ТЕПЛООБМЕННИК
HEAT EXCHANGER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к теплообменнику для вентилирования помещения посредством теплообмена между воздухом помещения и наружным воздухом посредством продувки с помощью вентиляторного электродвигателя и использования теплообменного элемента и более точно к способу реализации компактной конструкции теплообменника и уменьшения сопротивления на пути потока воздуха.
Предшествующий уровень техники
Фиг.12-14 показывают первый пример обычного теплообменника. Фиг.12 представляет собой фронтальный разрез. Фиг.13 представляет собой схему расположения при монтаже на стене и фиг.14 представляет собой схему расположения при монтаже на потолке.
Основной корпус 101 главным образом включает в себя выпускную лопасть 102, впускную лопасть 103, электродвигатель 104, предназначенный для приведения их во вращение, и множество теплообменных элементов 105. Внутренняя сторона основного корпуса 101 предусмотрена с вентиляционной жалюзийной решеткой 108, имеющей всасывающее отверстие 108, находящееся с внутренней стороны, которое предназначено для всасывания воздуха помещения, и выпускное отверстие 107, находящееся с внутренней стороны, которое предназначено для выдувания воздуха в помещение. Наружная сторона предусмотрена с находящимся с наружной стороны выпускным отверстием 109, предназначенным для выдувания воздуха в помещение, и с находящимся с наружной стороны всасывающим отверстием 110, предназначенным для всасывания наружного воздуха.
В центральной части основного корпуса 101 выпускная лопасть 102 предусмотрена в верхней части всасывающего отверстия 106, находящегося с внутренней стороны, и электродвигатель 104, предназначенный для приведения ее во вращения, присоединен, и впускная лопасть 103 присоединена к стороне электродвигателя 104, противоположной той, к которой присоединена выпускная лопасть 102. На наружной периферии выпускной лопасти 102 и впускной лопасти 103 расположено множество теплообменных элементов 105, попеременно образующих взаимно независимые каналы. Путь выпускного потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение находящегося с внутренней стороны всасывающего отверстия 106, выпускной лопасти 102 и теплообменных элементов 105 и дополнительное сообщение с находящимся с наружной стороны выпускным отверстием 109. Путь впускного потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение находящегося с наружной стороны всасывающего отверстия 110, впускной лопасти 103 и теплообменных элементов 105 и дополнительно сообщение с находящимся с внутренней стороны выпускным отверстием 107. Находящееся с наружной стороны выпускное отверстие 109 и находящееся с наружной стороны всасывающее отверстие 110 основного корпуса 101 разделены на два слоя посредством барьерного элемента 111, и каждый слой сообщается с соединительным каналом 112 воздуховода, предусмотренным в основном корпусе 101 (см., например, нерассмотренную патентную публикацию Японии No. S59-129339).
На фиг.12 и 13 показана такая конфигурация, в которой всасываемый воздух 106а помещения, всасываемый из находящегося с внутренней стороны, всасывающего отверстия 106, пропускается через теплообменные элементы 105 посредством выпускной лопасти 102 для осуществления теплообмена и выпускается из находящегося с наружной стороны выпускного отверстия 109 по траектории действия вытяжной тяговой силы в виде отработанного воздуха 109а. С другой стороны, наружный всасываемый воздух 110b, всасываемый внутрь из находящегося с наружной стороны всасывающего канала 110, пропускается через теплообменные элементы 105 посредством впускной лопасти 103 для осуществления теплообмена и всасывается внутрь из находящегося с внутренней стороны выпускного отверстия 107 посредством траектории действия всасывающей тяговой силы в виде всасываемого воздуха 107b.
Как показано на фиг.14, вентиляционная жалюзийная решетка 108 основного корпуса 101 установлена на поверхности 121 потолка. Воздуховод 123 проходит от задней стороны основного корпуса 101, и воздуховод соединен с наружным вытяжным зонтом (колпаком) 124, соединенным в направлении высоты внутренней стороны 122 потолка.
Фиг.15 показывает установочный чертеж для второго обычного примера. Предусмотрена подвеска к внутренней стороне потолка. От наружного вытяжного зонта 124 до наружного выпускного отверстия 109, от наружного вытяжного зонта 124 до наружного всасывающего отверстия 110, от находящегося с внутренней стороны всасывающего отверстия 106 до расположенной с внутренней стороны выпускной вентиляционной жалюзийной решетки 125 и от находящегося с внутренней стороны выпускного отверстия 107 до расположенной с внутренней стороны выпускной вентиляционной жалюзийной решетки 126, сообщение по каналам осуществляется посредством соединительного канала 123.
При такой конфигурации впускной вентиляционный канал, предназначенный для подачи наружного воздуха внутрь помещения, и выпускной вентиляционный канал, предназначенный для выпуска воздуха помещения наружу, образованы в коробке в независимом состоянии. Выпускной вентиляционный канал предусмотрен с вытяжным вентилятором, предназначенным для образования потока отработанного воздуха, и впускной вентиляционный канал предусмотрен с всасывающим вентилятором, предназначенным для образования потока всасываемого воздуха, и теплообменные элементы расположены так, чтобы обеспечить непрерывный теплообмен между потоком отработанного воздуха и потоком всасываемого воздуха. Вытяжной вентилятор и всасывающий вентилятор расположены так, что аксиальное направление лопастей может быть горизонтальным, и две лопасти расположены в боковом направлении так, что они окружают теплообменные элементы (см., например, нерассмотренную патентную публикацию Японии No. 2000-257935).
