本發(fā)明總體上涉及通風設施領域，具體而言涉及一種上送上回空氣凈化系統(tǒng)。

背景技術：

隨著生活水平的提高，人們越來越關注自身健康。一種保持健康的途徑是堅持鍛煉。健身房作為理想的健身鍛煉場所因其設備齊全、教練專業(yè)而日益受到人們青睞。然而，由于城市污染嚴重、尤其是諸如氮氧化合物和硫化物等化學污染以及諸如PM2.5之類的顆粒物污染嚴重，因此如何保持健身房內的空氣潔凈，從而吸引廣大消費者在室外空氣不佳時仍然堅持到健身房鍛煉，成為健身房運營方和消費者共同關注的一個重要問題。此外，健身房中人員密集、出汗較多，且上下班人員波動較大，因此如何根據(jù)變動的人員數(shù)目將空氣質量動態(tài)地保持在較好水平，以同時實現(xiàn)節(jié)能和舒適性，也是一個具有挑戰(zhàn)的任務。

其次，健身房一般都是在樓宇中租賃的場地，然而，樓宇一般采用中央空調，且在下班時間和節(jié)假日一般將關閉中央空調，使得健身房要么必須支付額外的費用來開啟中央空調，但是這將造成資源浪費；要么必須自己購置并安裝大型空調設備、空氣凈化器、排風機等設備，但是這要求高成本的健身房改建并且需要額外的設備安裝空間。

再次，目前的民用空氣凈化系統(tǒng)的功能單一，例如僅僅能夠凈化空氣。如果用戶需要執(zhí)行調溫、除濕、排風等之類的其它任務，則需要分別購置專門的設備，這不僅需要高額的成本，還要求非常大的安裝空間。

此外，目前的空調系統(tǒng)多數(shù)采用新風集中處理(除濕、調溫和過濾)，而循環(huán)風在每間健身房都單獨處理，處理方式分為“一次回風”或“一、二次回風”。“一次回風”是指健身房回風全部與所需新風混合并進入循環(huán)機組進行除濕、調溫和過濾等處理；“一、二次回風”是指健身房一部分回風與所需新風混合并進入循環(huán)機組的表冷器進行除濕以后再與剩余回風混合并進行調溫和過濾等處理?！耙淮位仫L”系統(tǒng)簡單，但是所有回風全部經循環(huán)機組除濕以后達到機器露點溫度(通常低于16°C)，因此還需加熱以達到送風溫度，從而導致“冷”、“熱”相抵，既浪費冷量又消耗熱量，非常不節(jié)能?！耙?、二次回風”系統(tǒng)能達到節(jié)能的效果，但為了實現(xiàn)自動控制需要增加自動調節(jié)閥和執(zhí)行機構，導致在實際應用中往往故障率高、調試難度大，造成該系統(tǒng)推廣困難。

另外，在空氣循環(huán)系統(tǒng)中，需要將新風和經處理的回風充分混合，然后再輸送回到房間中。如果混合不均勻，則將直接影響輸出風的空氣質量，例如局部輸出風的含氧量偏低或溫度較高。但是新風由于經過除濕、調溫加濕和凈化等處理而往往比回風具有明顯更高的壓頭(或稱風壓)并相應地具有更高風速，因此在直接將風壓不同的新風和回風混合時，很難實現(xiàn)均勻混合。而如果將二者在前置管道中事先混合，則一來需要較長的混合管道，二來高壓頭新風容易阻礙低壓頭循環(huán)風的正向流動，甚至使低壓頭循環(huán)風倒流，即發(fā)生所謂“氣堵”現(xiàn)象。因此，在現(xiàn)有技術中，一般盡量避免直接合并傳輸壓頭相差大的新風和循環(huán)風的輸送管道，而是首先對它們的壓頭進行調節(jié)以后再合并兩條輸送管道，但這也導致顯著提高的成本。

當今的凈化空調系統(tǒng)的技術趨勢是向節(jié)能、系統(tǒng)簡單、操作維護方便的方向發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

從現(xiàn)有技術出發(fā)，本發(fā)明的任務是提供一種上送上回空氣凈化系統(tǒng)，利用該上送上回空氣凈化系統(tǒng)，可以一并實現(xiàn)新風的除濕、調溫、凈化、排風等多種處理功能，并且對排風的廢熱/廢冷加以利用以實現(xiàn)節(jié)能，而且將新風處理功能和回風處理功能完全分割，對新風進行深度除濕，并且在新風量較少(優(yōu)選1200-1500m³/h)時可以抵消室內(如健身房和室內運動場)的熱濕負荷(包括顯熱和潛熱)，為防止結露，對新風進行深度除濕后，略微再加熱，回風處理只包括空氣凈化功能，以滿足空氣質量要求并實現(xiàn)進一步節(jié)能；通過安裝在送風天花處的風機過濾單元(Fan Filter Unit，F(xiàn)FU)向室內輸送新風(上送)和由送風天花的回風口吸取回風(上回)、周而復始完成凈化功能，完全省去了布置單獨的回風處理裝置的必要，而且無需回風管道或回風夾道，且健身房器械設備的布置不受氣流組織的限制；此外，還能夠將回風和新風均勻地混合后輸送到房間中，改善出風質量。

