热交换装置的制作方法

1.本实用新型涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及热交换装置。


背景技术：

2.目前，在寒冷地区使用的热交换装置通常设有解冻热交换素子上的霜的除霜模式，以防止热交换素子冻结。中国专利申请201610171023.8公开了一种热交换装置的除霜模式。图1a是现有技术的热交换装置实行热交换动作时的示意图；图1b是现有技术的热交换装置实行内循环动作时的示意图。如图1a所示，热交换装置，包括：把空气从室内侧排气口1’通过排气风路7’导向室外侧排出口3’和把空气从室外侧吸入口4’通过进气风路5’导向室内侧吸气口6’的送风机、在通过排气风路7’的空气和通过进气风路5’的空气之间设置的，进行热交换的热交换素子8’。除霜模式运行时，如图1b所示，热交换装置实行内部循环动作等动作，内部循环动作是指使进气风路5’和排气风路7’互相独立的风阀9’处于打开状态，把从室内侧排气口1’吸入的空气通过热交换素子8’内的排气风路7’从热交换素子8’排出，然后通过热交换素子8’内的进气风路从热交换素子排出后，从室内侧吸气口6’排出，从而利用室内的温暖空气加热热交换素子，防止热交换素子冻结。
3.上述内部循环动作虽然有助于解冻热交换素子上的霜，但由于受到由风阀9’控制开闭的风口的大小面积所限，气流流经该风口后，只能与热交换素子8’的部分结霜位置接触，无法扩散至热交换素子8’较多的结霜位置，使得除霜效率有所降低。


技术实现要素：

4.针对背景技术的问题，本实用新型特提供一种热交换装置，以提高除霜效率。
5.为了达到上述目的，本技术提供了一种热交换装置，包括：壳体；给气进风口，设于所述壳体上，用于使第一空间的空气进入所述壳体内；给气出风口，设于所述壳体上，用于使进入所述壳体内的空气向第二空间吹出；给气风路，连通所述给气进风口和所述给气出风口；排气进风口，设于所述壳体上，用于使所述第二空间的空气进入所述壳体内；排气出风口，设于所述壳体上，用于使进入所述壳体内的空气向第一空间吹出；排气风路，连通所述排气进风口和所述排气出风口；热交换单元，设于所述壳体内，用于对所述给气风路和所述排气风路中的空气进行热交换；内循环风路，连通所述排气进风口和所述给气出风口，其特征在于，所述内循环风路中设有螺旋桨式风扇。
6.根据本技术的热交换装置，通过在内循环风路中设有螺旋桨式风扇，使得空气在进入排气用吸气口和/或给气用吸气口之前，可以先经过螺旋桨式风扇进行气流扩散，增加该气流与排气用吸气口和/或给气用吸气口的有效接触面积，提高除霜效果，缩短除霜所需时间，使得热交换装置可以尽快恢复室内外空气的热交换动作，提高热交换装置有效的热交换效率。
7.进一步地，还包括：给气用风机，设于所述给气风路内，引导从所述给气进风口进入所述壳体内的空气吹向所述给气出风口；排气用风机，设于所述排气风路内，引导从所述
排气进风口进入所述壳体内的空气吹向所述排气出风口其中，所述螺旋桨式风扇由所述排气用风机吹出的气流驱动。
8.进一步地，还包括：回风口，所述回风口设于所述壳体内，且位于所述给气风路和所述排气风路之间的位置；所述热交换单元包括：在所述给气风路中的给气用吸气口和与其相对的给气用排气口、在所述排气风路中的排气用吸气口和与其相对的排气用排气口、连通所述给气用吸气口与所述给气用排气口的第一风路、连通所述排气用吸气口与所述排气用排气口的第二风路；所述内循环风路，依次连通所述排气进风口、所述排气用吸气口、所述第二风路、所述排气用排气口、所述回风口、所述给气用吸气口、所述第一风路、所述给气用排气口和所述给气出风口；所述螺旋桨式风扇设于所述排气用吸气口的上游侧。
9.进一步地，在所述排气用吸气口的上游侧设置加热单元。
10.进一步地，还包括：回风口，所述回风口设于所述壳体内，且位于所述给气风路和所述排气风路之间的位置；所述热交换单元包括：在所述给气风路中的给气用吸气口和与其相对的给气用排气口、在所述排气风路中的排气用吸气口和与其相对的排气用排气口、连通所述给气用吸气口与所述给气用排气口的第一风路、连通所述排气用吸气口与所述排气用排气口的第二风路；所述内循环风路，依次连通所述排气进风口、所述排气用吸气口、所述第二风路、所述排气用排气口、所述回风口、所述给气用吸气口、所述第一风路、所述给气用排气口和所述给气出风口；所述螺旋桨式风扇设于所述给气用吸气口的上游侧。
11.进一步地，所述热交换单元包括：在所述给气风路中的给气用吸气口和与其相对的给气用排气口、在所述排气风路中的排气用吸气口和与其相对的排气用排气口、连通所述给气用吸气口与所述给气用排气口的第一风路、连通所述排气用吸气口与所述排气用排气口的第二风路；所述内循环风路，依次连通所述排气进风口、所述给气用吸气口、所述第一风路、所述给气用排气口和所述给气出风口，所述螺旋桨式风扇设于所述给气用吸气口的上游侧。
