一種低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置的製作方法

2023-12-03 22:45:16 2

專利名稱：一種低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置。
背景技術：
建築能耗佔我國全部能耗的40%_50%，其中空調能耗佔建築能耗的40%以上，空調系統的不斷改進和創新，是建築節能的關鍵技術環節。近年來，歐美國家興起的毛細管換熱技術正在我國建築業引起越來越大的關注。它與傳統的供熱空調技術相比，最大的優點是節能和創造舒適的人工環境。目前我國的毛細管空調末端產品大都注重毛細管平面輻射的開發和應用。但是由於我國主要空調地區(如長江流域)的氣候條件具有高溫、高溼的氣候特徵，從目前示範工程來看，毛細管平面輻射末端有其致命的弱點和弊病:本身不具備除溼功能，潮溼季節空調房間出現結露現象；為防止結露，不允許過大的開窗通風量，從而帶來室內空氣品質嚴重下降；需要獨立的新風處理機組，處理溼負荷；平面網柵要佔用很大的頂棚和牆壁面積，很難與裝修的家具布置配合；維修困難。重力循環式毛細管網空調末端設備是一項全新的毛細管換熱空調技術。它不僅繼承了毛細管換熱技術的優點，而且克服毛細管平面輻射末端存在的以上問題。它不但具有除溼功能、不需要獨立的新風處理設備，而且具有較高的節能與舒適效果，運行安全可靠。毛細管重力循環供冷原理是利用循環豎井(或循環柱)內空氣密度差所產生的熱壓自然循環驅動力，冷空氣進入室內以後，被室內溫度較高的熱空氣加熱，溫度逐漸上升，密度逐漸變小，在浮力的作用下熱空氣由循環豎井上部開口進人重力循環裝置。在循環豎井內逐漸變冷下降，再次由下部開口擴散到室內，達到降溫的目的。這樣在空氣與豎井之間形成了一個僅依靠重力的循環，在這個循環作用下，室內空氣不斷地通過豎井循環流動，從而有效降低了室溫。此外，毛細管網箱體的「煙囪效應」，有利於增大送風量，提高對流換熱性能。「煙囪效應」這一現象可以簡單描述為當煙 —端空氣被加熱、膨脹而密度減小，從煙 另外一端排出，這時煙囪內原有的熱空氣已經運動到煙囪外，需要新的空氣來填補，在煙囪一端形成負壓將另一端的空氣吸入，使煙囪兩端的空氣有組織的進入循環，有效促進空氣流動。空調工況下，實驗人員在相同條件測試空間進行了毛細管重力循環供冷方式(CGCC)和分體式空調器(PAC)的性能比較實驗，測試結果表明:在發生最大冷負荷的室外溫度區間，未啟動除溼系統的情況下，重力循環供冷方式穩定維持室內設計溫度，並且測試期間沒有發生結露現象，供冷能力能夠滿足夏季最大冷負荷的需求。重力循環供冷方式因送風口設在下部，供冷過程中對地面結構具有一定的蓄冷作用，重力循環供冷裝置測試空間的地面溫度和循環豎井壁面溫度接近輻射供冷方式的溫度，可以提高設計溫度，減少能耗。採暖工況下，由於重力櫃自身的設計特點和熱壓自然對流特徵，使熱空氣的出口在保溫櫃體的上部，與空調工況下的空氣循環剛好相反:空調工況下的氣流是自上而下流動，採暖工況下的氣流是自下而上流動；該熱氣流循環特徵帶來的直接影響是降低人體的熱舒適度。
地暖是目前公認的最舒適的採暖方式。採用的是低溫地板採暖的方式供暖，「溫足而涼頂」，腳下溫暖舒適，適合人體溫感需求；溫度均衡，散熱均勻，無風吹拂感，不易產生浮塵，無噪聲，衛生環保；室內溫度梯度接近理想溫度梯度，最適合老人、小孩、女性，人體受熱從腳心開始，增進血液循環，舒適程度最高。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種低能耗高效靈活毛細管空調末