在本發(fā)明的第一方面，前述任務通過一種上送上回空氣凈化系統(tǒng)來解決，該空氣凈化系統(tǒng)包括：

·健身房排風新風一體機柜，包括：

第一機柜，其具有：

用于引入待排風的排風入口；

用于排出待排風的排風出口；

排風通道，其將排風入口與排風出口相連接以用于引導待排風；

排風風機，其在排風通道中布置在排風入口與排風出口之間以用于將待排風從排風入口向排風出口引導；

熱回收裝置，其在排風通道中布置在排風風機與排風出口之間，所述熱回收裝置包括板式換熱器以用于回收排風中的廢熱或廢冷；

用于引入新風的新風入口，所述新風入口與板式換熱器連通以用于吸收由板式換熱器從待排風中收集的廢熱或廢冷；

新風預處理裝置，其布置在新風入口處以用于對新風進行預處理；

第一新風通道，其將新風入口與第二機柜連接以用于將新風從新風入口引導到第二機柜；

新風進風風機，其在第一新風通道中在新風流動方向上布置在熱回收裝置之后以用于將新風引入第一機柜；以及

第二機柜，其具有：

新風出口，其用于送出新風；

第二新風通道，其將第一新風通道與新風出口連接以用于將新風從第一機柜引導到新風出口；

空調用室內機，其包括布置在第二新風通道中的除濕器和加熱器；

空調用戶外機，其包括數(shù)碼變容量直膨式風冷機組以用于向除濕器供冷；以及

新風出風風機，其用于將新風通過新風出口從第二機柜中排出；

·送風天花，其能夠布置在房間的頂部，所述送風天花具有：

靜壓倉，其用于混合回風和新風；

回風口，其與房間連通以用于從房間中將回風引入到靜壓倉中；

定向送風器，該定向送風器布置在靜壓倉中并且通過新風管道與健身房排風新風一體機柜的新風出口連通，其中所述定向送風器具有背向回風口布置的送風孔，使得通過送風孔送出的新風在被均勻混風送風天花的壁部反彈以后與從回風口引入的回風均勻地混合；以及

風機過濾單元，其進風口與靜壓倉連通并且其出風口與房間連通以用于將經混合的回風和新風吹送到房間中，所述風機過濾單元包括用于對輸入的新風和回風進行凈化過濾的過濾層；以及

·排風口，其布置在房間中并且與健身房排風新風一體機柜的排風入口連通以用于將待排風從房間中排出。

根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點：(1)該上送上回空氣凈化系統(tǒng)將新風、排風、調溫、除濕和凈化等多種功能相集成，從而降低了設備成本和安裝成本；(2)該上送上回空氣凈化系統(tǒng)對廢熱和廢冷加以利用，即熱回收裝置將待排風中的廢熱或廢冷轉移到新風中，從而實現(xiàn)節(jié)能效果；(3)在根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)中，通過將新風的處理和回風的處理完全分開(即新風處理機不對回風進行處理、如除濕、調溫)，可以極大地節(jié)省電能，這是因為，根據(jù)發(fā)明人的獨特洞察力發(fā)現(xiàn)，只需要對一定量的新風進行深度除濕、調溫和凈化處理，而對回風(亦稱循環(huán)風)僅需進行凈化處理，就已經可以將房間的空氣質量保持在理想的水平，因為室內人員僅僅少量增加室內的濕度和溫度，因此這部分少量增加的濕度和溫度完全可以單單通過經處理的新風來抵消，而不需要對回風進行除濕和調溫；這樣一來，不僅節(jié)省了用于對回風進行除濕、調溫的電能，而且由于將除濕過程全部轉移到一體機柜中而不在回風處理機中執(zhí)行除濕功能，還避免了一次回風中的“冷熱相抵”缺點，提高了溫控效率；(4)利用根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)風壓不同并由此風速不同的新風和回風的均勻混合，其基于的原理是，風壓和風速較高的新風在背向回風口的方向上傳輸一定距離并經過壁部的反彈以后，其風壓和風速已經減弱到合適水平，此時再與回風口處的回風混合，可容易地實現(xiàn)較均勻的混合；本發(fā)明的送風裝置無需專用閥門、執(zhí)行機構以及復雜的控制流程，其控制流程簡單、成本低廉而且混合效果好；(5)根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)配備有轉速可無級調整的無刷直流電機，因此其新風量、回風量和排風量均可根據(jù)人員數(shù)目的變動來動態(tài)地調整，以實現(xiàn)優(yōu)化的空氣參數(shù)和較低的能耗；(6)通過“上送”“上回”空氣凈化系統(tǒng)，完全省去了布置單獨的回風處理裝置的必要，也就是說，安裝在送風天花處的FFU一并承擔了循環(huán)風(或稱回風)處理的功能并且省去了回風管道和回風夾道，這大大節(jié)省了空間和成本，而且通過調節(jié)空氣凈化系統(tǒng)的新風量、回風量等參數(shù)，完全可以滿足健身房之類場所的空氣質量要求。