12.进一步地，在所述给气用吸气口的上游侧设置加热单元。
13.进一步地，所述螺旋桨式风扇包括：框体；旋转轴部，以假想的中心轴为中心向规定的旋转方向旋转；叶片本体，从所述旋转轴部的外周表面向中心轴的半径方向的外侧延伸，所述叶片本体由导体材料或半导体材料制成。
14.进一步地，所述叶片本体内包含第一半导体材料，所述叶片本体的表面上覆盖有能效等级低于所述第一半导体材料的第二半导体材料。
15.进一步地，所述叶片本体上具有电流。
16.进一步地，所述螺旋桨式风扇还包括：内导电环，设于所述叶片本体周缘的外周侧，且与所述叶片本体电连接；滑动块，固定于所述内导电环外周侧，且与所述内导电环电连接；外导电环，设于所述滑动块外周侧且与所述滑动块电连接。
17.进一步地，所述内导电环和所述外导电环构造为以所述中心轴所在直线的点为圆心的同心圆，所述内导电环和所述外导电环之间限定出导轨，所述滑动块配置于所述导轨内，所述内导电环、所述滑动块、所述外导电环、所述叶片本体、所述旋转轴部均由导电材料制成。
18.进一步地，还包括与电源连接的控制单元，所述控制单元与所述旋转轴部电连接，所述外导电环与所述壳体连接，适于将所述外导电环通过所述壳体接地。
19.进一步地，所述旋转轴部包括设于所述旋转轴部内的切割部，所述切割部为从旋转轴部的中心轴沿中心轴的半径方向外侧延伸至旋转轴部内表面的一个或多个由导电材料制成的条状结构，其中，在所述切割部的上游侧设有第一磁铁，在所述切割部的下游侧设有第二磁铁。
20.进一步地，所述外导电环与所述壳体连接，适于将所述外导电环通过所述壳体接地。
21.进一步地，所述第一磁铁和所述第二磁铁均固定在所述框体上。
22.进一步地，所述滑块的数量与所述叶片本体的数量相同。
附图说明
23.图1a是现有技术的热交换装置实行热交换动作时的示意图；
24.图1b是现有技术的热交换装置实行内循环动作时的示意图；
25.图2是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇设于排气进风口的下游侧、排气用吸气口的上游侧的示意图；
26.图3是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇设于排气用吸气口的上游侧的示意图；
27.图4是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇设于给气用吸气口的上游侧的示意图。
28.图5是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇的第一种结构示意图；
29.图6a是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇的第二种结构示意图；
30.图6b是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇的第二种结构的爆炸图。
31.附图标记
32.热交换装置100，
33.壳体10，
34.给气进风口101，给气出风口102，排气进风口103，排气出风口104，回风口105，
35.热交换单元20，给气用吸气口201，给气用排气口202，排气用吸气口203，排气用排气口204，
36.螺旋桨式风扇30，框体31，旋转轴部32，叶片本体33，内导电环34，滑动块35，外导电环36，第一磁铁37，第二磁铁38，导轨39，中心轴310，切割部320，
37.给气用风机40，
38.排气用风机50，
39.给气风路61，排气风路62，内循环风路63，
40.第一风路71，第二风路72，
41.风阀80。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实
用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“垂直”、“水平”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以在具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.术语“上游”和“下游”是相对于当热交换装置100正常运转时，在热交换装置100内部形成的气流而言。“上游方向”是指气流方向的逆方向；“下游方向”是指气流方向。“上游侧”是指位于上游方向的一侧；“下游侧”是指位于下游方向的一侧。
46.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
[0047]“热交换装置的安装状态”是指热交换装置安装在屋顶与天花板之间能够正常运行的状态。任意部件的“外周方向”是指相对于该部件的纵向中心轴线向外的方向；任意部件的“内周方向”是指相对于该部件的纵向中心轴线向内的方向；任意部件的“外周侧”是指相对于该部件的纵向中心轴线向外的一侧；任意部件的“内周侧”是指相对于该部件的纵向中心轴线向内的一侧。
