本發(fā)明涉及一種空氣調(diào)節(jié)單元,尤其涉及一種低姿態(tài)、高效率的風(fēng)機(jī)盤管單元。
背景技術(shù):
風(fēng)機(jī)盤管單元是世界上最流行的空氣調(diào)節(jié)單元類型之一,可以在住宅建筑、商業(yè)建筑和工業(yè)建筑中看到。風(fēng)機(jī)盤管單元本質(zhì)上是包括加熱或冷卻盤管和風(fēng)機(jī)的設(shè)備。由于風(fēng)機(jī)盤管單元簡(jiǎn)單,其在安裝方面往往比具有空氣處理單元的管道冷卻和加熱系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)。但是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)在溫度可控區(qū)內(nèi),風(fēng)機(jī)盤管單元會(huì)產(chǎn)生噪音。此外,如果風(fēng)機(jī)盤管單元或“全空氣”系統(tǒng)安裝在垂吊式天花板內(nèi),那么其可能需要大的樓面至樓面高度以提供容納風(fēng)機(jī)盤管單元的空間。由于必須移開垂吊式天花板才能接近單元,這些風(fēng)機(jī)盤管單元也會(huì)使得維護(hù)復(fù)雜。
盒式空氣調(diào)節(jié)單元為風(fēng)機(jī)盤管單元形式,其中天花板安裝盒被安裝在天花板空隙中,從而只能看到面板(fascia)。內(nèi)部單元合并冷卻或加熱盤管,定向門片使空氣以兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)不同方向繞房間分布。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
從第一方面考慮,本發(fā)明提供一種空氣調(diào)節(jié)單元,包括:一主體,所述主體包括空氣進(jìn)氣口和空氣出氣口,所述主體在所述空氣進(jìn)氣口和所述空氣出氣口之間限定氣流通道;一風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述氣流通道內(nèi);以及一熱元件,所述熱元件設(shè)置在所述風(fēng)機(jī)的氣流通道上游,其中所述主體具有第一面,所述空氣出氣口設(shè)置在所述第一面上,以及,其中所述空氣進(jìn)氣口和所述熱元件設(shè)置在所述第一面的周邊。
優(yōu)選地,所述空氣進(jìn)氣口和所述熱元件只設(shè)置在所述第一面的周邊。
該配置在熱元件處提供用于經(jīng)過風(fēng)機(jī)的給定總氣流的氣流速度,其比現(xiàn)有技術(shù)配置的熱元件處的氣流速度更低,在現(xiàn)有技術(shù)配置中空氣進(jìn)氣口和熱元件位于單元的面的中心/單元主體內(nèi)的中心。第一面的周邊可以比更中心位置獲得更大的表面積。
優(yōu)選地,所述空氣進(jìn)氣口和所述熱元件沿著所述第一面的至少50%周邊延伸,更優(yōu)選地,沿所述第一面的至少70%周邊延伸。在優(yōu)選實(shí)施例中,所述第一面的周邊也可以包括連接建筑設(shè)施的空間,例如電力和/或用于所述熱元件的進(jìn)入/出去工作流體。優(yōu)選地,所述熱元件和所述空氣進(jìn)氣口關(guān)于所述第一面的周邊圍繞整個(gè)可用空間延伸,在上述情況下其為不需要用于連接建筑設(shè)施的空間。
優(yōu)選地,所述空氣進(jìn)氣口、所述空氣出氣口和所述氣流通道布置為使得使用時(shí)經(jīng)過所述熱元件處的氣流通道的氣流速度低于經(jīng)過所述風(fēng)機(jī)下游(例如所述風(fēng)機(jī)輸出處)的氣流通道的氣流速度的50%,優(yōu)選地,低于30%。在所述風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的相當(dāng)?shù)偷臍鈮涸黾拥牡胤?,這近似相當(dāng)于所述熱元件處的氣流通道橫截面積為所述風(fēng)機(jī)輸出處的氣流通道橫截面積的至少兩倍,優(yōu)選地,為至少三倍。
在優(yōu)選實(shí)施例中,所述空氣調(diào)節(jié)單元的布置可以使得驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)在所述第一面上產(chǎn)生大約0.8米/秒的空氣輸出速度時(shí),經(jīng)過熱元件處的氣流通道的氣流速度在0.5和1.5米/秒之間,優(yōu)選地,大約0.5到0.7米/秒。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大多數(shù)風(fēng)機(jī)盤管單元,其以大約2.5米/秒的空氣速度在冷卻盤管中運(yùn)行。
利用上述熱元件處降低的氣流速度,該配置既降低了經(jīng)過所述熱元件的壓力降,也增加了所述熱元件和所述氣流之間的熱轉(zhuǎn)換率。因此,可以增加熱轉(zhuǎn)換率,同時(shí)也減少風(fēng)機(jī)執(zhí)行所需的工作。
所述主體可以包括從所述第一面的周邊延伸的一個(gè)或多個(gè)第二面,所述空氣進(jìn)氣口可以設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)第二面上。
優(yōu)選地,所述一個(gè)或多個(gè)第二面通常垂直于(例如在大約30°內(nèi)垂直于)所述第一面。因此,所述一個(gè)或多個(gè)第二面可以基本上為所述單元的側(cè)面,其中所述第一面作為正面。可以設(shè)置任意數(shù)目的側(cè)面,例如在所述主體為矩形的地方將有四個(gè)側(cè)面。也可以使用其它形狀,例如具有三角形形狀的空氣調(diào)節(jié)單元將具有三個(gè)側(cè)面。
所述第一面可以為所述空氣調(diào)節(jié)單元的前板。關(guān)于這一點(diǎn),所述前板為面向所述溫度控制空間的所述空氣調(diào)節(jié)單元的一部分。因此,優(yōu)選地,所述第一面適配為使得使用時(shí)暴露到溫度控制空間。
在優(yōu)選實(shí)施例中,所述空氣調(diào)節(jié)單元的第一面是矩形的,優(yōu)選地,具有低于600mm的寬度和低于600mm的長(zhǎng)度。優(yōu)選地,所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體一般為長(zhǎng)方體。這使得所述主體能夠方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)天花板格柵中。為一般長(zhǎng)方體形狀時(shí),所述第二面為長(zhǎng)方體的側(cè)面,遠(yuǎn)離矩形的第一面的側(cè)面延伸并且一般垂直于所述第一面的表面。
優(yōu)選地,所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體具有低于300mm的厚度,更優(yōu)選地,低于250mm,最優(yōu)選地,200mm或更少。傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管單元不能實(shí)現(xiàn)該厚度。但是,本發(fā)明的配置允許實(shí)現(xiàn)這些低的厚度。
在一些實(shí)施例中,所述熱元件可以包括用于與經(jīng)過盤管的氣流進(jìn)行熱交換的熱盤管,例如水冷式盤管。這可以布置在只有冷卻(“兩管”)盤管配置中或者冷卻和加熱(“四管”)盤管配置中。所述熱元件可以進(jìn)一步包括靠近所述空氣進(jìn)氣口的熱交換肋片,從而使得盤管和空氣之間的熱傳遞最大化。
在可替代實(shí)施例中,相反地,所述熱元件可以是一冷梁,用于與流過該冷梁的空氣進(jìn)行熱交換。
