未出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決室內(nèi)空氣凈化和室內(nèi)外通風(fēng)換氣的矛盾，提供一種既能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外通風(fēng)換氣又能對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化的空氣處理裝置，徹底消除現(xiàn)有室內(nèi)空氣凈化器不能更新室內(nèi)空氣成分、不能清除一氧化碳和過(guò)量的二氧化碳等對(duì)人體有害的氣體的嚴(yán)重缺陷，使人們能同時(shí)享受清潔而新鮮的空氣，同時(shí)大幅降低通風(fēng)換氣的空調(diào)能的損失。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，設(shè)計(jì)一種具有室內(nèi)外換氣功能的室內(nèi)空氣凈化器，包括機(jī)殼10、置于機(jī)殼內(nèi)的凈化元件和風(fēng)機(jī)裝置30。
[0007]凈化元件為具有換熱功能的凈化換熱器20 ；
所述機(jī)殼10內(nèi)設(shè)有凈化換熱腔，凈化換熱器20設(shè)置于凈化換熱腔內(nèi)；機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的回風(fēng)口 11和送風(fēng)口 12、連通室外的新風(fēng)口 13和排風(fēng)口 14;在機(jī)殼內(nèi)密封電動(dòng)機(jī)174。新風(fēng)口 13和排風(fēng)口 14之間設(shè)有連通它們的空氣通道18。新風(fēng)口 13、排風(fēng)口 14和空氣通道18內(nèi)設(shè)有密封門17。
[0008]所述凈化換熱器20包括濾芯22和支持它們的框架，濾芯由空氣過(guò)濾材料或其它兼具透氣、儲(chǔ)熱、換熱和過(guò)濾功能的高表面積率、高空隙率的材料制成，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；
機(jī)殼10的凈化換熱腔內(nèi)設(shè)置橫隔板16將凈化換熱腔分隔為右腔和左腔，同時(shí)將凈化換熱器的濾芯22分隔為右濾芯221和左濾芯222，凈化換熱器又將右腔和左腔分隔為右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104 ;右前腔或左前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的送風(fēng)口 12，左前腔或右前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的回風(fēng)口 11，右后腔或左后腔機(jī)殼壁上有連通室外的新風(fēng)口 13，左后腔或右后腔機(jī)殼壁上有連通室外的排風(fēng)口 14。
[0009]所述風(fēng)機(jī)裝置30包括新風(fēng)風(fēng)輪31、排風(fēng)風(fēng)輪32和驅(qū)動(dòng)它們旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33，新風(fēng)風(fēng)輪和排風(fēng)風(fēng)輪同軸固定在風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)的輸出軸上，它們均為離心式風(fēng)輪；新風(fēng)風(fēng)輪31的進(jìn)風(fēng)口與左前腔103或右前腔101內(nèi)濾芯22的出風(fēng)側(cè)相連通，出風(fēng)口與送風(fēng)口 12相連通，排風(fēng)風(fēng)輪32的進(jìn)風(fēng)口與右后腔102或左后腔104內(nèi)濾芯22的出風(fēng)側(cè)相連通，出風(fēng)口與排風(fēng)口 14相連通；
所述新風(fēng)口 13、排風(fēng)口 14和空氣通道18內(nèi)設(shè)有密封門17，密封門用密封電動(dòng)機(jī)174或電磁鐵驅(qū)動(dòng)，停止與室外換氣時(shí)密封門轉(zhuǎn)到封閉新風(fēng)口 13和排風(fēng)口 14同時(shí)打開(kāi)空氣空氣通道18的位置。
[0010]所述凈化換熱器20 —種較好的結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)輪式凈化換熱器，包括中心軸21、濾芯22和轉(zhuǎn)輪電機(jī)23 ;濾芯22為圓盤狀凈化換熱轉(zhuǎn)輪22C，轉(zhuǎn)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)它繞中心軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸的軸線置于橫隔板16平面內(nèi)；
