一种稳态置换流空调系统的制作方法

1.本实用新型涉及室内空气洁净技术领域，具体涉及一种稳态置换流空调系统。


背景技术：

2.人们大多数时间生活在室内,从人体污染物暴露的剂量上看,室内空气污染对人体健康的影响更为严重，室内空气质量与污染物来源直接相关.室外污染物通过门窗,墙的间隙以及通风系统进风口等进入室内,而室内源则在室内直接进入空气。目前,细粒子(pm2.5)成为危害健康的主要大气污染物。自然通风条件下,室内细粒子的浓度与室外 pm2.5的浓度直接正相关。室内建筑或设施,人员的活动或生产也会产生 pm2.5，例如如,吸烟、烹饪、供暖过程等都可导致室内颗粒物浓度在短时间内提高几倍甚至几十倍。人员活动、打扫、洗澡等活动也会引起颗粒物的再悬浮，对于粒径2~10μm 的颗粒物,约有 57%~80%的份额来自室内活动，当前室外 pm2.5 浓度居高不下，室内也会产生相应 pm2.5 污染。
3.目前，室内空气的提高主要方法是利用通风系统保障室内空气的清洁,利用空调或空气净化器，吸收室内污浊的空气，经过滤芯过滤后再将洁净空气重新注入室内，将室内污浊的空气逐渐稀释，使室内细粒子的浓度降低；同时为达到洁净效果，通长采用增大风速的方式来提高送风距离，以提高换气速率。
4.工厂、学校以及办公室是人们集中工作和生活的场所，这些场所的冬季采暖和夏季制冷主要采用暖气和空调，但是人们在这些场所往往有明显的周期性，白天人员密集，晚上通长没有人；而继续为这下场所供暖和制冷是浪费社会资源的；周期性供暖或制冷时，往往需要很长一段时间才能达到所需的效果，同时不同区域的制热和制冷效果也不同，人体能明显感受到空调噪声，同时风感明显，在空调送风方向上的风感尤为明显，可能会造成人体不适以至生病。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在提供一种能够快速换气，使室内温度、空气质量快速改善的稳态置换流空调系统。
6.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
7.一种稳态置换流空调系统，包括稳态置换流送风装置、设置在稳态置换流送风装置出风口一端的送风通道装置以及设置在稳态置换流送风装置进风口一端层流回风通道装置；
8.所述稳态置换流送风装置包括风机、与风机进风口连通的第一高效过滤器和第二高效过滤器以及与风机出风孔连通的换热器；
9.所述第二高效过滤器与洁净室外部连通；
10.所述送风通道装置沿洁净室较长长度方向一侧的侧壁顶部通长设置；
11.所述送风通道装置为正压式送风通道装置和反射式送风通道装置中的一种；
12.所述正压式送风通道装置包括第一静压送风管、设置在第一静压送风管下端的均
压板以及设置在均压板下侧的第一层流送风管；
13.所述均压板上均布有第一均压孔；
14.所述第一层流送风管截面为直角扇形；
15.所述第一层流送风管的弧形表面上均布有第一层流送风孔；
16.所述第一层流送风管的弧形表面向洁净室的中心突起；
17.所述第一层流送风孔的轴线垂直于第一层流送风管的弧形表面；
18.所述反射式送风通道装置包括第二层流送风管和设置在第二层流送风管内的第二静压送风管；
19.所述第二层流送风管截面为直角扇形；
20.所述第二层流送风管的弧形表面上均布有第二层流送风孔；
21.所述第二静压送风管上均布有第二均压孔；
22.所述第二均压孔设置在背向第二层流送风孔的一侧；
23.所述第二层流送风孔的轴线垂直于第二层流送风管的弧形表面；
24.所述第二层流送风管的弧形表面向洁净室的中心突起；
25.所述层流回风通道装置设置在洁净室较长长度方向另一侧的侧壁上；
26.所述层流回风通道装置包括与第一高效过滤器连接的回风管和设置在回风管下端的回风口；
27.所述回风口表面均布有回风孔；
28.所述回风口设置在层流送风通道装置斜对角方向的洁净室侧壁底部。
29.作为本实用新型的进一步改进，所述稳态置换流送风装置还包括设置在外部的机壳；
30.所述换热器包括以下至少之一：蒸发器、冷凝器以及电热丝。
31.作为本实用新型的进一步改进，所述均压板上侧或第二静压送风管外侧设置有增压层，用于提高均压板两侧的气体压强差，使均压板上各处的气体流速均衡；
32.所述增压层选用以下至少之一：玻纤布、聚酯纤维布和尼龙布。
33.作为本实用新型的进一步改进，所述层流回风通道装置还包括设置在回风管内回风口上方的初效过滤器；
34.所述初效过滤器包括以下至少之一：袋式过滤器、折叠过滤器和板式过滤器；
35.所述初效过滤器的周壁上设置有密封圈，保证流经回风管内的空气全部通过初效过滤器过滤。
