一种排风模块及全屋分区域新风置换系统
阅读说明：本技术 一种排风模块及全屋分区域新风置换系统 (Exhaust module and whole-house regional fresh air replacement system ) 是由 薛世山 周萍 胡用 王恒 刘帅帅 李成伟 诸葛水明 徐言先 韦林林 吴飞飞 马骥 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种排风模块及全屋分区域新风置换系统,其中,排风模块包括进风腔和排风腔,所述排风腔内设有排风风机,所述排风风机的出风口通过总排风管与外部相通,所述排风风机的吸风口与所述进风腔相通；所述进风腔上开设至少两个进风口,所述进风口上设有风门；所述进风口上设有支路排风管。(The invention relates to an exhaust module and a whole-house regional fresh air replacement system, wherein the exhaust module comprises an air inlet cavity and an exhaust cavity, an exhaust fan is arranged in the exhaust cavity, an air outlet of the exhaust fan is communicated with the outside through a main exhaust pipe, and an air suction inlet of the exhaust fan is communicated with the air inlet cavity; the air inlet cavity is provided with at least two air inlets, and air doors are arranged on the air inlets; and a branch exhaust pipe is arranged on the air inlet.)
技术领域
本发明涉及新风系统技术领域，特别涉及一种排风模块及全屋分区域新风置换系统。
背景技术
在建筑空间特别是住宅的厨房、卧室、卫生间、客厅等功能空间单元里，由于人的炊事洗浴如厕和生理性呼吸等活动产生的废气、水蒸汽以及各种人造装饰材料中苯、甲醛等有害成分的挥发，加上住宅外墙和内墙的分割封闭形成对室内污浊空气的流动性限制，致使人类的居住生活空间污浊不堪。
这些年兴起的建筑物新风工程，包括住宅双向流新风系统，正是致力于建筑物内封闭空间的新风进入与污浊空气排出，创造洁净度、温湿度、含氧量等等理化指标优良的室内次生环境系统，取得了很大的进步和成绩。
在诸如厨房、卧室、卫生间、客厅等功能空间单元里实施新风置换，即实施新风进入和污浊空气排出，其置换效率如何，是新风工程的根本问题。
建筑功能空间单元里的新风置换效率，即污浊空气的更新效果，也即功能单元空间里污浊成分的实时浓度D，与污浊成分排出速率q、污浊成分生成速率q'、污浊空气本底浓度D0、时间间隔⊿t之间存在如下关系：
D＝D0+q'·⊿t－q·⊿t
式中，D---功能单元空间里污浊成分的实时浓度，单位g/m3；
q---污浊成分排出速率，单位g/s，置换风量×污风新风浓度差；
q'---污浊成分生成速率，单位g/s；
D0---污浊空气本底浓度，单位g/m3；
⊿t---时间间隔，单位s。
实际运行中，建筑物内污浊成分排出速率q、污浊成分生成速率q'都在变化，都是时间t的函数，上式更准确的表达形式应该是积分形式D＝D0+∫q'·dt－∫q·dt；在定性描述的场景下，我们还是使用反映增减单调性的D＝D0+q'·⊿t－q·⊿t。
如果污浊成分排出速率q＜污浊成分生成速率q'，则空间里污浊成分的实时浓度D增加；
如果污浊成分排出速率q＞污浊成分生成速率q'，则空间里污浊成分的实时浓度D降低；
而污浊成分排出速率q＝置换风量m×污风新风浓度差⊿d，因此置换风量m即新风量也即污浊空气排出量，在建筑物内污染物实时浓度中起关键作用：
①新风量m小，则污浊成分排出速率q小，污浊成分的实时浓度D升高；如果新风量m过小，则污浊成分排出速率q过小，污浊成分的实时浓度D升高并且长时间处在高位而无法降低至目标值；
②新风量m大，则污浊成分排出速率q大，污浊成分的实时浓度D快速降低。
但是，即便是采用无送风管送排结合以排为主全屋双向气流技术，利用与各个房间连通的客厅过道代替送风管，全屋双向流新风置换系统仍然需要设置一套排风管路；如果加大新风置换的新风量m，仍然必定要求同步加大新风模块及风机、排风模块及风机、排风管路，这将大幅度增加全屋新风系统的初始投资，并且可能导致新风模块及风机、排风模块及风机、排风管路无处安装、无法安装和无法装饰。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种排风模块，包括进风腔和排风腔，所述排风腔内设有排风风机，所述排风风机的出风口通过总排风管与外部相通，所述排风风机的吸风口与所述进风腔相通；所述进风腔上开设至少两个进风口，所述进风口上设有风门；每一所述进风口分别与一支路排风管连接。
