本發(fā)明涉及暖通空調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及用于制冷供熱的一種輻射空調(diào)。

背景技術(shù)：

目前廣泛使用的空調(diào)基本采用對(duì)流換熱實(shí)現(xiàn)制冷或采暖。這種對(duì)流式空調(diào)存在著諸多缺點(diǎn)，如換熱氣流吹過(guò)人體，影響了人體舒適度,室內(nèi)溫度不均勻,達(dá)到同樣冷暖舒適度情況下能耗過(guò)高,室內(nèi)風(fēng)機(jī)存在一定的噪音，且容易積累灰塵、滋生病菌。

輻射空調(diào)是一種更好的提供制冷供暖的空調(diào)設(shè)備。輻射空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能、無(wú)噪音、體感舒適等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前廣泛使用的地暖作為冬季采暖方式就是一種輻射空調(diào)系統(tǒng)。然而，輻射空調(diào)在夏季制冷時(shí)，如果輻射表面溫度低于空氣露點(diǎn)溫度就會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，冷凝液積聚在輻射表面，會(huì)影響輻射效率，并導(dǎo)致發(fā)霉。為了克服輻射空調(diào)的結(jié)露問(wèn)題，一般設(shè)計(jì)的輻射空調(diào)必須配備有相應(yīng)的新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行空氣交換和除濕。但這種恒溫恒濕的系統(tǒng)復(fù)雜程度高、投入大，而且限制了門和窗戶的自由開啟。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，CN 102563781 A設(shè)計(jì)了一種垂直式的輻射金屬板，輻射板與室內(nèi)換熱器不接觸，兩者之間形成一個(gè)狹窄的風(fēng)道，利用重力進(jìn)行對(duì)流換熱，室內(nèi)換熱器下設(shè)置冷凝水托盤收集室內(nèi)換熱器上的冷凝水。CN 105627439 A設(shè)計(jì)了一種吊頂透射式冷熱輻射空調(diào)，在輻射板外設(shè)置有一個(gè)紅外線透射板，在輻射板與紅外透射板之間形成一個(gè)空氣層，利用紅外線透射板對(duì)紅外線的吸收、折射率低的特點(diǎn)建立輻射板與人體間的紅外輻射熱傳遞。上述這類設(shè)計(jì)本質(zhì)上而言都是采用的兩層輻射板設(shè)計(jì)，僅內(nèi)層布置冷熱水管。這類設(shè)計(jì)只是一定程度上緩解凝結(jié)水問(wèn)題，仍然都需要專門的除濕裝置，而且兩次輻射導(dǎo)致輻射增加一層熱阻，傳熱效率低、響應(yīng)慢，難以廣泛使用。CN 103982017提出了一種防凝露的金屬輻射板，即將金屬板進(jìn)行超疏水處理，在潮濕環(huán)境下，低溫冷表面不會(huì)出現(xiàn)凝露；但是實(shí)際環(huán)境條件下，空氣中灰塵會(huì)改變金屬輻射板疏水性，另一方面，當(dāng)室內(nèi)溫度降低時(shí)，空氣中的水蒸氣不在金屬板上冷凝，就會(huì)在室內(nèi)例如地板、家具表面冷凝，因此限制了其廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種輻射空調(diào)系統(tǒng)，以達(dá)到克服現(xiàn)有技術(shù)中的凝結(jié)水問(wèn)題，并避免設(shè)置專門的除濕回路和除濕設(shè)備，同時(shí)不降低輻射面的輻射效率的目的。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種輻射空調(diào)，包括輻射板、調(diào)濕體和空調(diào)組件，所述輻射板與所述空調(diào)組件相連接形成空調(diào)回路，其特征在于：所述輻射板由多孔介質(zhì)材料制成，所述調(diào)濕體形成在所述輻射板的表面，所述調(diào)濕體包含干燥劑或調(diào)濕劑。

