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CN110906486A - 一种空气循环型毛细管网空调及其控制方法 - Google Patents

一种空气循环型毛细管网空调及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空气循环型毛细管网空调及其控制方法，空气循环型毛细管网空调主要由室内温度调节系统和新风系统两部分组成，在使用时先利用新风系统将室内的空气置换成洁净空气，然后室内温度调节系统再将置换后的空气进行室内循环，在循环过程中对温度进行调节，空气通过开放式的毛细管网释放到室内，由于经过温度调节的空气直接通过毛细管网释放到室内，能够快速的调节室温，并且不会像传统的空调一样产生噪声和风感，新风系统和室内温度调节系统都对排入室内的空气进行过滤，能够保持室内空气的洁净。

Description

一种空气循环型毛细管网空调及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种毛细管网空调，具体地说是一种空气循环型毛细管网空调及其控制方法。
背景技术
随着社会的发展与进步，人们对室内空气质量的要求越来越高，包括对室内空气温度的要求以及空气洁净度的要求等。现有的对室内空气进行调节的技术包括空调、新风系统以及毛细管网空调等，但现有的技术仍存在一些缺点：
传统空调风速较快、送风量大，噪音大，易给人带来不适，尤其是婴幼儿、老年人、病人等抵抗力较弱的群体更为显著；
随着雾霾对人们生活影响的日益深入，现有的新风系统仅仅利用碳吸附对空气进行简单的过滤，远不能满足人们对室内空气质量的要求，尤其在医院、学校等人口密集区，污染的空气更易造成交叉感染；
现有毛细管网空调利用热辐射原理对室温进行调节，增强舒适性，实现无风感，但因采用热辐射方式，温度调节速度较慢且功耗较大。
发明内容
本发明的目的就是提供空气循环型毛细管网空调及其控制方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明是这样实现的：一种空气循环型毛细管网空调，包括室内温度调节系统和新风系统，所述室内温度调节系统包括依次连接的室内取风口、第一风机、过滤装置、温度调节装置、送风口以及毛细管网，所述毛细管网设置于室内的墙壁上，且所述毛细管网通过管路与所述送风口相连接，毛细管网上开有细小的出风口。
所述毛细管网包括主管以及位于所述主管一侧或两侧的若干根副管，所述副管为毛细管，所述副管与所述主管相连通，在所述副管的管壁上开有若干的出风口。
在所述主管的端部设有可关闭的连接口，用于连接另一个毛细管网进行拓展。
所述副管的末端开口。
在所述送风口后设置有第二风机，所述第二风机位于所述出风口与所述毛细管网之间。
所述新风系统包括依次连接的新风取风口、抗菌过滤装置、活性炭吸附装置、温度处理装置、湿度调节装置、负离子净化装置、新风出口以及抽风装置，所述新风出口设置于室内的底部，所述抽风装置设置于室内的顶部，用于将室内的污染空气抽出排到室外。
本发明还公布了一种空气循环型毛细管网空调的控制方法，包括室内温度调节系统控制以及新风系统控制，所述室内温度调节系统控制的步骤为：先采样室内温度和毛细管网空气循环速度，把室温设定值与实际温度偏差转化为设定空气循环速度，再将设定空气循环速度与当前采样空气循环速度进行比较，并将偏差进行PID处理，再用处理后的结果去调整室内温度调节系统内风机的控制功率。
所述新风系统控制的步骤为：先采样室内PM2.5和室内空气湿度，再与设定PM2.5和湿度进行比较，并将偏差转换为空气置换速度设定值，再将空气置换速度设定值与当前采样的新风系统风速进行比较，并将偏差进行PID处理，再用处理后的结果去调整新风系统内风机的控制功率。
本发明的空气循环型毛细管网空调主要由室内温度调节系统和新风系统两部分组成，在使用时先利用新风系统将室内的空气置换成洁净空气，然后室内温度调节系统再将置换后的空气进行室内循环，在循环过程中对温度进行调节，空气通过开放式的毛细管网释放到室内，由于经过温度调节的空气直接通过毛细管网释放到室内，能够快速的调节室温，并且不会像传统的空调一样产生噪声和风感，新风系统和室内温度调节系统都对排入室内的空气进行过滤，能够保持室内空气的洁净。
附图说明
图1是本发明室内温度调节系统的示意图。
图2是本发明新风系统的示意图。
图3是本发明毛细管网的结构示意图。
图4是本发明室内温度调节系统控制算法流程图。
图5是本发明新风系统控制算法流程图。
图中：1、室内取风口；2、第一风机；3、过滤装置；4、温度调节装置；5、送风口；6、毛细管网；7、新风取风口；8、抗菌过滤装置；9、活性炭吸附装置；10、温度处理装置；11、湿度调节装置；12、负离子净化装置；13、新风出口；6-1、主管；6-2、副管；6-3、出风口；6-4、连接口；6-5、第二风机。
具体实施方式
本发明的空气循环型毛细管网空调包括室内温度调节系统和新风系统，在使用时先使用新风系统将室内空气置换成洁净空气，新风系统能够快速的将室内空气进行置换，然后再使用室内温度调节系统对室内的空气进行内循环，调节并维持室内空气的温度。
