空调设备、分布式置换送风系统及其控制方法

技术领域

本公开涉及空调领域，尤其涉及一种空调设备、分布式置换送风系统及其控制方法。

背景技术

机场航站楼的主要功能区域包括值机办票大厅、安检(联检)区域、候机区域及旅客到达廊、行李提取厅、迎宾厅等，并根据功能特点设有相应的商铺，可满足旅客餐饮、购物等需求。在机场航站楼等高大空间建筑中，室内净空间高达十几米甚至几十米，而人员一般仅在地上2米以内的高度范围内活动。

航站楼是具有明确功能的一类公共交通场站建筑，人员以旅客为主且有明确的目标，相关活动主要包括出发及到达流程等，除候机厅区域旅客停留时间相对较长外，其余旅客空间均属于通过性空间，停留时间很短。传统的航站楼这类高大空间建筑中多采用全空气射流喷口送风方式。此类全空气射流喷口送风方式存在着能耗高、舒适性差、占用空间大的缺点。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种空调设备、分布式置换送风系统及其控制方法，能够提升舒适性。

在本公开的一个方面，提供一种空调设备，包括：

壳体，具有排风口和位于所述壳体内的回风腔，所述回风腔具有回风口和新风进口；

风机，位于所述壳体内，且位于所述回风腔与所述排风口之间，被配置为驱动进入所述回风腔的气流流向所述排风口，并经所述排风口流出所述壳体。

在一些实施例中，所述回风口至少位于所述回风腔的顶部，所述新风进口位于所述回风腔的侧方，所述风机位于所述回风腔的下方。

在一些实施例中，所述空调设备还包括：

新风控制机构，位于所述新风进口，被配置为调整进入所述回风腔的新风流量。

在一些实施例中，所述新风控制机构包括：

新风格栅，设置在所述新风进口，且具有离散分布的多个通孔；

控制板，紧贴所述新风格栅，且相对于所述新风格栅可移动，被配置为通过移动来遮挡所述多个通孔中的部分通孔，以调整通过所述新风格栅的新风风量；

驱动装置，与所述控制板驱动连接，被配置为驱动所述控制板运动，以改变所述控制板遮挡所述新风格栅的通孔数量。

在一些实施例中，所述空调设备还包括：

净化除尘装置，位于所述回风腔内，被配置为对进入所述回风腔的气流进行净化除尘；

过滤板，位于所述回风腔内，且位于所述净化除尘装置与所述风机之间。

在一些实施例中，所述空调设备还包括：

换热器，位于所述壳体内，且位于所述风机与所述排风口之间。

在一些实施例中，所述空调设备还包括：

显示屏，位于所述壳体外壁；

散热器，位于所述回风腔内，被配置为对所述显示屏进行散热。

在一些实施例中，所述显示屏在所述壳体的外壁的正投影与所述回风腔在所述壳体的外壁的正投影至少部分重合；所述散热器包括：多个散热肋条，被配置为通过所述回风腔内的风冷作用对所述显示屏进行散热，

其中，所述多个散热肋条位于所述回风腔内邻近所述显示屏一侧的腔壁表面，且所述多个散热肋条在所述壳体的外壁的正投影位于所述显示屏在所述壳体的外壁的正投影内。

在一些实施例中，所述排风口位于所述显示屏的下侧，所述多个散热肋条沿竖直方向延伸，且在所述回风腔的腔壁表面间隔排布。

在本公开的一个方面，提供一种分布式置换送风系统，包括：

多个空调设备，分别对应于不同的地面送风范围，且被配置为在室内空间的不同位置以落地式进行布置，所述空调设备为前述的空调设备；

多个人体探测装置，被配置为分别对各个空调设备的地面送风范围内的人数进行检测；

多个环境参数检测装置，被配置为分别对各个空调设备的地面送风范围内环境参数进行检测；

控制器，与所述多个人体探测装置、所述多个环境参数检测装置和所述多个空调设备通讯连接，被配置为根据所述多个人体探测装置的探测结果和所述多个环境参数检测装置的检测结果，控制所述多个空调设备进行送风。

在一些实施例中，所述环境参数检测装置包括：温度传感器和空气质量传感器。

在一些实施例中，所述的空调设备还包括：位于所述壳体外壁，且位于所述排风口同侧的显示屏，所述显示屏与所述控制器通讯连接，被配置为显示以下信息至少之一：所述空调设备的送风状态、所述空调设备对应的地面送风范围的温度和空气质量。

