CN105783123B - 一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，主要包括风机加压装置、室内空气进风通道及正压送风通道，风机加压装置设置于室内空气进风通道顶端，正压送风通道位于室内空气进风通道的外侧，正压送风通道通过风机加压装置与室内空气进风通道连通；正压送风通道包括导流叶片，导流叶片设置在吊顶装置底端的边缘，且导流叶片末端呈水平角度，导流叶片的出风端紧邻辐射顶板。本发明的目的在于克服辐射供冷/供热顶板单位面积的供冷/供热量较小的缺陷，提供一种结构简洁、安装方便、能耗小且效果显著的强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，同时该装置还可以有效缓解甚至是消除辐射供冷表面容易结露的难题。

Description

一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置
技术领域
本发明涉及空调系统末端装置设计与制造领域，特别是涉及一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置。
背景技术
我国建筑领域的能耗在全国总能耗中占有相当大的比重，该比重大约介于四分之一到三分之一之间，而在建筑能耗中，供热空调能耗一般要占50％以上，而且随着人们生活的不断改善，这部分能耗有持续增长的趋势，因此在我国现阶段大力推行的节能减排工作中，建筑供热空调系统的节能具有重要的现实意义。辐射供冷/供热技术是一种既能够提供舒适的室内空气环境，又能比传统的供热空调末端设备更容易取得节能效果的暖通空调技术。该技术从二十世纪七十年代在欧洲兴起，因其节能环保优势得到快速推广应用，在2000年时被美国能源部列为美国当今和未来在经济上最有优势的15项暖通空调节能技术之一。
辐射供冷/供热技术能够取得节能效果的主要原因是由于辐射热交换符合斯特藩—波尔兹曼的四次方定律，使得这种换热方式在同等温差下的换热效率更高，因此利用该技术向用户提供冷量或热量时，辐射供冷/供热末端设备表面温度与建筑室内空气温度之间的差值小于传统的供冷/供热方式，能够提高系统冷热源的效率，非常符合当前所提倡的低温供热(Low Temperature Heating)高温供冷(High Temperature Cooling)的理念。同时，当系统主要以辐射方式向用户提供冷/热量时，建筑室内的温度在供暖时可以适当降低，在供冷时则可以适当提高，因此在一定程度上减小了建筑的冷/热负荷。另外，由于辐射换热而形成的室内空气在高度方向上的温差较小，提高了人体的热舒适感。在我国，近些年来辐射供热技术发展很快，不论是住宅还是公共建筑，以地面低温辐射供暖为代表的辐射供热技术在北方地区的实际应用越来越普遍。吊顶式辐射供冷/供热技术可以实现夏、冬季节的冷、热兼供，本应获得更好的实际应用，然而由于其在供冷时主要存在辐射供冷表面容易结露和单位辐射表面积的供冷量较小等问题，使得该技术目前在建筑中的应用还十分有限。为解决吊顶式辐射供冷的这些问题，通常的做法是将该辐射供冷方式与置换通风技术或其它独立新风技术相结合，让这些系统承担全部的室内湿负荷及一部分室内显热冷负荷，其余的显热冷负荷再由辐射供冷系统承担，因而不仅增加了系统的复杂性，也增大了其它系统的负担。
发明内容
本发明的目的在于克服辐射供冷/供热顶板单位面积的供冷量较小的缺陷，提供一种结构简洁、安装方便、能耗小且效果显著的强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，同时该装置还可以有效缓解甚至是消除辐射供冷表面容易结露的难题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本申请提供一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，主要包括风机加压装置、室内空气进风通道及正压送风通道，所述风机加压装置设置于所述室内空气进风通道顶端，所述正压送风通道位于所述室内空气进风通道的外侧，所述正压送风通道通过风机加压装置与所述室内空气进风通道连通；所述室内空气进风通道包括室内空气进风口、进风管道及风管软连接，所述室内空气进风口设置在所述进风管道底端，所述进风管道的顶端连接有所述风管软连接并通过所述风管软连接与所述风机加压装置连接；所述正压送风通道包括送风通道进风口、送风通道、送风口及导流叶片，所述送风通道进风口位于所述风机加压装置外侧，所述送风通道进风口与所述送风通道的顶端连接，所述送风通道的底端与所述送风口连接，所述导流叶片设置在所述送风口底端边缘，且所述导流叶片末端呈水平角度，所述导流叶片的出风端紧邻辐射顶板。
