CN103968513B - 一种基于床位的局部送风系统 - Google Patents

Abstract

一种基于床位的局部送风系统，涉及空调领域。包括上位送风箱、下位送风箱、床铺、上位送风口、下位送风口、风管接入口、风管和三通阀。床铺有一定高度，将房间分成上下两个不同使用功能的局部空间：上部睡眠区域和下部工作区域。通过选择不同的空调送风支路，或向上位送风箱送风，从而控制床铺上方睡眠区域空气温度；或选择向下位送风箱送风，从而控制工作区域空气温度。上位送风口和下位送风口均带导流装置，使得空调风气流方向可调整范围大。本发明使冬季制热工况空调热风能够送达室内下层，不仅能改善空调热舒适，还能够利用冬季聚集于室内上层的热量，是一种调节灵活、效果明显、空调控制区域大的节能型局部空调送风系统。

Description

一种基于床位的局部送风系统

技术领域

本发明属于空调领域，具体涉及一种基于床位的局部送风系统。

背景技术

随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对居室热环境、热舒适以及建筑节能问题越来越关注。人们愿意采用加装空调的方式来获得舒适的热环境，同时也更加倾向于使用运行节能或节能评级较高的空调。

然而现有的空调送风方式存在一些问题，空调安装时，室内机多安装于靠近天花板的高处，出风口有可调节的导流板，控制出风方向。一般选择与水平方向成一定角度向下送风，目的是为了更好的调节人员活动空间空气温度。这种送风方式在夏季使用时，空调对于室内热环境的改善是十分显著的，冷风从房间上部送出，重力作用下容易到达房间下部，房间上下部的空气都能够得到有效控制，降低室内温度、提高热舒适性明显。但在冬季使用时，空调的效果则并不理想，这主要是因为空调器室内机冬季送风温度和室内气温差值太大造成的。冬季制热时，热风从上部送出，在浮力作用下热风上扬，空调送出的热风主要集中在房间上部，房间下部的气温难以达到舒适性温度的范围，而下部又是人员活动的主要场所。房间上部的热量白白浪费了，而下部人员活动区域又不能够有效地获得所需热量。人员在房间下部活动时，因为舒适性的要求没有得到满足，通常会采用的方式是提高空调设定温度，这就会造成空调能效降低、能耗上升。但即使调高空调设定温度，对于房间下部空间热环境的改善作用也不明显，反而会使得空调器启停频繁，不仅使空调运行能耗进一步上升，还会令噪声分贝上升，更不利于人员工作、学习和休息。

为了改善空调实际运行效果，针对空调室内机送风系统的改善一直在进行。例如公开号为CN1844765A的发明专利《一种柜式空调器》把传统的平面状的出风口改为左右方向上弯曲的曲面状，使水平面内左右调整送风角度扩大，改善房间整体的空调效果，但这种方式对冬季热量聚集于房间上部的问题并没有改善，而且曲面会占用更大的空间和更多的材料。又如公开号为CN101046314A的发明专利《柜式空调室内机》分别在前面板以及两个侧边位置各配有一个送风口和一个回风口，这使得水平上可调整的送风角度甚至达到了180°，可以对室内空气温度快速调节，但同样对于冬季热量聚集于房间上部的问题没有改善，而且风口增多导致气流分散、风速降低，空调风送风距离减少。公开号为CN101063543A的发明专利《空调器出风装置》将整个送风框改为可由电机带动绕转轴在一定范围内上下摆动，对房间下部的空调效果有一定改善，但带动整个送风框转动所需功耗大，而且由于受困于自身结构向下摆动角度必定有限。又如公开号为CN101467828A的发明专利《整合床铺与空调机的辅助睡眠用空调装置及控制方法》采用局部送风的方式调节床位上人员睡眠区域温度，此方法目标区域空调效果良好，且床铺高度低时目标区域的空调效果受冬季热量向房间上部聚集的影响小，同时又不追求整个空间温度一致，具有节能的优势，而空调风直接送达目标区域，能够快速改变目标区域热环境。但这种局部送风装置控制目标小且唯一，功能相对单一且非空调区域空间利用不足，可调节性弱。