36.作为本实用新型的进一步改进，所述回风口滑动连接在回风管下端；
37.所述回风管包括用于固定在洁净室侧壁上的回风基板和封闭连接在回风基板上的c型围板；
38.所述回风基板两侧设置有滑槽；
39.所述回风基板下端突出于弧形围板的下边沿；
40.所述回风口为与回风管相匹配的弧形罩，所述弧形罩内壁与弧形围板外壁贴合；
41.所弧形罩内壁两侧设置有与所述滑槽滑动配合的卡条。
42.作为本实用新型的进一步改进，所述回风口内侧设置有过滤网，防止虫蚁进入层流回风通道装置。
43.作为本实用新型的进一步改进，所述稳态置换流空调系统还包括设置在送风通道装置外侧的贴附板；
44.所述贴附板固定连接在洁净室侧壁或室顶上；
45.所述贴附板上设置有若干山脊状的引流条；
46.所述引流条高的一端对应第一送风孔或第二送风孔设置；
47.所述引流条的另一端与洁净室的侧壁或室顶相切。
48.本实用新型属于层流洁净室，其工作原理如下：
49.层流洁净室的送风孔设置在洁净室侧壁顶部，并垂直于层流送风管的弧形表面设置送风孔，使洁净的空气沿弧形表面的法线方向向前低速推进，由于空气的推进速度缓慢，同时送风孔的数量多间距小且各送风孔的出风量差别不大，空气向前推进时，产生的气体湍流较小，不会产生扰动，污浊的空气不会和洁净空气发生混合；此外空气的推进速度大于细粒子的自由扩散速度，不断从送风孔送出的洁净空气在层流送风管附近形成高压区，将洁净室内的污浊气体压向与层流送风管对角设置的回风口，进而通过回风管净化处理；空气也是一种流体，当洁净空气遇到阻碍其前进的物体时，与物体产生粘滞，并沿物体表面向前推进，形成贴附效应，洁净室的内部表面，包括墙体、室顶以及地面，都会形成贴附效应，因此，洁净空气在洁净室内的形成的非平行的层流流场同样不会产室内空间的死区，同时也不会造成洁净空气与细粒子大范围混合。
50.综上可知，层流洁净室具有流场稳定，不会产生湍流，换气效率高，以及结构简单，造价和运行费用低的特点。
51.与现有技术相比，本实用新型所取得的有益效果如下：
52.本实用新型稳态置换流送风装置通过第二高效过滤器从室外补充过滤的洁净空气，并与通过第一高效过滤器过滤的原洁净室空气一起通过送风通道装置进入洁净室，使洁净室内的气体压强高于室外大气压强，室内空气只能向室外流动，室外的污浊空气不会从门窗以及狭缝中进入室内，保证室内处于一个正压环境；采用稳态置换流送风装置，设置在洁净室侧壁顶部的层流送风通道装置和设置在其斜对角方向洁净室底部的层流回风通道装置，使洁净空气在室内的最短路径边长，提高换气效率；采用反射式送风通道装置，第二静压送风管设置在第二层流送风管内，节约空间；设置在第二静压送风管上的第二均压孔背向第二层流送风孔，第二静压送风管送出的洁净空气经过反射后从第二层流送风孔流出，增加了洁净空气在第二层流送风管内的停留时间，提高了第二层流送风管各处压强的均衡，使第二层流送风管各处送出的洁净空气流速、流量以及流向全都均衡；层流送风通道装置设置在在洁净室侧壁顶部，排出的洁净空气形成稳定的洁净空气高压带，回风口将洁净室内的污浊空气排出，在回风口附件形成空气低压区，洁净空气高压带和空气低压区间的压强差使得高压带的洁净空气自发向低压区流动形成稳定的层流气体流场；稳态置换流送风装置内设置有换热器，净化后的空气经过换热器换热，进一步改善室内环境温度，换热器设置在稳态置换流送风装置的末端，进入换热器的空气使洁净空气，不会影响换热器的使用寿命，同时换热器接近送风通道装置，减少热量的损耗；稳态置换流送风装置设置有机壳，风机、第一高效过滤器和第二高效过滤器以及与换热器设置在机壳内，集成化程度高，安装运输方便；层流送风通道装置内设置有增压层，可以提高增压层前后的气体压强差，使增压层高压侧的气体压强均一；回风管下部设置有初效过滤器，能够初步过滤大颗粒物粉
尘，提高第一高效过滤器的使用寿命和过滤效率；回风口滑动连接在回风管下端，方便更换初效过滤器；送风通道装置外侧设置有贴附板，能够快速引导洁净空气贴附到洁净室的侧壁和室顶，并在减少内室空间死区，从而提高换气效率；第二高效过滤器的一侧设置有气体流量调节阀，通过调整气体流量的大小，控制补入室内的空气量，保证室内和室外的压强差维持平衡，降低系统的耗电量；由于本系统利用稳定推进的层流进行换气，换气效率高，因此本系统送风量相对于传统空调系统显著降低，所需的风机功率也相对较低，因此所使用的风机体积较小，使用范围更加广泛；本系统利用低速推进的流场换气，人体感受不到空气的流动，没有风感，也就不会引起人体不适，综上可知，本系统具有无风感，洁净效果好，可以显著控制细粒子（pm2.5）浓度，节约能源的特点。
