CN109869885B - 一种区域层流送风装置及其使用方法 - Google Patents

一种区域层流送风装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种区域层流送风装置及其使用方法，装置包括外壳体、风机、进风风管、高效过滤器、气流缓流箱体、层流送风板、送风温度与风速监测系统、运算控制系统和风机调节系统；所述外壳体的下端安装有所述风机；所述进风风管安装在外壳体内部；所述高效过滤器安装在进风风管内；所述气流缓流箱体固定在进风风管的端部；所述层流送风板包括上支撑板、层流送风微型风管和下支撑板；本发明依据层流送风稳定性原理，建立了区域层流净化送风装置，能够根据需求对送风风速进行调节，提供健康洁净的空气，相对于混合通风模式具有明显优势。

Description

一种区域层流送风装置及其使用方法
技术领域
本发明属于机械暖通空调送风设备技术领域，具体涉及一种区域层流送风装置及其使用方法。
背景技术
风机驱动的空调系统通常都是用在住宅建筑中，提供相对大量的空气，但是中央分配的空气送风模式，将过滤后的干净空气与室内空气进行了混合，由于空气混合，室内污染物的浓度在呼吸区域和室内其他地方的浓度几乎一致。目前的便携式空气净化器，通常被认为是一种有效的解决室内空气污染的一种方案，但是，过滤后的空气通过净化器吹出后，所产生的空气流场与风机驱动的混和通风相似。
因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的送风装置。
发明内容
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种区域层流送风装置，其特征在于：包括外壳体、风机、进风风管、高效过滤器、气流缓流箱体、层流送风板、送风温度与风速监测系统、运算控制系统和风机调节系统。
所述外壳体的下端安装有所述风机。
所述进风风管安装在所述外壳体内部。
所述高效过滤器安装在所述进风风管内。
所述气流缓流箱体固定在所述进风风管的端部。
所述层流送风板包括上支撑板、层流送风微型风管和下支撑板。
所述上支撑板上均布有若干圆锥孔。
所述层流送风微型风管连接在所述上支撑板上。所述层流送风微型风管的管口与所述上支撑板的圆锥孔接通。
所述下支撑板上均布有若干层流送风微型风口。所述层流送风微型风口与所述层流送风微型风管的管口接通。
所述风机将送风气流吹入所述进风风管后通过高效过滤器进行空气净化，净化后的空气进入气体缓流箱体降速之后从上支撑板进入层流送风微型风管，最后从下支撑板的层流送风微型风口吹出。
所述送风温度与风速监测系统检测经过所述高效过滤器净化处理后的送风温度、送风湿度和进风风管风速，并将检测信号反馈至所述运算控制系统。
所述运算控制系统根据进风风管风速与气流缓流箱体的横截面积计算出实际送风风速。
所述运算控制系统根据通过进风风管风速和进风风管的横截面面积，计算出需求控制通风量。
所述运算控制系统基于需求控制通风量，计算出风机功率，并将风机功率计算值反馈至所述风机调节系统。
所述风机调节系统接收风机功率的计算值，向所述风机输出控制指令，调节风机的功率。
进一步，还包括显示及控制系统。
所述显示及控制系统安装在所述外壳体上。
所述显示及控制系统显示所述送风温度与风速监测系统的检测数据和所述运算控制系统的计算数据。
所述显示及控制系统与所述风机电连接，能够控制对所述风机开闭以及对风机转速进行设置。
进一步，所述送风温度与风速监测系统包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
所述温度传感器、湿度传感器和风速传感器均安装在所述进风风管上，并位于高效过滤器与进风风管出风口之间。
所述温度传感器测量经过所述高效过滤器净化处理后的送风温度。
所述湿度传感器测量经过所述高效过滤器净化处理后的送风湿度。
所述风速传感器测量经过所述高效过滤器净化处理后的进风风管风速。
进一步，所述上支撑板上的各圆锥孔之间紧密排列，各圆锥孔的开口均相切。
本发明还包括一种基于区域层流送风装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在室内布置好区域层流净化送风装置。
2)在所述显示及控制系统上设置实际送风风速V2，并开启所述风机，所述显示及控制系统显示所述送风温度与风速监测系统的检测到的送风温度T、送风湿度RH和进风风管风速V1，所述送风温度与风速监测系统将所测数据发送给所述运算控制系统。
3)所述运算控制系统通过进风风管风速V1和所述进风风管的横截面面积S计算得到需求控制通风量Q，
Q＝V1*S。(式一)
4)所述运算控制系统将需求控制通风量Q转化为风机功率P，并反馈给所述风机调节系统，
P＝Q*p/(3600η1*η2)。(式二)
式二中，p为风压，η1为风机效率，η2为机械传动效率。
5)所述风机调节系统接收风机功率P信息，输出控制指令调节风机的功率。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，包括如下优点：
1)本发明依据层流送风稳定性原理，建立了区域层流净化送风装置，可根据用户需求对送风风速进行调节，为用户提供健康洁净的空气，相对于混合通风模式具有明显优势。
