增强辐射空调效率的导流装置及辐射空调末端的制作方法

1.本实用新型涉及辐射空调领域，更为具体来说，本实用新型涉及一种增强辐射空调效率的导流装置及辐射空调末端。


背景技术：

2.现有的辐射空调系统主要利用热辐射传热的原理通过辐射面板和室内其他物体之间的温度差，进行室内环境的温度控制。同时，在辐射面板附近，也存在自然对流形式的热传导。对流换热系数占总换热系数的比例都在20％以下。以夏季制冷工况16℃冷冻水、室温26℃为例，其综合传热量约50w/m2到55w/m2。以冬季制热工况38℃热水、室温22℃为例，其综合传热量约75.72w/m2。因此需要安装较大覆盖面积的辐射面板，来满足室内温度调节的需要。工程造价较高，给室内其他功能设施的安装增加了难度，还降低了室内设计的自由度。
3.同时，辐射空调系统运行时，通常需要结合机械通风一起使用。为了防止空气中过量的水分导致辐射面板表面结露，需要控制空气湿度变化范围，因此不采用自然通风而是采用具有温湿度调控功能的机械通风形式。传统的机械通风装置，具有独立的送风口，其结构设计和安装形式目的在于，将送风气流与室内空气有效的充分混合(参考散流器)，或者尽量不与室内空气混合(参考手术室顶部层流送风装置)，然后送达人员活动区域。但传统的机械通风装置送风口，未见按照辐射空调末端工作特点，进行专项设计并且很好结合的先例。
4.因此，如何提高辐射空调末端的传热效率，同时减少辐射空调面板表面的结露，成为本领域重点关注且亟待解决的问题之一。


