CN108758818A - 利用气膜换热的固壁辐射对流空调 - Google Patents

Abstract

利用气膜换热的固壁辐射对流空调，包括导流体、进风筒和辐射板；导流体为截面呈抛物线形的柱状体，其一端设有弧形导流面，另一端设有科恩达曲面；进风筒一端设有进风口，另一端设有出风口，其设在导流体的弧形导流面一端，并通过出风口将导流体的弧形导流面纳入其内腔，其在出风口处与导流体之间形成条形出风口；辐射板设在导流体的科恩达曲面一端。本发明的优点在于，无强烈吹风感及热舒适性良好。

Description

利用气膜换热的固壁辐射对流空调

技术领域

本发明涉及辐射对流空调，特别是一种利用气膜换热的固壁辐射对流空调，具体说是一种利用气膜冷却(或加热)固壁而形成辐射壁，同时在室内形成空气对流的空调末端装置。

背景技术

以全空气系统为代表与人进行对流热交换的传统空调，其通过送出的冷(热)空气与周围环境进行对流换热。

传统空调在实际使用过程中存在以下不足之处：

1、在夏季条件下，传统空调对空气进行集中处理，利用处理过的空气承担室内冷负荷，其供冷量能很好的与房间室内冷负荷匹配。能方便的降低室内温度及控制湿度，但是这种空调方式的室内温度分布不均匀，风口附近冷热差异明显，正对来流方向冷风感强。

2、在冬季条件下，利用传统空调处理过的空气承担室内的热负荷，其提供的热量能与房间室内的热负荷达到匹配，但是这种空调方式易造成室内上热下冷，温度梯度过大，风口附近正对来流方向的吹风感强，需要依靠加湿器来调节室内湿度。

现有辐射空调通过对辐射板降温或加热，然后利用处理后的辐射板与房间围护结构内表面及人体进行辐射换热。

现有辐射空调在实际使用过程中存在以下不足之处：

1、在夏季条件下，经降温处理的辐射板通过辐射能将冷量直接传递给人体及围护结构内表面，因而采用较高的室内设计温度也能营造出所需要的热感觉。但是其交换的热量为辐射热且方向性强，只能承担着室内大部分的显热负荷，室内通风换气及潜热负荷需依靠新风系统辅助。

2、在冬季条件下，经升温处理的辐射板通过辐射能将热量直接传递给人及房间围护结构内表面，因而采用较低的室内设计温度也能营造出所需要的热感觉。但是其交换的热量为辐射热且方向性强，需结合新风辅助系统。

3、单一的冷(热)辐射壁通过辐射只能对室内围护结构及人体降温，对室内空气的降温效果不太明显。且室内空气处于静止状态时，室内活动的人会有一种“闷”的感觉。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种利用气膜换热的辐射对流空调，它利用气膜冷却(加热)固壁而形成辐射壁，同时在室内形成空气环流，以营造舒适的室内热环境。

本发明的技术方案是：利用气膜换热的固壁辐射对流空调，包括导流体、进风筒和辐射板；导流体为截面呈抛物线形的柱状体，其一端设有弧形导流面，另一端设有科恩达曲面；进风筒一端设有进风口，另一端设有出风口，其设在导流体的弧形导流面一端，并通过出风口将导流体的弧形导流面纳入其内腔，其在出风口处与导流体之间形成条形出风口；辐射板设在导流体的科恩达曲面一端。

本发明进一步的技术方案是：导流体的弧形导流面与科恩达曲面之间平滑过渡。

本发明再进一步的技术方案是：辐射板的前端边缘线与导流体在科恩达曲面一端的边缘线平滑对接。

本发明更进一步的技术方案是：其还包括设在进风筒内腔中的贯流风机和表冷器；贯流风机安装在进风筒内腔中靠近出风口的一端，表冷器安装在进风筒内腔中靠近进风口的一端。

本发明更进一步的技术方案是：进风筒在进风口处设有用于调节进风量的百叶窗。

本发明更进一步的技术方案是：进风筒在进风口处设有用于滤尘除杂的空气净化器。

本发明更进一步的技术方案是：其还包括底板；导流体、进风筒和辐射板均固定安装在底板上。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、无强烈吹风感。夏季使用时，降温除湿后的空气从出风口处以贴附气膜的形式吹出，贴附气膜吸收辐射壁一部分热量后温度上升，同时被科恩达曲面诱导而形成空气环流，进而到达人员区域。环流空气吸收了室内一部分的热量后温度进一步上升，所以不会造成冷风感。冬季使用时，升温除湿后的空气从出风口处以贴附气膜的形式吹出，贴附气膜传递一部分热量给辐射壁后后温度降低，同时贴附气膜被科恩达曲面诱导而形成空气环流，进而到达人员区域。环流空气传递一部分热量给室内围护结构及空气后温度进一步降低，所以不会造成热风感。

