一種盤管式的金屬輻射吊頂末端的製作方法

2023-05-24 12:52:51 1

專利名稱：一種盤管式的金屬輻射吊頂末端的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輻射吊頂末端設備，更具體的說，涉及一種金屬冷輻射吊頂 的空調末端設備。
背景技術：
冷輻射吊頂於20世紀70年代起源於歐洲，冷水通過布置在頂板內的冷水管形成 輻射板，通過對流和輻射，並以輻射為主的方式直接與室內環境進行換熱，相比於傳統的對 流式混合冷卻空氣大大簡化了能量從冷源到終端用戶室內環境之間的傳遞過程，減少了不 可逆損失。它主要靠冷輻射面提供冷量使室溫下降。由於頂板的輻射作用，可降低室內垂 直溫度梯度，提高人體舒適感系統具有低運行費用，高舒適性，無吹風感和噪聲、節省建築 空間等優點。在歐洲地區現已大規模地採用了輻射空調技術，成為輻射供冷應用最多的地 區，尤其在西歐和北歐國家。輻射供冷在歐洲已經成功應用了 20年之久，並發展成為一項 較為成熟的技術，應用領域從單一的住宅建築拓展到商業建築。空調系統的作用之一就是要創造健康舒適的環境。近幾年來，隨著經濟建設的發 展，人們生活水平的提高，人們對房間熱舒適和空氣品質的要求不斷提高，冷卻吊頂系統又 重新受到人們的關注。國外已有許多專家學者對冷卻吊頂空調系統進行了大量的理論和實 驗研究，主要包括該系統的設計方法、室內熱環境及其控制方法、系統的能耗指標等。目前， 在德國和北歐已有很多應用冷卻吊頂空調系統的工程實例，冷卻吊頂設備也不斷地更新換 代，該系統大有替代傳統空調系統的趨勢。作為一種節能、舒適的空調方式，冷輻射吊頂在歐洲溫和氣候推廣使用了 10多年 的輻射吊頂和置換通風系統進入北美後，遇到了三大問題(1)結露問題；( 吊頂冷卻 能力問題；C3) —次投資問題。近幾年美國和中國暖通界又提出了將冷卻頂板與獨立新風 (DOAS)相結合、溫溼度獨立控制的新型空調方式。20世紀90年代初期，輻射供冷與空調送 風的技術相結合後，從一定程度上解決了輻射板的冷量和冷凝水問題，使得輻射供冷的應 用不再局限於氣候溫和地區。即使在炎熱潮溼的地區也能夠採用輻射供冷。由於輻射供冷 技術符合健康節能的空調要求，而且不受地域限制，因此得以大力推廣。隨著輻射頂板被越 來越多的被使用，有關設計、安裝的指導信息、性能評價體系越來越重要，因此有關CFD模 擬、實驗測試、熱舒適性和空氣品質、節能技術、複合系統的性能評價、室內空氣流動、避免 頂板表面結露的方法等的研究越來越多。可以說，發源於歐美發達國家的輻射頂板在幾十 年間的實踐中得到很大的發展，至今已不存在相關的技術障礙。輻射末端裝置按照結構形式的不同可以大致劃分為三大類一類是沿襲輻射供暖 樓板的思想，將特製的塑料管直接埋在水泥樓板中，形成冷輻射地板或頂板。這種輻射板結 構工藝較成熟，造價相對較低，混凝土樓板具有較大的蓄熱能力。但系統慣性大，不利於控 制調節。一類是毛細管頂板輻射空調系統，系統一般由熱交換器、帶循環泵的分配站、溫控 調節系統、毛細管網以及配套除溼系統等組成。夏季毛細管供給18 20°C冷水，冬季毛細 管供給^ 32°C熱水。毛細管平面輻射空調系統一般安裝在房間吊頂或者牆壁內，在格柵表面進行液體石膏噴塗，使它和建築相互結合。也可以將格柵埋入石膏板或者嵌在金屬 板上做成金屬板。