CN115899937B - 一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，适用于内外温差较大且有保温要求的封闭空间的敞开式进出通道区域。该空气幕门装置包含一个安装在一侧的出风柱体及安装在另一侧的弧面型挡风柱体，出风柱体内风机经进风口从室内抽取冷空气进入装置内部，经导风翼板并射出后生成偏向室内冷环境侧的截断气流风幕，偏向内侧的冷空气大部分进入室内，另有小部分撞击挡风柱体的冷空气改变方向后排至室外，开始时排至室外的冷空气较少，随着时间延长，弧形曲面反射排出的冷空气不断积累，最终在截断气流外侧形成阻断外部热空气的冷气幕墙，从而将内外冷热空气隔离开。本发明设置有风压传感器及气幕控制器，以采集截断气流的风压，并进行动态调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气幕门装置，尤其是一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，用于内外温差较大且有保温要求的封闭空间的敞开式进出通道区域，以阻断室内外空气流动。属于商用电器技术领域。
背景技术
日本专利37-12183号披露了一种在建筑物中使用的产生空气帘幕门装置，其用于防止外界空气穿过隔热门的门道进入室内。
上述发明提出一种产生空气帘幕的装置，该装置的组成结构使得空气从门道的两侧沿水平方向或者向下倾斜的方向喷出，以形成两股流动方向相反的空气流，每股空气流在垂直于入口平面的方向上相互平行，在上述两股空气流之间会产生旋转气流，造成热量或冷量的损失。此外，该空气幕门装置还存在形成空气幕门所需的电机功率较大等问题。
在其后披露的专利中，中国专利CN200310124622公开了一种方案，该发明提出的空气帘幕产生装置按照下述方式构成（见附图1）, 该方式的空气闸门包括安装在门道开口区域两侧的门柱，其中一侧门柱中设有下狭缝状喷嘴、吸气口、下风扇和吸气管道，另一门柱中设有上狭缝状喷嘴、吸气口、上风扇和吸气管道，其特征在于：入口通道门开口区域的上部区域和下部区域分别构成热空气截断区域和冷空气截断区域，它们之间存在无风边界，在上述热空气截断区域范围内都形成有热空气截断气流，在上述冷空气截断区域范围内都形成有冷空气截断气流，即一种截断气流经吸入和风机喷出后循环形成另外一种截断气流。其无风边界平行于地面，对空气闸门的气密性有一定影响。
此外，现有市售空气幕门产品和发明均为结合冷空气侧室内空气密度分布进行空气幕门优化设计。在目前的背景下，此类空气循环方式的空气幕门装置难以用于医院、检测机构等特定工况场所。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，从而提供一种低成本、高适应性、易维修的空气幕门，以有效截断气流，特别内外温差较大且有保温要求的封闭空间的敞开式进出通道区域室内外的空气流动，并有效防止室外气流通过紊流和湍流等方式卷吸进入室内空气循环。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，空气幕门装置包括出风柱体、气幕控制器、弧面型挡风柱体、进风口、风机、导风翼板及风压传感器；
所述空气幕门装置分为左右两个部分，一侧为包含气体出风装置的出风柱体以射出偏向室内冷环境侧的截断气流，进而形成风幕；另一侧为弧面型挡风柱体，以改变并反射截断气流外侧的少部分冷空气方向，并通过外侧冷空气的不断积累形成冷气幕墙，从而将内外冷热空气完全隔离开。
进一步的，该空气幕门装置空气截断气流生成部分包括设置在所述出风柱体内部的多个风机及进风口和导风翼板，风机通过抽取室内冷空气经进风口生成并经导风翼板射出所述的偏向室内冷环境侧的截断气流风幕，从而将通道区域分割成由冷空气构成的内部区域和外部热空气区域。
所述导风翼板的叶片角度可以调节，从而能够使得大部分截断气流进入冷空气区域，并通过室内冷空气区域回流进入出风柱体内，进而形成一个循环。
进一步的，所述导风翼板射出的截断气流中，有少部分冷空气经弧面型挡风柱体撞击后返回进入热空气区域，并随着时间的延长，经积累逐步形成阻断外部热空气的冷气幕墙。
进一步的，室内环境为冷空气，且以冷空气形成截断气流时，形成所述经导风翼板射出的冷空气向内部倾斜的角度按照由下至上的顺序依次减小，其角度介于 1-35度之间.
