一种换热芯体及新风设备的制作方法

1.本实用新型涉及新风设备技术领域，具体而言，涉及一种换热芯体及新风设备。


背景技术：

2.新风设备目前被广泛应用于绿色建筑、交通枢纽和教育医疗等民用舒适性场合。新风机尤其是大型新风机，由于机组结构紧凑性及空间要求，风机和芯体无法严格对称布置，导致机组内风场与流场非常不均匀，例如，风机正对的区域风速高，风量大，而其他区域的风速低，风量小。而双向流热交换机组的风场叠加后，新风与回风换热不均匀更加凸显，如高新风风速与低回风风速换热，导致换热性能低下。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种换热芯体及新风设备，以至少解决现有技术中风场不均导致换热不充分和换热效率低下的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种换热芯体，包括：至少一个换热单元；所述换热单元包括：热交换膜和调整机构；所述调整机构用于调整所述换热单元在垂直于所述热交换膜所在平面的方向上的高度；各所述换热单元的热交换膜依序平行排列。
5.可选的，所述换热单元还包括：主体框架；所述热交换膜安装至所述主体框架；所述调整机构安装至所述主体框架。
6.可选的，当所述换热芯体包括两个或两个以上换热单元时，所述两个或两个以上换热单元通过各自的主体框架依序连接。
7.可选的，所述调整机构为伸缩机构。
8.可选的，所述换热单元还包括：第一挡板和第二挡板，分别安装至所述主体框架相对的两指定面。
9.可选的，所述第一挡板和所述第二挡板均为柔性折叠挡板。
10.可选的，相邻换热单元的第一挡板和第二挡板所在的面均为不同的面。
11.可选的，相邻换热单元的第一挡板之间呈90度，相邻换热单元的第二挡板之间呈90度。
12.可选的，所述换热单元还包括：压敏传感元件，安装于所述热交换膜，用于监测所述换热单元的风压。
13.可选的，所述换热芯体还包括：端部存储装置，位于所述换热芯体的端部，用于收纳闲置的换热单元。
14.本实用新型实施例还提供了一种新风设备，包括：本实用新型实施例所述的换热芯体。
15.应用本实用新型的技术方案，通过调整机构对换热单元的高度进行调整，使得相邻的两热交换膜之间的间隙距离发生改变，从而在一定的风速和时间下，使通过该间隙的
风量发生变化，实现了调节风场的目的，能够使得风场均匀，保证换热充分，避免换热性能下降。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例一提供的换热芯体的示意图；
17.图2是本实用新型实施例一提供的换热单元的示意图；
18.图3是本实用新型实施例三提供的风场调节方法的流程图；
19.图4是本实用新型实施例三提供的风场调节方法的具体控制流程图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
22.实施例一
23.本实施例提供一种换热芯体，如图1所示，换热芯体包括：至少一个换热单元10。当换热芯体包括两个或两个以上换热单元10时，上述两个或两个以上换热单元10依序安装排列。
24.如图2所示，换热单元10包括：主体框架11、热交换模12和调整机构13。热交换膜12安装至主体框架11。调整机构13安装至主体框架11。调整机构13用于调整换热单元10在垂直于热交换膜12所在平面的方向上的高度。当换热芯体包括两个或两个以上换热单元10时，上述两个或两个以上换热单元10的热交换膜12依序平行排列。换热芯体中每个换热单元10的高度均可以调整，从而整个换热芯体的长度可变化。
25.本实施例的换热芯体，通过调整机构13对换热单元10的高度进行调整，使得相邻的两热交换膜12之间的间隙距离发生改变，从而在一定的风速和时间下，使通过该间隙的风量发生变化，实现了调节风场的目的，能够使得风场均匀，保证换热充分，避免换热性能下降。
26.主体框架11可以是如图1和图2所示的长方体或正方体，即换热芯体为板式换热芯体。主体框架11也可以是圆柱体，即热交换膜12为圆形。当然，主体框架11还可以是其他可以实现的形状。
27.主体框架11至少包括对称设置的两个支架，每个支架都安装有一个调整机构13，这两个调整机构13同步调整，从而保证整个换热单元10的高度平稳变化，不会导致热交换膜12倾斜。示例性的，图2中的主体框架11包括四个支架，安装有四个调整机构13。
