专利名称：射流撞击式空调送风方法
技术领域：
本发明属于空调工程技术领域，涉及到一种近距离空调送风的方法。
背景技术：
目前空调已被广泛应用于世界的每个角落，其对人体的舒适与健康、社会经济的快速发展已经发挥而且必将继续发挥着不可忽视的作用。伴随着空调的使用数量越来越大、范围越来越广泛，产生了一系列引起人们注意的问题。根据Schiller对10栋办公楼宇的实际调查，即使空调可以将室内的热环境维持在所谓的“舒适区”范围内，仍然会有至少40％的人感觉到太冷或是太热。会同Croome和Rollason以及Harris的研究报告可以看出，人们的抱怨主要集中在室内空气不流动的问题上，由于调查是基于实际室内人员的，因此有理由认为，人们渴望在他们的工作环境内中希望感觉到一定量的流动空气。传统空调的新风一般经热湿处理后再送入室内，高湿度的新风在输送途中容易受到污染，而且送入室内后还要与室内空气混合后才能送到工作区，在这些新风中，只有大约1％被人吸入，99％的处理过的新风没有被利用，不仅造成了巨大的浪费，也不能充分发挥新风效应，由于节约能源的考虑，建筑物的气密性大大提高，由此带来室内通风率不足，致使室内空气污染事件频频发生，常出现头痛、干咳、皮肤干燥发痒、头晕恶心、注意力不集中和对气味敏感等症状，这一问题引起了专家学者的广泛重视，并提出了病态建筑(Sick Building)和病态建筑综合症(SBS，Sick Building Syndrome)的概念，室内空气品质不佳是引起病态建筑综合症的主要因素。
在上述矛盾日渐突出的背景下，产生了工位空调的概念，提倡一种更为个性化的送风方式。工位空调在一定的背景空调环境下，向每个工位局部送风，强化了工位区的环境控制，通过个人的调节，可以使工位区内的热环境在很宽的范围内变化，从而满足个人不同的热感觉要求。由于将新鲜空气直接送到人的呼吸区，提高了室内人员所呼吸空气的品质并降低了新风的浪费，节约了能源。
常规的送风方式的射流特点是射流能量集中，速度衰减慢，有利于大空间的送风。空调送风时易使人产生吹风感，改善的方法是依靠远距离送风，射流到达人的工作区后速度降低到卫生标准允许值以下。但是，当工位送风时，由于送风口与人体之间的距离很近，为保证一定的送风量，人体附近的风速往往过高，引起吹风感，造成人体不适。因此，必须寻求一种方法，使送风气流流出风口后，尽快减速，射流到达人体附近能够满足热的舒适性要求。
经文献检索发现“用于空调末端的旋流风口”(专利号02215749.2)公开了一种空调送风口，通过设于风口的有30°～45°倾斜角度的叶片和风口四周的散流圈可以调节送风角度，由于风量范围大，可以增加送风的距离，适用于层高较高或空间较大的场所。然而若应用在工位空调中，送风口与人之间的距离在0.5～1.0米的范围内，由于旋流风口的射程远，射流范围大，会大大的增加潜在的吹风感；文献“Localized comfort control with a desktop task conditioning systemlaboratory and field measurements”(ASRAE TransactionsSymposia)说明，现有的桌面工位空调代表产品为Johnson Control公司的PEM系统。PEM系统的送风口为普通的百叶风口，风口的尺寸为58mm×98mm。通过对PEM试验测量和应用调查发现，可以满足大部分人的热舒适性要求，并且较传统空调能够提供更宽的调节范围和更高的舒适性，然而仍然存在吹风感的问题，总有一部分人抱怨在某种条件下会有吹风感，通过实验发现风口在中等风量的情况下就会带来吹风感，即使将风口的面积增大为原来的3倍，吹风感的问题依然存在。虽然单纯的增大风口面积有助于减小吹风感，但会占用更多的工作空间、增加生产成本。同时单纯的增大风口，射流的无因次速度基本没有变化，若想要在风量不变的条件下减小吹风感，必然要设法增加射流在离开风口后的速度衰减。在Johnson Control公司的PEM系统中，射流在出风口后均直接吹向工作者，这样无疑增大了潜在的吹风感。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，解决近距离空调送风时产生的吹风感问题，提供一种送风方法，使送风气流速度快速衰减。本发明提出一种射流撞击式空调送风方法，当送风气流从风口射出后，射流自身部分相互撞击或与障碍物撞击，气流的撞击消耗了一部分动能，加快速度衰减。送风气流吹出风口后，上下两部分气流相互碰撞摩擦，消耗掉气流20％～50％的动能，使气流在竖直方向的速度消耗，汇聚成为一股水平方向的气流，大大降低了气流到达工作区的速度，通过气流的相互碰撞效能，在相同的风口面积下即能够保证射流直接吹向工作区的人员，又能维持较低的风速，降低潜在的吹风感。对撞后的气流属强紊流状态，气流扰动强烈，改变了机械送风的脉动特性，更接近于自然风，有利于改善人体热舒适感觉。
