用于新风系统的风机设备及利用其进行空气交换的方法
技术领域
本申请整体上涉及一种用于新风系统的风机设备及利用其进行空气交换的方法，具体地，涉及一种具有可旋转蜗壳的风机设备及利用其进行空气交换的方法。
背景技术
随着生活水平的日益提高和空气质量的逐渐恶化，人们对居住环境的空气质量的要求越来高，对空气净化器、新风系统等空气净化设备的需求量日渐增大。其中新风系统因其净化效率高、净化效果好等优点，逐渐在家庭中得到普遍的应用。
目前的新风系统主要可以工作在以下模式：
1)新风模式，用于将室外的新风通过过滤装置引入室内，从而实现室内空气的净化；
2)排风模式，用于将室内污浊的空气排出到室外而实现室内空气的净化；
3)内循环模式，用于将室内污浊的空气回流到过滤装置中，经过滤后在排放到室内，从而实现室内空气的净化。
当前市场上的新风系统，通常采用双蜗壳风机的结构。通过两个蜗壳风机的配合来实现新风模式、排风模式和内循环模式。然而，这种双蜗壳风机的结构会导致成本的增加。
发明内容
本申请的至少一个目的在于提供一种用于新风系统的风机设备，其能够通过单个蜗壳风机同时实现新风模式、排风模式和内循环模式。
本申请提供了一种风机设备，包括：
外壳，所述外壳围成一空腔；
设置在所述外壳中的室内进风口、室内出风口、室外开口，用于提供所述空腔与所述外壳的外部的空间之间的空气通路，其中，所述室内进风口、所述室内出风口、所述室外开口中分别设置有第一风阀、第二风阀、第三风阀，所述第一风阀用于控制室内进风口的打开和关闭，所述第二风阀用于控制室内出风口的打开和关闭，所述第三风阀用于控制室外开口的打开和关闭；
风机，位于所述外壳内的所述空腔中，其中所述风机包括主体部分和蜗壳，所述蜗壳具有吹风口，
其中，所述蜗壳可围绕一轴线旋转，从而使所述吹风口在第一位置和第二位置之间切换，当所述吹风口位于所述第一位置时，所述吹风口朝向所述室内进风口，当所述吹风口位于所述第二位置时，所述吹风口朝向所述室外开口。
在至少一个实施例中，风机设备还包括第一导风装置和第二导风装置，其中，
所述第一导风装置位于所述第一位置与所述室内进风口之间，用于使从所述吹风口吹出的空气导向所述室内进风口；
所述第二导风装置位于所述第二位置与所述室外开口之间，用于使从所述吹风口吹出的空气导向所述室外开口。
在至少一个实施例中，风机设备还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置位于所述第一导风装置内。
在至少一个实施例中，风机设备还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置位于所述第一位置与所述室内进风口之间。
在至少一个实施例中，所述风机被配置成，当所述吹风口位于第一位置时，引导空气形成经由所述吹风口通过所述室内进风口的气流。
在至少一个实施例中，所述风机被配置成，当所述吹风口位于第二位置时，引导空气形成经由所述吹风口通过所述室外开口的气流。
在至少一个实施例中，风机设备还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述蜗壳以围绕所述轴线旋转。
在至少一个实施例中，风机设备还包括模式选择单元和控制单元，其中所述模式选择单元用于将所述风机设备的工作模式选定为新风模式、内循环模式、排风模式中的一种，所述控制单元配置成：
响应于所述模式选择单元选定所述新风模式，控制所述第一风阀和所述第三风阀分别打开所述室内进风口和所述室外开口、控制所述第二风阀关闭所述室内出风口，且控制所述风机的所述蜗壳的旋转以使所述吹风口位于所述第一位置，并开启所述风机以引导空气经由所述室外开口进入所述腔体、再经由所述室内进风口排送至所述外壳的外部；
响应于所述模式选择单元选定所述排风模式，控制所述第二风阀和所述第三风阀分别打开所述室内出风口和所述室外开口、控制所述第一风阀关闭所述室内进风口，且控制所述风机的所述蜗壳的旋转以使所述吹风口位于所述第二位置，并开启所述风机以引导空气经由所述室内出风口进入所述腔体、再经由所述室外开口排送至所述外壳的外部；
响应于所述模式选择单元选定所述内循环模式，控制所述第一风阀和所述第二风阀分别打开所述室内进风口和所述室内出风口、控制所述第三风阀关闭所述室外开口，且控制所述风机的所述蜗壳的旋转以使所述吹风口位于所述第一位置，并开启所述风机以引导空气经由所述室内出风口进入所述腔体、再经由所述室内进风口排送至所述外壳的外部。
本申请还提供了一种使用上述风机设备进行空气交换的方法，包括以下步骤：