技术实现要素：

5.为解决现有辐射空调末端传热效果差、辐射面板表面易结露等问题，本实用新型创新地提供了一种增强辐射空调效率的导流装置，该导流装置设有送风条缝，送风气流以平行于辐射面板或与辐射面板呈预设夹角吹出，吹出的气流紧贴着辐射面板的表面，形成层流区、过渡区和湍流区，大幅度减少了气流覆盖区域辐射面板与室内空气的直接接触，从而降低气流辐射区域辐射面板表面结露的可能性。
6.为实现上述的技术目的，本实用新型的第一方面，公开了一种增强辐射空调效率的导流装置，所述导流装置设置在辐射空调末端的送风口处，所述导流装置的进风口与新风机组的新风或室内循环空气相连通，所述导流装置与辐射面板固定连接，所述导流装置设有一个或多个送风条缝，所述送风条缝的气流以平行于所述辐射面板或与所述辐射面板呈预设夹角吹出，吹出的气流紧贴所述辐射面板的表面。
7.进一步地，所述导流装置在所述辐射面板所在平面的投影为矩形。
8.进一步地，所述导流装置包括顶面板、底面板以及连接所述顶面板和底面板的多个侧面板，所述进风口设置在所述顶面板或侧面板上，所述侧面板与所述底面板之间形成
所述送风条缝，形成所述送风条缝的侧面板的底边与所述辐射面板平齐，所述底面板与所述辐射面板平行，所述底面板低于所述辐射面板的竖直高度为1
‑
10mm。
9.进一步地，所述导流装置包括顶面板、底面板以及连接所述顶面板和底面板的多个侧面板，所述进风口设置在所述顶面板或侧面板上，所述送风条缝设置在所述底面板上，所述底面板包括第一底面板和第二底面板，所述第一底面板平行于所述辐射面板，所述第二底面板为倾斜板，所述第一底面板和第二底面板形成送风条缝。
10.进一步地，所述第二底面板与所述第一底面板之间的夹角为1
°
～25
°
。
11.进一步地，所述第一底面板低于所述辐射面板的竖直高度为0～5mm。
12.进一步地，所述导流装置的侧部设有固定肩，所述辐射面板搁置在所述固定肩上。
13.进一步地，所述导流装置和所述辐射面板通过t型龙骨固定连接，所述t型龙骨的底部两侧具有水平延伸段，所述导流装置和所述辐射面板分别安装在所述t型龙骨的两个水平延伸段上。
14.进一步地，所述导流装置和所述辐射面板通过三角龙骨固定连接，所述三角龙骨包括两个侧面和连接两个侧面的顶面，所述导流装置设有第一卡边，所述辐射面板设有第二卡边，所述第一卡边和所述第二卡边卡在所述三角龙骨的两个侧面之间。
15.本实用新型的第二方面，公开了一种辐射空调末端，包括中央控制器、空调主机、新风机组、排风机、辐射面板、防结露探测器、温湿度传感器以及一个或多个第一方面所述的导流装置，所述空调主机、新风机组、排风机、防结露探测器和温湿度传感器均与所述中央控制器通信连接，所述导流装置、辐射面板和温湿度传感器设置在室内，所述导流装置与所述辐射面板固定连接，与所述空调主机相连的换能管设置在所述辐射面板上方，所述防结露探测器安装在所述辐射面板上，所述导流装置的进风口与所述新风机组的新风出口相连，室内设置有排风口，所述排风口与所述排风机连通。
16.本实用新型的有益效果为：
17.(1)本实用新型提供的增强辐射空调效率的导流装置设有送风条缝，送风气流以平行于辐射面板或与辐射面板呈预设夹角吹出，吹出的气流紧贴着辐射面板的表面，形成层流区、过渡区和湍流区，大幅度减少了气流覆盖区域辐射面板与室内空气的直接接触，从而降低气流辐射区域辐射面板表面结露的可能性。
18.(2)本实用新型提供的增强辐射空调效率的导流装置通过增强对流的方式提高辐射空调效率，提高换热量，从而减少辐射空调末端的使用面积，降低成本。
19.(3)本实用新型提供的增强辐射空调效率的导流装置与辐射面板的固定方式简单，而且最多低于辐射面板10mm，方便了室内其他功能设施的安装，提高室内设计的自由度。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的增强辐射空调效率的导流装置的结构示意图。
21.图2为本实用新型另一实施例的增强辐射空调效率的导流装置的结构示意图。
22.图3a为导流装置与辐射面板的连接关系示意图。
23.图3b为另一实施例的导流装置与辐射面板的连接关系示意图。
24.图4为第三实施例的导流装置与辐射面板的连接关系示意图。
25.图5为防结露区la的长度与底面板距辐射面板的竖直距离h的关系图。
26.图6为康达效应示意图。
27.图7为辐射空调末端的结构示意图。
28.图中，
29.1、导流装置；2、辐射面板；3、中央控制器；4、空调主机；5、新风机组；6、排风机；7、防结露探测器；8、温湿度传感器；11、顶面板；12、底面板；13、侧面板；14、t型龙骨；15、三角龙骨；16、第一卡边；21、第二卡边；121、第一底面板；122、第二底面板。
具体实施方式
30.下面结合说明书附图对本实用新型提供的增强辐射空调效率的导流装置及辐射空调末端进行详细的解释和说明。
31.如图1和2所示，本实施例具体公开了一种增强辐射空调效率的导流装置，该导流装置1设置在辐射空调末端的送风口处，导流装置1的进风口与新风机组的新风或室内循环空气相连通，导流装置1与辐射面板2固定连接，导流装置1与辐射面板2相邻安装固定，导流装置1设有一个或多个送风条缝，即导流装置1可以是单侧送风，也可以是多侧送风，送风条缝的气流以平行于辐射面板2或与辐射面板2呈预设夹角吹出，吹出的气流紧贴辐射面板2的表面，形成层流区、过渡区和湍流区，大幅度减少了气流覆盖区域辐射面板2与室内空气的直接接触，从而降低气流辐射区域辐射面板2表面结露的可能性。
32.导流装置1在辐射面板2所在平面的投影为矩形，为正方形或长方形，便于室内其他功能设施的安装。
33.如图1所示，导流装置1包括顶面板11、底面板12以及连接顶面板11和底面板12的多个侧面板13，进风口设置在顶面板11或侧面板13上，侧面板13与底面板12之间形成送风条缝，形成送风条缝的侧面板13的底边与辐射面板2平齐，底面板12与辐射面板2平行，底面板12低于辐射面板2的竖直高度h为1
‑
