CN113944968B - 空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

空气调节系统具备：形成为能从室内空间的顶棚将回气收进的结构的吸入单元；形成为一边将来自于所述吸入单元的所述回气向屋外排气一边供给外气的结构的外空调机；形成为将来自于所述吸入单元的所述回气和来自于所述外空调机的所述外气的混合空气作为空气调节用空气供给的结构的空调机；以及以包围所述吸入单元的形式配置于所述室内空间且形成为一边将来自于所述空调机的所述空气调节用空气向所述室内空间放出一边辐射所述空气调节用空气的热的结构的至少一个辐射单元。

Description

空气调节系统
技术领域
本申请主张于2020年7月16日向日本专利局申请的日本特愿2020－121767号的优先权，参照其全体以作为构成本申请一部分者引用。
本公开涉及空气调节系统。
背景技术
例如，如日本特开2016－70620号公报示出地，以往的室内空气调节使用从空调机将冷风或暖风吹出并进行循环，调节室内温度的对流方式的空气调节。
发明内容
对流方式的空气调节中，飞沫及气溶胶（aerosol）易飞散，因此存在罹患传染病的风险变高的问题，而且，易发生温度不均，因此存在舒适性受损的问题。
为了解决上述课题，本公开的一形态的空气调节系统具备：形成为能从室内空间的顶棚将回气收进的结构的吸入单元；与所述吸入单元连接且形成为一边将在所述吸入单元中被收进的所述回气向屋外排气一边供给外气的结构的外空调机；与所述吸入单元及所述外空调机连接且形成为将在所述吸入单元中被收进的所述回气和藉由所述外空调机供给的所述外气的混合空气作为空气调节用空气供给的结构的空调机；以及与所述空调机连接，以包围所述吸入单元的形式配置于所述室内空间且形成为一边将藉由所述空调机供给的所述空气调节用空气向所述室内空间放出一边辐射所述空气调节用空气的热的结构的至少一个辐射单元，所述空气调节系统形成为如下结构：一边在所述吸入单元使诱导气流产生，对所述室内空间进行换气，一边从所述辐射单元辐射热，从而对所述室内空间进行空气调节。
通过附图及优选实施形态的以下的说明可更充分地明了本公开的上述及进一步的形态、特征及优点。
附图说明
图1是示出根据实施形态的空气调节系统的构成的一例的简略俯视图；
图2是图1的空气调节系统的简略正视图；
图3是示出根据实施形态的外空调机的构成的一例的简略说明图；
图4是示出图2的辐射单元的A‐A剖面的一例的图；
图5是示出根据第一变形例的空气调节系统的构成的一例的简略俯视图；
图6是图5的空气调节系统的简略正视图；
图7是示出根据第二变形例的空气调节系统的一例的简略俯视图；
符号说明：
1 吸入单元
2 辐射单元
3 空调机
4 外空调机
5 净化单元
15 气化式加湿器
16 蒸汽加湿器
22 离子发生器
100，100A，100B 空气调节系统。
具体实施方式
首先，说明本公开的各形态例。本公开的一形态的空气调节系统具备：形成为能从室内空间的顶棚将回气收进的结构的吸入单元；与所述吸入单元连接且形成为一边将在所述吸入单元中被收进的所述回气向屋外排气一边供给外气的结构的外空调机；与所述吸入单元及所述外空调机连接且形成为将在所述吸入单元中被收进的所述回气和藉由所述外空调机供给的所述外气的混合空气作为空气调节用空气供给的结构的空调机；以及与所述空调机连接，以包围所述吸入单元的形式配置于所述室内空间且形成为一边将藉由所述空调机供给的所述空气调节用空气向所述室内空间放出一边辐射所述空气调节用空气的热的结构的至少一个辐射单元，所述空气调节系统形成为如下结构：一边利用所述吸入单元使诱导气流产生，对所述室内空间进行换气，一边从所述辐射单元辐射热，从而对所述室内空间进行空气调节。
