CN113188186B - 立式空调送风调节及立式送风装置、送风调节方法及系统 - Google Patents

立式空调送风调节及立式送风装置、送风调节方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种立式空调送风调节及立式送风装置、送风调节方法及系统，包括设在空调出风口的矩形结构的挡风板，挡风板上设有开孔，挡风板底边与出风口底边平行，挡风板覆盖出风口、且挡风板与出风口间留有空间；还包括设在挡风板底边与空调侧壁间的调节机构，调节机构与空调间留有间隙。通过对部件结构的合理设置，不改变出风口结构和空调内部风机结构等情况下，送风速度与空调直接送出气流的风速相比也有所减小，避免人员的吹风感；同时根据调节机构对挡风板位置和角度的调节，实现在房间内产生最低的速度靶向值，产生较好的气流组织效果，使得在人员活动区为2.6m～6.6m的人员活动区内，在实现对人员活动区全覆盖送风情况下，房间内速度靶向值减少21.3％‑63.3％。

Description

立式空调送风调节及立式送风装置、送风调节方法及系统
技术领域
本发明属于空调送风技术领域，具体涉及一种立式空调送风调节及立式送风装置、送风调节方法及系统。
背景技术
分体立式空调易于安装，应用最广泛，在大部分建筑如住宅、学校、办公室和商业建筑中得到了普遍的应用。由于分体立式空调受到安装位置、功能等方面的限制，在夏季大多时候人体感到的是冷而不是舒适，高风速低温度的风直吹人体，会引起较强的吹风感，远未起到舒适空调的作用。
当开启左右或上下扫风模式时，冷风间歇性的直吹人体仍会引起吹风感；当固定空调的导流板至某个不直接吹向人的方向时，又会造成人体所需冷负荷少、环境所需冷负荷浪费的情况；当保证远处有风时，距离风口近处风速会过大，很难在保证远距离送风的同时，避免冷风对距离空调近处人体的直接冲击。针对以上几个问题，目前常见的方法是改变传统空调风口结构，有的新型空调做到了有冷感无风感。但是对于已经使用空调的多数用户，则需要从外部着手处理，因此需要采用价格低廉、结构简单的形式对传统的分体立式空调进行智慧化送风改造。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种立式空调送风调节及立式送风装置、送风调节方法及系统，通过对部件结构的合理设置，不改变出风口结构和空调内部风机结构等情况下，送风速度与空调直接送出气流的风速相比也有所减小，避免人员的吹风感，实现了房间内人员活动区的热舒适；同时根据调节机构对挡风板位置和角度的调节，实现在房间内产生最低的速度靶向值，产生较好的气流组织效果，使得在人员活动区为2.6m～6.6m的人员活动区内，在实现对人员活动区全覆盖送风情况下，房间内速度靶向值减少21.3％-63.3％。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括：
一种立式空调送风调节装置，包括设在空调出风口的矩形结构的挡风板，挡风板上设有开孔，挡风板底边与出风口底边平行，挡风板覆盖出风口、且挡风板与出风口间留有空间；还包括设在挡风板底边与空调侧壁间的调节机构，调节机构与空调间留有间隙。
优选的，挡风板底边长度和挡风板侧边长度分别大于出风口底边长度和出风口侧边长度，挡风板底边的中点到出风口底边中点的连线与出风口水平送风方向平行。
优选的，开孔为矩形，开孔底边到出风口底边的垂直距离与开孔任一侧边到相邻挡风板侧边的垂直距离均相等，开孔底边与出风口底边平行、且开孔底边的长度与出风口底边的长度相等，开孔侧边的长度小于出风口侧边的长度。
优选的，挡风板与出风口水平送风方向的夹角α∈[77.5°,96.5°]，挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离为30mm～120mm。
优选的，调节机构包括设在出风口下方空调侧壁的支撑单元，支撑单元包括与出风口下方空调侧壁连接的支撑架，支撑架上设有支撑台，支撑台与空调间留有间隙；调节机构还包括设在支撑台上的水平传动单元，水平传动单元的传动方向垂直于空调侧壁，水平传动单元包括两个相互平行且对称设在支撑台两侧的水平传动部件；调节机构还包括设在两个水平传动部件上的支撑板，支撑板与挡风板间留有空间，支撑板上设有角度传动单元，角度传动单元连接挡风板下方。
