多模式空气管理系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多模式热交换器和空气通风系统及方法。系统的不同模式可通过风扇组件的旋转允许气流进入特定的风道，因而起到既用作风扇又用作阀的作用。每个空气处理单元连接到集中式网络，该集中式网络允许响应于内部或外部空气特征同时对多个单元进行控制。外部空气特征同时对多个单元进行控制。外部空气特征同时对多个单元进行控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多模式空气管理系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年2月11日在美国专利商标局提交的题为“多模式空气管理系统和方法”的美国临时专利申请No.62/972,818的优先权的权益，其内容通过引用结合于此。


[0003]本专利技术涉及空气管理单元(AHU)领域。更具体地，本专利技术涉及具有多模式风扇的AHU领域以及同时控制多个区域中的气流的方法。

技术介绍

[0004]目前，在商业或农业建筑中使用的大多数当前的空气输送单元依靠多年来基本没有变化的传统部件。通常，系统包括连接到离心式风扇的调节风门，过滤器和盘管，该离心式风扇适于在外部空气进入受控区域之前加热该外部空气。通常，这样的部件是体积庞大的，不仅因为它们的单个体积，还因为确保单元良好功能的管道系统和其它辅助补充部件所需的空间。
[0005]当需要时，可以使用诸如阀、收集器等部件在单元内改变气流的方向。在一些更小或技术更先进的单元中，风扇本身，例如电子换向(EC)风扇，可以通过改变其翼片的旋转来改变气流方向。旋转运动的反转，特别是如果在短时间内执行，会需要来自电机的大量能量。目前，风扇叶片的空气动力学特性通常被优化设计以在一个旋转方向上产生有效的气流。因此，使风扇换向通常固有地效率低下，并因此达到高的能量消耗。由于在全世界的各种商业或农业建筑中使用的这种单元的绝对数量，因此找到和应用在能量和空间上效率更高的系统和/或方法来控制和改变气流方向将会大大节约成本。因此，需要一种通过能量高效模式改变来调整一个或多个区域的空气特性的方法和装置。

