ТЕПЛООБМЕННОЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2018 года по МПК F24F7/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к теплообменному вентиляционному устройству, включающему в себя нагреватель, который нагревает наружный воздух, подаваемый снаружи помещения в теплообменник.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Когда наружный воздух поступает внутрь помещения, как это происходит в холодных регионах, возникают проблемы, такие как конденсация при точке росы и сквозняк, вызывающий ощущение холода. Поэтому, когда температура наружного воздуха падает ниже пороговой температуры включения нагревателя, в некоторых случаях наружный воздух подается внутрь помещения после нагревания нагревателем.

В продукте, который имеет встроенный нагреватель, выполненный с возможностью регулировки контролируемой температуры, или нагреватель с положительным температурным коэффициентом, нагревание посредством нагревателя и вентиляция могут выполняться непрерывно. Что касается нагревателя, то обычно используется способ управления нагревателем только посредством включения или выключения электропитания нагревателя с целью упрощения управления и снижения стоимости и размера.

В патентной литературе 1 раскрывается теплообменное вентиляционное устройство, включающее в себя наружный нагреватель. В патентной литературе 2 раскрывается теплообменное вентиляционное устройство, имеющее встроенный нагреватель.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Патентная литература 1: японский опубликованный патент № 4391125

Патентная литература 2: японская выложенная патентная заявка № 2005-265270

При использовании наружного нагревателя необходимо выбирать нагреватель с мощностью, соответствующей объему воздуха, который должен быть выбран. Однако в способе управления нагревателем только посредством включения или выключения подачи электроэнергии к нагревателю, если вентиляционное устройство эксплуатируется при минимальном объеме воздуха в состоянии, когда установлен нагреватель с мощностью, выбранной в соответствии с максимальным объемом воздуха, температура нагревателя может чрезмерно увеличиваться, так что предохранительное устройство работает для определения аномалии. К тому же, частое повторение включения выключения нагревателя может влиять на срок жизни контактных элементов, таких как реле.

Теплообменное вентиляционное устройство, имеющее встроенный нагреватель, имеет такой же риск, что и риск в случае, когда мощность нагревателя рассчитана в соответствии с максимальным объемом воздуха, когда нагреватель не имеет функции регулировки температуры.

Кроме того, когда объем воздуха является небольшим по отношению к мощности нагревателя, температура воздуха, проходящего через нагреватель, увеличивается больше, чем необходимо, и это приводит к потере мощности.

Далее описан конкретный пример такой потери мощности. Когда теплообменное вентиляционное устройство, имеющее максимальный объем воздуха, составляющий 1000 м³/час, сконструировано таким образом, что нагреватель включается, чтобы температура воздуха, прошедшего через нагреватель, была равна 0°C, когда температура наружного воздуха равна или ниже -7°C, необходимо использовать нагреватель с мощностью, составляющей около 2,4 кВт. Если предположить, что теплообменное вентиляционное устройство может изменять объем воздуха в соответствии с четырьмя уровнями и может работать при 75%, 50% и 25% от номинального объема воздуха, другими словами, теплообменное вентиляционное устройство может работать при объемах воздуха, составляющих 750 м³/час, 500 м³/час, и 250 м³/час, то температура воздуха, прошедшего через нагреватель с мощностью, также составляющей 2,4 кВт, будет равна 2,3°C при объеме воздуха, составляющим 750 м³/час, 7°C при объеме воздуха, составляющим 500 м³/час, и 21°C при объеме воздуха, составляющим 250 м³/час.

Когда теплообменное вентиляционное устройство представляет собой теплообменное вентиляционное устройство, которое обеспечивает теплообмен между потоком приточного воздуха и потоком вытяжного воздуха через теплообменник, регенерация тепла становится бессмысленной, если температура наружного воздуха, входящего снаружи в теплообменник, увеличивается до 21°C.

Также можно выключать нагреватель, когда температура воздуха, прошедшего через нагреватель становится равной или выше, чем пороговая температура отключения нагревателя. Однако когда значение пороговой температуры отключения нагревателя устанавливается в диапазоне от 10°C до 15°C, существует вероятность возникновения вибрационного режима, при котором часто повторяется выключение и включение нагревателя. Если возникает вибрационный режим, то это влияет на срок жизни коммутационного элемента для переключения нагревателя между включенным состоянием и выключенным состоянием, и возникает потеря тепла.