Как показано на фиг.15, проходящий от внутренней всасывающей вентиляционной жалюзийной решетки 125 далее по каналу 123 всасываемый воздух 106а помещения, всасываемый из находящегося с внутренней стороны всасывающего канала 106, пропускается через теплообменные элементы 105 посредством выпускной лопасти 102 для осуществления теплообмена. Из находящегося с наружной стороны выпускного канала 109 по каналу 123 отработанный воздух 109а выпускается из наружного вытяжного зонта 124. Наружный всасываемый воздух 105b, всасываемый из находящегося с наружной стороны всасывающего канала 110 и проходящий по воздуховоду 123 от наружного вытяжного зонта 124, пропускается через теплообменные элементы 105 посредством впускной лопасти 103 для осуществления теплообмена, и втягиваемый воздух подается от вентиляционной жалюзийной решетки 126 по воздуховоду 123 из находящегося с внутренней стороны выпускного канала 107.
В последнее время имеет место рыночная тенденция, связанная с тем, что в жилых и нежилых зданиях стремятся увеличить расстояние от пола до потолка с тем, чтобы пространство внутри помещения могло казаться шире. В результате трудно сохранить достаточно места за потолком.
При подобных обстоятельствах, как показано в первом примере, при размещении теплообменника настенного типа на потолке теплообменник может быть выполнен компактным. Тем не менее отверстие соединительной вставки воздуховода, предназначенной для наружного трубопровода, должно быть расположено у обращенной к потолку поверхности теплообменника. Соответственно при работах по монтажу соединительных вставок для воздуховодов невозможно соединить достаточное количество вентиляционных труб в узком пространстве за потолком, и, если трубы соединены, нелегко установить необходимые машины и устройства.
В теплообменнике согласно второму примеру обеспечивается некоторая степень свободы за потолком. При размещении за потолком можно снизить воздействие шума. Также обеспечивается отличный внешний вид, поскольку теплообменник не виден с внутренней стороны помещения. Теплообменник по второму традиционному примеру пригоден для вентиляционной системы, предназначенной для обеспечения воздухообмена между воздухом помещения и наружным воздухом посредством всасывания и выпуска через соединительный канал. Однако аксиальное направление лопастей, встроенных в теплообменник, должно быть горизонтальным, и высота основного корпуса определяется наружным диаметром лопастей. Для обеспечения всасывания и выпуска посредством соединительного канала требуется высокое давление для приведения лопастей во вращение, и необходимы лопасти с большим наружным диаметром, и общая высота основного корпуса увеличивается. Кроме того, две лопасти расположены и размещены в боковом направлении так, чтобы они закрывали теплообменные элементы. В результате размер теплообменника также увеличивается в боковом направлении. При увеличении габаритного размера теплообменника монтажные работы будет трудно выполнять в ограниченном пространстве за потолком.
Описание изобретения
Настоящее изобретение создано для решения проблем, связанных с традиционными теплообменниками, и, следовательно, его целью является разработка теплообменника тонкого и компактного типа, который может быть смонтирован в ограниченном пространстве за потолком посредством подсоединения соединительного канала в боковом направлении потолка.
Теплообменник по настоящему изобретению представляет собой теплообменник, предназначенный для обеспечения теплообмена между воздухом помещения и наружным воздухом посредством вентиляторного электродвигателя и теплообменного элемента и для соединения наружного впуска и внутреннего выпуска посредством соединительного канала. Теплообменник включает в себя внутреннее всасывающее отверстие, предназначенное для всасывания воздуха помещения, и внутренний диффузор, предназначенный для вдувания воздуха в помещение. В центре коробчатого корпуса машины, имеющего наружное всасывающее отверстие, предназначенное для всасывания наружного воздуха, и наружный диффузор, предназначенный для выпуска наружу, выпускная лопасть и впускная лопасть, предназначенные для обеспечения тяги посредством вращения, предусмотрены у электродвигателя. Кожух вентилятора выпуска предусмотрен у наружной стороны выпускной лопасти, и кожух вентилятора впуска предусмотрен у наружной стороны впускной лопасти. Теплообменные элементы образованы теплопередающими пластинами, удерживаемыми с заданными интервалами, и образовано множество впускных каналов и выпускных каналов, попеременно образующих взаимно независимые каналы, и множество теплообменных элементов расположено у наружной периферии кожуха вентилятора выпуска и кожуха вентилятора впуска, и образован путь впускного потока воздуха, проходящий от наружного всасывающего отверстия через теплообменные элементы и сообщающийся с внутренним диффузором посредством впускной лопасти, и образован путь выпускного потока воздуха, проходящий от внутреннего всасывающего отверстия через теплообменные элементы и сообщающийся с наружным диффузором посредством выпускной лопасти.
При такой конфигурации теплообменные элементы расположены так, что они окружают кожухи вентилятора и лопасти. Если выходная сторона теплообменных элементов и кожух вентилятора выпуска и кожух вентилятора впуска расположены близко, может быть обеспечена постоянная скорость воздушного потока, проходящего через множество теплообменных элементов. В результате, если теплообменные элементы имеют малый размер, достигается высокая эффективность теплообмена, и диаметр выпускной лопасти и впускной лопасти может быть увеличен. Кроме того, если ширина лопасти мала, достигается высокое статическое давление, и может быть уменьшена толщина корпуса машины.
В теплообменнике по настоящему изобретению теплообменные элементы расположены, по меньшей мере, с двух противоположных сторон внутренней периферии машины. В результате в ограниченном объеме машины пространство за исключением объема, занятого кожухом вентилятора выпуска и кожухом вентилятора впуска, может быть эффективно использовано для размещения теплообменных элементов, и размер корпуса машины может быть уменьшен.
