國內外新風系統技術發展路線及重點專利研究

萬閃閃 國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心材料部

陳超 國家知識產權運營公共服務平臺

一、前言

近年來，大氣污染與室內空氣污染日益引起社會的高度關注，隨著人民生活水平的提高，人們對室內環境健康的要求逐步提高，空氣凈化器逐漸走進千家萬戶，但是空氣凈化器使用時通常需要關閉門窗，門窗長時間緊閉，將使室內二氧化碳累積，不利于人體健康，新風系統應運而生，并于近幾年得到迅猛發展。

二、新風系統技術現狀

新風系統的主要功能是利用風機將室外新鮮空氣經過一系列處理方式，例如過濾、凈化、熱回收、離子交換、溫度調節等處理后輸送到室內，再把室內的暖濕廢氣排出到室外，從而實現氣流通風。家用新風系統主要分為管道式新風系統（中央新風系統）和無管道新風系統，無管道新風系統包括柜式新風機和壁掛式新風機[1]。管道式新風系統（中央新風系統），包括新風機主機和管道，新風機主機通過管道連接每個房間，一個主機就能把新鮮空氣送到每個房間。無管道新風系統，顧名思義就是不需要管道，其主體結構與管道式新風系統的新風機主機并無區別，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、新風系統技術路線及重點專利技術

（一）1976年日本三洋電機株式會社申請的專利JP昭51-76781提出了一種新風系統中的全熱交換素子。該專利技術提出一種新風系統中的全熱交換素子，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），但是這紙上是有開孔的，可以通過水分子，從而實現潛熱的回收，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，而排風中的氮氣、二氧化碳、甲烷等臟物質的分子直徑都大于0.3微米，所以在實現潛熱回收的同時排風中的臟物質不會從開孔中回到室內。

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

（三）1996年的專利申請ZLCN962451 08.8提出了設置顯熱熱交換器。該專利技術將引入室內的新風與排出室外的污濁空氣間進行熱交換，在達到新風換氣的同時，自然調節引入室內的空氣溫度，過濾的同時又達到了節約能耗的目的。該專利技術公開的氣流交換機用于房間、醫院等建筑物內，從使用領域上來看，屬于空氣調節領域，它主要的技術構思是在于將要通入房間的新風與要排出的廢氣之間進行熱量和能量的交換，從而提高傳熱的效率，并且能夠提高進風的品質，在一定程度上也實現了建筑的節能，并且在未來的發展技術發展上有較好的前景。

（四）2003年申請的專利ZLCN031176 25.9提出了一種中央新風系統。該專利技術主要是通過收集空氣，將空氣進行過濾，再進行增壓，以及在其中加入負氧離子和臭氧的方式，從而減輕整個管道的輸送壓力，其中負氧離子裝置安裝在遠離人群的位置，例如工作臺。在該專利技術中，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，從而能夠獲得空氣質量的改善，并且能夠形成一定的流動的氣流。

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

（六）2011年德國朗適（LUNOS）申請的專利ZLCN201120515081.0，首創了陶瓷蓄熱技術。該專利技術通過風機交替運轉，排風時將室內排風的濕熱蓄存在陶瓷蓄熱體內，引入新風時，陶瓷蓄熱體釋放蓄存的濕熱加熱或冷卻新風，實現能量回收。該發明專利所涉及的回收新風往復系統中，當馬達呈現反轉情況時，可以將室內環境的氣流通過排氣扇排向室外的室外環境，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，經過一段時間以后，將控制器控制風扇實現反轉，從而能夠將室外新鮮空氣抽入到室內中，此時比較冷的新鮮空氣經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，然后進入到室內，通過這種方式能夠到能夠達到將熱量回收，重復利用的節能目的。

四、總結

隨著人們對環境問題的日益關注，空氣凈化器、新風系統類環境電器或裝置已經成了不少家庭的必備設施。新風系統的創新升級，旨在持續解決人們在空氣污染、建筑節能等方面遇到的各類困擾和問題。在未來，新風系統仍然具有廣闊的發展空間與機遇，新風系統的專利技術也將不斷升級與突破。