优选的，水平传动部件包括设在支撑台一侧的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮轴线和从动齿轮轴线等高、且均与挡风板底边平行；还包括周向套设在主动齿轮和从动齿轮间的传动带，传动带内侧设有与主动齿轮和从动齿轮啮合的齿槽；还包括设在支撑台上的第一电机，第一电机的转子与主动齿轮同轴连接。
优选的，角度传动单元包括设在支撑板上的第二电机，第二电机的转子连设连接部，连接部与挡风板下方连接。
一种立式送风装置，包括空调，空调上设有出风口，还包括设在出风口处的送风调节装置，送风调节装置为本发明公开的立式空调送风调节装置。
一种送风调节方法，根据人员活动区调节本发明公开的立式空调送风调节装置或立式送风装置的挡风板与出风口水平送风方向的夹角以及挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离；以出风口底边中点为圆心建立o-xyz直角坐标系，x轴和z轴均为水平方向的坐标轴，且x轴和z轴与出风口水平送风方向的夹角为45°±5°，人员活动区为人员位置到x0y坐标面的垂直距离；
方法具体为：
当人员活动区为2.6m～3.4m且不等于3.4m时，挡风板与出风口水平送风方向的夹角α为78°±0.5°，挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离为30mm±1mm；
当人员活动区为3.4m～4.2m且不等于4.2m时，挡风板与出风口水平送风方向的夹角α为86°±0.5°，挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离为40mm±1mm；
当人员活动区为4.2m～5.0m且不等于5.0m时，挡风板与出风口水平送风方向的夹角α为94°±0.5°，挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离为130mm±1mm；
当人员活动区为5.0m～5.8m且不等于5.8m时，挡风板与出风口水平送风方向的夹角α为96°±0.5°，挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离为110mm±1mm；
当人员活动区为5.8m～6.6m且不等于6.6m时，挡风板与出风口水平送风方向的夹角α为90°±0.5°，挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离为120mm±1mm。
一种送风调节系统，包括依次串联的图像采集模块、图像处理模块和控制模块；图像采集模块用于获取人员图片；图像处理模块用于对人员图片进行图像识别处理，得到人员活动区；控制模块用于采用本发明公开的送风调节方法，根据人员活动区控制调节机构、并联动调节挡风板与出风口水平送风方向的夹角α以及挡风板底边到出风口水平方向上的垂直距离。
与现有技术相比，本发明的优点为：
(1)本发明的一种立式空调送风调节及立式送风装置，通过对部件结构的合理设置，不改变出风口结构和空调内部风机结构等情况下，实现由出风口水平送出的部分气流经过板体导流作用吹向房间上部；部分气流经过板体导流作用吹向房间下部沿着空调侧壁贴附向地面流动，流动至地面后以低风速扩散至整个房间；同时部分气流经开孔直接吹向房间内人员活动区，以消除房间的热负荷整体解决了房间内人员活动区的风速过大问题，有效避免了人员的吹风感，实现了房间内人员活动区的热舒适。
(2)本发明的一种立式空调送风调节及立式送风装置，通过对部件结构的合理设置，保证工作区人员热负荷的同时，送风速度与空调直接送出气流的风速相比也有所减小，避免人员的吹风感，实现了房间内人员活动区的热舒适；同时根据调节机构对挡风板位置和角度的调节，实现在房间内产生最低的速度靶向值，产生最好的气流组织效果，实现对房间内人员活动区的舒适送风，提高了人员的热舒适性；同时安装及使用方便，安全性高。
(3)本发明的一种立式空调送风调节及立式送风装置和送风调节方法，通过对部件结构的合理设置，在不改变空调本身位置和风速的情况下有效地改善人员呼吸区的气流速度，在房间内人员呼吸区提供良好的速度场，距离空调的不同位置处风速均为1m/s以下，能有效避免吹风感，更直接地满足了人员工作区域的热舒适要求。
