CN103256659A - 一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，包括空腔本体、直流无刷式风机盘管机组、控制风阀，空腔本体安装在所述墙体上，其上设置用于安装控制风阀的窗口和均匀分布的微孔；直流无刷式风机盘管机组安装在空腔本体内；控制风阀安装在所述空腔本体上的窗口处。可以将普通空调的室内机更换成上述空腔，因该空腔本体内设置直流无刷式风机盘管机组，空腔本体上设置有控制风阀，可以在开机短时间内快速的强制对流换热调温；空腔本体上均布有微孔，可以采用辐射的方式微调室内温度；可以通过控制直流无刷式风机盘管机组的开启，既可实现快速升温或降温，又可采用辐射的方式微调节室内，避免长时间强制对流换热的方式对人带来的不适。

Description

一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔

技术领域

本发明涉及一种空腔及使用方法，具体涉及一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔及使用方法。 

背景技术

目前，室内温度的控制均是采用普通空调，且空调室内机都是采用的强制性吹风对流换热的方法，这给人们的生活带来很多不便，尤其是，夜间休息的时候，吹风感容易让人患上感冒！ 

冷辐射空调相对来说较目前普通的空调机容易解决强制性吹风对流换热的缺点，但冷辐射空调中比较成熟的技术是：冷顶辐射空调，把辐射冷源都安装在天花板的背面。上述的成熟技术均是在天花板的背面密密麻麻地布置了很多的毛细管，在这些毛细管内，运行的都是冷水。正是这些冷水，给了天花板以相对低温，成为室内的低温辐射源，达到降低室内温度的效果。 

但是，现有的冷顶辐射空调存在以下缺点： 

（1）刚开机的时候，初始的空调效果比较慢； 

（2）冷顶辐射板凝露滴水的问题； 

（3）冷顶辐射板铺设面积过大、导致成本过高的问题； 

（4）辐射板后面密密麻麻的水管，安装复杂。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，克服现有技术中普通空调采用强制性吹风对流换热的方法给人带来的困扰和冷辐射空调安装和维护复杂、成本较高及开启温度调控较慢且冷顶辐射板凝露滴水的缺陷。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，包括空腔本体、直流无刷式风机盘管机组、控制风阀，所述空腔本体安装在所述墙体上，其上设置用于安装控制风阀的窗口和均匀分布的微孔；所述直流无刷式风机盘管机组安装在所述空腔本体内；所述控制风阀安装在所述空腔本体上的窗口处。 

其中所述窗口可以为两个且设置在所述空腔本体的相对位置上。 

本发明的有益效果是：可以将普通空调的室内机更换成上述空腔，且该空腔本体内设置直流无刷式风机盘管机组，空腔本体上设置有控制风阀，可以在开机短时间内实行快速的强制对流换热方式调温；空腔本体上均布有微孔，可以采用辐射的方式微调室内温度。 

本发明工作过程主要是通过控制直流无刷式风机盘管机组的风压，控制在开启初始的短时间对室内的温度调整是通过直流无刷式风机盘管机组的高速风压强制对流换热的方式快速调节温度至适宜的温度后；再通过直流无刷式风机盘管机组的低速风压，通过微孔辐射的方式微调节室内温度。该装置既可以实现快速升温或降温，又可以采用辐射的方式微调节室内，从而避免了长时间强制对流换热的方式对人带来的不适。 

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。 

进一步，所述直流无刷式风机盘管机组包括离心风机及换热器，其均安装在所述空腔本体内；所述离心风机及换热器下方安装有冷凝积水盘，所述离心风机通过直流无刷电机驱动。 

进一步，所述空腔本体由保温层和微穿孔板构成，所述保温层与墙体紧密贴合固定。 

采用上述进一步方案的有益效果是：微穿孔板保留了作为对流空调的微穿孔换热渠道，同时又兼具作为辐射空腔对外辐射换热的通道。 

进一步，所述空腔本体为直角三角棱柱形结构，所述直角三角棱柱型结构的相邻两直角侧面为保温层，且与所述墙体固定；所述直角三角棱柱型结 构的其余面均是采用微孔穿板构成，其两底面上对应位置设置有用于安装控制风阀的窗口。 

进一步，还包括用于控制空腔程序运行的恒温恒湿控制系统。 

采用上述进一步方案的有益效果是：可以自动控制室内的温度和湿度。 

本发明还提供一种上述任一种方案所述的安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的使用方法，包括以下步骤： 