在根據(jù)本發(fā)明的一個擴展方案中規(guī)定，所述送風天花具有多個回風口和多個風機過濾單元，其中回風口與風機過濾單元交錯布置。通過該擴展方案，可以實現(xiàn)較大的回風出風面，以達到較好地覆蓋諸如健身房之類的房間。

在根據(jù)本發(fā)明的另一擴展方案中規(guī)定，所述回風口和風機過濾單元被布置為使得四個回風口包圍一個風機過濾單元。通過該擴展方案，可以實現(xiàn)回風口與風機過濾單元(即送風天花出風口)的最優(yōu)搭配，實現(xiàn)較好的回風和出風效果。

在本發(fā)明的又一擴展方案中規(guī)定，排風口布置在房間的下部。通過該擴展方案，可以實現(xiàn)較好的排風效果，因為運動時呼出的二氧化碳、水蒸氣等由于比空氣重而大部分沉積在地板附近，因此通過將排風口布置在地板附近可以實現(xiàn)較高效的排風換氣效果。

在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，在健身房排風新風一體機柜的新風入口和排風出口中分別布置有重力自鎖風門，所述重力自鎖風門具有：

風板，其尺寸與風口相匹配；

翻轉軸，其穿過風板使得風板能夠繞翻轉軸翻轉；

配重，其布置在所述風板的一端，使得風板在不受外力的情況下保持豎直以封閉風口；以及

止擋，其布置在出風口的頂部和/或底部以用于防止風板反向偏轉。

通過該優(yōu)選方案，在沒有引入新風或者排出待排風的情況下，可以實現(xiàn)各風門的自動封閉，從而有效地防止污染物或異物通過風門進入風道造成污染或堵塞。另一方面，止擋可以防止風板的反向偏轉。

在本發(fā)明的又一優(yōu)選方案中規(guī)定，新風風機和/或風機過濾單元和/或排風風機配備有無刷直流電機，其中所述無刷直流電機的轉速能夠無級地調整。通過該優(yōu)選方案，可以實現(xiàn)無刷直流電機的無級調速并且實現(xiàn)新風量、回風量和排風量的自由調節(jié)。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，上送上回空氣凈化系統(tǒng)被配置為根據(jù)房間的空氣質量要求和人數(shù)調節(jié)新風風機和風機過濾單元的轉速。通過該優(yōu)選方案，可以實現(xiàn)適宜的空氣參數(shù)和較低的能耗。例如，為健身房的每200平方米提供新風量1500m³/h或者為每50人提供新風量1500m³/h，此時的新風足以帶走室內人員的熱濕負荷(包括顯熱和潛熱)，而當人員較少時，可以酌情或成比例地(但最低不少于800m³/h)降低新風量，例如當人較少時，新風量降至1200m³/h。