(4)本发明的一种立式空调送风调节及立式送风装置和送风调节方法，通过对部件结构的合理设置，通过板体夹角α与板体到出风口距离的调整，使得在人员活动区为2.6m～6.6m的人员活动区内，在实现对人员活动区全覆盖送风情况下，房间内速度靶向值减少21.3％-63.3％。
(5)本发明的一种送风调节系统，通过对部件结构的合理设置，自动获取并识别人员活动区，根据人员活动区控制调节机构、联动调节挡风板与出风口水平送风方向的夹角以及挡风板底边到出风口的垂直距离，避免人员的手动操作的麻烦，整体实现自动化控制。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的立式空调送风调节装置及立式送风装置的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1中立式空调送风调节装置的结构示意图；
图4为图1中调节机构的立体图；
图5为图3中支撑架的立体图；
图6为实施例5的室内尺寸以及多个人员活动区Z所在测试平面划分示意图；
图7为图6中各测试平面中全尺寸试验人体20个测点布置示意图；
图8为图6中各测试平面的全尺寸实验验证结果；
其中，图8a为人员活动区Z＝3.0m的所在测试平面全尺寸实验验证结果，图8b为人员活动区Z＝3.8m的所在测试平面全尺寸实验验证结果，图8c为人员活动区Z＝4.6m的所在测试平面全尺寸实验验证结果，图8d为人员活动区Z＝5.4m的所在测试平面全尺寸实验验证结果，图8e为人员活动区Z＝6.2m的所在测试平面全尺寸实验验证结果；
图9为图6中各测试平面的速度分布云图；
其中，图8a为人员活动区Z＝3.0m的所在测试平面的速度分布云图，图8b为人员活动区Z＝3.8m的所在测试平面的速度分布云图，图8c为人员活动区Z＝4.6m的所在测试平面的速度分布云图，图8d为人员活动区Z＝5.4m的所在测试平面的速度分布云图，图8e为人员活动区Z＝6.2m的所在测试平面的速度分布云图；
图10为对比例中三种形式的现有送风装置和仅使用空调出风的示意图；
其中，图9a为形式1的现有送风装置，图9b为形式2的现有送风装置，图9c为形式3的现有送风装置，图9d为仅使用空调出风的示意图；
图11为对比例的三种形式的现有送风装置、仅使用空调出风与本发明的立式送风装置在各测试平面的速度靶向值的对比图。
图中各标号表示为：
0空调；01出风口；1挡风板；1-1开孔；2调节机构；2-1支撑单元；2-11支撑架；2-111支撑条；2-111a固定段；2-111b连接段；2-12支撑台；2-2水平传动单元；2-21第一电机；2-22主动齿轮；2-23从动齿轮；2-24传动带；2-3支撑板；2-4角度传动单元；2-41第二电机；2-42连接部；2-5相机；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
实施例1
如图1-图5所示，本实施例公开了一种立式空调送风调节装置，包括设在空调0出风口01的矩形结构的挡风板1，挡风板1上设有开孔1-1，挡风板1底边与出风口01底边平行，挡风板1覆盖出风口01、且挡风板1与空调0间留有间隙；
其作用为：挡风板1整体的结构和位置的设置，不改变出风口01结构和空调内部风机结构等情况下，实现由出风口01水平送出的部分气流经过挡风板1导流作用吹向房间上部，以消除房间的热负荷；同时部分气流经过挡风板1导流作用或通过挡风板1与空调0间的间隙吹向房间下部、沿着空调0侧壁贴附向地面流动，流动至地面后以低风速扩散至整个房间；同时部分气流经开孔1-1直接吹向房间内人员活动区，保证了工作区人员热负荷的同时，送风速度与空调直接送出气流的风速相比也有所减小；整体解决了房间内人员活动区的风速过大问题，有效避免了人员的吹风感，实现了房间内人员活动区的热舒适；
还包括设在挡风板1底边与空调0侧壁间的调节机构2，调节机构2与挡风板1间留有空间；
其作用为：调节机构2用于将挡风板1连接并固定在出风口01下方，调节机构2与挡风板1间留有空间用于避免部分气流经过挡风板1向下导流的阻碍；同时调节机构2还用于根据人员活动区调节挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角以及挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离，实现在房间内产生最低的速度靶向值，产生最好的气流组织效果，实现对人员活动区的舒适送风，提高了人员的热舒适性；同时安装及使用方便，安全性高。