2)本发明提供一种高效经济且健康的通风模式，目前针对温度、湿度和风速的传感器具有技术较为成熟、精度高、成本低、应用广、数据易获取等的优点，能够提高控制通风的效果，提供了根据用户需求的区域送风模式，具有个性化送风特点，尽最大限度的满足了人体健康呼吸的需求，特别是在人处于睡眠和静止状态下，本发明效果尤其突出。
附图说明
图1为本发明的整体装配全剖视示意图；
图2为本发明的层流送风板的结构示意图；
图3为图2的局部放大图；
图4为图2的俯视图；
图5为图4的局部放大图；
图6为下支撑板的平面示意图。
图中：外壳体1、风机2、进风风管3、高效过滤器4、气流缓流箱体5、层流送风板6、上支撑板61、圆锥孔611、层流送风微型风管62、下支撑板63、层流送风微型风口631和显示及控制系统7。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1至图6，一种区域层流送风装置，包括外壳体1、风机2、进风风管3、高效过滤器4、气流缓流箱体5、层流送风板6、送风温度与风速监测系统、运算控制系统和风机调节系统。
所述外壳体1的下端安装有所述风机2。
所述进风风管3安装在所述外壳体1内部。
所述高效过滤器4安装在所述进风风管3内。
所述气流缓流箱体5固定在所述进风风管3的端部。本实施例中，气流缓流箱体5为从进风端向出风端逐渐变大的箱体，箱体横截面为圆形。
所述层流送风板6包括上支撑板61、层流送风微型风管62和下支撑板63。
所述上支撑板61上均布有若干圆锥孔611。所述上支撑板61上的各圆锥孔611之间紧密排列，各圆锥孔611的开口均相切。本实施例中，圆锥孔611开孔直径为4mm。
所述层流送风微型风管62连接在所述上支撑板61上。所述层流送风微型风管62的管口与所述上支撑板61的圆锥孔611接通。本实施例中，所述层流送风微型风管62的管口直径为2mm。
所述下支撑板63上均布有若干层流送风微型风口631。所述层流送风微型风口631与所述层流送风微型风管62的管口接通。本实施例中，所述下支撑板63上的层流送风微型风口631之间间隔4mm均匀。
所述风机2将送风气流吹入所述进风风管3后通过高效过滤器4进行空气净化，净化后的空气进入气体缓流箱体5降速之后从上支撑板61的圆锥孔611进入层流送风微型风管62，最后从下支撑板63的层流送风微型风口631吹出。
所述送风温度与风速监测系统检测经过所述高效过滤器4净化处理后的送风温度、送风湿度和进风风管风速，并将检测信号反馈至所述运算控制系统。
所述运算控制系统根据进风风管风速与气流缓流箱体5的横截面积计算出实际送风风速。
所述运算控制系统根据通过进风风管风速和进风风管3的横截面面积，计算出需求控制通风量。
所述运算控制系统基于需求控制通风量，计算出风机功率，并将风机功率计算值反馈至所述风机调节系统。
所述风机调节系统接收风机功率的计算值，向所述风机2输出控制指令，调节风机2的功率。
实施例2：
本实施例主要结构同实施例1，参见图1，进一步的，还包括显示及控制系统7。
所述显示及控制系统7安装在所述外壳体1上。
所述显示及控制系统7显示所述送风温度与风速监测系统的检测数据和所述运算控制系统的计算数据。
所述送风温度与风速监测系统检测经过所述高效过滤器4净化处理后的送风温度、送风湿度和进风风管风速后，将送风温度、送风湿度和进风风管风速发送至显示及控制系统7上显示。
所述运算控制系统所述运算控制系统根据进风风管风速和气流缓流箱体5的横截面积计算出实际送风风速，并将实际送风风速发送至所述显示及控制系统7上显示。
所述显示及控制系统7与所述风机2电连接，能够对风机2转速进行设置，通过对风机2转速进行设置，显示及控制系统7输出控制指令控制风机2的转速。
实施例3：
本实施例主要结构同实施例1，所述送风温度与风速监测系统包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
所述温度传感器、湿度传感器和风速传感器均安装在所述进风风管3上，并位于高效过滤器4与进风风管3出风口之间。
所述温度传感器测量经过所述高效过滤器4净化处理后的送风温度。
所述湿度传感器测量经过所述高效过滤器4净化处理后的送风湿度。
所述风速传感器测量经过所述高效过滤器4净化处理后的进风风管风速。
实施例4：
参见图1，本实施例公开一种基于区域层流送风装置的使用方法，包括如下步骤：
1)在室内布置好区域层流净化送风装置。
2)在所述显示及控制系统上设置实际送风风速V2，并开启所述风机2，所述风机2将送风气流吹入进风风管3，进风风管3内的空气经过高效过滤器4净化后，所述显示及控制系统7显示送风温度T、送风湿度RH、进风风管风速V1，所述送风温度与风速监测系统将所测数据发送给所述运算控制系统。
3)所述运算控制系统通过进风风管风速V1和所述进风风管3的横截面面积S计算得到需求控制通风量Q，
Q＝V1*S。 (式一)
4)所述运算控制系统将需求控制通风量Q转化为风机功率P，并发送给风机调节系统，
P＝Q*p/(3600η1*η2)。 (式二)
式二中，p为风压，η1为风机效率，η2为机械传动效率。
5)所述风机调节系统接收风机功率P信息，输出控制指令调节风机(2)的功率。