另一類是以金屬或塑料為材料，製成模塊化的輻射板產品，安裝在室內形 成冷輻射吊頂或牆壁。從截面上看，中間是水管，為了減少冷(熱)量損失，輻射板上面加 保溫材料和蓋板，管下面通過特別的襯墊結構與下表面板相連。輻射板的面板通常為鋁板 (也有做成鐵板)。安裝在吊頂時，輻射供冷系統一般會結合機械通風系統使用。由於這 種結構的輻射吊頂板集裝飾和環境調節功能於一體，是目前應用最廣泛的輻射板結構。金屬吊頂板是3種輻射供冷中製冷最快的一種，負荷的反應迅速靈敏，一般不超 過5分鐘，可以實現靈活控制及運行調控，且金屬冷板單元單位面積供冷功率大，供冷能力 一般為80 llOW/m2，因而運行成本低。金屬冷吊頂單元是以金屬為主要材料的模塊化輻 射板產品，適合安裝於各種常用規格的金屬頂棚板內，也可用於開放式系統或是和龍骨式 吊頂相結合。輻射面板一般採用鋁材料，比重小而導熱性能好，表面具有微穿孔以消除噪音 和增強傳熱，背面使用U型塑料彎管或銅管作為循環水通道。金屬輻射板的主要優點是美 觀大方、易於與裝修配合，可以直接作為吊頂裝飾面使用，安裝維修方便，運行噪聲低，使用 壽命長，回收利用率高，適合作為辦公樓等各種場合的空調末端。本發明人已申請了 「一種金屬輻射吊頂末端」(申請號20092(^66265. 0)，該金屬 輻射吊頂採用細銅管網柵方式，銅管網柵嵌在瓦楞板內。本申請所涉及的金屬輻射吊頂採 用蛇形盤管方式，盤管嵌在瓦楞板內。現有技術採用平面或曲面形式的銅管輻射吊頂一般有裸管式和扣板式，現有技術 存在一定的問題在結構形式上，傳統的金屬輻射吊頂包括金屬孔板、吸聲層、銅管和保溫 層，銅管直接黏貼在吊頂板上，以卡條加緊，採用DlOmm銅管，由於彎管曲率，其管間距不可 能太小，造成在單位面積上鋪設的銅管管長受限，且沿管程溫度升高，冷量分布不均；由於 管與底板間的接觸是線接觸，傳熱不理想，所以需要採用散熱翅片、導熱膠等方式協助傳 熱，而這類方式造成接觸熱阻的問題，造成了管內冷媒到翅片末端的溫度衰竭，且導熱膠的 導熱性能遠劣於金屬，若在曲面吊頂方式時，翅片和輻射面板間的貼附並不容易，如果造成 實際間隙，那翅片的效果就沒有了，加上管間距較大，這些都造成了輻射板的表面溫度分 布不均勻。本實用新型解決了傳統技術的以上弊端，採用細銅管蛇形盤管方式，減少管間距 同時增加了單位輻射面積的銅管長度，使得冷量增大且分布均勻，同時，銅管盤管柵嵌在瓦 楞板，緊密結合，使得輻射板的表面溫度分布均勻。該技術方案形成了一種新型的夏季供冷 和冬季供熱的利用三維立體式扣板外觀，使得單位安裝面積具有更多的換熱面積，具有更 強的裝飾性，適用於各種場合，包括大空間，滿足節能和舒適的要求，技術方案亦可用於平 面輻射吊頂。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種金屬輻射吊頂的末端設備，該設備為曲面三維立 體式的扣板外觀，依次為輻射底板、瓦楞板、銅管盤管、平板保護層和保溫隔熱層，其特徵在 於銅管循環水環路採用銅管盤管方式，盤管嵌在瓦楞板中。與傳統金屬輻射吊頂相比，該設 備的單位輻射板面積供冷量大，冷量分布均勻，同時實現較為均勻的輻射板表面溫度。為了克服傳統金屬冷輻射吊頂的盤管方式所引起管間距較大問題，本實用新型將採用小於IOmm的細銅管盤管方式，實現從傳統的管徑為DlOmm銅管轉變為D5mm-D6mm細 銅管，因此，每單位平米的輻射面板中，銅管盤管的管長可為傳統的盤管方式的兩倍多，傳 統盤管方式約為10米，銅管盤管可以做到30米左右。