Изобретения, описанные в патентной литературе 1 и 2, не обеспечивают какого-либо способа решения проблемы, заключающейся в том, что кода теплообменное вентиляционное устройство работает при меньшем объеме воздуха, чем объем воздуха, установленный в качестве объема воздуха при нормальных условиях во время выбора или конструирования нагревателя, температура наружного воздуха, входящего снаружи помещения в теплообменник, чрезмерно увеличивается, что увеличивает вероятность частого включения и выключения нагревателя.

Настоящее изобретение было разработано с учетом вышеописанных проблем, и целью настоящего изобретения является создание теплообменного вентиляционного устройства, которое может предотвращать чрезмерное увеличение температуры наружного воздуха, входящего снаружи помещения в теплообменник, когда теплообменное вентиляционное устройство эксплуатируется при меньшем объеме воздуха, чем объем воздуха, установленный в качестве объема воздуха при нормальных условиях во время выбора конструкции нагревателя, и может устранять частое включение и выключения нагревателя.

РШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Для решения вышеописанной проблемы и достижения цели теплообменное вентиляционное устройство в соответствии с настоящим изобретением включает в себя: канал приточного воздуха для направления наружного воздуха, находящегося снаружи помещения, вовнутрь помещения; канал вытяжного воздуха для направления воздуха, находящегося внутри помещения, наружу помещения; вентилятор приточного воздуха для создания потока приточного воздуха, проходящего снаружи помещения вовнутрь помещения в канале приточного воздуха; вентилятор вытяжного воздуха для создания потока вытяжного воздуха, проходящего изнутри помещения наружу помещения в канале вытяжного воздуха; теплообменник, предусмотренный в середине канала приточного воздуха и канала вытяжного воздуха для выполнения теплообмена между потоком приточного воздуха и потоком вытяжного воздуха; соединительный элемент нагревателя для соединения с нагревателем, который установлен в наружном воздуховоде приточного воздуха, присоединенном с наружной стороны канала приточного воздуха, и который нагревает поток приточного воздуха, проходящий через канал приточного воздуха в теплообменник; датчик температуры для измерения температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха; и управляющий блок для управления операциями вентилятора приточного воздуха и вентилятора вытяжного воздуха, и включения и выключения нагревателя на основе результата измерения датчика температуры. Вентилятор приточного воздуха выполнен с возможностью работы с одной из множества интенсивностей, при которых создаются различные объемы воздуха для потока приточного воздуха, и управляющий блок предотвращает состояние, при котором вентилятор приточного воздуха работает при меньшей интенсивности, чем заранее установленная интенсивность и при котором нагреватель включен.

ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теплообменное вентиляционное устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность предотвращения избыточного повышения температуры наружного воздуха, проходящего снаружи помещения в теплообменник, когда теплообменное вентиляционное устройство работает при меньшем объеме воздуха, чем объем воздуха, установленный в качестве объема воздуха при нормальных условиях во время выбора или конструирования нагревателя, а также обеспечивает устранение частого включения и выключения нагревателя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - чертеж, показывающий конфигурацию теплообменного вентиляционного устройства в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - чертеж, показывающий конфигурацию устройства управления в теплообменном вентиляционном устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг.3 - блок-схема, показывающая последовательность операций, выполняемых теплообменным вентиляционным устройством в соответствии с первым вариантом осуществления, когда величины установочных параметров, сохраняемых в первом блоке хранения установочных параметров, являются установочными параметрами для использования присоединяемого снаружи нагревателя.

Фиг.4 - чертеж, показывающий конфигурацию теплообменного вентиляционного устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее описаны иллюстративные варианты осуществления теплообменного вентиляционного устройства согласно настоящему изобретению со ссылкой на сопроводительные чертежи. Настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг.1 показан чертеж, иллюстрирующий конфигурацию теплообменного вентиляционного устройства в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Теплообменное вентиляционное устройство 21 включает в себя: канал 3 приточного воздуха для направления наружного воздуха, находящегося снаружи помещения, вовнутрь помещения; канал 2 вытяжного воздуха для направления воздуха, находящегося внутри помещения, наружу помещения; вентилятор 5 приточного воздуха, который предусмотрен в канале 3 приточного воздуха и который создает поток приточного воздуха, идущий снаружи помещения вовнутрь помещения; вентилятор 4 вытяжного воздуха, который предусмотрен в канале 2 вытяжного воздуха и который создает поток вытяжного воздуха, идущий изнутри помещения наружу помещения; теплообменник 1, который предусмотрен в середине канала 3 приточного воздуха и канала 2 вытяжного воздуха, и который осуществляет теплообмен между потоком приточного воздуха, проходящего через канал 3 приточного воздуха, и потоком вытяжного воздуха, проходящего через канал 2 вытяжного воздуха; и устройство 12 управления, которое управляет операциями вентилятора 5 приточного воздуха и вентилятором 4 вытяжного воздуха. Дистанционное устройство 18 управления, предназначенное для управления работой теплообменного вентиляционного устройства 21 и управления его различными установочными параметрами, соединено с устройством 12 управления.