28.需要说明的是，热交换膜12可以如图2所示安装在主体框架11的一端，即安装在支架的一端。热交换膜12也可以安装在主体框架11其他位置，即安装在支架的非端点位置(如
中间位置)，这种情况下，热交换膜12两侧均可设置调整机构13，即同一个支架上设置两个调整机构13。
29.具体的，当换热芯体包括两个或两个以上换热单元10时，上述两个或两个以上换热单元10通过各自的主体框架11依序连接。示例性的，换热单元10的主体框架11之间可以通过卡扣等方式连接。
30.调整机构13可以是伸缩机构，如图2所示，通过伸缩机构的伸展或收缩的动作，能够调整换热单元10的高度，伸缩机构伸展，则增加换热单元10的高度，伸缩机构收缩，则减小换热单元10的高度。调整机构13也可以是自膨胀材料结构，通过不同的膨胀量来调整换热单元10的高度，具体的，可以通过风压与膨胀量之间的对应关系实现换热芯体的自适应风场调节。
31.如图2所示，换热单元10还可以包括：第一挡板14和第二挡板15，分别安装至主体框架11相对的两指定面。对于圆柱体形状的主体框架11而言，第一挡板14和第二挡板15为曲面。在换热芯体工作过程中，通过挡板能够挡住该方向上的风，使得所需的风才可进入该换热单元10，以保证新风和回风的顺利换热。
32.第一挡板14和第二挡板15均为柔性折叠挡板，使得挡板能够跟随换热单元10高度的变化而同步变化。
33.相邻换热单元10的第一挡板14和第二挡板15所在的面均为不同的面，也就是说，相邻换热单元10的第一挡板14和第二挡板15之间存在一定的夹角，从而使得需要换热的两种风能够通过相应的通道进入芯体顺利换热。
34.优选的，如图1所示，相邻换热单元10的第一挡板14之间呈90度，相邻换热单元10的第二挡板15之间呈90度。每个换热单元10具有一条可供气流通过的风道，另一条风道被挡板堵住无法通风，相邻换热单元10错角90度安装，则相邻换热单元10各自通过的气流方向是垂直的，能够使新风和回风进入芯体进行更为充分的换热。
35.如图2所示，换热单元10还可以包括：压敏传感元件16，安装于热交换膜12，用于监测换热单元10的风压。通过监测风压，可以根据风压对换热单元10的高度进行调整，达到均匀风场的目的。
36.在一个实施方式中，如图1所示，换热芯体还可以包括：端部存储装置20，位于换热芯体的端部，用于收纳闲置的换热单元10。在实际应用中，有时候需要将换热单元10的高度调整到较高，此时进行换热的换热单元10的数目会相对少一些，换热芯体端部的换热单元10不需要进行换热，处于闲置状态，可以通过端部存储装置20来收纳闲置的换热单元10，具体的，将换热芯体端部不需要使用的换热单元10调整到最小高度，以收缩的方式放置于端部存储装置20中。当换热的那部分换热单元10需要减小高度时，随着高度变化，位于端部存储装置20中的换热单元10会从端部存储装置20按序出来，然后根据实际需求控制换热单元10的高度。
37.实施例二
38.本实施例提供一种新风设备，包括：上述实施例所述的换热芯体。
39.本实施例的新风设备通过调整机构13对换热单元10的高度进行调整，使得相邻的两热交换膜12之间的间隙距离发生改变，从而在一定的风速和时间下，使通过该间隙的风量发生变化，实现了调节风场的目的，能够使得风场均匀，保证新风与回风换热充分，避免
换热性能下降。
40.实施例三
41.本实施例提供一种风场调节方法，可以基于上述实施例所述的换热芯体实现。
42.图3是本实用新型实施例三提供的风场调节方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：
43.s301，获取换热芯体中各换热单元10的当前风压。
44.s302，根据换热单元10的当前风压与目标风压，调整换热单元10的高度，以使换热单元10的风压与目标风压的偏差小于或等于预设阈值。
45.其中，换热芯体包括至少一个换热单元10，换热单元10包括：热交换膜12和调整机构13，调整机构13用于调整换热单元10在垂直于热交换膜12所在平面的方向上的高度；各换热单元10的热交换膜12依序平行排列。