将所述风机设备的工作模式选定为新风模式、内循环模式、排风模式中的一种，
当所选择的工作模式为新风模式时：控制所述第一风阀和所述第三风阀分别打开所述室内进风口和所述室外开口、控制所述第二风阀关闭所述室内出风口，且控制所述风机的所述蜗壳的旋转以使所述吹风口位于所述第一位置，并开启所述风机以引导空气经由所述室外开口进入所述腔体、再经由所述室内进风口排送至所述外壳的外部；
当所选择的工作模式为排风模式时：控制所述第二风阀和所述第三风阀分别打开所述室内出风口和所述室外开口、控制所述第一风阀关闭所述室内进风口，且控制所述风机的所述蜗壳的旋转以使所述吹风口位于所述第二位置，并开启所述风机以引导空气经由所述室内出风口进入所述腔体、再经由所述室外开口排送至所述外壳的外部；
当所选择的工作模式为内循环模式时：控制所述第一风阀和所述第二风阀分别打开所述室内进风口和所述室内出风口、控制所述第三风阀关闭所述室外开口，且控制所述风机的所述蜗壳的旋转以使所述吹风口位于所述第一位置，并开启所述风机以引导空气经由所述室内出风口进入所述腔体、再经由所述室内进风口排送至所述外壳的外部。
在本申请提供的新风系统中，仅设置有单个蜗壳风机。蜗壳风机的蜗壳可以根据新风系统的运行模式而进行旋转。本申请提供的新风系统仅用一个蜗壳风机就可以实现多种工作模式，从而可以降低成本，同时减小安装空间。
附图说明
下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本申请上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中：
图1示出了根据本申请的实施例的示例性风机设备的内部示意图，其中该风机设备工作在新风模式；
图2示出了根据本申请的实施例的示例性风机设备的内部示意图，其中该风机设备工作在排风模式；
图3示出了根据本申请的实施例的示例性风机设备的内部示意图，其中该风机设备工作在内循环模式；
图4示出了根据本申请的实施例的风机设备的空气交换的方法。
具体实施方式
为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。
在本申请提供的用于新风系统的风机设备中，仅设置有一个蜗壳风机。该蜗壳风机的蜗壳可以根据新风系统的运行模式而进行旋转。当蜗壳旋转朝向不同的方向时，空气将被吹向不同的方向，从而切换新风系统的操作模式。下面参照附图详细描述根据本申请的风机设备的结构。
图1示出了根据本申请的用于新风系统的风机设备，包括：外壳1以及外壳1内的风机2。
其中外壳1具有室内进风口A、室内出风口B和室外开口C。室内进风口A、室内出风口B和室外开口C可提供外壳1内部与外壳1外部之间的空气通路。室内进风口A、室内出风口B、室外开口C中分别设置有第一风阀a、第二风阀b、第三风阀c。第一风阀a用于控制室内进风口A的打开和关闭，第二风阀b用于控制室内出风口B的打开和关闭，第三风阀c用于控制室外开口C的打开和关闭。
风机2包括主体部分20和蜗壳21。蜗壳21具有吹风口D。蜗壳21可在驱动装置4的驱动下，围绕一轴线旋转，从而使吹风口D在第一位置和第二位置之间切换。当吹风口D位于第一位置时，朝向室内进风口A。当吹风口D位于第二位置时，吹风口D朝向室外开口C。图1示出了吹风口D位于第一位置时的结构。当吹风口D位于第一位置时，引导空气形成通过室内进风口A的气流。当吹风口D位于第二位置时，引导空气形成通过室外开口C的气流。
在根据本申请的一个实施例中，如图1-2所示，驱动装置4包括驱动齿轮41和驱动条42。所述驱动条42上具有与驱动齿轮41相匹配的锯齿。驱动条42环绕风机2的蜗壳21设置，且沿着蜗壳21旋转的方向延伸。驱动齿轮41与驱动条42的锯齿相啮合。在驱动齿轮41的驱动下，驱动条42可沿着其延伸方向移动。驱动条42的一个末端E抵靠在蜗壳21上。当驱动齿轮41驱动该驱动条42使其沿着其延伸方向移动时，驱动条42的末端E可推动蜗壳21，从而使蜗壳21旋转。如图1所示，此时蜗壳21的吹风口D位于第一位置。当需要旋转蜗壳21以切换风机设备的工作模式时，通过驱动齿轮41驱动该驱动条42，从而使蜗壳21旋转以使吹风口D位于图2中所示的第二位置。
在其它实施例中，也可以采用其它形式的驱动装置使蜗壳21旋转。
根据本申请一个实施例的风机设备还包括第一导风装置31和第二导风装置32。第一导风装置31位于第一位置与室内进风口A之间，用于当吹风口D位于第一位置时，使从吹风口D吹出的空气导向室内进风口A。第二导风装置32位于第二位置与室外开口C之间，用于当吹风口D位于第二位置时，使从吹风口D吹出的空气导向室外开口C。