具体的，挡风板1底边长度和挡风板1侧边长度分别大于出风口01底边长度和出风口01侧边长度，挡风板1底边的中点到出风口01底边中点的连线与出风口01水平送风方向平行；
其作用为：挡风板1底边长度和挡风板1侧边长度分别大于出风口01底边长度和出风口01侧边长度以达到挡风板1对出风口01的覆盖，挡风板1底边的中点到出风口01底边中点的连线与出风口01送风方向平行以实现挡风板1相对出风口01位置的居中，使得由出风口01水平送出的气流经挡风板1均匀散流。
具体的，开孔1-1为矩形，开孔1-1底边到出风口01底边的垂直距离与开孔1-1任一侧边到相邻挡风板1侧边的垂直距离均相等，开孔1-1底边与出风口01底边平行、且开孔1-1底边的长度与出风口01底边的长度相等，开孔1-1侧边的长度小于出风口01侧边的长度；
其作用为：开孔1-1的结构设置以及相对于挡风板1两侧居中位置的设定，使得由出风口01水平送出的气流经挡风板1均匀散流；开孔1-1相对于出风口01尺寸的设定，用于实现部分气流经开孔1-1直接吹向房间内人员活动区的同时，剩余气流经过挡风板1导流向上和向下散流。
具体的，挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α∈[77.5°,96.5°]，挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离为30mm～120mm；
其作用为：挡风板1夹角α与挡风板1到出风口01距离的设定，使得在人员活动区为2.6m～6.6m的空间(人员活动区)内，在实现对人员活动区全覆盖送风情况下，房间内速度靶向值减少21.3％-63.3％。
具体的，调节机构2包括设在出风口01下方空调0侧壁的支撑单元2-1，支撑单元2-1包括与出风口01下方空调0侧壁连接的支撑架2-11，支撑架2-11上设有支撑台2-12，支撑台2-12与空调0间留有间隙；调节机构2还包括设在支撑台2-12上的水平传动单元2-2，水平传动单元2-2的传动方向垂直于空调0侧壁，水平传动单元2-2包括两个相互平行且对称设在支撑台2-12两侧的水平传动部件；调节机构2还包括设在两个水平传动部件上的支撑板2-3，支撑板2-3与挡风板1间留有空间，支撑板2-3上设有角度传动单元2-4，角度传动单元2-4连接挡风板1下方；
其作用为：支撑单元2-1的支撑架2-11用于与空调0侧壁连接，同时通过支撑台2-12整体将水平传动单元2-2水平固定在空调0侧壁，其中支撑台2-12与空调0间的间隙用于使部分气流通过间隙吹向房间下部并流动至地面后以低风速扩散至整个房间；水平传动单元2-2用于实现挡风板1相对出风口01距离的调整，支撑板2-3用于支撑其上方的角度传动单元2-4和挡风板1，两个对称的水平传动部件与支撑板2-3的配合使得挡风板1在水平方向距离的稳定调整，角度传动单元2-4用于实现挡风板1与出风口01送风方向夹角的调整；调节机构2整体结构的设置，实现挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角以及挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离的调整。
其中，支撑架2-11优选使用3M胶吸盘固定在空调0侧壁。
具体的，水平传动部件包括设在支撑台2-12一侧的主动齿轮2-22和从动齿轮2-23，主动齿轮2-22轴线和从动齿轮2-23轴线等高、且均与挡风板1底边平行；还包括周向套设在主动齿轮2-22和从动齿轮2-23间的传动带2-24，传动带2-24内侧设有与主动齿轮2-22和从动齿轮2-23啮合的齿槽；还包括设在支撑台2-12上的第一电机2-21，第一电机2-21的转子与主动齿轮2-22同轴连接；
其作用为：第一电机2-21用于给主动齿轮2-22提供动力，主动齿轮2-22沿其轴线正向/反向转动并联动从动齿轮2-23和传动带2-24，整体实现水平传动部件垂直于空调0侧壁方向的传动，同时联动挡风板1以调整挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离。
其中，第一电机2-21优选12V330转的直流电机，其舵机精度为0.3，转动范围0～180°。
