申请/专利权人：天津商业大学

申请日：2019-04-03

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109899979B

主分类号：F24H4/06

分类号：F24H4/06;F24H9/1863;F24H9/20;F24F8/108;F24F13/28;F24S60/00;F24H15/429;F24H15/305

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.07.12#实质审查的生效;2019.06.18#公开

摘要：本发明公开了一种太阳能空气净化暖风机。本发明的底部装有电机和四个万向轮；双层孔板进风口的内侧布置初效过滤器；静压箱的顶部装有风阀；暖风机外壳层、第一风道和第二风道呈同心圆布置，第一风道的左半圆外侧为电热膜加热层，第一风道的右半圆外侧为相变蓄热材料；第二风道内侧也布有相变蓄热材料；两部分相变蓄热材料内均匀布置四根循环水管；依次经过孔板进风口、风机、高效过滤器可以实现空气的深度净化；该太阳能空气净化暖风机的顶部被活性炭盒隔成初效净化出口、高效净化出口两个通道；整个装置的外表面包覆太阳能吸收层；该设备的智能控制通过可编程逻辑控制器PLC实现。本发明不仅可以有效吸收、储存太阳能并对外送暖风，而且可以去除空气中的污染物，可广泛应用于室内采暖通风及空气净化。

主权项：1.一种太阳能空气净化暖风机，其特征在于：包括壳体、电机、万向轮、双层孔板、静压箱、第一风道、风阀、第二风道、孔板、风机、高效过滤器、活性炭盒、循环水管、相变蓄热材料、太阳能吸收层、电热膜加热层、初效过滤器、可编程逻辑控制器；壳体外底部装有电机和四个万向轮；壳体内自下向上依次设置双层孔板、静压箱、相变蓄热材料、孔板、风机、高效过滤器，双层孔板进风口的内侧布置初效过滤器；静压箱的顶部装有风阀；相变蓄热材料由内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料组成，外壳层、第一风道、第二风道与内侧相变蓄热材料呈同心圆布置，第一风道的左半圆外侧为电热膜加热层，第一风道的右半圆外侧为外侧相变蓄热材料；内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料内均匀布置四根循环水管；依次经过孔板进风口、风机、高效过滤器实现空气的深度净化；壳体内顶部被形状为环形的活性炭盒隔成初效净化出口、高效净化出口两个通道；整个外壳的外表面包覆太阳能吸收层；可编程逻辑控制器分别控制电机、风阀和风机；静压箱为圆台结构；四根循环水管内工质的流动是依靠自然重力循环；活性炭盒是双面工作模式，分别完成送风的初效或者高效两种净化模式下的气态污染物的吸附。