发明内容

针对现有技术存在的冬季房间下部空调效果不理想而聚集于上部的热量得不到利用和局部送风系统可调节性弱的不足，本发明所要解决的问题就是提供一种节能高效、健康舒适、可调节性强的一种基于床位的局部送风系统。

实现所述目的之技术方案是这样一种基于床位的局部送风系统，该系统由上位送风箱、下位送风箱、床铺、上位送风口、下位送风口、风管接入口、风管和三通阀组成。床铺应当有一定高度，下平面能够达到2m左右，下部空间可以加以利用，如设有桌子以作学习区域。尺寸大小一样的上位送风箱和下位送风箱安装于床铺一侧，两风箱贴合在一起并以床铺平面对称安装。上位送风箱靠近床铺一侧开有上位送风口，水平送风到睡眠区域；下位送风箱开有下位送风口，送风至桌面办公区域。上位送风箱和下位送风箱均开有风管接入口，由风管连接至三通阀，最后接到空调送风干管。

本技术方案中，通过床铺将房间划分出上下两个局部空间，同时设置有两条空调风支路分别对这两个局部空间进行控制，将这两条支路由三通阀接通到空调风干管。因此，本局部送风系统可选择只向上位送风箱送风、只向下位送风箱送风、同时向上位送风箱和下位送风箱送风或者关闭。加自动控制系统，在空调器设定好睡眠、工作和全空间三种模式的条件下，人员可以通过遥控器开启系统并切换至合适的运行模式，具体能够实现以下操作步骤：1.开启睡眠模式时，自动旋转三通阀，沿上位送风箱的上位送风口出风的空调送风支路开启，同时加入的自动控制系统将上位送风口的导流板转动至水平状，之后导流板可在一定范围内手动调整角度，空调风直接对睡眠区域送风；2.开启工作模式时，自动旋转三通阀，沿下位送风箱的下位送风口出风的空调风支路开启，空调风由下位送风口送到工作区域，如是开机状态下由睡眠模式或全空间模式转至工作模式，自动控制系统将上位送风口的导流板转动至竖直状，关闭上位送风口，防止上位送风箱进入灰尘；3.开启全空间模式时，自动旋转三通阀，沿两个空调支路均接通的方向开启，自控上位送风口的导流板转动至水平状，空调风从上位送风口送向睡眠区域，同时又从下位送风口送向工作区域。关闭模式则自动旋转三通阀，断开送风干管与上位送风箱以及下位送风箱的连接，同时自动控制系统将上位送风口导流板转动关闭上位送风口。具体地如何设置才能实现所述操作步骤功能，属于本领域常规技术，上位送风口的导流板转动控制和现有的分体空调室内机导流板控制方式类似，至于三通阀的自控则需要将三通阀的开启状态对应到相应的系统运行模式并通过自动控制系统实现。

本技术方案中，所述的上位送风口呈矩形且只设置一个，居于上位送风箱侧表面的中心位置，面积应足够大，以保证送风速度足够小，上位送风口左右侧边距离床铺边线各0.5m，避开人员的头部和脚部，防止空调风长时间直接吹拂人员的头部和脚部可能带来的不舒适甚至健康受到损害，避免吹风感干扰睡眠质量。上位送风口应设置有导流板，导流板呈长矩形条状，水平等距均匀布置，导流板的宽度与其间距相等，导流板设有转轴，可手动上下翻转调整出风角度，夏季将送风角度适当向上做一定调整，冬季时则将送风角度向下调整，实际使用时具体调整的角度大小应视系统送风温差以及人员热感觉而定。开启时导流板自动转动至水平状，之后才可以可手动调节，上翻转最大角度45°，下翻转最大角度90°，下翻90°时导流板完全竖直，能够关闭上位送风口，空调关闭时或不启用睡眠模式时，导流板自动下翻至此状态。