在本發(fā)明的一個擴展方案中規(guī)定，所述房間為健身房或室內運動場。通過該擴展方案，可以實現(xiàn)健身房或室內運動場的較佳空氣質量和較低能耗。

在本發(fā)明的另一擴展方案中規(guī)定，其中所述上送上回空氣凈化系統(tǒng)被配置為：

在夏季將房間內的溫度保持在26℃、相對濕度保持在55％；以及

在冬季將房間溫度保持在20℃并且在不加濕的情況下將相對濕度保持在35％。

通過該擴展方案，可以以在空氣質量較適宜的情況下實現(xiàn)節(jié)能效果，因為所述參數(shù)為本發(fā)明人經過研究試驗得出既能維持室內空氣的較好舒適性、又能實現(xiàn)節(jié)能的空氣參數(shù)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述空氣凈化系統(tǒng)還包括實時檢測系統(tǒng)，所述健身房實時檢測系統(tǒng)包括溫度檢測儀、濕度檢測儀、風速檢測儀、壓差檢測儀、以及粒子檢測儀，并且所述空氣凈化系統(tǒng)被配置為根據(jù)所檢測的溫度、濕度、風速、壓差數(shù)值、粒子濃度來調節(jié)所述新風風機(包括新風進風風機和新風出風風機)和/或風機過濾單元和/或排風風機的無刷直流風機的轉速、以及調節(jié)數(shù)碼變容量直膨風冷機組的冷量。所述壓差例如可以是氣流在經過過濾層(亦稱濾芯)以前和以后的壓力差，從而通過監(jiān)視壓力差來監(jiān)控過濾層的壽命。通過該優(yōu)選方案，可以動態(tài)地將健身房內的空氣參數(shù)自動地維持在滿足相應空氣質量要求的范圍內。

在根據(jù)本發(fā)明的一個擴展方案中規(guī)定，第一機柜還包括布置在新風入口與新風進風風機之間的化學過濾模塊以用于對新風進行化學過濾，其中所述過化學過濾模塊包括中效過濾層。此外，布置在新風入口處的新風預處理裝置也可以包括粗效過濾層和中效過濾層。通過該擴展方案，可以首先濾除空氣中的2.5μm和10μm的大顆粒并且降低化學污染物(例如NO_x、SO_x、NH₃和TVOC)的濃度，從而促進后續(xù)對新風的精細過濾。所述化學過濾模塊例如為筒狀結構，內裝多種配方活性炭填料。

在本發(fā)明的第二方面，前述任務通過一種健身房來解決，該健身房具有根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)。該健身房同樣具有根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)的優(yōu)點，即將新風、排風、除濕、調溫、凈化等多種功能相集成、節(jié)能、回風和新風混合效果好。

附圖說明

下面結合附圖參考具體實施例來進一步闡述本發(fā)明。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)的示意圖；

圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的健身房排風新風一體機柜的內部結構圖；

圖2B示出了熱回收裝置的從圖2A的A方向來看的視圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的重力自鎖風門的示意圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化系統(tǒng)的健身房實時檢測系統(tǒng)的示意圖；以及

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的送風天花的仰視圖。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)100的示意圖。應當指出，各附圖中的各組件可能為了圖解說明而被夸大地示出，而不一定是比例正確的。在各附圖中，給相同或功能相同的組件配備了相同的附圖標記。在此，還應當指出，盡管本發(fā)明是以包括健身人員107的健身房為例來說明的，但是應當理解，這僅僅是示意性的，本發(fā)明還可以應用于人數(shù)眾多且對空氣質量有較高要求的其它場合、例如室內運動場、大會議室、大禮堂等等。

如圖1所示，上送上回空氣凈化系統(tǒng)100包括健身房排風新風一體機柜200(包括其數(shù)碼變容量直膨式風冷機組108)。健身房排風新風一體機柜200由于其緊湊外形可布置在健身房的角落中而不影響正常通行，從而可省去用于布置空氣凈化系統(tǒng)的傳統(tǒng)專用機房。但是其它布置方式也是可設想的。健身房排風新風一體機柜200被配置為從新風入口214(參見圖2A)引入新風并且將經凈化過濾、調溫、調濕的新風通過新風出口218經由新風管道101輸送給定向送風器103。健身房排風新風一體機柜200還被配置為將從排風口106經由排風管道102引入排風入口203的排風進行熱回收和凈化過濾并通過排風出口216排出到室外。此外，在圖1中還示出了與健身房排風新風一體機柜200配套使用的戶外機、如數(shù)碼變容量直膨式風冷機組108，其用于向除濕器209供冷。關于健身房排風新風一體機柜200的進一步的結構和功能細節(jié)，請參閱圖2A和圖2B及其相應描述，在此就不加以贅述。

上送上回空氣凈化系統(tǒng)100還包括送風天花109，送風天花109例如可以實現(xiàn)為上技術夾層。送風天花109包括靜壓倉110，其用于將從新風管道101引入送風天花109的新風和從回風口104引入的回風均勻混合并經風機過濾單元105凈化過濾后送入室內。送風天花109還包括回風口104，其與健身房連通以用于從健身房中將回風引入到靜壓倉110中。回風口104的尺寸可以根據(jù)需要來設計。此外，送風天花109還包括布置在靜壓倉110中的定向送風器103，該定向送風器103通過新風管道101與健身房排風新風一體機柜200的新風出口218(參見圖2)連通以用于將新風引入到送風天花109中。在本實施例中，定向送風器101被構造為管道，但是在其它實施例中也可以構造為其它形式、例如帶孔風板、帶孔環(huán)形管等等。所述定向送風器103具有背向回風口104布置的送風孔(未示出)，使得通過送風孔送出的新風(在圖1中用向上箭頭示出)能夠在被送風天花109的壁部(例如頂部)反彈以后與回風均勻地混合。定向送風器103的存在使得能夠在不顯著增加靜壓倉的空間的情況下使新風和回風更加充分和均勻地混合，從而省去了傳統(tǒng)空氣凈化設備中為了實現(xiàn)風壓不同的新風和回風的均勻混合所采用的高成本和復雜的閥門系統(tǒng)及其執(zhí)行機構。