10mm。底边与辐射面板2平齐的侧面板13的数量为1个或多个，即导流装置1可以单侧或多侧出风。送风条缝吹出的气流以平行于辐射面板2的角度吹出，紧贴辐射面板2表面，形成图1所示的区域，l1区域为层流区，l2区域为过渡区与湍流区，la区域为防结露区。层流区、过渡区和湍流区，大幅度减少了气流覆盖区域辐射面板2与室内空气的直接接触，从而降低气流辐射区域辐射面板2表面结露的可能性。
34.经检测，在送风条缝的送风风速v0分别为3m/s和2m/s时，防结露区la的长度关系图如图5所示。因此，设置h为1
‑
10mm能尽可能多的增加防结露区的面积。而且，考虑美观因素，导流装置1与辐射面板下表面的落差控制在10mm以内；而考虑生产加工精度，h<1mm时生产工艺难度增大。
35.经测试，当送风条缝的出风风速v0＝3m/s时，辐射面板风速降到v1＝0.5m/s处，行程la达到1.8米。
36.如图2所示，导流装置1包括顶面板11、底面板12以及连接顶面板11和底面板12的多个侧面板13，进风口设置在顶面板11或侧面板13上，送风条缝设置在底面板12上；底面板12包括第一底面板121和第二底面板122，第一底面板121平行于辐射面板2，第二底面板122为倾斜板，第一底面板121和第二底面板122形成送风条缝。如图6所示，根据康达效应，当气体以较小入射角α经过物体表面附近时，由于气流两侧产生气压差，导致气流沿着物体表面
发生偏转。第二底面板122与第一底面板121之间的夹角为1
°
～25
°
，即图2中的θ为155
°
～179
°
，送风条缝吹出的气流以与辐射面板2平面1
°
～25
°
的角度吹出，然后紧贴辐射面板2表面流动，形成层流区、过渡区与湍流区。优选地，第一底面板121低于辐射面板2的竖直高度为0～5mm。
37.如图1和2，导流装置1的侧部设有固定肩，辐射面板2搁置在固定肩上，或者进一步采用螺丝或卡扣进行固定。固定方式简单，便于安装拆卸。
38.如图3a和3b，导流装置1和辐射面板2通过t型龙骨14固定连接，t型龙骨14的底部两侧具有水平延伸段，导流装置1和辐射面板2分别安装在t型龙骨14的两个水平延伸段上。为了便于安装且不影响送风条缝的出风效果，如图3a所述，侧面板13向底面板12延伸出一段水平段，便于导流装置1安装在t型龙骨14的水平延伸段上。如图3b所示，在侧面板13和第一底面板121之间设有一段水平过渡段，便于导流装置1安装在t型龙骨14的水平延伸段上。
39.如图4所示，导流装置1和辐射面板2通过三角龙骨15固定连接，三角龙骨15包括两个侧面和连接两个侧面的顶面，导流装置1设有第一卡边16，辐射面板2设有第二卡边21，第一卡边16和第二卡边21卡在三角龙骨15的两个侧面之间。第一卡边16和第二卡边21优选为l型，便于加工和安装。
40.导流装置12通过上方或侧边的进气口输入气流，然后通过与辐射面板2相邻的送风条缝，以平行或1
°‑
25
°
的夹角，向辐射面板2区域进行送风，形成增强对流，在辐射面板2的辐射表面上形成层流区、过渡区和湍流区，从而提高辐射空调末端换热量。同时，选择湿度合适的输入气流，形成的层流区、过渡区和湍流区，大幅度减少了气流覆盖区域辐射面板2与室内存量空气的直接接触，从而大幅度降低了气流覆盖区域辐射面板2表面结露的可能性。
41.导流装置1的进气气流可以是取自新风机组5，也可以取自室内循环处理的空气。
42.导流装置1可以采用金属和非金属材料制成。导流装置1可以根据实际使用要求，增加防结露保温层、消声、过滤网和照明功能。
43.根据传热学表面换热公式，φ＝λ*a*δt，φ为表面传热量，a为表面积，δt为温差。λ为表面传热系数。λ的单位为w/(m2*k)。空气的自然对流λ在1
‑
10w/(m2*k)，而强制对流λ可以高达20
‑
100w/(m2*k)，由此可见，本实用新型的导流装置1能增强对流，可以提高至少1倍以上辐射空调末端表面的换热能力。经过实测，在夏季室内26℃、供水温度16℃工况下，提高了辐射空调末端9.1％的换热量；在冬季季室内22℃、供水温度38℃工况下，提高了辐射空调末端17％的换热量，从而可以减少辐射空调末端的使用面积，降低了造价。
44.不同设计供水温度下的换热测试数据如下表1和表2所示。
45.表1夏季工况时，无导流装置辐射空调末端和带导流装置辐射空调末端的换热温度情况对比表
[0046][0047]
表2冬季工况时，无导流装置辐射空调末端和带导流装置辐射空调末端的换热温度情况对比表
[0048][0049][0050]
由表1和表2可以看出，本实用新型的导流装置能明显增加传热效果，大幅度减少了气流覆盖区域辐射空调末端与室内存量空气的直接接触，从而大幅度降低了气流覆盖区域辐射空调末端表面结露的可能性。
[0051]
如图7所示，本实用新型的第二方面，公开了一种辐射空调末端，包括中央控制器3、空调主机4、新风机组5、排风机6、辐射面板2、防结露探测器7、温湿度传感器8以及一个或多个第一方面所述的导流装置1，空调主机4、新风机组5、排风机6、防结露探测器7和温湿度传感器8均与中央控制器3通信连接，中央控制器3控制各机构的工作状态，导流装置1、辐射面板2和温湿度传感器8设置在室内，导流装置1与辐射面板2固定连接，与空调主机4相连的换能管设置在辐射面板2上方，防结露探测器7安装在辐射面板2上，空调主机4提供冷源或热源，冷源媒介或热源媒介经换能管进行换热，防结露探测器7探测辐射面板2的结露情况。导流装置1的进风口与新风机组5的新风出口相连，新风机组5提供的新风经导流装置1的送风条缝吹出，在辐射面板2表面形成层流区、过渡区与湍流区，提高传热效果，避免室内空气与辐射面板2的直接接触，减少结露情况的发生。室内设置有排风口，排风口与排风机6连通。
[0052]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0053]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0054]
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0055]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0056]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。