銅管盤管的方式實現了小間距的管 網迴路，細銅管的水平間距小於30mm，管網分布更為緊密，整體柔性增加，亦增加了單位輻 射板面積的銅管長度，從而使得冷量增加。盤管中的冷媒從銅管進水管依次流入銅管盤管 至銅管出水管，因此單位輻射板面積供冷量大。考慮到對水質問題的要求，銅管管徑為採用 D5mm-D6mm0為了進一步克服傳統金屬冷輻射吊頂所引起的輻射表面溫度和冷量分布不均勻 現象，本實用新型將銅管嵌在瓦楞板(合作廠家的專利，專利號為ZL200620039987. 9)，通 過與瓦楞板的結合，靠機械壓實，用強力膠粘結，高溫固化強力膠，實現銅管於瓦楞板的緊 密結合，減少了銅管與輻射面板之間的接觸熱阻，通過瓦楞板充分地把冷梁均勻地傳送到 底板，使得輻射板表面溫度更加均勻。同時，可利用三維立體式扣板外觀，使得單位安裝面 積具有更多的換熱面積，具有更強的裝飾性，適用於各種場合，包括大空間。為防止輻射吊 頂結露，輻射吊頂的冷水溫度不能很低。如室內設計參數為t = 25 ^°C，φ = 65%，則露點溫度為15. 2 18. 8°C，這樣冷水溫度可以取17 20°C。如果輻射板表面溫 度分布均勻，那夏季供水溫度可以適當下降而避免結露，最重要的是輻射表面平均溫度，而 管網越密，管內冷媒溫度就可以越接近平均溫度。綜上，該技術方案形成了一種新型的夏季供冷和冬季供熱的曲面輻射吊頂末端設 備，設備增加了單位輻射表面的供冷能力，輻射溫度較為均勻，可實現較少投資和運行費 用，同時滿足節能和舒適的要求，技術方案亦可用於平面輻射吊頂。
以下結合附圖，通過具體的方式加以說明，以使得本實用新型變得更加清楚。


圖1.為本實用新型主要結構層的外形圖圖2.為本實用新型主要結構層的局部放大圖圖3.為本實用新型的雙曲率外輪廓圖圖4.為本實用新型的俯視圖圖5.為本實用新型的銅管盤管的結構示意圖圖6.為本實用新型的第一種瓦楞板結構的局部示意圖圖7.為本實用新型的第二種瓦楞板結構的局部示意圖圖8.為本實用新型的瓦楞板微穿孔的局部示意圖附圖中標號1為保溫隔熱層，2為細銅管蛇形盤管，3為瓦楞板，4為鋁合金裝飾輻 射面板，5為工藝卡扣，6為預留公制接口，7為鋁合金板保護層，8為面板微穿孔。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
詳細闡述本實用新型的內容。應該理解本實用新型 並不局限於下述優選實施方式，優選實施方式僅僅作為本實用新型的示例性說明。如
圖1.和圖2.所示，本實用新型的主要結構層從上而下依次為保溫隔熱層 (1)、鋁合金板保護層(7)、瓦楞板(3)、細銅管蛇形盤管(2)和鋁合金裝飾輻射面板(4)。如圖3.所示，設備外形輪廓採用雙曲率的三維立體式扣板外觀，曲率半徑分別為Rl和R2。如 此，三維立體式的曲面吊頂，使得單位安裝面積具有更多的換熱面積，具有更強的裝飾性， 適用於各種場合，包括大空間。如圖4.所示，輻射面板的長度為Li，寬度為HI。如圖5.所示，本實用新所述 的銅管盤管的循環水環路由銅管一側進水口流經盤管至另一側出水口，其特徵在於所述銅 管盤管管徑為小於IOmm的細銅管，細銅管的水平間距小於30mm。銅管蛇形盤管主要包括 銅管進出水口和細銅管蛇形盤管O)，整體長度為L，寬度為H，細銅管蛇形盤管O)的管間 距為D。