進(jìn)一步地，所述輻射板內(nèi)設(shè)置有多個(gè)傳熱孔道，所述傳熱孔道通過(guò)母管與空調(diào)系統(tǒng)回路連接。

進(jìn)一步地,所述傳熱孔道截面為圓形、橢圓形、方形、梯形、多邊形，軸向設(shè)置為直線型、S形、U型或同心圓狀。

進(jìn)一步地，所述調(diào)濕體采用干燥劑或調(diào)濕劑制成，優(yōu)選的為硅化物。

進(jìn)一步地，所述調(diào)濕體中混有抗菌劑和/或防霉劑。

進(jìn)一步地，所述調(diào)濕體可以與外部干燥除濕系統(tǒng)連接，進(jìn)行在線除濕再生，相應(yīng)的所述調(diào)濕體內(nèi)部設(shè)置有除濕孔道，所述除濕孔道截面為圓形、橢圓形、方形、梯形、多邊形等,軸向設(shè)置為直線型、S形、U型或同心圓狀。

進(jìn)一步地，所述輻射板上設(shè)置有翅片，以增加調(diào)濕體與輻射板的接觸面積，翅片形式設(shè)置為方形、三角形、多邊形、梯形、波紋形、半圓形、半橢圓形等。

進(jìn)一步地，所述輻射板和調(diào)濕體上設(shè)置有外部水源連接管道和閥門，用于連接加濕水源。

本發(fā)明利用調(diào)濕體內(nèi)的干燥劑和/或調(diào)濕劑作為輻射空調(diào)夏季制冷時(shí)冷凝水的最終吸附體，吸收速度快、可靠性高，可以被動(dòng)的調(diào)節(jié)空間濕度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效率高。

附圖說(shuō)明

圖1為輻射空調(diào)系統(tǒng)連接圖；

圖2為輻射板截面示意圖；

圖3(a)為調(diào)濕體在線除濕再生連接圖；

圖3(b)為調(diào)濕體在線除濕再生時(shí)調(diào)濕體和輻射板截面圖；

圖4為帶有翅片形式的輻射板和調(diào)濕體連接示意圖；

圖5為外加水源加濕連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

附圖1所示為本發(fā)明的一種輻射空調(diào)的系統(tǒng)連接圖。如圖所示，包括輻射板10、調(diào)濕體11、空調(diào)系統(tǒng)12、空調(diào)回路13。輻射板10與制冷制熱的空調(diào)系統(tǒng)12相連接，形成空調(diào)回路13。輻射板10是空調(diào)回路13的輻射末端，用于將冷量和熱量通過(guò)對(duì)流和輻射傳遞給空間內(nèi)的環(huán)境和人體，傳熱系數(shù)h_h；同時(shí)，輻射板10也是空氣中水蒸氣冷凝后冷凝液的吸收裝置，冷凝液在輻射板10表面冷凝后，被輻射板10吸收并在輻射板10內(nèi)傳遞，傳質(zhì)系數(shù)h_m。輻射板10與調(diào)濕體11緊密接觸。當(dāng)輻射板10內(nèi)吸收的冷凝液達(dá)到一定程度，冷凝液會(huì)在輻射板10內(nèi)擴(kuò)散，并通過(guò)濃度梯度驅(qū)動(dòng)進(jìn)一步的向調(diào)濕體11內(nèi)擴(kuò)散。

如圖2所示，輻射板10包含傳熱孔道21，傳熱孔道21通過(guò)空調(diào)回路13與空調(diào)系統(tǒng)12連接。工作介質(zhì)在傳熱孔道21內(nèi)流動(dòng)，將空調(diào)系統(tǒng)12提供的冷源、熱源通過(guò)輻射和自然對(duì)流傳遞給空間內(nèi)環(huán)境和人體。傳熱孔道21的截面形狀可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)，包括但不限于圓形、橢圓形、方形、梯形、多邊形等；軸向形狀也可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)，包括直線型、S形、U型、同心圓狀等。輻射板10還包含有輻射面24，輻射面24直接與空氣接觸，當(dāng)輻射面24附近的空氣溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣就會(huì)在輻射面24上冷凝。輻射板10還包含有內(nèi)表面23，內(nèi)表面23與調(diào)濕體11緊密接觸。冷凝液在輻射體10內(nèi)由濃度驅(qū)動(dòng)，穿過(guò)輻射板10和內(nèi)表面23，進(jìn)入調(diào)濕體11，并被調(diào)濕體11吸附和固定。