В теплообменнике по настоящему изобретению один из теплообменных элементов расположен в пространстве между наружным всасывающим отверстием, кожухом вентилятора выпуска и кожухом вентилятора впуска, и число слоев для ламинирования теплопередающих пластин теплообменных элементов может быть увеличено, и пространство сбоку кожуха вентилятора может быть эффективно использовано, и размер машины может быть уменьшен.
В теплообменнике по настоящему изобретению расстояние между аксиальным центром электродвигателя и обращенной к электродвигателю боковой поверхностью множества противоположно расположенных теплообменных элементов является одинаковым. Следовательно, теплообменные элементы могут быть размещены эффективным образом в ограниченном объеме корпуса машины и размер корпуса машины уменьшается.
В теплообменнике по настоящему изобретению выпускная лопасть и впускная лопасть выполнены с конструкцией, обеспечивающей возможность всасывания с обеих сторон. Следовательно, распределение воздушного потока, проходящего по множеству выпускных каналов и впускных каналов теплообменных элементов, является плавным и равномерным, и достигается высокая эффективность теплообмена. Кроме того, уменьшается различие по высоте в направлении высоты между кожухом вентилятора выпуска и наружным диффузором, и может быть снижена потеря давления, и уменьшается толщина машины.
В теплообменнике по настоящему изобретению расстояние между стороной всасывания кожуха вентилятора выпуска и плитой для крепления электродвигателя и расстояние между стороной всасывания кожуха вентилятора впуска и плитой для крепления электродвигателя являются одинаковыми. Следовательно, в ограниченном интервале, определяемом высотой корпуса машины, кожух вентилятора выпуска и кожух вентилятора впуска могут быть размещены эффективным образом, и толщина корпуса машины уменьшается. В теплообменнике по настоящему изобретению расстояние от стороны всасывания кожуха вентилятора впуска до плиты для крепления электродвигателя установлено большим, чем расстояние от стороны всасывания кожуха вентилятора выпуска до плиты для крепления электродвигателя. Следовательно, можно регулировать потерю давления, если возникает различие в потере давления на траектории действия всасывающей тяговой силы и траектории действия вытяжной тяговой силы вследствие изменения размера или формы вентиляционной жалюзийной решетки.
В теплообменнике по настоящему изобретению два опорных элемента прикреплены отдельно к двум противоположным боковым поверхностям корпуса машины, и плиты для крепления электродвигателя прикреплены к двум опорным элементам. В результате электродвигатель будет окружен теплообменными элементами, кожухом выпуска и кожухом впуска и будет прочно удерживаться, и в достаточной степени гарантируется прочность машины, и толщина и масса корпуса машины могут быть уменьшены.
В теплообменнике по настоящему изобретению два опорных элемента и подвеска, предназначенная для подвешивания машины в пространстве за потолком, зафиксированы. Два опорных элемента имеют достаточную механическую прочность для того, чтобы обеспечивать опору для электродвигателя большой массы, когда корпус машины теплообменника подвешен в пространстве за потолком. Следовательно, не требуется, чтобы корпус машины имел избыточную механическую прочность для обеспечения опоры для электродвигателя, и, следовательно, масса корпуса машины может быть уменьшена.
В теплообменнике по настоящему изобретению сторона диффузора кожуха вентилятора выпуска слегка наклонена по направлению к наружному диффузору, и путь потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение между наружным всасывающим отверстием и наружной стороной выше по потоку теплообменных элементов, расположенных на стороне наружного диффузора. В результате распределение воздушного потока может быть улучшено, когда наружный воздух, проходящий внутрь из наружного всасывающего отверстия, проходит по направлению к наружной стороне выше по потоку множества теплообменных элементов. В случае использования теплообменных элементов малого размера достигается высокая эффективность теплообмена и может быть уменьшена потеря давления на пути выпускного потока воздуха.
В теплообменнике по настоящему изобретению находящаяся с наружной стороны воздушная камера предусмотрена между наружным всасывающим отверстием и теплообменными элементами, и находящаяся с внутренней стороны воздушная камера предусмотрена между внутренним всасывающим отверстием и теплообменными элементами. Площадь проходного сечения увеличивается, когда наружный воздух, проходящий внутрь от наружного всасывающего отверстия, проходит по направлению к находящейся с наружной стороны и выше по потоку части множества теплообменных элементов. В то же время площадь проходного сечения увеличивается, когда воздух помещения, проходящий от внутреннего всасывающего отверстия, проходит по направлению к находящейся с внутренней стороны и выше по потоку части множества теплообменных элементов и, следовательно, потеря давления может быть уменьшена.
В теплообменнике по настоящему изобретению камера для всасываемого воздуха, находящаяся с внутренней стороны и сообщающаяся с внутренним диффузором, расположена рядом с находящейся с внутренней стороны воздушной камерой. Следовательно, направление ветра может быть изменено при одновременной минимизации увеличения потери давления в канале, проходящем от расположенного с внутренней стороны кожуха вентилятора до внутреннего диффузора.
В теплообменнике по настоящему изобретению расположенная с наружной стороны перегородка предусмотрена между наружной стороной выше по потоку теплообменных элементов и кожухом вентилятора выпуска, и расположенная с внутренней стороны перегородка предусмотрена между внутренней стороной выше по потоку теплообменных элементов и кожухом вентилятора впуска. Следовательно, обеспечивается эффективность устранения проблемы всасывания наружного воздуха, проходящего на наружную сторону выше по потоку теплообменных элементов от наружного всасывающего отверстия в кожух выпуска. Кроме того, обеспечивается эффективное предотвращение всасывания наружного воздуха, поступающего из внутреннего всасывающего отверстия и проходящего на внутренную сторону выше по потоку теплообменных элементов, в кожух впуска. Перегородки могут быть выполнены так, что они не будут оказывать влияния на размер корпуса машины теплообменника, и размер корпуса машины может быть уменьшен.