在一些实施例中，所述分布式置换送风系统还包括：

区域排风通道，位于所述多个空调设备的上方。

在本公开的一个方面，提供一种前述分布式置换送风系统的控制方法，包括：

探测空调设备的地面送风范围内是否有人，如果有人，则使所述空调设备的风机处于送风状态，否则使所述风机停止送风；

在所述风机处于送风状态下，检测所述空调设备的地面送风范围的温度是否满足设定温度，如果满足设定温度，则使所述风机保持当前转速，否则对所述风机的转速进行调整；

在所述风机处于送风状态下，检测所述空调设备的地面送风范围的空气质量，并根据所述空气质量调整进入所述空调设备的新风进口的新风流量。

因此，根据本公开实施例，在空调设备的壳体内设置具有回风口和新风进口的回风腔，并在壳体内设置风机来驱动回风腔内的气流流向并流出排风口，通过将新风引入回风腔能够提高空调设备排出的空气质量，从而提升空调设备出风范围内人员的舒适性。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开分布式置换送风系统的一些实施例的应用场景示意图；

图2是根据本公开空调设备的一些实施例中空调设备、人体探测装置、环境参数检测装置和控制器的通讯连接示意图；

图3是根据本公开空调设备的一些实施例的外部结构示意图；

图4是根据本公开空调设备的一些实施例的内部结构示意图；

图5是根据本公开空调设备的一些实施例的局部结构示意图；

图6是根据本公开空调设备的一些实施例中新风控制机构的结构示意图；

图7是图6中新风格栅的结构示意图；

图8是图5中散热器的结构示意图；

图9是根据本公开分布式置换送风系统的控制方法的一实施例的流程示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

传统的航站楼这类高大空间建筑中多采用全空气射流喷口送风方式。发明人经研究发现，此类全空气射流喷口送风方式存在着以下缺点：

1、能耗高：受送风距离要求和建筑布置的限制，喷口高度一般为3～5米甚至更高，而人员仅在2米高度范围内活动，造成冷量浪费，而且冬季存在竖直温差大的情况，尽管耗热量很大，但人员活动区域温度仍偏低；另外，全空气方式的风机输送能耗较高，风机压头可达几百Pa甚至上千Pa，送风风速高达6-12m/s，送风温差为8～12℃，每年仅风机耗电就可达几十kW·h/m

2、舒适性差：送风风速高达6-12m/s，到达人体时风速为2-4m/s，送风温差为8～12℃，使得人活动区的污浊空气不能有效排除。因此风速高，送风温差大，污浊空气残留，舒适性差。

3、占用空间大：空调设备尺寸大，占用较多室内建筑面积，并且不够美观，与高大空间建筑场合不配套，不协调。

有鉴于此，本公开实施例提供一种空调设备、分布式置换送风系统及其控制方法，能够提升舒适性。

图1是根据本公开分布式置换送风系统的一些实施例的应用场景示意图。参考图1，在一些实施例中，分布式置换送风系统包括：多个空调设备1，分别对应于不同的地面送风范围，且被配置为在室内空间的不同位置以落地式进行布置。

在一些实施例中，室内空间可以为机场航站楼中的值机大厅、候机大厅等高大空间建筑的室内空间等。在室内空间中，人员活动区C通常在地面21或贴近地面21的位置。通过在室内空间的不同位置使多个空调设备1以落地式进行布置，可实现上回风下送风的送风方式。这种送风方式可以通过空调设备1将气流a1以较低风速(例如风速小于1m/s)、较低紊流度的方式直接送入室内人员活动区C的下部，可提高室内人员活动区C内人员的舒适性。

送入室内的空气先在地面上均匀分布，随后流向热源(人或设备)形成热气流a2以烟羽的形式向上流动，并在室内的上部空间(即图1中顶棚22下侧)形成滞留污浊热空气的污浊热空气区域B，污浊热空气区域B中的部分污浊热空气a3可返回空调设备1的回风口。在污浊热空气区域B下方即为清新冷空气区域A。人员活动区C处于清新冷空气区域A的范围内，因此空气质量较好，舒适度也较好。

在一些实施例中，分布式置换送风系统还包括位于所述多个空调设备1的上方的区域排风通道23，该区域排风通道23可位于污浊热空气区域B，并通过排出污浊热空气区域B的气流来使得室内的余热和污染物向室外排出。这样通过使上浮到高处的污浊热空气排出，有效地提升了人员活动区C的空气品质。

相比于相关技术中的全空气射流喷口送风方式，本实施例由于仅需考虑人员活动区的负荷，无需考虑位于上部的污浊热空气区域B的负荷，这使得分布式置换送风系统的负荷能够减少10～40％。而且本实施例的空调设备可采用较小的送风温差(例如5-8℃)，因此送风温度可相对较高(例如18-20℃)，从而节省供冷能耗。