優(yōu)選地,所述風(fēng)機(jī)被定向使得所述風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線基本上垂直于所述第一面。這允許使用相當(dāng)大直徑的風(fēng)機(jī)而不用增加所述單元的主體的厚度(也就是從所述主體正面到背部的距離)。在一些實(shí)施例中,所述風(fēng)機(jī)的直徑可以大于200mm。將要注意的是,所述風(fēng)機(jī)在第一面上和所述單元中心處的優(yōu)選放置允許用于大直徑風(fēng)機(jī)的最大化空間,而不用限制可以用于圍繞所述風(fēng)機(jī)周邊處的所述空氣進(jìn)氣口和所述熱元件的空間。
優(yōu)選地,所述風(fēng)機(jī)為無殼風(fēng)機(jī)。無殼風(fēng)機(jī)具有比風(fēng)機(jī)盤管單元中通常使用的貫流式和離心式通風(fēng)機(jī)具有更低壓力降和噪音輸出。
優(yōu)選地,所述風(fēng)機(jī)將空氣直接排進(jìn)所述溫度控制空間。這與風(fēng)機(jī)通過進(jìn)一步的下游組件排放空氣(例如擴(kuò)散器肋片、輔助管道系統(tǒng)等等)的大多數(shù)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單元的配置相反。
所述風(fēng)機(jī)也可以配置為給輸出到所述溫度控制空間的空氣提供旋轉(zhuǎn)效果。也就是說,空氣以循環(huán)流動(dòng)散開的模式直接從風(fēng)機(jī)葉片的尖端排出。盡管使用旋流風(fēng)口的傳統(tǒng)單元也可以實(shí)現(xiàn)類似的效果,但是這隨著氣流被葉片重新改變方向會(huì)導(dǎo)致能量消耗。所述旋轉(zhuǎn)效果產(chǎn)生高誘導(dǎo)氣流,這是需要的,因?yàn)槠淠軌驅(qū)⒗淇諝庖霂в懈俚臍饬黠L(fēng)險(xiǎn)的調(diào)節(jié)過的空間。使用所述風(fēng)機(jī)提供所述旋轉(zhuǎn)效果而不是通過葉片,使得空氣的方向改變最小化,并使得能量消耗最小化。
所述風(fēng)機(jī)的葉輪可以包括位于葉輪尖端的斜坡,用于將要排出空氣之前增加空氣向下的速度。這可以幫助實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的高誘導(dǎo)空氣模式。在一些實(shí)施例中,可以在風(fēng)機(jī)上游的氣流通道中包括轉(zhuǎn)向葉片以在所述空氣進(jìn)氣口和所述風(fēng)機(jī)之間的彎曲處平滑氣流、減少摩擦并降低壓力降。
如任一上述詳細(xì)描述的空氣調(diào)節(jié)單元,可以配置為豎直安裝,也就是第一面基本上豎直延伸。在這樣的配置中,如果第一面的周邊包括用于連接建筑設(shè)施的空間,例如電力和/或用于所述熱元件的進(jìn)入/出去工作流體,那么該空間將設(shè)置在所述第一面的上部基本上水平延伸的周邊一側(cè)上。所述熱元件和所述空氣進(jìn)氣口將關(guān)于所述第一面的周邊圍繞基本上整個(gè)可用空間延伸,在該情況下其將是不需要用于連接建筑設(shè)施的空間,也就是說,所述第一面的關(guān)于下部基本上水平延伸周邊一側(cè)和關(guān)于基本上豎直延伸周邊一側(cè)的空間。在這樣的配置中,沿著所述第一面的下部基本上水平延伸的周邊一側(cè)的熱元件的部分可以設(shè)置為與豎直/正面成傾斜角度,優(yōu)選地,為大約30度的角度。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述熱元件安裝到所述主體的第一殼體部分,所述風(fēng)機(jī)安裝到所述主體的第二殼體部分,所述第二殼體部分關(guān)于第一殼體鉸接。因此,所述第二殼體部分可以通過鉸鏈能夠關(guān)于所述第一殼體部分從第一位置旋轉(zhuǎn)到第二位置,其中所述風(fēng)機(jī)在所述第一位置能夠操作為正常使用并在所述第二位置能夠進(jìn)入以維護(hù)。優(yōu)選地,所述第二殼體部分包括第一面并適配為使得使用時(shí)暴露到溫度控制空間。
因此,所述空氣調(diào)節(jié)單元可以允許“自主接近(self-access)”。也就是說,可以僅僅通過松開和旋轉(zhuǎn)第二殼體接觸需要通道(例如用于維護(hù))的所述空氣調(diào)節(jié)單元的組件(例如所述風(fēng)機(jī)或所述過濾器),而不是如現(xiàn)在所需的例如需要移開天花板瓦片和拆卸或移開風(fēng)機(jī)盤管單元。因?yàn)榭尚D(zhuǎn)的第二殼體部分保持附接到所述單元的剩余部分,所述單元的剩余部分附接到天花板或其它支撐,所以可以在原地進(jìn)行維護(hù)而不需要切斷電源供給或加熱/冷卻源。
所述空氣調(diào)節(jié)單元可以在風(fēng)機(jī)上游的氣流通道中包括空氣過濾器,優(yōu)選地,也在熱元件的上游。
優(yōu)選地,所述過濾器配置在所述主體內(nèi),從而當(dāng)所述第二殼體部分在所述第一位置時(shí)所述過濾器不能移出所述主體,當(dāng)所述第二殼體部分在所述第二位置時(shí)所述過濾器能夠移出所述主體。在一些配置中,所述過濾器可以可拆卸地安裝在所述第一殼體部分內(nèi)。
優(yōu)選地,所述空氣調(diào)節(jié)單元還包括配置為使得使用時(shí)豎直地位于至少所述熱元件下方的滴水盤。在設(shè)置多個(gè)熱元件的地方,所述滴水盤將與所有豎直元件交疊。因此,所述滴水盤配置為捕捉以冷卻模式運(yùn)行時(shí)在所述熱元件上形成的冷凝水。當(dāng)任意熱元件設(shè)置為與豎直方向成傾斜角度時(shí),例如當(dāng)所述空氣調(diào)節(jié)單元配置為豎直安裝時(shí),所述滴水盤可以與成角度的熱元件僅僅部分交疊以給外側(cè)空氣經(jīng)過下部水平延伸的第二面到成角度的熱元件的流動(dòng)留下空余空間。冷凝水將流下成角度的面以在所述滴水盤中收集。所述滴水盤(或一個(gè)或多個(gè)另外的滴水盤)也可以設(shè)置在空氣調(diào)節(jié)單元的進(jìn)一步的冷卻組件下方,例如連接到所述熱元件的冷卻介質(zhì)閥和管子。
優(yōu)選地,所述滴水盤或每一個(gè)滴水盤包括親水性構(gòu)件,例如由親水性材料形成的管子,其設(shè)置在所述滴水盤內(nèi)以收集由所述滴水盤捕捉的冷凝水。親水性材料的使用允許水被吸進(jìn)所述材料,避免增加空氣調(diào)節(jié)單元厚度的重力排水的需求。相反地,冷凝水可以通過所述構(gòu)件被驅(qū)動(dòng)沿著滴水盤,所述滴水盤沿著其長(zhǎng)度基本上是水平或者甚至在空氣調(diào)節(jié)單元不是完全等高安裝的情況下向上稍微傾斜。
所述滴水盤可以具有配置為使用時(shí)朝著所述親水性構(gòu)件引導(dǎo)冷凝水的傾斜底版。這允許使用更小的親水性構(gòu)件而不用大幅增加單元的厚度。優(yōu)選地,所述滴水盤是細(xì)長(zhǎng)的,傾斜度垂直于盤的縱向方向,也就是說,為了朝著基本上在所述滴水盤長(zhǎng)度運(yùn)行的細(xì)長(zhǎng)親水性構(gòu)件引導(dǎo)冷凝水。優(yōu)選地,所述滴水盤的配置使得使用時(shí)在其縱向方向上基本上是水平的。優(yōu)選地,由于空氣調(diào)節(jié)單元非常薄,所以不能通過所述滴水盤的整個(gè)長(zhǎng)度設(shè)置陡峭的坡度以將冷凝水排到單個(gè)排水位置。相反地,局部坡度將冷凝水引導(dǎo)到收集冷凝水的所述親水性構(gòu)件。
所述空氣調(diào)節(jié)單元還包括配置為沿著所述親水性構(gòu)件驅(qū)動(dòng)冷凝水的泵。在一些實(shí)施例中,可以靠近所述親水性構(gòu)件設(shè)置水分檢測(cè)器,例如水分檢測(cè)帶,接著所述泵可以配置為當(dāng)所述水分檢測(cè)器檢測(cè)到水分時(shí)啟動(dòng)。因此,當(dāng)所述親水性構(gòu)件浸透冷凝水時(shí),將檢測(cè)到?jīng)]有被吸收的水分,泵將啟動(dòng),例如在預(yù)定的時(shí)間周期將所述親水性構(gòu)件吸收的水分排出。接著,這使得啟動(dòng)泵的時(shí)間最小化,降低了泵所需的能量和任何泵的噪音。所述泵將配置為運(yùn)行時(shí)具有最小的噪音。
