一种用于辐射空调的辐射装置及其工作方法与流程

1.本发明属于辐射空调末端技术领域，具体涉及一种用于辐射空调的辐射装置及其工作方法。


背景技术：

2.辐射空调末端主要以辐射换热的方式向室内供冷或供热，相比于传统风机盘管等对流空调末端，辐射空调末端具有室内空气温度分布均匀、无风感等优点，如专利号为zl201210470273.3的发明专利《辐射换热板组件》(授权公告号为cn103822318b)公开的结构，其包括金属辐射板、换热部件和外罩，金属辐射板和换热部件之间设置非金属导热层，非金属导热层上下两面分别与换热部件和金属辐射板相接触。通过面传热，金属辐射板能够获得较为均匀的温度场。
3.由于辐射板只能以辐射换热的方式调节室内的温度，不能解决室内的湿度、空气质量以及制冷、制热能力有限等问题。为克服辐射板的上述缺陷，现有技术中多通过增设新风或/和回风系统来实现，如专利号为zl201410233556.5的发明专利《主动式辐射板换热系统及其换热处理方法》(授权公告号为cn103982968b)公开的换热系统集成辐射换热与主动对流换热为一体，在其换热处理方法过程中，不仅可以通过辐射与环境进行换热，还可通过风机来主动强迫其对流换热，加热/冷却空气，且可加大辐射板的供回水温差，从而帮助提高其换热效率，增强辐射板换热系统的供冷/供热能力。
4.又如申请号为cn201710326886.2的发明专利申请《一种强化对流式毛细管网辐射板及其换热方法》(申请公布号为cn106958900a)公开结构包括辐射底板、盖板、毛细管网、回风口以及送风结构，送风结构为若干均布在辐射底板上的出风孔，毛细管网设置在辐射底板与盖板所形成的对流空腔内，实现辐射换热和对流换热同时进行。
5.但是在制冷工况下，由于辐射板的温度较低，且当辐射板的温度低于空气的露点温度时，辐射板表面会出现结露的现象，冷凝水会影响使用。且当设备刚开始运行时，辐射板的辐射量及辐射效率较低。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能降低辐射板结露风险的用于辐射空调的辐射装置。
7.本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能提高辐射板辐射效率的用于辐射空调的辐射装置。
8.本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种无需另外设置驱动结构即可驱动辐射板移动的用于辐射空调的辐射装置。
9.本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种上述辐射装置的工作方法。
10.本发明解决上述第一、第二个技术问题所采用的技术方案为：一种用于辐射空调的辐射装置，包括内部具有腔室的壳体、设于壳体内部的换热件、与壳体相连以将换热件产
生的热量辐射出去的辐射板，其特征在于：所述辐射板以能相对壳体移动的方式与壳体相连，而靠近或远离所述换热件。辐射板与壳体之间可前后分布连接，也可上下分布连接，具体根据实际设计。辐射空调的其它结构同现有技术。
11.为进一步解决上述第三个技术问题，优选地，还包括有与所述腔室相连通的风道以及作用在风道上以将气流吹入或吸出所述腔室的风机；所述壳体的前侧开口，所述辐射板基本呈竖向设置在壳体的前侧并闭合上述开口，辐射板上设有出风口及启闭出风口的风门，所述腔室内气压在风门闭合且气流吹入的状态下大于腔室外的大气压，所述腔室内气压在风门闭合且气流吸出的状态下小于腔室外的大气压，所述辐射板在腔室内气压与大气压之间的压力差作用下相对壳体前后移动。如此，通过控制风门的启闭以及风机的正反转即可控制辐射板的位置，当辐射装置刚开始制冷工作时，风门闭合且风机吸出气流，使腔室内呈负压，辐射板靠近换热件移动进而使得辐射板的温度能快速降低，进而增大辐射板的辐射量以及辐射效率；当辐射板的温度低于空气露点温度时，风门闭合且风机吹入气流，使腔室内气压高于大气压，辐射板远离换热件移动，进而提高辐射板的温度，当辐射板的温度高于空气露点温度后，风门开启且风机吹入气流而处于正常的工作状态。制热工作时，也可通过辐射板的移动而控制辐射板的温度。且风道、风机、出风口及风门的设置还使本技术的辐射装置具有对流换热的功能，进一步提升制冷/制热效率。上述风道中可用于输送新风和/或回风。