В теплообменнике по настоящему изобретению фильтры предусмотрены на противоположных наружной стороне выше по потоку и внутренней стороне выше по потоку теплообменных элементов. Следовательно, может быть гарантирована достаточная площадь проходного сечения на пути потока воздуха, обеспечивающего сообщение между наружным всасывающим отверстием и наружной стороной выше по потоку теплообменных элементов, и аналогичным образом может быть гарантирована достаточная площадь проходного сечения на пути потока воздуха, обеспечивающем сообщение между внутренним всасывающим отверстием и внутренней стороной выше по потоку теплообменных элементов, и потеря давления в фильтрах может быть уменьшена.
В теплообменнике по настоящему изобретению фильтры и теплообменные элементы расположены вплотную друг к другу посредством эластичных материалов, выполненных из полимера или тому подобного. В результате фильтры и теплообменные элементы будут расположены вплотную друг к другу, практически не перекрывая вышерасположенную сторону потока воздуха, проходящего через фильтры, и нижерасположенную сторону выходящего воздуха, и потеря давления может быть уменьшена при проходе воздуха через фильтры.
Теплообменник по настоящему изобретению имеет подобную конфигурацию. Кроме того, для получения компактной и интегрированной конструкции кожух вентилятора выпуска предусмотрен снаружи выпускной лопасти, и кожух вентилятора впуска предусмотрен снаружи впускной лопасти. Множество теплообменных элементов расположено на наружной периферии кожуха вентилятора выпуска и кожуха вентилятора впуска. Создан путь впускного потока воздуха, обеспечивающий сообщение между наружным всасывающим отверстием и внутренним диффузором через посредство впускной лопасти посредством теплообменных элементов, и создан путь выпускного потока воздуха, обеспечивающий сообщение между внутренним всасывающим отверстием и наружным диффузором через посредство выпускной лопасти посредством теплообменных элементов. При такой конфигурации размер и толщина корпуса машины уменьшаются, а также уменьшается масса корпуса и повышается эффективность действия статического давления.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой фронтальный разрез предпочтительного варианта 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид снизу с разрезом предпочтительного варианта 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой сечение теплообменного элемента в предпочтительном варианте 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет собой вид в плане с разрезом опорной конструкции для электродвигателя в предпочтительном варианте 2 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет собой правостороннее сечение опорной конструкции для электродвигателя в предпочтительном варианте 2 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 представляет собой монтажный чертеж для монтажа на потолке в предпочтительном варианте 2 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 представляет собой фронтальный разрез предпочтительного варианта 3 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 представляет собой вид снизу с разрезом предпочтительного варианта 3 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 представляет собой монтажный чертеж для монтажа на потолке в предпочтительном варианте 3 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 представляет собой фронтальный разрез предпочтительного варианта 4 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 представляет собой вид снизу с разрезом предпочтительного варианта 4 осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 представляет собой фронтальный разрез первого традиционного примера.
Фиг.13 представляет собой монтажный чертеж для монтажа на стене в первом традиционном примере.
Фиг.14 представляет собой монтажный чертеж для монтажа на потолке по первому традиционному примеру.
Фиг.15 представляет собой монтажный чертеж во втором традиционном примере.
Описание ссылочных позиций:
1 - корпус машины,
2 - воздух помещения,
3 - внутреннее всасывающее отверстие,
4 - внутренний диффузор,
5 - вентиляционная жалюзийная решетка,
6 - наружный воздух,
7 - наружное всасывающее отверстие,
8 - наружный диффузор,
9 - выпускная лопасть,
10 - впускная лопасть,
11 - электродвигатель на поверхность,
12 - кожух вентилятора выпуска,
12а - диффузор,
13 - кожух вентилятора впуска,
14 - плита для крепления электродвигателя,
15 - сторона всасывания,
15а - расположенная выше по потоку сторона,
15b - расположенная ниже по потоку сторона,
16 - теплообменный элемент,
16а - находящаяся с наружной стороны и выше по потоку часть,
16b - находящаяся с внутренней стороны и выше по потоку часть,
16 с - находящаяся с наружной стороны и ниже по потоку часть,
16d - находящаяся с внутренней стороны и ниже по потоку часть,
17 - находящаяся с наружной стороны воздушная камера,
18 - находящаяся с внутренней стороны воздушная камера,
19 - находящаяся с внутренней стороны камера для всасываемого воздуха,
20 - траектория действия тяговой силы,
21 - расположенная с внутренней стороны перегородка,
22а - траектория действия всасывающей тяговой силы,
22b - траектория действия вытяжной тяговой силы,
23 - теплопередающая пластина,
24 - впускной канал,
25 - выпускной канал,
26 - фильтр,
27 - расширительный элемент,
28 - расположенная с наружной стороны перегородка,
30 - наружный вытяжной канал,
31 - наружный диффузионный колпак,
32 - наружный всасывающий колпак,
33 - наружный воздухозаборный канал
34а - внутренняя вентиляционная жалюзийная решетка для воздухозабора,
35 - внутренний воздухозаборный канал,
37 - боковая поверхность,
38 - опорный элемент,
39 - подвеска.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на фиг.1-10.
Предпочтительный вариант 1 осуществления
Предпочтительный вариант 1 осуществления описан посредством ссылки на фиг.1-4.