具体的，角度传动单元2-4包括设在支撑板2-3上的第二电机2-41，第二电机2-41的转子连设连接部2-42，连接部2-42与挡风板1下方连接；
其作用为：第二电机2-41启动带动连接部2-42正向/反向转动，同时联动挡风板1以调整挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角。
其中，第二电机2-41优选型号为LDX-218的伺服电机，其舵机精度为0.3。
具体的，支撑架2-11包括三个支撑条2-111，支撑条2-111包括相互垂直的固定段2-111a和连接段2-111b，固定段2-111a与出风口01下方空调0侧壁连接，连接段2-111b垂直于空调0侧壁，且三个连接段2-111b间留有安装支撑台2-12的空间。
实施例2
如图1-图5所示，本实施例公开了一种立式送风装置，包括空调0，空调0上设有矩形出风口01，还包括设在出风口01处的送风调节装置，送风调节装置为实施例1公开的立式空调送风调节装置。
其作用为：空调0的出风口01水平送出气流，并通过挡风板1实现部分气流的上下散流，不改变出风口01结构和空调内部风机结构等情况下，保证工作区人员热负荷的同时，送风速度与空调直接送出气流的风速相比也有所减小，避免人员的吹风感，实现了房间内人员活动区的热舒适；调节机构2用于将挡风板1连接并固定在出风口01下方，同时根据人员活动区调节挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角以及挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离，实现在房间内产生最低的速度靶向值，产生最好的气流组织效果，实现对房间内人员活动区的舒适送风，提高了人员的热舒适性；同时安装及使用方便，安全性高。
其中，本实施例的挡风板1的长、宽分别为550mm和500mm，开孔1-1的长、宽分别为450mm和200mm，开孔1-1底边到挡风板1底边的垂直距离与开孔1-1任一侧边到相邻挡风板1侧边的垂直距离均为50mm。
其中，本实施例的空调0选用型号为KFR-72LW/WPCD3@，其额定功率为2370W，出风口01为的长和宽分别为450mm和280mm。
实施例3
本实施例公开了一种送风调节方法，根据人员活动区调节实施例1的立式空调送风调节装置或实施例2的立式送风装置的挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角以及挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离；以出风口01底边中点为圆心建立o-xyz直角坐标系，x轴和z轴均为水平方向的坐标轴，且x轴和z轴与出风口01水平送风方向的夹角为45°±5°，所述人员活动区为人员位置到x0y坐标面的垂直距离；
本实施例的方法具体为：
当人员活动区为2.6m～3.4m且不等于3.4m时，挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α为78°±0.5°，挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离为30mm±1mm；当人员活动区为3.4m～4.2m且不等于4.2m时，挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α为86°±0.5°，挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离为40mm±1mm；当人员活动区为4.2m～5.0m且不等于5.0m时，挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α为94°±0.5°，挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离为130mm±1mm；当人员活动区为5.0m～5.8m且不等于5.8m时，挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α为96°±0.5°，挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离为110mm±1mm；当人员活动区为5.8m～6.6m且不等于6.6m时，挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α为90°±0.5°，挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离为120mm±1mm；