送風天花109還包括風機過濾單元105，其進風口(未示出)與靜壓倉110連通并且其出風口111與健身房連通以用于將在靜壓倉110中已經均勻混合的回風和新風吹送到健身房中，所述風機過濾單元105包括用于對輸入的新風和回風進行凈化過濾的過濾層(未示出)。在此，風機過濾單元105優(yōu)選地配備有轉速可無級調節(jié)的無刷直流電機，使得可以根據(jù)健身房的空氣質量參數(shù)來調整風機過濾單元105的轉速并同時調整健身房排風新風一體機柜200的新風量、新風溫度、新風濕度等參數(shù)。例如，為健身房的每200平方米提供新風量1500m³/h或者為每50人提供新風量1500m³/h，此時的新風足以帶走健身人員107的熱濕負荷(包括顯熱和潛熱)，而當人員較少時，可以酌情或成比例地(但最低不少于800m³/h)降低新風量，例如當人較少時，新風量降至1200m³/h。

上送上回空氣凈化系統(tǒng)100還包括排風口106。在圖1中，排風口106被示為布置在健身房的下部，從而實現(xiàn)較好的排風效果，因為運動時呼出的二氧化碳、水蒸氣等由于比空氣重而大部分沉積在健身房下部，因此通過將排風口布置在下部、如地板附近可以實現(xiàn)較高效的排風換氣效果。排風口106與健身房排風新風一體機柜的排風入口203連通以用于將待排風從健身房中排出。

下面描述健身房空氣凈化系統(tǒng)100中的空氣流動方向。

關于新風：首先，新風從健身房排風新風一體機柜200的新風入口214被引入并且經過健身房排風新風一體機柜200的凈化、過濾、調溫和除濕處理后通過新風管道101被輸送到送風天花109的定向送風器103中。在送風天花109中，新風通過定向送風器103在背向回風口104的方向上被送風天花109的壁部、如頂部反彈后在靜壓倉110中與從回風口104引入的回風充分均勻地混合，然后在經過風機過濾單元105的凈化過濾作用以后被輸送到健身房中。

關于回風：健身房內的空氣經回風口104進入送風天花109的靜壓倉110中，在靜壓倉110中與新風充分和均勻地混合以后經過風機過濾單元105的凈化過濾作用，然后進入健身房。

關于排風：待排風通過排風口106經由排風管道102進入排風新風一體機柜200中，并且那里經過熱回收以后被排出到室外。

根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)100至少具有下列優(yōu)點：(1)該上送上回空氣凈化系統(tǒng)100將新風、排風、調溫、除濕和凈化等多種功能相集成，從而降低了設備成本和安裝成本；(2)該上送上回空氣凈化系統(tǒng)對廢熱和廢冷加以利用，即熱回收裝置將待排風中的廢熱或廢冷轉移到新風中，從而實現(xiàn)節(jié)能效果；(3)在根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)100中，通過將新風的處理和回風的處理完全分開(即新風處理機不對回風進行空調處理、如除濕、調溫)，可以極大地節(jié)省電能，這是因為，根據(jù)發(fā)明人的獨特洞察力發(fā)現(xiàn)，只需要對一定量的新風進行深度除濕、調溫和凈化處理，而對回風(亦稱循環(huán)風)僅需進行凈化處理，就已經可以將房間的空氣質量保持在理想的水平，因為室內人員僅僅少量增加室內的濕度和溫度，因此這部分少量增加的濕度和溫度完全可以單單通過經處理的新風來抵消，而不需要對回風進行除濕和調溫；這樣一來，不僅節(jié)省了用于對回風進行除濕、調溫的電能，而且由于將除濕過程全部轉移到一體機柜中而不在回風處理機中執(zhí)行除濕功能，還避免了一次回風中的“冷熱相抵”缺點，提高了溫控效率；(4)利用根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)100，可以實現(xiàn)風壓不同并由此風速不同的新風和回風的均勻混合，其基于的原理是，風壓和風速較高的新風在背向回風口104的方向上傳輸一定距離并經過壁部(如頂壁、可能還有側壁)的反彈以后，其風壓和風速已經減弱到合適水平，此時再與回風口104處的回風混合，可容易地實現(xiàn)較均勻的混合；本發(fā)明的送風裝置無需專用閥門、執(zhí)行機構以及復雜的控制流程，其控制流程簡單、成本低廉而且混合效果好；(5)根據(jù)本發(fā)明的上送上回空氣凈化系統(tǒng)100配備有轉速可無級調整的無刷直流電機，因此其新風量、回風量和排風量均可根據(jù)人員數(shù)目的變動來動態(tài)地調整，以實現(xiàn)優(yōu)化的空氣參數(shù)和較低的能耗；(6)通過上送上回空氣凈化系統(tǒng)，完全省去了布置單獨的回風處理裝置、回風管道和回風夾道的必要，也就是說，送風天花一并承擔了回風處理的功能，這大大節(jié)省了空間和成本，而且通過調節(jié)空氣凈化系統(tǒng)的新風量、回風量等參數(shù)，完全可以滿足健身房之類場所的空氣質量要求。

圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的健身房排風新風一體機柜200的內部結構圖。

如圖2A所示，健身房排風新風一體機柜200包括第一機柜201和第二機柜202。第一機柜201和第二機柜202既可以為一體化成形，也可以分別成形后通過組裝生成。

第一機柜201具有用于引入待排風的排風入口203和用于排出待排風的排風出口216。第一機柜201還具有排風通道(未示出)，其將排風入口203與排風出口216相連接以用于引導待排風，其中排風通道既可以為專門的管道，也可以由第一機柜201的壁部圍成。第一機柜201還具有排風風機204，其在排風通道中布置在排風入口203與排風出口216之間以用于將待排風從排風入口203向排風出口216引導。排風風機204優(yōu)選配備有轉速可無級調整的無刷直流電機，使得可以通過調節(jié)風機轉速來調整排風量，從而調整健身房內的氣壓，以達到所期望的壓差效果。

第一機柜201還具有熱回收裝置206，其在排風通道中布置在排風風機204與排風出口216之間。所述熱回收裝置206包括板式換熱器(或稱蜂窩換熱器)以用于回收排風中的廢熱或廢冷。所述板式換熱器例如包括多個相互垂直布置的換熱板217，使得待排風能夠垂直于新風方向流動(參見圖1中的單箭頭)并且通過換熱板217將廢熱或廢冷傳遞給新風。換熱板217例如由極薄銅板制成，但是其它良導熱材料也是可設想的。熱回收裝置206的進一步細節(jié)參見圖2B。

第一機柜201還具有用于引入新風的新風入口214，所述新風入口214與換熱板217連通以用于將新風引入到換熱板217中。第一機柜201還具有第一新風通道(未示出)，其將新風入口與第二機柜202連接以用于將新風從新風入口214引導到第二機柜202。第一新風通道既可以是專用管道，也可以由第一機柜的壁部形成。第一機柜201還具有新風進風風機208，其在第一新風通道中在新風流動方向(參見圖2A中箭頭)上布置在熱回收裝置206之后以用于將新風引入第一機柜201。

第一機柜201還具有新風預處理裝置205，其布置在新風入口214處以用于對新風進行預處理。新風預處理裝置205包括用于濾除空氣中的大顆粒物的粗效過濾層和中效過濾層。

第一機柜201還具有可選的化學過濾模塊207，該化學過濾模塊207布置在新風入口214與新風進風風機208之間的以用于對新風進行化學過濾。通過化學過濾模塊207，降低化學污染物(例如NO_x、SO_x、NH₃和TVOC)的濃度，從而促進后續(xù)對新風的精細過濾。所述化學過濾模塊207例如為筒狀結構，內裝多種配方活性炭填料。

圖2A中還示出了第二機柜202。第二機柜202具有第二新風通道，其將第一新風通道與新風出口218連接以用于將新風從第一機柜201引導到新風出口218。在圖2A中，第一機柜中201的第一新風通道通過通道221與第二機柜202中的第二新風通道連通以用于輸送新風。

第二機柜202還具有空調用室內機，其包括布置在第二新風通道中的除濕器209和加熱器210，其中除濕器209例如是氟利昂直接蒸發(fā)式表面冷卻器(或稱表冷器)，其用于對新風進行深度除濕。加熱器210用于對經除濕的溫度較低的空氣加熱到適宜的溫度，以控制低溫送風不結露，加熱器210例如為電加熱絲。

