CN101825330B - 一种置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，包括容纳进风通道的箱体(1)及箱体(1)上设置的进风口(10)及出风百叶(4)，其特征在于：在所述箱体(1)的中下部、进风口(10)及出风百叶(4)之间水平设一均流孔板(2)，该均流孔板(2)将箱体(1)分隔成上部静压箱(11)腔体和下部送风箱腔体；且在下部送风箱腔体内、均流孔板(2)与出风百叶(4)之间垂直设一引流折板(3)。该送风系统，既能够有效地解决置换通风下置风口布置形式存在的问题，又实现了侧墙上置风口布置后的空调方式仍具有较高的通风效率，即兼顾传统置换通风与混合通风的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种通风空调工程领域的送风系统，尤其涉及一种置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统。
背景技术
置换通风具有较高通风效率，是目前国际上供热通风空调制冷(HVAC&R)行业中公认的一种可以获得较好的空气品质和具有节能潜力的空调方式。然而，目前置换通风(传统置换通风)存在的问题是，该空调方式的送风装置通常是布置在房间的下部，这种下置布置形式，既占用了房间的有效使用空间，又由于送风面积布置受限、风感威胁，致使承担房间冷负荷能力较低，且有时工作区不允许设置送风口，从而影响其在工程中的广泛应用。置换通风用送风装置，如果采用上置布置形式，能够克服上述传统置换通风风口布置形式所存在的一些缺点与不足，但所引起的负面作用是，送风射流要穿越空调房间的上部非工作区域，造成对上部非工作区域高温热污染空气的卷吸，白白地浪费了送风射流的冷量，降低了通风效率，因此，研制出一种置换通风用上置低扩散送风装置，尽可能地减少其在贴壁向下流动过程中穿越上部非工作区域时射流的卷吸作用，成为丞待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，该送风系统在布置于空调房间侧墙上部后可以产生贴壁低扩散梯形流，减少上部非空调区域高温热污染空气的卷吸量，保证侧墙上置风口置换通风方式具有较高的通风效率值，与混合通风相比具有较大的节能性；同时，随着射流发展，到达地面后所形成的冲击射流的速度衰减效应，容许送风射流可以有较大的送风速度，使送风射流承担冷负荷能力提高。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：一种置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，包括设有进风通道的箱体及箱体上设置的进风口及出风百叶，其特征在于：在所述箱体的中下部、进风口及出风百叶之间水平设一均流孔板，该均流孔板将箱体分隔成上部静压箱腔体和下部送风箱腔体；且在下部送风箱腔体内、均流孔板与出风百叶之间垂直设一引流折板。
所述引流折板沿出风百叶垂直中线向上延伸至中段，并以7°～27°折角构成折板，该折板上端与均流孔板底部相连，将送风箱腔体分隔成两出风通道，即渐缩通道与渐扩通道。
所述均流孔板设置在所述箱体的中下部，沿出风百叶底板至顶面板高度1/3处。
所述引流折板折角设置在所述折板中段，沿出风百叶底板至均流孔板高度1/2处。
所述均流孔板为设有呈矩形阵列分布的圆形通孔构成的平板。
所述箱体由前面板、后面板、左侧面板、右侧面板、顶面板及出风百叶构成通风腔体，在该通风腔体的后面板上设有进风口。
所述出风百叶为7～11片条状矩形叶片，且铰链连接在左右侧面板端面上。