Claims (5)

1.一种区域层流送风装置，其特征在于：包括外壳体(1)、风机(2)、进风风管(3)、高效过滤器(4)、气流缓流箱体(5)、层流送风板(6)、送风温度与风速监测系统、运算控制系统和风机调节系统；
所述外壳体(1)的下端安装有所述风机(2)；
所述进风风管(3)安装在所述外壳体(1)内部；
所述高效过滤器(4)安装在所述进风风管(3)内；
所述气流缓流箱体(5)固定在所述进风风管(3)的端部；
所述层流送风板(6)包括上支撑板(61)、层流送风微型风管(62)和下支撑板(63)；
所述上支撑板(61)上均布有若干圆锥孔(611)；
所述层流送风微型风管(62)连接在所述上支撑板(61)上；所述层流送风微型风管(62)的管口与所述上支撑板(61)的圆锥孔(611)接通；
所述下支撑板(63)上均布有若干层流送风微型风口(631)；所述层流送风微型风口(631)与所述层流送风微型风管(62)的管口接通；
所述风机(2)将送风气流吹入所述进风风管(3)后通过高效过滤器(4)进行空气净化，净化后的空气进入气体缓流箱体(5)降速之后从上支撑板(61)进入层流送风微型风管(62)，最后从下支撑板(63)的层流送风微型风口(631)吹出；
所述送风温度与风速监测系统检测经过所述高效过滤器(4)净化处理后的送风温度、送风湿度和进风风管风速，并将检测信号反馈至所述运算控制系统；
所述运算控制系统根据进风风管风速与气流缓流箱体(5)的横截面积计算出实际送风风速；
所述运算控制系统根据通过进风风管风速和进风风管(3)的横截面面积，计算出需求控制通风量；
所述运算控制系统基于需求控制通风量，计算出风机功率，并将风机功率计算值反馈至所述风机调节系统；
所述风机调节系统接收风机功率的计算值，向所述风机(2)输出控制指令，调节风机(2)的功率。
2.根据权利要求1所述的一种区域层流送风装置，其特征在于：还包括显示及控制系统(7)；
所述显示及控制系统(7)安装在所述外壳体(1)上；
所述显示及控制系统(7)显示所述送风温度与风速监测系统的检测数据和所述运算控制系统的计算数据；
所述显示及控制系统(7)与所述风机(2)电连接，能够控制对所述风机(2)开闭以及对风机(2)转速进行设置。
3.根据权利要求1所述的一种区域层流送风装置，其特征在于：所述送风温度与风速监测系统包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器；
所述温度传感器、湿度传感器和风速传感器均安装在所述进风风管(3)上，并位于高效过滤器(4)与进风风管(3)出风口之间；
所述温度传感器测量经过所述高效过滤器(4)净化处理后的送风温度；
所述湿度传感器测量经过所述高效过滤器(4)净化处理后的送风湿度；
所述风速传感器测量经过所述高效过滤器(4)净化处理后的进风风管风速。
4.根据权利要求1所述的一种区域层流送风装置，其特征在于：所述上支撑板(61)上的各圆锥孔(611)之间紧密排列，各圆锥孔(611)的开口均相切。
5.一种基于权利要求2所述区域层流送风装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在室内布置好区域层流净化送风装置；
2)在所述显示及控制系统(7)上设置实际送风风速V2，并开启所述风机(2)，所述显示及控制系统(7)显示所述送风温度与风速监测系统的检测到的送风温度T、送风湿度RH和进风风管风速V1，所述送风温度与风速监测系统将所测数据发送给所述运算控制系统；
3)所述运算控制系统通过进风风管风速V1和所述进风风管(3)的横截面面积S计算得到需求控制通风量Q，
Q＝V1*S； (式一)
4)所述运算控制系统将需求控制通风量Q转化为风机功率P，并反馈给所述风机调节系统，
P＝Q*p/(3600η1*η2)； (式二)
式二中，p为风压，η1为风机效率，η2为机械传动效率；
5)所述风机调节系统接收风机功率P信息，输出控制指令调节风机(2)的功率。
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