较佳地，所述风门与驱动装置驱动连接，所述风门通过所述驱动装置驱动以打开或关闭所述进风口。
较佳地，所述风门为插片式风门。
较佳地，所述风门为旋转式式风门。
较佳地，所述进风腔和排风腔为由同一壳体构成的两个空腔。
较佳地，所述进风腔和排风腔为两个分离的壳体，所述进风腔和排风腔之间通过连接管连通。
较佳地，所述排风腔上设置至少一排风口，一所述排风口与一所述总排风管相连。
本发明还提供一种全屋分区域新风置换系统，应用于房间群，所述房间群包括多个房间和与各房间相通的公共空间，所述系统包括上述的排风模块，所述排风模块设置在一房间或公共空间的天花板或墙壁上；
所述排风风机的出风口通过所述总排风管与所述房间群外相通，每一所述支路排风管分别与至少一所述房间或/和所述公共空间的回风管相通。
较佳地，在运行时，所有的所述进风口上的风门均打开。
较佳地，在运行时，一部分所述进风口上的风门与另一部分所述进风口上的风门交替打开。
较佳地，在运行时，根据需求，若干所述进风口上的风门打开，若干所述进风口上的风门关闭。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
1.精准通风
当建筑物内住宅内人员变化或者工作、学习、生活、娱乐活动内容与方式发生变化，例如出现部分卧室、卫生间空置时，本发明能够选择性地放弃空置房间而针对有人有活动有新风置换需求的房间实施通风，实施精准通风，降低通风能耗、通风时长和通风设备损耗。
2.高效通风
因为新风置换时房间空气中污浊成分排出速率q＝置换风量m×排出污风与进入新风浓度差⊿d，因此置换风量m即新风量也即污浊空气排出量，在建筑物内污染物实时浓度中起关键作用，风量m越大污浊成分排出速率q越高房间新风置换效果越好。
本发明通过各个支路排风管与进风腔之间的风门开闭切换，实施“全屋分区域扫描式新风置换”，使处于新风置换状态的房间的新风量扩大房间污浊成分排出速率提高，快速创造洁净度、温湿度、含氧量等等理化指标优良的室内次生环境，实现高效通风。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1为本发明的优选实施例提供的一种排风模块的结构示意图；
图2为本发明的优选实施例1提供的一种全屋分区域新风置换系统的全屋通风运行示意图；
图3为本发明的优选实施例1提供的一种全屋分区域新风置换系统的一部分房间通风运行示意图；
图4为本发明的优选实施例1提供的一种全屋分区域新风置换系统的另一部分房间通风运行示意图；
图5为本发明的优选实施例2提供的一种排风模块的结构示意图；
图6为本发明的优选实施例3提供的一种排风模块的结构示意图。
具体实施方式
请参考图1，本发明提供一种排风模块1，包括相连通的进风腔12和排风腔11，所述排风腔11内设有排风风机15，所述排风风机15的出风口通过总排风管16与外部相通，所述排风风机15的吸风口与所述进风腔12相通；所述进风腔12上开设至少两个进风口，所述进风口上设有风门14；每一所述进风口分别与一支路排风管13连接。
在本发明中，进风腔12和排风腔11可以是由一个壳体构成，此壳体左右两边分别为进风腔12和排风腔11，即进风腔12和排风腔11为由同一壳体构成的两个空腔，请参考图1；进风腔12和排风腔11也可以是由两个独立的壳体构成，请参考图6，进风腔12和排风腔11之间通过连接管17连通。
本发明对风门14的具体结构不做限制，可以是电动风门、气动风门或液压风门等，在本发明中，所述风门14与驱动装置驱动连接，风门活动设置在进风口上，驱动装置固定设置在进风腔12或/和排风腔11内，风门14通过所述驱动装置驱动以打开或关闭进风口。
风门14可以是插片式风门，即风门滑动设置在进风口上，通过驱动装置驱动做直线运动；也可以是转动式风门，即风门14转动设置在进风口上，通过驱动装置驱动做旋转运动。本发明优选插片式风门，因为插片式风门的密封性更好。
在本发明中，排风腔11上设置至少一排风口，排风口对应着排风风机15的出风口，一所述排风口与一所述总排风管16相连。本发明对排风口的个数不做限制，如果设置一个排风口，则需要配套设置一总排风管16，此总排风管16的内径比较粗，则在建筑物外墙上开的洞就比较大。如果设置两个排风口，则需要配套设置两根总排风管16，那么此总排风管16的内径相对就比较细，则在建筑物外墙上开的洞就比较小。在建筑物外墙的开的洞过大，则会影响建筑物的强度，因此，本发明优选排风腔11上设置至少两个排风口。
本发明提供的排风模块1应用于建筑物的新风置换系统中，用于将建筑物内的污浊空气排出至建筑物外环境。
本发明对建筑物的类型不做限制，可以是写字楼、酒店、住宅等，一个建筑物局部区域例如一套住宅里，可以设置一套或多套上述排风模块1，用于将建筑物内的污浊空气排出至建筑物外。
以下将结合附图，以一套住宅里设置一套排风模块1为例，对这套住宅进行分区域新风置换。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
