一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统及方法，包括送风箱体和供氧结构，送风箱体内部设置有可旋切换结构，对角侧边设置有第一出风口和第二出风口，可旋切换结构用于第一出风口或第二出风口的开启和关闭；第一出风口和第二出风口的出风侧分别对应设置有与风向平行的第一挡板和第二挡板；供氧结构的出风口与第一出风口位于同一水平面，且第一挡板与供氧结构连接，第二挡板与地面连接；送风箱体进风口连接有送风装置，可旋切换结构连接有驱动装置，供氧结构连接有制氧装置，送风装置、驱动装置和制氧装置均连接有控制终端；本申请基于可旋切换结构形成供氧及调温的耦合作用，提高供氧效率和室内调温均匀性。均匀性。均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统及方法


[0001]本专利技术属于高原富氧环境设计
，具体涉及一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统及方法。

技术介绍

[0002]缺氧会严重影响人的工作效率、认知能力及人的各项身体机能，在平均海拔在4000米以上的高原地区，大气含氧量仅为平原地区的60％，因此需要向室内供氧提高室内氧浓度以提高室内人员的工作效率；另外，高海拔地区温度较低，海拔每提高100m，温度会降低0.6℃，因此高原也存在常年低温的问题，因此，对高原建筑的供氧和供热是室内环境营造的首要目标。
[0003]在现有技术中对于室内送风方式的送风气流在空间流动过程中发展不充分，进而给人造成极大的吹风感，同时现有技术中针对高原建筑中的供氧方式均是在无通风情况下进行供氧效果研究的，而送风气流对现有技术中的弥散供氧方式的供氧效果有严重影响，气流会对氧气流动产生扰动，进而降低了供氧效果；同时，室内的氧浓度也有最高限制，氧体积浓度超过25.5％后，着火危险性达中度程度，因而通过长时间的供氧方式，会造成室内局部氧浓度过高的问题；而在室内调温的过程中，在保证吹风感低舒适度稿的情况下，会造成人员工作区上热下冷的问题，进而给人带来极大的不舒适感，无法将调温气流无法均匀的分布并作用于室内竖直向。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统及方法，可实现热环境及氧环境的耦合控制，降低送风气流对氧环境营造效果的影响。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统，包括送风箱体和供氧结构，所述送风箱体内部设置有可旋切换结构，对角侧边设置有第一出风口和第二出风口，所述可旋切换结构用于第一出风口或第二出风口的开启和关闭；所述第一出风口和第二出风口的出风侧分别对应设置有与风向平行的第一挡板和第二挡板；
[0007]所述供氧结构的出风口与第一出风口位于同一水平面，且第一挡板与供氧结构连接，第二挡板与地面连接；
[0008]所述送风箱体进风口连接有送风装置，可旋切换结构连接有驱动装置，供氧结构连接有制氧装置，所述送风装置、驱动装置和制氧装置均连接有控制终端。
[0009]进一步的，所述送风箱体呈矩形体结构，且相邻两个侧壁上分别设置有第一挡板和第二挡板，与第一挡板和第二挡板分别相对的两个侧壁靠近第一挡板和第二挡板区域设置有第一出风口或第二出风口。
[0010]进一步的，所述可旋切换结构包括水平向穿设于送风箱体两端的转动轴，所述转动轴一端传动连接驱动装置；
[0011]所述转动轴轴身均匀环绕相间设置有与其周向相切的第一带孔扇叶、第一无孔扇叶、第二带孔扇叶和第二无孔扇叶；
[0012]所述送风箱体内壁依次固定设置有侧边相接的第三带孔扇叶、第三无孔扇叶、第四无孔扇叶和第四带孔扇叶，且其长度方向均与转动轴轴向平行；所述第三带孔扇叶和第四无孔扇叶的另一侧边分别连接相邻的送风箱体两个内壁；第三无孔扇叶和第四无孔扇叶的连接处设置有倾斜挡板，所述倾斜挡板两端密封连接送风箱体两端侧壁，另一侧边密封连接送风箱体靠近侧的内壁拐角；
[0013]所述第一带孔扇叶、第一无孔扇叶、第二带孔扇叶、第二无孔扇叶、第三带孔扇叶、第三无孔扇叶、第四无孔扇叶和第四带孔扇叶的长度、宽度和厚度一致。
[0014]进一步的，所述转动轴端部设置有花键环形带，所述驱动装置的输出端与花键环形带啮合传动连接。
[0015]进一步的，所述第一带孔扇叶和第二无孔扇叶端部的送风箱体端部侧壁设置有进风口，所述进风口通过送风管道连接有空调。
[0016]进一步的，所述供氧结构的出风侧位于人体正上方，所述第二挡板位于人体一侧。
[0017]进一步的，所述送风箱体和供氧结构间隔设置。
[0018]进一步的，所述供氧结构为条形结构，其底部设置有出风口，侧壁设置有进风口，所述进风口经管道连接制氧装置。
[0019]进一步的，还包括氧浓度检测装置，所述控制终端设置有信号接收器，所述氧浓度检测装置电信号连接信号接收器。
[0020]一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制方法，包括以下步骤：
[0021]控制终端控制送风装置常开用于调节室内温度，当控制终端控制制氧装置开启时，制氧装置的氧气至供氧结构，同时，控制终端控制驱动装置将可旋切换结构切换至第一出风口，第一出风口送出调温气流贴附第一挡板形成射流，并裹挟氧气向下运动，完成调温送氧；
