一种形成空气池气流组织的单侧通风装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通风装置，具体涉及一种形成空气池气流组织的单侧通风装置及 其控制方法。
【背景技术】
[0002] 现代人在经历了"煤烟污染"和"光化学污染"的危害之后，正在遭受着以"室内空 气污染"为主的第三次污染。据美国专家研究表明，室内空气污染的程度要比室外严重2-5 倍，在特殊情况下甚至可达到100倍。要改善室内空气污染，提高室内空气质量的最直接有 效的办法就是提高室内空气的流通，加快室内污染空气的排出，加速室外新鲜空气的注入。 由于置换通风可使室内工作区得到较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效 率，因此目前置换通风是空调系统中较为广泛应用的通风形式。
[0003] 现有技术中常用条缝型面式通风系统来实现室内送风，送风口为条缝形，长宽比 可达1:50,送出的气流以面状方式送出。该系统条缝型风口安装在侧墙上，送出的面式气流 依靠墙体的贴附作用送达工作区。但是条缝型面式通风系统在运行时仍然存在一些缺陷， 由于其送风口为条缝型，属于扁平射流，气流轴心速度衰减快，贴附射程较短，温差和速度 变化较快；并且条缝型面式通风系统送风气流覆盖的室内工作区范围有限。
[0004] 同时，中国专利（专利号：200710018332. 2)，该送风方式中送风口为矩形，利用送 风口与墙角的两面侧墙形成双面贴附射流的送风方式来提高送风空气品质和效果。但是在 具体实施时却存在问题，该发明的送风口为矩形，尽管其已经贴附两面侧墙，但是在相同的 送风量和送风速度下，该矩形送风口与上述的条缝型面式通风系统一样，送出的气流与周 围室内空气接触面积较大，会导致送风气流就会较早的与室内污染（热）空气混合，降低送 风品质。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于，提供一种形成空气 池气流组织的单侧通风装置及其控制方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种形成空气池气流组织的通风装置，包括竖直安装在房间顶部墙角处的通风管 道，所述通风管道与房间连通，其横截面为四分之一圆形，通风管道沿竖直方向的两个平面 分别平行于其所安装的房间墙角处的两个墙壁；所述通风管道顶端送风口外接送风装置； 所述房间顶部还设置有排风装置，所述排风装置与房间相连通。
[0008] 具体地，所述送风装置包括送风管，所述送风管上沿风向依次设置有新风阀和送 风阀，所述送风管的末端连接所述通风管道。
[0009] 具体地，所述排风装置包括排风管，所述排风管的一端连接房间顶部的排风口。
[0010] 进一步地，所述排风装置与送风装置之间设置有回风装置。
[0011] 具体地，所述回风装置包括回风管，所述回风管上设置有调节阀；
[0012] 所述回风管的两端分别连接送风管和排风管；
[0013] 所述回风装置还包括设置在排风管末端的排风阀；
[0014] 所述回风管与排风管连接的一端安装在排风口与排风阀之间，所述回风管与送风 管连接的一端安装在送风阀与新风阀之间。
[0015] 进一步地，所述通风管道的内壁上安装有热胀冷缩层，其内部包裹导温片。
[0016] 进一步地，所述回风管上位于排风阀和排风口之间设置有传感器，所述传感器连 接控制器，所述控制器通过导线与调节阀、新风阀和导温片均连接。
[0017] 进一步地，所述热胀冷缩层外部包裹隔热层。
[0018] 进一步地，所述通风管道沿竖直方向的两个平面的交线，与所述房间顶部墙角处 的竖直线之间的垂直距离为d，其与送风口的半径R的比值满足OS X ^。
[0019] 一种形成空气池气流组织的单侧通风装置的控制方法，具体包括以下步骤：
[0020] 步骤一：给定初始温度值为T。，送风管输送的初始新风量为Q1，回风管输送的初始 回风量为Q2,则通风管道的通风总量Q = (^+92;温度传感器测得排风管内回风温度为T，并 将上述信息传送至控制器；