可选的，所述室内空气进风口为开孔率在20％-80％的孔板、格栅或百叶的进风风口。
可选的，所述风管软连接的材质为柔性耐磨材料。
可选的，所述正压送风通道还包括装置顶板、垂直外壁板及倾斜外壁板，所述装置顶板固定在屋顶上，所述垂直外壁板与所述装置顶板的底端侧面相连接，所述倾斜外壁板与所述垂直外壁板的末端相连接并向外侧倾斜，所述正压送风通道通过室内空气进风通道外壁与所述室内空气进风通道相隔开。
可选的，所述风机加压装置用悬吊在所述装置顶板上的风机减振吊杆和固定在所述垂直外壁板上的风机减振拉杆来固定；所述室内空气进风通道用固定在所述垂直外壁板上的风道减振拉杆和悬吊在所述装置顶板上的风道减振吊杆来固定。
可选的，所述风机减振吊杆、风机减振拉杆、风道减振拉杆及风道减振吊杆的材料均为直径为3-8mm的钢丝或细钢筋。
可选的，所述室内空气进风口呈喇叭状，以增大装置的进气量；所述倾斜外壁板与室内空气进风通道外壁之间还设置有至少一个中间隔板，所述中间壁板呈角度向外倾斜，越靠近所述室内空气进风口一侧的送风通道的壁板向外倾斜的角度越小；所述正压送风通道呈喇叭状套设在所述室内空气进风通道的外侧，所述正压送风通道的送风通道由内向外开口角度依次增大，所述导流叶片呈环形圆板状位于所述吊顶装置的底端，位于最外侧的所述导流叶片与所述辐射顶板垂直距离不大于第一距离值，相邻两个所述导流叶片的垂直距离均不大于第一距离值，第一距离值可以根据室内空间的大小进行适当的调节，一般第一距离值为小于4cm但大于零的一个数值。
可选的，所述正压送风通道外壁内表面上设置有吸声材料，所述吸声材料为聚酯纤维或毛毡等吸声系数大于50％的材料。
可选的，所述风机加压装置采用小型风机，所述小型风机的功率为16W-200W。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明的吊顶装置利用小型加压风机将从进风口和进风道引入的室内空气加压后，沿风机叶轮切向方向流出并进入装置的正压空间，然后再从侧面经正压送风通道内的分隔板和导流叶片调整方向后，以水平贴附射流的方式送出，送出气流沿辐射供冷/供热顶板快速流动，并最终返回室内空间。由于利用机械方式使紧贴辐射供冷/供热顶板的室内空气受迫流动，从而极大地增加了辐射顶板表面的空气对流换热系数，使得同样辐射供冷/供热表面的冷/热交换量大幅增加，克服了以往单位面积辐射板供冷/供热量较小的缺陷。另外，在冷却顶板辐射供冷时，由于相对干燥(与室外新风相比)的室内空气在本发明装置中小型加压风机的作用下，快速流过辐射供冷顶板表面，使得紧贴辐射供冷顶板且被顶板冷却降温后相对湿度增大的局部空气能够在其达到饱和状态(即100％相对湿度状态)前，迅速地被后面的相对干燥的送风气流所替换，从而在很大程度上减轻甚至消除辐射供冷顶板结露的问题。之所以不能说完全避免结露问题，是因为辐射供冷顶板最终能否结露主要取决于冷却顶板表面的温度和本发明的吊顶装置所送出的气流能在多大程度上覆盖辐射供冷顶板表面。比如，当辐射板表面温度明显低于室内空气露点温度且有局部供冷表面未能被本发明的吊顶装置送出的气流覆盖，则该局部冷表面仍有结露的危险。
本发明的强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置所送出的气流完全来自室内空气，而不是室外新风，主要的原因在于：首先，夏季供冷时，室外空气的含湿量通常比室内空气的要高，含湿量高的室外空气在流经辐射供冷顶板时，其结露的风险比含湿量较低的室内空气更高。其次，按照健康高效的原则，送入室内的经空气过滤器处理过的清洁室外新风最好直接送到室内人员的呼吸区，而不是先与辐射吊顶板进行接触换热后再送人人员呼吸区。因此，本发明为达到增大辐射顶板换热和降低辐射顶板结露风险的目的，采取利用室内空气使其紧贴顶板循环流动的方式是一种合理的选择。
本发明的强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置能够大幅增加单位面积的辐射供冷/供热量、降低辐射供冷顶板的结露风险，因而会极大地拓展辐射供冷/供热这种节能环保的建筑末端供能方式的应用场合与范围，在各种民用或商业建筑中具有广泛的推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例中强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置的结构原理剖视图；
