技术领域
[0001] 本
发明涉及一种热回收的送排风系统，尤其涉及一种具有主
动能量回收、室内外主动温差调节的通风换气设备及其方法。
背景技术
[0002] 传统的热回收方式，是利用
流体间的温差，实现热量的传导，通常不同
温度的流体之间采用导热性能良好的材质隔离，实现热量传导但无物质交换的目的。其核心组件为热交换芯体，分为液体和气体交换。
[0003] 对于一般送排风系统来说，热交换芯体是用于
空调排
风能量回收的节能设备。系统主要部件是
外壳体，热交换芯体和
过滤器。由于热交换芯体中采用有
传热性能优良的材质，所以应用于空调系统时可以利用排风在夏季时预冷干燥新风，在冬季时预热加湿新风，使新风负荷显著降低，从而节省系统能耗；对小系统规模，降低峰值用电量和节省运行
费用都十分有利。其全热交换效率与换热芯体的结构特征，通过芯体的两股空气的风量比值以及进风参数有关。
[0004] 然而，现有该种能量回收的系统设计在实际应用中，也反映出如下诸多方面的不足。
[0005] 1、现有此类系统均为被动式热交换，即利用不同流体之间的温度差，通过隔离导
热层进行热量传递，效率较低。
[0006] 2、为实现较高的热交换效率，热交换芯体需要做的很大，通常芯体体积要占到设备总体积的三分之二以上；设备整体占用空间较大，不便于安装，甚至因为体积过大而无法安装。
[0007] 3、为实现较高的热交换效率，增大热交换面积，芯体通常采用堆叠的方式，流体通过间隙较小，容易造成堵塞。同时因为采用较薄的层片以便利于热交换，导致层片强度较弱，不方便清理，极容易在清理过程中损坏隔离换热层片。
[0008] 4、因设备换热隔离层较薄，且堆叠较多，往往
密封性能较差，设备在热交换过程中，极容易发生高
低温流体相互渗漏的情况，造成流体被污染。
发明内容
[0009] 鉴于上述
现有技术的不足，本发明的目的旨在提出一种能量主动式回收的通风器及其通风换气方法，解决能量高效回收的主动性控制问题。
[0010] 本发明实现上述一个目的的技术解决方案是，一种能量主动式回收的通风器，具有外壳内相分隔而设的新风腔体和排风腔体，两个腔体各自独立通风，其特征在于：两个腔体的分隔处设有一体成型的隔离层板和热电
半导体封装层，且热电半导体封装层面向各个腔体的侧面固定延伸有
散热铝翅片，所述通风器设有与电源相接的电控盒，且电控盒通过耐热线材与热电半导体封装层相接、传输控制
信号。
[0011] 上述能量主动式回收的通风器，进一步地，所述热电半导体封装层中设有若干
串联的
热电制冷片，且封装层两侧面分别成型为可控切换的吸热区域、放热区域。
[0012] 上述能量主动式回收的通风器，进一步地，所述排风腔体朝向室内设有回风
接口、朝向室外设有带风机的排风接口，且风机驱动端接入电控盒。
[0013] 上述能量主动式回收的通风器，进一步地，所述新风腔体朝向室外设有采风接口、朝向室内设有带风机的送风接口，且风机驱动端接入电控盒。
[0014] 上述能量主动式回收的通风器，进一步地，所述电源为交流市电，且电控盒的插头或电控盒内集成设有整流模组，所述电控盒面向热电半导体封装层输出极性可控的直流电。
[0015] 上述能量主动式回收的通风器，进一步地，所述电源为可替换装接于外壳中的
蓄电池，所述电控盒面向热电半导体封装层输出极性可控的直流电。
[0016] 本发明实现上述另一个目的的技术解决方案是，一种能量主动式回收的通风换气方法，基于前述通风器实现，其特征在于：当室外
环境温度低于室内空气温度，调整电控盒切换输出极性，驱动热电半导体封装层面向新风腔体为制热模式，排风侧的散热铝翅片为冷面，室内污浊热空气通过排风腔体向室外排放，并在流经散热铝翅片时由热电半导体封装层主动将排风侧的热量运送至新风侧，室外冷空气通过新风腔体向室内送风，并在流经散热铝翅片时加热；当室外环境温度高于室内空气温度，调整电控盒切换输出极性，驱动热电半导体封装层面向新风腔体为制冷模式，排风侧的散热铝翅片为热面，室内污浊冷空气通过排风腔体向室外排放，并在流经散热铝翅片时由热电半导体封装层主动将新风侧的热量运送至排风侧，室外热空气通过新风腔体向室内送风，并在流经散热铝翅片时冷却。
[0017] 应用本发明能量主动式回收的技术解决方案，具备突出的实质性特点和显著的进步性：利用半导体的
热电效应，对不同温度的流体进行主动式的热量收集并向另侧传导，极大地提高了热回收效率，同时有利于减小设备体积、对安装空间要求降低，不容易发生通风堵塞、清理方便，且密封效果满足流体完全隔离。
附图说明
[0018] 图1是本发明能量主动式回收的通风器优选
实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0019] 以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，从而对本发明的保护范围做出更为清晰的界定。
[0020] 有鉴于前述现有通风器中所用能量回收的诸多不足，本设计人综合分析热量传导的相关原理及技术突破，积极加以研究创新，并提出了一种能量回收的新型通风器及其通风换气方法，通过外壳内构件及结构上的优化改良，实现通风器能量回收的主动化可控性，并大幅度提升回收能效。