端裝置。為實現以上目的，本發明採取了以下的技術方案:一種低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置，包括櫃體，櫃體上側面設有進風口，前側面下端設有出風口，在所述進風口內側設有低噪軸流風機，櫃體左右兩側壁面上的左下側和右上側對角線上上分別設有三孔梅花接口，與三孔梅花接口對應的櫃體內的另一側面上開有六稜斜切槽口，在櫃體內最大可安裝六組水平毛細管集管，毛細管集管外包有不鏽鋼護套，毛細管集管固定在六稜斜切槽口上，處於櫃體內上、下位置的回、供水毛細管集管之間通過垂直布置的毛細管支管連接；設在櫃體上方的三孔梅花接口與設在櫃體內上方的毛細管集管連通回水，設在櫃體下方的三孔梅花接口與設在櫃體內下方的毛細管集管連通供水，毛細管集管的另外一側接口用水封封堵；在所述櫃體底端內側設有接水盤以及與接水盤連接設有凝結水排放口。本發明櫃體結構可根據室內裝修龍骨尺寸進行模塊化預製，實現對主龍骨零損傷的整體暗裝施工，通過櫃體模塊和毛細管換熱模塊多種組合方式，實現多種空調負荷下的冷、熱雙工況運行，提升了毛細管空調末端裝置冷熱輸送總量和室內空調負荷的匹配，低噪軸流風機有效地提高了室內人體熱舒適度，便於安裝施工和拆卸維護；六稜斜切槽口和三孔梅花接口可實現裝置靈活組合，便於水管的連接和毛細管的固定；空氣熱壓和低噪軸流風機相結合，實現冷熱雙工況運行並有效地提高室內人體熱舒適度；多種毛細管換熱模塊組合方式，提升了毛細管空調末端裝置冷熱輸送總量，優化了室內空調負荷的匹配；箱體內部毛細管與空氣採用逆流換熱的方式，有利於提高毛細管的換熱性能，通過「煙 效應」極大改善普通毛細管重力循環櫃在制熱工況下氣流組織和熱風輸送問題，降低換熱過程的冷熱損失，達到良好的採暖效果；彩鋼酚醛鋁箔複合板保溫櫃體結合底部的傾斜接水盤和凝結水排放口，可實現製冷工況下自動冷凝水收集和排放，有效降低空調凝結水對牆體結構的破壞；不鏽鋼護套對毛細管集管起保護作用，避免因長期懸掛受重力或其他外力造成的破壞性損傷，增加毛細管的使用壽命。本發明的工作原理:本發明適用於冷熱舒適度要求較高的民用、商業和公共建築。本發明低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置運行原理:(I)製冷周期，利用自然熱壓循環，冷空氣從裝置底部的出風口送冷風，上部進風口熱空氣作為補充，形成一個零能耗的送風模式，無需人工操作，即可實現高效製冷效果，且毛細管網的輻射換熱係數比普通風機盤管的對流換熱係數高，「下送側回」的氣流組織形式，使得室內的空調舒適度更高。(2)採暖周期，通過啟動進風口低噪軸流風機，控制出風風量在人體舒適的範圍，克服了自然熱壓循環「上送側回」所帶來的人體熱舒適度降低，提升採暖運行期間的人體舒適度。
本發明與現有技術相比，具有如下優點:1、本發明保溫櫃體尺寸和結構可模塊化預製，稜斜切槽口和三孔梅花接口可實現裝置靈活組合，實現對主龍骨零損傷的整體暗裝施工；結合毛細管換熱模塊多種組合方式，提升了毛細管空調末端裝置冷熱輸送總量和室內空調負荷的匹配，降低冷熱損失；低噪軸流風機，實現多種空調負荷下的冷、熱雙工況運行，有效地提高了室內人體熱舒適度。2、箱體內部毛細管與空氣採用逆流換熱的方式，有利於提高毛細管的換熱性能；低噪軸流風機和進出風口的配合，通過「煙 效應」極大改善普通毛細管重力循環櫃在制熱工況下氣流組織和熱風輸送問題，降低換熱過程的冷熱損失，達到良好的採暖效果。3、彩鋼酚醛鋁箔複合板保溫櫃體結合底部的傾斜接水盤和凝結水排放口，可實現製冷工況下自動冷凝水收集和排放，有效降低空調凝結水對牆體結構的破壞；不鏽鋼護套對毛細管集管起保護作用，增加毛細管的使用壽命。