優(yōu)選地,所述空氣調(diào)節(jié)單元還包括:一安裝框架,所述安裝框架適配為在第一次固定期間安裝到所述天花板并包括用于連接所述空氣調(diào)節(jié)單元的設(shè)備的可隔離連接,其中所述主體適配為在第二次固定期間安裝到所述安裝框架。
通過該配置,所述安裝框架可以在第一次固定期間安裝,所述設(shè)備(例如輸電線、控制線和/或冷卻/加熱介質(zhì)管道)可以連接到可隔離連接上。所以,在第二次固定的后面時(shí)間,可以安裝所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體。這意味著可以最優(yōu)化工作流程,因?yàn)楦鞣N設(shè)備當(dāng)其安裝在天花板時(shí)僅僅需要連接到所述安裝框架。這比在安裝所述空氣調(diào)節(jié)單元時(shí)同時(shí)安裝它們所有更有效,這為致力于在不同時(shí)候進(jìn)行連接的不同行業(yè)提供靈活性。
在一個(gè)實(shí)施例中,安裝空氣調(diào)節(jié)單元的方法包括:將所述安裝框架固定到天花板;安裝天花板設(shè)備,終止于所述安裝框架的可隔離連接處;安裝垂吊式天花板;以及將所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體安裝到所述安裝框架上。
在一些實(shí)施例中,所述空氣出氣口可以適配為容納發(fā)光設(shè)備。也就是說,例如,其可以包括用于插入燈的燈具附件。接著,輸出空氣圍繞燈具輸出,允許所述空氣調(diào)節(jié)單元提供雙重功能。所述空氣出氣口可以進(jìn)一步配置為用作發(fā)光設(shè)備的光線擴(kuò)散器。
在一些實(shí)施例中,所述空氣調(diào)節(jié)單元可以適配為從天花板懸吊下來,例如作為垂吊。這可以適合于具有暴露的天花板的零售使用或餐廳。朝著移除垂吊式天花板并具有暴露的設(shè)備和懸掛單元的辦公室設(shè)計(jì)也有行動(dòng)。在這樣的實(shí)施例中,所述主體可以包括鉸接以允許進(jìn)入的第二面。
在所述空氣調(diào)節(jié)單元適配為懸吊的地方,所述單元可以進(jìn)一步包括圍繞所述主體的邊緣構(gòu)件。優(yōu)選地,邊緣構(gòu)件具有一外邊界,所述外邊界具有低于所述主體厚度60%的高度。難以從下方看到所述邊緣構(gòu)件的背部,這產(chǎn)生薄單元的錯(cuò)覺。
所述邊緣構(gòu)件可以包括另外的設(shè)備,例如燈具、火災(zāi)探測(cè)器、灑水器、公告設(shè)施等等,因此允許所述空氣調(diào)節(jié)單元用作多設(shè)備單元。
還可以從本發(fā)明的一實(shí)施例看出,提供一種包括空氣調(diào)節(jié)單元的結(jié)構(gòu),其中所述結(jié)構(gòu)包括地板、天花板和限定在所述地板和所述天花板之間的溫度控制空間,其中所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體設(shè)置在所述天花板的天花板空隙內(nèi),從而所述第一面暴露到所述溫度控制空間。
在一些實(shí)施例中,所述結(jié)構(gòu)的布置使得空氣通過所述地板的地板空隙被吸進(jìn)所述溫度控制空間內(nèi)。
還可以從本發(fā)明的可替代實(shí)施例看出,提供一種包括空氣調(diào)節(jié)單元的結(jié)構(gòu),其中所述結(jié)構(gòu)包括地板、天花板、豎直墻壁和限定在所述地板、所述天花板和所述墻壁之間的溫度控制空間,其中所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體設(shè)置在所述豎直墻壁內(nèi),從而所述第一面是豎直的并暴露到所述溫度控制空間。所述豎直墻壁可以包括靠近所述空氣調(diào)節(jié)單元的空氣進(jìn)氣口的空隙,腔體與所述溫度控制空間進(jìn)行氣體流通。
在該配置中,豎直安裝的空氣調(diào)節(jié)單元可以安裝到墻壁內(nèi)。所述空氣調(diào)節(jié)單元的低姿態(tài)使得其能夠安裝在墻壁中而不會(huì)過分限制房間內(nèi)的空間。該配置尤其可以很好適于小計(jì)算機(jī)機(jī)房,例如ser(小機(jī)房)或scr(子通訊機(jī)房)。
上述冷凝水排出特征在其自身方面被認(rèn)為是新穎的和具有創(chuàng)造性的。因此,從另一方面看,本發(fā)明提供一種用于空氣調(diào)節(jié)單元的冷凝水排出系統(tǒng),包括:一親水性構(gòu)件;一泵,所述泵配置為沿著所述親水性構(gòu)件驅(qū)動(dòng)冷凝水;一滴水盤,所述滴水盤用于使用時(shí)朝著所述親水性構(gòu)件收集冷凝水和引導(dǎo)冷凝水;以及一水分檢測(cè)器,所述水分檢測(cè)器配置為靠近所述親水性構(gòu)件,其中所述泵配置為所述水分檢測(cè)器檢測(cè)到水分時(shí)啟動(dòng)。
所述親水性構(gòu)件的使用允許冷凝水被吸進(jìn)提供上述優(yōu)點(diǎn)的材料內(nèi)。
所述滴水盤可以具有上述使用時(shí)朝著所述親水性構(gòu)件引導(dǎo)冷凝水的傾斜底版。
所述冷凝水排出系統(tǒng)可以有利地與上述類型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組合,但是其還提供與其它空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一起的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)槿菁{冷凝水排出系統(tǒng)所需的深度/高度被該方面的系統(tǒng)降低了。因此,可以重新設(shè)計(jì)任意空氣調(diào)節(jié)單元以具有低姿態(tài),甚至當(dāng)空間受限時(shí)可以包括冷凝水排出系統(tǒng)。考慮到空氣調(diào)節(jié)單元具有“濕”模式,這可以是顯著的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槠湓黾铀鰡卧梢杂谄鋬?nèi)操作的溫度和濕度范圍。另外,所述冷凝水排出系統(tǒng)在收集冷凝水時(shí)由于親水性材料的使用可以更有效。這降低了滴水、泄漏和溢出的風(fēng)險(xiǎn)。
可旋轉(zhuǎn)的第二殼體部分的使用在其自身方面也認(rèn)為是新穎和具有創(chuàng)造性的。因此,從另一個(gè)方面看,本發(fā)明提供一種空氣調(diào)節(jié)單元,包括:一熱元件,所述熱元件安裝到一第一殼體部分;以及一風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)安裝到一第二殼體部分,所述第二殼體部分關(guān)于所述第一殼體部分鉸接,其中,所述第二殼體部分通過鉸鏈能夠關(guān)于所述第一殼體部分從第一位置旋轉(zhuǎn)到第二位置;以及其中,所述風(fēng)機(jī)能夠在所述第一位置操作并在所述第二位置能夠進(jìn)入以維護(hù)。優(yōu)選地,所述第二殼體部分包括第一面并適配為使得使用時(shí)暴露到溫度控制空間。
有利地,如上所述,該空氣調(diào)節(jié)單元允許“自主接近”。
該方面的單元或上述方面的單元可以與本發(fā)明的第一方面有關(guān)的上述任何所有特征(利用或不利用第一方面自身的特征)一起或者單獨(dú)組合。
附圖說明
現(xiàn)將僅以舉例并參照附圖的方式來詳細(xì)敘述本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例,其中:
圖1示出了通過建筑的剖面圖描述空氣調(diào)節(jié)單元的氣流;
圖2示出了圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的主體的剖面平面圖;
圖3a和3b示出了分別沿圖2中剖面線a-a和b-b得到的圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的主體的剖面圖;
圖4示出了圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的熱盤管的平面示意圖;