[0021] 为全方位兼顾细节地展示本设计创新的结构特征，先结合图1所示来理解其技术概述。该通风器的常规结构具有外壳1内相分隔而设的电控盒4、新风腔体B和排风腔体A，两个腔体各自独立通风，而且各个腔体中单独配置设有用于驱动气流动
力的风机3，风机的驱动端通过线缆接入电控盒中得电运行，由此满足室内外的通风换气的需要。更具体地，新风腔体B朝向室外Ⅱ设有采风接口14、朝向室内Ⅰ设有带风机的送风接口13，新风腔体B独立连通室内、室外并进行自外而内的单向送风；而排风腔体A朝向室内设有回风接口11、朝向室外设有带风机的排风接口12，排风腔体A也独立连通室内、室外并进行自内而外的单向排风。并且虽未图示，但过滤网作为此类通风设备的一种必备耗材，嵌接配置于各腔体中的风路之中，从而保障室内获得新风的洁净程度。
[0022] 作为本方案的创新特点，该腔体的分隔处设有一体成型的隔离层板21和热电半导体封装层22，且热电半导体封装层22面向各个腔体的侧面固定延伸有散热铝翅片23，通风器的电控盒4与电源相接且电控盒4通过耐热线材与热电半导体封装层22相接、传输
控制信号。其中耐热线材未图示，实则埋设于隔离层板21中且不受外部温度影响地传递电控盒的输出
电流，驱动热电半导体封装层22工作于可选的制冷、制热模态。
[0023] 此外，由于该通风器的换热并非依赖隔离层板，因此隔离层板可以做到相对较厚，热电半导体封装层一体嵌接其中后密封效果较好，从而能够完全隔离两个腔体，排风和送风的气路无流体混合的隐患。
[0024] 为理解该结构改良实现主动能量回收的方式，以下细节详述其特征。上述热电半导体封装层22中设有若干串联的热电制冷片，且封装层两侧面基于散热铝翅片23分别成型为可控切换的吸热区域、放热区域。半导体制冷片（也叫热电制冷片）是一种
热泵。它的优点是没有滑动部件，适于应用在一些空间受到限制、可靠性要求高且无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。其是一种产生负热阻的制冷方案，可靠性比较高。
[0025] 根据实际应用场景的区别，用于对该通风器供能的电源也具有多种类型可以满足，例如，绝大多数应用场景下，该电源为交流市电，且电控盒4的插头或电控盒内集成设有整流模组。由此电控盒经过交直流转换，能够面向热电半导体封装层输出极性可控的直流电，从而发挥热电制冷片发挥热泵作用，主动将一侧热量传送至另一侧。此外，在特定应用场景下，该电源也可以是可替换装接于外壳中的
蓄电池，电控盒只需调控
输出电压即可面向热电半导体封装层输出极性可控的直流电。其中所谓极性可控指的是所输出的正负
电极可被切换，而切换控制的方式可以手动
开关实现，也可以是程控
电子开关实现。现有满足此类输出要求的电控盒成品较多，且实用性能可靠。
[0026] 基于前述通风器，以下通过能量主动式回收的通风换气过程描述，来理解其功能实现及特殊效果。当室外环境温度低于室内空气温度（如冬季），调整电控盒切换输出极性，驱动热电半导体封装层面向新风腔体为制热模式，排风侧的散热铝翅片为冷面，室内污浊的热空气通过回风接口进入排风腔体向室外排放，并在流经散热铝翅片时由热电半导体封装层主动将排风侧的热量运送至新风侧，室外冷空气通过新风腔体向室内送风，并在流经散热铝翅片时加热。由此通风设置一方面实现了室外清新空气与室内污浊空气的换气，另一方面也有效降低了室内热空气的热量损失，在换气过程中得以及时、高效回收加热送风。
[0027] 另一方面，当室外环境温度高于室内空气温度（如夏季），调整电控盒切换输出极性，驱动热电半导体封装层面向新风腔体为制冷模式，排风侧的散热铝翅片为热面，室内污浊冷空气通过排风腔体向室外排放，并在流经散热铝翅片时由热电半导体封装层主动将新风侧的热量运送至排风侧，室外热空气通过新风腔体向室内送风，并在流经散热铝翅片时冷却。由此通风器在空气换新的同时实现了利用室内低温气流外排时带走新风气流的热量，从而实现送风降温的效果。
[0028] 综上关于本发明能量主动式回收的通风器及其通风换气介绍及实施例详述，从改良后的技术效果来看，本方案通风器采用半导体制冷片作为热交换核心，利用半导体的热电效应，对不同温度的流体进行主动式的热量收集并传导至另外一侧，热回收效率较高。在设备较小体积的情况下，冷量回收效率，即可达到输入功率的70%以上；热量回收效率可达输入功率的170%以上。而且利用半导体制冷片作为能量回收核心，热回收设备总体积约可缩减50%左右，实现产品的轻量化，对安装空间的要求也大大降低，应用范围提高。同时，利用半导体制冷片进行能量回收，半导体制冷片只需好配置面积足够的散热铝翅片即可，
密度相对传统热交换芯体来说，空间较大，不容易发生堵塞情况，且清理方便，翅片较厚，强度高，可直接进行吹扫或冲洗。
[0029] 除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。