步骤（1），初步快速调温：通过开启直流无刷式风机盘管机组且其设置为高速风压，控制风阀打开，进行强制性对流的送、回风方法，迅速输送冷量或热量，达到合适的室内温度； 

步骤（2），微调节：初步快速调节后，将直流无刷式风机盘管机组设置成低速风压，控制风阀关闭，在空腔内保持强对流换热方式；所述空腔外则通过所述微孔进行冷辐射或热辐射，对室内温度进行微调节。 

本发明还一种上述任一种方案所述的安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的使用方法，包括以下步骤： 

步骤（1）：开启直流无刷式风机盘管机组且其设置为高速风压，控制风阀打开，进行高风速制冷循环，强力除湿； 

步骤（2）：将直流无刷式风机盘管机组设置低速风压和制热循环，关闭控制风阀，缓慢、小幅升温； 

步骤（3）：反复重复步骤（1）和步骤（2），保持室内适宜温度和湿度。重复的次数可以根据设定的相对湿度确定。 

所述直流无刷式风机盘管机组工作过程：由于直流无刷式电机能实现从0～100％的无极调速，当空腔本体需要进行高压高风量的“室温初调节”的时候，先将直流无刷电机开到最高速度，使得离心式风机达到最高转速，达到60Pa左右的风压，克服控制风阀、换热器、以及微孔板的全部阻力（这些部件的阻力约为30Pa左右），保持30Pa左右的空腔外余压，保持室内对流大换热的进行； 

当室内温度达到后，“初调节”完成，直流无刷式电机就开始缓慢减速。风压就由60Pa开始向下调整，在风压调整的同时，如果室温仍能保持的话，那就继续往下调整，直到风压降至30Pa左右，直流无刷式电机带动下的离心式风机就没有足够的负压将空腔本体上的控制风阀打开了，此时，控制风阀就会因自身的重力而自动落下，小风压的直流无刷电机将继续带动离心式风机运转，但是，此时的空腔本体外余压就降至0Pa。离心风机吹出的风就无力压到空腔之外，风就只能在空腔本体里面回旋转动，形成空腔内是强烈的对流换热，空腔外成为典型的辐射换热； 

当室内温度越来越稳定，直流无刷电机的速度就越来越慢，直到最后完全停止，关停风机。这就是，从开始空调100％风压到完全停机0%风压的全过程。 

当室内温度开始上升，温度传感器有所感应的时候，就反向进行上述的1～5步，把直流无刷式电机从0％开始运转起步，往100％的方向进行缓慢无极调速上升，直到室内气温达到稳定值为止。 

所述直流无刷式风机盘管机组加热制冷工作过程是： 

步骤（1），初步快速调温：通过开启直流无刷式风机盘管机组且设置为高速风压，控制风阀打开，进行强制性对流的送、回风方法，迅速输送冷量或热量，达到合适的室内温度； 

步骤（2），微调节：初步快速调节后，将直流无刷式风机盘管机组且设置为低速速风压，控制风阀关闭，在空腔内保持强对流换热方式；所述空腔外则通过所述微孔进行冷辐射或热辐射，对室内温度进行微调节。 

所述直流无刷式风机盘管机组的除湿工作过程是： 

步骤（1），开启直流无刷式风机盘管机组并设置为高速风压，控制风阀打开，进行高风速制冷循环，强力除湿； 

步骤（2），将所述直流无刷式风机盘管机组低速风压和制热循环，控制风阀关闭，缓慢、小幅升温； 

步骤（3），反复重复步骤（1）和步骤（2），保持室内适宜温度和湿度。重复的次数可以根据设定的相对湿度确定。 

进一步，上述方案中所述步骤的实现均是通过恒温恒湿控制系统控制。 

本发明的相对现有技术具有以下优势： 

（1）开机的时候，打开的是直流无刷式风机盘管机组的高速风压区，采用对流换热的方式，待室内温度稳定下来之后，再直流无刷式风机盘管机组转化至低速风压区，开启空腔的辐射换热功能；解决了普通空调刚刚开机时，空调效果很慢的问题。 

（2）直流无刷式直流无刷式风机盘管机组产生的冷凝水进入风机盘管的冷凝积水盘，再通过管道将产生的冷凝水排出室外；解决了普通冷顶板滴水的问题。 

（3）该安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔较小，外表面的面积总共也就2至3平方米，只占天花板总面积的10%至20%。解决传统的辐射板铺设面积过大、成本过高的问题。 