46.换热单元10的风压能够体现出通过该换热单元10的风量。目标风压表示达到均匀风场的目标值。各换热单元10的风压与目标风压的偏差均小于或等于预设阈值，表示各换热单元10的风压处于比较均衡的状态，风场均匀。预设阈值可以根据实际情况进行设置，例如，预设阈值可以设置为0.2kn/m2。调整换热单元10的高度，能够改变热交换膜12之间的间隙，在风量一定的情况下，热交换膜12之间的间隙变化会导致风压变化，从而改变风场。
47.本实施例的风场调节方法，根据换热芯体中换热单元10的当前风压与目标风压，调整换热单元10的高度，以使换热单元10的风压与目标风压的偏差小于或等于预设阈值，能够根据风压自行调整风场，使得需要换热的两种风(如新风和回风)的风场均匀一致性很高，换热更加充分，换热效率更高。
48.获取换热芯体中各换热单元10的当前风压，包括：通过压敏传感元件16获取换热单元10的当前风压，其中，压敏传感元件16安装于换热单元10的热交换膜12。通过压敏传感元件16能够简单准确地获取风压。
49.需要说明的是，可以同时对各换热单元10进行高度调整；也可以按照一定的顺序逐个对各换热单元10的高度进行调整，即，调整完一个换热单元10，再调整下一个换热单元10，直到所有换热单元10都调整完毕。
50.在一个实施方式中，根据换热单元10的当前风压与目标风压，调整换热单元10的高度，以使换热单元10的风压与目标风压的偏差小于或等于预设阈值，包括：判断换热单元10的当前风压与目标风压的偏差是否大于预设阈值；若偏差大于预设阈值，则根据换热单元10的当前风压与目标风压的大小，调整换热单元10的高度，以使偏差小于或等于预设阈值；若偏差小于或等于预设阈值，则保持换热单元10的当前高度不变。
51.其中，换热单元10的风压与目标风压的偏差大于预设阈值，表示换热单元10的风压与目标风压相差很多，风场均匀度差。换热单元10的风压与目标风压的偏差小于或等于预设阈值，表示换热单元10的风压与目标风压相差不多，风场均匀度较好，符合要求。
52.本实施方式基于换热单元10的当前风压与目标风压的偏差，能够可靠准确地进行换热单元10高度的调整，为均匀风场提供保障。
53.进一步的，根据换热单元10的当前风压与目标风压的大小，调整换热单元10的高度，包括：若换热单元10的当前风压大于目标风压，则增加换热单元10的高度；若换热单元10的当前风压小于目标风压，则减小换热单元10的高度。
54.其中，关于增加换热单元10的高度和减小换热单元10的高度，可以按照一定的幅度来增加或减小换热单元10的高度，每增加或减少一次后，再继续监测换热单元10的当前风压与目标风压的偏差是否小于或等于预设阈值，如果还不符合要求，则再调整一次，依此循环，直到换热单元10的风压与目标风压的差值小于或等于预设阈值。也可以通过试验预先建立风压与高度调整量的对应关系，在实际应用中，根据换热单元10的风压与目标风压的差值，获取该差值对应的高度调整量，一次性将风压调整到位，不需要反复监测计算。
55.本实施方式在换热单元10的当前风压大于目标风压的情况下，增加换热单元10的高度，在风量一定的情况下，热交换膜12之间的间隙越大，风压就越小，从而能够降低换热单元10的风压；在换热单元10的当前风压小于目标风压的情况下，减小换热单元10的高度，在风量一定的情况下，热交换膜12之间的间隙越小，风压就越大，从而能够提高换热单元10的风压；由此使得换热单元10的风压接近目标风压，从而实现风场均匀的目的。
56.在一个实施方式中，在根据换热单元10的当前风压与目标风压，调整换热单元10的高度之前，还包括：计算所有换热单元10的当前风压的平均值，作为目标风压。将平均值作为目标风压，能够简单获取可靠的目标值，以快速均匀风场。
57.考虑到随着时间推移，尘埃会出现累积，在热交换膜12上和风道内形成絮状堵塞，导致换热芯体的换热性能下降，针对此问题，本实施方式可以通过调整机构13来进行芯体自清洁。
58.具体的，在根据换热单元10的当前风压与目标风压，调整换热单元10的高度之前，还包括：判断是否有自清洁需求；若是，则控制有自清洁需求的换热单元10的调整机构13按照预设伸缩程度伸缩预设次数；控制风机开启预设时间。
