CN114857758B - 一种送风装置设计方法及个性化节能送风装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种送风装置设计方法及个性化节能送风装置，其中设计方法包括：先对人体上半身区域进行划分形成多个主分区，再将其中高宽比大于3：1的主分区进一步进行划分形成多个子分区。再将多个送风头组成多个送风组且每一送风组对应用于给一主分区进行送风，有效利用风量，节约制备成本。再者，各个送风组的送风头分别通过可伸缩的连接风管与对应的送风通道连接，进而使得各个送风头的位置可以根据实际需要进行灵活调节，能够定向地向人体各个受风区域进行送风，提高用户使用体验的同时也具有良好的节能性。同时，各个送风头之间呈可以围成一定容置空间的方式进行分布，可以实现与显示器等物件的结合，减少对桌面空间的占用。

Description

一种送风装置设计方法及个性化节能送风装置
技术领域
本申请涉及送风技术领域，尤其涉及一种送风装置设计方法及个性化节能送风装置。
背景技术
随着世界信息化的来临，如今人们的工作环境发生了翻天覆地的变化，众多办公用建筑(如设计、商务、贸易等)均为每名员工安排一个相对独立的小区域工作，工作区之间常用隔板相隔。而传统的空调方式往往不能满足大部分人的舒适性要求，即使室内热环境维持在“舒适区”的范围内，仍有约40％的人对工作环境表示不满意。而且，空调方式为依靠自然通风来给室内补充新风，而在室外空气受到污染时通风则有害物便会进入室内，污染室内空气，人员长期处在这一空调环境下容易形成所谓的“空调病”、“病态建筑综合症”。
为了解决上述问题，现有技术中也提出了独立使用的送风装置，但是，现有技术中的送风装置仍存在一些不足：1、送风装置不可移动且其送风口形式单一，无法根据实际情况进行调整，导致用户使用体验较差；2、送风装置通常单独成型，固定于桌面，会占据桌面大部分面积，浪费桌面空间。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种送风装置设计方法及个性化节能送风装置，解决现有送风装置存在的不足。
为达到上述技术目的，本申请提供了一种送风装置设计方法，包括：
S1，将人体上半身区域作为受风区域，并自上而下将人体上半身区域划分为多个主分区；
S2，将高宽比大于3:1的所述主分区进行进一步地细分，形成多个子分区；
S3，将多个送风头按预设组合规则组成多个送风组，并将组成的所述送风组整体自上而下依次分布，其中，每一所述送风组对应用于给一所述主分区送风；
S4，基于预设排布规则将每一所述送风组的所述送风头进行排布，以使得所有所述送风头之间围成一个容置空间；
S5，基于所述送风头的数量确定送风通道的数量，其中，每一所述送风头对应一所述送风通道；
S6，将所述送风头分别通过可伸缩的连接风管与所述送风通道一一对应连接。
进一步地，所述送风通道集成安装在一外壳内；
所述外壳内设有进风管；
所述进风管内设有多个隔板；
多个所述隔板将所述进风管内隔成多个与所述送风通道一一对应连接的进风腔；
所述外壳还连接有可升降调节的固定支架。
进一步地，所述连接风管包括：
第一风管段，所述第一风管段可伸缩，且一端与对应的所述送风通道连接；
第二风管段，所述第二风管段一端与所述第一风管段的另一端连接，所述第二风管段的另一端朝所述外壳的正向方向设置。
进一步地，所述自上而下将人体上半身区域划分为第一预设数量的主分区具体为：
自上而下将人体上半身区域划分为三个主分区，其中第一个所述主分区以及第三个所述主分区的高宽比大于3:1。
进一步地，第一个所述主分区划分为三个子分区；
第三个所述主分区划分为两个子分区。
进一步地，所述送风组具体为三个；
第一个所述送风组包括三个所述送风头；
第二个所述送风组以及第三个所述送风组均包括两个送风头。
进一步地，第一个所述送风组的三个所述送风头自左向右分别形成上一送风头、上二送风头以及上三送风头；
第二个所述送风组的两个送风头自左向右分别形成左一送风头以及右一送风头；
第三个所述送风组的两个送风头自左向右分别形成左二送风头以及右二送风头；
所述上一送风头的送风口的中心点、所述上二送风头的送风口的中心点以及所述上三送风头的送风口的中心点处于第一水平线上，所述第一水平线与第一个所述主分区的水平中心线对齐；
