空氣調節的方法及裝置制造方法及圖紙

在一個窄目標區（如空氣濕度圖上所示）內冷卻一個空調空間，在該區內調節空間的居住人類將感到熱舒適，其中，包括居民服裝傳熱阻力和體力活動程度在內的因素確定該目標區，方法包括修正調節空間的控制濕度，通過控制有效干燥器尺寸，同時保持空氣的低表面速率和冷卻劑的高流速來本能地控制濕度，但當濕度比低于每千克空氣４克水或高于１３克時，改變干燥器尺寸和離開的氣體溫度中任何一個或兩個。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種空氣調節的方法和控制空氣調節器的裝置，以便在控制條件較寬的范圍內實現非常接近于人類居住熱環境條件的ASHRAE(美國采曖制冷與空調工程師協會)標準或其它基于“舒適度方程”的類似標準提出的熱條件。題目為“人類居住熱環境條件”的ASHRAE標準55-1981提出了下列供設計參考參數控制溫度(大多數固定居民居住的建筑的一般范圍取決于濕度，但在整體范圍內溫度差約為3.5℃，夏天22℃～27℃，冬天20℃-23℃)濕度(4.2-12g/Kg濕度比)空氣運動(夏天不超過0.25m/sec.)，(冬天不超過0.15m/sec.)平均輻射溫度(控制溫度通常為空氣溫度和平均輻射溫度的平均值衣服的隔熱居民平均代謝率(與活動程度有關)。該標準的一種修正版，稱作AINSI/ASHRAE標準55-81R已經出版供公眾審查，該標準提出了更嚴的限制，規定相對濕度應在60%至30%之間，并使溫度范圍縮小了約0.5℃。本專利技術建議采用所有上述參數，另外，還提議了要求最小空氣流速通過空氣分布調節器以使供入空氣適宜擴散的通風要求。雖然沒有直接提出標準中所列的其它參數，諸如不穩定和不均勻溫度、輻射的不對稱性和樓板溫度等，然而，提供了一種裝置和方法來測定控制溫度及大眾服裝的隔熱效果，并由此使得調節的空間保持在ASHRAE標準第5頁空氣濕度圖對特例狀態所說明的“適宜區”范圍內，必須保證ASHRAE基準1985第8章附圖說明圖17所述的相對空氣流速要求始終得到滿足。改變供入調節空氣的體積以補償局部區域顯負荷的能力常常使得可變空氣體積(VAV)系統優于不變空氣體積(CAV)系統，在系統中，通過改變調節的供入空氣溫度而維持其體積流量的方法來適應顯負荷的變化。兩個系統都有不完善的缺點，當控制系統測出的負荷減少時，即當顯負荷減少時，這些缺點就更加明顯。在VAV系統，送入最小負荷區的通風空氣的體積常常不足以避免窒息;缺乏空氣流動更加重了居民所感到的不舒適和不滿意感覺。在未達到滿負荷情況下，空氣的濕度也可能升高到不能被接受的程度。CAV系統避免了窒息、污濁的空氣缺陷，但常常引起更加不可接受程度的濕度。本專利技術可用于現存和新VAV或CAV兩種系統。可參考澳大利亞專利530554和597757及美國專利4942740。這些專利涉及一系列授予專利權、待審批的專利技術申請中的某些，它們描述了若干空氣調節方法的發展過程，將其相互結合，就變成了已知的低表面速度/高冷卻劑速度(LFV/HCV)方法。本專利技術包括了所述專利的特征，并涉及一種裝置和方法，由此可更加近似地實現使人類舒適的溫度條件，這是該具體專利技術的主要目的。如上所述，該方法可以與不變空氣體積(CAV)和可變空氣體積(VAV)兩種系統一起使用，并與所有常規使用的冷卻劑相適用。在一定限度內，本專利技術也可以與那些和所提出的早期專利技術無關、但最容易與所述專利597757和4942470的專利技術聯用的常規系統相適用。已經提出若干物理學的經驗方程來描述人體與環境之間的熱平衡。以上討論的每個參數對人體散熱速率的影響都被結合進一個稱作“舒適度方程”的等式中。該長等式及其物理和經驗基礎由B.W.Olesen簡要地總結在題目為“熱舒適度”(Bruel & Kjaer Technical Review No.2，1982)的文章中，在正文中有更詳細的說明。基于物理學的“舒適度方程”可以定量地估算人體的各種增熱和散熱，但沒有表明人體對這些增熱和散熱的反應。熱舒適度定義為“人對溫度環境表示滿意的感覺條件”。通過在全套裝備的環境試驗室中測試成百上千人對特定條件的反應，丹麥工業大學的P.O.Fanger教授確定了人體最可能發生的反應，并將其與“舒適度方程”中包括的對增熱和散熱的各種影響關聯起來。他所作的方式是可以通過解“舒適度方程”來推論人們對他們的溫度環境最可能采取的“預測平均選票(PMV)”。