Как показано на фиг.1 и 2, коробчатый корпус 1 машины включает в себя вентиляционную жалюзийную решетку 5, имеющую внутреннее всасывающее отверстие 3, предназначенное для всасывания воздуха 2 помещения, и внутренний диффузор 4, предназначенный для выдувания воздуха в помещении, наружное всасывающее отверстие 7, предназначенное для всасывания наружного воздуха 6, и наружный диффузор 8, предназначенный для выдувания воздуха наружу из помещения. В центре корпуса 1 машины выпускная лопасть 9 и впускная лопасть 10, предназначенные для обеспечения тяги, действующей на воздух посредством вращения, смонтированы на электродвигателе 11.
Двигатель 11 расположен у плиты 14 для крепления двигателя, предусмотренной между кожухом 12 вентилятора выпуска и кожухом 13 вентилятора впуска. Расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 12 вентилятора выпуска до плиты 14 для крепления двигателя и расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 13 вентилятора впуска до плиты 14 для крепления двигателя установлены такими, что они равны друг другу. Кожух 12 вентилятора выпуска предусмотрен снаружи выпускной лопасти 9, и кожух 13 вентилятора впуска предусмотрен снаружи впускной лопасти 10. Выпускная лопасть 9 и впускная лопасть 10 выполнены с конструкцией, обеспечивающей возможность всасывания с обеих сторон.
Множество теплообменных элементов 16 расположено напротив двигателя 11 и на наружной периферии кожуха 12 вентилятора выпуска и кожуха 13 вентилятора впуска. Расстояние от поверхности 11а (см. фиг.2) множества теплообменных элементов 16 до центральной части 11С двигателя 11 является одинаковым. Находящаяся с наружной стороны воздушная камера 17 предусмотрена между наружным всасывающим отверстием 7 и теплообменными элементами 16. Находящаяся с внутренней стороны воздушная камера 18 предусмотрена между внутренним всасывающим отверстием 3 и теплообменными элементами 16. Рядом с находящейся с внутренней стороны воздушной камерой 18 предусмотрена находящаяся с внутренней стороны камера 19 для всасываемого воздуха, сообщающаяся с внутренним диффузором 4, и диффузорная часть 12а (см. фиг.2) кожуха 12 вентилятора выпуска наклонена вниз по направлению к наружному диффузору 8. Путь 20 потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение между наружным всасывающим отверстием 7 и наружной стороной выше по потоку 16а теплообменных элементов 16, расположенной у стороны наружного диффузора 8.
Расположенная с наружной стороны перегородка 28 предусмотрена между наружной стороной выше по потоку 16а теплообменных элементов 16 и кожухом 12 вентилятора выпуска. Расположенная с внутренней стороны перегородка 21 предусмотрена между внутренней стороной выше по потоку 16b теплообменных элементов 16 и кожухом 13 вентилятора впуска. Соответственно путь 22а впускного потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение между наружным всасывающим отверстием 7 и внутренним диффузором 4 через посредство впускной лопасти 10 от теплообменных элементов 16, и путь 22b выпускного потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение между внутренним всасывающим отверстием 3 и наружным диффузором 8 через посредство выпускной лопасти 9 от теплообменных элементов 16.
Как показано на фиг.3, теплообменные элементы 16 предусмотрены с множеством впускных каналов 24 и выпускных каналов 25, попеременно образующих взаимно независимые каналы с теплопередающими пластинами 23, удерживаемыми и образованными с заданными интервалами. Фильтры 26, изготовленные, например, из полимера, выполненного в виде сетки, предусмотрены с наружной стороны выше по потоку 16а и с внутренней стороны выше по потоку 16b теплообменных элементов 16.
Как показано на фиг.1 и 4, воздух 4 помещения, всосанный из внутреннего всасывающего отверстия 3 вентиляционной жалюзийной решетки 5, распространяется через находящуюся с внутренней стороны воздушную камеру 18 и проходит на внутреннюю сторону выше по потоку 16b множества теплообменных элементов 16 через фильтры 26. Проходящий через теплообменные элементы 16 воздух 2 помещения, выходящий с наружной стороны ниже по потоку 16 с теплообменных элементов 16, втягивается посредством кожуха 12 вентилятора выпуска и выпускной лопасти 9 и выпускается наружу из помещения из наружного диффузионного колпака 31 из наружного диффузора 8 по наружному вытяжному каналу 30. С другой стороны, наружный воздух 6, всасываемый внутрь из наружного всасывающего отверстия 7 из наружного всасывающего колпака 32 по наружному воздухозаборному каналу 33, рассеивается посредством находящейся с наружной стороны воздушной камеры 17 и проходит в наружную сторону выше по потоку 16а множества теплообменных элементов 16 через фильтры 26. Наружный воздух 6, выходящий из внутренней стороны ниже по потоку 16а теплообменных элементов 16, втягивается посредством кожуха 13 вентилятора впуска и впускной лопасти 10 и подается в помещение из внутреннего диффузора 4 вентиляционной жалюзийной решетки 5 через находящуюся с внутренней стороны воздушную камеру 19.
Соответственно даже в здании, в котором пространство за потолком ограничено, соединительный канал может быть подсоединен в боковом направлении потолка, и может быть создан тонкий и компактный теплообменник. Для реализации компактной конструкции теплообменника, подобной показанной на фиг.1 и 2, кожух 12 вентилятора выпуска, выпускная лопасть 9, кожух 13 вентилятора впуска и впускная лопасть 10 обеспечивают всасывание воздуха из всего пространства вокруг плоскости 15 всасывания, и теплообменные элементы 16 расположены так, что они окружают кожухи 12, 13 вентилятора и лопасти.