圖5示出了用于給圖1的空氣調(diào)節(jié)單元供給冷卻或加熱液體介質(zhì)的主要管道配置;
圖6示出了圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的冷凝水排出系統(tǒng);
圖7示出了經(jīng)過圖6的冷凝水排出系統(tǒng)的縱向剖面圖;
圖8示出了經(jīng)過圖7的冷凝水排出系統(tǒng)的橫向剖面圖;
圖9示出了圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的安裝框架的剖面圖;
圖10示出了圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的安裝框架的平面圖;
圖11示出了安裝到天花板的圖1的空氣調(diào)節(jié)單元;
圖12示出了維護(hù)位置上的圖1的空氣調(diào)節(jié)單元;
圖13和14示出了結(jié)合圖1的空氣調(diào)節(jié)單元的典型天花板布局;
圖15示出了可替代的空氣調(diào)節(jié)單元的剖面圖;
圖16示出了另一可替代的空氣調(diào)節(jié)單元的剖面圖;
圖17示出了進(jìn)一步的空氣調(diào)節(jié)單元的剖面圖;
圖18示出了仍然進(jìn)一步的可替代的空氣調(diào)節(jié)單元的剖面圖;
圖19示出了結(jié)合圖18的空氣調(diào)節(jié)單元的典型天花板布局;
圖20示出了另一空氣調(diào)節(jié)單元的剖面圖;
圖21示出了圖20的空氣調(diào)節(jié)單元的立體圖;
圖22示出了另外一個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元的剖面圖;
圖23示出了從圖22的空氣調(diào)節(jié)單元下方觀察的平面圖;
圖24a示出了經(jīng)過配置為豎直安裝的另一個(gè)可替代的空氣調(diào)節(jié)單元的正面剖面圖;
圖24b示出了圖24a的空氣調(diào)節(jié)單元的側(cè)面剖面圖;
圖24c示出了圖24a的空氣調(diào)節(jié)單元的平面剖面圖,其詳細(xì)示出了其中的冷凝水排出系統(tǒng);
圖25示出了結(jié)合圖24的空氣調(diào)節(jié)單元的典型計(jì)算機(jī)機(jī)房布局。
具體實(shí)施方式
圖1通過典型建筑的剖面圖描述通過空氣調(diào)節(jié)單元2的氣流。應(yīng)該注意到,雖然此處集中對(duì)該空氣調(diào)節(jié)單元在建筑中的使用進(jìn)行詳細(xì)描述,但是其也可以同樣地適合于交通應(yīng)用,例如用于客車和鐵道車或其它情況,因?yàn)樗鼈兙哂械偷母叨取K鼋ㄖ褂玫匕鍤馐?提供外側(cè)空氣供給,使用天花板氣室6用于空氣排出。外側(cè)空氣通過在高架地板12中形成的地板出氣口10從地板氣室4進(jìn)入溫度控制空間8。如圖1所示,空氣在空間8內(nèi)循環(huán),最終通過垂吊式天花板14被排出,通過天花板開口16(例如通過燈具)進(jìn)入天花板氣室6。
該布置可能不適合一些工程,例如在需要煙氣排出管道系統(tǒng)的地方,但是該布置旨在表示一種典型配置。根據(jù)從建筑中央核心的空氣供給到氣室4、6周邊的20到30米的假設(shè)流動(dòng)距離,200mm的深度適合于每一個(gè)供給和排出氣室4、6。
天花板空隙6的淺深度將需要管道、線纜和其它設(shè)備的仔細(xì)協(xié)調(diào)。如圖所示,在天花板空隙6內(nèi)與空氣調(diào)節(jié)單元2來往傳送用于空氣調(diào)節(jié)單元2的設(shè)備18。該設(shè)備18包括冷卻/加熱液體介質(zhì)(例如冷卻或加熱的水)、供給到空氣調(diào)節(jié)單元2的動(dòng)力和控制、冷凝水以及空氣調(diào)節(jié)單元2的返回制冷劑。
空氣調(diào)節(jié)單元2被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)相同的舒適質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),例如風(fēng)機(jī)盤管單元、冷梁、冷卻天花板、變風(fēng)量(vav)箱等等,同時(shí)空氣調(diào)節(jié)單元2只有200mm高。這通??梢詾榻ㄖ拿恳粯菍痈叨裙?jié)省300mm。對(duì)于高度限制到45m(大約12個(gè)樓層,樓層到樓層高度為3.7m)的建筑,這將在同一整體建筑高度內(nèi)增加一個(gè)樓層。
此外,空氣調(diào)節(jié)單元2不需要可供進(jìn)入的天花板,相反地,可以安放在上述狹窄的200mm天花板空隙6中。并且,與傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)相比,沒有輔助管道系統(tǒng),并且可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上主要管道系統(tǒng)。
以下將討論在垂吊式天花板14安裝之前或安裝之后,用于空氣調(diào)節(jié)單元2的管道系統(tǒng)和管道可以作為第一次固定的一部分進(jìn)行安裝,接著可以在第二次固定期間安裝包括風(fēng)機(jī)28和盤管26的空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3。調(diào)試、維護(hù)甚至單元更換可以在天花板14安裝之后進(jìn)行。
圖2示出了圖1所示的空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3的剖面平面圖。圖3a和3b示出了沿剖面線a-a和b-b得到的主體3的剖面圖。
空氣調(diào)節(jié)單元2由具有正面、背面和四個(gè)側(cè)面的主體3限定。主體3的正面和背面一般相互平行,側(cè)面一般與正面和背面垂直。優(yōu)選地,提供合適的固定機(jī)構(gòu)1(可以包括螺桿)以適當(dāng)?shù)匕惭b空氣調(diào)節(jié)單元2。安裝的時(shí)候,其正面暴露到溫度控制空間8。
所述正面基本上為具有大約600mm×600mm尺寸的正方形,其大小適合標(biāo)準(zhǔn)天花板柵格(但是當(dāng)然可以使用其它形狀和/或尺寸)。所述單元在正面和背面之間大約為200mm的高度。
所述正面包括具有空氣出氣口22的儀表板20,經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣經(jīng)過空氣出氣口22直接注入溫度控制空間8,也就是說沒有輔助管道系統(tǒng)。在所述儀表板中,空氣出氣口22可以包括穿孔,并且優(yōu)選地,在出氣口22上,儀表板20至少50%被穿孔。所述側(cè)面包括空氣進(jìn)氣口24,空氣經(jīng)過空氣進(jìn)氣口24被吸進(jìn)空氣調(diào)節(jié)單元2。空氣進(jìn)氣口24在正常操作期間通常不可見,所以可以簡(jiǎn)單地包括開口,但是如果需要的話,也可以使用過濾器30等等防止大碎屑進(jìn)入單元2。
空氣進(jìn)氣口24和空氣出氣口22之間設(shè)有氣流通道,空氣流過所述氣流通道并被調(diào)節(jié)。在該配置中,所述氣流通道由風(fēng)機(jī)板27a限定,風(fēng)機(jī)板27a將流入風(fēng)機(jī)28的空氣和從風(fēng)機(jī)28輸出的空氣分開。
主體3內(nèi)設(shè)置有用于加熱和/或冷卻所述氣流通道中的空氣的一個(gè)或多個(gè)熱元件26以及用于驅(qū)動(dòng)空氣的風(fēng)機(jī)28。熱元件26設(shè)置在風(fēng)機(jī)28的上游。主體3內(nèi)還可以設(shè)置多個(gè)空氣過濾器30。空氣過濾器30設(shè)置在熱元件28的上游??諝膺^濾器30和熱元件26設(shè)置為靠近每一個(gè)空氣進(jìn)氣口24。優(yōu)選地,空氣過濾器30由其上部邊緣和側(cè)面邊緣上的各自的空氣過濾器導(dǎo)軌30a保持??諝膺^濾器30由其下部邊緣上的夾子保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