Вентилятор 5 приточного воздуха выполнен с возможностью работы с любой из интенсивностей, при которых создаются различные объемы потока приточного воздуха.

Наружный воздуховод 7 приточного воздуха, который подает наружный воздух в теплообменное вентиляционное устройство 21, и наружный воздуховод 10 вытяжного воздуха, который выпускает воздух, находящийся внутри помещения, наружу из теплообменного вентиляционного устройства 21, соединены с теплообменным вентиляционным устройством 21. Присоединяемый снаружи нагреватель 8 расположен в наружном воздуховоде 7 приточного воздуха, который подает наружный воздух в теплообменное вентиляционное устройство 21. Присоединяемый снаружи нагреватель 8 представляет собой нагреватель, который установлен в наружном воздуховоде 7 приточного воздуха, присоединенном к наружной стороне канала 3 приточного воздуха для нагревания потока приточного воздуха, протекающего через канал 3 приточного воздуха в теплообменник 1.

Теплообменное вентиляционное устройство 21 включает в себя датчик 6 температуры, который измеряет температуру наружного воздуха, подаваемого в канал 3 приточного воздуха через наружный воздуховод 7 приточного воздуха. Теплообменное вентиляционное устройство 21 осуществляет управление подачей электроэнергии к присоединяемому снаружи нагревателю 8, когда температура наружного воздуха, измеряемая датчиком 6 температуры, становится равной или ниже, чем пороговая температура включения нагревателя.

Фиг.2 представляет собой чертеж, показывающий конфигурацию устройства управления в теплообменном вентиляционном устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления. Устройство 12 управления включает в себя соединительный элемент 13 нагревателя, с которым соединен присоединяемый снаружи нагреватель 8, и коммутационный элемент 16 нагревателя, который осуществляет замыкание, когда температура наружного воздуха опускается ниже заранее установленной пороговой температуры включения нагревателя, и осуществляет размыкание, когда выполняются условия для отключения нагревателя.

Теплообменное вентиляционное устройство 21 может изменять различные установочные параметры посредством первого переключателя 14a, второго переключателя 14b и третьего переключателя 14c для изменения установочных параметров, предусмотренных в устройстве 12 управления, или посредством устройства 18 дистанционного управления. Так как различные установочные параметры могут быть введены первым переключателем 14a, вторым переключателем 14b и третьим переключателем 14c, предусмотренным на устройстве 12 управления, теплообменное вентиляционное устройство 21 может иметь конфигурацию без устройства 18 дистанционного управления.

Устройство 12 управления включает в себя: управляющий блок 22, который управляет работой вентилятора приточного воздуха 5 и вентилятора вытяжного воздуха 4, и включает и выключает присоединяемый снаружи нагреватель 8 на основе результата измерения датчика 6 температуры; первый блок 23 хранения установочных параметров, который сохраняет в себе значения установочных параметров посредством первого переключателя 14a; второй блок 24 хранения установочных параметров, который сохраняет в себе значения установочных параметров посредством второго переключателя 14b; и третий блок хранения установочных параметров 25, который сохраняет в себе значения установочных параметров посредством переключателя 14c.

Первый переключатель 14a представляет собой переключатель, который определяет, присоединен ли присоединяемый снаружи нагреватель 8. Второй переключатель 14b представляет собой переключатель для установки пороговой температуры включения нагревателя, при которой коммутационный элемент 16 нагревателя замыкается для начала подачи электроэнергии к присоединяемому снаружи нагревателю 8. Третий переключатель 14c представляет собой переключатель для установки одного из режимов: приоритетного режима для объема воздуха, приоритетного режима для нагревателя или гибридного режима, при котором требуется управление присоединенным снаружи нагревателем 8.