12.进一步地，所述壳体与辐射板之间通过环形的密封件相连，该密封件的第一端与所述辐射板的周缘相连，第二端与所述壳体的前侧端面相连，该密封件的第一端和第二端在外力作用下能相互靠近或远离。
13.进一步地，所述壳体与辐射板之间设有用于限定辐射板移动方向的导向件。
14.更进一步地，所述导向件有至少两组并分别设置在壳体与辐射板的上、下部。
15.优选地，所述导向件包括滑块和基本呈水平的导向柱，所述滑块及导向柱的第一端分别择一地设置在辐射板、壳体上，且滑块上具有通孔，所述导向柱的第二端插入通孔并能相对通孔移动伸缩。滑块只能沿着导向柱移动，进而限制了辐射板的移动方向。
16.较优选地，所述导向柱上设有用于限制滑块移动距离的限位圈。
17.所述辐射板上设有用于检测辐射板温度和/或湿度的传感器，还包括有用于接收所述传感器发出的信号而控制所述风机及风门工作的控制器。
18.在上述各方案中，所述出风口及其风门有至少两组并分别设于辐射板的上部、下部。如此，供冷时冷风从上部出风口吹出，供热时热风从下部出风口吹出。
19.进一步地，所述风道的出风管路分支成至少两路，并分别设于腔室内的上部和下部；各路出风管路上分别设有用于控制管路通断的阀体。
20.为了抽吸室内空气，更进一步地，各路出风管路的出风端分别设有引射喷嘴，各引射喷嘴设于腔室内并靠近各自对应的出风口。
21.更进一步地，各所述引射喷嘴包括有纵截面呈梯形的第一喷嘴和第二喷嘴，所述第二喷嘴的大头端套设在第一喷嘴的小头端上，所述第一喷嘴的大头端与所述出风管路的出风端相连通。出风管路中的气体从第一喷嘴喷出后，射流受到第二喷嘴的阻碍作用，在两个喷嘴的间隙形成负压区，因此能够不断从靠近的出风口抽吸附近室内空气，与喷嘴喷出的气流混合后，由第二喷嘴喷出。
22.上述辐射板也可以通过另外设置驱动机构来实现移动，优选地，还包括有与壳体相连的驱动机构，所述驱动机构的输出端与所述辐射板相连，以驱动辐射板移动。
23.优选地，所述驱动机构包括连接在壳体上的电机、与电机的输出轴相连的齿轮、连接在辐射板上与齿轮配合的齿条，该齿条沿着辐射板的移动方向延伸。
24.在上述各方案中，所述换热件优选为换热管，换热管的进水口和出水口伸出壳体之外。
25.所述壳体底部连接有供冷凝水排出的排水管、排水管上设有排水阀；所述壳体底壁为向着排水管向下倾斜的结构。使得冷凝水往排水管所在位置流动。
26.本发明解决上述第四个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的辐射装置的工作方法，其特征在于：
27.当辐射板表面温度低于空气露点温度时，辐射板的出风口关闭，风机正转，使得所述腔室内气压高于大气压，辐射板朝远离换热件的方向向外移动，然后打开出风口；出风口打开后，若辐射板表面温度仍低于空气露点温度，则提高换热件的温度；
28.当辐射板表面温度高于空气露点温度2℃及以上时，辐射板的出风口关闭，风机反转，使得腔室内气压低于大气压，辐射板在压差的作用下朝靠近换热件的方向向内移动。
29.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将辐射板以能相对壳体移动的方式与壳体相连，而靠近或远离所述换热件，进而可以根据辐射板的板面温度和室内空气露点温度，来调节辐射板与换热件之间的距离，有效保证辐射板表面不结露的同时还能尽可能让辐射板靠近换热件，进而提高辐射效率，更有利于提高使用舒适性。
附图说明
30.图1为本发明实施例一的主视图；
31.图2为本发明实施例一的侧视图；