空氣進(jìn)氣口24設(shè)置在空氣調(diào)節(jié)單元2四個(gè)側(cè)面中的三個(gè)側(cè)面上。為了使得熱元件26上方的氣流速度最小,需要使得空氣進(jìn)氣口面積最大。但是,必須留出一些空間讓設(shè)備18進(jìn)入所述單元。因此,進(jìn)氣口24不可能覆蓋超過大約三個(gè)半的側(cè)面(少于空氣調(diào)節(jié)單元2的邊緣的大約90%)。但是,空氣調(diào)節(jié)單元2當(dāng)然還可以與更少數(shù)目的進(jìn)氣口24一起運(yùn)行,例如空氣進(jìn)氣口24可以設(shè)置在僅僅兩個(gè)側(cè)面上,也就是沿著空氣調(diào)節(jié)單元2的周邊的至少50%。
擋板29a設(shè)置在所述空氣調(diào)節(jié)單元的第四個(gè)面上,包圍風(fēng)機(jī)控制單元29和冷凝泵52并防止繞開熱元件26的空氣被吸進(jìn)來。
通過繞空氣調(diào)節(jié)單元2周邊提供空氣進(jìn)氣口24,進(jìn)氣口面積可以最大化。在該空氣調(diào)節(jié)單元2中,流過熱元件26的空氣以大約0.6到1.0米/秒流動(dòng),其顯著地小于傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單元,在傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單元中,熱元件26上的空氣速度為大約2.5米/秒。這提高了與熱元件26的來回?zé)醾鬟f,并減少了穿過熱元件26的壓力降,允許使用更小的風(fēng)機(jī)28,因此允許空氣調(diào)節(jié)單元2做的比傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單元更薄,在傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單元中,在中心處空氣會(huì)以相當(dāng)高的速度被吸進(jìn)來。
運(yùn)行過程中,空氣進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)器2,基本上水平地經(jīng)過空氣進(jìn)氣口24到所述氣流通道內(nèi)。該空氣繼續(xù)基本上水平地經(jīng)過其中一個(gè)空氣過濾器30并穿過熱元件26的區(qū)域。接著,該空氣被向下垂直吸進(jìn)風(fēng)機(jī)28并通過空氣出氣口22直接從空氣調(diào)節(jié)單元2排出到溫度控制空間8內(nèi)。
空氣調(diào)節(jié)單元2可以包括接近風(fēng)機(jī)28以平滑氣流并減少摩擦的導(dǎo)向葉片(未示出)。圖2示出的配置相當(dāng)于通過氣室的90度彎曲。在該位置安裝導(dǎo)向葉片可以將用于該彎曲的壓力降降低到用于氣室配置(也就是沒有任何導(dǎo)向葉片)的壓力降的50%。
風(fēng)機(jī)28是無殼風(fēng)機(jī),其具有比風(fēng)機(jī)盤管單元中通常使用的貫流式通風(fēng)機(jī)具有更低壓力降和噪音的已知特點(diǎn)。所述風(fēng)機(jī)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)(未示出),其可以為dc馬達(dá)以給到良好的能量性能和變速能力。
風(fēng)機(jī)28的葉片配置為用于將從出氣口排出的空氣引導(dǎo)為以循環(huán)流動(dòng)散開的模式。所述葉片可以包括用于即將排出之前增加空氣向下的速度以實(shí)現(xiàn)所需空氣模式的斜坡(ramp)。
為了示出該配置的效率,現(xiàn)在將描述一個(gè)典型的不作為限制的具體示例。根據(jù)25pa下0.23m3/s、70%的風(fēng)機(jī)效率和90%的馬達(dá)效率的選擇,風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗將為大約9w。服務(wù)于25m2的樓層面積時(shí),這為0.36w/m2的風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗。這大大小于通常的風(fēng)機(jī)盤管單元風(fēng)機(jī)能量的5w/m2的“經(jīng)驗(yàn)法則”概念設(shè)計(jì)階段容差。
在英國(guó)建筑規(guī)范l部分中,需要實(shí)現(xiàn)最小的特定風(fēng)機(jī)功率(sfp),按每單位空氣流速(升/秒)動(dòng)力(瓦特)計(jì)算。對(duì)于風(fēng)機(jī)盤管單元和其它終端單元,從l部分能量計(jì)算推斷的所需sfp為0.3或更小。使用以上數(shù)據(jù),sfp為0.039。這再一次遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過所述需求。
在可替代的配置中,可以使用混合流風(fēng)機(jī),也就是中心具有彎曲葉片,在邊界處改變?yōu)榇怪比~片。這樣的風(fēng)機(jī)也可以滿足低噪音和低能量消耗的條件,同時(shí)適合于狹窄的空氣調(diào)節(jié)單元2,例如具有200mm的高度。
風(fēng)機(jī)28葉片的設(shè)計(jì)使得空氣調(diào)節(jié)單元2提供旋轉(zhuǎn)氣流模式,與旋流風(fēng)口相似。該空氣以循環(huán)流動(dòng)散開的模式直接從風(fēng)機(jī)葉片的尖端排出。這意味著對(duì)于方向的最小改變以及因此最小的能量損失來說,可以實(shí)現(xiàn)高誘導(dǎo)氣流。
需要使得空氣調(diào)節(jié)單元2內(nèi)風(fēng)機(jī)28的振動(dòng)最小以使得噪音最小。這可以通過使用高質(zhì)量、良好均衡的風(fēng)機(jī)28和在支撐所述風(fēng)機(jī)的點(diǎn)上使用減震器27b實(shí)現(xiàn)。例如,風(fēng)機(jī)28由風(fēng)機(jī)板27支撐并通過減震器27b連接。
空氣調(diào)節(jié)單元2的正面包括在出氣口22處具有大約50%開口的穿孔儀表板20。這足夠空氣通過而不會(huì)改變氣流特性。
因?yàn)閬碜燥L(fēng)機(jī)28的氣流模式不依賴于相鄰天花板的康達(dá)效應(yīng),所以空氣調(diào)節(jié)單元2可以懸掛安裝(以下將進(jìn)行討論)并將具有和安裝在天花板的單元2一樣的氣流模式。該風(fēng)機(jī)配置也意味著氣流可以降低到幾乎為零而沒有冷空氣傾瀉。冷空氣傾瀉是由于通常在天花板下方水平流動(dòng)并由于康達(dá)效應(yīng)貼附著天花板的冷空氣氣流變得與天花板脫離,由此降落到帶有隨后的冷氣流風(fēng)險(xiǎn)的所占有空間(傾瀉)的現(xiàn)象。
所述空氣調(diào)節(jié)單元還包括圍繞主體3的側(cè)面限定的空氣進(jìn)氣口24。
如上所述,熱元件26沿空氣調(diào)節(jié)單元2的三個(gè)周邊側(cè)面設(shè)置。在該空氣調(diào)節(jié)單元2中,熱元件26包括用于使得熱傳遞最大化的熱盤管26b和熱交換肋片26a。熱盤管26b通過一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水管18a接收加熱水或冷卻水,接著這些加熱水或冷卻水在通過回水管18b回水以重新生成之前用泵輸送經(jīng)過盤管26a。冷凝泵52可以位于切換閥和控制閥32a和32b下方或靠近切換閥和控制閥32a和32b并將冷凝水泵進(jìn)冷凝回水管道18c"。