其中，1风机加压装置；2室内空气进风通道；3正压送风通道；4吸声材料；5进风口；6进风管道；7风管软连接；8装置顶板；9装置垂直外壁板；10装置倾斜外壁板；11导流叶片；12风机单元减振吊杆；13风机单元减振拉杆；14进风道减振拉杆；15进风道减振吊杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的在于克服辐射供冷/供热顶板单位面积的供冷/供热量较小的缺陷，提供一种结构简洁、安装方便、能耗小且效果显著的强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，同时该装置还可以有效缓解甚至是消除辐射供冷表面容易结露的难题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明具体实施例中强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置的结构原理剖视图。如图1所示，本申请提供一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，主要包括风机加压装置1、室内空气进风通道2及正压送风通道3，风机加压装置1设置于室内空气进风通道2顶端，正压送风通道3位于室内空气进风通道2的外侧，正压送风通道3通过风机加压装置1与室内空气进风通道2连通；室内空气进风通道2包括室内空气进风口5、进风管道6及风管软连接7，室内空气进风口5设置在进风管道6底端，进风管道6的顶端连接有风管软连接7并通过风管软连接7与风机加压装置1连接；正压送风通道3包括送风通道进风口、送风通道、送风口及导流叶片11，送风通道进风口位于风机加压装置1外侧，送风通道进风口与送风通道的顶端连接，送风通道的底端与送风口连接，导流叶片11设置在送风口底端边缘，且导流叶片11末端呈水平角度，导流叶片11的出风端紧邻辐射顶板，由风机加压装置1将吸进的室内空气加压后，经正压送风通道3中的出口导流叶片11调整出流方向，最后全部以水平贴附射流的形式流过辐射供冷/供热顶板。
室内空气进风口为开孔率在20％-80％的孔板、格栅或百叶的进风风口，以增大室内空气的进风量。
风管软连接7的材质为柔性耐磨材料，为避免风机加压装置的震动给室内空气进风通道造成损坏或产生震动噪音，因此选用不易磨损，且具有良好韧性的柔性耐磨材料作为软连接，设置于风机加压装置与室内空气进风通道之间，同时采用柔性耐磨材料的软连接还能够有效地延长吊顶装置的使用寿命。
正压送风通道3还包括装置顶板8、垂直外壁板9及倾斜外壁板10，所述装置顶板8固定在屋顶上，所述垂直外壁板9与所述装置顶板8的底端侧面相连接，所述倾斜外壁板10与所述垂直外壁板9的末端相连接并向外侧倾斜，所述正压送风通道3通过室内空气进风通道2的外壁与所述室内空气进风通道2相隔开。
风机加压装置1用悬吊在所述装置顶板8上的风机减振吊杆12和固定在所述垂直外壁板9上的风机减振拉杆13来固定；所述室内空气进风通道2用固定在所述垂直外壁板9上的风道减振拉杆14和悬吊在所述装置顶板8上的风道减振吊杆15来固定。
风机减振吊杆12、风机减振拉杆13、风道减振拉杆14及风道减振吊杆15的材料均为直径为3-8mm的钢丝或细钢筋。
室内空气进风口5呈喇叭状，以增大装置的进气量；所述倾斜外壁板10与室内空气进风通道2的外壁之间还设置有至少一个中间隔板，所述中间壁板呈角度向外倾斜，越靠近所述室内空气进风口一侧的送风通道的壁板向外倾斜的角度越小；所述正压送风通道3呈喇叭状套设在所述室内空气进风通道2的外侧，所述正压送风通道3的送风通道由内向外开口角度依次增大，所述导流叶片11呈环形圆板状位于所述吊顶装置的底端，位于最外侧的所述导流叶片11与所述辐射顶板垂直距离不大于第一距离值，相邻两个所述导流叶片11的垂直距离均不大于第一距离值，第一距离值可以根据室内空间的大小进行适当的调节，一般第一距离值为小于4cm但大于零的一个数值。
正压送风通道3外壁内表面上设置有吸声材料4，所述吸声材料4为聚酯纤维或毛毡等吸声系数大于50％的材料，能够有效降低吊顶装置在使用过程中产生的噪音分贝值。
风机加压装置1采用小型风机，所述小型风机的功率为16W-200W。