（3）空腔本体内是通过直流无刷式直流无刷式风机盘管机组制冷或者加热；克服了普通的辐射板需要安装大量水管，安装复杂的缺陷。 

附图说明

图1为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的透视结构示意图； 

图2为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔中直流无刷式风机盘管机组结构示意图。 

图3为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔中直流无刷式风机盘管机组组平面结构示意图。 

图4为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔中构成空腔本体的微穿孔板结构示意图； 

图5为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔中构 成空腔本体的保温层结构示意图。 

图6为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔在夏季制冷过程初始运行过程的强制对流换热过程示意图。 

图7为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔在夏季制冷过程的辐射微调温度过程示意图； 

图8为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔在冬季制热过程初始运行过程的强制对流换热过程示意图。 

图9为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔在冬季制热过程的辐射微调温度过程示意图； 

图10为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔除湿过程的强制对流换热过程示意图； 

图11为本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔除湿过程的辐射升温过程示意图。 

附图中，各标号所代表的部件列表如下： 

1、直流无刷式风机盘管机组，1-1、冷凝积水盆，1-2、离心风机，1-2-1、直流无刷电机，1-3、换热器，，2、空腔本体，2-1、微穿孔板，2-2、保温层，3、帆布，4、控制风阀，5、墙体。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。 

如图1所示，一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，包括空腔本体2、直流无刷式风机盘管机组1、控制风阀4，所述空腔本体2安装在所述墙体5上，其上设置用于安装控制风阀的窗口和均匀分布的微孔；所述直流无刷式风机盘管机组1安装在所述空腔本体2内；所述控制风阀4安装在所述空腔本体2上的窗口处。 

其中所述控制风阀4为两个，且安装在所述空腔本体2的相对位置。 

如图1所示，所述空腔本体2为三角棱柱形结构，所述三角棱柱型结构的相邻两直角侧面为保温层2-2，且与所述墙体5固定，所述保温层为聚氨酯保温层。 

所述三角棱柱型结构的其余面均是采用微孔穿板2-1构成，其两底面上设置有用于安装控制风阀的窗口。所述三角棱柱形结构的相邻两直角侧面2-2-1、2-2-2的相交线长1.0至1.5m，底面与墙体固定的直角边长度为0.5m，另一直角边长度为1.5。 

本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，可以替换现有技术中的普通空调的室内机，且该空腔本体内设置直流无刷式风机盘管机组，空腔本体上设置有控制风阀，可以在开机短时间内实行快速的强制对流换热方式调温；空腔本体上均布有微孔，可以采用辐射的方式微调室内温度； 

如图2、3所示，所述直流无刷式风机盘管机组为包括离心式风机1-2及换热器1-3，其均安装在所述空腔本体2内；所述离心风机1-2及换热器1-3下方安装有冷凝积水盘1-1，所述离心风机通过直流无刷电机1-2-1驱动。 

如图4和图5所示，所述空腔本体由保温层2-2和微穿孔板2-1构成，所述保温层2-2与墙体5紧密贴合固定。 

本发明一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔工作过程： 

（1）空调夏季制冷过程 

如图6所示，当空调刚刚开启之时，通过开启直流无刷式风机盘管机组的高速风压，回风阀打开，进行强制性对流的送、回风方法，迅速输送冷量，达到合适的室内温度，这一步称之为“初调节”； 

如图7所示，当达到预定室温，完成初调节之后，直流无刷式风机盘管机组转换成低速风压，回风阀关闭，在空腔内保持强对流换热方式，而空腔外则变为以辐射为主的冷辐射方式，对达成的温度进行微调。 

（2）冬季制热空调过程 

如图8所示，当空调刚刚开启之时，通过开启风机盘管机组的高速风压，回风阀打开，进行强制性对流的送、回风方法，迅速输送热量，达到合适的室内温度，这一步称之为“初调节”； 

如图9所示，当达到预定室温，完成初调节之后，直流无刷式风机盘管机组转换成低速风压，回风阀关闭，在空腔内保持强对流换热方式，而空腔外则变为以辐射为主的热辐射方式，对达成的温度进行微调。 

（3）兼具对流与辐射功能的空腔的除湿过程： 

如图10所示，第一步：开启直流无刷式风机盘管机组并设置为高速风压，控制风阀打开，进行高风速制冷循环，强力除湿； 

如图11所示，第二步：将所述直流无刷式风机盘管机组转换为低速风压和制热循环，控制风阀关闭，缓慢、小幅升温； 

然后，反复重复第一步和第二步，一方面强力除湿，另一方面，保持室温，最终达到理想的除湿效果！ 

实施例1 

一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的使用方法，包括以下步骤：步骤（1），初步快速调温：打开直流无刷式风机盘管机组，将直流无刷电机开到最高速度，使得离心式风机达到最高转速，达到60Pa左右的风压，克服控制风阀、换热器以及微孔板的全部阻力（这些部件的阻力约为30Pa左右），保持30Pa左右的空腔外余压，保持室内对流大换热的进行； 