根据上述形态，空气调节系统实施一边进行热辐射一边利用诱导气流进行换气的空气调节而非强制对流下的空气调节，因此，能够防止飞沫及气溶胶的扩散，同时稀释室内有害物质浓度抑制罹患传染病的风险。而且，空气调节系统实施无温度不均的辐射空气调节，因而能谋求实施兼顾舒适性和健康性的空气调节。
本公开的一形态的空气调节系统可以进一步具备多个所述辐射单元，所述吸入单元配置于所述室内空间的中央的所述顶棚的部分，所述多个辐射单元以包围所述吸入单元的形式配置于所述室内空间的壁。
根据上述形态，空气调节系统形成为从室内空间的壁将空气调节用空气向室内空间放出，从室内空间中央的顶棚的部分将室内空气排气的结构。如此的空气调节系统尤其适合于狭窄室内空间，能够减少室内空间内的空气滞留区域，室内空间的角角落落都能均匀换气。
本公开的一形态的空气调节系统可以进一步具备多个所述吸入单元和多个所述辐射单元，所述多个辐射单元配置于所述室内空间的顶棚和壁的一方或双方。
根据上述形态，空气调节系统具备多个吸入单元和设置于室内空间的顶棚及壁的一方或双方的辐射单元，因此，在宽阔室内空间也能在抑制换气不均的同时实施舒适的空气调节。
本公开的一形态的空气调节系统中，也可以是，所述外空调机具备热泵，所述外空调机形成为将所述外气和所述回气经由所述热泵间接进行热交换的结构。
根据上述形态，空气调节系统能够利用高效能（exergy）的回气对外气间接进行热交换，进行冷却及加热，因此能节省能源。
本公开的一形态的空气调节系统可以进一步具备形成为如下结构的净化单元：能对在所述吸入单元被收进的所述回气进行紫外线照射和过滤的一方或双方。
根据上述形态，空气调节系统能够利用净化单元切实地净化空气，因此，对要求高清洁度的病房等也是最优的。
本公开的一形态的空气调节系统可以进一步具备加湿器和形成为对空气附加离子的结构的离子发生器，所述加湿器形成为对藉由所述外空调机供给的所述外气加湿的结构，所述离子发生器配置于所述辐射单元，形成为对所述辐射单元内的空气附加离子的结构。
根据上述形态，空气调节系统能够通过例如蒸汽加湿器等加湿器将藉由外空调机供给的外气的湿度控制为最优相对湿度50%左右。空气调节系统能通过将包含湿度控制后的外气的空气调节用空气向室内空间放出，在提高室内空间内的人的免疫力同时降低病毒等室内有害物质的发生率及生存率。而且，空气调节系统能将利用离子发生器提高室内有害物质的捕集效果后的空气调节用空气向室内空间放出。因此，空气调节系统能够在低温且低湿的季节也维持舒适且健康的室内环境。
［实施形态］
说明根据实施形态的空气调节系统100。图1至图4示出根据实施形态的空气调节系统100的构成的一例。空气调节系统100具备吸入单元1、至少一个辐射单元2、空调机3、外空调机4、净化单元5、风量调节阀（damper）6和控制装置7。空气调节系统100形成为一边通过使吸入单元1的吸入风速增加从而使吸入单元1内发生诱导气流，对室内空间IS进行换气，一边从辐射单元2进行热辐射从而对室内空间IS进行空气调节的结构。例如，室内空间IS由顶棚CE、壁WL及地面FL形成。
吸入单元1、辐射单元2、空调机3、外空调机4、净化单元5及风量调节阀6以使外气OA、回气RA、排气EA及供气SA等空气流通的形式，以粗线所示的管（duct）8相互连接。吸入单元1、辐射单元2、空调机3、外空调机4、净化单元5及风量调节阀6设置于例如医院、办公室等的室内空间IS的内部或外部。作为室内空间IS的外部的示例，可举出顶棚CE的背部的空间即顶棚里部CS及走廊CR等。室内空间IS的角（corner）部C形成为室内空间IS的顶棚CE向下方突出且室内空间IS的壁WL向侧方突出的结构。角部C以外的顶棚CE的部分比角部C的顶棚CE的部分高。由此，室内有害物质变得容易在顶棚CE的更高的部分聚集，能有效地排气。由顶棚CE及壁WL形成的角部C的中空空间可以收纳管8等而被有效利用。各图的粗虚线箭头示出空气的流动方向。