其作用为：通过板体夹角α与板体到出风口01距离的调整，使得在人员活动区(人员位置到空调位置所在边的垂直距离)为2.6m～6.6m的空间(人员活动区)内，在实现对人员活动区全覆盖送风情况下，房间内速度靶向值减少21.3％-63.3％。
实施例4
本实施例公开了一种送风调节系统，包括依次串联的图像采集模块、图像处理模块和控制模块；图像采集模块用于获取人员图片；图像处理模块用于对人员图片进行图像识别处理，得到人员活动区；控制模块用于采用实施例3的送风调节方法，根据人员活动区控制调节机构2、并联动调节挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角α以及挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离。
具体的，图像采集模块包括设在支撑台2-12上的相机2-5，图像处理模块和控制模块均为树莓派，树莓派用于对相机2-5拍摄的人员图片进行图像识别处理得到人员活动区，并通过人员活动区的距离控制调节机构2的第一电机2-21和第二电机2-41、联动调节挡风板1与出风口01水平送风方向的夹角以及挡风板1底边到出风口01水平方向上的垂直距离；
其作用为：送风调节系统的设置，避免人员的手动操作的麻烦，整体实现自动化控制。
其中，图像识别处理优选基于Single Shot MultiBox Detector(SSD)算法的目标定位和识别，具体是图片中出现的人物进行了目标检测，输出人处于房间中的位置(即人员活动区)；可参见文献：公开日为2020年8月11日、公开号为CN111523503A的专利。
其中，支撑台2-12为中空腔体结构，树莓派可安放在支撑台2-12内腔；树莓派也称Raspberry Pi，是仅有信用卡大小的微型电脑，本实施例可选型号为3B+的任一现有树莓派。
其中，相机2-5优选型号为LI-IMX274-MIPI-CS的CSI相机。
实施例5
本实施例是对实施例2公开的立式送风装置的全尺寸效果验证。
根据人员的日常使用习惯和一般家庭、办公室等空间布局情况，立式空调被斜放置于房间的角落处，立式空调摆放角度为出风口01水平送风方向与所在房间侧壁夹角为45°，本实施例室内的空间尺寸与立式送风装置的放置位置具体如图6所示。
本实施例在人员活动区Z分别为3.0m、3.8m、4.6m、5.4m和6.2m的所在测试平面测试风速(如图6)，根据送风靶向区范围，按照ASHRAE 55-2017的规定，人员有坐姿和站姿姿势时，平面的测点分别布置在0.1m、0.6m、1.1m、1.7m四个高度上，每个高度均匀布置五个测点，也即每个平面总共20个测点，各测点的分布如图7。采用Swema 03风速仪测试，其具体参数见表1。测量时，测试仪器的时间常数设置为0.1s，记录间隔设置为0.25s。测量时，空调自身的导流板设置为与空调出风口平齐，保证空调出风始终向正前方，开启空调，待其稳定后进行试验。每个测点都记录5分钟的试验数据，接着求测点的速度平均值作为该点的速度测量值，同时计算标准误差。测量时，将风速仪固定在可调节高度的三脚架上，每次改变测点时都使用直尺和测量校对板进行校准，以保证测量的准确性。
表1测量仪器及参数
Figure BDA0003078470830000151
测量点的标准误差如下式：
Figure BDA0003078470830000161
式中σ为标准误差；N表示所在测试平面的测试点总数；i表示第i各测点，xi是第i个测试点的速度，m/s；x是测试点的速度平均值，m/s。
空调实际运行时，出风速度存在一定波动，在空调出风口正前方始终放置一台Swema 03，与测点处的风速仪同时启动同时停止，而后剔除空调出风速度不在3±0.05m/s范围内的数据，剔除测点处相同时刻的测试数据，即可保证测点数据的可靠性。由于测量开始和结束时人员的移动也可能对实验结果产生影响，该时段内的测量数据也应该予以剔除。各平面的测点布置以及不同平面不同平面各个测点的速度测量值如表2。
表2不同平面各个测点的速度测量值(单位：m/s)