步骤（2），当室内温度达到后，“初调节”完成，直流无刷式电机就开始缓慢减速。风压就由60Pa开始向下调整，在风压调整的同时，如果室温仍能保持的话，那就继续往下调整，直到风压降至30Pa左右，直流无刷式电机带动下的离心式风机就没有足够的负压将空腔本体上的控制风阀打开了，此时，控制风阀就会因自身的重力而自动落下，小风压的直流无刷电 机将继续带动离心式风机运转，但是，此时的空腔本体外余压就降至0Pa。离心风机吹出的风就无力压到空腔之外，风就只能在空腔里面回旋转动，形成空腔内是强烈的对流换热，空腔本体通过微孔向外成为典型的辐射换热； 

当室内温度越来越稳定，直流无刷电机的速度就越来越慢，直到最后完全停止，关停风机。上述过程即为直流无刷式风机盘管机组从开始空调100％风压到完全停机0%风压的全过程。 

当室内温度开始上升，温度传感器有所感应的时候，就反向进行上述的1～5步，把直流无刷式电机从0％开始运转起步，往100％的方向进行缓慢无极调速上升，直到室内气温达到稳定值为止。 

实施例2 

本发明还一种上述任一种方案所述的安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的使用方法，包括以下步骤： 

步骤（1），开启直流无刷式风机盘管机组并设置为高速风压，控制风阀打开，进行高风速制冷循环，强力除湿，2至10分钟；步骤（2），将所述直流无刷式风机盘管机组转换为低速风压和制热循环，控制风阀关闭，缓慢、小幅升温，运行20至60分钟；步骤（3），反复重复步骤（1）和步骤（2），保持室内适宜温度和湿度。重复的次数可以根据设定的相对湿度确定。 

本发明的加湿系统即可采用普通的加湿器给室内加湿。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，其特征在于，包括空腔本体、直流无刷式风机盘管机组、控制风阀，所述空腔本体安装在所述墙体上，其上设置用于安装控制风阀的窗口和均匀分布的微孔；所述直流无刷式风机盘管机组安装在所述空腔本体内；所述控制风阀安装在所述空腔本体上的窗口处。

2.根据权利要求1所述一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，其特征在于，所述直流无刷式风机盘管机组包括离心风机及换热器，其均安装在所述空腔本体内；所述离心风机及换热器下方安装有冷凝积水盘，所述离心风机通过直流无刷电机驱动。

3.根据权利要求1所述一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，其特征在于，所述空腔本体由保温层和微穿孔板构成，所述保温层与墙体紧密贴合固定。

4.根据权利要求1或2或3所述一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，其特征在于，所述空腔本体为直角三角棱柱形结构，所述直角三角棱柱型结构的相邻两直角侧面为保温层，且与所述墙体固定；所述直角三角棱柱型结构的其余面均是采用微孔穿板构成，其两底面上对应位置设置有用于安装控制风阀的窗口。

5.根据权利要求1所述一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，其特征在于，所述三角棱柱形结构的相邻两直角侧面的相交线长1.0至1.5m，底面与墙体固定的直角边长度为0.5m，另一直角边长度为1.5。

6.根据权利要求5所述一种安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔，其特征在于，还包括用于控制空腔本体中直流无刷式风机盘管机组运行的恒温恒湿控制系统。

7.一种权利要求1至6任一项所述的安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1），初步快速调温：开启直流无刷式风机盘管机组，且其设置为高速风压，控制风阀打开，进行强制性对流的送、回风方法，迅速输送冷量或热量，达到合适的室内温度；

步骤（2），微调节：初步快速调节后，将直流无刷式风机盘管机组设置为低速风压，控制风阀关闭，在空腔本体内保持强对流换热方式；所述空腔本体外则通过所述微孔进行冷辐射或热辐射，对室内温度进行微调节。

8.一种权利要求1至6任一项所述的安装在室内墙体上的兼具对流与辐射功能的空腔的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1），开启直流无刷式风机盘管机组，设置为高速风压，控制风阀打开，进行高风速制冷循环，强力除湿；

步骤（2），将直流无刷式风机盘管机组设置为低速风压及制热循环，控制风阀关闭，缓慢、小幅升温；

步骤（3），反复重复步骤（1）和步骤（2），保持室内适宜温度和湿度。

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