Приоритетный режим для объема воздуха является режимом, при котором предотвращается включение присоединяемого снаружи нагревателя 8, когда вентилятор приточного воздуха 5 работает с более низкой интенсивностью, чем заранее установленная интенсивность. В последующем описании предполагается, что заранее установленная интенсивность является интенсивностью, которая обеспечивает создание объема потока приточного воздуха на один уровень выше, чем минимальный объем воздуха. То есть, приоритетный режим для расхода воздуха является режимом, при котором присоединяемый снаружи нагреватель 8 выключается, когда вентилятор приточного воздуха 5 работает с более низкой интенсивностью, чем заранее установленная интенсивность, и присоединяемый снаружи нагреватель 8 включается, когда вентилятор приточного воздуха 5 работает при интенсивности, равной или выше, чем заранее установленная интенсивность. Приоритетный режим для нагревателя является режимом, при котором интенсивность работы вентилятора приточного воздуха 5 изменяется для увеличения объема потока приточного воздуха, создаваемого вентилятором приточного воздуха 5 до включения присоединяемого снаружи нагревателя 8, когда присоединяемый снаружи нагреватель 8 должен быть включен в случае, когда вентилятор приточного воздуха 5 работает при более низкой температуре, чем заранее установленная температура; и присоединяемый снаружи нагреватель 8 включается без изменения интенсивности работы вентилятора приточного воздуха 5, когда присоединяемый снаружи нагреватель 8 должен быть включен в случае, когда вентилятор приточного воздуха 5 работает при интенсивности, равной или выше, чем заранее установленная интенсивность. Гибридный режим является режимом, при котором: управление, идентичное управлению в приоритетном режиме для нагревателя, осуществляется, когда результат измерения датчика 6 температуры равен или ниже чем установленный заранее рабочий нижний предел температуры; и управление, идентичное управлению в приоритетном режиме для объема воздуха, осуществляется, когда результат измерения датчика 6 температуры выше установленного заранее рабочего нижнего предела температуры. То есть, при гибридном режиме предотвращается включение присоединяемого снаружи нагревателя 8 во время работы при минимальном объеме воздуха, и работа при минимальном объеме воздуха предотвращается, и присоединяемый снаружи нагреватель 8 включается, когда температура наружного воздуха, подаваемого снаружи в теплообменник 1, становится равной или ниже, чем рабочий нижний предел температуры теплообменного вентиляционного устройства 21. Рабочий нижний предел температуры теплообменного вентиляционного устройства 21 представляет собой температуру, установленную на основе факта обеспечения функции возврата конденсата, и в зависимости от стойкости к конденсации при точке росы.

В случае, когда необходимо использовать величины установочных параметров, сохраняемых в первом блоке 23 хранения установочных параметров, присоединяемый снаружи нагреватель 8, коммутационный элемент 16 нагревателя, соединенный с присоединенным снаружи нагревателем 8, замыкается, и напряжение подается к присоединенному снаружи нагревателю 8 источником 17 электропитания нагревателя, когда температура наружного воздуха опускается ниже пороговой температуры включения нагревателя, сохраняемой во втором блоке 24 хранения установочных параметров.

Когда величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блоке 25 хранения установочных параметров, являются величинами приоритетного режима для нагревателя, работа при минимальном объеме воздуха предотвращается после падения температуры наружного воздуха ниже пороговой температуры включения нагревателя, сохраняемой во втором блоке 24 хранения установочных параметров, и после отключения присоединяемого снаружи нагревателя 8. Когда температура наружного воздуха падает ниже пороговой температуры включения нагревателя во время работы при минимальном объеме воздуха, коммутационный элемент 16 нагревателя замыкается и объем воздуха для потока приточного воздуха, создаваемого вентилятором приточного воздуха 5, увеличивается на один уровень.

При этом когда величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блоке 25 хранения установочных параметров, являются величинами приоритетного режима для объема воздуха, присоединяемый снаружи нагреватель 8 не включается во время работы при минимальном объеме воздуха, даже когда температура наружного воздуха падает ниже пороговой температуры включения нагревателя, сохраняемой во втором блоке 24 хранения установочных параметров. Такое управление эффективно, когда теплообменное вентиляционное устройство 21 сконструировано с возможностью изменения объема воздуха, связанного с наружным устройством, таким как датчик CO₂. Работа присоединяемого снаружи нагревателя 8 предотвращается во время работы при минимальном объеме воздуха, потому что существует большая вероятность того, что энергия будет потребляться бесполезно, если присоединяемый снаружи нагреватель 8 включается во время работы при минимальном объеме воздуха.