本实施形态中，吸入单元1配置于顶棚CE，具体而言配置于顶棚里部CS，但不限于此。吸入单元1形成为能从顶棚CE将室内空间IS的回气（室内空气）RA收进的结构。吸入单元1具备增减回气RA的吸入风速的风速调节阀（damper）9。吸入单元1具有向室内空间IS开口的吸入口（省略图示），经由管8与空调机3及外空调机4连接。吸入单元1能通过空调机3及外空调机4的空气的吸入作用在吸入口产生诱导气流，利用诱导气流将回气RA收进，将该回气RA送至空调机3及外空调机4。
本实施形态中，多个辐射单元2以包围吸入单元1的形式设置于室内空间IS，但不限于此。辐射单元2形成为一边将空气调节用空气作为供气SA向室内空间IS放出，一边向室内空间IS辐射空气调节用空气的热的结构。
吸入单元1设置于室内空间IS的中央的顶棚CE的部分。辐射单元2以吸入单元1为中心呈放射状定位地设置于室内空间IS的壁WL的内角部。图例中，辐射单元2在内角部内纵长地配置，但也可以配置于内角部以外的壁WL的部分。
净化单元5具备紫外线照射光源（省略图示）及特殊过滤器（filter）（省略图示）等。净化单元5形成为对室内空气中的有害物质进行紫外线照射光源的紫外线照射和特殊过滤器的过滤的一方或双方的结构。净化单元5能通过作为有害物质的一例的病毒的失活等净化空气。本实施形态中，净化单元5设置于将吸入单元1和空调机3连接的管8，形成为将从吸入单元1送往空调机3的回气RA净化的结构，但不限于此。
风量调节阀6形成为能调节作为向空调机3的送风量的空调送风量和作为向外空调机4的送风量（排气量）的外空调送风量的结构。本实施形态中，设置有配置于连接吸入单元1和外空调机4的管8的第一风量调节阀6和配置于连接外空调机4和空调机3的管8的第二风量调节阀6，但不限于此。
第一风量调节阀6能通过调节连接吸入单元1和外空调机4的管8的送风量来调节从吸入单元1送往空调机3的回气RA的空调送风量和从吸入单元1送往外空调机4的回气RA的外空调送风量。例如，第一风量调节阀6能以空调送风量与外空调送风量的比成为7：3的形式调节送风量。第二风量调节阀6能调节从外空调机4送往空调机3的外气OA的外空调送风量。
空调机3与吸入单元1、多个辐射单元2及外空调机4经由管8连接。空调机3在空调机3的机体内具备热交换盘管（coil）10及送风机11。送风机11形成为能经由吸入单元1及净化单元5将回气RA吸入至空调机3的机体内的结构。送风机11形成为能使经由吸入单元1及净化单元5吸入的回气RA和从外空调机4送来的外气OA的混合空气通过热交换盘管10，将通过热交换盘管10后的混合空气作为空气调节用空气供给至辐射单元2的结构。热交换盘管10形成为能与外气OA和回气RA的混合空气进行热交换，将混合空气调节至适合室内空气调节的温度的结构。
热交换盘管10能利用将冷水或温水的热交换介质和混合空气（空气调节用空气）进行热交换的热交换构造、将氟利昂等制冷剂的热交换介质和混合空气（空气调节用空气）进行热交换的热交换构造、或其他热交换构造的热交换盘管。图例中，例示将冷水或温水W和混合空气（空气调节用空气）进行热交换的热交换构造的热交换盘管10。冷水或温水W利用冷却器（chiller）及锅炉等热源机（省略图示）进行温度调节。例如，热交换盘管10包含热交换介质流通的传热管的组（省略图示）以及空气通过的散热片（fin）的组（省略图示），也可具有传热管的组与散热片的组连接的构造。热交换用介质和通过空气经由传热管的组及散热片的组进行热交换（省略图示）。传热管优选以椭圆管构成，也可为圆形管。
外空调机4经由管8与吸入单元1及空调机3连接。外空调机4在外空调机4的机体内具备热泵12、供气风机13、排气风机14、气化式加湿器15及蒸汽加湿器16。排气风机14形成为能经由吸入单元1将回气RA吸入至外空调机4的机体内的结构。排气风机14形成为能将经由吸入单元1吸入的回气RA经由管8向屋外排气的结构。供气风机13形成为能从屋外经由管8将外气OA吸入至外空调机4的机体内的结构。供气风机13形成为能将从屋外经由管8吸入的外气OA向空调机3供给的结构。