实施例1
请参考图2至图4，一种全屋分区域新风置换系统，应用于房间群，所述房间群包括多个房间和与各个房间相通的公共空间，多个房间具体可以包括书房、卧室、客厅、餐厅、卫生间、厨房、储物间等，公共空间可以为过道。系统包括上述的排风模块1，此排风模块1设置在一房间或公共空间的天花板或墙壁上。此排风模块1包括一壳体，此壳体分为相通的进风腔12和排风腔11，排风腔11内设置一排风风机15，此排风腔11上设置至少一排风口，此排风口上设置总排风管16，排风风机15的出风口通过总排风管16与所述房间群外的大气相通。排风风机15的吸风口朝向进风腔12。进风腔12上开设至少两个进风口，进风口上设有风门14。进风腔12的进风口上连接支路排风管13，每一所述支路排风管13分别与至少一所述房间或/和公共空间的回风管相通,。
排风风机15运行时，排风风机15吸风口所对的进风腔12为负压空腔。
全屋分区域新风置换系统运行时，启动全屋新风模块(新风模块是本领域的成熟技术，本发明对此不做具体限制)和排风模块1的排风风机15，通过多条支路排风管13与进风腔12之间风门14的开闭切换，可以实现三种基本运行方式：
①全屋通风运行
请参考图2，进风腔12上的所有进风口上的风门14都打开，排风风机15连续运行将进风腔12抽成负压并且维持负压状态，负压空腔通过各条支路排风管13及与各条支路排风管13连通的房间回风管2，将全屋全部房间抽成微负压状态，在全部房间回风管2回风口与房间新风口之间形成压差，驱动客厅过道等公共空间新风进入房间和房间污浊空气排出，实现全屋通风运行。
②部分房间通风运行
请参考图3，进风腔12上的一部分进风口上的风门14打开，进风腔12上的另一部分进风口上的风门14关闭；排风风机15连续运行将进风腔12抽成负压并且维持负压状态，负压空腔通过部分支路排风管13及与部分支路排风管13连通的房间回风管2，将部分房间抽成微负压状态，在部分房间回风管2回风口与该部分房间新风口之间形成压差，驱动客厅过道等公共空间新风进入该部分房间和该部分房间污浊空气排出，实现部分房间通风运行，如图3所示。
③分区域错时扫描式运行
请参考图3，进风腔12上的一部分进风口上的风门14打开，进风腔12上的另一部分进风口上的风门14关闭；排风风机15连续运行将进风腔12抽成负压并且维持负压状态，负压空腔通过部分支路排风管13及与部分支路连通的房间回风管2，将一部分房间抽成微负压状态，在该部分房间回风管2回风口与该部分房间新风口之间形成压差，驱动客厅过道等公共空间新风进入该部分房间和该部分房间污浊空气排出，实现进风腔12部分房间通风运行。
在该部分房间新风置换运行结束之后，请参考图4，将该部分支路排风管13与负压空腔之间的风门14关闭，并将另一部分支路排风管13与进风腔12之间的风门14打开，全屋新风模块和排风模块1持续运行，实施“全屋分区域扫描式新风置换”。
实施例2
实施例1的排风模块1的进风腔12上开设两个进风口，这两个进风口分别连接一支路排风管13，即此排风模块1具有两条带有开闭风门14的支路排风管13，实施例1将所有房间分成了两个区域，一条支路排风管13对应一个区域的房间，每一区域的房间的回风管2分别与对应支路排风管13连通。
本实施例与实施例1的不同之处在于，请参考图5，排风模块1的进风腔12上开设三个进风口，这三个进风口分别连接一支路排风管13，即此排风模块1具有三条带有开闭风门14的支路排风管，依次为第一支路排风管13'、公共空间支路排风管13”和第二支路排风管13”'。
本实施例将一套住宅分成三个区域，这三个区域分别为第一房间区域、公共空间和第二房间区域，其中，所有房间分成了两个区域，即第一房间区域和第二房间区域，公共空间独自为一个区域。第一支路排风管13'与第一房间区域的所有房间的回风管2连通；公共空间支路排风管13”与公共空间的回风管2连通；第二支路排风管13”'与第二房间区域的所有房间的回风管2连通。在本实施例中，第一房间区域和第二房间区域位于公共空间的左右两侧。
本实施例的全屋分区域新风置换系统运行时，通过这三条支路排风管分别与进风腔12之间的风门14的开闭切换，顺序实施代替送风管的客厅过道公共空间、左侧第一房间区域的房间、右侧第二房间区域的房间的“分区域错时扫描式”新风置换，可以首先“清扫”通道，再通过清洁过道给左右房间区域的房间输送新风，可以防止客、餐厅过道遗留污浊空气对后续新风的污染，具有更高的新风置换效率。
实施例3
本实施例与实施例1和实施例2不同之处在于，在本实施例的排风模块1中，排风风机15与进风腔12是分离的，请参考图6，即进风腔12和排风腔11是分离的，进风腔12和排风腔11之间采用一段连接管17连通起来。
本实施例采用排风风机15与进风腔12分离之后，排风风机15可以设置在靠近外墙位置，而进风腔12可以设置在房屋套内距离多条支路排风管13所分别连通的多个通风区域最近的位置，也是适宜多条支路排风管13的出风口汇集的位置。本实施例能够分散排风模块1内组件过于集中的问题，增加排风模块1设置灵活性，易于安装。
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