本发明的有益效果是：送风系统上置贴壁安装后，来自送风管的送风气流通过静压箱进风口进入上部静压箱腔体，在静压箱腔体内空气流动空间突然增大，空气流的动压转换为静压，在静压作用下空气流通过静压箱腔体出口处的均流孔板均匀流向送风箱腔体内，在该箱内空气流被引流折板分成两股空气流，靠近后面板墙壁侧的一股空气流流入渐缩通道被加速，靠近前面板房间空气侧的另一股空气流流入渐扩通道被减速，后面板墙壁侧被加速及前面板房间空气侧被减速的两股空气流流向送风箱腔体出口处的百叶出风口，在出风口处形成了后面板墙壁内侧速度大而前面板房间外侧速度小的梯形流；内侧速度大的射流，动压较大而静压较小，更有利于形成贴壁射流；外侧速度小的射流，卷吸房间上部热空气量少，因此形成了低扩散向下贴附射流，射流到达地面处又形成了冲击射流，冲击射流在地面上迅速蔓延扩散，速度迅速衰减，形成了地面空气薄层(空气湖)缓慢流向室内热源，以室内热源产生的热羽流为动力，使连续进入热源附近的冷空气被卷吸、加热而产生上升的自然对流热运动，把热源产生的热污染物提升到上部空间并被排出，实现置换通风。
实验研究表明：1)本发明所形成的贴附梯形流的低扩散性，以及贴附梯形流属于二维平面射流性质，有效地减少了射流在其流动发展过程中对周围空气的卷吸，使其与室内空气的动量、质量、能量交换很小，保证了室内置换通风的竖向热力分层特征显著；其通风效率较高，在满足室内热舒适的前提下，其值可达到1.78～2.04，比混合通风效率提高78％～104％。
2)本发明送风射流为贴附梯形流与地面冲击射流的组合射流，该组合射流大大减轻了传统置换通风下置风口送风直接吹向人员工作区所产生的冷风感，从而容许该组合射流的送风可以有较大送风温差；而且地面冲击射流的速度迅速衰减效应，也容许该组合射流的送风可以有较大的送风速度，因此该组合射流的送风承担室内冷负荷能力有相当程度的提高，在满足室内热舒适的前提下，其值由传统下置布置形式的60W/m2以下提高至本发明上置布置形式接近120W/m2。
该上置贴壁低扩散梯形流送风系统，既能够有效地解决置换通风下置风口布置形式存在的问题，又实现了侧墙上置风口布置后的空调方式仍具有较高的通风效率，即兼顾传统置换通风的节能性好与混合通风的风口布置容易及承担负荷能力较强的优点。
附图说明
图1为低扩散梯形流送风系统结构主视图；图2为低扩散梯形流送风系统结构侧视图；图3为均流孔板结构示意图；图4为百叶出风断面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式及附图对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示，该置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，包括设有进风通道的箱体1及箱体1上设置的进风口10及出风百叶4，其中：在所述箱体1的中下部、进风口10及出风百叶4之间水平设一均流孔板2，该均流孔板2将箱体1分隔成上部静压箱11腔体和下部送风箱腔体；且在下部送风箱腔体、均流孔板2与出风百叶4之间垂直设一引流折板3。该引流折板3沿出风百叶4垂直中线向上延伸至中段，并以7°～27°折角构成折板，该折板上端与均流孔板2底部相连，将送风箱腔体分隔成内(靠后面板6墙壁内侧端)、外(靠前面板5房间外侧端)两导管通道，即渐缩通道12及渐扩通道13。本实施例优选折角为17°的折板安装方式。
所述均流孔板设置在所述箱体的中下部，沿出风百叶底板至顶面板高度1/3处。所述引流折板折角设置在所述折板中段，沿出风百叶底板至均流孔板高度1/2处。
如图3所示，上述均流孔板2为设有呈矩形阵列分布的圆形通孔构成的平板，将上部静压箱11腔体的进风均匀送至下部送风箱。
上述箱体1是由前面板5、后面板6、左侧面板7、右侧面板8、顶面板9及出风百叶4构成通风腔体，进风口10设在该通风腔体的后面板6上。
如图4所示，上述出风百叶4为7～11片条状矩形叶片，且铰链连接在左右侧面板端面上。本实施例采取9片出风百叶叶片安装。
本发明的工作原理是：送风系统被上置贴壁安装在空调房间的墙壁后，来自送风管的送风冷气流通过进风口10进入静压箱11腔体，在静压箱内空气流动空间突然增大，空气流的动压转换为静压，在静压作用下空气流通过静压箱出口处的均流孔板2均匀流入送风箱腔体，在送风箱内空气流被引流折板3分成两股空气流，内侧(靠后面板6墙壁内侧端)被加速，而外侧(靠前面板5房间外侧端)被减速的两股空气流流向送风箱出口处的出风百叶4，在出风口处形成了内侧速度大外侧速度小的梯形流，因此形成了低扩散向下贴附梯形流，该贴附梯形流接近地面形成冲击射流，该射流冲击地面后，速度迅速衰减、流动方向弯曲，并沿地板平面形成低速水平射流，在空调房间的下部工作区形成冷空气湖，最后在房间内热源浮升力的作用下，实现新型送风方式下的置换通风。