技术实现思路

[0006]现有技术的缺点通常通过多模式热交换器和空气通风系统来减轻。
[0007]在本专利技术的一个方面，提供了一种多模式空气管理单元(AHU)。AHU包括与暖气流和冷气流无缝流体连通的热交换单元，并包括一个或多个多模态枢转风扇。AHU还可以包括与网络通信的控制器，该控制器被配置成接收来自远程计算机化设备的请求，所述远程计算机化设备例如计算机、智能电话、平板电脑等。控制器还可以被配置成在接收到这样的请求时调节区域的特征。
[0008]在本专利技术的一个方面，AHU可以包括加热、冷却、通风和空气控制功能。可以理解的是，虽然这里描述的实施例控制空气，但是控制任何类型流体的其它实施例也在本专利技术的范围内。
[0009]在本专利技术的另一方面，热交换单元可以是热交换块。热交换块通常由多个平行板制成，这些平行板被设置成在第一方向上接收第一气流，并在第二方向上接收第二气流，而
彼此不接触。第一气流包括几乎全部为冷的空气，第二气流包括几乎全部为暖的空气。每个气流穿过第一面进入并朝着各自的相对面离开，第一气流进入通过的面与第二气流进入的面相邻。
[0010]在本专利技术的又一方面，至少一个风扇可以位于多个气流通道的连接处。风扇可以是适于轴向旋转的定向风扇，例如在单向方向上移动空气的任何类型的风扇。该风扇安装在枢转支架上的风道内，允许至少90度的旋转。该旋转可以由至少一个马达提供动力。马达可以位于风扇的重心之上和/或之下。风扇支架可以是蛋形的并且可以包括在两端的每个端上的开口，每个开口通过通道流体连接允许空气从第一末端流到第二末端。风扇和/或相关联的机构适于提供来自第一风道的气流同时阻挡来自第二风道的气流，从而起到风扇和气流控制作用。当提供来自第一风道的气流时，每个开口可适于与第二风道气密密封，反之亦然。该密封通常旨在始终提供AHU的壳体和风扇装置(mount)之间的接触，即使当在两种模式枢转时也是如此。通过将所述通道从其他风道隔离，只有一个气流通过风扇。
[0011]在一些实施例中，AHU包括壳体。在这样的实施例中，蛋形风扇可以在壳体内自由地枢转或旋转。托架可以允许将枢转风扇从壳体或从AHU移除，例如用于维护或更换目的。在其他实施例中，风扇支架可以具有圆柱形、球形或允许风扇安装和旋转的任何其他形状。
[0012]在本专利技术的另一个方面，AHU包括两个枢转风扇，并且可以提供多达四种不同的操作模式。实际上，第一操作模式提供一个风扇将空气吹出一个区域进入热交换单元，而另一个风扇将空气从热交换单元吹到所述区域。第二操作模式提供风扇将空气吹出一个区域或区域而不将空气导向热交换器单元。第三操作模式提供风扇将空气直接吹入一个区域而不将空气导向热交换器单元。最后，第四操作模式提供风扇将空气直接吹入区域的风扇，而另一个风扇将空气直接吹出该区域，而不将空气导向热交换单元。应当理解，独立于所选择的模式，每个风扇可以将空气引导进入其连接处(its junction)的每个气流通道；进入热交换单元，离开热交换单元，进入受控区域和离开受控区域。
[0013]在本专利技术的另一方面，提供了一种在热交换块上的除霜/除冰和/或清洁装置。该装置连接到适于从块的一侧移动到另一侧的壳体。该装置可以使用由马达组件驱动的蜗杆螺钉来移动。该装置保持在块的相邻表面上。通常，除霜和除冰单元安装在热交换器的冷空气入口附近，并且清洁单元位于热空气入口附近。清洁单元可以辅以噬菌体分配器。
[0014]在本专利技术的又一方面，提供了一种借助于网络通过控制一个或多个AHU来调节区域的方法。在一些实施例中，该方法包括从传感器接收数据、气象数据和污染警报的计算机化装置。该数据可以与一个或多个区域相关联。所接收的数据由计算机化装置分析。在一些实施例中，经计算的动作作为请求被发送到每个AHU单元。
[0015]在本专利技术的另一方面，提供了一种风扇组件。风扇组件包括第一风道，枢转地连接在风道中的壳体，该壳体包括进气通道和排气通道，以及安装在壳体上的风扇单元。在第一模式中，壳体枢转地定向以在第一风道中产生第一空气流，且在第二模式中，壳体枢转地定向以在第一风道中实质上限制所述空气流。在第二模式中，壳体还可以阻挡第一风道中的空气流。在第二模式中，壳体可以密封地阻挡第一风道中的空气流。风扇组件还可以包括容纳第一风道的机壳，该机壳能够包括多个可拆卸部分。在第三模式中，壳体枢转地定向，以在第一风道中产生与所述第一空气流反向的第三空气流。
[0016]风扇组件可以包括第二风道，其中在第一模式中，壳体进一步实质上限制了第二