圖4和5分別示意性地示出了熱盤管26b和相應(yīng)的暖通空調(diào)(hvac)基礎(chǔ)設(shè)施。本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)單元2根據(jù)需要使用單一的盤管26b,具有閥32a、32b以提供從加熱管18a"、18b"到冷卻管18a'、18b'的切換。雖然這給回路增加了復(fù)雜度,但是其在驅(qū)動(dòng)空氣經(jīng)過盤管26b時(shí)減少了能量損失。
圖4示出了通過冷卻進(jìn)水管18a'供給冷卻水的冷卻配置。為了使得盤管26b中的熱傳遞最大化,使用逆流熱交換器配置?,F(xiàn)在描述一個(gè)典型的非限制性的具體示例——14℃的流動(dòng)水進(jìn)入下游的一組管道,水平經(jīng)過所述盤管,加熱達(dá)到15.5℃,接著通過上游的一組管道返回,并返回到17℃的冷卻回水管18b'。在冷卻模式下(如圖4所示),逆流熱交換配置意味著最冷的水(來自進(jìn)水管18a')靠近離開冷卻盤管26b(徑向內(nèi)側(cè))的空氣,較暖的水(到回水管18b')靠近進(jìn)入冷卻盤管26b(徑向外側(cè))的空氣。這產(chǎn)生熱交換過程的最有效利用,并產(chǎn)生最低可能的空氣調(diào)節(jié)器輸出溫度。
在可替代的配置中,可以省略切換閥32a、32b以及加熱介質(zhì)進(jìn)水和回水管18a"、18b",使得盤管26b提供單冷型盤管26。在這樣的配置中,需要的時(shí)候可以將分開的加熱單元設(shè)置在建筑的周邊進(jìn)行加熱。
在進(jìn)一步的可替代的配置中,可以靠近單冷型盤管26b設(shè)置分開的加熱盤管。這是和傳統(tǒng)冷卻和加熱(‘四管’)風(fēng)機(jī)盤管單元相同的配置。但是,這具有增加盤管壓力降并由此增加能量使用并降低整體空氣調(diào)節(jié)單元效率的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的配置為雙排盤管26b,在空氣調(diào)節(jié)單元2的三側(cè)的每一側(cè)分成三節(jié)。這只是典型的,可以使用其它節(jié)數(shù)和/或排數(shù),例如,空氣進(jìn)氣口24和盤管26a相應(yīng)節(jié)可以僅僅設(shè)置在兩側(cè)。并且根據(jù)負(fù)荷(duty),一排或三排盤管26a也是恰當(dāng)?shù)摹?/p>
圖5示出了用于給多個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元2提供冷卻和加熱介質(zhì)的hvac基礎(chǔ)設(shè)施。在該基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi),用于空氣調(diào)節(jié)單元2的冷卻系統(tǒng)36通常與加熱系統(tǒng)34獨(dú)立開來。首先描述冷卻系統(tǒng)36。
冷卻系統(tǒng)36包括冷凝器38(例如冷卻塔)和冷卻單元40。用于空氣調(diào)節(jié)單元2的冷卻介質(zhì)(例如水)由冷卻單元40冷卻,熱量被冷凝器38驅(qū)散。
傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行溫度接近大約6℃流動(dòng)和大約10到12℃回水。然而,這些溫度將導(dǎo)致大部分室內(nèi)條件下的冷凝,因此必須包括冷凝水排出系統(tǒng)。
為了避免冷凝,可替代的途徑為使用更高的水溫,典型地為10到12℃流動(dòng)和14到16℃回水。這些溫度將不會(huì)導(dǎo)致大部分室內(nèi)條件下的冷凝(但是通常仍然包括冷凝水排出系統(tǒng))。
本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)單元2已經(jīng)選定為具有運(yùn)行使用非冷卻的低能源的選項(xiàng),具有14℃流動(dòng)和17℃回水,但是也可以使用其它工作溫度。
在一個(gè)運(yùn)行模式期間,使用冷卻單元40將所述冷卻介質(zhì)冷卻到流動(dòng)溫度。在另一運(yùn)行模式下,來自冷凝器38的水(冷卻水)可以直接用作冷卻源。在英國(guó)(uk),可能一年的大部分時(shí)間里運(yùn)行這樣一個(gè)配置,使用來自冷卻塔38的冷凝水直接冷卻。根據(jù)塔的大小,為了從冷卻塔直接傳遞14℃的設(shè)計(jì)流動(dòng)溫度,環(huán)境濕球溫度不得不為11℃或更低,以產(chǎn)生濕球和流動(dòng)溫度之間3℃的差異。例如在倫敦,環(huán)境濕球溫度在一年的至少50%小時(shí)數(shù)內(nèi)低于11℃。
因此,在冬天,通過將冷卻塔流動(dòng)和回水閥42a、42b連接到各自的冷卻循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)和回水閥44a、44b,可以將來自冷卻塔38的水直接連接到空氣調(diào)節(jié)單元2。在夏天,冷卻塔38將連接到冷卻單元40,具有例如30℃流動(dòng)和35℃回水的冷卻水溫度。冷卻單元40將產(chǎn)生所需溫度的冷卻水。
也可以使用其它低能量冷卻水來源,例如冷卻塔40可以通過使用例如河水和/或地下水代替或補(bǔ)充。
如果水冷式冷卻單元40用于冷卻選項(xiàng),在高的環(huán)境溫度下,例如在35℃/30℃溫度下運(yùn)行,冷卻回路可以配置為通過將冷卻塔流動(dòng)和回水閥42a、42b連接到各自的加熱循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)和回水閥46a、46b,給加熱系統(tǒng)34提供冷卻塔38的水。這可以用于熱回收,給需要加熱的空氣調(diào)節(jié)單元2提供“免費(fèi)的”加熱。
如上所述,即使在使用相當(dāng)高的運(yùn)行溫度以使冷凝最小化的地方,仍然普遍地包括冷凝水排出系統(tǒng)50(盡管這在需要的時(shí)候可以省略)。接著在需要的時(shí)候,冷凝水排出系統(tǒng)50的使用允許空氣調(diào)節(jié)單元2在更低溫度下運(yùn)行。其也意味著單元2可以用于混合模式建筑,也就是在一年的一部分時(shí)間里使用自然通風(fēng)的地方。(在具有密封正面的完全空氣調(diào)節(jié)建筑中,濕度可以保持到低數(shù)值以避免冷凝,例如40%rh。在自然通風(fēng)的建筑中,這是不可能的,可能出現(xiàn)達(dá)到100%rh的濕度,其將導(dǎo)致冷卻表面的冷凝,例如空氣調(diào)節(jié)單元冷卻盤管)。
圖6示出了用于空氣調(diào)節(jié)單元2的冷凝水排出系統(tǒng)50。圖7示出了經(jīng)過冷凝水排出系統(tǒng)50的縱剖面,圖8示出了經(jīng)過冷凝水排出系統(tǒng)50的橫剖面。
由于空氣調(diào)節(jié)單元2的深度淺,重力排水是不可行。當(dāng)不可能進(jìn)行重力排水并且需要排出冷凝水時(shí),必須通過泵輸送。所述冷凝水排出系統(tǒng)包括冷凝泵52和滴水盤54,由例如塑料、鋁或其它合適材料制成,下方設(shè)置單元2的一個(gè)或多個(gè)冷卻元件,例如部分冷卻盤管26b和/或冷卻水控制閥32a、32b。優(yōu)選地,冷凝泵52為可變幾何類型,不需要水坑(sump)或浮動(dòng)開關(guān)。與需要水坑的離心泵相比,隨著冷凝水在滴水盤54中聚集,泵52將緩慢運(yùn)行以排出冷凝水,并且只有在聚集足夠的量以后才用泵輸送冷凝水。
例如以具有親水涂層的管道形式,設(shè)置親水性冷凝水收集構(gòu)件56,優(yōu)選地,其在滴水盤54的長(zhǎng)度上運(yùn)行。親水涂層允許水通過涂層而不允許空氣通過。這意味著構(gòu)件56將在沿著其長(zhǎng)度的任意點(diǎn)上收集冷凝水。
同時(shí)設(shè)置水分傳感器58,例如水分敏感導(dǎo)體,優(yōu)選地,其也在滴水盤54的長(zhǎng)度上運(yùn)行。如果檢測(cè)到水分超過臨界水分水平,那么將觸發(fā)泵52。冷凝水控制系統(tǒng)50也可以具有在冷卻水累積例如如果出現(xiàn)故障的情況下關(guān)閉冷卻水供給和風(fēng)機(jī)28的超馳控制.