圖1為本發明櫃體主視圖；圖2為圖1的右側45°視圖；圖3為圖1的左側45°視圖；圖4為圖1的A-A視圖；圖5為圖1的B-B視圖；附圖標記說明:1.櫃體，2.六稜斜切槽口，3.三孔梅花接口，4.進風口，5.出風口，6.接水盤，7.凝結水排放口，8.毛細管集管，9.不鏽鋼護套，10.毛細管支管，11.低噪軸流風機。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的內容做進一步詳細說明。實施例:請參閱圖1到圖5所示，一種低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置，包括櫃體I，櫃體I上側面設有進風口 4，前側面下端設出風口 5，進風口 4、出風口 5用於組織室內氣流以「上進下回」的模式循環流動，在進風口 4內側設有低噪軸流風機11，低噪軸流風機11用於採暖工況下提供「下送上回」氣流組織所需的流動壓力，櫃體I左右兩側壁面上的左下側和右上側對角線上分別設有三孔梅花接口 3，與三孔梅花接口 3對應的櫃體I內的另一側面上開有六稜斜切槽口 2，在櫃體I內最大可安裝六組水平毛細管集管8，毛細管集管8外包有不鏽鋼護套9，不鏽鋼護套9避免因長期懸掛受重力或其他外力對毛細管集管8造成的破壞性損傷，毛細管集管8固定在六稜斜切槽口 2上，處於櫃體I內上、下位置的回、供水毛細管集管8之間通過垂直布置的毛細管支管10連接，毛細管集管8和毛細管支管10主要用於空調系統製冷及採暖工質的分配和收集，六稜斜切槽口 2、三孔梅花接口 3用於毛細管集管8的固定和進出主管的連接；設在櫃體I上方的三孔梅花接口 3與設在櫃體I內上方的毛細管集管8連通回水，設在櫃體I下方的三孔梅花接口 3與設在櫃體I內下方的毛細管集管8連通供水，毛細管集管(8)的另外一側接口用水封封堵；在櫃體I底端內側設有接水盤6以及與接水盤6連接設有凝結水排放口 7，接水盤6、凝結水排放口 7用於製冷工況下冷凝水的自動收集和集中排放。該設備的保溫櫃體大小可依據室內牆體內裝龍骨的空間尺寸進行預製訂做，便於安裝和日常維護以及有良好的隱蔽性和普遍性；多種櫃體模塊和毛細管換熱模塊組合方式提升了毛細管空調末端裝置冷熱輸送總量，優化了室內空調負荷的匹配；結合櫃體頂部進風口低噪軸流風機靜壓送風，提高了採暖周期下人體熱舒適度，降低了傳統軸流盤管風機的全年運行能耗，既達到採暖周期全天候運行也兼有空調季節自然熱壓製冷循環的零能耗優點。空調採暖雙工況下具體實施方法如下:(I)製冷工況毛細管集管8被固定在六稜斜切槽口 2上並受到不鏽鋼護套9的保護，空調系統冷凍工質通過三孔梅花接口 3分配至櫃體下方的毛細管集管8，再從櫃體上方的毛細管集管8收集並回送，其流動方向是「自下而上」;櫃體I內空氣被毛細管支管10冷卻後密度增大，自上而下「下沉」，從而在保溫櫃體頂部形成一個負壓區；室內氣流在自然熱壓的作用下，從進風口 4流入櫃體I與毛細管支管10進行熱交換並被冷卻，然後從出風口 5流出，把冷量輸送至室內，其流動方向是「自上而下」；如此循環，形成一個毛細管支管10管內冷媒介與櫃體I空腔內氣流的逆向流動，在輻射換熱和對流換熱的作用下強化換熱效率，實現製冷功能；氣流的冷積累過程和低流速狀態有利於提高人體舒適度；同時，櫃體I內壁上和毛細管支管10外壁面上吸附的冷凝水，被接水盤6和凝結水排放口 7自動收集和集中排放。