本技术方案中，所述的下位送风口设置多个(不少于3个)，并沿下位送风箱底面稍长的中轴线等距布置，两边的下位送风口与下位送风箱两个侧面距离为相邻两下位送风口的一半。下位送风口为圆形，下位送风口包含送风口内框、导流装置和滚轮。内框与下位送风口在同一平面，共用同一轴心，导流装置为矩形条状，平行等距布置固定于内框上，导流装置设有转轴，可在垂直于风口的平面内做180°转动，完全水平时即关闭下位送风口。内框的外缘有3个滚轮，两两滚轮与风口圆心连线的夹角均为120°，通过滚轮，内框以自身圆心为轴心在其平面内做360°转动。如此，下位送风口风向的可调节范围大，局部送风气流组织调节也更加灵活，以满足下部人员活动空间的热舒适需求，又能够调整出风方向或者关闭不需要的下位送风口以避免空调风直接吹拂人员面部带来不舒适的感觉。

作为一种优化，上位送风箱靠近风管接入口一侧设置消声箱，消声箱占满风管接入口到上位送风口侧边的箱内空间，消声箱采用微孔板结构，阻抗式的消声箱除了消声功能外，还能够利用自身的阻抗降低箱内的风压以及空调风流速，消声箱内的孔板结构同时又兼具整流的作用，孔板出风气流平整。上位送风箱内设置有多个导流片，导流片左端有一段直线水平段并与消声箱相连以接引由孔板而出的平整气流，导流片右端有一段圆弧，圆弧段下端切线垂直于上位送风口平面，并连接一段直线段，该直线段接至上位送风口，从而改变上位送风箱内气流流向，使出风方向垂直于上位送风口平面，避免风管气流呈横向而造成上位送风口出风后侧流向床铺一侧。考虑睡眠时静音的要求，上位送风箱和下位送风箱的内表面以及圆弧状导流片表面还应附有吸声材料，如聚酯纤维。

从实现所述发明目的之方案中可以看出，本发明将房间分成上下至少两个局部控制区域：床位睡眠区域以及床位下方工作区域，可根据实际需要选择对哪一区域控制其热环境，或同时控制，或者关闭送风系统。与现有的技术相比较，空调风风向控制灵活，房间可控制空间更大，对空间的利用率提升。又由于送风口贴近局部控制区域，风程短，温度损失小，而且风口接近人员，温度上不易过高或者过低，这样冬季就适当降低送风温度，夏季又适当调高送风温度，提升空调系统效率，同时，局部送风不追求对房间整个空间热环境进行改善，节能的效果明显。此外，床位的送风口面积大，送风速度小，气流产生的噪声也比较小，有利于夜间睡眠，又不会造成长时间空调风吹拂人员的健康受损的情况。桌面空间由喷口直接向下送风，改善了因送风口布置高处和冬季空调热风温度与室内温度差异大造成的房间下层空调效果不理想的问题，使得房间下层人员活动区域温度能够达到舒适性空调要求。

综上所述，采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：控制灵活，空调系统运行节能高效，房间空调控制区域大。床铺有一定高度，利用了冬季制热工况下聚集于房间上层的热量，避免了这部分热量的浪费。加大了送风口面积，降低了出风速度，减弱气流噪声。下位送风口的喷嘴将空调风有效送达冬季空调制热时难以影响的下层空间，提升了下层空间的舒适度。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是送风系统的结构示意图。

图2是风管连接示意图。

图3是上位送风箱的结构示意图。

图4是上位送风口的构造示意图。

图5是下位送风口的构造示意图。

图6是送风系统的另一种结构示意图。

图7是送风系统的又一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于床位的局部送风系统，包括上位送风箱1、下位送风箱2、床铺3、上位送风口4、下位送风口5、风管接入口6、风管7和三通阀8。床铺3应当有一定高度，能够达到2m左右，其下部作工作空间。尺寸大小一样的上位送风箱1和下位送风箱2安装于床铺3一侧，两风箱贴合在一起并以床铺3平面对称安装。上位送风箱1靠近床铺3一侧开有上位送风口4，水平送风到睡眠区域；下位送风箱2开有下位送风口5，送风至桌面办公区域。上位送风箱1和下位送风箱2均开有风管接入口6，由风管7连接至三通阀8，最后接到空调送风干管。