进一步的，冷空气截断气流风幕的产生装置由若干分立的风机依次排列组成，另一侧所述弧面型挡风柱体中布置有若干风压传感器，用于分别测量正对风机出风口的最大风压，以及正对相邻风机出风口之间的最小风压，并将风压反馈至气幕控制器，以确保截断气流处于有效的风速和压力范围内。
进一步的，室内环境为冷空气，且以冷空气形成截断气流时，冷空气截断气流风幕的产生装置的风机风力配置按照自下而上的顺序逐级递减，且风力配置可由系统进行调节.
进一步的，所述弧面型挡风柱体的曲面为内凹的圆弧柱面，以将撞击后的冷空气反射回截断气流区域，形成滞回的紊流和湍流，并不断累积形成阻断外部热空气的冷气幕墙。
进一步的，冷空气截断气流风幕的产生装置的出风柱体与弧面型挡风柱体均可独立于原有墙体进行设计安装，也可嵌入原建筑物中进行一体化设计安装。
本发明的有益效果是：本发明针对现有空气幕门普遍采用两组风机对吹形成气幕易造成密封效果不好且能耗较高的问题，发明了一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，并通过对风机的风力配置构建了具有梯度分布的空气幕墙，同时通过向内偏斜的导风翼板形成了偏向室内冷环境侧的主截断气流风幕，并通过弧面型挡风柱体反射回少部分冷空气形成紊流和湍流，进而形成阻断外部热空气的冷气幕墙，以有效阻断室内外空气流动。本发明可用于内外温差较大且有保温要求的封闭空间的敞开式进出通道区域。
附图说明
附图1为专利CN200310124622号公开文本中披露的一种空气闸门方案；
附图2为本发明一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置的原理示意图；
附图3为本发明出风柱体的气体出风装置示意图；
附图4为本发明弧面型挡风柱体的工作示意图；
附图5为本发明气幕风压配置示意图。
图中：1、出风柱体，2、气幕控制器，3、弧面型挡风柱体，4、进风口，5、风机，6、导风翼板，7、风压传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参照图2，其为本发明一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置的原理示意图。空气幕门装置由左右两个部分构成，一侧为包含气体出风装置的出风柱体1，另一侧为弧面型挡风柱体3。所述出风柱体1通过内部风机经导风翼板射出偏向室内冷环境侧的截断气流，进而形成风幕截断气流主循环回路，以阻断内侧冷空气外溢；所述弧面型挡风柱体3通过改变截断气流外侧的少部分冷空气方向，并反射回截断气流区域，进而形成紊流和湍流，随着时间的延长，外侧反射回的冷空气不断积累，最终形成阻断外部热空气进入室内的冷气幕墙，通道区域被分割成由冷空气构成的内部区域和外部热空气区域，从而将内外冷热空气环境完全隔离开，并能够对蚊虫和外界病毒灰尘等起到一定的抵御作用。
参照图3，其为本发明出风柱体的气体出风装置示意图。所述出风柱体1通过内部风机抽取室内冷空气经进风口生成并经导风翼板6射出偏向室内冷环境侧的截断气流。本发明通过调节导风翼板6的叶片角度可使得大部分截断气流进入冷空气区域，并通过室内冷空气区域回流进入出风柱体内，进而形成截断气流主循环。
参照图4，其为本发明弧面型挡风柱体的工作示意图。本发明弧面型挡风柱体3的曲面为内凹的圆弧柱面，少部分经弧面型挡风柱体3撞击后的冷空气反射进入截断气流区域，形成滞回的紊流和湍流，并随着时间的延长，经累积逐步形成阻断外部热空气的冷气幕墙。图4中，弧面型挡风柱体3中布置有若干风压传感器7，用于分别测量正对风机出风口的最大风压，以及正对相邻风机出风口之间的最小风压，并将风压传感器7数据反馈至气幕控制器2，以判断风机风速是否符合预设值，从而确保截断气流处于有效的风速和压力范围内。