本示例中採用D6mm的紫銅管，D =沈.2mm。銅管盤管的進/出水口分布在盤管異 側，設置預留公制接口(6)。夏季冷水經進水口從面板的一側流入，冷水經由銅管蛇形盤管 O)，並由出水口從面板的另一側流出。如此水路循環使得銅管盤管分布密度大，單位輻射 板面積供冷量大。銅管蛇形盤管嵌在由鋁箔扎制而成的瓦楞板(3)中，瓦楞板採用合作廠家的吊 頂技術的專利(專利號ZL200620039987.9)。如圖6.和圖7.所示，本實用新型所述的金屬 輻射吊頂的末端設備，其特徵在於所述的銅管盤管上下方或上方有瓦楞板，細銅管嵌在瓦 楞槽內；其特徵還在於所述的瓦楞板為高開孔率的鋁箔板，瓦楞槽之間的間距小於20mm。 採用的方式有兩種，第一種方式是盤管的上方依次有瓦楞板(3)、平板保護層(7)和保溫 隔熱層(1)，細銅管蛇形盤管(2)嵌在瓦楞槽內，瓦楞槽之間的間距為Dw，本示例中Dw = 13mm，瓦楞槽與輻射面板(4)之間用強力膠水粘貼，並在上面加壓、加熱情況下固化的，通 過上面機械加壓壓實，使瓦楞板、保護層和細銅管之間緊密貼附；第二種方式為盤管的上下 方均設置瓦楞板，製作方式一致。如此，本實用新型減少了銅管與輻射面板之間的接觸熱 阻，通過瓦楞板充分地把冷梁均勻地傳送到底板，使得輻射板表面溫度更加均勻。如圖8.所示，瓦楞板(3)、鋁合金板裝飾吊頂⑷、鋁合金板保護層(7)均為高開 孔率，表面具有微穿孔以消除噪音和增強傳熱，本示例中瓦楞板的孔間距為5mm，孔直徑為 1.8mm。如
圖1.和圖4.所示，輻射吊頂冷卻單元採用工藝卡扣(5)定位、固定，卡扣壓在隔 熱層上部。
權利要求1.一種金屬輻射吊頂的末端設備，該設備為曲面三維立體式的扣板外觀，依次為輻射 底板、瓦楞板、銅管盤管、平板保護層和保溫隔熱層，其特徵在於銅管循環水環路採用銅管 盤管方式，盤管嵌在瓦楞板中。
2.根據權利要求1所述的金屬輻射吊頂的末端設備，其特徵在於所述銅管盤管的循環 水環路由銅管一側進水口流經盤管至另一側出水口，銅管盤管管徑為小於IOmm的細銅管， 細銅管的水平間距小於30mm。
3.根據權利要求1所述的金屬輻射吊頂的末端設備，其特徵在於所述的銅管盤管上下 方或上方有瓦楞板，細銅管嵌在瓦楞槽內。
4.根據權利要求1所述的金屬輻射吊頂的末端設備，其特徵在於所述的瓦楞板為高開 孔率的鋁箔板，瓦楞槽之間的間距小於20mm。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬冷輻射吊頂的空調換熱末端設備，其特徵在於採用細銅管盤管方式，盤管緊密地嵌在瓦楞板上。該技術方案整體柔性增加，減少了銅管的分布間距，增加了單位輻射板面積的銅管長度，使得冷量增加；銅管盤管與瓦楞板緊密結合，減少了銅管與輻射板之間的接觸熱阻，使得輻射板表面溫度分布均勻。同時，利用三維立體式扣板外觀，使得單位安裝面積具有更多的換熱面積，具有更強的裝飾性，適用於各種場合，包括大空間。該技術方案形成了一種新型的夏季供冷和冬季供熱的曲面輻射吊頂末端設備，滿足節能和舒適的要求，亦可用於平面輻射吊頂。
文檔編號F24F1/00GK201852215SQ20102029443
公開日2011年6月1日 申請日期2010年8月10日 優先權日2010年8月10日
發明者郭海新 申請人:崑山開思拓空調技術有限公司, 郭海新