Figure BDA0003078470830000162
如图8所示，靶向送风区域内(不同人员活动区所在平面)各测点速度值的实验值和模拟值吻合较好，实验值与模拟值标准偏差小于10％，说明该装置在人员占领区的良好空气供应效果。同时如图9所示，本实施例在不改变空调本身位置和风速的情况下有效地改善人员呼吸区(图9中靶向送风区域)的气流速度，在房间内人员呼吸区提供良好的速度场，距离空调的不同位置处风速均为1m/s以下，能有效避免吹风感，更直接地满足了人员工作区域的热舒适要求。
对比例
为了验证实施例2的立式送风装置在室内营造气流组织的效果，将本发明的立式送风装置与现有的3种不同形式的现有送风装置进行了对比；其中形式1为遮挡在整个风口前方可调节角度的直板(尺寸为54×20×0.03cm)，具体如图10a；形式2为带有均匀排列开孔的弯板(弯板尺寸为55×27×0.04cm，开孔直径0.2cm)，具体如图10b；形式3是在出风口处加装一列共四个固定向上角度的导流叶片(尺寸为44×6×3cm)，具体如图10c。为了评价个性化送风效果的优劣，本实施例通过速度靶向值的评价方法，数值模拟计算完成后，分别获取靶向送风区测点的速度值，计算速度靶向值，速度靶向值如下式：
Figure BDA0003078470830000171
式中，Tv为送风速度靶向值；N表示所在测试平面的测试点总数；i表示第i各测点，vi为第i个测试点的风速，通过数值模拟或试验测试获得；vt为靶向区域内的期望风速，此处指定vt为0.3m/s。由公式可以看出，当测点的速度值vi与期望风速vt差别越小时，靶向值Tv越小，说明区域的送风速度越接近期望风速，送风效果越好。
本实施例通过对本发明的立式送风装置与形式1、形式2和形式3的现有送风装置的单一速度流场评估标准横向比较，作为未来热舒适评估的参考。如图11所示，形式1、形式2和形式3的现有送风装置在人员活动区Z分别为3.0m、3.8m、4.6m、5.4m和6.2m的所在测试平面上，其速度靶向值均要大于本发明的立式送风装置；同时本发明的立式送风装置对比仅使用空调出风的情况，在实现对人员活动区全覆盖送风情况下，房间内速度靶向值减少了21.3％-63.3％，本发明的立式送风装置实现空调出风气流组织在房间工作区的分布更加高效、合理。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所发明的内容。

Claims (6)

1.一种立式空调送风调节装置，其特征在于，包括设在空调（0）出风口（01）的矩形结构的挡风板（1），挡风板（1）上设有开孔（1-1），挡风板（1）底边与出风口（01）底边平行，挡风板（1）覆盖出风口（01）、且挡风板（1）与出风口（01）间留有空间；
还包括设在挡风板（1）底边与空调（0）侧壁间的调节机构（2），所述调节机构（2）与空调（0）间留有间隙;
所述挡风板（1）底边长度和挡风板（1）侧边长度分别大于出风口（01）底边长度和出风口（01）侧边长度，挡风板（1）底边的中点到出风口（01）底边中点的连线与出风口（01）水平送风方向平行;
所述开孔（1-1）为矩形，开孔（1-1）底边到出风口（01）底边的垂直距离与开孔（1-1）任一侧边到相邻挡风板（1）侧边的垂直距离均相等，开孔（1-1）底边与出风口（01）底边平行、且开孔（1-1）底边的长度与出风口（01）底边的长度相等，开孔（1-1）侧边的长度小于出风口（01）侧边的长度；
挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α∈[77.5°,96.5°]，挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离为30mm~120mm；
所述调节机构（2）包括设在出风口（01）下方空调（0）侧壁的支撑单元（2-1），支撑单元（2-1）包括与出风口（01）下方空调（0）侧壁连接的支撑架（2-11），支撑架（2-11）上设有支撑台（2-12），支撑台（2-12）与空调（0）间留有间隙；
所述调节机构（2）还包括设在支撑台（2-12）上的水平传动单元（2-2），水平传动单元（2-2）的传动方向垂直于空调（0）侧壁，水平传动单元（2-2）包括两个相互平行且对称设在支撑台（2-12）两侧的水平传动部件；