所述凈化換熱腔的右腔為新風(fēng)通過(guò)的新風(fēng)通道，左腔為排風(fēng)通過(guò)的排風(fēng)通道；所述凈化換熱轉(zhuǎn)輪22C轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其各區(qū)域連續(xù)不斷地出入右腔和左腔。轉(zhuǎn)入右腔內(nèi)的一半為右濾芯221，與新風(fēng)換熱，轉(zhuǎn)入左腔內(nèi)的一半為左濾芯222，與排風(fēng)換熱；
在與換熱轉(zhuǎn)輪22C平行的平面內(nèi)設(shè)有固定在機(jī)殼內(nèi)壁的縱隔板15，縱隔板中心開(kāi)有包容凈化換熱轉(zhuǎn)輪的圓孔；
為防止未經(jīng)處理的空氣從換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)周邊泄漏過(guò)去，在右后腔102和左前腔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，其自由邊覆蓋在凈化換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的邊緣上；
所述室內(nèi)空氣凈化器的風(fēng)機(jī)裝置的另一種更為緊湊的結(jié)構(gòu)為布局于凈化換熱轉(zhuǎn)輪兩側(cè)的長(zhǎng)軸型風(fēng)機(jī)裝置30A，所述長(zhǎng)軸型風(fēng)機(jī)裝置30A的風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33為輸出軸從兩端伸出的長(zhǎng)軸電機(jī)33A，其外殼與轉(zhuǎn)輪的中心軸21合二而一，凈化換熱轉(zhuǎn)輪以長(zhǎng)軸電機(jī)33A的外殼為支承，繞其旋轉(zhuǎn)；新風(fēng)風(fēng)輪31置于右前腔101和左前腔103內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口與右前腔101相通，排風(fēng)風(fēng)輪32置于右后腔102和左后腔104內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口與左后腔104相通；兩風(fēng)輪均同軸安裝在風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)兩端伸出的輸出軸上；
所述驅(qū)動(dòng)凈化換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪電機(jī)23和長(zhǎng)軸電機(jī)33A合二而一，風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)的輸出軸與凈化換熱轉(zhuǎn)輪22C之間用減速機(jī)構(gòu)34傳動(dòng)。
[0011]所述機(jī)殼的新風(fēng)口 13和排風(fēng)口 14內(nèi)的密封門17包括置于新風(fēng)口 13內(nèi)的新風(fēng)密封門171和置于排風(fēng)口 14內(nèi)的排風(fēng)密封門172
，兩密封門用一個(gè)電動(dòng)機(jī)或一個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)，用于停止與室外換氣時(shí)密封新風(fēng)口 13和排風(fēng)口 14、同時(shí)打開(kāi)空氣空氣通道18。
[0012]用于密封較好的房間，風(fēng)機(jī)裝置可只用一個(gè)風(fēng)輪，而另一個(gè)風(fēng)輪的作用靠空內(nèi)外氣壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般希望房間保持一定的正壓，以免未經(jīng)處理的空氣從門窗縫中漏進(jìn)，較合理的是保留新風(fēng)風(fēng)輪而省去排風(fēng)風(fēng)輪，凈化換熱器20仍為轉(zhuǎn)輪式凈化換熱器，包括中心軸21、濾芯22和轉(zhuǎn)輪電機(jī)23，濾芯22為圓盤狀凈化換熱轉(zhuǎn)輪22C ;而風(fēng)機(jī)裝置30變?yōu)閱物L(fēng)輪風(fēng)機(jī)裝置30B，包括扁平電動(dòng)機(jī)33B和固定在其輸出軸上的一個(gè)新風(fēng)風(fēng)輪31，它們的旋轉(zhuǎn)軸線與中心軸21的軸線同軸布置；新風(fēng)風(fēng)輪31置于右前腔101和左前腔103內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口與右前腔101相通，
凈化換熱轉(zhuǎn)輪22C由風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33經(jīng)減速機(jī)構(gòu)34或直接由轉(zhuǎn)輪電機(jī)23驅(qū)動(dòng)。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。直接用轉(zhuǎn)輪電機(jī)23驅(qū)動(dòng)凈化換熱轉(zhuǎn)輪22C時(shí)不用速機(jī)構(gòu)34，轉(zhuǎn)輪電機(jī)23是齒輪減速電機(jī)，內(nèi)部己有一套齒輪減速機(jī)構(gòu)，其輸出軸用聯(lián)軸器與中心軸21聯(lián)接驅(qū)動(dòng)濾芯22旋轉(zhuǎn)。它可獨(dú)立控制，根據(jù)不同要求任意調(diào)整轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速而不影響風(fēng)機(jī)。