根据本申请一个实施例的风机设备，还包括空气过滤装置。为了简洁起见，附图中未示出该空气过滤装置。空气过滤装置可位于第一位置与室内进风口A之间。例如，空气过滤装置可位于第一导风装置31内。
根据本申请的一个实施例提供的风机设备在安装之后，可工作在如下的工作模式中：
1)新风模式：在新风模式中，第一风阀a和第三风阀c被打开，从而打开室内进风口A和室外开口C。第二风阀b被关闭，从而关闭室内出风口B。风机2的蜗壳21被旋转以使其吹风口D位于第一位置。开启风机2以引导空气经由室外开口C进入外壳1的腔体，在经过过滤装置的过滤后，经由室内进风口A排送至外壳1的外部，从而到达室内空间，以向室内空间提供新鲜的、经过滤的空气。其中空气流动的路径如图1中的箭头所示。
2)排风模式时：第二风阀b和第三风阀c被打开，从而打开室内出风口A和室外开口C。第一风阀a被关闭，从而关闭室内进风口A。风机2的蜗壳21被旋转以使其吹风口D位于第二位置。开启风机2以引导空气经由室内出风口B进入外壳1的腔体，再经由室外开口C排送至外壳1的外部，以将室内空气排放到室外。其中空气流动的路径如图2中的箭头所示。
3)内循环模式：第一风阀a和第二风阀b被打开，从而打开室内进风口A和室内出风口B。第三风阀c被关闭，从而关闭室外开口C。风机2的蜗壳21被旋转以使其吹风口D位于第一位置。开启风机2以引导空气经由室内出风口B进入外壳1的腔体，在经过过滤装置的过滤后，再经由室内进风口A排送至外壳1的外部，以向室内空间提供经过滤的空气。其中空气流动的路径如图3中的箭头所示。
通过上文描述可知，根据本申请提供的用于新风系统的风机设备能够通过单个蜗壳风机即可同时实现新风模式、排风模式和内循环模式。蜗壳风机的蜗壳可以根据新风系统的运行模式而进行旋转。本申请提供的用于新风系统的风机设备仅用一个蜗壳风机就可以实现多种工作模式，从而可以降低成本，同时减小安装空间。
根据本申请的一个实施例的风机设备，还包括模式选择单元和控制单元。所述模式选择单元用于将风机设备的工作模式选定为新风模式、排风模式、内循环模式中的一种。控制单元被配置成：
响应于模式选择单元选定新风模式，控制第一风阀a和第三风阀c分别打开室内进风口A和室外开口C、控制第二风阀b关闭室内出风口B，且控制风机的蜗壳21的旋转以使吹风口D位于第一位置，并开启风机以引导空气经由室外开口C进入外壳1的腔体、再经由室内进风口A排送至外壳1的外部；
响应于模式选择单元选定排风模式，控制第二风阀b和第三风阀c分别打开室内出风口B和室外开口C、控制第一风阀a关闭室内进风口A，且控制风机的蜗壳21的旋转以使吹风口D位于第二位置，并开启风机以引导空气经由室内出风口B进入腔体、再经由室外开口C排送至外壳1的外部；
响应于模式选择单元选定内循环模式，控制第一风阀a和第二风阀b分别打开室内进风口A和室内出风口B、控制第三风阀c关闭室外开口C，且控制风机的蜗壳21的旋转以使吹风口D位于第一位置，并开启风机以引导空气经由室内出风口B进入腔体、再经由室内进风口A排送至外壳的外部。
根据本申请的一个实施例，还提供了一种使用上述风机设备进行空气交换的方法，如图4所示，该方法包括如下步骤：
S1：工作模式选择——在新风模式、排风模式、内循环模式中选择风机设备的工作模式；
S2：模式控制——根据所选择的工作模式控制第一风阀、第二风阀、第三风阀、风机的蜗壳21的旋转，具体方式如下：
S21)当所选择的工作模式为新风模式时：控制第一风阀a和第三风阀c分别打开室内进风口A和室外开口C、控制第二风阀b关闭室内出风口B，且控制风机的蜗壳21的旋转以使吹风口D位于第一位置，并开启风机以引导空气经由室外开口C进入外壳1的腔体、再经由室内进风口A排送至外壳1的外部；
S22)当所选择的工作模式为排风模式时：控制第二风阀b和第三风阀c分别打开室内出风口B和室外开口C、控制第一风阀a关闭室内进风口A，且控制风机的蜗壳21的旋转以使吹风口D位于第二位置，并开启风机以引导空气经由室内出风口B进入腔体、再经由室外开口C排送至外壳1的外部；
S23)当所选择的工作模式为内循环模式时：控制第一风阀a和第二风阀b分别打开室内进风口A和室内出风口B、控制第三风阀c关闭室外开口C，且控制风机的蜗壳21的旋转以使吹风口D位于第一位置，并开启风机以引导空气经由室内出风口B进入腔体、再经由室内进风口A排送至外壳的外部。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。