所述左一送风头的送风口的中心点与所述右一送风头的送风口的中心点处于第二水平线上，所述第二水平线与第二个所述主分区的水平中心线对齐；
所述左二送风头的送风口的中心点与所述右二送风头的送风口的中心点处于第三水平线上，所述第三水平线与第三个所述主分区的水平中心线对齐。
进一步地，各个所述送风头的送风口的风速设为2m/s。
进一步地，所述送风头的送风口为倾斜设置；或
各个所述送风头的送风口上安装有调风片，用于调节出风方向；或
所述送风头的送风口为矩形。
本申请还提供了一种个性化节能送风装置，应用所述的送风装置设计方法制备得到，包括：
多个送风通道；
多个送风组，多个所述送风组整体自上而下依次分布，每一所述送风组包括多个送风头，每一所述送风组的所述送风头按预设排布规则进行排布，以使得所有所述送风头之间围成一个容置空间，各个所述送风头分别通过可伸缩的连接风管与所述送风通道一一对应连接。
从以上技术方案可以看出，本申请设计的送风装置设计方法，首先对人体上半身区域进行划分形成多个主分区，再将其中高宽比大于3：1的主分区进一步进行划分形成多个子分区。再将多个送风头组成多个送风组，并使得多个送风组整体自上而下依次分布，且每一送风组对应用于给一主分区进行送风，实现针对性的送风设计，能够充分利用送风头，有效利用风量，节约制备成本。再者，各个送风组的送风头分别通过可伸缩的连接风管与对应的送风通道连接，进而使得各个送风头的位置可以根据实际需要进行灵活调节，能够定向地向人体各个受风区域进行送风，提高用户使用体验的同时也具有良好的节能性。再者，各个送风头之间呈可以围成一定容置空间的方式进行分布，这样其围成的容置空间可以用于容置工位上的显示器等物件，实现与显示器等物件的结合，减少对桌面空间的占用，避免浪费桌面空间。
从以上技术方案可以看出，本申请基于前述的设计方法设计的个性化节能送风装置，能够充分利用送风头，有效利用风量，节约制备成本。各个送风头的位置可以根据实际需要进行灵活调节，能够定向地向人体各个受风区域进行送风，提高用户使用体验的同时也具有良好的节能性，再者，各个送风头之间呈可以围成一定容置空间的方式进行分布，这样其围成的容置空间可以用于容置工位上的显示器等物件，实现与显示器等物件的结合，减少对桌面空间的占用，避免浪费桌面空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请中提供的一种送风装置设计方法的流程示意图；
图2为本申请中提供的一种个性化节能送风装置与显示器结合的结构示意图；
图3为本申请中提供的一种个性化节能送风装置的侧视图；
图4为本申请中提供的一种个性化节能送风装置的壳体结构示意图；
图5为本申请中提供的人体受风区域分区图；
图6a为本申请中提供的第一分区、第二分区以及第三分区的整体送风截面侧视图；
图6b为本申请中提供的第三分区左以及第三分区右的送风截面俯视图；
图6c为本申请中提供的第二分区的送风截面俯视图；
图6d为本申请中提供的两个第一分区下的送风截面俯视图；
图6e为本申请中提供的第一分区上的送风截面俯视图；
图7为本申请中提供的一种个性化节能送风装置的送风口有效射流边界示意图；
图8a为本申请中提供的一种个性化节能送风装置的送风投影图；
图8b为单风口送风装置的送风投影图；
图中：100、显示器；11、外壳；12、固定支架；2、送风头；21、调风片；3、连接风管；31、第一风管段；32、第二风管段；4、进风管；41、隔板；5、送风通道。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例公开了一种个性化节能送风装置。
请参阅图1至图4，本申请实施例中提供的一种送风装置设计方法的一个实施例包括：
S1，将人体上半身区域作为受风区域，并自上而下将人体上半身区域划分为多个主分区。需要说明的是，对人体的受风区域进行分区。首先先确定人体的受风区域，以常规坐着工作的人员来说，其受风区域优选上半身区域，因为人体下半部对温度与空气流动较为敏感，容易产生冷吹风感。因此，具体分区也即是对人体的上半身区域进行分区，根据GB/T10000-1988《中国成年人人体尺寸》中成年人坐姿的尺寸进行分区，将人体的上半身以自上而下分成了多个分区。