輻射板10由多孔介質(zhì)22制成。多孔介質(zhì)應(yīng)具備高導(dǎo)熱性、高滲透率以及恰當(dāng)?shù)目紫堵??？蛇x的輻射板22用多孔介質(zhì)包括但不限于燒結(jié)磚、青磚、模鑄砂型、多孔陶瓷、玻璃纖維、活性炭、木質(zhì)密度板、水泥、氧化鋯陶瓷、硅化物、金屬泡沫、多孔質(zhì)玻璃和巖石類等，以及其他具有上述多孔介質(zhì)性能的新型材料。優(yōu)選為硅化合物，如二氧化硅、沸石、多孔質(zhì)玻璃、磷灰石、硅藻土、高嶺石、海泡石、水鋁英石、伊毛縞石、活性白土、二氧化硅-氧化鋁復(fù)合氧化物、二氧化硅-二氧化鈦復(fù)合氧化物、二氧化硅-氧化鋯、二氧化硅-氧化鋁復(fù)合氧化物、二氧化硅-二氧化鈦復(fù)合氧化物、二氧化硅-氧化鋯、二氧化硅-氧化鎂、二氧化硅-氧化鑭、二氧化硅-氧化鋇、二氧化硅-氧化鍶等復(fù)合金屬氧化物等。也可以采用上述兩種或多種材料的混合物。輻射板10的多孔介質(zhì)空間分布可以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過(guò)控制多孔介質(zhì)的孔隙率，利用毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)多孔介質(zhì)內(nèi)吸附的冷凝水更快的向調(diào)濕體11擴(kuò)散。

調(diào)濕體11主要用于冷凝水的控制。冷凝水經(jīng)輻射板10吸附后，通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入調(diào)濕體11。調(diào)濕體11的成分根據(jù)使用的環(huán)境條件和設(shè)計(jì)需要靈活的采用不同的干燥劑或調(diào)濕劑，包括氯化鈣(CaCl₂)、硅化物、粘土干燥劑(蒙脫石)、分子篩(結(jié)晶型鋁硅酸鹽化合物)、活性礦物干燥劑、纖維干燥劑、堿石灰(CaO與NaOH、KOH的混合物)、生石灰(CaO)、氫氧化鈉(NaOH)固體、碳酸鉀(K₂CO₃)固體、氫氧化鉀(KOH)固體、高分子材料(聚丙烯酸納、高分子樹脂凝膠)等，以及上述干燥劑或調(diào)濕劑的混合物。

調(diào)濕體11吸收足夠多的水分后，調(diào)濕體11將會(huì)趨近飽和，調(diào)濕體11就需要進(jìn)行再生。調(diào)濕體11的再生方式可以包括直接更換或離線再生、自動(dòng)放濕再生和在線除濕再生。

對(duì)于氯化鈣(CaCl₂)、蒙脫石、分子篩、堿石灰、生石灰、氫氧化鈉(NaOH)固體、碳酸鉀(K₂CO₃)固體、氫氧化鉀(KOH)固體等不能再生或難以再生的干燥劑或調(diào)濕劑，調(diào)濕體11設(shè)計(jì)成為可以替換結(jié)構(gòu)。當(dāng)調(diào)濕體11內(nèi)干燥劑或調(diào)濕劑達(dá)到或接近飽和時(shí)，直接將新的調(diào)濕體11替換，或?qū)柡偷恼{(diào)濕體11進(jìn)行離線的集中再生，然后再重新安裝進(jìn)入系統(tǒng)。