外空调机4形成为排气风机14能将回气RA向屋外排气，同时供气风机13能将外气OA供给于空调机3的结构。藉由供气风机13吸入的外气OA经由热泵12与藉由排气风机14吸入的回气RA间接进行热交换而向空调机3供给。外气OA与热泵12进行热交换，回气RA与热泵12进行热交换。回气RA是热泵12的热源空气。气化式加湿器15及蒸汽加湿器16以对热泵12中热交换后的外气OA进行加湿的形式构成。
热泵12具有作为热交换用介质的一例的制冷剂的循环回路（省略图示），形成为对在循环回路流动的制冷剂以压缩工序、凝缩工序、膨胀工序及蒸发工序的顺序反复执行这些工序的结构。热泵12形成为能将制冷剂和空气进行热交换的结构，形成为对于与制冷剂进行热交换的空气，在制冷剂蒸发工序中进行吸热，在制冷剂凝缩工序中进行放热的结构。
热泵12至少具备：担负制冷剂的蒸发工序和制冷剂的凝缩工序中互相不同的工序的外气用热交换器17及热源空气用热交换器18；能将冷剂压缩并搬送的压缩机19；能使制冷剂膨胀的膨胀阀等减压机构20；以及能在外气用热交换器17及热源空气用热交换器18之间切换蒸发工序和凝缩工序的阀等切换机构21。热泵12是将外气用热交换器17、热源空气用热交换器18、压缩机19、减压机构20及切换机构21以制冷剂进行循环的形式用配管连接而形成。例如，切换机构21可以构成为以外气用热交换器17、压缩机19及热源空气用热交换器18中，按此顺序或相反顺序使制冷剂流通的形式，对配管的路径进行切换。
外气用热交换器17及热源空气用热交换器18均可具有与空调机3的热交换盘管10相同的结构。外气用热交换器17及热源空气用热交换器18可包括热交换用介质（制冷剂）流通的传热管的组和空气通过的散热片的组，可具有传热管的组与散热片的组连接的构造。热交换用介质和通过空气经由传热管的组及散热片的组进行热交换（省略图示）。传热管优选以楕円管构成，但也可为圆形管。
多个辐射单元2经由管8与空调机3连接。各辐射单元2具备空气供给部23、空气诱导部24、空气混合部25、离子发生器22及蓄热板组27。
空气供给部23包括供给室（chamber）23a和吹出口23b。空气供给部23经由管8与空调机3的吹出口连接，形成为使供给空气从空调机3送往供给室23a的结构。供给室23a具有朝向吹出口23b而内空截面缩小形状，例如，朝向吹出口23b成为梢端细的形状。吹出口23b以能将供给室23a内的空气排出的形式开放，能以将供给室23a的出口缩小的形式起作用。
空气混合部25包括混合室25a、收进口25b和多个排出孔25c。混合室25a具有朝向收进口25b而内空截面缩小的形状，例如，朝向收进口25b成为梢端细的形状。收进口25b以能将空气向混合室25a内收进的形式开放，能以将混合室25a的入口缩小的形式起作用。收进口25b以介由空隙24aa与吹出口23b相向的形式配置。多个排出孔25c隔着混合室25a配置于与收进口25b相反侧，以能将混合室25a内的空气向室内空间IS排出的形式向室内空间IS开放。
空气诱导部24包括诱导室24a和收进口24b。诱导室24a配置于空气供给部23和空气混合部25之间，包含形成吹出口23b与收进口25b之间的空隙24aa的空间作为一部分。诱导室24a经由吹出口23b与供给室23a连通，经由收进口25b与混合室25a连通。收进口24b以能将室内空间IS的空气（回气RA）收进诱导室24a内的形式向室内空间IS开放。
离子发生器22配置于空气混合部25内，具体而言配置于与混合室25a连通且经由排出孔25c与室内空间IS连通的空间25d。离子发生器22能对从混合室25a流入空间25d的空气附加离子，将附加离子后的空气向室内空间IS排出。
蓄热板组27配置于空气混合部25的混合室25a内。蓄热板组27包括能对接触的空气的热进行吸收和蓄积且释放蓄积的热的多个板。蓄热板组27以能将蓄积的热经由排出孔25c向室内空间IS释放的形式配置。