S2，将高宽比大于3:1的主分区进行进一步地细分，形成多个子分区。需要说明的是，对于高宽比大于3:1的分区来说，则可以在原本的分区内再次划分，这设计能够有效利用风量。
S3，将多个送风头按预设组合规则组成多个送风组，并将组成的送风组整体自上而下依次分布，其中，每一送风组对应用于给一主分区送风。
S4，基于预设排布规则将每一送风组的送风头进行排布，以使得所有送风头之间围成一个容置空间。
S5，基于送风头的数量确定送风通道的数量，其中，每一送风头对应一送风通道。
S6，将送风头分别通过可伸缩的连接风管与送风通道一一对应连接。
从以上技术方案可以看出，本申请设计的送风装置设计方法，首先对人体上半身区域进行划分形成多个主分区，再将其中高宽比大于3：1的主分区进一步进行划分形成多个子分区。再将多个送风头2组成多个送风组，并使得多个送风组整体自上而下依次分布，且每一送风组对应用于给一主分区进行送风，实现针对性的送风设计，能够充分利用送风头2，有效利用风量，节约制备成本。再者，各个送风组的送风头2分别通过可伸缩的连接风管3与对应的送风通道5连接，进而使得各个送风头2的位置可以根据实际需要进行灵活调节，能够定向地向人体各个受风区域进行送风，提高用户使用体验的同时也具有良好的节能性。再者，各个送风头2之间呈可以围成一定容置空间的方式进行分布，这样其围成的容置空间可以用于容置工位上的显示器 100等物件，实现与显示器100等物件的结合，减少对桌面空间的占用，避免浪费桌面空间。
以上为本申请实施例提供的一种送风装置设计方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种送风装置设计方法的实施例二，具体请参阅图2至图8b。
基于上述实施例一的方案：
进一步地，为了使得整体结构更加紧凑，送风通道5可以集成安装在一个外壳11内。该外壳11内具有进风管4，该进风管4用于与风机连接，该进风管4内设置有多个隔板41，该多个隔板41能够将进风管4内隔成多个与送风通道5一一对应连接的进风腔，这样风机就能够通过进风管4分别给各个进风通道送风。风机可以配置在外壳11外部，具体不做限制。
再者，为了使得设计的送风装置整体高度可调，外壳11可以连接一个可升降调节的固定支架12，利用该固定支架12实现高度的调节，使用更加灵活及便捷。
进一步地，就连接风管3的结构组成来说，包括第一风管段31以及第二风管段32：其中，第一风管段31可伸缩，且一端与对应的送风通道5连接，第二风管段32一端与第一风管段31的另一端连接，第二风管段32的另一端朝外壳11的正向方向设置，也即是朝向人体方向设计。
进一步地，各个送风头2的送风口上安装有调风片21，可以实现对出风方向进行微调。调风片21的结构可以参考汽车中控台出风口上的调风结构进行设计，具体不做赘述。
进一步地，自上而下将人体上半身区域划分为第一预设数量的主分区具体为：
自上而下将人体上半身区域划分为三个主分区，其中第一个主分区以及第三个主分区的高宽比大于3:1。三个主分区自上而下分别形成如图5所示的第一分区、第二分区以及第三分区。其中，每个分区的高度、宽度可如表一所示。其中，第一分区以及第三分区其高宽比大于3:1。
进一步地，第一个主分区可以划分为三个子分区，而第三个主分区划分为两个子分区。具体的，如图8a所示，第一分区可以是细分为一个第一分区上和两个相比第一分区上面积小的第一分区下，两个第一分区下分别在第一分区上的下方；而第三分区内可以细分为一个第三分区左和一个第三分区右。
进一步地，送风组的数量以及每组送风组的送风头2数量可以根据分区情况进行设计，该预设组合规则可以根据历史实验数据总结得到，不做限制。以分成第一分区、第二分区以及第三分区为例：送风组的数量可以优选为三个；
其中，第一个送风组设计为包括三个送风头2；第二个送风组以及第三个送风组均设计为包括两个送风头2。
进一步地，第一个送风组的三个送风头2自左向右分别形成上一送风头2、上二送风头2以及上三送风头2；第二个送风组的两个送风头2自左向右分别形成左一送风头2以及右一送风头2；第三个送风组的两个送风头2自左向右分别形成左二送风头2以及右二送风头2。