Когда величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блоке 25 хранения установочных параметров, представляют собой гибридный режим: присоединяемый снаружи нагреватель 8 выключатся во время работы при минимальном объеме воздуха, когда результат измерения датчика 6 температуры выше рабочего нижнего предела температур теплообменного вентиляционного устройства 21; и работа при минимальном объеме воздуха предотвращается, и присоединяемый снаружи нагреватель 8 включается, когда результат измерения датчика 6 температуры равен или ниже, чем рабочий нижний предел температуры теплообменного вентиляционного устройства 21. При гибридном режиме теплообменное вентиляционное устройство 21 может работать для осуществления вентиляции, даже когда наружный воздух имеет низкую температуру.

Фиг.3 представляет собой блок-схему, показывающую порядок операций, выполняемых теплообменным вентиляционным устройством в соответствии с вариантом осуществления, когда величины установочных параметров, сохраняемых в первом блоке хранения установочных параметров, должны использовать присоединяемый снаружи нагреватель. На шаге S1 управляющий блок 22 измеряет температуру наружного воздуха, поступающего через канал 3 приточного воздуха в теплообменник 1, посредством датчика 6 температуры. На шаге S2 управляющий блок 22 определяет, упала ли температура наружного воздуха ниже пороговой температуры включения нагревателя, сохраняемой во втором блоке 24 хранения установочных параметров. Когда температура наружного воздуха падает ниже пороговой температуры включения нагревателя, сохраняемой во втором блоке 24 хранения установочных параметров (ДА на шаге S2), управляющий блок 22 проверяет величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блоке 25 хранения установочных параметров на шаге S3. Если температура наружного воздуха не ниже пороговой температуры включения нагревателя, сохраняемой во втором блоке 24 хранения установочных параметров, (НЕТ на шаге S2), управляющий блок 22 заканчивает процесс.

Когда величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блоке 25 хранения установочных параметров, представляют собой приоритетный режим для нагревателя (приоритетный режим для нагревателя на шаге S3), управляющий блок 22 проверяет, работает ли вентилятор приточного воздуха 5 при минимальном объеме воздуха на шаге S4. Если вентилятор приточного воздуха 5 работает при минимальном объеме воздуха (ДА на шаге S4), управляющий блок 22 увеличивает объем потока приточного воздуха, создаваемого вентилятором приточного воздуха 5, на один уровень на шаге S5. Если вентилятор приточного воздуха 5 не работает при минимальном объеме воздуха (НЕТ на шаге S4), процесс переходит к шагу S6. На шаге S6, управляющий блок 22 замыкает коммутационный элемент 16 нагревателя для включения присоединяемого снаружи нагревателя 8. Когда присоединяемый снаружи нагреватель 8 уже находится в состоянии на шаге S6, это состояние сохраняется. После шага S6, управляющий блок 22 заканчивает процесс.

Когда величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блок 25 хранения установочных параметров, представляют собой приоритетный режим для объема воздуха (приоритетный режим для объема воздуха на шаге S3), управляющий блок 22 проверяет, работает ли вентилятор приточного воздуха 5 при минимальном объеме воздуха на шаге S7. Если вентилятор приточного воздуха 5 работает при минимальном объеме воздуха (ДА на шаге S7), управляющий блок 22 размыкает коммутационный элемент 16 нагревателя для включения присоединяемого снаружи нагревателя 8 на шаге S8. Если присоединяемый снаружи нагреватель 8 уже выключен на шаге S8, это состояние сохраняется. После шага S8 управляющий блок 22 заканчивает процесс. Если теплообменное вентиляционное устройство 21 не работает при минимальном объеме воздуха (НЕТ на шаге S7), управляющий блок 22 замыкает коммутационный элемент 16 нагревателя для включения присоединяемого снаружи нагревателя 8 на шаге S6. После шага S6, управляющий блок 22 заканчивает процесс.

Когда величины установочных параметров, сохраняемых в третьем блоке 25 хранения установочных параметров, представляют собой гибридный режим (гибридный режим на шаге S3), управляющий блок 22 проверяет, является ли температура наружного воздуха равной или ниже рабочего нижнего предела температуры на шаге S9. Если температура наружного воздуха равна или ниже рабочего нижнего предела температуры (ДА на шаге S9), процесс переходит к шагу S4. Если температура наружного воздуха на равна или не ниже, чем рабочий нижний предел температуры (НЕТ на шаге S9), процесс переходит к шагу S7. Процесс на шаге S4 и процесс на шаг S7 описан выше.