[0048]
本实用新型的热交换装置100，可设置在建筑物的屋顶处或侧面墙壁或地下。下文就设置在建筑物屋顶处的情况进行说明。
[0049]
本实用新型实施方式的热交换装置100可安装于第一空间或第二空间。第一空间与第二空间为两个相分隔的空间，例如通过墙壁相分隔。热交换装置100可吸入两个空间中的任一个空间中的空气，向此空间再送风，或向另一个空间送风。例如，热交换装置100可在吸入第一空间中的空气后向第一空间再送风，或向第二空间送风。本实施方式中，热交换装置100安装于第一空间，但热交换装置100也可以安装于第二空间，或除了第一空间及第二空间以外的其他空间。本实施方式中，第一空间为室内，第二空间为室外。
[0050]
图2是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇设于排气进风口的下游侧、排气用吸气口的上游侧的示意图。图3是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇设于排气用吸气口的上游侧的示意图。图4是根据本实用新型实施方式中螺旋桨式风扇设于给气用吸气口的上游侧的示意图。
[0051]
如图2至图4所示，热交换装置100包括：壳体10、给气风路61、排气风路62、内循环风路63、过滤单元、热交换单元20、给气用风机40、排气用风机50、风阀80。
[0052]
壳体10形成热交换装置100的外廓，呈中空长方体箱状。壳体10包括：顶壁、底壁、四个侧壁。在本实施方式中，热交换装置100安装在建筑物屋顶，底壁位于与室内相对一侧，即图2～图4中面对读者的一面；顶壁位于背对室内的一侧，即图2～图4中背向读者的一面。以图2～图4的视角来看，位于壳体10上、下、左、右两侧的面分别为前侧壁、后侧壁、左侧壁、
右侧壁。
[0053]
给气进风口101，为设于壳体10上的开口，如设置在左侧壁上，其连接有接头和管道，通过接头和管道连通壳体10内部和室外，使室外的空气进入壳体10内部。
[0054]
给气出风口102，为设于壳体10上的开口，如设置在右侧壁上，其连接有接头和管道，通过接头和管道连通壳体10内部与室内，用于将给气进风口101或排气进风口103吸入的空气从壳体10内吹到室内。
[0055]
排气进风口103，为设于壳体10上的开口，如设置在右侧壁上，其连接有管道和接头，通过接头和管道连通壳体10内部与室内，用于将室内的空气吸入壳体10内。
[0056]
排气出风口104，为设于壳体10上的开口，如设置在壳体10的左侧壁上，其连接有管道和接头，通过接头和管道连通壳体10内部与室外，用于将排气进风口103吸入壳体10内的空气吹到室外。
[0057]
给气风路61设于壳体10内，是连通给气进风口101与给气出风口102的风路，使给气风路61的空气从给气进风口101流动到给气出风口102。
[0058]
排气风路62设于壳体10内，是连通排气进风口103与排气出风口104的风路，使排气风路62的空气从排气进风口103流动到排气出风口104。
[0059]
回风口105，设于给气风路61和排气风路62之间的位置。
[0060]
给气用风机40，设于给气风路61内，且位于热交换单元20与给气出风口102之间，用于引导所述给气进风口101进入的空气吹向所述给气出风口102。给气用风机40包括：马达、蜗牛壳、位于蜗牛壳内的扇叶。马达具有回转轴，扇叶与回转轴连接，通过马达的回转轴的转动而驱动扇叶旋转而生成空气流。
[0061]
排气用风机50，设于排气风路62内、且位于热交换单元20与排气出风口104之间；在壳体10内位于与给气用风机40并排的位置，用于引导壳体10内的空气从排气出风口104吹出。排气用风机50也包括：马达、蜗牛壳、位于蜗牛壳内的扇叶。马达具有回转轴，扇叶与回转轴连接，通过马达的回转轴的转动而驱动扇叶旋转而生成空气流。
[0062]
本实施方式中，给气用风机40和排气用风机50的扇叶为多翼扇叶，在实际设计中，也可以采用可以产生气流的其他类型扇叶。
[0063]