上一送风头2的送风口的中心点、上二送风头2的送风口的中心点以及上三送风头2的送风口的中心点处于第一水平线上，第一水平线与第一个主分区的水平中心线对齐；左一送风头2的送风口的中心点与右一送风头2的送风口的中心点处于第二水平线上，第二水平线与第二个主分区的水平中心线对齐；左二送风头2的送风口的中心点与右二送风头2的送风口的中心点处于第三水平线上，第三水平线与第三个主分区的水平中心线对齐。
上述中上一送风头2的送风口也即是上一送风口，以此类推其它的送风头2的送风口，不做赘述。
以上述第一分区以及第三分区的细分为例，那么上述这七个送风口与第一分区、第二分区以及第三分区的具体对应关系可以如下：
上一送风口以及上三送风口出来的风分别对应吹向两个第一分区下，上二送风口出来的风对应吹向第一分区上。
左一送风口以及右一送风口出来的风对应吹向第二分区。
左二送风口以及右二送风口出来的风分别对应吹向第三分区左以及第三分区右。
在进行本申请这一送风装置设计时：
各个(送风头2的)送风口高度、宽度、射流轴心速度、射流高度、宽度均应满足亚音速等温自由射流关系式。这样能够保证送风装置工作时，其送风口的出风到达人体上划分的各个受风区。运用到的公式计算有如下：
通过上述(1)、(2)、(3)公式可以得到：
式中：
d——射流截面上任意点x至中轴线的距离，m；
D——射流截面上任意点x所在射流截面上的射流宽度，即射流宽度，m；
ux——射流截面上任意点x点的速度，m/s；
S——送风口距射流截面上任意x点所在射流截面的距离，即射流中轴线 (轴心线)长度，m；
a——湍流系数；对于轴对称收缩喷管，a取0.066-0.071，湍流强度小者取小值，大者取大值，无量纲；
u0——送风口速度，m/s；
d0——送风口宽度，m。
在进行本申请这一送风装置设计时：
使得0.1m/s≤ux≤0.25m/s。射流截面上的风速会从轴心向四周衰减，射流边界处的风速近似于0m/s，即处于无风状态。由于无风状态无法满足人体需求，故取风速从轴心线衰减至0.1m/s的射流截面作为有效射流截面，如图7所示，有效射流截面即射流截面上任意一点风速不低于0.1m/s的区域。因此任意射流界面上的风速需满足：
ux≥0.1m/s...................................................(7)
根据第二版《实用供热空调设计手册》第19章第二节舒适性和舒适性方程的记载，《ISO 7730标准》针对舒适区的建议值，气流速度应小于0.25m/s，过大的风速容易产生“吹风感”，但风速也不宜过小，过小无法满足人体所需风量。因此在射流截面上任意一点风速均不高于0.25m/s，即：
ux≤0.25m/s.................................(8)
在进行本申请这一送风装置设计时：
基于送风口的送风距离S0确定射流中轴线距离S。在不同的送风距离下，为了满足送风需要，所设计送风口的大小都不相同。故在设计送风口时，应首先根据实际需求确定送风口的送风距离，从而确定射流中轴线距离S。
本申请的送风头2形状结构宜设计为规则结构，例如图1所示的类喇叭罩结构，当然，也可以是其它结构，具有与连接风管3导通的进风口以及给人体送风的送风口；对应的，送风口的形状宜设计为整齐规范的形状，优选矩形。
在进行送风头2结构进行设计时，也可考虑其与显示器100边缘的配合，例如送风头2结构可以被设计为可与显示器100实现扣合，也即是可以在送风头2上设计一个卡扣槽，使得送风头2能够卡固在显示器100的周边位置，实现与现实器更好的结合，具体不做限制。另外，本申请是组合多个(送风头2)送风口的送风装置，在确定送风口的位置时，也需兼顾各个送风口的气流不被其他风口阻挡。
再者，为了满足近距离送风，各个送风头2的送风口和人体必然会存在较大的高度差，因此送风头2的送风口可以设计呈具有一定的倾斜角度，进而来满足有较大高度差情况下的送风。当然，可以是所有所述送风头2的送风口均为倾斜设置，也可以是部分送风头2的送风口为倾斜设置，具体可以根据实际情况而定，不做限制。
在进行本申请这一送风设计时：
确定送风口的宽度、高度以及送风口的中心位置。
A、根据人体分区情况，可知第一分区的高度h和宽度l，根据实际需要确定送风口距人体的送风距离S0；送风距离S0结合送风口的高度差即可计算得出射流的中轴线长度S，其中，送风口的风速u0优选取2m/s(一般的室内个性化送风的风速在1～3m/s)，湍流系数a取0.071。