以下给出了安装不同折角的折流板其通风效率的实施例，来进一步说明本系统的实施效果。
实施例1：空调房间L(长)×B(宽)×H(高)＝5.0m×3.0m×2.9m，送风系统安装在房间墙壁上方，房间热源条件为两人，两电脑，一打印机，两灯。总送风量0.133m3/s，引流折板安装角度为7°，贴附梯形流内侧速度v1＝0.60m/s，外侧速度v2＝0.46m/s，在满足热舒适标准要求前提下，承担室内冷负荷率为114W/m2，其对应通风效率值为：1.78，比混合通风效率提高78％。
实施例2：空调房间、送风系统布置方式、房间热源情况、总送风量同实施例1。引流折板安装角度为17°，贴附梯形流内侧速度v1＝0.68m/s，外侧速度v2＝0.38m/s，在满足热舒适标准要求前提下，承担室内冷负荷率为114W/m2，其对应通风效率值为：2.04，比混合通风效率提高104％。
实施例3：空调房间、送风系统布置方式、房间热源情况、总送风量同实施例1。引流折板安装角度为27°，贴附梯形流内侧速度v1＝0.78m/s，外侧速度v2＝0.28m/s，在满足热舒适标准要求前提下，承担室内冷负荷率为114W/m2，其对应通风效率值为：1.85，比混合通风效率提高98％。
Claims (7)
1.一种置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，包括设有进风通道的箱体(1)及箱体(1)上设置的进风口(10)与出风百叶(4)，其特征在于：在所述箱体(1)的中下部、进风口(10)及出风百叶(4)之间水平设一均流孔板(2)，该均流孔板(2)将箱体(1)分隔成上部静压箱(11)腔体和下部送风箱腔体；且在下部送风箱腔体内、均流孔板(2)与出风百叶(4)之间垂直设一引流折板(3)。
2.根据权利要求1所述的置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，其特征在于：所述引流折板(3)沿出风百叶(4)垂直中线向上延伸至中段，并以7°～27°折角构成折板，该折板上端与均流孔板(2)底部相连，将下部送风箱腔体分隔成渐缩通道(12)与渐扩通道(13)。
3.根据权利要求1所述的置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，其特征在于：所述均流孔板(2)设置在所述箱体(1)的中下部，沿出风百叶(4)底板至顶面板(9)高度1/3处。
4.根据权利要求2所述的置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，其特征在于：所述引流折板(3)折角设置在所述折板中段，沿出风百叶(4)底板至均流孔板(2)高度1/2处。
5.根据权利要求1所述的置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，其特征是：所述均流孔板(2)为设有呈矩形阵列分布的圆形通孔构成的平板。
6.根据权利要求1所述的置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，其特征是：所述箱体(1)由前面板(5)、后面板(6)、左侧面板(7)、右侧面板(8)、顶面板(9)及出风百叶(4)构成通风腔体，在该通风腔体的后面板(6)上设有进风口(10)。
7.根据权利要求1所述的置换通风用上置贴壁低扩散梯形流送风系统，其特征是：所述出风百叶(4)为7～11片条状矩形叶片，且铰链连接在左右侧面板端面上。
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