對(duì)于高分子材料如聚丙烯酸鈉、高分子樹脂凝膠、硅化物等材料制成的調(diào)濕體11，可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)調(diào)濕體11的質(zhì)量，使調(diào)濕體11的吸濕容量大于應(yīng)吸濕量，在設(shè)計(jì)吸濕工作時(shí)段內(nèi)調(diào)濕體11不會(huì)達(dá)到飽和而停止吸濕，在放濕階段就可以對(duì)空氣釋放水分，由此可自動(dòng)對(duì)室內(nèi)空氣濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體而言，當(dāng)調(diào)濕體11表面的水蒸氣分壓力低于輻射板10表面的水蒸氣分壓力時(shí)，調(diào)濕體11吸濕；當(dāng)調(diào)濕體11表面的水蒸氣分壓力高于輻射板10表面的水蒸氣分壓力時(shí)，調(diào)濕體11放濕。調(diào)濕體11優(yōu)選含有至少一種硅化合物。

如圖3(a)-(b)所示，也可以對(duì)調(diào)濕體11進(jìn)行在線的除濕，即對(duì)調(diào)濕體11進(jìn)行再生。如圖3(a)所示，調(diào)濕體11通過(guò)連接回路32與除濕系統(tǒng)31連接?；芈?2內(nèi)工質(zhì)可以為氣體，如空氣、氧氣、二氧化碳或氮?dú)?，?yōu)選為空氣。

圖3(b)所示為對(duì)應(yīng)的調(diào)濕體11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)截面圖。調(diào)濕體11由干燥劑或調(diào)濕劑35制成，內(nèi)包含有多個(gè)流通孔道36，用于除濕工質(zhì)的流動(dòng)。流動(dòng)孔道36通過(guò)母管與除濕連接回路32連接。除濕工質(zhì)在調(diào)濕體11的流通孔道36內(nèi)吸附調(diào)濕體11內(nèi)的水分，通過(guò)回路32進(jìn)入除濕系統(tǒng)31，在除濕系統(tǒng)31內(nèi)進(jìn)行除濕干燥，然后返回調(diào)濕體11，如此循環(huán)。除濕系統(tǒng)31采用的除濕方式可以采用常規(guī)的吸附式和冷凍式，吸附式干燥是利用吸附原理，當(dāng)濕工質(zhì)通過(guò)吸附劑時(shí)，水份被吸附，得到干燥工質(zhì)；冷凍式干燥是利用冷卻氣體，降低氣體溫度的原理，將濕空氣中的水份通過(guò)冷凝后從空氣中析出，得到干空氣。流通孔道36的截面形狀可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)，包括但不限于圓形、橢圓形、方形、梯形、多邊形等；軸向形狀也可以根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)，包括直線型、S形、U型、同心圓狀等。

干燥劑或調(diào)濕劑35中還以混入抗菌劑或防霉劑，以防止調(diào)濕體11中吸收的水分所致的發(fā)霉和細(xì)菌生長(zhǎng)，保持調(diào)濕體11和室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生。使用的抗菌防霉劑可以采用無(wú)機(jī)系和有機(jī)系，無(wú)機(jī)系抗菌防霉劑由金屬(銀、銅、鋅)及其化合物、無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合物、氧化物光催化劑等組成。有機(jī)系抗菌防霉劑包括合成系和天然系。

可選用的無(wú)機(jī)抗菌劑可以包括銀、銅、鋅等單質(zhì)金屬以及其中一種金屬的化合物如磷酸鹽(磷酸鋯、磷酸鋁、磷酸鈣、羥基磷灰石)、硅酸鹽(沸石、硅膠、硅酸鈣、粘土礦物)、熔融性玻璃、或活性炭。無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合物包括通過(guò)離子交換反應(yīng)將存在于層狀磷酸鹽的層間的氫離子置換為季銨鹽后的物質(zhì)。氧化物光催化劑包括二氧化鈦等。