2、热舒适性良好。贴附气膜与辐射壁进行辐射换热，环流空气与室内围护结构及室内空气进行对流换热，对流与辐射共同作用使得室内温度分布相对均衡，能营造出舒适的热感觉。

以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，利用气膜换热的固壁辐射对流空调，包括导流体1、进风筒2和辐射板3。导流体1为截面呈抛物线形的柱状体，其一端设有弧形导流面11，另一端设有科恩达曲面12，弧形导流面11与科恩达曲面12之间平滑过渡。进风筒2一端设有进风口21，另一端设有出风口，其设在导流体1的弧形导流面11一端，并通过出风口21将导流体1的弧形导流面11纳入其内腔，其在出风口处与导流体1之间形成条形出风口4。辐射板3设在导流体1的科恩达曲面12一端，辐射板3的前端边缘线与导流体1在科恩达曲面12一端的边缘线平滑对接。

优选，其还包括底板5。导流体1、进风筒2和辐射板3均固定安装在底板5上。

优选，进风筒2在进风口21处设有用于调节进风量的百叶窗22。

优选，进风筒2在进风口21处设有用于滤尘除杂的空气净化器(图中未示出)。

实施例2：

如图2所示，本实施例与实施例1相比，区别仅在于，其还包括设在进风筒2内腔中的贯流风机6和表冷器7。贯流风机6安装在进风筒2内腔中靠近出风口的一端，表冷器7安装在进风筒2内腔中靠近进风口21的一端。

简述本发明的应用：

本发明通过底板5固定安装在室内天花板上。实施例1中，进风筒2的进风口21可与中央空调的出风口连通，属于空调末端装置。实施例2则可作为制冷空调单独使用。

简述本发明的工作原理：

在夏季条件下，本发明将经过降温除湿处理达到露点以上的空气通过条形风口4吹出，吹出的气流在科恩达曲面12诱导作用下在辐射板3上形成一层贴附气膜，且通过科恩达效应诱导周边空气在室内形成空气环流。气膜对辐射板3降温形成冷辐射壁，通过冷辐射壁与室内人体及围护结构进行热交换，冷辐射壁通过辐射吸收室内围护结构内表面及人体的热量后温度会上升，进而使得贴附气膜在吸收辐射板3上的热量后温度会上升，经环流到达人员区域，不会造成冷风感。结合环流的空气作用，由于空气对流会使得室内空气充分混合，温度分布会相对均匀，人相对会感觉舒适。

在冬季条件下，本发明将经过升温处理的空气通过条形风口4吹出，吹出的气流在科恩达曲面12的诱导下在辐射板3上形成一层高于室温的贴附气膜，且通过科恩达效应诱导周边空气在室内形成空气环流。气膜加热辐射板3形成热辐射壁，通过热辐射壁与室内人体及围护结构进行热交换，由于热辐射壁在通过辐射将热量传递给围护结构内表面及人体后温度会下降，使得贴附气膜在加热辐射板3后温度下降，然后环流空气的温度也会相应下降，环流空气与围护结构内表面的对流热交换会带走围护结构内表面的热量，造成室内温度分布上存在差异，此时加入热辐射壁对室内围护结构辐射传热作用会使得室内温度分布相对均匀，热感觉较好。

Claims (7)

1.利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：包括导流体、进风筒和辐射板；导流体为截面呈抛物线形的柱状体，其一端设有弧形导流面，另一端设有科恩达曲面；进风筒一端设有进风口，另一端设有出风口，其设在导流体的弧形导流面一端，并通过出风口将导流体的弧形导流面纳入其内腔，其在出风口处与导流体之间形成条形出风口；辐射板设在导流体的科恩达曲面一端。

2.如权利要求1所述的利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：导流体的弧形导流面与科恩达曲面之间平滑过渡。

3.如权利要求2所述的利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：辐射板的前端边缘线与导流体在科恩达曲面一端的边缘线平滑对接。

4.如权利要求1-3中任一项所述的利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：其还包括设在进风筒内腔中的贯流风机和表冷器；贯流风机安装在进风筒内腔中靠近出风口的一端，表冷器安装在进风筒内腔中靠近进风口的一端。

5.如权利要求4所述的利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：进风筒在进风口处设有用于调节进风量的百叶窗。

6.如权利要求5所述的利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：进风筒在进风口处设有用于滤尘除杂的空气净化器。

7.如权利要求6所述的利用气膜换热的固壁辐射对流空调，其特征是：其还包括底板；导流体、进风筒和辐射板均固定安装在底板上。