热交换单元20设于给气风路61及排气风路62中，使给气风路61的空气和排气风路62的空气能互相交换能量。热交换单元20可以为平行六面体结构，也可以为正方体结构等，其由多块传热板黏在一起重合所构成，形成相互独立，且可以进行热传导和湿度交换的风路。例如，热交换单元20可以是热交换芯体，其包括：在给气风路61中的给气用吸气口201和与其相对的给气用排气口202，在排气风路62中的排气用吸气口203和与其相对的排气用排气口204，连通给气用吸气口201与给气用排气口202的第一风路71，连通排气用吸气口203与排气用排气口204的第二风路72，第一风路71与第二风路72相互独立且可以进行热传导和湿度交换。其中，第一风路71与第二风路72相互独立是指第一风路71中的气体与第二风路72中的气体被传热板分隔开，二者不会混合；第一风路71与第二风路72可以进行热传导和湿度交换是指分隔第一风路71与第二风路72的传热板具有可使热通过与透湿性等性质，以使得第一风路71中的气体与第二风路72中的气体能进行热量(显热)和湿度(潜热)交换。具体而言，第一风路71可以被构造为给气风路61的其中一部分，第二风路72可以被构造为排气风路62的其中一部分，使给气风路61的空气和排气风路62的空气互相交换能量。如上
所述，给气风路61和排气风路62打开时，第一风路71实际上是给气风路61中的一部分；第二风路72实际上是排气风路62中的一部分。
[0064]
为提高进入热交换单元20的空气中的清洁度，以延长热交换芯体的寿命，还可以在给气用吸气口201和排气用吸气口203的上游侧增设初效过滤网或pm2.5过滤网等。
[0065]
另外，还可以在给气进风口101的下游侧追加设置过滤单元，过滤单元例如为长方体形状，能净化从给气进风口101吸入的空气，阻挡灰尘及微细颗粒的进入室内。具体地，过滤单元可以是初效过滤网、活性炭过滤网、hepa(high efficiency particle air)高效过滤网、静电过滤单元等的其中一种或多种。可以理解，过滤单元还可以是除上述示例以外的其他过滤形式，本公开的实施方式中对此不作限定。
[0066]
风阀80，用于将风口从打开状态切换至关闭状态，或从关闭状态切换至打开状态。需要说明的是，这里的“风口”指的是壳体10上的给气进风口101、给气出风口102、排气进风口103、排气出风口104、以及壳体10内部的回风口105。例如，通过开启设于排气进风口103处的风阀80，可以使空气从排气进风口103进入壳体10内。风阀80可以包括：风路切换板和驱动风路切换板转动的马达。在本实施方式中，给气进风口101、给气出风口102、排气进风口103、排气出风口104和回风口105处均设有风阀80，以便通过风阀80的开闭实现风路之间的切换。应当理解的是，风阀80不一定需要设置在给气进风口101、给气出风口102、排气进风口103、排气出风口104和回风口105处，而是可以设置于各风路中，例如设于排气用风机50的上游侧等位置也是可以的，只要可以利用风阀80对各个风路进行开闭即可；而且设于相近的风口处的风阀80可以共用一个风阀80，不需要每个风口处都单独设置风阀80，根据实际设计进行选择即可。
[0067]
热交换装置100实行热交换动作时，排气用风机50和给气用风机40运转，回风风阀80位于关闭状态，即回风口105处的风阀80的风路切换板遮盖回风口105，给气进风口101、给气出风口102、排气进风口103、排气出风口104的风阀80均位于打开状态，即给气进风口101、给气出风口102、排气进风口103、排气出风口104的风阀80的风路切换板转动至打开给气进风口101、给气出风口102、排气进风口103、排气出风口104的位置。室内空气沿排气风路62流动，具体地说，从排气进风口103进入壳体10，然后依次流向热交换单元20的排气用吸气口203、第二风路72、排气用排气口204、排气用风机50，从排气出风口104流出壳体10外部，其中，在经过热交换单元20时，也就是空气流经第二风路72时，热交换单元20回收室内空气的热(显热和潜热)。在室内空气沿排气风路62流动的同时，室外空气沿给气风路61流动，具体地说，从给气进风口101进入壳体10，然后流向热交换单元20的给气用吸气口201、第一风路71、给气用排气口202、给气用风机40，从给气出风口102流向室内，其中，在经过热交换单元20时，利用热交换单元20回收的第二风路72中的室内空气的热(显热和潜热)暖化第一风路71中的室外空气。这样，能够为室内空间提供新鲜空气的同时，减少热量损失，节能环保。
[0068]
当热交换装置100安装于寒冷地区并实行热交换动作时，给气风路61和排气风路62同时打开，由于排气风路62中的空气来源于室内，而室内一般通过取暖器等对空气进行加热，所以温度较高；给气风路61中的空气来源于室外，所以温度较低。通过温度检测单元检测到室外空气的温度较低，而有可能造成热交换单元20结霜时，为防止热交换单元20中霜的产生和结霜面积变大导致风路堵塞，控制单元控制热交换装置100实行内循环动作。
[0069]
根据实际情况，具体的结霜位置主要有两个，一个是热交换单元20内的第二风路72的空气与第一风路71的空气进行热交换时，由于第二风路72中的空气温度降低容易释出水分并结霜。另一个是从给气进风口1 01进入壳体10内的室外空气与热交换单元20的给气用吸气口201接触时，由于温差也容易导致给气用吸气口201处出现结霜。当热交换单元20内出现结霜时，可以通过打开内循环风路63，使室内空气流经第一风路71或/和第二风路72，对热交换单元20进行暖化，防止热交换单元20冻结。