После окончания процесса управляющий блок 22 снова выполняет процессы от шага S1 до шага S9 во время следующего измерения.

Как описано выше, в теплообменном вентиляционном устройстве 21 в соответствии с первым вариантом осуществления управляющий блок 22 выполняет переключение присоединяемого снаружи нагревателя 8, который нагревает поток приточного воздуха, проходящий через канал 3 приточного воздуха, между положением включения и выключения, с переключением объема воздуха вентилятора приточного воздуха 5, предотвращая при этом состояние, при котором вентилятор приточного воздуха 5 работает при более низкой интенсивности, чем заранее установленная интенсивность, и присоединяемый снаружи нагреватель 8 выключен, регулируя тем самым температуру потока приточного воздуха, проходящего через канал 3 приточного воздуха. Также в простом управлении нагревателя, которое не включает в себя управление выработкой тепла на присоединяемом снаружи нагревателе 8, теплообменное вентиляционное устройство 21 может предотвращать перегрев присоединяемого снаружи нагревателя 8 относительно изменения объема нагреваемого воздуха. Кроме того, теплообменное вентиляционное устройство 21 в соответствии с первым вариантом осуществления может предотвращать нагревание более чем необходимо наружного воздуха, поступающего снаружи в теплообменник 1, и может устранять неэффективный расход энергии.

В приоритетном режиме для объема воздуха, в котором предотвращается включение присоединяемого снаружи нагревателя 8 во время работы при минимальном объеме воздуха, существует проблема, связанная со сквозняком, при котором температура приточного воздуха понижается, когда устройство работает при низкой температуре наружного воздуха при выключенном присоединяемом снаружи нагревателе 8. Однако эффективность теплообмена по существу увеличивается, когда устройство работает при минимальном объеме воздуха. Соответственно, нет большой разницы между температурой приточного воздуха в случае, когда присоединяемый снаружи нагреватель 8 включен во время работы при максимальном объеме воздуха, и температурой приточного воздуха в случае, когда присоединяемый снаружи нагреватель 8 выключен во время работы при минимальном объеме воздуха. Кроме того, так как скорость потока воздуха, проходящего наружу из выходного отверстия, также становится низкой во время работы при минимальном объеме воздуха, расстояние, на которое проходит холодный воздух, сокращается, и появляется возможность уменьшения сквозняка.

Кроме того, при гибридном режиме теплообменное вентиляционное устройство 21 в соответствии с первым вариантом осуществления может продолжать осуществлять вентиляцию даже в ситуации, когда температура наружного воздуха становится равной или ниже, чем рабочий нижний предел температуры теплообменного вентиляционного устройства 21.

В вышеприведенном описании устанавливаемая заранее интенсивность является интенсивностью, которая обеспечивает создание объема потока приточного воздуха на один уровень выше, чем минимальный объем воздуха. Однако устанавливаемая заранее интенсивность также может быть интенсивностью, которая обеспечивает создание объема потока приточного воздуха на два или более порядков выше, чем минимальный объем воздуха.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.4 представляет собой схему, показывающую конфигурацию теплообменного вентиляционного устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Теплообменное вентиляционное устройство 26 в соответствии со вторым вариантом осуществления отличается от теплообменного вентиляционного устройства 21 в соответствии с первым вариантом осуществления, показанного на фиг.1, тем, что соединительный элемент 13 нагревателя не входит в его состав, и тем, что вместо присоединяемого снаружи нагревателя 8 в канале приточного воздуха 3 установлен встраиваемый нагреватель 27. Встраиваемый нагреватель 27 является нагревателем, который нагревает поток приточного воздуха, проходящий через канал 3 приточного воздуха в теплообменник 1.

В теплообменном вентиляционном устройстве 26 в соответствии со вторым вариантом осуществления в первом блоке хранения установочных параметров вместо информации, показывающей присоединен ли нагреватель или нет, сохраняется информация о том, использовать ли нагреватель или нет. Операции теплообменного вентиляционного устройства 26 идентичны операциям теплообменного вентиляционного устройства 21 в соответствии с первым вариантом осуществления, показанном на фиг.3.