[0022]控制终端控制制氧装置关闭时，控制终端控制驱动装置将可旋切换结构切换至第二出风口，第二出风口送出调温气流贴附第二挡板形成射流，并沿第二挡板向下运动，完成调温。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术提供一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统及方法，包括送风箱体和供氧结构，送风箱体内部设置有可旋切换结构，对角侧边设置有第一出风口和第二出风口，可旋切换结构用于第一出风口或第二出风口的开启和关闭；第一出风口和第二出风口的出风侧分别对应设置有与风向平行的第一挡板和第二挡板；供氧结构的出风口与第一出风口位于同一水平面，且第一挡板与供氧结构连接，第二挡板与地面连接；送风箱体进风口连接有送风装置，可旋切换结构连接有驱动装置，供氧结构连接有制氧装置，送风装置、驱动装置和制氧装置均连接有控制终端；本申请通过第一挡板和第二挡板使得送风箱体出风为贴附送风方式，送风气流撞击板面降低送风动量送至人员工作区，降低人员吹风感；并且在贴附送风气流路径上布置供氧结构，基于可旋切换结构形成供氧及调温的
耦合作用，在间歇式供氧时利用送风动量主导氧气流向，有效降低了氧气不必要的扩散，有效解决了长时间供氧造成的氧气浓度过高及氧资源浪费的问题。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统结构示意图；
[0026]图2为本专利技术送风箱体结构示意图；
[0027]图3为本专利技术送风箱体结构、第一挡板和第二挡板的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术具体实施例中两种送风模式下工作区平均DR值对比图；
[0029]图5为本专利技术具体实施例中两种送风模式下工作区局部不满意率对比图；
[0030]图6为本专利技术具体实施例中贴附送风模式下温度分布图；
[0031]图7为本专利技术具体实施例中两种送风模式下供氧效率对比图；
[0032]图8为本专利技术具体实施例中两种送风模式下呼吸区氧浓度分布对比图；
[0033]图9为本专利技术具体实施例中气流路径上供氧模式下氧浓度分布图；
[0034]图10为本专利技术具体实施例中供氧阶段两种送风模式下工作区平均DR值对比图。
[0035]图中：1、送风箱体；10、第一出风口；11、第二出风口；12、第一挡板；13、第二挡板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统，其特征在于，包括送风箱体(1)和供氧结构(2)，所述送风箱体(1)内部设置有可旋切换结构，对角侧边设置有第一出风口(10)和第二出风口(11)，所述可旋切换结构用于第一出风口(10)或第二出风口(11)的开启和关闭；所述第一出风口(10)和第二出风口(11)的出风侧分别对应设置有与风向平行的第一挡板(12)和第二挡板(13)；所述供氧结构(2)的出风口与第一出风口(10)位于同一水平面，且第一挡板(12)与供氧结构(2)连接，第二挡板(13)与地面连接；所述送风箱体(1)进风口连接有送风装置(3)，可旋切换结构连接有驱动装置(4)，供氧结构(2)连接有制氧装置(5)，所述送风装置(3)、驱动装置(4)和制氧装置(5)均连接有控制终端(6)。2.根据权利要求1所述一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统，其特征在于，所述送风箱体(1)呈矩形体结构，且相邻两个侧壁上分别设置有第一挡板(12)和第二挡板(13)，与第一挡板(12)和第二挡板(13)分别相对的两个侧壁靠近第一挡板(12)和第二挡板(13)区域设置有第一出风口(10)或第二出风口(11)。3.根据权利要求1所述一种适用于高原地区室内的热环境及氧环境耦合控制系统，其特征在于，所述可旋切换结构包括水平向穿设于送风箱体(1)两端的转动轴(14)，所述转动轴(14)一端传动连接驱动装置(4)；所述转动轴(14)轴身均匀环绕相间设置有与其周向相切的第一带孔扇叶(140)、第一无孔扇叶(141)、第二带孔扇叶(142)和第二无孔扇叶(143)；所述送风箱体(1)内壁依次固定设置有侧边相接的第三带孔扇叶(144)、第三无孔扇叶(145)、第四无孔扇叶(146)和第四带孔扇叶(147)，且其长度方向均与转动轴(14)轴向平行；所述第三带孔扇叶(144)和第四无孔扇叶(146)的另一侧边分别连接相邻的送风箱体(1)两个内壁；第三无孔扇叶(145)和第四无孔扇叶(146)的连接处设置有倾斜挡板(148)，所述倾斜挡板(148)两端密封连接送风箱体(1)两端侧壁，另一侧边密封连接送风箱体(1)靠近侧的内壁拐角；所述第一带孔扇叶(140)、第一无孔扇叶(141)、第二带孔扇叶(142)、第二无孔扇叶(143)、第三带孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹海国，梁林峰，常铸，康云飞，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：