Посредством такой конфигурации обеспечивается то, что если расстояние от поверхности, которая образована наружной стороной ниже по потоку 16с и внутренней стороной ниже по потоку 16а теплообменных элементов 16, до кожуха 12 вентилятора выпуска и кожуха 13 вентилятора впуска будет меньше, скорость воздушного потока, проходящего через множество теплообменных элементов 16, может быть постоянной. Следовательно, несмотря на теплообменные элементы 16 малого размера, может быть достигнута высокая эффективность теплообмена, и размер теплообменных элементов 16 может быть уменьшен, и диаметр выпускной лопасти 9 и впускной лопасти 10 может быть увеличен. Следовательно, если ширина лопасти мала, достигается высокое статическое давление, и толщина корпуса 1 машины может быть уменьшена.
Теплообменные элементы 16 могут быть расположены, по меньшей мере, на двух противоположных сторонах внутренней периферии корпуса 1 машины. Следовательно, в ограниченном объеме корпуса 1 машины теплообменные элементы 16 могут быть расположены эффективным образом в пространстве за исключением объема, занятого кожухом 12 вентилятора выпуска и кожухом 13 вентилятора впуска, и размер корпуса 1 машины может быть уменьшен.
Один из теплообменных элементов 16 расположен между наружным всасывающим отверстием 7 и кожухом 12 вентилятора выпуска и между наружным всасывающим отверстием 7 и кожухом 13 вентилятора впуска. Следовательно, если число слоев, используемых при образовании теплопередающих пластин 23 теплообменных элементов 16, увеличено, пространство сбоку кожуха вентилятора может быть использовано эффективным образом, и размер корпуса 1 машины уменьшается.
Множество теплообменных элементов 16, расположенных напротив электродвигателя 11, размещено так, что расстояния L11a и L11a2 от аксиального центра 11С электродвигателя 11 до поверхности 11а обращенной к электродвигателю стороны будут одинаковыми, и в ограниченном объеме корпуса машины теплообменные элементы 16 могут быть размещены эффективным образом, и размер корпуса 1 машины уменьшается.
Выпускная лопасть 9 и впускная лопасть 10 выполнены с такой конструкцией, что они обеспечивают всасывание с обеих сторон, так что улучшается распределение воздушного потока, проходящего по множеству выпускных каналов 25 и впускных каналов 24 теплообменных элементов 16. Следовательно, достигается высокая эффективность теплообмена. Кроме того, посредством устранения различия по высоте в направлении высоты между кожухом 12 вентилятора выпуска и наружным диффузором 8 потеря давления снижается, и толщина корпуса 1 машины уменьшается.
Расстояния от стороны 15 всасывания кожуха 12 вентилятора выпуска до плиты 14 для крепления электродвигателя и расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 13 вентилятора впуска до плиты 14 для крепления электродвигателя выполнены одинаковыми, и кожух 12 вентилятора выпуска и кожух 13 вентилятора впуска могут быть эффективным образом размещены в ограниченном пространстве корпуса машины, и толщина корпуса 1 машины уменьшается.
Диффузионная часть 12а кожуха 12 вентилятора выпуска наклонена вниз по направлению к наружному диффузору 8, и образован канал 20, обеспечивающий сообщение между наружным всасывающим отверстием 7 и наружной стороной выше по потоку 16а теплообменных элементов 16, расположенной у стороны наружного диффузора 8. Следовательно, подобная конструкция эффективна для улучшения распределения потока наружного воздуха, проходящего внутрь из наружного всасывающего отверстия 7 и проходящего по направлению к наружной стороне выше по потоку 16а множества теплообменных элементов 16. Следовательно, если размер теплообменных элементов 16 уменьшается, достигается высокая эффективность теплообмена, и потеря давления на пути 22b выпускного потока воздуха может быть уменьшена.
Находящаяся с наружной стороны воздушная камера 17 предусмотрена между наружным всасывающим отверстием 7 и теплообменными элементами 16, и находящаяся с внутренней стороны воздушная камера 19 предусмотрена между внутренним всасывающим отверстием 3 и теплообменными элементами 16. В результате площадь проходного сечения канала может быть увеличена, когда наружный воздух 6, проходящий внутрь от наружного всасывающего отверстия 7, проходит по направлению к наружной стороне выше по потоку 16а множества теплообменных элементов 16. Кроме того, площадь проходного сечения канала может быть увеличена, когда воздух помещения, проходящий от внутреннего всасывающего отверстия 3, проходит по направлению к внутренней стороне выше по потоку 16b множества теплообменных элементов 16 и, следовательно, потеря давления может быть уменьшена.
Рядом с находящейся с внутренней стороны воздушной камерой 19 предусмотрена камера 19 для всасываемого воздуха, находящаяся с внутренней стороны и сообщающаяся с внутренним диффузором 4. В канале, обеспечивающем сообщение между кожухом 13 вентилятора выпуска и внутренним диффузором 4, увеличение потери давления сохраняется на минимальном уровне, в то время как направление ветра может быть изменено.
Расположенная с наружной стороны перегородка 28 предусмотрена между наружной стороной выше по потоку 16а теплообменных элементов 16 и кожухом 12 вентилятора выпуска. Расположенная с внутренней стороны перегородка 21 предусмотрена между внутренней стороной выше по потоку 16b теплообменных элементов 16 и кожухом 13 вентилятора впуска. Соответственно предотвращается всасывание наружного воздуха 6, поступающего из наружного всасывающего отверстия 7 и проходящего в наружную сторону выше по потоку 16а теплообменных элементов 16, в кожух 14 выпуска. Аналогичным образом предотвращается всасывание воздуха 2 помещения, поступающего из внутреннего всасывающего отверстия 3 и проходящего во внутренную сторону выше по потоку 16b теплообменных элементов 16, в кожух 15 впуска. Поскольку расположенная с внутренней стороны перегородка 21 может быть выполнена так, что она не будет оказывать влияния на размер корпуса 1 машины, и размер корпуса 1 машины может быть уменьшен. Если возникает различие в потере давления между путем 22а впускного потока воздуха и путем 22b выпускного потока воздуха вследствие изменения размера или формы вентиляционной жалюзийной решетки 5, можно регулировать потерю давления посредством регулирования местоположения или формы, расположенной с внутренней стороны перегородки 21 или расположенной с наружной стороны перегородки 28.