全文数据：一种太阳能空气净化暖风机技术领域本发明涉及暖通空调技术领域，尤其是涉及一种太阳能空气净化暖风机。背景技术暖风机是一种通过加热空气送热风的取暖设备，具有单机供热量大、末端设备数量少在相同热负荷下、启动升温快等优点，可以用以补充散热器的不足部分，也可以独立作为供暖用。由于暖风机都是置于采暖房间内，直接加热室内循环空气，不补充新风室外空气，造成室内的空气品质恶化。近年来，随着工业化进程的加速，人类正面临着前所未有的空气质量问题；特别是随着人们生活水平的提高，人们对居住环境舒适性的要求也越来越高。因此，空气净化器被广泛应用于各种场合，以改善室内的空气品质。目前，当人们既需要采暖又需要净化空气时，就需要同时开启暖风机和空气净化器，这就涉及到两者运行工况的耦合问题；另外，随着能源问题日益短缺，人们渴望用绿色可再生能源替代或者补充常规能源的应用。发明内容为了克服上述现有技术的不足，本发明提出一种太阳能空气净化暖风机本发明采用下述技术方案实现：一种太阳能空气净化暖风机，包括壳体、电机、万向轮、双层孔板、静压箱、第一风道、风阀、第二风道、孔板、风机、高效过滤器、活性炭盒、循环水管、相变蓄热材料、太阳能吸收层、电热膜加热层、初效过滤器、可编程逻辑控制器；壳体外底部装有电机和四个万向轮；壳体内自下向上依次设置双层孔板、静压箱、相变蓄热材料、孔板、风机、高效过滤器，双层孔板进风口的内侧布置初效过滤器；静压箱的顶部装有风阀；相变蓄热材料由内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料组成，外壳层、第一风道、第二风道与内侧相变蓄热材料呈同心圆布置，第一风道的左半圆外侧为电热膜加热层，第一风道的右半圆外侧为外侧相变蓄热材料；内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料内均匀布置四根循环水管；依次经过孔板进风口、风机、高效过滤器实现空气的深度净化；壳体内顶部被形状为环形的活性炭盒隔成初效净化出口、高效净化出口两个通道；整个外壳的外表面包覆太阳能吸收层；可编程逻辑控制器分别控制电机、风阀和风机。所述第一风道和第二风道内的空气依靠热压实现自下而上的流动。所述静压箱为圆台结构；所述静压箱顶部的风阀，可以控制进风通过第一风道或者第二风道；所述四根循环水管内工质的流动是依靠自然重力循环，不需要外加辅助设备；所述活性炭盒是双面工作模式，分别完成送风的初效或者高效两种净化模式下的气态污染物的吸附。本发明的有益积极效果是：1、本发明一种太阳能空气净化暖风机，第一风道和第二风道内的空气依靠热压实现自下而上的流动，符合空气被加热后密度变小的热物性，利于其自然对流，减少能源消耗。2、本发明一种太阳能空气净化暖风机，圆台结构的静压箱，符合空气动力学的流动规律，即亚声速的流体流过减缩截面后，速度增大，降低了工质的熵增。3、本发明一种太阳能空气净化暖风机，四根循环水管内的工质不需要消耗泵功，而是依靠其自然重力循环完成热泵的功能，具有节能的优点。4、本发明一种太阳能空气净化暖风机，初效过滤和高效过滤均采用可替换结构，避免了由于过滤材料的失效引起的送风品质下降、送风阻力增大等问题。5、本发明一种太阳能空气净化暖风机，整个装置的外表面包覆太阳能吸收层，可以最大限度的利用太阳能。6、本发明一种太阳能空气净化暖风机，初效过滤模式、高效过滤模式、电加热模式、太阳能加热模式等各种运行工况可以任意切换和叠加，可以同时或分别送暖风和空气净化的要求，避免了购买多个设备和多个设备占用空间的问题，很好的解决了送暖风与空气净化之间的耦合问题。7、本发明一种太阳能空气净化暖风机，空气净化采用过滤净化和吸附两种方法相结合，可以全面去除空气中颗粒污染和气体污染物。8、本发明一种太阳能空气净化暖风机，初效过滤器布置于双层孔板进风口的内侧，进一步加强了空气的过滤效果。附图说明图1是本发明的正视图；图2是本发明A-A截面的横向剖面图；图3是本发明B-B截面的横向剖面图；图4是本发明C-C底部仰视图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。