[发明专利]旋转式空气对空气能量回收和干燥除湿系统中旋转轮的系统和方法的改进

说明书

相关申请

本申请涉及2006年1月19日提交的美国临时专利申请60/760,287， 并要求该美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本公开总得涉及能量和水分传输轮(transfer wheel)，更具体地，涉 及用于旋转式空气对空气能量回收及主动和被动加湿和除湿系统中对传输 轮转动进行的控制方法及系统的改进。

背景技术

众所周知，能量和水分传输轮用于影响两个逆流气流之间的热量和/ 或水分传输。这种传输轮通常用于控制建筑物内空气的温度和/或湿度， 其中所述逆流气流可以是进入空气和流出空气。

驱动马达通常安装为与传输轮相邻并通过带轮和传动带耦合至传输 轮，使得传输轮在操作期间能够绕其轴线被旋转地驱动。此外，驱动马达 通常选自此类应用所通常采用的大组(large group)，特定的选择取决于 各种因素，诸如轮的尺寸和重量以及可用的建筑物功率供应，所述建筑物 功率供应的范围能够从120VAC到575VAC，并通常具有50Hz或60Hz、单相 或三相的频率。

据此，希望提供能够在预期的电源和工作频率的全部范围内运转的单 个马达，以及提供所需的可变旋转速度。

发明内容

用于转动传输轮的系统和方法提供两个逆流气流间的热量和/或水分 交换。所述系统包括：框架；包括传输基体(transfer matrix)的传输轮， 所述传输基体相对于框架安装并可转动地固定，使得所述轮能够转动通过 这两个逆流气流，以及使得热量和/或水分可以在这两个逆流气流间传输； 第一多个马达部件和第二多个马达部件，所述第一多个马达部件相对于轮 固定安装，使得该第一多个的马达部件用作马达的转子，所述第二多个马 达部件相对于框架固定地安装，使得该第二多个的马达部件用作马达的定 子；其中，供应至该第二多个的马达部件的功率使传输轮转动通过两个逆 流气流。

附图说明

参照附图，其中具有相同附图标记的元件在全文表示类似元件，其中：

图1是逆流式热交换器的横截面侧视图，所述逆流式热交换器布置在 逆流式热量和/或水分交换系统中，所述逆流式热量和/或水分交换系统 布置在逆流式空气系统中；

图2是逆流式热量和/或水分交换系统的框架和轮的正视图；

图3是逆流式热量和/或水分交换系统中所使用的组装的无刷直流马 达装置的透视图；

图4是图3的马达装置的分解视图；

图5是用于逆流式热量和/或水分交换系统的步进马达装置的正视图； 以及

图6A—6C是图5所示的步进马达装置所使用的极靴(pole piece)组 件的透视、侧视和正视图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明提供一种热量和/或水分传输基体10，其用 作逆流式热量和/或水分交换系统14中的热量和/或水分传输轮12的一 部分。传输轮12绕旋转轴线18可转动地安装在框架16中。用窄空气通道 构造传输基体10，以便在两个逆流气流间传输热量和水分。传输基体10 可以进一步包括一种或多种除湿材料，除湿材料用于增强从较潮湿空气到 较干燥空气的水分传输。框架16包括基本上包围传输轮12的单个密封板 或多个板片，使得基本上所有逆流气流中的空气将穿过传输基体。

如图1和图2所示，交换系统14布置有气流系统22。系统22可以包 括由壁28分隔开的流动管道24和逆流管道26。第一气流由流动管道24 接收，而第二气流由逆流管道26接收。正如它们的名字所隐含的，流动管 道24和逆流管道26引导气流以相反方向通过轮12。一个气流比另一个气 流更热和/或更湿，使得当该轮转动时，一些热量和/或水分通过该轮传 输。备选地，气流系统可以包括机柜，机柜设计成有两个逆流气流通过并 且构造成使得传输轮12和框架16可以安装在其中。

传输轮12安装在气流系统22中，用于通过气流管道24和逆流管道26 的同时转动，传输轮12的外周在传输轮12和框架16之间形成近似的空气 密封以便确保流过基体，以及在气流管道24和逆流管道26之间形成近似 的空气密封以防止管道24和管道26之间的泄漏。传输轮周边周围的密封 确保在该轮旋转时空气流过基体。