可選的有機(jī)抗菌劑包括：2-(4-噻唑基)苯并咪唑、2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯、2-甲基羰基氨基苯并咪唑等咪唑系；2-(4-硫氰基甲硫基)苯并噻唑等噻唑系；2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮等異噻唑啉系；2,3,5,6-四氯-4-(甲基砜)吡啶、雙(吡啶-2-硫醇-1-氧化物)鋅酸、2-吡啶硫醇-1-氧化物鈉鹽、2,2’-二硫代雙吡啶-1-氧化物等吡啶系；六氫化-1,3,5-三(2-羥基乙基)-均三嗪等三嗪系；α-溴肉桂醛、甲醛等醛系；2,4,4’-三氯-2’-羥基二苯基醚、3-甲基-4-異丙基苯酚、2-異丙基-5-甲基苯酚、苯酚等酚系；葡萄糖酸氯己定等雙胍系；2,4,5,6-四氯間苯二腈等腈系；3-碘-2-丙硫基氨基甲酸酯等鹵素系；三氯均二苯脲等酰苯胺系；二硫化四甲基秋蘭姆等二硫化物系；N-甲基二硫代氨基甲酸鈉等硫代氨基甲酸鹽系；氯化十八烷基二甲基(3-三甲氧基丙基)銨等有機(jī)硅酸鹽系；苯扎氯銨、芐索氯銨等季銨鹽系；10,10’-氧代雙苯氧胂等有機(jī)金屬系；乙醇、丙醇等醇系；丙酸等羧酸系；對(duì)羥基苯甲酸酯、脂肪酸單甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等酯系以及日扁柏酚、殼聚糖、芥子提取物、桉樹提取物等天然有機(jī)物系。

可以采用上述防霉抗菌劑中的一種或多種混合使用。優(yōu)選為無(wú)機(jī)抗菌劑，如銀，最優(yōu)選的是銀沸石。防霉抗菌劑占干燥劑或調(diào)濕劑35的比重應(yīng)根據(jù)需要合理設(shè)計(jì)，比重范圍0.5-30％。

以下是本發(fā)明的另外一種實(shí)例。

如圖4所示，輻射板10上部設(shè)計(jì)有翅片41，翅片41深入調(diào)濕體11內(nèi)部。翅片41與輻射板10采用同樣材料制成，并且與輻射板10為一個(gè)整體。翅片41增加了調(diào)濕體11與輻射板10的接觸面積，有助于提高輻射板10與調(diào)濕體11之間水分的質(zhì)量傳遞。

翅片41的形式可以靈活設(shè)計(jì)，包括但不限于方形、三角形、多邊形、梯形、波浪形、半圓形、半橢圓形等。軸向上，翅片41可以是直線、S型、回字型等。

此外，通過(guò)合理選擇加工材料，輻射板10和調(diào)濕體11可以采用統(tǒng)一的材料加工制造，即輻射板10與調(diào)濕體11為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)傳熱、吸收冷凝液和對(duì)冷凝液的吸附。優(yōu)選的材料為硅化物。

以下是本發(fā)明的另外一種實(shí)例。

上述實(shí)例中，調(diào)濕體11主要用于夏季制冷工況下冷凝液的吸收和吸附。冬季供暖時(shí)則相反根據(jù)需要應(yīng)對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行加濕。

冬季加濕的水源可以來(lái)源于存儲(chǔ)于調(diào)濕體11內(nèi)的水分。此時(shí)，室內(nèi)空氣蒸汽壓力低于調(diào)濕體11以及輻射板10內(nèi)的蒸汽壓力，水分持續(xù)的從調(diào)濕體11和輻射板10內(nèi)擴(kuò)散進(jìn)入室內(nèi)空氣，從而對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行加濕，這一過(guò)程是夏季冷凝水吸附過(guò)程的逆向過(guò)程。

如果調(diào)濕體11和輻射板10內(nèi)存儲(chǔ)水分不足時(shí)，則需要補(bǔ)充外部水源。如圖5所示，調(diào)濕體11和/或輻射板10通過(guò)管路51、53分別連接外部水源，管路上設(shè)置有閥門52、54進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)開關(guān)控制。

以上實(shí)施方式只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。