参照图5，其为本发明气幕风压配置示意图。室内环境为冷空气，且以冷空气形成截断气流时，为适应室内冷空气环境中底部空气密度大而上部空气密度小的特点，达到有效且节能的效果。所述导风翼板6射出的冷空气向内部倾斜的角度按照由下至上的顺序依次减小；所述空气截断气流产生装置的风机5风力配置亦按照自下而上的顺序逐级递减，且风力配置可由系统进行调节。风幕控制器可通过传感器数据实时计算出风柱体1中各风机5的风力配置，进而通过伺服控制调节出风口风速，最终获得具有梯度分布的截断气流风幕。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，空气幕门装置包括出风柱体（1）、气幕控制器（2）、弧面型挡风柱体（3）、进风口（4）、风机（5）、导风翼板（6）及风压传感器（7）；
所述空气幕门装置分为左右两个部分，一侧为包含气体出风装置的出风柱体（1）以射出偏向室内冷环境侧的截断气流，进而形成风幕；另一侧为弧面型挡风柱体（3），以改变并反射截断气流外侧的少部分冷空气方向，并通过外侧冷空气的不断积累形成冷气幕墙，从而将内外冷热空气完全隔离开。
2.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，该空气幕门装置空气截断气流生成部分包括设置在所述出风柱体（1）内部的多个风机（5）及进风口（4）和导风翼板（6），风机（5）通过抽取室内冷空气经进风口（4）生成并经导风翼板（6）射出所述的偏向室内冷环境侧的截断气流风幕，从而将通道区域分割成由冷空气构成的内部区域和外部热空气区域。
3.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，所述导风翼板（6）的叶片角度可以调节，从而能够使得大部分截断气流进入冷空气区域，并通过室内冷空气区域回流进入出风柱体（1）内，进而形成一个循环。
4.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，所述导风翼板（6）射出的截断气流中，有少部分冷空气经弧面型挡风柱体（3）撞击后返回进入热空气区域，并随着时间的延长，经积累逐步形成阻断外部热空气的冷气幕墙。
5.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，室内环境为冷空气，且以冷空气形成截断气流时，形成所述导风翼板（6）射出的冷空气向内部倾斜的角度按照由下至上的顺序依次减小，其角度介于 1-35度之间。
6.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，冷空气截断气流风幕的产生装置由若干分立的风机依次排列组成，另一侧所述弧面型挡风柱体（3）中布置有若干风压传感器（7），用于分别测量正对风机出风口的最大风压，以及正对相邻风机出风口之间的最小风压，并将风压反馈至气幕控制器（2），以确保截断气流处于有效的风速和压力范围内。
7.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，室内环境为冷空气，且以冷空气形成截断气流时，冷空气截断气流风幕的产生装置的风机风力配置按照自下而上的顺序逐级递减，且风力配置可由系统进行调节。
8.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，所述弧面型挡风柱体（3）的曲面为内凹的圆弧柱面，以将撞击后的冷空气反射回截断气流区域，形成滞回的紊流和湍流，并不断累积形成阻断外部热空气的冷气幕墙。
9.根据权利要求1所述的一种内循环式单向直吹高效空气幕门装置，其特征在于，冷空气截断气流风幕的产生装置的出风柱体（1）与弧面型挡风柱体（3）体均可独立于原有墙体进行设计安装，也可嵌入原建筑物中进行一体化设计安装。
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