B、以送风口形状为矩形为例，第一分区中，根据第一分区的高度h和宽度l，利用公式(6)得到送风口的高度公式(9)和宽度公式(10)；在满足约束性条件(7)的情况下，使得送风口的宽度和高度尽量小以节省材料。如此可求解出风口的高度、宽度的最优解：
在满足舒适性约束条件(7)的前提下，送风口的高度、宽度最小即为最优解，即有效射流截面刚好满足对应人体分区的大小。
C、根据已知的射流中轴线长度，通过公式(3)可得出射流宽度D，以此来确定风口对应的射流域(指气流从送风口吹出后所能达到的范围)，如图 6a-6e所示。
D、本申请中以显示器100为27寸的电脑屏幕尺寸为例，来确定各个风口的中心位置。对于倾斜的送风口，其射流截面与送风口的倾角相同。但由于送风距离与射流中轴线距离S相差较小，因此对于倾斜的送风口，也将分区高度h、宽度l作为射流截面任意点x距离轴心线的距离d来计算风口高度、宽度的最优解。
根据求出的风口的高度、宽度以及倾角，在之前暂定的送风口位置进行作图布置、校核。
在确定了各个送风口大小、送风口中心位置以及送风口的倾斜角度后，由于各个送风口的风速一致，都为u0，各送风口的风量计算公式如下：
Q＝3600×Α×u0..........................(11)
式中，Q为风口风量，m3/h；A为风口面积，m2；u0为风口风速，m/s。
通过计算可得出每个送风口所需风量的大小，通过叠加可得总风量；通过总风量来选取进风管4的尺寸，根据《暖通空调·动力》2009版技术措施，选取的进风管4需满足风速≤5m/s。由于送风装置有多个送风口。
就进风管内的分割来说：
a、通过公式(11)计算出各个送风口所需要的风量，叠加后可得送风装置的总风量，可算得各送风口风量占总风量的百分比。
b、根据各送风口风量占总风量的百分比，确定各送风通道5进风端处的截面积百分比，从而划分进风管。若从进风管4的长度方向划分，宽度保持一致，则划分依据就是各送风口的风量百分比。
c、以各个送风通道5是从底部进风为例，那么各个送风通道5依次竖直排列，故隔板41对应竖直放置，具体不做限制。
d、将分割好的风腔与送风通道5连接起来，而送风通道5与对应的送风头2连接起来，整体也就形成了完整的风道。
本申请的送风装置在工作时，进风管4输送的风通过隔板41分别进入各个送风通道5，再通过对应的送风头2扩散至对应的人体区域，具体的，经上一送风头2、上二送风头2以及上三送风头2送出的风则对应吹向人体的第一分区，而经左一送风头2以及右一送风头2送出的风则吹向人体的第二分区，经左二送风头2以及右二送风头2送出的风则对应吹向人体的第三分区，从而满足人体各部位的舒适性要求。在满足边界风速不小于0.1m/s的情况下，人体的第一分区的风速不大于舒适性要求的0.25m/s。
本申请是基于人体分区作为有效送风区域进行设计的，如图6a-6e、7所示，图6a-6e是有效风速下(≥0.1m/s)射流覆盖区域，图7是实际射流边界宽度的覆盖区域。
通过上述设计也即可以得到本申请的送风装置。
本申请这一设计的送风装置能够针对人体工程学中人体分区定向送风，具有良好的节能性。为了验证本发明的送风装置的节能效果，给出以下验证实施例：
首先，为了发挥本申请的送风装置的短距离节能送风的作用，设定工位电脑屏幕距人体距离S*为0.5m。故根据上文各个送风口的确定方法，对于第二分区来说，其射流中轴线长度S为0.588。同时设定送风口的风速u0＝2m/s，湍流系数a＝0.071，各风口对应射流中轴线长度S及射流中轴线倾角θ1、θ2、θ3依次确定，左一风口的S＝0.588m。射流中轴线倾角是指射流中轴线与水平方向夹角。计算表格如下表一：
表一
通过表一可以看出，所有射流区域内均满足风速大于0.1m/s，且第一分区的风速范围在0.1m/s～0.25m/s之间，满足人体舒适性要求，即满足舒适性约束条件(7)、(8)。
根据得到的送风口大小，通过计算得出每个送风口的所需风量Q的大小，从而得知进风管4所需总风量。
表二
通过表二可以看出，对于连接装置主体1的若干送风通道的进风管4可以有诸多的规格和尺寸，其宜选取与装置主体1尺寸接近的进风管4，且风速不宜过大，进风管4的风速≤5m/s。