32.图3为图2中a-a向的剖视图；
33.图4为图1中b-b向的剖视图；
34.图5为本发明实施例一制冷时的使用状态图；
35.图6为本发明实施例一制热时的使用状态图；
36.图7为本发明实施例一的结构示意图；
37.图8为本发明实施例二的结构示意图；
38.图9为本发明实施例三的立体分解图；
39.图10为图9中c部的放大图；
40.图11为图9中d部的放大图；
41.图12为图9中e部的放大图；
42.图13为图9中f部的放大图；
43.图14为图9中g部的放大图；
44.图15为本发明实施例三中导向件的结构示意图；
45.图16为本发明实施例三的剖视图；
46.图17为图16中m部的放大图。
具体实施方式
47.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
48.实施例一：
49.如图1～7所示，为本发明的一种用于辐射空调的辐射装置的优选实施例一，该辐射装置包括壳体1、换热件2、辐射板3、风道4、风机、驱动机构6、传感器、控制器。
50.其中，壳体1内部具有腔室10，且壳体1前侧开口。壳体1底壁为向下倾斜的斜坡结构，坡度为3
‰
，壳体1底壁的低处连接有供冷凝水排出的排水管11、排水管11上设有排水阀12。腔室内还可设置负离子发生器、空气加湿器等。
51.换热件2竖向设置在腔室10内，且换热件2为多个毛细换热管排列连接而成并与壳体1前侧相对，与换热件2相连的进水管21和出水管22伸出壳体1之外。壳体之外的进水管和出水管可连接空调外机。
52.上述辐射板3竖向设置在壳体1前侧，以将换热件2产生的热量辐射出去，该辐射板3以能相对壳体1移动的方式与壳体1相连，而靠近或远离换热件2。本实施例的辐射板3通过上述驱动机构6驱动，该驱动机构6包括连接在壳体1上的电机61、与电机61的输出轴相连的齿轮62、连接在辐射板3上与齿轮62配合的齿条63，该齿条63沿着前后方向延伸。进而通过控制电机61的正反转即可驱动辐射板3前后移动。本实施例中辐射板3盖设在壳体1前侧，辐射板3具有竖向延伸的辐射壁31以及与辐射壁31的周缘连接的横向延伸的连接壁32，连接壁32位于壳体1前侧的外围并与壳体1前侧的外周壁相接触，辐射板3移动时，辐射板3的连接壁32相对壳体1前侧的外周壁移动并始终与壳体前侧的外周壁相接触。上述齿条63设置在辐射板3的连接壁32上。为驱动辐射板3稳定移动，上述驱动机构6有两组并分别设于辐射装置的顶部和底部。驱动机构6能驱动辐射板3移动而靠近或远离换热件2。具体请参见图7。
53.同时，辐射板3上设有两组出风口33及启闭出风口33的风门34，每组出风口33及其风门34分别设于辐射板3的上部和下部。风门34可选用百叶等结构，风门34可通过驱动电机、传动结构等实现启闭。
54.上述风道4的出风管路41分支成两路，并分别设于腔室10内的上部和下部；各路出风管路41上分别设有用于控制管路通断的阀体42；其中位于腔室10上部的出风管路41的出风端有至少两个并沿水平方向间隔排列，每个出风端开口朝下并分别设有引射喷嘴，该引射喷嘴包括有纵截面呈梯形的第一喷嘴43和第二喷嘴44，第一喷嘴43与第二喷嘴44一上一下分布，第二喷嘴44的大头端套设在第一喷嘴43的小头端上，第一喷嘴43的大头端与出风管路41的出风端相连通。位于腔室10下部的出风管路41的出风端与位于腔室10上部的出风管路41的出风端相对，且位于腔室10下部的出风管路41的出风端上同样设有上述的引射喷嘴，当然，引射喷嘴也可采用其它结构，只要能实现引射空气均可。上述各引射喷嘴靠近各自对应的出风口33设置，以从出风口33引射室内空气。上述风道4的进风管路45伸出腔室10之外，且换热件2的进水管21和出水管22可容置在进风管路45内，以减少安装时为安装管路的开孔数量。
55.上述风机作用在风道4上，以将气流通过风道4吹入或吸出腔室10。(风机图中未示出，可参考现有的风机结构设置，且风机可安装在风道4的入口、出口或风道4内，具体根据实际工况设计，优选的是设于室外，以降低室内噪音。)