具体实施时，本局部送风系统可选择只向上位送风箱1送风、只向下位送风箱2送风、同时向上位送风箱1和下位送风箱2送风或者关闭。空调器设定好睡眠、工作和全空间三种模式，人员可以通过遥控器开启系统并切换至合适的运行模式。1.开启睡眠模式时，自动旋转三通阀8，沿上位送风箱1的上位送风口4出风的空调送风支路开启，同时自控上位送风口4的导流板41转动至水平状，之后导流板41可在一定范围内手动调整角度，直接对睡眠区域送风；2.开启工作模式时，自动旋转三通阀8，沿下位送风箱2的下位送风口5出风的空调风支路开启，空调风由下位送风口送到工作区域，如是开机状态下由睡眠模式或全空间模式转至工作模式，还应自控上位送风口4的导流板41转动至竖直状，关闭上位送风口41，防止上位送风箱1进入灰尘；3.开启全空间模式时，自动旋转三通阀8，沿两个空调支路均接通的方向开启，自控上位送风口4的导流板41转动至水平状，空调风从上位送风口4送向睡眠区域，同时又从下位送风口5送向工作区域。关闭模式则自动旋转三通阀8，断开送风干管与上位送风箱1以及下位送风箱2的连接，同时控制上位送风口4的导流板41转动关闭上位送风口4。

实施时，上位送风口4设置一个，居于上位送风箱1侧表面的中心位置，左右侧边距离床铺3边线各0.5m。上位送风口4应设置有导流板41，导流板41呈长矩形条状，水平等距均匀布置，导流板41的宽度与其间距相等，导流板41设有转轴，可手动上下翻转调整出风角度，夏季将送风角度适当向上做一定调整，冬季时则将送风角度向下调整，实际使用时具体调整的角度大小应视系统送风温差以及人员热感觉而定。开启时导流板41自动转动至水平状，之后才可以可手动调节，上翻转最大角度45°，下翻转最大角度90°，下翻90°时导流板41完全竖直，能够关闭上位送风口4，空调关闭时或不启用睡眠模式时，导流板41自动下翻至此状态。下位送风口5设置多个(不少于3个)，并沿下位送风箱2底面稍长的中轴线等距布置，两边的下位送风口5与下位送风箱2两个侧面距离为相邻两下位送风口5的一半。下位送风口5为圆形，下位送风口5包含内框51、导流装置52和滚轮53。内框51与下位送风口在同一平面，共用同一轴心，导流装置52为矩形条状，平行等距布置并固定于内框51上，导流装置52设有转轴，可在垂直于风口的平面内做180°转动，完全水平时即关闭下位送风口5。内框51的外缘有3个滚轮53，两两滚轮53与风口圆心连线的夹角均为120°，通过滚轮53，内框51以自身圆心为轴在其平面内做360°转动

上位送风箱1靠近风管接入口6一侧设置消声箱11，消声箱11占满风管接入口6到上位送风口4侧边的箱内空间，消声箱11采用微孔板结构。上位送风箱1内设置有多个导流片12，导流片12左端有一段直线水平段并与消声箱11相连，导流片12右端有一段圆弧，圆弧段下端切线垂直于上位送风口4平面，并连接一段直线段，该直线段接至上位送风口4。上位送风箱1和下位送风箱2的内表面以及导流片12表面还应附有吸声材料，如聚酯纤维。

应对不同房间以及不同局部区域划分条件，可对送风箱以及送风口位置做一些调整，如：

实施例1：本例是在总述内容基础上，针对送风箱的位置以及数量作的进一步披露。为使得空调系统运行更为节能，同时提高舒适度，上位风箱可设置两个，左右对称地布置于床铺3两侧，两风箱的相对面开有对称性的两个风口。一个作上位送风箱1和上位送风口4，一个作上位回风箱9和上位回风口10，空调风从一侧送出，由另一侧回风。