附图说明
53.附图1为本实用新型的结构示意图（即图2的b-b剖视图）；
54.附图2为本实用新型图1的a-a剖视图；
55.附图3为本实用新型图1的俯视图；
56.附图4为本实用新型正压式送风通道装置的结构图（即图1的i处局部放大图）；
57.附图5为本实用新型反射式送风通道装置的结构图；
58.附图6为本实用新型层流回风通道装置的剖视图（即图1的ii处局部放大图）；
59.附图7为本实用新型层流回风通道装置的结构图；
60.附图8为本实用新型回风管的截面剖视图；
61.附图9为本实用新型图7的c-c剖视图；
62.在附图中：1侧壁、2室顶、3风机、4换热器、5第一高效过滤器、6第二高效过滤器、7气体流量调节阀、8机壳、9第一静压送风管、10均压板、11第一均压孔、12第一层流送风管、13第一层流送风孔、14第二层流送风管、15第二层流送风孔、16第二静压送风管、17第二均压孔、18增压层、19回风管、20回风基板、21滑槽、22 c型围板、23初效过滤器、24密封圈、25回风口、26回风孔、27卡条、28贴附板、29引流条、30过滤网。
具体实施方式
63.以下结合附图对本实用新型进行进一步详细的叙述。
64.如附图1-9所示，一种稳态置换流空调系统，包括稳态置换流送风装置、设置在稳态置换流送风装置出风口一端的送风通道装置以及设置在稳态置换流送风装置进风口一端层流回风通道装置；所述稳态置换流送风装置包括风机3、与风机3进风口连通的第一高效过滤器5和第二高效过滤器6以及与风机3出风孔连通的换热器4；所述第二高效过滤器6与洁净室外部连通；所述送风通道装置沿洁净室较长长度方向一侧的侧壁1顶部通长设置；所述送风通道装置为正压式送风通道装置和反射式送风通道装置中的一种；所述正压式送风通道装置包括第一静压送风管9、设置在第一静压送风管9下端的均压板10以及设置在均压板10下侧的第一层流送风管12；所述均压板10上均布有第一均压孔11；所述第一层流送风管12截面为直角扇形；所述第一层流送风管12的弧形表面上均布有第一层流送风孔13；所述第一层流送风管12的弧形表面向洁净室的中心突起；所述第一层流送风孔13的轴线垂直于第一层流送风管12的弧形表面；所述反射式送风通道装置包括第二层流送风管14和设
置在第二层流送风管14内的第二静压送风管16；所述第二层流送风管14截面为直角扇形；所述第二层流送风管14的弧形表面上均布有第二层流送风孔15；所述第二静压送风管16上均布有第二均压孔17；所述第二均压孔17设置在背向第二层流送风孔15的一侧；所述第二层流送风孔15的轴线垂直于第二层流送风管14的弧形表面；所述第二层流送风管14的弧形表面向洁净室的中心突起；
65.所述层流回风通道装置设置在洁净室较长长度方向另一侧的侧壁1上；所述层流回风通道装置包括与第一高效过滤器5连接的回风管19和设置在回风管19下端的回风口25；所述回风口25表面均布有回风孔26；所述回风口25设置在层流送风通道装置斜对角方向的洁净室侧壁1底部。所述稳态置换流送风装置还包括设置在外部的机壳8；所述换热器4为蒸发器；所述均压板上侧或第二静压送风管16外侧设置有增压层18，用于提高均压板两侧的气体压强差，使均压板10上各处的气体流速均衡；所述增压层18为聚酯纤维布；所述层流回风通道装置还包括设置在回风管19内回风口25上方的初效过滤器23；所述初效过滤器23为袋式过滤器；所述袋式过滤器的周壁上设置有密封圈24，保证流经回风管19内的空气全部通过初效过滤器23过滤；所述回风口25滑动连接在回风管19下端；所述回风管19包括用于固定在洁净室侧壁1上的回风基板20和封闭连接在回风基板20上的c型围板22；所述回风基板20两侧设置有滑槽21；所述回风基板20下端突出于弧形围板的下边沿；所述回风口25为与回风管19相匹配的弧形罩，所述弧形罩内壁与弧形围板外壁贴合；所弧形罩内壁两侧设置有与所述滑槽21滑动配合的卡条27；所述回风口25内侧设置有过滤网30，防止虫蚁进入层流回风通道装置；所述稳态置换流空调系统还包括设置在送风通道装置外侧的贴附板28；所述贴附板28固定连接在洁净室侧壁1或室顶2上；所述贴附板28上设置有若干山脊状的引流条29；所述引流条29高的一端对应第一送风孔或第二送风孔设置；所述引流条29的另一端与洁净室的侧壁1或室顶2相切；所述第二高效过滤器6的一侧设置有气体流量调节阀7。
66.以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。