Теплообменное вентиляционное устройство 26 в соответствии со вторым вариантом осуществления может предотвращать перегрев встраиваемого нагревателя 27 в зависимости от изменения объема воздуха также при простом управлении нагревателя, не включающем в себя управление количеством создаваемого тепла на встраиваемом нагревателе 27. Кроме того, теплообменное вентиляционное устройство 26 в соответствии со вторым вариантом осуществления может предотвращать нагревание наружного воздуха больше, чем необходимо, для устранения неэффективного потребления электроэнергии.

Конфигурации в вышеописанных вариантах осуществления являются только примерам сущности настоящего изобретения. Эти конфигурации могут быть объединены с другими хорошо известными способами, и могут быть образованы при их модификации без отхода от объема настоящего изобретения, такого, как исключение части этих конфигураций.

Список ссылочных позиций

1 - теплообменник

2 - канал вытяжного воздуха

3 - канал приточного воздуха

4 - вентилятор вытяжного воздуха

5 - вентилятор приточного воздуха

6 - датчик температуры

7 - наружный воздуховод приточного воздуха

8 - присоединяемый снаружи нагреватель

10 - наружный воздуховод вытяжного воздуха

12 - устройство управления

13 - соединительный элемент нагревателя

14a - первый переключатель

14b - второй переключатель

14c - третий переключатель

16 - коммутационный элемент нагревателя

17 - источник электропитания нагревателя

18 - дистанционное устройство управления

21, 26 - теплообменное вентиляционное устройство

22 - управляющий блок

23 - первый блок хранения установочных параметров

24 - второй блок хранения установочных параметров

25 - третий блок хранения установочных параметров

27 - встроенный нагреватель

Изобретение относится к теплообменному вентиляционному устройству, включающему в себя нагреватель, который нагревает наружный воздух, подаваемый снаружи помещения в теплообменник. Теплообменное вентиляционное устройство содержит канал приточного воздуха для направления наружного воздуха, находящегося снаружи помещения, вовнутрь помещения; канал вытяжного воздуха для направления воздуха, находящегося внутри помещения, наружу помещения; вентилятор приточного воздуха для создания потока приточного воздуха, проходящего снаружи помещения вовнутрь помещения в канале приточного воздуха; вентилятор вытяжного воздуха для создания потока вытяжного воздуха, проходящего изнутри помещения наружу помещения в канале вытяжного воздуха; теплообменник, предусмотренный в середине канала приточного воздуха и канала вытяжного воздуха для выполнения теплообмена между потоком приточного воздуха и потоком вытяжного воздуха; соединительный элемент нагревателя, подлежащий соединению с нагревателем, который установлен в наружном воздуховоде приточного воздуха, присоединенном с наружной стороны канала приточного воздуха, и который нагревает поток приточного воздуха, проходящий через канал приточного воздуха в теплообменник; датчик температуры для измерения температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха; и управляющий блок для управления операциями вентилятора приточного воздуха и вентилятора вытяжного воздуха и включения и выключения нагревателя на основе результата измерения датчика температуры, причем вентилятор приточного воздуха выполнен с возможностью работы с одной из множества интенсивностей, при которых создаются различные объемы потока приточного воздуха, и управляющий блок предотвращает состояние, при котором вентилятор приточного воздуха работает при интенсивности, меньшей, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включен. Техническим результатом изобретения является создание теплообменного вентиляционного устройства, которое может предотвращать чрезмерное увеличение температуры наружного воздуха, входящего снаружи помещения в теплообменник, когда теплообменное вентиляционное устройство эксплуатируется при меньшем объеме воздуха, чем объем воздуха, установленный в качестве объема воздуха при нормальных условиях во время выбора конструкции нагревателя, и может устранять частое включение и выключения нагревателя. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Теплообменное вентиляционное устройство, содержащее:

канал приточного воздуха для направления наружного воздуха, находящегося снаружи помещения, вовнутрь помещения;

канал вытяжного воздуха для направления воздуха, находящегося внутри помещения, наружу помещения;

вентилятор приточного воздуха для создания потока приточного воздуха, проходящего снаружи помещения вовнутрь помещения в канале приточного воздуха;

вентилятор вытяжного воздуха для создания потока вытяжного воздуха, проходящего изнутри помещения наружу помещения в канале вытяжного воздуха;

теплообменник, предусмотренный в середине канала приточного воздуха и канала вытяжного воздуха для выполнения теплообмена между потоком приточного воздуха и потоком вытяжного воздуха;