所述调节机构（2）还包括设在两个水平传动部件上的支撑板（2-3），支撑板（2-3）与所述挡风板（1）间留有空间，支撑板（2-3）上设有角度传动单元（2-4），所述角度传动单元（2-4）连接挡风板（1）下方。
2.如权利要求1所述的立式空调送风调节装置，其特征在于，所述水平传动部件包括设在支撑台（2-12）一侧的主动齿轮（2-22）和从动齿轮（2-23），主动齿轮（2-22）轴线和从动齿轮（2-23）轴线等高、且均与挡风板（1）底边平行；
还包括周向套设在主动齿轮（2-22）和从动齿轮（2-23）间的传动带（2-24），传动带（2-24）内侧设有与主动齿轮（2-22）和从动齿轮（2-23）啮合的齿槽；
还包括设在支撑台（2-12）上的第一电机（2-21），所述第一电机（2-21）的转子与主动齿轮（2-22）同轴连接。
3.如权利要求1所述的立式空调送风调节装置，其特征在于，所述角度传动单元（2-4）包括设在支撑板（2-3）上的第二电机（2-41），所述第二电机（2-41）的转子连设连接部（2-42），连接部（2-42）与挡风板（1）下方连接。
4.一种立式送风装置，包括空调（0），空调（0）上设有出风口（01），其特征在于，还包括设在出风口（01）处的送风调节装置，所述送风调节装置为权利要求1-3任一所述的立式空调送风调节装置。
5.一种送风调节方法，其特征在于，根据人员活动区调节权利要求1-3任一所述的立式空调送风调节装置或权利要求4所述的立式送风装置的挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角以及挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离；
以出风口（01）底边中点为圆心建立o-xyz直角坐标系，x轴和z轴均为水平方向的坐标轴，且x轴和z轴与出风口（01）水平送风方向的夹角为45°±5°，所述人员活动区为人员位置到x0y坐标面的垂直距离；
所述方法具体为：
当人员活动区为2.6m~3.4m且不等于3.4m时，挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α为78°±0.5°，挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离为30mm±1 mm；
当人员活动区为3.4m~4.2m且不等于4.2m时，挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α为86°±0.5°，挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离为40mm±1 mm；
当人员活动区为4.2m~5.0m且不等于5.0m时，挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α为94°±0.5°，挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离为130mm±1 mm；
当人员活动区为5.0m~5.8m且不等于5.8m时，挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α为96°±0.5°，挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离为110mm±1 mm；
当人员活动区为5.8m~6.6m且不等于6.6m时，挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α为90°±0.5°，挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离为120mm±1 mm。
6.一种送风调节系统，其特征在于，包括依次串联的图像采集模块、图像处理模块和控制模块；
所述图像采集模块用于获取人员图片；
所述图像处理模块用于对人员图片进行图像识别处理，得到人员活动区；
所述控制模块用于采用权利要求5所述的送风调节方法，根据人员活动区控制调节机构（2）、并联动调节挡风板（1）与出风口（01）水平送风方向的夹角α以及挡风板（1）底边到出风口（01）水平方向上的垂直距离。
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