本发明是通过以下技术方案实现的，其一，由送风静压箱1、百叶送风口2和可调节百叶3构成气流对撞式空调送风口，造成空气射出风口后气流自身产生相互撞击。这种气流的对撞可以来自不同方向，如气流的上下部分对撞、左右部分对撞或圆周对撞等，其目的是尽快消除射流的动能，降低射流速度，加速射流扩散，改善空间环境的舒适性和空气品质；其二采用在射流前方设置障碍物的方式，由送风静压箱1、百叶送风口2、可调节百叶3和障碍物(如挡板、圆环、孔板等)4构成气流撞击式空调送风口，送风气流送出风口后，气流与障碍物产生撞击，撞击后的气流绕流通过障碍物，在这一过程中，气流速度明显降低，以致到达人体附近时，不会产生吹风感；其三，利用送风静压箱1、百叶送风口2、可调节百叶3和反射板5可以形成气流反弹式空调送风口，其特征在于构成送风装置，送风气流射向反射板，然后以35°～45°的角度反弹回人所在的区域，反射回来的气流速度明显降低。
本发明的效果和益处是当送风口距人体很近时，在保证足够送风量的前提下，可以使人体附近的风速较低，从而降低潜在的吹风感，改善人的热感觉。对撞后的气流属强紊流状态，气流扰动强烈，改变了机械送风的脉动特性，更接近于自然风，有利于改善人体热舒适感觉。
本发明适用于近距离送风，舒适度要求较高的空调场合，能够提高送风的舒适性和室内空气品质，如工位空调、汽车空调等，特别是工位空调的送风，可在保证满足送风量要求的同时，在人体附近造成一个较低的速度场，避免人体产生吹风感，满足舒适性要求。
图1是气流对撞式空调送风口立面示意图。
图2是气流撞击式空调送风口剖面示意图。
图3是气流反弹式空调送风口立面示意图。
图4是气流对撞式空调送风口剖面示意图。
图5是气流对撞式空调送风口平面示意图。
图中1送风静压箱，2百叶送风口，3可调节百叶，4障碍物，5反射板(如办公桌周围的围挡)。
具体实施例方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
具体实施例在送风静压箱长100mm×宽120mm×高265mm，上安装百叶风口宽100mm×高100mm，风口叶片可在30～45度之间调节角度。通过风口上下两部分气流的对撞，消除射流25％～45％的动能，能够使到达人体的风速降低10％～30％。在距离百叶风口前端50mm处设置一块挡板，宽60mm×高200mm，从风口吹出的气流与挡板撞击，消耗部分动能，使到达人体的气流速度降低。通过调节挡板面积大小，可以控制风速降低的程度。
权利要求
1.一种射流撞击式空调送风方法，是当送风气流从风口射出后，射流自身相互撞击或与障碍物撞击，消耗了一部分动能，可以加速射流速度的衰减，形成气流对撞式空调送风口，其特征在于送风静压箱(1)、百叶送风口(2)和可调节百叶(3)构成送风装置，通过百叶调节风口上下两个出风部分的面积比和射流角度，造成空气射出风口后气流自身产生相互撞击。
2.根据权利要求1所述的一种射流撞击式空调送风方法，采用在靠近射流前方设置障碍物的方式，可以形成气流撞击式空调送风口，其特征在于送风静压箱(1)、百叶送风口(2)、可调节百叶(3)和障碍物(4)构成送风装置，送风气流送出风口后，气流与障碍物产生撞击，撞击后的气流绕流通过障碍物。
3.根据权利要求1所述的一种射流对撞式空调送风方法，可以形成气流反弹式空调送风口，其特征在于送风静压箱(1)、百叶送风口(2)、可调节百叶(3)和反射板(5)构成送风装置，送风气流射向反射板，然后以35°～45°的角度反弹回人所在的区域，反射回来的气流速度明显降低。
全文摘要
本发明属于空调工程技术领域。涉及到一种新的空气送风方法。其特征在于当送风气流从风口射出后，射流自身相互撞击或与障碍物撞击，消耗了一部分动能，加速了射流速度的衰减。本发明的效果和益处是当送风口距人体很近时，在保证足够送风量的前提下，可以使人体附近的风速较低，从而降低潜在的吹风感，改善人体热舒适感觉。本发明适用于近距离送风，舒适度要求较高的空调场合，如工位空调、汽车空调等，能够提高送风的舒适性和室内空气品质。
文档编号F24F13/06GK1598429SQ20041002151
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月19日 优先权日2004年7月19日
发明者端木琳, 张晋阳, 舒海文, 王宗山 申请人:大连理工大学