56.上述传感器设于辐射板3上，用于检测辐射板3温度和辐射板3表面空气温度和辐
射板3表面空气湿度，上述控制器的输入端与传感器相连，用于接收传感器发出的信号，控制器的输出端与风机及风门34上的驱动电机相连，以控制风机及风门34工作，也可同时控制换热件2的进水，进而控制换热件2的温度。传感器及控制器可参考现有技术设计，图中未示出。
57.本实施例的辐射装置可实现供冷和供热，供冷时位于腔室下部的出风管路出风，将冷风往上吹，同时从下部出风口引射室内空气，并从上部出风口排出，具体见图5。供热时位于腔室上部的出风管路出风，将热风往下吹，同时从上部出风口引射室内空气，并从下部出风口排出，具体见图6。
58.实施例二：
59.如图8所示，为本发明的一种用于辐射空调的辐射装置的优选实施例二，该辐射装置与实施例一中的辐射装置大致相同，区别在于本实施例中辐射板3与壳体1之间通过环形的密封件5相连，该密封件5的第一端与辐射板3的周缘相连，第二端与壳体1的前侧端面相连，该密封件5在外力作用下能产生一定程度的形变，使得密封件5的第一端和第二端在外力作用下能相互靠近或远离。且在靠近时密封件5的横截面呈波浪形或锯齿形，使得密封件5上无法积水。本实施例的驱动机构6设于辐射装置之外，该驱动机构6的具体结构同实施例一中驱动机构6的结构，进而能驱动辐射板3的前后移动，且移动过程中腔室10内的冷凝水不会外漏。驱动机构6同时能起到支撑辐射板3重量的作用。
60.实施例三：
61.如图9～17所示，为本发明的一种用于辐射空调的辐射装置的优选实施例三，该辐射装置与实施例二中的辐射装置大致相同，区别在于本实施例中未设有驱动装置，而是通过改变腔室10内的气压来驱动辐射板3移动，具体为：腔室10内气压在出风口33闭合且气流吹入的状态下大于腔室10外的大气压，腔室10内气压在出风口33闭合且气流吸出的状态下小于腔室10外的大气压，辐射板3在腔室10内气压与大气压之间的压力差作用下相对壳体1前后移动。气流的吹入和吸出可通过电机的正反转实现。
62.如图14、15、17所示，为保证辐射板3移动稳定性，壳体1与辐射板3之间设有用于限定辐射板3移动方向的导向件7。该导向件7有两组并分别设置在壳体1与辐射板3的上、下部。每组导向件7包括滑块71和基本呈水平的导向柱72，滑块71及导向柱72的第一端分别择一地设置在辐射板3、壳体1上，且滑块71上具有通孔710，导向柱72的第二端插入通孔710并能相对通孔710移动伸缩。同时，导向柱72上设有用于限制滑块71移动距离的限位圈73。上述导向件7同时能起到支撑辐射板3重量的作用。
63.同时本实施例中环形的密封件5的横截面呈内凹的u型结构，具体请参见图17，如此，能避免水堆积在密封件5上。
64.辐射板3上的传感器每隔一定时长，自动检测辐射板3表面温度、表面空气温湿度，并将信号传送至控制器，控制器通过控制风机的正反转、换热件2的进水量、风门34的启闭等来控制辐射板3表面温度高于表面空气露点温度。具体为：当检测到辐射板3表面温度低于表面空气露点温度1℃时，辐射板3上下出风口关闭，风机继续运转，这时腔室10内气压高于大气压，辐射板3朝垂直远离换热件2的方向平移到极限，然后打开上下出风口。稳定之后再次检测辐射板3表面温度和室内温湿度，若辐射板3表面温度已经高于露点温度，则系统继续稳定运行。若辐射板3表面温度仍低于露点温度，则立即调小进入换热件2的供水流量，
提高换热件2表面平均温度，即能提高辐射板3表面温度。这样相比于保持辐射板3不动，直接调节供水流量或温度来得更加迅速，因为水有一定的热惰性，而移动辐射板3能使其温度迅速提高。当检测到辐射板3表面温度高于空气露点温度2℃时，辐射板3上下出风口关闭，风机反转，此时腔室10内的压力低于大气压，辐射板3在压差的作用下更靠近换热件2，辐射板3表面温度快速降低，辐射换热的比例上升。