第二機柜202還具有用于供應冷源的空調用戶外機，其包括數(shù)碼變容量直膨式風冷機組108(參見圖1)以用于向除濕器209供冷。

數(shù)碼變容量直膨式風冷機組108的特點在于，在除濕時，制冷劑通過直接蒸發(fā)與新風直接換熱以完成除濕功能，其系統(tǒng)簡單，效果好。

第二機柜202還包括新風出風風機213，其用于將新風從第二機柜202中排出。新風出風風機213的進風方向既可以垂直于新風流動方向，也可以平行于新風流動方向。最后，第二機柜202還包括新風出口218，其用于排出新風。

第二機柜202還可選地包括控制模塊212，其被配置為在夏季時調節(jié)新風的送風溫度比露點溫度高1℃-2℃以防止結露、以及在冬季時控制室溫為20℃-23℃并且控制相對濕度為35％-40％。此外，控制模塊212還可以根據(jù)從健身房實時監(jiān)測系統(tǒng)400(參見圖4及其相應描述)接收的檢測數(shù)據(jù)來調節(jié)新風風機(包括新風進風風機208和新風出風風機213)的無刷直流電機的轉速以將溫度、濕度、含氧量等參數(shù)維持在合理的范圍內。

第一機柜201的新風入口214和排風出口216可選地可以分別具有重力自鎖風門215，使得在沒有引入新風或者排出待排風的情況下，可以實現(xiàn)各風門214和216的自動封閉，從而有效地防止污染物或異物通過風門214和216進入風道造成污染或堵塞。重力自鎖風門215的進一步細節(jié)將在圖3中予以闡述。

此外，新風進風風機208和新風出風風機213配置有轉速可調的無刷直流電機。如此一來，一方面可以實現(xiàn)節(jié)能，因為使用無刷直流電機與使用交流風機相比可以節(jié)省30％電能。另一方面，通過使用轉速可調的電機，可以實現(xiàn)新風量的調節(jié)，以適應于多種工況要求，實現(xiàn)一機多用。單臺風機的功率例如為150-300W，隨著風量變化，其功率變化為大約10％。此外，犧牲部分節(jié)能效果以實現(xiàn)一機多用、變工況使用的方案也是可行的。無級調速與交流電機變頻分檔調速相比，系統(tǒng)要簡單得多，從而降低了控制成本。針對潔凈度的改變，可相應調節(jié)回風量(改變回風風機的轉速)。

在本一體機柜中，新風量的取值例如可以為1200m³/h、1000m³/h、800m³/h，新風在降溫除濕后均具備消除各類健身房內顯熱的能力。其它新風量也是可設想的。適當增加經深度除濕的新風量完全可以消除各類健身房內的熱濕負荷(包括顯熱和潛熱)。因此，可以將健身房的“凈化空調”系統(tǒng)的“空調功能”與“凈化功能”分開實施，以從根本上回避凈化空調系統(tǒng)的“冷”、“熱”相抵的弊端。而且本一體機柜還可以使健身房凈化空調系統(tǒng)大大簡化、較少閥門數(shù)、降低自動控制難度，其操作方便，維護簡單并且節(jié)能效果好。

此外，在本一體機柜中，通過新風進風風機208與新風出風風機213的串聯(lián)使用，實現(xiàn)風機壓頭疊加，以解決一體機柜中由于多功能段而需要高壓頭的技術瓶頸。

深度除濕屬于低溫送風，除了略微再加熱措施以外，循環(huán)風的風機溫升(例如0.5-1.5℃左右)可以降低“送風結露”的風險。

下面分別闡述健身房排風新風一體機柜200中的待排風和新風的流動過程。

待排風的流動過程如下：首先，待排風在排風風機204的作用下進入第一機柜201的排風通道，并且通過熱回收裝置206并且把廢冷或廢熱傳遞給換熱板217，換熱板217進而把所述廢冷或廢熱傳遞給在換熱板217中輸送的新風；然后，待排風從排風出口216被排出。

新風的流動過程如下：首先，新風在新風進風風機208的作用下從第一機柜201的新風入口214中進入第一機柜201的第一新風通道，在經過新風預處理裝置205的凈化過濾以后進入換熱板217并吸收來自待排風的廢熱或廢冷并升溫或降溫；然后，新風穿過可選的化學過濾模塊207以經歷初步凈化過濾；經初步凈化過濾的新風然后離開第一機柜201并通過通道221進入第二機柜202的第二新風通道，在第二機柜202中，新風在分別經歷除濕器209的深度除濕、加熱器210的加熱以后在新風出風風機213的作用下通過新風出口218離開第二機柜202。