如图1所示，室内温度调节系统包括依次连接的室内取风口1、第一风机2、过滤装置3、温度调节装置4、送风口5以及毛细管网6，毛细管网6设置于室内的墙壁上，且毛细管网6通过管路与送风口5相连接，毛细管网6上开有细小的出风口6-3。
在第一风机2的作用下，室内的空气由室内取风口1进入至室内温度调节系统，被吸入的空气先经过过滤装置3，由过滤装置3对吸入的空气进行过滤，提高空气的洁净度，然后空气经过温度调节装置4，通过温度调节装置4调节空气的温度，使空气达到预定的温度，以便输出温度适宜的空气。达到设定温度的空气从送风口5输送至各个毛细管网6内，毛细管网6安装在室内的墙壁上，通过毛细管网6上的出风口6-3将温度适宜的空气排出至室内。
如图2所示，新风系统包括依次连接的新风取风口7、抗菌过滤装置83、活性炭吸附装置9、温度处理装置10、湿度调节装置11、负离子净化装置12、新风出口13以及抽风装置，新风出口13设置于室内的底部，抽风装置设置于室内的顶部，用于将室内的污染空气抽出排到室外。
新风系统需要将室内的空气进行置换，首先通过新风取风口7抽取室外的空气，室外空气在进入至室内之前首先需要进行抗菌过滤，通过抗菌过滤装置83将室外空气内的细菌等有害物质进行过滤，经过初步过滤的空气再经过活性炭吸附装置9进行二次过滤，将空气中的微小颗粒以及异味等进行吸附，使进入室内的空气达到较高的纯净度。经过过滤与吸附的空气首先经过温度处理装置10，使进入室内的空气的温度与室内温度相差较小，防止换气时温差过大对人体的健康产生影响。然后空气经过湿度调节装置11，使进入室内的空气的湿度达到要求。然后空气经过负离子净化装置12，进一步提高进入室内的空气的纯净度。最后空气通过出风口6-3排入室内，出风口6-3设置于室内的底部，在室内的顶部设置有抽风装置，将室内的污染空气排到室外，从而快速的将室内的污染空气置换为洁净的空气，并且新置换的空气温度和湿度都与置换前室内的温度以及湿度相近，使在置换后人体不会明显的感觉到差异，防止置换时人体由于温度和湿度的差异产生反应，对身体健康产生影响。
如图3所示，毛细管网6包括主管6-1以及位于主管6-1一侧或两侧的若干根副管6-2，副管6-2为毛细管，副管6-2与主管6-1相连通，在副管6-2的管壁上开有若干的出风口6-3。为了提高出风效率，在主管6-1的两侧一般都设有副管6-2，所有的副管6-2位于同一平面内，当然，也可以根据实际情况改变副管6-2的形状，使毛细管网6贴合具有斜面或拐角的墙面。副管6-2管壁上的出风口6-3都朝向室内布置，在靠近墙壁的一侧不开有出风口6-3。为了进一步提高出风效率，可以将副管6-2的端口设计为开口形式的。在主管6-1的末端设置有连接口6-4，连接口6-4可以连接另一个毛细管网6，从而进行拓展，在一个长度较长的墙壁上可以采用这种方式连接多个毛细管网6。毛细管网6后端不需要连接拓展其他的毛细管网6时，将连接口6-4关闭密封。
其中主管6-1的直径为2cm左右，副管6-2采用PPR管，其外径约为4.3mm，内径约为3.5mm，相邻的两个出风口6-3之间的间距约为2cm，出风口6-3的直径约为1.7cm。
为了进一步提高出风效率，在送风口5后设置有第二风机6-5，第二风机6-5位于出风口6-3与毛细管网6之间，通过第二风机6-5的驱动，提高空气的流动，加快室内空气的循环。
由于采用毛细管网6作为空气循环的出风装置，其产生的噪声很小，并且几乎没有风感，距离毛细管网6一定距离后便不会感觉到风感，实现了室内空气的快速循环，同时无风感、无噪声。
本发明还公布了一种空气循环型毛细管网空调的控制方法，包括室内温度调节系统控制以及新风系统控制。
如图4所示，室内温度调节系统控制的步骤为：先采样室内温度和毛细管网6空气循环速度，把室温设定值与实际温度偏差转化为设定空气循环速度，再将设定空气循环速度与当前采样空气循环速度进行比较，并将偏差进行PID处理，再用处理后的结果去调整室内温度调节系统内风机的控制功率。因为室内温度调节系统通过末端的毛细管网6直接输出一定温度的空气，毛细管网6能够实现无风感、无噪声，可以通过空气循环速度来调节室内的空气达到不同的温度值。温度调节装置4根据设定进行制热或制冷，当室内空气的温度与设定温度相差较小时，控制第一风机2和第二风机6-5处于低功率工作状态；当室内空气温度与设定温度相差较大时，控制第一风机2与第二风机6-5为大功率工作状态。使室内空气的温度由于人的活动、室内外环境的影响等造成的温度变化与室内温度调节系统输出的具有一定温度的空气造成的温度变化相互抵消，从而使室内空气一直处于一个温度平衡的状态。
如图5所示，新风系统控制的步骤为：先采样室内PM2.5和室内空气湿度，再与设定PM2.5和湿度进行比较，并将偏差转换为空气置换速度设定值，再将空气置换速度设定值与当前采样的新风系统风速进行比较，并将偏差进行PID处理，再用处理后的结果去调整新风系统内风机的控制功率。
本发明的空气循环型毛细管网空调主要由室内温度调节系统和新风系统两部分组成，在使用时先利用新风系统将室内的空气置换成洁净空气，然后室内温度调节系统再将置换后的空气进行室内循环，在循环过程中对温度进行调节，空气通过开放式的毛细管网6释放到室内，由于经过温度调节的空气直接通过毛细管网6释放到室内，能够快速的调节室温，并且不会像传统的空调一样产生噪声和风感，新风系统和室内温度调节系统都对排入室内的空气进行过滤，能够保持室内空气的洁净。