Fanger的結果與美國A.P.Gagge教授等人的結果是一致的，并已被研究人員在其它許多國家證實和推廣。將這些結果匯總起來，就形成了人類居住溫度環境條件ASHRAE標準55-81的基礎。這種標準是咨詢性的。它表明了設計人應當對準的溫度條件，以保證大多數居民感到熱舒適，也就是說，不太熱，不太冷，不太潮濕，不太干燥。重要的是要注意，人類的舒適包括熱舒適之外的其它因素。光照程度和顏色、噪音程度及光譜、身心狀、臭氣、感觸、微風的影響及其它人的干擾，如果不能接受，就能引起不舒適感，以致于使本專利技術特別涉及的尋求令人滿意的熱舒適條件的努力無效。由“舒適度方程”已經構制了數目眾多的表格和曲線圖，沒有一個單獨的表或圖足以包括所有上述變量的影響。盡管如此，通過檢查幾個這樣的圖表，展示了影響人類舒適的主要因素。B.W.Olesen的上述文章指出，為了說明“舒適度方程”的所有方面，需要二十八個不同的圖表或圖。舒適度方程表示個人與其環境之間的能量平衡，前提是假定已經建立了穩定狀態平衡。利用ASHRAE基準手冊(1989)的注冊，人在穩定狀態下總的能量輸出率等于新陳代謝率。其中某些能量消耗在進行物理作功上，例如舉起一個重物、上樓梯，但剩余的表現為熱。假如人的體溫要保持不變，而天太熱時不發生大量出汗的熱調節反應，或太冷時不打冷顫(為了增加新陳代謝率)，這些熱不得不散失在周圍環境中。因此，人體每單位面積皮膚表面的凈散熱率為(M-W)每平方米的瓦數。散熱的機理是通過皮膚傳遞Qsk和通過肺(即呼吸作用)傳遞Qres。由皮膚的散熱可細分為通過對流C和輻射R的顯熱散失和由皮膚揮發水分的潛熱散失Esk。呼吸散熱是主要的。它可分為對流散熱Cres和揮發散熱Eres。所有量以每平方米皮膚表面的瓦數為單位表示。規定稱為“Dubois表面積”為“標準”人體表面積時，為了便于比較，新陳代謝率可以“met”為單位表示，這里，1met＝58.2w/m2＝50千卡/(小時·m2)是一個健康的成年人靜坐時的新陳代謝。可對一個裸露的人體確定皮膚的表面積，并在有代表性的點測其皮膚溫度。此外，可以確定對流和輻射傳熱系數，從而確定與環境的顯熱交換和水分從皮膚揮發的速率。與此類似，用由Fanger教授推出的經驗方程，可以得出肺的顯熱和水分散失。這樣，即可對裸體人確定舒適度方程的所有參數。衣服的作用是對身體各部位加上一層隔熱層。該隔熱層可描述成仿佛整個人體上為一相同均質的單層。隔熱值以“clo”為單位表示，這里，1clo＝0.155m2·℃/W。衣服也改變了與環境進行熱交換和水份交換的表面積，因此必須對Dubois表面積進行一個小的修正。各種參考書中用表列出了從內衣到毛皮外套的寬范圍的服裝的clo值，上述ASHRAE標準則對其進行了匯總。P.O.Fanger在1982年由Krieger出版公司(位于Florida)出版的暢銷書“熱舒適”中，考慮了所有因素，提出了一個現在最通常稱為“舒適度方程”的簡單方程。該方程的書寫形式如下所述。在本專利技術中，理論上，它是作為控制系統內的一個規則系統求解的，或者，在最簡單的現實中，其解是由列表的數據估算的，以便以后與其它數據相結合，人為地建立一個區域恒溫器。Fanger的舒適度方程為(M-W)＝3.96×10-8fcl-fclhc(tcl-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過空調法冷卻空間的方法，所述空間在如空氣濕度類型圖上所示的較窄舒適度目標區，其本身通常在較寬的標準舒適區，確定所述窄目標區的因素包括居住者服裝的傳熱阻力和體力活動的程度，該方法包括確定空氣干球溫度和平均輻射溫度及所述調節空間的控制溫度兩者中的一種，并控制：（ａ）進入所述空間的供氣溫度和離開所述空間的干球氣溫之兩種溫度中的至少一種；（ｂ）所述干燥器的有效尺寸同時保持通過所述干燥器的冷卻劑速度在相當于每秒１～２．２米冷卻水之間；和（ｃ）使所述調節空間的濕度比在每 千克干空氣４～１３克水蒸汽之間，措施是改變由干燥器離開的供氣溫度、干燥器的有效尺寸和其內冷卻劑流速三者中的至少一種。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿蘭壽，魯賽爾埃斯特柯特，
申請(專利權)人：阿蘭壽，魯賽爾埃斯特柯特井路米尼斯有限公司，
類型：發明
國別省市：AU[澳大利亞]