[0070]
在本实施方式中，热交换装置100实行内循环动作时，内循环风路63打开，相对应的，将壳体10上的排气进风口103、给气出风口102处的风阀80打开，以及回风口105处的风阀80打开，而壳体10上的排气出风口104、给气进风口101处的风阀80关闭。室内空气依次流经排气进风口103、热交换单元20的排气用吸气口203、第二风路72、热交换单元20的排气用排气口204、回风口105、热交换单元20的给气用吸气口201、第一风路71、热交换单元20的给气用排气口202和给气出风口102。如上所述，内循环风路63打开时，第一风路71和第二风路72实际上是内循环风路63的一部分。
[0071]
在其它实施方式中，还可以通过将各个风口及排气用风机、给气用风机的位置进行调整和配合，使得热交换装置的内循环风路打开时，室内空气依次流经排气进风口、回风口、热交换单元的给气用吸气口、第一风路、热交换单元的给气用排气口和给气出风口，即第一风路实际上是内循环风路的一部分。这种设置方式为本领域技术人员熟知，此处不进行赘述。
[0072]
如图2和图3所示，为对第二风路72进行除霜在排气用吸气口203的上游侧的位置设有螺旋桨式风扇30的示意图。螺旋桨式风扇30包括框体31、以假想的中心轴为中心向规定的旋转方向旋转的旋转轴部32、从旋转轴部32的外周表面向中心轴的半径方向的外侧延伸的叶片本体33。螺旋桨式风扇30的具体位置可根据需要除霜的部件位置进行调整，例如可以将螺旋桨式风扇30设于排气进风口103处的下游侧、排气用吸气口203的上游侧。由于壳体10内部的空间限制，热交换装置的风阀80一般设置得较小，从而导致从风阀80吹出来的空气流较为集中，只能集中吹向热交换单元20的一部分。通过在排气用吸气口203的上游侧设置螺旋桨式风扇30，室内空气通过排气进风口103处的风阀80后并在进入热交换单元的排气用吸气口203前，可以先经过螺旋桨式风扇30，被螺旋桨式风扇的叶片本体33打散，从而进行气流扩散，增加该气流与热交换单元20的有效接触面积，更加均匀和有效地暖化第二风路72，提高除霜效果，缩短除霜所需时间，使得热交换装置100可以尽快恢复室内外空气的热交换动作，提高热交换装置100有效的热交换效率。且由于排气用风机50和给气用风机40的运行，螺旋桨式风扇的叶片本体33可以被内循环风路63中的气流带动而转动，不需要通过马达驱动，即不需要消耗电量，节能环保。
[0073]
另外，热交换单元的给气用吸气口201处接触到经由给气进风口101吹来的寒冷空气也容易出现结霜，所以如图4所示，还可以将螺旋桨式风扇30设于给气用吸气口201的上游侧，例如将螺旋桨式风扇30设于回风口105的下游侧、给气用吸气口201的上游侧。这样，室内空气通过回风口处的风阀80后，虽然受回风口105和风阀80大小所限导致气流较集中，但在进入热交换单元的给气用吸气口201前可以先经过螺旋桨式风扇30，被螺旋桨式风扇的叶片本体33打散，从而进行气流扩散，增加该气流与给气用吸气口201的有效接触面积，更加均匀和有效地暖化给气用吸气口201，提高除霜效果，缩短除霜所需时间，使得热交换
装置100可以尽快恢复室内外空气的热交换动作，提高热交换装置100有效的热交换效率。且由于排气用风机50和给气用风机40的运行，螺旋桨式风扇30可以被内循环风路63中的气流带动而转动，不需要通过马达驱动，即不需要消耗电量，节能环保。
[0074]
为提高内循环风路63中的气流温度，还可以在排气用吸气口203或/和给气用吸气口201的上游侧设置加热器(图中未示)，使得进入排气用吸气口203或/和给气用吸气口201的空气温度升高，从而加快除霜效果。但是，设置加热器需要消耗较大的电量，所以本实用新型还提供两种即使不设置加热器也能够对空气进行加热，以实现节能目的的结构。其中，实施例1对应图5中螺旋桨式风扇30的第一种结构，实施例2对应图6a和图6b中螺旋桨式风扇30的第二种结构。
[0075]
实施例1
[0076]
图5是本实用新型实施方式的热交换装置的螺旋桨式风扇的第一种结构示意图。如图5所示，第一种结构具体说明如下：
[0077]
螺旋桨式风扇30通过给气用风机40或排气用风机50产生的气流被驱动旋转，其包括框体31、旋转轴部32、叶片本体33、内导电环34、外导电环36以及滑动块35。
[0078]
其中，对于旋转轴部32，是以假想的中心轴310为中心向规定的旋转方向旋转的部件，如在箭头示出的方向旋转的旋转轴部32，叶片本体33从旋转轴部32的外周表面向中心轴310的半径方向的外侧延伸，内导电环34设于叶片本体33周缘的外周侧，且与叶片本体33电连接，滑动块35固定于内导电环34外周侧，且与内导电环34电连接，外导电环36设于滑动块35外周侧且与滑动块35电连接。内导电环34和外导电环36为以中心轴310所在直线的点为圆心的同心圆，内导电环34和外导电环36之间的空间形成导轨39，滑动块35配置于导轨39内。通过上述结构，当叶片本体33旋转时，带动内导电环34一并旋转，滑动块35随着内导电环34的旋转在导轨39内旋转。