Claims (8)

1.一种空气循环型毛细管网空调，其特征在于，包括室内温度调节系统和新风系统，所述室内温度调节系统包括依次连接的室内取风口、第一风机、过滤装置、温度调节装置、送风口以及毛细管网，所述毛细管网设置于室内的墙壁上，且所述毛细管网通过管路与所述送风口相连接，毛细管网上开有细小的出风口。
2.根据权利要求1所述的空气循环型毛细管网空调，其特征在于，所述毛细管网包括主管以及位于所述主管一侧或两侧的若干根副管，所述副管为毛细管，所述副管与所述主管相连通，在所述副管的管壁上开有若干的出风口。
3.根据权利要求2所述的空气循环型毛细管网空调，其特征在于，在所述主管的端部设有可关闭的连接口，用于连接另一个毛细管网进行拓展。
4.根据权利要求2所述的空气循环型毛细管网空调，其特征在于，所述副管的末端开口。
5.根据权利要求1所述的空气循环型毛细管网空调，其特征在于，在所述送风口后设置有第二风机，所述第二风机位于所述出风口与所述毛细管网之间。
6.根据权利要求1所述的空气循环型毛细管网空调，其特征在于，所述新风系统包括依次连接的新风取风口、抗菌过滤装置、活性炭吸附装置、温度处理装置、湿度调节装置、负离子净化装置、新风出口以及抽风装置，所述新风取风口用于吸收室外的空气，所述新风出口设置于室内的底部，所述抽风装置设置于室内的顶部，用于将室内的污染空气抽出排到室外。
7.一种空气循环型毛细管网空调的控制方法，其特征在于，包括室内温度调节系统控制以及新风系统控制，所述室内温度调节系统控制的步骤为：先采样室内温度和毛细管网空气循环速度，把室温设定值与实际温度偏差转化为设定空气循环速度，再将设定空气循环速度与当前采样空气循环速度进行比较，并将偏差进行PID处理，再用处理后的结果去调整室内温度调节系统内风机的控制功率。
8.根据权利要求7所述的空气循环型毛细管网空调的控制方法，其特征在于，所述新风系统控制的步骤为：先采样室内PM2.5和室内空气湿度，再与设定PM2.5和湿度进行比较，并将偏差转换为空气置换速度设定值，再将空气置换速度设定值与当前采样的新风系统风速进行比较，并将偏差进行PID处理，再用处理后的结果去调整新风系统内风机的控制功率。
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