从空调机3向空气供给部23供给的供给空气可在空气供给部23的吹出口23b，产生从吹出口23b朝向空气混合部25的收进口25b的喷流。喷流的供给空气可在吹出口23b与收进口25b之间的空隙24aa产生诱导作用，藉由该诱导作用，经由空气诱导部24的诱导室24a及收进口24b诱导室内空间IS的空气（回气RA）。供给空气和诱导空气（回气RA）一边混合一边从收进口25b流入空气混合部25的混合室25a内。
混合室25a内的供给空气和诱导空气的混合空气一边经由排出孔25c从混合室25a向室内空间IS流出，一边藉由蓄热板组27而被吸热。藉由蓄热板组27蓄积的热经由排出孔25c向室内空间IS辐射。而且，离子发生器22对包含藉由外空调机4的气化式加湿器15及蒸汽加湿器16加湿的外气（OA）的混合室25a内的混合空气附加离子，附加离子后的混合空气经由空间25d的排出孔25c向室内空间IS流出。附加离子后的混合空气能吸附室内空间IS中漂浮的烟、臭气、菌类、病毒及过敏原（allergen）等室内有害物质。
控制装置7形成为以成为预先设定的室内环境的形式至少控制空调机3、外空调机4及风量调节阀6的运转的结构。室内环境以温度、湿度、二氧化碳浓度、漂浮粉尘量及室内有害物质量等为指标。控制装置7可形成为包括微处理器、各种传感器、其他控制设备等的结构。
控制装置7可包括计算机装置。例如，控制装置7可形成为包括电子回路基板、电子控制单元、微计算机及其它电子设备等的结构。控制装置7可包括CPU（中央处理装置：Central Processing Unit）等处理器和作为易失存储器的RAM（随机存储器，RandomAccess Memory）及作为非易失存储器的RОM（只读存储器，Read-Only Memory）等存储器。
处理器可与RAM及RОM一起形成计算机系统。控制装置7的计算机系统可以通过处理器将RAM用作工作区并执行RОM中记录的程序来实现控制装置7的功能。
控制装置7的功能的一部分或全部可以通过上述计算机系统实现，也可以通过电子回路或集成电路等专用硬件电路实现，也可以通过上述计算机系统及硬件电路的组合实现。处理器可通过IC（集成电路：Integrated Circuit）芯片、LSI（大规模集成电路：LargeScale Integration）等上形成的逻辑电路或专用电路实现各处理。多个处理可通过一个或多个集成电路实现，也可通过一个集成电路实现。
［其他实施形态］
以上说明了本公开的实施形态，但本公开不限于上述实施形态。即，可在本公开的范围内进行各种变形及改良。例如，将各种变形施加于实施形态而得的形态以及将不同实施形态中的构成要素组合构建的形态也包含于本公开的范围内。
例如，本公开的空气调节系统也可以具有如以下变形例所示的构成。图5及图6示出根据第一变形例的空气调节系统100A的构成的一例。如图5及图6所示，根据第一变形例的空气调节系统100A在多个辐射单元2以吸入单元1为中心呈放射状地配置于室内空间IS的角部的顶棚CE（顶棚里部CS）的部分方面与根据实施形态的空气调节系统100不同。空气调节系统100A的其他构成与根据实施形态的空气调节系统100相同。本变形例中，配置四个辐射单元2。各辐射单元2具有与实施形态相同的构成，经由管8与空调机3连接。
图7示出根据第二变形例的空气调节系统100B的构成的一例。根据第二变形例的空气调节系统100B在具备多个吸入单元1，并且具备设置于室内空间IS的顶棚CE和壁WL（图例中，壁WL的内角部及与壁WL相邻的柱CO）的一方或双方的多个辐射单元2方面与根据实施形态的空气调节系统100不同。而且，根据本变形例的空调机3具有：空调机3划分为风机单元28和盘管单元29且风机单元28和盘管单元29藉由管8连接的分离式构造。风机单元28在风机单元28的机体内具备送风机11，盘管单元29在盘管单元29的机体内具备热交换盘管10。空气调节系统100B的其他构成与根据实施形态的空气调节系统100相同。