Фильтры 26 предусмотрены на противоположных наружной стороне выше по потоку 16а и внутренней стороне выше по потоку 16b теплообменных элементов 16. Можно обеспечить поддержание площади проходного сечения на пути потока воздуха, обеспечивающем сообщение между наружным всасывающим отверстием 7 и наружной стороной выше по потоку 16а теплообменных элементов 16, и можно обеспечить поддержание площади проходного сечения на пути потока воздуха, обеспечивающем сообщение между внутренним всасывающим отверстием 3 и внутренней стороной выше по потоку 16b теплообменных элементов 16, так что потеря давления в фильтрах 26 может быть уменьшена.
Фильтры 26 и теплообменные элементы 16 расположены вплотную друг к другу посредством эластичного материала 27 из смоляной сетки или тому подобного. Фильтры 26 и теплообменные элементы 16 расположены близко и вплотную друг к другу, практически не перекрывая проход воздуха через фильтры 26, проходящего по
расположенной выше по потоку стороне 15а и выходящего на расположенной ниже по потоку стороне 15b (см. фиг.3), и потеря давления может быть уменьшена при проходе воздуха через фильтры. Как правило, когда работа теплообменника будет остановлена, зазор может быть образован между теплообменными элементами и фильтрами, но теплообменные элементы 16 и фильтры 26 расположены близко друг к другу, если теплообменник остановлен. Например, предотвращается попадание мелкого насекомого, находящегося в наружном воздухе 6, в помещение через зазор между теплообменными элементами 16 и фильтрами 26.
В предпочтительном варианте 1 осуществления расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 12 вентилятора выпуска до плиты 14 для крепления электродвигателя и расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 13 вентилятора впуска до плиты 14 для крепления электродвигателя равны друг другу. Тем не менее, расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 13 вентилятора впуска до плиты 14 для крепления электродвигателя может быть установлено большим, чем расстояние от стороны 15 всасывания кожуха 12 вентилятора выпуска до плиты 14 для крепления электродвигателя. В результате, если возникает различие в потере давления между путем 22 а впускного потока воздуха и путем 22b выпускного потока воздуха вследствие изменения размера или формы вентиляционной жалюзийной решетки 5, потерю давления можно регулировать посредством регулирования расстояния от стороны 15 всасывания кожуха 13 вентилятора впуска до плиты 14 для крепления электродвигателя.
Предпочтительный вариант 2 осуществления
Фиг.5 представляет собой боковое сечение опорной конструкции для электродвигателя, и фиг.6 показывает состояние крепления электродвигателя на потолке. На фиг.5 и 6 - те же части, что и на фиг.1-4, обозначены теми же ссылочными позициями. Как показано на фиг.5 и 6, два опорных элемента 38 прикреплены к двум противоположным боковым поверхностям 37 корпуса 1 машины, плиты 14 для крепления электродвигателя прикреплены к двум опорным элементам 38, и электродвигатель 11 закреплен на плитах 14 для крепления электродвигателя. Две подвески 39 закреплены посредством каждого из двух опорных элементов 38.
При данной конфигурации всего четыре подвески 39 обеспечивают опору для массы электродвигателя 11 посредством плит 14 для крепления электродвигателя и двух опорных элементов 38.
Следовательно, когда корпус 1 машины подвешен, подвески 38 могут обеспечить достаточную опору для массы тяжелого электродвигателя 11. Следовательно, не требуется, чтобы корпус 1 машины, имеющий большую площадь поверхности, имел избыточную прочность, и, следовательно, его масса может быть уменьшена.
Предпочтительный вариант 3 осуществления
Предпочтительный вариант 3 осуществления описан путем ссылки на фиг.7 и 8. Фиг.7 представляет собой фронтальный разрез теплообменника и фиг.8 представляет собой вид снизу с разрезом. На фиг.7 и 8 - те же части, которые имеются на фиг.1-6, обозначены теми же ссылочными позициями.
В предпочтительном варианте 3 осуществления обмен между всасываемым и выпускаемым воздухом помещения осуществляется посредством канала, проходящего от основного корпуса, в то время в предпочтительном варианте 1 осуществления обмен между всасываемым и выпускаемым воздухом помещения осуществляется непосредственно.
Как показано на фиг.7 и 8, боковая поверхность коробчатого корпуса 1 машины выполнена с внутренним всасывающим отверстием 3, предназначенным для всасывания воздуха 2 помещения, внутренним диффузором 4, предназначенным для выдувания воздуха в помещение, наружным всасывающим отверстием 7, предназначенным для всасывания наружного воздуха 6, и наружным диффузором 8, предназначенным для выдувания воздуха наружу. В центре корпуса 1 машины выпускная лопасть 9 и впускная лопасть 10, предназначенные для создания тяговой силы посредством вращения, смонтированы на двигателе 11. Двигатель 11 расположен на плите 14 для крепления электродвигателя, и кожух 12 вентилятора выпуска предусмотрен снаружи выпускной лопасти 9, и кожух 13 вентилятора впуска предусмотрен снаружи впускной лопасти 10.
