一种降低室内空气湿度的辐射装置的制作方法

本发明属于暖通空调领域技术领域，具体为一种降低室内空气湿度的辐射装置。

背景技术：

近年来，辐射空调系统以其节能、环保、健康、舒适的优点，受到越来越多的专家学者的关注，广泛应用于建筑领域中。现有辐射空调系统主要由辐射板、冷热源、独立新风系统及其他配件组成。其中辐射板是基于小温差大表面的换热原理，通过通入一定温度的冷水，形成冷辐射表面，冷辐射表面以对流和辐射的方式与房间内的空气、未冷却表面进行热交换，从而降低室内温度。相比于传统的空气调节系统，辐射空调系统可以很好的提高室内温度的均匀性、舒适度，降低人体吹风感，并且降低空调系统的能耗，还可使用低品位能源，如太阳能、地热能等作为冷热源。

而现有的辐射板，供冷能力较低，容易结露，只能承担室内的显热负荷。为了解决这一问题，通常需要配置专门的除湿系统来承担室内的湿负荷，同时为了防止结露现象的发生，必须严格控制系统的供水温度，这种方法不仅增加了专用除湿设备的投资成本，也对整个辐射空调系统的自控系统的安全性带来挑战。而且，由于结露现象的不易控制，使得安装辐射空调系统的房间无法开窗，专用除湿系统一旦出现故障，空调系统无法正常运行，也增加了除湿系统的运行能耗。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种降低成本及运行能耗的降低室内空气湿度的辐射装置。

技术方案：本发明所述的一种降低室内空气湿度的辐射装置，包括辐射装置本体，辐射装置本体包括冷水循环系统、辐射板和保温层，辐射板和保温层的中间为冷水循环系统，辐射板异于冷水循环系统的一侧设置超疏水基底，超疏水基底上均匀分布若干疏水微槽，疏水微槽内设置针状亲水仿生结构，针状亲水仿生结构随机无序或等间距地排列在疏水微槽上，针状亲水仿生结构可以快速捕集空气中的水蒸气分子，降低室内空气的湿度。

等间距地排列包括顺排和叉排两种方式。针状亲水仿生结构的由铜、碳钢、不锈钢、铝或纳米多孔结构陶瓷材料制成，针状亲水仿生结构与疏水微槽的夹角为0~90°。针状亲水仿生结构的长度为0.1~30mm。

冷水循环系统包括若干供水支管、供水干管和回水干管，供水支管分别与供水干管和回水干管相连，供水支管并联设置，供水支管的间距为30~90mm。供水支管的当量外径为8~20mm，供水干管的当量外径为15~25mm，回水干管的当量外径为15~25mm。冷水循环系统与辐射板之间的空隙设置有金属翅片。金属翅片的厚度为2~3mm。辐射装置本体的底部设置冷凝水接水盘，冷凝水接水盘与冷凝水排水管相连。超疏水基底具有微纳米二元表面结构且滚动角小于6°，超疏水基底表面的滚动阻力小，有利于液滴的滚动，当辐射板表面产生冷凝水时，易从辐射板的表面脱落，有利于冷凝液滴的排出。

工作原理：针状亲水仿生结构可以快速捕集空气中的水蒸气分子，降低室内空气的湿度，同时其产生的拉普拉斯压力缩短小液珠的聚集过程，并使小液珠不断向锥刺根部运动，针状亲水仿生结构根部聚集的液珠受重力作用沿着疏水微槽下滑并聚集其他小液珠。

有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：本发明有效地解决了现有辐射板的结露问题，并能够大幅度地降低室内空气湿度，提高辐射板的供冷能力，保证室内舒适性；本发明结构简单，使用方便，供冷效果较好，可广泛适用于高温高湿地区；本发明的辐射板表面采用一种具有微纳米结构的超疏水基底，其表面具有滚动阻力小，有利于液滴的滚动，当辐射板表面产生冷凝水时，冷凝液滴更易从辐射板表面脱落，有利于冷凝液滴的排除；本发明的针状亲水仿生结构，可以快速捕集空气中的水蒸气分子，降低室内空气的湿度，同时其产生的拉普拉斯压力缩短小液珠的聚集过程，并使小液珠不断向锥刺根部运动；本发明得辐射板表面具有疏水微槽，有利于针状亲水仿生结构根部聚集的小液珠沿其下滑并聚集其他小液珠，有利于缩短液珠脱离辐射板表面的时间；本发明的辐射装置本体的底部设置冷凝水接水盘，有利于辐射板表面产生的冷凝水汇集到冷凝水接水盘，再通过冷凝水排水管将其排至室外。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的a-a面剖示图；

图3是本发明的c处的局部放大图；

图4是本发明的b-b面剖示图；

图5是本发明的冷水循环系统2的结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，辐射装置本体1包括冷水循环系统2、辐射板3和保温层4，由铜或铝制成的辐射板3为厚度为1~2mm的矩形平板，辐射板3异于冷水循环系统2的一侧有超疏水基底5，超疏水基底5上均匀分布若干宽度为0.1~10mm，深度为0.1~5mm的疏水微槽6，疏水微槽6内与之夹角成0~90°的方向上随机无序或等间距的方式排列有0.1~30mm长的针状亲水仿生结构7，亲水性区域和超疏水性区域有机结合，针状亲水仿生结构7可以快速捕集空气中的水蒸气分子，降低室内空气的湿度。等间距排列包括顺排和叉排两种方式。针状亲水仿生结构7的由铜、碳钢、不锈钢、铝或纳米多孔结构陶瓷材料制成。冷水循环系统2与辐射板3之间的空隙设置有厚度为2~3mm的金属翅片11，金属翅片11由铜或铝材制成。辐射装置本体1的底部设置冷凝水接水盘12，冷凝水接水盘12与冷凝水排水管13相连，从而排出辐射板3表面产生的冷凝水。辐射板3表面经改性处理之后形成的超疏水基底5，超疏水基底5具有微纳米二元表面结构且滚动角小于6°，超疏水基底5表面的滚动阻力小，有利于液滴的滚动，当辐射板3表面产生冷凝水时，易从辐射板3的表面脱落，有利于冷凝液滴的排出。

如图5，冷水循环系统2包括若干供水支管8、供水干管9和回水干管10，供水支管8分别与供水干管9和回水干管10相连，供水支管8并联设置，供水支管8的间距为30~90mm。供水支管8的当量外径为8~20mm，供水干管9的当量外径为15~25mm，回水干管10的当量外径为15~25mm。冷水机组制取的冷水流过循环管道，降低金属翅片11、辐射板3的表面温度，形成冷辐射表面。保温材料限制辐射板3传热方向，使更多的冷量传递到室内工作区域。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种降低室内空气湿度的辐射装置，包括辐射装置本体，辐射装置本体包括冷水循环系统、辐射板和保温层，辐射板和保温层的中间为冷水循环系统，辐射板异于冷水循环系统的一侧设置超疏水基底，超疏水基底上均匀分布若干疏水微槽，疏水微槽内设置针状亲水仿生结构，针状亲水仿生结构随机无序或等间距地排列在疏水微槽上。本发明有效地解决了现有辐射板的结露问题，并能够大幅度地降低室内空气湿度，提高辐射板的供冷能力，保证室内舒适性；本发明结构简单，使用方便，供冷效果较好，可广泛适用于高温高湿地区。

技术研发人员：陈振乾;马晓慧
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2018.06.14
技术公布日：2018.12.28