[0079]
需要说明的是，图5所示的螺旋桨式风扇30具有3个叶片本体33，但在实际设计中，螺旋桨式风扇30可以具备3个以外的多个叶片本体33，也可以仅具备1个叶片本体33。另外，滑动块35的数量也可以根据实际情况进行选择，本实施例中的滑动块35的数量与叶片本体33的数量对应，并设于叶片本体33外周侧的对应位置。
[0080]
制作叶片本体33的材料中包含半导体材料，如p型半导体材料。叶片本体33的表面上还覆盖有能效等级低于叶片本体33中的半导体材料的其他半导体材料，如n型半导体材料。为方便说明，本实用新型将叶片本体33包含的半导体材料称为“第一半导体材料”；将叶片本体33的表面覆盖的半导体材料称为“第二半导体材料”。叶片本体33连接有电流，例如将螺旋桨式风扇30接入电源回路。具体地说，热交换装置100具有连接电源，且可向各个带电部件，如温度检测器、风阀80、给气用风机40、排气用风机50等部品供电，并控制与其连接的带电部件运行的控制单元。将从旋转轴部32引出的电线连接在控制单元的接线端子上，使得控制单元可向旋转轴部32供电；并通过从外导电环36引出的电线与热交换装置100的壳体10连接，使外导电环36通过热交换装置的壳体10接地，从而使得螺旋桨式风扇30接入电源回路。内导电环34、滑动块35、外导电环36、旋转轴部32均由导电材料，如金属制成，叶片本体33由半导体材料制成，叶片本体33的表面也覆盖有半导体材料，使得螺旋桨式风扇30接入电源回路后，电流可以在旋转轴部32、叶片本体33、内导电环34、滑动块35和外导电环36之间传导。
[0081]
根据半导体的珀耳帖效应，当电流通过由不同的导体组成的回路时，将从能效等级较高的半导体向能效等级较低的半导体流动，从而产生焦耳热。也就是说，由于叶片本体33的表面上覆盖的第二半导体材料的能效等级低于叶片本体33中的第一半导体材料，所以电流从第一半导体材料向第二半导体材料流动时，可以使得叶片本体33散发热量。这样，经过螺旋桨式风扇30后流动到热交换单元20处的空气温度升高，该些温度较高的空气可更快地解冻热交换单元20，从而提高除霜效果。上述结构不需要设置加热器，所以在无加热器的基础上也可以提供热源，节省了热交换装置100运行时的能源。
[0082]
实施例2
[0083]
图6a和图6b是本实用新型实施方式的热交换装置100的螺旋桨式风扇30的第二种结构示意图。如图6a和图6b所示，第二种结构具体说明如下：除直接使电流流经叶片本体33使得叶片本体33释放热量外，还可以如下述第二种结构所述，通过电磁感应产生的电流使得叶片本体33释放热量。具体地说，螺旋桨式风扇30通过给气用风机40或排气用风机50产生的气流被驱动，其包括框体31、旋转轴部32、叶片本体33、内导电环34、外导电环36以及滑动块35。
[0084]
具体的，对于旋转轴部32，是以假想的中心轴310为中心向规定的旋转方向旋转的部件，如在箭头示出的方向旋转的旋转轴部32，叶片本体33从旋转轴部32的外周表面向
[0085]
中心轴310的半径方向的外侧延伸，内导电环34设于叶片本体33周缘的外周侧，且与叶片本体33电连接的，滑动块35固定于内导电环34外周侧，且与内导电环34电连接，设于滑动块35外周侧且与滑动块35电连接的外导电环36。内导电环34和外导电环36为以中心轴310所在直线的点为圆心的同心圆，内导电环34和外导电环36之间的空间形成导轨39，滑动块35配置于导轨39内。通过上述结构，当叶片本体33旋转时，带动内导电环34一并旋转，滑动块35随着内导电环34的旋转在导轨39内旋转。需要说明的是，图6a和图6b所示的螺旋桨式风扇30具有3个叶片本体33，在实际设计中，螺旋桨式风扇30可以具备3个以外的多个叶片本体33，也可以仅具备1个叶片本体33。另外，滑动块35的数量也可以根据实际情况进行选择，本实施方式的滑动块35数量与叶片本体33的数量对应，并设于叶片本体33外周侧的对应位置。内导电环34、滑动块35、外导电环36、旋转轴部32均由导电材料，如金属制成，叶片本体33由半导体材料制成，叶片本体33的表面也覆盖有半导体材料，使得电流可以在旋转轴部32、叶片本体33、内导电环34、滑动块35和外导电环36之间传导。
[0086]
制作叶片本体33的材料与实施例1一致，即包含半导体材料，如p型半导体材料，叶片本体33的表面上还覆盖有能效等级低于叶片本体33中的半导体材料的其他半导体材料，如n型半导体材料。为方便说明，本实用新型将叶片本体33包含的半导体材料称为“第一半导体材料”；将叶片本体33的表面覆盖的半导体材料称为“第二半导体材料”。