Расстояния L11a1 и L11a2 от поверхности На теплообменных элементов 16, расположенных на, по меньшей мере, двух сторонах, обращенных к двигателю 11, до центра 11С электродвигателя 11 равны друг другу. Выпускная лопасть 9 и впускная лопасть 10 выполнены с конструкцией, обеспечивающей всасывание с обеих сторон. Кроме того, теплообменные элементы 16 предусмотрены с множеством впускных каналов 24 и выпускных каналов 25, попеременно образующих взаимно независимые каналы, с теплопередающими пластинами 23, удерживаемыми и образованными заданными интервалами, как показано на фиг.3. Подобные теплообменные элементы 16 расположены у наружной периферии кожуха 12 вентилятора выпуска и кожуха 13 вентилятора впуска. Находящаяся с наружной стороны воздушная камера 17 предусмотрена между наружным всасывающим отверстием 7 и теплообменными элементами 16, и находящаяся с внутренней стороны воздушная камера 18 предусмотрена между внутренним всасывающим отверстием 3 и теплообменными элементами 16. Расположенная с наружной стороны перегородка 28 предусмотрена между наружной стороной выше по потоку 16а теплообменных элементов 16 и кожухом 12 вентилятора выпуска. Расположенная с внутренней стороны перегородка 21 предусмотрена между внутренней стороной выше по потоку 16b теплообменных элементов 16 и кожухом 13 вентилятора впуска. Путь 22а впускного потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение между наружным всасывающим отверстием 7 и внутренним диффузором 4 через посредство впускной лопасти 10 от теплообменных элементов 16, и путь 22b выпускного потока воздуха образован так, что он обеспечивает сообщение между внутренним всасывающим отверстием 3 и наружным диффузором 8 через посредство выпускной лопасти 9 от теплообменных элементов 16.
Воздух 2 помещения, всасываемый и проходящий от внутренней вытяжной вентиляционной жалюзийной решетки 34а, поступает во внутреннее всасывающее отверстие 3 по внутреннему вытяжному каналу 36 и рассеивается посредством находящейся с внутренней стороны воздушной камеры 18, и проходит во внутреннюю сторону выше по потоку 16b множества теплообменных элементов 16 через посредство фильтров 26. Проходящий через теплообменные элементы 16 воздух 2 помещения, выходящий из находящейся с наружной стороны и ниже по потоку части 16с теплообменных элементов 16, втягивается посредством кожуха 12 вентилятора выпуска и выпускной лопасти 9 и выпускается наружу из помещения из наружного диффузионного колпака 31 из наружного диффузора 8 по наружному вытяжному каналу 30. С другой стороны, наружный воздух 6, всасываемый внутрь из наружного всасывающего отверстия 7 из наружного всасывающего колпака 32 (см. фиг.4) по наружному воздухозаборному каналу 33 (см. фиг.4), рассеивается посредством находящейся с наружной стороны воздушной камеры 17 и проходит в наружную сторону выше по потоку 16а множества теплообменных элементов 16 через фильтры 26. Наружный воздух 6, выходящий из внутренней стороны ниже по потоку 16а теплообменных элементов 16, втягивается посредством кожуха 13 вентилятора впуска и впускной лопасти 10 и подается в помещение из внутреннего диффузора 4 посредством внутреннего воздухозаборного канала 35 и через внутреннюю впускную вентиляционную жалюзийную решетку 34а.
Соответственно даже в здании, в котором пространство за потолком ограничено, соединительная вставка может быть подсоединена в боковом направлении потолка, и может быть создан тонкий и компактный теплообменник.
Для реализации компактной конструкции теплообменника, подобной показанной на фиг.7 и 8, теплообменные элементы 16 расположены так, что они окружают кожух 12 вентилятора выпуска, выпускную лопасть 9, кожух 13 вентилятора впуска и впускную лопасть 10.
Посредством такой конфигурации обеспечивается то, что если расстояние от поверхности, которая образована наружной стороной ниже по потоку 16с и внутренней стороной ниже по потоку 16d теплообменных элементов 16, до кожуха 12 вентилятора выпуска и кожуха 13 вентилятора впуска будет меньше, скорость воздушного потока, проходящего через множество теплообменных элементов 16, может быть постоянной. Следовательно, несмотря на теплообменные элементы 16 малого размера, достигается высокая эффективность теплообмена. Поскольку размер теплообменных элементов 16 может быть уменьшен, диаметр выпускной лопасти 9 и впускной лопасти 10 может быть увеличен. Следовательно, даже если ширина лопасти мала, может быть достигнуто высокое статическое давление, так что толщина корпуса 1 машины может быть уменьшена.
Предпочтительный вариант 4 осуществления
Предпочтительный вариант 4 осуществления описан посредством ссылки на фиг.10 и 11 и аналогичен предпочтительному варианту 1 осуществления, за исключением того, что изменено местоположение внутреннего всасывающего отверстия 3 и внутреннего диффузора 4 и что теплообменные элементы 16 удалены из зоны между внутренним всасывающим отверстием 3, кожухом 12 вентилятора выпуска и кожухом 13 вентилятора впуска. Те же части, что и на фиг.1-9, обозначены теми же ссылочными позициями. Расстояния L11a1 и L11a2 от поверхности 11а теплообменных элементов 16, расположенных на, по меньшей мере, двух сторонах, обращенных к электродвигателю 11, до центра 11С электродвигателя 11 установлены такими, что они равны друг другу.
Предпочтительный вариант 4 осуществления имеет тот же эффект и воздействие, что и в предпочтительных вариантах 1-3 осуществления.
Промышленная применимость
Теплообменник по настоящему изобретению обеспечивает возможность уменьшения потери давления в машине при одновременном сохранении малой общей высоты машины и повышения эффективности действия статического давления и, следовательно, очень полезен в качестве теплообменника для современных жилых и нежилых зданий, в которых пространство за потолком ограничено.