本发明的吊顶装置应安装在具有辐射供冷/供热顶板的室内，且根据辐射顶板的整体设计，在两块辐射顶板之间留出宽度等于本发明的吊顶装置外形宽度的条形缝隙，并使本发明的吊顶装置倾斜外壁板10的末端与室内的辐射顶板边缘对齐，以便使装置的出风能够立即紧贴辐射顶板表面流动。根据具体的工程情况，可将多台本发明的吊顶装置并联使用；同时根据室内负荷的波动情况，关闭或开启一台或多台本发明的吊顶装置内的小型加压风机，并且小型加压风机也可以根据需要设计成变频调速风机。
需要提出的是，上述附图及实施实例，只是本发明的一个具体实施方案，凡是通过将室内空气进行机械加压，并在辐射供冷/供热板表面形成强迫对流的装置，例如改变装置的外形、尺寸；改变装置内部加压风机的位置、规格；改变装置进风通道的尺寸、形状或改变出风导流叶片11的外形、尺寸、数量等诸如此类的技术方案均属本发明的保护范围。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：包括风机加压装置、室内空气进风通道及正压送风通道，所述风机加压装置设置于所述室内空气进风通道顶端，所述正压送风通道位于所述室内空气进风通道的外侧，所述正压送风通道通过风机加压装置与所述室内空气进风通道连通；所述室内空气进风通道包括室内空气进风口、进风管道及风管软连接，所述室内空气进风口设置在所述进风管道底端，所述进风管道的顶端连接有所述风管软连接并通过所述风管软连接与所述风机加压装置连接；所述正压送风通道包括送风通道进风口、送风通道、送风口及导流叶片，所述送风通道进风口位于所述风机加压装置外侧，所述送风通道进风口与所述送风通道的顶端连接，所述送风通道的底端与所述送风口连接，所述导流叶片设置在所述送风口底端边缘，且所述导流叶片末端呈水平角度，所述导流叶片的出风端紧邻辐射顶板。
2.根据权利要求1所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述室内空气进风口为开孔率在20％-80％的孔板、格栅或百叶的进风风口。
3.根据权利要求1所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述风管软连接的材质为柔性耐磨材料。
4.根据权利要求1所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述正压送风通道还包括装置顶板、垂直外壁板及倾斜外壁板，所述装置顶板固定在屋顶上，所述垂直外壁板与所述装置顶板的底端侧面相连接，所述倾斜外壁板与所述垂直外壁板的末端相连接并向外侧倾斜，所述正压送风通道通过室内空气进风通道外壁与所述室内空气进风通道相隔开。
5.根据权利要求4所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述风机加压装置用悬吊在所述装置顶板上的风机减振吊杆和固定在所述垂直外壁板上的风机减振拉杆来固定；所述室内空气进风通道用固定在所述垂直外壁板上的风道减振拉杆和悬吊在所述装置顶板上的风道减振吊杆来固定。
6.根据权利要求5所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述风机减振吊杆、风机减振拉杆、风道减振拉杆及风道减振吊杆的材料均为直径为3-8mm的钢丝或细钢筋。
7.根据权利要求4所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述室内空气进风口呈喇叭状，以增大装置的进气量；所述倾斜外壁板与室内空气进风通道外壁之间还设置有至少一个中间隔板，所述中间壁板呈角度向外倾斜，越靠近所述室内空气进风口一侧的送风通道的壁板向外倾斜的角度越小；所述正压送风通道呈喇叭状套设在所述室内空气进风通道的外侧，所述正压送风通道的送风通道由内向外开口角度依次增大，所述导流叶片呈环形圆板状位于所述吊顶装置的底端，位于最外侧的所述导流叶片与所述辐射顶板垂直距离不大于第一距离值，相邻两个所述导流叶片的垂直距离均不大于第一距离值；所述第一距离值根据室内空间的大小进行调节，且所述第一距离值为小于4cm但大于零的一个数值。
8.根据权利要求1所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述正压送风通道外壁内表面上设置有吸声材料，所述吸声材料为聚酯纤维或毛毡，且所述吸声材料的吸声系数大于50％。
9.根据权利要求1所述的一种强化辐射供冷/供热顶板换热的吊顶装置，其特征在于：所述风机加压装置采用小型风机，所述小型风机的功率为16W-200W。
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