[0087]
本实施例与实施例1不同的是，旋转轴部32包括设于旋转轴部32内的切割部320。切割部320为从旋转轴部32的中心轴310、沿中心轴310的半径方向外侧延伸至旋转轴部32内周表面的一个或多个条状结构，该条状结构由金属或其他其它导电材料构成。在切割部320的上游侧设有第一磁铁37，在切割部320的下游侧设有第二磁铁38。第一磁铁37和第二磁铁38可固定在螺旋桨式风扇的框体31上。通过上述结构，第一磁铁37和第二磁铁38在旋转轴部32形成有效磁场。当叶片本体33转动时，带动切割部320转动，使得切割部320在第一磁铁37和第二磁铁38产生的有效磁场内切割磁感线，从而产生感应电流。根据半导体的珀
耳帖效应，感应电流沿着旋转轴部32向叶片本体33流动，并从叶片本体33的第一半导体材料向叶片本体33的表面的第二半导体材料流动，使得叶片本体33散发热量，经过螺旋桨式风扇30的空气与叶片本体33接触，温度升高，该些温度较高的空气可更快地解冻热交换单元20，提高除霜效果。这样，不需要对螺旋桨式风扇30额外增加电源装置也可以使得叶片散发热量。这个过程中，内循环风路63中的气流产生风能；气流驱动螺旋桨式风扇30转动，风能转化为机械能；螺旋桨式风扇30转动带动切割部切割磁感线，机械能转化为电磁能；叶片本体33释放热量，电磁能转化为热能，即通过能量的转换使螺旋桨式风扇30在转动过程中释放热量，达到了节能省电的有益效果。
[0088]
为使电磁感应产生的电流能够持续产生，通过从外导电环36引出的电线与热交换装置的壳体10连接，使外导电环36通过热交换装置的壳体10接地，从而使得螺旋桨式风扇30处于感应电流的回路中，当螺旋桨式风扇30旋转时，感应电流可以持续产生。
[0089]
上述为内循环风路63中，从排气进风口103吸入的空气先经过热交换单元20中的第二风路72再经过第一风路71的结构说明例。市面上还具有一种在内循环风路63中，从排气进风口103吸入的空气只经过热交换单元20中的第一风路71的热交换装置100。具体地说，该热交换装置100的内循环风路63，依次连通排气进风口103、热交换单元的给气用吸气口201、第一风路71、热交换单元的给气用排气口202和给气出风口102。由于内循环风路63中的空气不会经过热交换单元的排气用吸气口203，所以在排气用吸气口203的上游侧设置螺旋桨式风扇30没有暖化内循环风路63空气流的效果。在这种热交换装置100中，可以将螺旋桨式风扇30设于给气用吸气口201的上游侧，对进入给气用吸气口201前的空气进行扩散和加热，从而加快给气用吸气口201的除霜速度。
[0090]
在一些可选的实施例中，叶片本体可以由金属材料制成或由半导体材料制成。
[0091]
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[0092]
再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意含及代表该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。

技术特征：
1.一种热交换装置，包括：壳体；给气进风口，设于所述壳体上，用于使第一空间的空气进入所述壳体内；给气出风口，设于所述壳体上，用于使进入所述壳体内的空气向第二空间吹出；给气风路，连通所述给气进风口和所述给气出风口；排气进风口，设于所述壳体上，用于使所述第二空间的空气进入所述壳体内；排气出风口，设于所述壳体上，用于使进入所述壳体内的空气向第一空间吹出；排气风路，连通所述排气进风口和所述排气出风口；热交换单元，设于所述壳体内，用于对所述给气风路和所述排气风路中的空气进行热交换；内循环风路，连通所述排气进风口和所述给气出风口，其特征在于，所述内循环风路中设有螺旋桨式风扇。2.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，还包括：给气用风机，设于所述给气风路内，引导从所述给气进风口进入所述壳体内的空气吹向所述给气出风口；排气用风机，设于所述排气风路内，引导从所述排气进风口进入所述壳体内的空气吹向所述排气出风口，其中，所述螺旋桨式风扇由所述排气用风机吹出的气流驱动。3.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，还包括：回风口，所述回风口设于所述壳体内，且位于所述给气风路和所述排气风路之间的位置；所述热交换单元包括：在所述给气风路中的给气用吸气口和与其相对的给气用排气口、在所述排气风路中的排气用吸气口和与其相对的排气用排气口、连通所述给气用吸气口与所述给气用排气口的第一风路、连通所述排气用吸气口与所述排气用排气口的第二风路；所述内循环风路，依次连通所述排气进风口、所述排气用吸气口、所述第二风路、所述排气用排气口、所述回风口、所述给气用吸气口、所述第一风路、所述给气用排气口和所述给气出风口；所述螺旋桨式风扇设于所述排气用吸气口的上游侧。