[0021] 步骤二：控制器计算温差Λ T1, AT1= T-T。，控制器发出信号至新风阀、调节阀和 导温片，控制新风阀、调节阀的开启程度以及导温片的温度变化，其具体实现方法如下：
[0022] 情况一：保持通风管道的送风速度不变
[0023] 若Λ 1\>0,则控制器控制新风阀的开启程度，使送风管输送的新风量由Q1增大至 Q/，控制调节阀的调节程度，使回风管输送的回风量由Q2减少至，控制贴附在通风管 道内壁中的导温片的温度由T1减少至T2变化，温差AT2，且AT 2=T「T2，Q/ +Q/ >Q，温 差Λ T2使得热胀冷缩层厚度由L i减少至L 2，伸缩量为Λ L，Δ L = L1-L2，通风管道的横截面 积由A增大为Y ;
[0024] 其中，
[0025] AT1= a AT2= β AL (I)
[0026] (2)
[0027] (3)
[0028] 式中，线性系数α与β为常量；
[0029] 若Λ 1\〈0,则控制器控制新风阀的开启程度，使送风管输送的新风量由Q1减少至 Q/，控制调节阀的调节程度，使回风管输送的回风量由Q2增大至，控制贴附在通风管 道内壁中的导温片的温度由T1增大至T2变化，温差AT2，且AT 2=T2-TpQ1' +Q/〈Q，变 化温差Λ T2使得热胀冷缩层厚度由L i增大至L 2，伸缩量为Λ L，Δ L = L2-L1，通风管道的横 截面积由A减小为Y ;
[0030] 情况二：通风管道的送风速度改变
[0031] 若AT1X),则需要通风管道的送风速度变大，则控制器控制新风阀的开启程度，使 送风管输送的新风量由Q1增大至Q/，控制调节阀的调节程度，使回风管输送的回风量由 Q2减少至，且Q1' +Q2' >Q;导温片温度保持不变；或者控制器单独控制导温片温度增 大，导温片的温度由T1增大至T 2，温差为Λ T2，且Δ T2= T 2-1\，变化温差Λ T2使得热胀冷缩 层厚度由L1增大至L 2，伸缩量为Λ L ( Δ L = L2-L1)，通风管道的横截面积由A减小为Y ;
[0032] 若Λ 1\〈0,则需要通风管道的送风速度变小，则控制器控制新风阀的开启程度，使 送风管输送的新风量由Q1减小至Q/，控制调节阀的调节程度，使回风管输送的回风量由 Q2增大至，且Q1' +Q2'〈Q;导温片温度保持不变；或者控制器单独控制导温片温度减 小，导温片的温度由T1减小至T 2，温差为Λ T2，且Δ T2= T i-T2，变化温差Λ T2使得热胀冷缩 层厚度由L1减小至L 2，伸缩量为Λ L ( Δ L = L1-L2)，通风管道的横截面积由A增大为Y。
[0033] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
[0034] 1、本发明设置通风管道，其横截面为四分之一圆形，安装于房间顶部墙角处，利用 送风口与墙角的两面侧墙形成双面贴附射流的送风方式，形成贴于墙壁的柱式送风气流， 减少送风气流对室内空气的卷吸，使得在送风气流沿侧墙墙壁贴附送至工作区之前，减少 了其与室内污染空气或者热空气的混合量，提高了送风空气的品质；柱式送风气流到达房 间底部墙角后，其形成的冲击射流撞击底板后，在底板上沿扇形的径向扩散，形成的冷空气 池覆盖面较广，送风气流最大程度的作用整个工作区，从而保证了所有工作区域空气的新 鲜度，使工作区空气品质以及温湿度满足舒适性要求。
[0035] 2、设置送风装置，安装在房间顶部墙角，不占用房间的下部空间，装置布置简单方 便。
[0036] 3、设置回风装置，将排风管内的气体输送到送风管中，与新风进行混合，重新输送 到通风管道内，从而重复利用，节省能源。
[0037] 4、通风管道内设置热胀冷缩层，其内部包裹导温片，所述的热胀冷缩层可随着导 温片的温度变化热胀冷缩，从而使得通风管道的管道内径发生变化，控制送风气流进入工 作区的量，使得房间内的温度和湿度适宜。
[0038] 5、本发明的形成空气池的形成空气池气流组织的单侧通风装置的控制方法，根据 排风管的温度，方便有效地控制新风与回风的混合比例，以及通风管