國內(nèi)外新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展路線及重點專利研究

萬閃閃 國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心材料部

陳超 國家知識產(chǎn)權(quán)運營公共服務(wù)平臺

一、前言

近年來，大氣污染與室內(nèi)空氣污染日益引起社會的高度關(guān)注，隨著人民生活水平的提高，人們對室內(nèi)環(huán)境健康的要求逐步提高，空氣凈化器逐漸走進(jìn)千家萬戶，但是空氣凈化器使用時通常需要關(guān)閉門窗，門窗長時間緊閉，將使室內(nèi)二氧化碳累積，不利于人體健康，新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)運而生，并于近幾年得到迅猛發(fā)展。

二、新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

新風(fēng)系統(tǒng)的主要功能是利用風(fēng)機(jī)將室外新鮮空氣經(jīng)過一系列處理方式，例如過濾、凈化、熱回收、離子交換、溫度調(diào)節(jié)等處理后輸送到室內(nèi)，再把室內(nèi)的暖濕廢氣排出到室外，從而實現(xiàn)氣流通風(fēng)。家用新風(fēng)系統(tǒng)主要分為管道式新風(fēng)系統(tǒng)（中央新風(fēng)系統(tǒng)）和無管道新風(fēng)系統(tǒng)，無管道新風(fēng)系統(tǒng)包括柜式新風(fēng)機(jī)和壁掛式新風(fēng)機(jī)[1]。管道式新風(fēng)系統(tǒng)（中央新風(fēng)系統(tǒng)），包括新風(fēng)機(jī)主機(jī)和管道，新風(fēng)機(jī)主機(jī)通過管道連接每個房間，一個主機(jī)就能把新鮮空氣送到每個房間。無管道新風(fēng)系統(tǒng)，顧名思義就是不需要管道，其主體結(jié)構(gòu)與管道式新風(fēng)系統(tǒng)的新風(fēng)機(jī)主機(jī)并無區(qū)別，無論裝修前后都可以安裝，但要把新鮮空氣送到每個房間通常需要在每個房間分別安裝一臺[2]。

三、新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)路線及重點專利技術(shù)

（一）1976年日本三洋電機(jī)株式會社申請的專利JP昭51-76781提出了一種新風(fēng)系統(tǒng)中的全熱交換素子。該專利技術(shù)提出一種新風(fēng)系統(tǒng)中的全熱交換素子，其基材是一種特殊的紙，它的密度比普通紙大很多，氣體移動率很低（這樣能夠保證不混風(fēng)），但是這紙上是有開孔的，可以通過水分子，從而實現(xiàn)潛熱的回收，同時，全熱交換素子的開孔尺寸要求0.3豪微米以下，因為水分子直徑小于0.3豪微米，而排風(fēng)中的氮氣、二氧化碳、甲烷等臟物質(zhì)的分子直徑都大于0.3微米，所以在實現(xiàn)潛熱回收的同時排風(fēng)中的臟物質(zhì)不會從開孔中回到室內(nèi)。

（二）1992年申請的ZLCN92222147.2提出了壁掛式新風(fēng)機(jī)并采用了內(nèi)設(shè)過濾網(wǎng)的形式。該專利技術(shù)提供一種克服了上述缺點的空氣清凈機(jī)，該裝置能有效地消除空氣中的有毒物，提供干凈、富含有負(fù)離子的新鮮空氣，以提高人體健康水平。其技術(shù)方案是在殼體內(nèi)設(shè)有進(jìn)、出風(fēng)口的，沿氣流進(jìn)口的氣流方向依次配置預(yù)過濾器、風(fēng)機(jī)、纖維層過濾器、活性碳過濾器和負(fù)離子發(fā)生器相結(jié)合的方式，以達(dá)到上述目的。

（三）1996年的專利申請ZLCN962451 08.8提出了設(shè)置顯熱熱交換器。該專利技術(shù)將引入室內(nèi)的新風(fēng)與排出室外的污濁空氣間進(jìn)行熱交換，在達(dá)到新風(fēng)換氣的同時，自然調(diào)節(jié)引入室內(nèi)的空氣溫度，過濾的同時又達(dá)到了節(jié)約能耗的目的。該專利技術(shù)公開的氣流交換機(jī)用于房間、醫(yī)院等建筑物內(nèi)，從使用領(lǐng)域上來看，屬于空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，它主要的技術(shù)構(gòu)思是在于將要通入房間的新風(fēng)與要排出的廢氣之間進(jìn)行熱量和能量的交換，從而提高傳熱的效率，并且能夠提高進(jìn)風(fēng)的品質(zhì)，在一定程度上也實現(xiàn)了建筑的節(jié)能，并且在未來的發(fā)展技術(shù)發(fā)展上有較好的前景。