风道中的空气流，且在第二模式中，壳体在第二风道中产生第二空气流。在第一模式中，壳体可阻挡第二风道中的空气流，且在第二模式中，壳体可阻挡第一风道中的空气流。在第一模式中，壳体可密封地阻挡第二风道中的空气流，且在第二模式中，壳体可密封地阻挡第一风道中的空气流。
[0017]风扇组件可以包括容纳第一和第二风道的机壳。机壳还可以包括多个可拆卸部分。在第三模式中，壳体枢转地定向以在第一风道中产生第三空气流，第三空气流与第一空气流相对。在第四模式中，壳体枢转地定向以在第二风道中产生第四空气流，第四空气流与第二空气流相对。风扇单元可以位于第一和第二风道之间的交叉处。
[0018]风扇组件可以包括至少一个气体传感器，该传感器连接到风扇单元，该气体传感器检测一个或多个气体特征。气体传感器可以是电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种风扇组件，所述风扇组件包括：第一风道；枢转地连接在所述风道中的壳体，所述壳体包括进气通道和排气通道；和风扇单元，其安装到壳体；在第一模式中，所述壳体枢转地定向以在所述第一风道中产生第一空气流；在第二模式中，所述壳体枢转地定向以实质上限制所述第一风道中的空气流。2.如权利要求1所述的风扇组件，在所述第二模式中，所述壳体阻挡所述第一风道中的空气流。3.如权利要求2所述的风扇组件，在所述第二模式中，所述壳体密封地阻挡所述第一风道中的空气流。4.如权利要求1所述的风扇组件，所述风扇组件包括容纳所述第一风道的机壳。5.如权利要求4所述的风扇组件，所述机壳包括多个可拆卸部分。6.如权利要求1所述的风扇组件，在第三模式中，所述壳体枢转地定向以在所述第一风道中产生与所述第一空气流反向的第三空气流。7.如权利要求1所述的风扇组件，所述风扇组件包括第二风道。在第一模式中，所述壳体还实质上限制所述第二风道中的空气流；在第二模式中，所述壳体在所述第二风道中产生第二空气流。8.如权利要求7所述的风扇组件，在所述第一模式中，所述壳体阻挡所述第二风道中的空气流，且在所述第二模式中，所述壳体阻挡所述第一风道中的空气流。9.如权利要求8所述的风扇组件，在所述第一模式中，所述壳体密封地阻挡所述第二风道中的空气流，且在所述第二模式中，所述壳体密封地阻挡所述第一风道中的空气流。10.如权利要求7所述的风扇组件，所述风扇组件包括容纳所述第一和第二风道的机壳。11.如权利要求10所述的风扇组件，所述机壳包括多个可拆卸部分。12.如权利要求7所述的风扇组件，在第三模式中，所述壳体枢转地定向以在所述第一风道中产生第三空气流，所述第三空气流与所述第一空气流相对。13.如权利要求12所述的风扇组件，在第四模式中，所述壳体枢转地定向以在所述第二风道中产生第四空气流，所述第四空气流与所述第二空气流相对。14.如权利要求7所述的风扇组件，其中所述风扇单元位于所述第一风道和第二风道之间的交叉处。15.如权利要求1所述的风扇组件，所述风扇组件包括至少一个气体传感器，所述传感器附接到所述风扇单元，所述气体传感器检测一个或多个气体特征。16.如权利要求15所述的风扇组件，所述气体传感器是电子鼻。17.如权利要求1所述的风扇组件，所述壳体具有弯曲的形状。18.如权利要求1所述的风扇组件，还包括枢转机构，以使所述壳体对于所述第一风道枢转。19.如权利要求18所述的风扇组件，还包括用于启动和停止所述枢转机构的控制器。20.如权利要求19所述的风扇组件，所述控制器被编程以控制所述枢转机构的旋转位置。
21.如权利要求18所述的风扇组件，所述风扇组件包括接合机构，所述接合机构用于接合而后脱离所述枢转机构。22.如权利要求21所述的风扇组件，所述接合机构是手动离合器。23.如权利要求1所述的风扇组件，所述枢转机构包括一个或多个限位开关，所述限位开关配置成检测所述壳体的当前径向位置。24.如权利要求1所述的风扇组件，所述风扇单元是离心式风扇。25.如权利要求1所述的风扇组件，所述风扇单元是轴流式风扇。26.如权利要求1所述的风扇组件，所述壳体是旋转模制的。27.一种在第一区域和第二区域之间的多模式空气管理单元(AHU)，所述AHU包括：结构体；热交换器；连接到所述结构的第一风扇组件和第二风扇组件，所述风扇组件中的每一个包括：第一交叉风道和第二交叉风道，所述第一风道与第一区域流体连通，并且所述热交换器和所述第二风道与所述第一区域和所述第二区域流体连通；壳体，其枢转地连接在所述第一风道和所述第二风道的相交处，所述壳体包括进气通道和排气通道；和安装到所述壳体上的风扇单元，壳体能被枢...

【专利技术属性】
技术研发人员：加布里埃尔，
申请(专利权)人：可持续发展企业能源解决及合伙公司，
类型：发明
国别省市：