本实例中选取400(长)×80(宽)(单位mm)的风管作为进风管4，对于本发明所需的总风量，进风管4的风速有1.65m/s，满足标准。
根据各个送风口的风量百分比，确定其对应的送风通道尺寸。以进风管4 总宽为0.08m为例，对应装置主体1左侧的送风组的送风通道可以设计为195 ×50(mm)，对应装置主体1上侧的送风组的送风通道可以设计为10×50(mm)，而对应装置主体1右侧的送风组的送风通道可以设计为195×50(mm)。通过确定了送风通道的设计尺寸，也即可以在外壳11内的风腔中加入隔板，隔成对应尺寸的三个送风通道。各个送风通道再与对应送风组的送风头2连接，形成完整的风道。
通过计算得到的对应不同分区的送风口大小，计算出不同送风口的射流边界，通过七个送风口的射流边界域的加和，与一般个性化送风口的射流边界域相比，其射流面域仅为一般送风口的50.26％，节能达到49.74％，如图 8a与图8b的对比。
如图2至图4所示，本申请应用上述送风装置设计方法所制备的个性化节能送风装置，包括：多个送风通道5；多个送风组，多个送风组整体自上而下依次分布，每一送风组包括多个送风头2，每一送风组的送风头2按预设排布规则进行排布，以使得所有送风头2之间围成一个容置空间，各个送风头分别通过可伸缩的连接风管与送风通道一一对应连接。
以上对本申请所提供的一种送风装置设计方法及个性化节能送风装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，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申请的限制。

Claims (10)

1.一种送风装置设计方法，其特征在于，包括：
S1，将人体上半身区域作为受风区域，并自上而下将人体上半身区域划分为多个主分区；
S2，将高宽比大于3:1的所述主分区进行进一步地细分，形成多个子分区；
S3，将多个送风头按预设组合规则组成多个送风组，并将组成的所述送风组整体自上而下依次分布，其中，每一所述送风组对应用于给一所述主分区送风；
S4，基于预设排布规则将每一所述送风组的所述送风头进行排布，以使得所有所述送风头之间围成一个容置空间；
S5，基于所述送风头的数量确定送风通道的数量，其中，每一所述送风头对应一所述送风通道；
S6，将所述送风头分别通过可伸缩的连接风管与所述送风通道一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的送风装置设计方法，其特征在于，所述送风通道集成安装在一外壳内；
所述外壳内设有进风管；
所述进风管内设有多个隔板；
多个所述隔板将所述进风管内隔成多个与所述送风通道一一对应连接的进风腔；
所述外壳还连接有可升降调节的固定支架。
3.根据权利要求2所述的送风装置设计方法，其特征在于，所述连接风管包括：
第一风管段，所述第一风管段可伸缩，且一端与对应的所述送风通道连接；
第二风管段，所述第二风管段一端与所述第一风管段的另一端连接，所述第二风管段的另一端朝所述外壳的正向方向设置。
4.根据权利要求1所述的送风装置设计方法，其特征在于，所述自上而下将人体上半身区域划分为第一预设数量的主分区具体为：
自上而下将人体上半身区域划分为三个主分区，其中第一个所述主分区以及第三个所述主分区的高宽比大于3:1。
5.根据权利要求4所述的送风装置设计方法，其特征在于，第一个所述主分区划分为三个子分区；
第三个所述主分区划分为两个子分区。
6.根据权利要求5所述的送风装置设计方法，其特征在于，所述送风组具体为三个；
第一个所述送风组包括三个所述送风头；
第二个所述送风组以及第三个所述送风组均包括两个送风头。
7.根据权利要求6所述的送风装置设计方法，其特征在于，第一个所述送风组的三个所述送风头自左向右分别形成上一送风头、上二送风头以及上三送风头；
第二个所述送风组的两个送风头自左向右分别形成左一送风头以及右一送风头；
第三个所述送风组的两个送风头自左向右分别形成左二送风头以及右二送风头；
所述上一送风头的送风口的中心点、所述上二送风头的送风口的中心点以及所述上三送风头的送风口的中心点处于第一水平线上，所述第一水平线与第一个所述主分区的水平中心线对齐；
所述左一送风头的送风口的中心点与所述右一送风头的送风口的中心点处于第二水平线上，所述第二水平线与第二个所述主分区的水平中心线对齐；