圖2B示出了熱回收裝置206的從圖2A的A方向來看的視圖。在圖2B中，用箭頭來表示待排風的流動方向，并且用交叉線來表示新風的流動方向。從圖2B中可以看出，熱回收裝置206包括多個換熱板217，所述換熱板217例如相互垂直布置以形成分別供待排風和新風通過的通道，并且兩種通道互不連通以防止新風和待排風的不期望的混合。換熱板217用于收集從換熱板217通過的待排風(見圖2B中的箭頭)的廢熱或廢冷，并且將所述廢熱或廢冷傳遞給進入換熱板217中的新風(參見圖2B中的交叉線)。通過該熱回收裝置206，可以實現(xiàn)待排風的廢熱或廢冷的再利用，從而實現(xiàn)節(jié)能效果。換熱板217例如可以是極薄銅板，但是由其它導熱材料制成的換熱板217也是可設想的。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的重力自鎖風門215的示意圖。如圖2A所示，重力自鎖風門215例如布置在新風入口214中，但是也可以設想，將重力自鎖風門215布置在排風出口216中。

重力自鎖風門215包括風板301，其尺寸與風口相匹配。例如，風板301的尺寸被確定為使得在風板301豎直時能夠剛好蓋住風口、即新風入口214，以實現(xiàn)封閉效果。風門可以由塑料、木材或其它輕質材料制成。

重力自鎖風門215還包括翻轉軸303，其穿過風板301使得風板301能夠繞翻轉軸303翻轉。

如圖3所示，在風板301的一端、例如下端布置有配重302，使得風板301在不受外力的情況下保持豎直以封閉風口。配重例如可以是金屬等高密度材料制成。配重302被安裝在風板301上的合適位置處，使得風板301在不受外力、即沒有待排風或新風時在重力作用下自然回復到最低點、即重力勢能最小處，從而封閉風口。而當在引入新風或排出待排風時，風板301在新風的吸力或待排風的推力作用下克服重力繞翻轉軸303翻轉，從而產生縫隙，使得新風或待排風能夠通過所述縫隙進入風口或從風口排出(參見圖3中箭頭)。圖3中還示出了止擋304，所述止擋304可以布置在風口的底部和/或頂部。通過止擋304，可以防止風板反向運動、即與氣流(新風、待排風)運動方向相反的方向運動。

通過重力自鎖風門215，在沒有引入新風或者排出待排風的情況下，可以實現(xiàn)各風門的自動封閉，從而有效地防止污染物或異物通過風門進入風道造成污染或堵塞。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的健身房新風排風一體機柜100的實時檢測系統(tǒng)400的示意圖。

在圖4中，實時檢測系統(tǒng)400示例性地包括溫度檢測儀401、濕度檢測儀402、壓差檢測儀403、以及粒子檢測儀404，它們分別被配置為檢測健身房內的溫度、濕度、壓差數(shù)值和粒子濃度或粒子數(shù)。在本實施例中，實時檢測系統(tǒng)400還可以包括無線發(fā)射單元405，其被配置為以無線方式將所檢測到的溫度值、濕度值、風速值、壓差值和粒子濃度值或粒子數(shù)發(fā)送給布置在一體機柜200中的控制模塊212。控制模塊212根據(jù)所接收到的信息來手動或自動地對系統(tǒng)進行調節(jié)，維持各類健身房所期望的空氣參數(shù)，也包括參數(shù)的顯示和報警。在此，應當指出，盡管在本實施例中將實時檢測系統(tǒng)400示為以無線方式與控制模塊212通信，但是在其它實施例中，也可以通過有線方式進行通信，而且在其它實施例中，可以在健身房內布置更少或更多的檢測裝置。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的送風天花109的仰視圖。

如圖5所示，送風天花109包括交錯布置的多個回風口104和多個風機過濾單元105。在此應當指出，圖5中所示的回風口104和風機過濾單元105的布置方式和數(shù)目僅僅是示例性的，在其它方式中，可以采用其它數(shù)目和布置方式。在圖5中，回風口104和風機過濾單元105被布置為使得四個回風口104包圍一個風機過濾單元105。這樣的布置可以繼續(xù)延續(xù)，直到覆蓋所期望的面積。通過這種布置，可以實現(xiàn)回風口104與風機過濾單元105(即送風天花出風口)的最優(yōu)搭配，實現(xiàn)較好的回風和出風效果。

雖然本發(fā)明的一些實施方式已經在本申請文件中予以了描述，但是對本領域技術人員顯而易見的是，這些實施方式僅僅是作為示例示出的。本領域技術人員可以想到眾多的變型方案、替代方案和改進方案而不超出本發(fā)明的范圍。所附權利要求書旨在限定本發(fā)明的范圍，并藉此涵蓋這些權利要求本身及其等同變換的范圍內的方法和結構。