59.其中，自清洁需求可以通过时间或电流来判断，例如，按照一定周期定时进行自清洁，当达到该周期时，确定有自清洁需求；又如，监控运行电流，当运行电流低于电流阈值时，认为存在堵塞，需要自清洁。还可以根据用户指令来确定是否有自清洁需求，例如，接收到用户的自清洁指令，则确定需要自清洁。
60.有自清洁需求的换热单元10可以是所有换热单元10或部分换热单元10，由于各换热单元10的使用情况不同，例如芯体端部的换热单元10的使用频率可能低于芯体中部的换热单元10，因此可以仅对部分换热单元10进行自清洁。
61.预设伸缩程度包括伸展阈值和收缩阈值，伸展阈值对应于调整机构13将换热单元10的高度调大，收缩阈值对应于调整机构13将换热单元10的高度调小。一般而言，伸展阈值的取值较大，甚至可以为最大值，收缩阈值的取值较小，甚至可以为最小值。预设次数可以根据实际情况进行设置，例如预设次数设置为5次。调整机构13按照预设伸缩程度伸缩预设次数，即，调整机构13循环执行伸展-收缩-伸展-收缩的动作，通过大幅度伸缩预设次数，能够破坏芯体风道和热交换膜12上形成的絮状结构，抖落热交换膜12上的灰尘和风道内的灰尘。预设时间可以根据实际需求进行设置，例如预设时间设置为3分钟，在抖落灰尘后，开启风机，能够吹走抖落的灰尘，达到清理灰尘的目的。
62.本实施方式在有自清洁需求的情况下，控制调整机构13按照预设伸缩程度执行“收缩”、“伸展”预设次数，以抖落热交换膜12上的灰尘和风道内的灰尘，然后开启风机预设时间，进一步清理抖落的灰尘，通过调整机构13与风机的配合，实现了换热芯体的自清洁，解决了尘埃累积堵塞导致风量低、换热效率低的问题。同时，在调整机构13动作完毕之后，
再开启风机，能够避免在风机运行时调整机构13需要克服风力进行动作，易导致器件结构损伤的问题。
63.下面结合一个具体实施例对上述风场调节方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本技术，并不构成对本技术的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。本实施例以伸缩机构为例进行说明。
64.如图4所示，为风场调节方法的具体控制流程图，包括以下步骤：
65.s401，设备开启。
66.s402，风机开启后，各换热单元10的压敏传感元件16开始检测各换热单元10的实测风压值pi。
67.s403，计算各实测风压值pi的平均值p，作为调节目标。
68.s404，判断是否有自清洁需求，若是，进入s405，若否，进入s407。
69.s405，控制风机保持关闭状态，控制伸缩机构执行极限“收缩”、“伸展”n次，以抖落热交换膜12上的灰尘和通道内的灰尘。
70.s406，开启风机m分钟，以清理吹走灰尘，然后进入s407。
71.s407，计算换热单元10的实测风压值pi与p的偏差，当偏差小于或等于a时，进入s408，当偏差大于a时，进入s409。
72.s408，保持该换热单元10的当前高度间隙，即伸缩机构不进行伸缩动作，并对下一个换热单元10进行调整。
73.s409，判断是否满足pi＞p，若是，进入s410，若否，进入s411。
74.s410，伸缩机构执行伸展指令，然后返回s407继续判断pi与p的偏差，直至偏差小于或等于a。该换热单元10调整完毕后，对下一个换热单元10进行调整，直至所有换热单元10均调整完毕。
75.s411，伸缩机构执行收缩指令，然后返回s407继续判断pi与p的偏差，直至偏差小于或等于a。该换热单元10调整完毕后，对下一个换热单元10进行调整，直至所有换热单元10均调整完毕。
76.本实施例利用高度可调的换热单元10构成自适应芯体，实现芯体换热层高可根据需求零活调整，从而可以根据风场的不均匀特点，调节热交换膜12之间的间隙，从而调节风场，使之均匀。由压敏传感元件16检测风场各换热单元10的实时风压，计算目标风压，根据实际风压与目标风压的偏差执行高度调整策略，自行调整风场，从而使得新回风风场均匀一致性很高，换热更加充分，换热效率更高，解决了中大型新风机组风场不均匀导致换热效率低下的问题，实现自适应调节风场，保证高效换热。同时，芯体执行自清洁的逻辑，解决了芯体风道尘埃絮状堵塞导致风量低、换热效率低的问题。
77.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。