图2是根据本公开空调设备的一些实施例中空调设备、人体探测装置、环境参数检测装置和控制器的通讯连接示意图。参考图2，在一些实施例中，分布式置换送风系统还包括：多个人体探测装置31、多个环境参数检测装置32和控制器3。多个人体探测装置31被配置为分别对各个空调设备1的地面送风范围内的人数进行检测。在一些实施例中，人体探测装置31包括热红外人体传感器，可设置在空调设备1的壳体上，也可独立于空调设备1设置。

多个环境参数检测装置32被配置为分别对各个空调设备1的地面送风范围内环境参数进行检测。在一些实施例中，环境参数检测装置32包括温度传感器321和空气质量传感器322。在人员活动区C可包括设置在地面21上的多个供人员等候休息的座椅24。温度传感器321和空气质量传感器322可设置在座椅24的下方。

控制器3与所述多个人体探测装置31、所述多个环境参数检测装置32和所述多个空调设备1通讯连接，被配置为根据所述多个人体探测装置31的探测结果和所述多个环境参数检测装置32的检测结果，控制所述多个空调设备1进行送风。控制器3可设置在某个空调设备1中，也可独立于各个空调设备1设置。

图3是根据本公开空调设备的一些实施例的外部结构示意图。图4是根据本公开空调设备的一些实施例的内部结构示意图。图5是根据本公开空调设备的一些实施例的局部结构示意图。图8是图5中散热器的结构示意图。参考图3-图5，在一些实施例中，空调设备1包括壳体11和风机16。壳体11具有排风口13和位于所述壳体11内的回风腔14，所述回风腔14具有回风口141和新风进口142。风机16位于所述壳体11内，且位于所述回风腔14与所述排风口13之间，被配置为驱动进入所述回风腔14的气流流向所述排风口13，并经所述排风口13流出所述壳体11。

本实施例在空调设备的壳体内设置具有回风口和新风进口的回风腔，并在壳体内设置风机来驱动回风腔内的气流流向并流出排风口，通过将新风引入回风腔能够提高空调设备排出的空气质量，从而提升空调设备出风范围内人员的舒适性。另外，空调设备在处理新风时所需的能耗较少。

参考图1、图3-图5，在一些实施例中，回风口141至少位于所述回风腔14的顶部，所述新风进口142位于所述回风腔14的侧方，所述风机16位于所述回风腔14的下方。位于回风腔14顶部的回风口141可接收从上方流动下来的污浊热空气。在一些实施例中，位于回风腔顶部的回风口141位于1.75～2m，略低于污浊热空气区域B与清新冷空气区域A的相接高度(例如位于2.5～3m)，以便于空调设备从顶部接收回风。在回风口141可设置格栅，以便在不阻挡回风的同时，放置上方较大的物体落入回风腔内。在另一些实施例中，回风口141也可以设置在回风腔14的侧方，例如在水平方向上的一侧或两侧，以便增加回风量，促进空调设备周边的空气流动和热量置换。

参考图4，在一些实施例中，空调设备还包括：换热器15。换热器15位于所述壳体11内，且位于所述风机16与所述排风口13之间。换热器15能够使风机16驱动的气流与换热器15内循环的换热工质进行换热，从而使排出的气流的温度更舒适。

在图4中，换热器15可位于排风口13的内侧，且位于风机16的下方。风机16位于回风腔14的下方。排风口13的下沿可与壳体11的底部齐平，这样有利于使排风口下沿与地面平齐，从而保证冷风能够从地面层开始上浮，将整个上下区域的空气都进行交换。并且，通过将回风口设置在壳体顶部，以及设置在排风口所在壁面的其他方向的壳体壁面，可避免高层的污浊热空气在底层热气上浮时冲击导致高层热气紊乱下冲，破坏室内气流。

参考图4和图5，在一些实施例中，空调设备还包括：净化除尘装置144和过滤板145。净化除尘装置144位于所述回风腔14内，被配置为对进入所述回风腔14的气流进行净化除尘。这样可对新风或回风中的污物和灰尘进行净化和去除，从而提高排出的气流空气质量。过滤板145位于所述回风腔14内，且位于所述净化除尘装置144与所述风机16之间。

对于过滤板145来说，设计人员可根据需要选择不同过滤效率的过滤板，以便对气流进行过滤。由于过滤板145位于回风腔14和风机16之间，可阻挡新风引进的或者回风腔内的配件损坏脱落等原因产生的物件进入风机16，以免损坏空调设备或者影响空调设备正常运转等产生质量和安全问题。

参考图3-图5和图8，在一些实施例中，空调设备还包括：显示屏12和散热器143。显示屏12位于所述壳体11外壁，散热器143位于所述回风腔14内，被配置为对所述显示屏12进行散热。显示屏12可以与所述控制器3通讯连接，被配置为显示以下信息至少之一：所述空调设备1的送风状态、所述空调设备1对应的地面送风范围的环境参数，例如温度和空气质量。由于显示屏12在工作时发热，利用回风腔内的散热器143可使得显示屏12的热量得以散出，提高显示屏12的使用寿命和工作状态。在一些实施例中，显示屏12可位于所述壳体11外壁，并位于所述排风口13同侧，可使得位于显示屏12前的人员能够处于更舒适的地面送风区域。