[0013]本發(fā)明還可設(shè)計(jì)為固定式凈化換熱器，其濾芯22完全固定不動(dòng)，除風(fēng)機(jī)外，沒(méi)有較大的運(yùn)動(dòng)部件，這種結(jié)構(gòu)的凈化換熱器的濾芯22為固定式凈化換熱濾芯22A，包括填充在右腔內(nèi)的固定右濾芯22A1和填充在左腔內(nèi)的固定左濾芯22A2，
所述機(jī)殼的右前腔101、左前腔103分別有右新風(fēng)孔13A、左新風(fēng)孔13B與新風(fēng)風(fēng)輪31的進(jìn)風(fēng)口相連通，右后腔102、左后腔104分別有右排風(fēng)孔14A、左排風(fēng)孔14B與排風(fēng)風(fēng)輪32的進(jìn)風(fēng)口相連通；
所述室內(nèi)空氣凈化器還包括配氣機(jī)構(gòu)70，用于使新風(fēng)和排風(fēng)交替地通過(guò)機(jī)殼10中凈化換熱腔的右腔和左腔；將固定右濾芯22A1和固定左濾芯22A2周期性地交替地連接到新風(fēng)口和新風(fēng)風(fēng)輪的通道以及回風(fēng)口和排風(fēng)風(fēng)輪的通道，使從新風(fēng)口 13進(jìn)入的室外新風(fēng)和從回風(fēng)口 11進(jìn)入的室內(nèi)空氣周期性地交替地從相反方向透過(guò)左濾芯222和右濾芯221 ;配氣機(jī)構(gòu)70包括轉(zhuǎn)閥組件71、轉(zhuǎn)閥電機(jī)72和傳動(dòng)構(gòu)件73，轉(zhuǎn)閥電機(jī)為間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)的交、直流減速電機(jī)；
轉(zhuǎn)閥組件71包括右新風(fēng)閥711、左新風(fēng)閥712、右排風(fēng)閥713、左排風(fēng)閥714分別安裝于對(duì)應(yīng)的右新風(fēng)孔13A、左新風(fēng)孔13B、右排風(fēng)孔14A、左排風(fēng)孔14B4個(gè)通風(fēng)孔上；
所述新風(fēng)口 13為槽形新風(fēng)口 13C，回風(fēng)口 11為槽形回風(fēng)口 IlA ;所述轉(zhuǎn)閥組件71的左新風(fēng)閥712或右新風(fēng)閥711處于打開(kāi)位置時(shí)，同時(shí)封閉回風(fēng)口與左前腔103或右前腔101的通道；左排風(fēng)閥714或右排風(fēng)閥713處于打開(kāi)位置時(shí)，同時(shí)封閉新風(fēng)口與左后腔104或右后腔102的通道；
所述傳動(dòng)構(gòu)件73包括固定于轉(zhuǎn)閥電機(jī)72輸出軸上的雙頭曲柄731、與之鉸接的左前連桿732、右前連桿733、左后連桿734和右后連桿735 ;左新風(fēng)閥712、右新風(fēng)閥711、左排風(fēng)閥714和右排風(fēng)閥713上均有撥銷分別與左前連桿、右前連桿、左后連桿和右后連桿的另一端鉸接；轉(zhuǎn)閥電機(jī)72做間歇性往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)4個(gè)閥片間歇性往復(fù)擺動(dòng)。
[0014]帶固定式凈化換熱器的凈化器還可設(shè)計(jì)為更為緊湊的結(jié)構(gòu)，機(jī)殼的新風(fēng)口 13、排風(fēng)口 14設(shè)計(jì)為互換式風(fēng)口 13-14，包括左風(fēng)口 13-14-1和右風(fēng)口 13-14-2 ;當(dāng)一個(gè)半周內(nèi)左風(fēng)口進(jìn)風(fēng)相當(dāng)于新風(fēng)口，右風(fēng)口排風(fēng)相當(dāng)于排風(fēng)口，則下一個(gè)半周內(nèi)左風(fēng)口排風(fēng)相當(dāng)于排風(fēng)口，右風(fēng)口進(jìn)風(fēng)相當(dāng)于新風(fēng)口 ；所述空氣通道18設(shè)置于左風(fēng)口 13-14-1和右風(fēng)口13-14-2之間的間壁上，密封門17設(shè)置在其中； 所述空氣凈化器的風(fēng)機(jī)裝置30包括新風(fēng)風(fēng)輪31、排風(fēng)風(fēng)輪32和驅(qū)動(dòng)它們旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33，兩風(fēng)輪為離心式風(fēng)輪；新風(fēng)風(fēng)輪31和排風(fēng)風(fēng)輪32均為離心式風(fēng)輪，分別固定在風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33兩端伸出的輸出軸上；
所述凈化換熱器的濾芯22的右濾芯221和左濾芯222分置于風(fēng)機(jī)裝置30的軸線的兩側(cè)；
新風(fēng)風(fēng)輪31的