соединительный элемент нагревателя, подлежащий соединению с нагревателем, который установлен в наружном воздуховоде приточного воздуха, присоединенном с наружной стороны канала приточного воздуха, и который нагревает поток приточного воздуха, проходящий через канал приточного воздуха в теплообменник;

датчик температуры для измерения температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха; и

управляющий блок для управления операциями вентилятора приточного воздуха и вентилятора вытяжного воздуха и включения и выключения нагревателя на основе результата измерения датчика температуры, причем

вентилятор приточного воздуха выполнен с возможностью работы с одной из множества интенсивностей, при которых создаются различные объемы потока приточного воздуха, и

управляющий блок предотвращает состояние, при котором вентилятор приточного воздуха работает при интенсивности, меньшей, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включен.

2. Теплообменное вентиляционное устройство, содержащее:

канал приточного воздуха для направления наружного воздуха, находящегося снаружи помещения, вовнутрь помещения;

канал вытяжного воздуха для направления воздуха, находящегося внутри помещения, наружу помещения;

вентилятор приточного воздуха для создания потока приточного воздуха, проходящего снаружи помещения вовнутрь помещения в канале приточного воздуха;

вентилятор вытяжного воздуха для создания потока вытяжного воздуха, проходящего изнутри помещения наружу помещения в канале вытяжного воздуха;

теплообменник, предусмотренный в середине канала приточного воздуха и канала вытяжного воздуха для выполнения теплообмена между потоком приточного воздуха и потоком вытяжного воздуха;

нагреватель для нагрева потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха в теплообменник;

датчик температуры для измерения температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха; и

управляющий блок для управления операциями вентилятора приточного воздуха и вентилятора вытяжного воздуха и включения и выключения нагревателя на основе результата измерения датчика температуры, причем

вентилятор приточного воздуха выполнен с возможностью работы с одной из множества интенсивностей, при которых создаются различные объемы потока приточного воздуха, и

управляющий блок предотвращает состояние, при котором вентилятор приточного воздуха работает при интенсивности, меньшей, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включен.

3. Теплообменное вентиляционное устройство в соответствии с п.1 или 2, в котором

управляющий блок имеет множество режимов для регулирования температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха, и

один из режимов является приоритетным режимом для объема воздуха, при котором нагреватель выключается, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью ниже, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включается, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью, равной или выше, чем заранее установленная интенсивность.

4. Теплообменное вентиляционное устройство в соответствии с п.1 или 2, в котором

управляющий блок имеет множество режимов для регулирования температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха, и

один из режимов является приоритетным режимом для нагревателя, при котором интенсивность работы вентилятора приточного воздуха изменяется для увеличения объема потока приточного воздуха, создаваемого вентилятором приточного воздуха, когда требуется включить нагреватель в случае, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью ниже, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включается без изменения интенсивности работы вентилятора приточного воздуха, когда требуется включить нагреватель в случае, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью, равной или выше, чем заранее установленная интенсивность.

5. Теплообменное вентиляционное устройство в соответствии с п.1 или 2, в котором

управляющий блок имеет множество режимов для регулирования температуры потока приточного воздуха, проходящего через канал приточного воздуха,

один из режимов является приоритетным режимом для объема воздуха, при котором нагреватель выключается, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью ниже, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включается, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью, равной или выше, чем заранее установленная интенсивность, и

другой из режимов является приоритетным режимом для нагревателя, при котором интенсивность работы вентилятора приточного воздуха изменяется для увеличения объема потока приточного воздуха, создаваемого вентилятором приточного воздуха, когда требуется включить нагреватель в случае, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью ниже, чем заранее установленная интенсивность, и нагреватель включается без изменения интенсивности работы вентилятора приточного воздуха, когда требуется включить нагреватель в случае, когда вентилятор приточного воздуха работает с интенсивностью, равной или выше заранее установленной интенсивности.

6. Теплообменное вентиляционное устройство в соответствии с п.5, в котором один из режимов является гибридным режимом, при котором управление в приоритетном режиме для нагревателя выполняется, когда результат измерения датчика температуры равен или ниже, чем заранее установленный рабочий нижний предел температуры, и управление в приоритетном режиме для объема воздуха выполняется, когда результат измерения датчика температуры выше заранее установленного рабочего нижнего предела температуры.