(2)採暖工況毛細管集管8被固定在六稜斜切槽口 2上並受到不鏽鋼護套9的保護，空調系統採暖工質通過三孔梅花接口 3分配至櫃體下方的毛細管集管8，再從櫃體上方的毛細管集管8收集並回送，其流動方向是「自下而上」;室內氣流在低噪軸流風機11形成的機械壓頭作用下，從進風口 4流入櫃體I與毛細管支管10進行熱交換並被加熱，然後從出風口 5流出，把熱量輸送至室內，其流動方向是「自上而下」;如此循環，形成一個毛細管支管10管內熱媒介與櫃體I空腔內氣流的逆向流動，在福射換熱和對流換熱的作用下實現採暖功能；下送風上迴風的氣流組織形式，提升了採暖過程的人體熱舒適性上列詳細說明是針對本發明可行實施例的具體說明，該實施例並非用以限制本發明的專利範圍，凡未脫離本發明所為的等效實施或變更，均應包含於本案的專利範圍中。
權利要求
1.一種低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置，包括櫃體(I)，櫃體(I)上側面設有進風口(4)，前側面下端設有出風口(5)，其特徵在於:在所述進風口(4)內側設有低噪軸流風機(11)，櫃體(I)左右兩側壁面上的左下側和右上側對角線上分別設有三孔梅花接口(3)，與三孔梅花接口(3)對應的櫃體(I)內的另一側面上開有六稜斜切槽口(2)，在櫃體(I)內最大可安裝六組水平毛細管集管(8)，毛細管集管(8)外包有不鏽鋼護套(9)，毛細管集管(8)固定在六稜斜切槽口(2)上，處於櫃體(I)內上、下位置的回、供水毛細管集管(8)之間通過垂直布置的毛細管支管(10)連接；設在櫃體(I)上方的三孔梅花接口(3)與設在櫃體(I)內上方的毛細管集管(8)連通回水，設在櫃體(I)下方的三孔梅花接口(3)與設在櫃體(I)內下方的毛細管集管(8)連通供水，毛細管集管(8)的另外一側接口用水封封堵；在所述櫃體(I)底端內側設有接水盤(6 )以及與接水盤(6 )連接設有凝結水排放口( 7 )。
全文摘要
本發明公開了低能耗高效靈活毛細管空調末端裝置，櫃體上側面設有進風口，前側面下端設有出風口，在所述進風口內側設有低噪軸流風機，櫃體左右兩側壁面的左下側和右上側對角線上分別設有三孔梅花接口，與三孔梅花接口對應的櫃體內的另一側面上開有六稜斜切槽口，在櫃體內最大可安裝六組水平毛細管集管，毛細管集管外包有不鏽鋼護套，毛細管集管固定在六稜斜切槽口上，處於櫃體內上、下位置的回、供水毛細管集管之間通過垂直布置的毛細管支管連接；所述設在櫃體上方和下方的三孔梅花接口分別與設在櫃體內上方和下方的回、供水毛細管集管連通，毛細管集管的另外一側接口用水封封堵；在所述櫃體底端內側設有接水盤以及與接水盤連接設有凝結水排放口；結合毛細管換熱模塊多種組合方式，提升了毛細管空調末端裝置冷熱輸送總量和室內空調負荷的匹配，降低冷熱損失。
文檔編號F24F1/00GK103148540SQ20131007680
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者葉燦滔, 何蘊紹, 馬偉斌 申請人:中國科學院廣州能源研究所