通過使用冷凝水控制系統(tǒng)50,由親水性構(gòu)件56捕捉所有冷凝水,接著由泵52泵出空氣調(diào)節(jié)單元2。
空氣調(diào)節(jié)單元2被設(shè)計(jì)為在兩階段中安裝,對(duì)應(yīng)第一次固定和第二次固定。首先,在第一次固定的時(shí)候?qū)Π惭b框架60進(jìn)行安裝。圖9示出了安裝框架60的剖面圖,圖10示出了安裝框架60的平面圖。接著,如圖11所示,在第二次固定時(shí)安裝空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3。
安裝框架60包括適配為在第一次固定期間安裝到天花板的下端背面的剛體部分62。進(jìn)一步地,剛體部分62包括提升部分64,優(yōu)選地,提升部分64靠近主體部分62的角落,適配為容納螺桿66,例如通過內(nèi)螺紋通孔。在第二次固定期間,螺桿66為框架60提供將安裝空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3安裝到所述安裝框架的機(jī)構(gòu)。
安裝框架60可以進(jìn)一步包括附接到安裝框架60的用于某些設(shè)備18的流體連接點(diǎn)68,例如進(jìn)水和出水冷卻/加熱介質(zhì)管18a、18b。圖10示出了一對(duì)管——如之前所述,如果為四管系統(tǒng),可以為兩對(duì)。當(dāng)在第二次固定期間安裝時(shí),也可以在安裝框架60內(nèi)設(shè)置柔性連接70以將安裝框架60的流體連接點(diǎn)68連接到空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3。每一個(gè)連接點(diǎn)68應(yīng)該包括隔離閥69以允許單獨(dú)的空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3在沒有關(guān)閉設(shè)備時(shí)被移除到更大的網(wǎng)絡(luò)。
類似地,安裝框架60也可以包括用于其它設(shè)備18的附接到安裝框架60的電連接點(diǎn)72,例如動(dòng)力和控制電纜。每一個(gè)電連接點(diǎn)72可以包括熔融支柱(spur)和接口盒。
優(yōu)選地,將柔性管和電纜定位為足夠短,以使其在“自主接近”模式下打開時(shí)通過手動(dòng)從下方經(jīng)過所述空氣調(diào)節(jié)單元的主體被接近。
以下介紹安裝順序:
第一次固定
·天花板平板下側(cè)的準(zhǔn)備(也就是使之水平、干燥和清潔)。
·陳列天花板格柵和組件。
·安裝框架60到天花板平板的固定(或者用于假天花板格柵的正確陳列)。
·設(shè)備管道的安裝,終止于安裝框架60上的流體連接點(diǎn)68。
·動(dòng)力和控制電纜的安裝,終止于安裝框架60上的電連接點(diǎn)72。
·用于其它設(shè)備的動(dòng)力、電纜和管道的安裝(這些不用于空氣調(diào)節(jié)單元2)。
第二次固定
·天花板格柵的安裝。
·燈和其它主要天花板組件的安裝。
·天花板瓦片的安裝。
·空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3在安裝框架60上的安裝。
在典型假天花板中有許多組件,一些需要比其它更多的通道。通常,冷卻水(chw)&低溫?zé)崴?lthw)管道、灑水器管道、電纜托盤和電纜將作為第一次固定項(xiàng)目進(jìn)行安裝,并將保持相對(duì)不變,直到出現(xiàn)大的裝修。一旦這些組件安裝好,它們不大可能需要通道。
通常確實(shí)需要通道的組件(要么用于天花板上升后的調(diào)試,要么之后的維護(hù))包括燈具、煙霧報(bào)警器和hvac組件,例如平衡調(diào)節(jié)器、平衡閥、風(fēng)機(jī)盤管過濾器和控制箱。這些組件按傳統(tǒng)安裝(要么具有進(jìn)入面板,要么具有完全可進(jìn)入的天花板)進(jìn)入。如圖12所示,相反地,此處所述的空氣調(diào)節(jié)單元2配置為提供自主接近。
空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3由兩個(gè)殼體部分76、78組成。第一殼體部分76安裝到天花板,例如通過安裝框架60。第二殼體部分78通過鉸鏈附接到第一殼體部分76,從而可以從運(yùn)行位置(如圖2)旋轉(zhuǎn)到維護(hù)位置(圖12所示)。移動(dòng)到所述維護(hù)位置時(shí),包括主體2正面的第二殼體部分78擺動(dòng)進(jìn)入熱控制空間8以給空氣調(diào)節(jié)單元2的組件提供通道。
熱元件26安裝在第一殼體部分76內(nèi)。這意味著在空氣調(diào)節(jié)單元2上進(jìn)行維護(hù)時(shí)不需要切斷冷卻/加熱介質(zhì)供給。
風(fēng)機(jī)28、風(fēng)機(jī)板27和馬達(dá)安裝在第二殼體部分78內(nèi),從而當(dāng)?shù)诙んw部分78移動(dòng)到維護(hù)位置時(shí)它們與之一起下擺。這允許工人進(jìn)行維護(hù)時(shí)(當(dāng)使用梯子的時(shí)候)在他前面的齊眼高度處工作,而不是在高于他的頭部的單元2上工作,這是具有可以在原地維護(hù)的傳統(tǒng)風(fēng)扇盤管單元的情況。該工作位置更安全和更舒服。
風(fēng)機(jī)28可以包括同樣安裝在第二殼體部分78上的風(fēng)機(jī)控制箱29。接著,風(fēng)機(jī)控制箱29的顯示可以配置為進(jìn)行維護(hù)或調(diào)試的工人易于讀取。再一次地,這可以在齊眼高度處易于讀取,而不是需要工人工作時(shí)向上看。
在維護(hù)位置上,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)已經(jīng)與第二殼體部分78一起被移到旁邊,易于接近空氣調(diào)節(jié)單元2的各種帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥(例如切換閥32a和32b和隔離閥69)。類似地,易于接近同樣安裝到第一殼體部分76的冷凝泵52和滴水盤54。
過濾器30被定位為使得它們可以垂直向下滑動(dòng)以在維護(hù)位置上清潔和更換。
如圖11所示,需要的時(shí)候可以分離空氣調(diào)節(jié)單元2并退出天花板。為此,第二殼體部分78下擺進(jìn)入維護(hù)位置,隔離與動(dòng)力、冷卻/加熱介質(zhì)和冷凝水的連接(通過閥69),并切斷柔性連接70,以及將四個(gè)角固定螺栓68從第一殼體部分76松開以從安裝框架60斷開第一殼體部分76。接著可以謹(jǐn)慎地將整個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元2退出天花板。
圖13和14示出了結(jié)合空氣調(diào)節(jié)單元2的典型天花板布局。
在圖13的布局中,照明燈具16布置為每9m2提供一個(gè)照明燈具16,空氣調(diào)節(jié)單元2布置為每24m2提供一個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元2。
在圖14的布局中,照明燈具16布置為提供與圖13的布局一樣的照明密度,但是空氣調(diào)節(jié)單元2布置為每7.2m2提供一個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元2。此外,在建筑的周邊(圖14的右手側(cè))設(shè)置更大密度的空氣調(diào)節(jié)單元2以考慮結(jié)構(gòu)載荷(外部條件)。
圖15到25示出了上述關(guān)于圖1到14的空氣調(diào)節(jié)單元2的各種可替代的配置。除了以下討論的差異,以下可替代的空氣調(diào)節(jié)單元的配置與上述空氣調(diào)節(jié)單元2中的配置相同。
圖15示出了空氣調(diào)節(jié)單元102,其中空氣調(diào)節(jié)單元102的主體103與圖1到14示出的第一空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3相同。
在圖15中,空氣調(diào)節(jié)單元102安裝在具有大約500mm的更傳統(tǒng)天花板深度的天花板中。這樣的主要優(yōu)點(diǎn)是其允許管道外側(cè)空氣供給118a,而不是按圖1到14示出的空氣調(diào)節(jié)單元2所使用的那樣使用氣室地板供給4。
圖16示出了空氣調(diào)節(jié)單元202,其中熱元件226包括冷梁226。冷梁226的使用提供了非常大面積的熱元件。這增加了氣流和熱元件226之間的熱傳導(dǎo),并減少了經(jīng)過熱元件226的壓力降。
如圖15,雖然該配置需要更厚的單元202,但這使用允許管道外側(cè)空氣供給218a。
在該配置中,空氣進(jìn)氣口224仍然布置在空氣調(diào)節(jié)單元202的側(cè)面,繞著其周邊。通過風(fēng)機(jī)228驅(qū)動(dòng)空氣通過空氣進(jìn)氣口224水平進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)單元202,接著驅(qū)動(dòng)空氣豎直向下通過空氣過濾器230,接著通過冷梁226。接著其通過風(fēng)機(jī)228以旋轉(zhuǎn)模式輸出進(jìn)入溫度控制空間8。