如图1、图2、图3、图4所示，本实施例包括万向轮1、双层孔板进风口2、静压箱3、第一风道4、风阀5、第二风道6、孔板进风口7、风机8、高效过滤器9、活性炭盒10、初效净化出口11、高效净化出口12、循环水管13包括内侧循环水管13-1、外侧循环水管13-2、相变蓄热材料14包括内侧相变蓄热材料14-1、外侧相变蓄热材料14-2、太阳能吸收层15、电热膜加热层16、初效过滤器17、可编程逻辑控制器PLC18、电机19；壳体外底部装有电机和四个万向轮；壳体内自下向上依次设置双层孔板、静压箱、相变蓄热材料、孔板、风机、高效过滤器，双层孔板进风口的内侧布置初效过滤器；静压箱的顶部装有风阀；相变蓄热材料由内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料组成，外壳层、第一风道、第二风道与内侧相变蓄热材料呈同心圆布置，第一风道的左半圆外侧为电热膜加热层，第一风道的右半圆外侧为外侧相变蓄热材料；内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料内均匀布置四根循环水管；依次经过孔板进风口、风机、高效过滤器实现空气的深度净化；壳体内顶部被形状为环形的活性炭盒隔成初效净化出口、高效净化出口两个通道；整个外壳的外表面包覆太阳能吸收层；可编程逻辑控制器分别控制电机、风阀和风机。该设备的蓄热工作模式如下：当室内白天无人时，可人为将带有相变蓄热材料14-2的一侧置于向阳面，存储太阳辐射热；或由于太阳辐射热太强导致送热风温度太高高于60℃时，可编程逻辑控制器PLC18发出指令，电机19驱动万向轮1旋转整个设备，使得带有相变蓄热材料14-2的一侧置于向阳面，开始蓄热。太阳能吸收层15吸收太阳辐射热后，存储于外侧相变蓄热材料14-2，外侧循环水管13-2中的工质与外侧相变蓄热材料14-2换热，温度升高，密度变小，则热工质上升流入到内侧循环水管13-1，将热量传递给内侧相变蓄热材料14-1后温度降低，密度变大，则工质下降流回到外侧循环水管13-2。工质依靠其自然重力，如此循环往复，使得内侧相变蓄热材料14-1温度不断升高，完成太阳能的蓄热过程。当设备开启时，空气由下方的双层孔板进风口2经过初效过滤器17过滤进入第一风道4，被太阳能吸收层15加热，温度升高，若其温度及空气品质都满足要求，则经初效净化出口11向室内送风；若其温度不达标，则由可编程逻辑控制器PLC18发出指令，开启布置于静压箱3内的风阀5、使得空气同时进入第一风道4和第二风道6，进入第二风道6内的空气与内侧相变蓄热材料14-1换热后，温度升高，与第一风道4中被太阳能吸收层15加热的空气一起向室内送风；若温度还不达标，则由可编程逻辑控制器PLC18发出指令，开启电热膜加热层16内的电加热，使得流经第一风道4的空气温度进一步升高，达到设定温度后，向室内送风；若经过初效过滤器17过滤，空气品质不达标，则由可编程逻辑控制器PLC18发出指令，开启风机8，使得空气经过孔板进风口7进入高效过滤器9深度过滤，而后由高效净化出口12，向室内送风。以上实施方式仅用以说明本发明而并非局限于本发明所描述的技术方案，但本发明不局限于上述具体实施方式，任何对本发明进行修改或等同替换，而与本发明的基本原理相似的设备及方案，均在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种太阳能空气净化暖风机，其特征在于：包括壳体、电机、万向轮、双层孔板、静压箱、第一风道、风阀、第二风道、孔板、风机、高效过滤器、活性炭盒、循环水管、相变蓄热材料、太阳能吸收层、电热膜加热层、初效过滤器、可编程逻辑控制器；壳体外底部装有电机和四个万向轮；壳体内自下向上依次设置双层孔板、静压箱、相变蓄热材料、孔板、风机、高效过滤器，双层孔板进风口的内侧布置初效过滤器；静压箱的顶部装有风阀；相变蓄热材料由内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料组成，外壳层、第一风道、第二风道与内侧相变蓄热材料呈同心圆布置，第一风道的左半圆外侧为电热膜加热层，第一风道的右半圆外侧为外侧相变蓄热材料；内侧相变蓄热材料和外侧相变蓄热材料内均匀布置四根循环水管；依次经过孔板进风口、风机、高效过滤器实现空气的深度净化；壳体内顶部被形状为环形的活性炭盒隔成初效净化出口、高效净化出口两个通道；整个外壳的外表面包覆太阳能吸收层；可编程逻辑控制器分别控制电机、风阀和风机。2.根据权利要求1所述的一种太阳能空气净化暖风机，其特征在于：静压箱为圆台结构。3.根据权利要求1所述的一种太阳能空气净化暖风机，其特征在于：四根循环水管内工质的流动是依靠自然重力循环。4.根据权利要求1所述的一种太阳能空气净化暖风机，其特征在于：活性炭盒是双面工作模式，分别完成送风的初效或者高效两种净化模式下的气态污染物的吸附。

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