（四）2003年申請的專利ZLCN031176 25.9提出了一種中央新風(fēng)系統(tǒng)。該專利技術(shù)主要是通過收集空氣，將空氣進(jìn)行過濾，再進(jìn)行增壓，以及在其中加入負(fù)氧離子和臭氧的方式，從而減輕整個管道的輸送壓力，其中負(fù)氧離子裝置安裝在遠(yuǎn)離人群的位置，例如工作臺。在該專利技術(shù)中，新鮮的空氣通過一定的柔性或者硬性的管道輸入到使用者的房間內(nèi)，從而能夠獲得空氣質(zhì)量的改善，并且能夠形成一定的流動的氣流。

（五）2005年日本三洋電機(jī)株式會社申請的ZLCN200510092337.0提出了一種換氣裝置。該專利技術(shù)包括全熱交換元件，用于外部空氣和排風(fēng)之間進(jìn)行全熱交換。該專利技術(shù)主要是用在排風(fēng)裝置與外部空氣之間進(jìn)行的全熱類型的熱交換，它的主要構(gòu)思是不用設(shè)置新的熱源來源，通過設(shè)置全熱交換元件的內(nèi)部空氣通道入口，從而能夠使得空氣調(diào)節(jié)裝置順暢運行。控制裝置，尤其是智能控制裝置設(shè)置在該發(fā)明專利的換氣裝置中，當(dāng)規(guī)定溫度高于外部環(huán)境溫度時候，通過控制通風(fēng)排氣扇供給的外部環(huán)境空氣的通風(fēng)量，從而用來防止全熱交換元件被冰凍住，風(fēng)扇排出的內(nèi)部環(huán)境的氣流熱量全部傳導(dǎo)至全熱交換裝置中，并且在該專利技術(shù)中比較新穎的一點是，控制裝置可以根據(jù)外部環(huán)境溫度的高低，從而耦合通風(fēng)排氣扇的運轉(zhuǎn)時間以及運轉(zhuǎn)頻率。

（六）2011年德國朗適（LUNOS）申請的專利ZLCN201120515081.0，首創(chuàng)了陶瓷蓄熱技術(shù)。該專利技術(shù)通過風(fēng)機(jī)交替運轉(zhuǎn)，排風(fēng)時將室內(nèi)排風(fēng)的濕熱蓄存在陶瓷蓄熱體內(nèi)，引入新風(fēng)時，陶瓷蓄熱體釋放蓄存的濕熱加熱或冷卻新風(fēng)，實現(xiàn)能量回收。該發(fā)明專利所涉及的回收新風(fēng)往復(fù)系統(tǒng)中，當(dāng)馬達(dá)呈現(xiàn)反轉(zhuǎn)情況時，可以將室內(nèi)環(huán)境的氣流通過排氣扇排向室外的室外環(huán)境，此時陶瓷蓄熱體將通過的高溫氣流中的熱量儲存在蓄熱體中，從而使得焓值升高，經(jīng)過一段時間以后，將控制器控制風(fēng)扇實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)⑹彝庑迈r空氣抽入到室內(nèi)中，此時比較冷的新鮮空氣經(jīng)過蓄熱體的時候能夠吸收蓄熱體的熱量，提高新鮮空氣溫度，然后進(jìn)入到室內(nèi)，通過這種方式能夠到能夠達(dá)到將熱量回收，重復(fù)利用的節(jié)能目的。

四、總結(jié)

隨著人們對環(huán)境問題的日益關(guān)注，空氣凈化器、新風(fēng)系統(tǒng)類環(huán)境電器或裝置已經(jīng)成了不少家庭的必備設(shè)施。新風(fēng)系統(tǒng)的創(chuàng)新升級，旨在持續(xù)解決人們在空氣污染、建筑節(jié)能等方面遇到的各類困擾和問題。在未來，新風(fēng)系統(tǒng)仍然具有廣闊的發(fā)展空間與機(jī)遇，新風(fēng)系統(tǒng)的專利技術(shù)也將不斷升級與突破。