在使用冷梁226而不是冷卻盤管26b的地方,可以對(duì)冷凝水排出系統(tǒng)做某些修改。在該空氣調(diào)節(jié)單元202中,冷凝水護(hù)罩254a設(shè)置在風(fēng)機(jī)228上方以防止冷凝水落入風(fēng)機(jī)228。冷凝水托盤254豎直配置在冷梁226下方(也就是橫過正面的背部)以從冷梁226收集冷凝水。冷凝水護(hù)罩254a配置為將落入風(fēng)機(jī)228的冷凝水導(dǎo)入冷凝水托盤254。
如上,親水性構(gòu)件設(shè)置在冷凝水托盤254內(nèi)以收集冷凝水,并且冷凝泵252用于沿著所述親水性構(gòu)件驅(qū)動(dòng)所述冷凝水并排出空氣調(diào)節(jié)單元202。
圖17示出了垂吊懸吊配置,其中空氣調(diào)節(jié)單元302的主體303從天花板懸吊下來。這可以適合于具有暴露的天花板的零售使用或餐廳。朝著移除垂吊式天花板并具有暴露的設(shè)備和懸掛單元的辦公室設(shè)計(jì)也有行動(dòng)。
在該配置中,主體303的側(cè)面包括穿孔的儀表面板325,其可以鉸接為允許接近圍繞主體303正面周邊的過濾器。
空氣調(diào)節(jié)單元的主體303的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖1到14所示的空氣調(diào)節(jié)單元2的主體3相比沒有改變。特別地,如上所述,空氣以循環(huán)流動(dòng)散開的模式直接從風(fēng)機(jī)葉片的尖端排出。因?yàn)闅饬髂J讲灰蕾囉谙噜徧旎ò宓目颠_(dá)效應(yīng),所以空氣調(diào)節(jié)單元302可以懸掛安裝,但是仍然實(shí)現(xiàn)和安裝在天花板的單元2一樣的氣流模式。
圖18示出了可以合并到本文所述任何空氣調(diào)節(jié)單元的修改。
在該配置中,風(fēng)機(jī)板427的傾斜表面用作反射led光源480的強(qiáng)光的擴(kuò)散器,以在下方空間產(chǎn)生擴(kuò)散的照明效果。覆蓋所述空氣調(diào)節(jié)單元全部下側(cè)的穿孔板22沒有在該配置中顯示出來——板是剛性的并且寬度減小到覆蓋風(fēng)機(jī)并支撐led光源480所需的最小寬度。作為組成部分的燈具用于暴露垂吊型式的空氣調(diào)節(jié)單元302時(shí)的優(yōu)點(diǎn)為:?jiǎn)卧?02可以被視為照明燈具,而不是作為不發(fā)光的懸掛形狀。
圖19示出了結(jié)合該空氣調(diào)節(jié)單元402的進(jìn)一步的典型天花板布局。為了提供所需照明密度,每9m2設(shè)置一個(gè)空氣調(diào)節(jié)單元402。但是,這看起來并不刺眼,因?yàn)榭諝庹{(diào)節(jié)單元402并非被認(rèn)為是那樣的。
圖20和21示出了空氣調(diào)節(jié)單元502,其為圖17所示的垂吊空氣調(diào)節(jié)單元302的變形。
空氣調(diào)節(jié)單元502的主體503從天花板懸吊下來??諝庹{(diào)節(jié)單元502還包括邊緣構(gòu)件582。所述邊緣構(gòu)件可以包括方向朝下的燈584和/或方向朝上的燈586。
空氣調(diào)節(jié)單元502通過具有帶有薄外形的相當(dāng)寬的單元502而配置為看起來具有吸引力。目的是為了可視深度,也就是邊緣構(gòu)件582的側(cè)面板588的高度大約為空氣調(diào)節(jié)單元502的寬度的10%??梢詮膱D20看出,邊緣構(gòu)件582的背面是傾斜的,從而很難從下方看到傾斜的背面板。在該示例中,邊緣構(gòu)件582的側(cè)面板588具有大約100mm的高度,邊緣構(gòu)件582具有200mm的寬度。這造成空氣調(diào)節(jié)單元502具有大約1000mm×1000mm×100mm的明顯尺寸。
優(yōu)選地,側(cè)面板588和儀表板520具有高光潔度,例如不銹鋼。為了提供“干凈的”外觀,邊緣構(gòu)件582的背面板可以包括穿孔的空氣進(jìn)氣口590以允許空氣被吸進(jìn)不可見的上側(cè),通過邊緣構(gòu)件582進(jìn)入主體503的空氣進(jìn)氣口524。
圖22和23示出了多重設(shè)備空氣調(diào)節(jié)單元602,其為圖20和21所示的垂吊空氣調(diào)節(jié)單元502的變形。
在辦公室使用在單一單元中合并所需的所有機(jī)械電氣管道(mep)組件的多重設(shè)備單元602已經(jīng)是一種趨勢(shì)。多重設(shè)備空氣調(diào)節(jié)單元602具有提供燈具684的邊緣構(gòu)件682,以及各種其它設(shè)備692,例如煙霧報(bào)警器或探熱器、灑水器、公告/語音報(bào)警揚(yáng)聲器和/或被動(dòng)式紅外(pir)探測(cè)器。
圖24a到c示出了豎直空氣調(diào)節(jié)單元。所述空氣調(diào)節(jié)單元與圖1到4所示的空氣調(diào)節(jié)單元2相同,除了冷凝水排出系統(tǒng)50經(jīng)過修改,從而提供在熱元件下方豎直隔開的滴水盤和以傾斜角度設(shè)置的盤管。
盤管26還設(shè)置在三側(cè)上。其布置為使得可以從三個(gè)盤管的每一個(gè)收集冷凝水。單元的頂側(cè)包括風(fēng)機(jī)控制、控制閥和冷凝泵。在該部分下方可以設(shè)置具有親水性排水管分支的上部小滴水盤。
基本上豎直延伸的兩側(cè)盤管26具有與圖1到4所示的空氣調(diào)節(jié)單元2相同的大小和負(fù)荷。相比之下,如圖24b最清楚地看出,基本上水平延伸的最下方的三個(gè)盤管的長(zhǎng)度和高度更小,并且與豎直方向成大約30度設(shè)置。氣流經(jīng)過過濾器30的整個(gè)寬度進(jìn)入所述空氣調(diào)節(jié)單元的下表面,其允許保持低的壓力降。如圖24b箭頭所示,空氣經(jīng)過盤管下方滴水盤的側(cè)面,經(jīng)過所述盤管,接著向上進(jìn)入所述單元。在沒有被滴水盤覆蓋的區(qū)域中,所述盤管與豎直面成大約30度的角度以允許空氣以一角度流入所述單元。從圖24c看出,基本上為平面的滴水盤54(除了豎直凸出的側(cè)壁)具有延伸穿過成角度的盤管26的整個(gè)寬度的細(xì)長(zhǎng)中間部分和從所述中間部分末端凸出以整體位于豎直延伸的側(cè)盤管26下方的末端部分。在成角度的盤管26的面上形成的任何冷凝水將流下所述成角度的盤管的面進(jìn)入所述滴水盤,被其中間部分捕捉。在豎直延伸的側(cè)盤管的面上形成的任何冷凝水將由所述末端部分收集。雖然此處說明了成角度的盤管26為30度的角度,但是各種可替代的傾斜角度將提供所需效果。
側(cè)盤管和成角度的下部盤管之間的冷卻盤管管道連接是錯(cuò)綜復(fù)雜的。豎直延伸的側(cè)盤管的上游面上的管子被連接到水平成角度盤管的上游面上的管子,接著回到相對(duì)的豎直延伸的側(cè)盤管的上游面。同樣對(duì)下游管也這么做。這使得管道連接配置與圖1到4所示的配置相同。
親水性排水管的分支從單元頂部的冷凝泵流下以從下部托盤移除冷凝水。在可替代的配置中,相反地,可以使用重力配置從兩個(gè)滴水盤移除冷凝水。
可以在單元的上方、下方或到單元的側(cè)面設(shè)置空隙以留出回水空氣通道。外側(cè)空氣可以通過單獨(dú)的單元管道輸送或供給。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,雖然考慮到成角度的盤管和可替代的冷凝水收集配置,但是關(guān)于上述實(shí)施例陳述的任何調(diào)整或替換可以應(yīng)用于參考圖24a到c所述的豎直配置。
豎直的空氣調(diào)節(jié)單元可以用于旅館或會(huì)議中心功能廳、住宅建筑、辦公室或?qū)W校。其可以位于窗臺(tái)下方,可以進(jìn)一步地用于地下中轉(zhuǎn)站/平臺(tái)以冷卻計(jì)算機(jī)機(jī)房。
一個(gè)選擇是使用200mm深的區(qū)域,正如基于天花板的空氣調(diào)節(jié)單元2。如果根據(jù)0.2m3/秒和600×600的擴(kuò)散器,面速度將為0.55m/s面速度,其對(duì)于一些應(yīng)用來說太高。但是,如果單元702的深度增加到250至300mm并使用擴(kuò)散板723,那么面速度可以降低到0.25m/s。如果供給溫度還設(shè)置為18℃,那么單元702將重新產(chǎn)生位移擴(kuò)散器的供給條件,已知其對(duì)于靠近擴(kuò)散器的居住者產(chǎn)生可接受的舒適度。
如果在墻壁上安裝一排豎直空氣調(diào)節(jié)單元702,可以實(shí)現(xiàn)用于冷卻例如小計(jì)算機(jī)機(jī)房(例如ser(小機(jī)房)或scr(子通訊機(jī)房))的冷卻負(fù)載需求,伴隨著單獨(dú)一排支架794。圖25示出了該配置。
在帶有三個(gè)計(jì)算機(jī)支架794(每一個(gè)具有1.5kw的傳統(tǒng)冷卻負(fù)載)的草繪示例中,負(fù)載和冷卻容量將為:
負(fù)載
3個(gè)支架@1.5kw=4.5kw
需要的恢復(fù)力:n+1
冷卻容量
冷卻負(fù)載:10個(gè)單元@1.9kw=19kw
恢復(fù)力:2個(gè)單元@1.9kw=n+2
冷卻容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)支架的需求,并且可以容納6.3kw的高密度支架。
所有的設(shè)備和管道容納在冷卻壁中,在選定的設(shè)備上方?jīng)]有管道運(yùn)行。