另外，本公开的技术不限于上述实施形态及变形例。可自由变更吸入单元1、辐射单元2、空调机3及外空调机4的设置场所及数量。空调机3可使用图1所示一体形的构造及图7所示分离式构造等各种构造。
本公开以可不脱离本公开的本质特征的精神地以各种形态实施的形式，相比于说明书的记载，本公开的范围由所附的权利要求定义，因此本实施形态及变形例作为例示物而非限定物。在权利要求及其范围内的所有变更或权利要求及其范围的均等物旨在由权利要求覆盖。

Claims (5)

1.一种空气调节系统，其特征在于，具备：
形成为能从室内空间的顶棚将回气收进的结构的吸入单元；
与所述吸入单元通过第一管连接且形成为一边将在所述吸入单元中被收进的所述回气的一部分向屋外排气一边供给外气的结构的外空调机；
与所述吸入单元通过第二管连接、与所述外空调机通过第三管连接、且形成为将在所述吸入单元中被收进的所述回气的其他一部分和藉由所述外空调机供给的所述外气的混合空气作为空气调节用空气供给的结构的空调机；
以及与所述空调机连接，以包围所述吸入单元的形式配置于所述室内空间且形成为一边将藉由所述空调机供给的所述空气调节用空气向所述室内空间放出一边辐射所述空气调节用空气的热的结构的至少一个辐射单元，
所述空气调节系统形成为如下结构：一边在所述吸入单元使诱导气流产生，对所述室内空间进行换气，一边从所述辐射单元辐射热，从而对所述室内空间进行空气调节，
所述外空调机具备将所述外气和所述回气间接进行热交换的热泵、供气风机和排气风机，
所述排气风机形成为能经由所述吸入单元及所述第一管将所述回气吸入至所述外空调机，将吸入的所述回气向屋外排出的结构，
所述供气风机形成为能从屋外将外气吸入至所述外空调机机体内，将吸入的所述外气经由所述第三管向所述空调机供给的结构，
所述热泵包括：能使所述供气风机吸入的所述外气和流经所述热泵的第一热交换用介质进行热交换的外气用热交换器以及，能使所述排气风机吸收的所述回气和所述第一热交换用介质进行热交换的热源空气用热交换器，
所述空调机和所述外空调机分开设置，
所述空调机具备热交换盘管及送风机，
所述送风机形成为能使经由所述吸入单元及所述第二管将所述回气吸入至所述空调机机体内，能使吸入的所述回气和从所述外空调机送来的所述外气的混合空气通过所述热交换盘管，将通过所述热交换盘管后的所述混合空气供给所述至少一个辐射单元的结构，
所述热交换盘管包括将第二热交换用介质和所述混合空气进行热交换的热交换构造。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，
还具备多个所述辐射单元，
所述吸入单元配置于所述室内空间的中央的所述顶棚的部分，
多个所述辐射单元以包围所述吸入单元的形式配置于所述室内空间的壁。
3.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，
还具备多个所述吸入单元和多个所述辐射单元，
多个所述辐射单元配置于所述室内空间的顶棚和壁的一方或双方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气调节系统，其特征在于，
还具备形成为如下结构的净化单元：能对在所述吸入单元被收进的所述回气进行紫外线照射和过滤的一方或双方。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的空气调节系统，其特征在于，
还具备加湿器和形成为对空气附加离子的结构的离子发生器，
所述加湿器形成为对藉由所述外空调机供给的所述外气加湿的结构，
所述离子发生器配置于所述辐射单元，形成为对所述辐射单元内的空气附加离子的结构。
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