所述左二送风头的送风口的中心点与所述右二送风头的送风口的中心点处于第三水平线上，所述第三水平线与第三个所述主分区的水平中心线对齐。
8.根据权利要求1所述的送风装置设计方法，其特征在于，各个所述送风头的送风口的风速设为2m/s。
9.根据权利要求1所述的送风装置设计方法，其特征在于，所述送风头的送风口为倾斜设置；或
各个所述送风头的送风口上安装有调风片，用于调节出风方向；或
所述送风头的送风口为矩形。
10.一种个性化节能送风装置，应用如权利要求1至9任意一项所述的送风装置设计方法制备得到，其特征在于，包括：
多个送风通道；
多个送风组，多个所述送风组整体自上而下依次分布，每一所述送风组包括多个送风头，每一所述送风组的所述送风头按预设排布规则进行排布，以使得所有所述送风头之间围成一个容置空间，各个所述送风头分别通过可伸缩的连接风管与所述送风通道一一对应连接。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101158500A (zh) * 2007-11-16 2008-04-09 东华大学 办公环境隔板式个体送风末端装置
WO2008058538A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Exhausto A/S A personal climatic device and system for its supply
CN102278808A (zh) * 2011-05-04 2011-12-14 华东建筑设计研究院有限公司 一种活动式的工位送风末端装置
CN104315690A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 西安建筑科技大学 一种用于坐姿的个性化节能送风装置
CN204693701U (zh) * 2015-04-30 2015-10-07 宋萌瑶 一种加湿角度可调的加湿器
CN113218057A (zh) * 2021-05-28 2021-08-06 西安建筑科技大学 一种隔板工位送风系统、使用方法及校核方法
CN215949965U (zh) * 2021-09-06 2022-03-04 湖南工程学院 一种多工况喷射送风系统
CN114234326A (zh) * 2022-01-04 2022-03-25 西安建筑科技大学 一种ijv结合dpv的室内热环境营造系统及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008058538A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Exhausto A/S A personal climatic device and system for its supply
CN101158500A (zh) * 2007-11-16 2008-04-09 东华大学 办公环境隔板式个体送风末端装置
CN102278808A (zh) * 2011-05-04 2011-12-14 华东建筑设计研究院有限公司 一种活动式的工位送风末端装置
CN104315690A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 西安建筑科技大学 一种用于坐姿的个性化节能送风装置
CN204693701U (zh) * 2015-04-30 2015-10-07 宋萌瑶 一种加湿角度可调的加湿器
CN113218057A (zh) * 2021-05-28 2021-08-06 西安建筑科技大学 一种隔板工位送风系统、使用方法及校核方法
CN215949965U (zh) * 2021-09-06 2022-03-04 湖南工程学院 一种多工况喷射送风系统
CN114234326A (zh) * 2022-01-04 2022-03-25 西安建筑科技大学 一种ijv结合dpv的室内热环境营造系统及方法

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