本例中，床位睡眠区域气流组织更加规整，能够形成空调风回路，避免人员身体阻挡空调风，导致人员两侧产生较大温差而带来不适，保障睡眠区域人员的舒适性。

实施例2：本例也是在总述内容基础上，针对送风箱的位置以及数量作的进一步披露。上位送风箱1和下位送风箱2合并为一个只使用上位送风箱1，在其不同的侧面开设风口，以应对不同局部区域的空调需求。此时不需要三通阀8，但风口需要能够关闭且关闭时密实。开启床位的送风口，关闭工作位的送风口，能够只对睡眠区域局部送风；关闭床位的送风口，开启工作位的送风口，就可以只对工作区域局部送风。

本例中，并没有使用两个送风箱分别应对不同局部空间需求的方式，而是采用了两者合并的方式，构件数量减少，节约了空间。如两局部空间尺寸相差较大，或工作区域离送风口较远，宜在开启不同送风口时，配以不同的送风压头。

由于对本领域技术人员而言，对于空调送风系统及这一类装置的组成构件，已经是相当熟悉的了。因此，在本案中没有特别披露各构件的具体尺寸，实际应用时，借鉴现有技术的一些参数以及现场不同的具体要求而定。

Claims (7)

1.一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：该送风系统包括上位送风箱(1)、下位送风箱(2)、床铺(3)、上位送风口(4)、下位送风口(5)、风管接入口(6)、风管(7)和三通阀(8)组成；床铺(3)高度达到2m左右，尺寸大小一样的上位送风箱(1)和下位送风箱(2)安装于床铺(3)一侧，两风箱贴合在一起并以床铺(3)平面对称安装；上位送风箱(1)靠近床铺(3)一侧开有上位送风口(4)，下位送风箱(2)开有下位送风口(5)；上位送风箱(1)和下位送风箱(2)均开有风管接入口(6)，由风管(7)连接至三通阀(8)，最后接到空调送风干管。

2.根据权利要求1所述的一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：上位送风箱(1)靠近风管接入口(6)一侧设置消声箱(11)，消声箱(11)占满风管接入口(6)到上位送风口(4)侧边的箱内空间，消声箱(11)为阻抗式，采用微孔板结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：上位送风箱(1)内还设置有多个导流片(12)，导流片(12)左端为一段直线水平段并与消声箱(11)相连，导流片(12)右端有一段圆弧，圆弧段下端切线垂直于上位送风口(4)平面，并连接一段直线段，该直线段接至上位送风口(4)；上位送风箱(1)和下位送风箱(2)的内表面以及导流片(12)表面还应附有吸声材料，如聚酯纤维。

4.根据权利要求1所述的一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：所述上位送风口(4)呈矩形且居于上位送风箱(1)侧面中心位置，上位送风口(4)左右两侧距离床铺(3)边线各0.5m。

5.根据权利要求1所述的一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：所述下位送风口(5)设置多个，并沿下位送风箱(2)底面稍长的中轴线等距布置，两端的下位送风口(5)与下位送风箱(2)两个侧面距离为相邻两个下位送风口(5)距离的一半。

6.根据权利要求1或4所述的一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：所述上位送风口(4)设置有导流板(41)，导流板(41)呈长矩形条状，水平等距均匀布置，导流板(41)的宽度与其间距相等，导流板(41)设有转轴，可手动上下翻转调整出风角度，向上最大角度45°，向下最大角度90°，导流板(41)完全竖直时，能够关闭上位送风口(4)。

7.根据权利要求1或5所述的一种基于床位的局部送风系统，其特征在于：所述下位送风口(5)设置有内框(51)、导流装置(52)和滚轮(53)，内框(51)与下位送风口(5)在同一平面，共用同一轴心，导流装置(52)为矩形条状，平行等距布置固定于内框(51)上，导流装置(52)设有转轴，可在垂直于风口的平面内做180°转动，完全水平时即关闭下位送风口(5)；内框(51)的外缘有3个滚轮(53)，两两滚轮(53)与风口圆心连线的夹角均为120°，通过滚轮，内框(51)以自身圆心为轴心在其平面内做360°转动，并带动导流装置(52)一起做360°转动。