在另一些实施例中，显示屏12还可以被配置为显示航班信息、登机线路图等，这样可利用分布在机场航站楼中的值机大厅、候机大厅的多个空调设备来实现现有集中式的大型显示屏的航班信息的显示功能，以及布置在大厅内的多个指示牌，从而节省多余的空间占用。相应地，也可以在显示屏12上设置语音功能，以提供语音播报提示。另外，显示屏12还可以用于显示商品或服务的业务信息，以及方便旅客的各类提示信息等。

参考图3和图5，在一些实施例中，显示屏12在所述壳体11的外壁的正投影与所述回风腔14在所述壳体11的外壁的正投影至少部分重合。所述散热器143包括：多个散热肋条1432，被配置为通过所述回风腔14内的风冷作用对所述显示屏12进行散热。多个散热肋条1432位于所述回风腔14内邻近所述显示屏12一侧的腔壁表面1431，且所述多个散热肋条1432在所述壳体11的外壁的正投影位于所述显示屏12在所述壳体11的外壁的正投影内。

散热肋条1432可以在冷气流的作用下对显示屏12起冷却作用。在图5和图7中，排风口13位于所述显示屏12的下侧，所述多个散热肋条1432沿竖直方向延伸，且在所述回风腔14的腔壁表面1431间隔排布。这种排布方式的多个散热肋条1432可减少回风腔内的回风阻力，并且回风从散热肋条1432之间通过，可提高散热效果，从而提高显示器的使用性能、安全性和使用寿命。

图6是根据本公开空调设备的一些实施例中新风控制机构的结构示意图。图7是图6中新风格栅的结构示意图。参考图5-图7，在一些实施例中，空调设备1还包括位于所述新风进口142的新风控制机构。新风控制机构被配置为调整进入所述回风腔14的新风流量。通过控制新风流量可使得排风口排出更清新的气流，提高空气质量。

参考图6，在一些实施例中，新风控制机构包括：新风格栅1421、控制板1422和驱动装置。新风格栅1421设置在所述新风进口142，且具有离散分布的多个通孔1421b。控制板1422紧贴所述新风格栅1421，且相对于所述新风格栅1421可移动，被配置为通过移动来遮挡所述多个通孔1421b中的部分通孔1421b，以调整通过所述新风格栅1421的新风风量。

新风进口142可设置在壳体11的侧壁113上，驱动装置与所述控制板1422驱动连接，被配置为驱动所述控制板1422运动，以改变所述控制板1422遮挡所述新风格栅1421的通孔1421b数量。在图6中，驱动装置包括驱动电机1423和传动杆1424，传动杆1424的两端分别与驱动电机1423和控制板1422连接。通过控制板1422的运动可遮挡不同数量的通孔1421b。

在图7中，新风进口142可设置在壳体11的侧壁113上。在图6中，新风格栅1421可形成内凹结构，内凹结构的侧边可设置狭缝，控制板1422可穿过狭缝进入内凹结构，这样既能够通过狭缝对控制板1422进行导向，也能够使得控制板1422贴紧新风格栅1421的各个通孔1421b。

上述空调设备的各个实施例可适用于上述分布式置换送风系统的实施例，而基于上述各个分布式置换送风系统的实施例，本公开公开了对应的控制方法实施例。

图9是根据本公开分布式置换送风系统的控制方法的一实施例的流程示意图。参考图9，在一些实施例中，控制方法包括：

步骤S1、探测空调设备1的地面送风范围内是否有人，如果有人，则执行步骤S3，否则执行步骤S2；

步骤S2、使所述风机16停止送风；

步骤S3、使所述空调设备1的风机16处于送风状态。

在步骤S3中述风机16处于送风状态时，执行步骤S4和/或S5。

在步骤S4中，检测所述空调设备1的地面送风范围的温度是否满足设定温度，如果满足设定温度，则执行步骤S7，否则执行步骤S6；

在步骤S6中，对所述风机16的转速进行调整，并返回步骤S4；

在步骤S7中，使所述风机16保持当前转速。

在步骤S5中，检测所述空调设备1的地面送风范围的空气质量，并根据所述空气质量调整进入所述设备1的新风进口142的新风流量，例如在空气质量为差时，执行步骤S8，即新风控制机构增加新风流量，提高排出气流中的氧气含量，然后返回步骤S5；在空气质量为优时，执行步骤S9，即保持新风当前流量。

在一些实施例中，在显示屏上可显示并实时更新空调设备的送风状态、送风区域的当前温度和空气质量。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。