4.根据权利要求3所述的热交换装置，其特征在于，在所述排气用吸气口的上游侧设置加热单元。5.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，还包括：回风口，所述回风口设于所述壳体内，且位于所述给气风路和所述排气风路之间的位置；所述热交换单元包括：在所述给气风路中的给气用吸气口和与其相对的给气用排气口、在所述排气风路中的排气用吸气口和与其相对的排气用排气口、连通所述给气用吸气口与所述给气用排气口的第一风路、
连通所述排气用吸气口与所述排气用排气口的第二风路；所述内循环风路，依次连通所述排气进风口、所述排气用吸气口、所述第二风路、所述排气用排气口、所述回风口、所述给气用吸气口、所述第一风路、所述给气用排气口和所述给气出风口；所述螺旋桨式风扇设于所述给气用吸气口的上游侧。6.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述热交换单元包括：在所述给气风路中的给气用吸气口和与其相对的给气用排气口、在所述排气风路中的排气用吸气口和与其相对的排气用排气口、连通所述给气用吸气口与所述给气用排气口的第一风路、连通所述排气用吸气口与所述排气用排气口的第二风路；所述内循环风路，依次连通所述排气进风口、所述给气用吸气口、所述第一风路、所述给气用排气口和所述给气出风口，所述螺旋桨式风扇设于所述给气用吸气口的上游侧。7.根据权利要求5或6所述的热交换装置，其特征在于，在所述给气用吸气口的上游侧设置加热单元。8.根据权利要求1～3或5～6中任意一项所述的热交换装置，其特征在于，所述螺旋桨式风扇包括：框体；旋转轴部，以假想的中心轴为中心向规定的旋转方向旋转；叶片本体，从所述旋转轴部的外周表面向中心轴的半径方向的外侧延伸，所述叶片本体由导体材料或半导体材料制成。9.根据权利要求8所述的热交换装置，其特征在于，所述叶片本体内包含第一半导体材料，所述叶片本体的表面上覆盖有能效等级低于所述第一半导体材料的第二半导体材料。10.根据权利要求9所述的热交换装置，其特征在于，所述叶片本体上具有电流。11.根据权利要求10所述的热交换装置，其特征在于，所述螺旋桨式风扇还包括：内导电环，设于所述叶片本体周缘的外周侧，且与所述叶片本体电连接；滑动块，固定于所述内导电环外周侧，且与所述内导电环电连接；外导电环，设于所述滑动块外周侧且与所述滑动块电连接。12.根据权利要求11所述的热交换装置，其特征在于，所述内导电环和所述外导电环构造为以所述中心轴所在直线的点为圆心的同心圆，所述内导电环和所述外导电环之间限定出导轨，所述滑动块配置于所述导轨内，所述内导电环、所述滑动块、所述外导电环、所述旋转轴部均由导电材料制成。13.根据权利要求12所述的热交换装置，其特征在于，还包括与电源连接的控制单元，所述控制单元与所述旋转轴部电连接，所述外导电环与所述壳体连接，适于将所述外导电环通过所述壳体接地。14.根据权利要求12所述的热交换装置，其特征在于，所述旋转轴部包括设于所述旋转轴部内的切割部，所述切割部为从旋转轴部的中心轴沿中心轴的半径方向外侧延伸至旋转轴部内表面的一个或多个由导电材料制成的条状结构，其中，在所述切割部的上游侧设有第一磁铁，在所述切割部的下游侧设有第二磁铁。
15.根据权利要求14所述的热交换装置，其特征在于，所述外导电环与所述壳体连接，适于将所述外导电环通过所述壳体接地。16.根据权利要求14所述的热交换装置，其特征在于，所述第一磁铁和所述第二磁铁均固定在所述框体上。17.根据权利要求11-16中任一项所述的热交换装置，其特征在于，所述滑动块的数量与所述叶片本体的数量相同。

技术总结
本实用新型公开了一种热交换装置，包括：壳体；用于使第一空间的空气进入壳体内的给气进风口、用于使进入壳体内的空气向第二空间吹出的给气出风口、连通给气进风口和给气出风口的给气风路；用于使第二空间的空气进入壳体内的排气进风口、用于使进入壳体内的空气向第一空间吹出的排气出风口、连通排气进风口和排气出风口的排气风路；热交换单元用于对给气风路和排气风路中的空气进行热交换；内循环风路连通排气进风口和给气出风口，内循环风路中设有螺旋桨式风扇。通过设置螺旋桨式风扇，使得空气在进入排气用吸气口或给气用吸气口之前先经过螺旋桨式风扇进行气流扩散，增加该气流与排气用吸气口或给气用吸气口的有效接触面积，提高除霜效果。提高除霜效果。提高除霜效果。


技术研发人员：莫志成
受保护的技术使用者：广东松下环境系统有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/23