CN100427703C - 一种具有空气调节功能的预制建筑隔板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，它具有空气调节装置和预制建筑体，空气调节装置嵌入预制建筑体，空气调节装置与预制建筑体固定连接，或空气调节装置在预制建筑体中可旋转，具有空气调节功能的预制建筑隔板嵌入建筑墙体的嵌入口中，其厚度与墙体厚度相差不超过50%。空气调节装置可以是热回收装置、蒸发冷却装置等，空气调节装置的热源由太阳能或地热能提供，冷源由地能或海水能提供，电源由太阳能或风能提供。本发明将建筑物的围护结构与空气调节装置有机结合，有利于节约成本，减小投资，强化建筑物的空气调节功能，还具有高效节能、实用，美观，减小安装工作量等优点，本发明代表了下一代的建筑围护结构和建筑空气调节系统模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有空气调节功能的预制建筑隔板。
背景技术
常规的板式结构墙体，可以称之为隔板，在工厂加工成形，形成建筑用预制板，但通常不具有空调调节功能。
对于空气调节装置，往往需要一些功能转换，如制冷、制热转换，通过空气调节装置的翻转可以实现这种转换。若将空气调节装置安装现有墙体隔板上，往往不能实现空气调节装置的翻转，因而不能进行功能转换。
常规的空气调节系统或装置与建筑物的墙体结构一般是相互独立的。尽管也有空调装置如窗式空调器等安装在窗户上或墙体，但空调装置与建筑物围护结构没有进行牢固的结合。
常规的空气调节系统或装置，一般是只根据空调系统和装置本身的要求制造，没有充分考虑建筑墙体的特点：如建筑围护一般是板式结构。即厚度尺寸小于其它两个方向的尺寸。
常规的冷却吊顶，热辐射板等，需要在现场加工安装，不能象预制隔板一样在工厂加工，工程量较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有空气调节功能的预制建筑隔板。
具有空气调节功能的预制建筑隔板：它具有空气调节装置和预制建筑体，空气调节装置嵌入预制建筑体，空气调节装置与预制建筑体固定连接，或空气调节装置在预制建筑体中可旋转，具有空气调节功能的预制建筑隔板嵌入建筑墙体的嵌入口中，其厚度与墙体厚度相差不超过50％。空气调节装置的热源由太阳能或地热能提供，空气调节装置的冷源由地能或海水能提供，电源由太阳能或风能提供。
所述的空气调节装置是热回收装置，内设有热回收芯体，在隔板的内侧设有送风口和回风口，外侧设有排风口和新风口，送风口或新风口设有送风风机，回风口或排风口设有排风风机。
空气调节装置是蒸发冷却装置，内设有蒸发冷却芯体，其上端设有水喷淋装置，下端设有水槽，水槽内设有水泵，并与喷淋装置相连。蒸发冷却芯体采用直接蒸发冷却芯体、间接蒸发冷却芯体、湿能冷却芯体或采用它们相互组合而成的芯体。
空气调节装置是加热/冷却装置或加热/冷却辐射装置，加热/冷却装置内设有塑料换热器，塑料换热器旁设有风机，加热/冷却辐射装置内设有塑料换热器，塑料换热器旁填充有导热材料。
空气调节装置是液体除湿冷却装置，内设有液体除湿冷却芯体，其上端设有除湿液喷淋装置和水喷淋装置，下端设有除湿液槽和水槽，水槽内设有水泵，并与水喷淋装置相连，除湿液槽内设有除湿液泵，并与除湿液喷淋装置相连，在隔板的内侧设有送风口和回风口，外侧设有排风口和新风口，送风口或回风口设有送风风机，新风口或排风口设有排风风机。
空气调节装置是可旋转两室装置或可旋转一室装置，内填充有固体除湿剂、蓄能材料或吸收过滤材料。
空气调节装置是通风过滤装置，内设有通风过滤芯体，旁设有风机，通风过滤装置可旋转。
空气调节装置是热管装置或热管辐射装置，热管装置内设有热管，热管旁设有风机，热管辐射装置内设有热管，热管旁填充有导热材料。
本发明提供一种将建筑物墙体结构与空调装置或系统有机结合的系统，具有空气调节功能的隔板可与建筑墙体结构相匹配，并可翻转。本发明还提供多种具有高效节能环保的空气调节装置。本发明具有节约成本，减小投资，强化建筑物的空气调节功能，高效节能营造室内环境等优点，同时还具有实用、美观、减小安装工作量等优点。
附图说明
图1(a)是具有空气调节功能的预制建筑隔板安装示意图；
图1(b)是空气调节装置与预制建筑体固定连接外侧示意图；
图1(c)是空气调节装置与预制建筑体固定连接内侧示意图；
图1(d)是预制建筑体的结构示意图；
图1(e)是空气调节装置在预制建筑体中旋转连接示意图；
图2(a)是热回收隔板的基本结构示意图；
图2(b)是热回收隔板(I)的立体结构示意图；
图2(c)是热回收隔板(II)的立体结构示意图；
图2(d)是热回收隔板(III)的立体结构示意图；
图2(e)是热回收隔板(IV)的立体结构示意图；
图3是间接蒸发冷却隔板的基本结构示意图；
图4是湿能冷却隔板的基本结构示意图；
图5是间接蒸发冷却和湿能冷却复合隔板的基本结构示意图；
图6是湿能冷却和直接蒸发冷却复合隔板的基本结构示意图；
图7(a)是蒸发冷却隔板(I)的立体结构示意图；
图7(b)是蒸发冷却隔板(II)的立体结构示意图；
图7(c)是蒸发冷却隔板(III)的立体结构示意图；
图8是加热/冷却辐射隔板的立体结构示意图；
图9是塑料换热器的外形示意图；
图10(a)是加热/冷却隔板的外形示意图；
图10(b)是加热/冷却隔板的剖面示意图；
图11是加热/冷却隔板的内部结构示意图；
图12是加热/冷却隔板的运用示意图；
图13是液体除湿冷却隔板的基本结构示意图；
图14是液体除湿冷却芯体的结构示意图；
图15(a)是可旋转两室隔板的结构示意图；
图15(b)是可旋转两室隔板的旋转示意图；
图16(a)是可旋转一室隔板的结构示意图；
图16(b)是可旋转一室隔板的旋转示意图；
图17是通风过滤隔板的结构示意图；
图18(a)是热管隔板的基本结构示意图；
图18(b)是热管辐射隔板的基本结构示意图；
图19(a)是湿能冷却与辐射制冷复合隔板的基本结构示意图；
图19(b)是湿能冷却与辐射制冷复合隔板的立体结构示意图；
图20是固体除湿与热管复合隔板的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1(a)为具有空气调节功能的预制建筑隔板安装示意图，100为建筑物，建筑墙体101包括外墙102，隔墙103，顶板104，底板105，在建筑物的墙体上设有嵌入口106，使得具有空气调节功能的预制建筑隔板107可以嵌入，其厚度与墙体厚度相差不超过50％，嵌入口与隔板在连接口108处连接。
图1(b)～(e)表示具有空气调节功能的预制建筑隔板的结构示意图。具有空气调节功能的预制建筑隔板107具有空气调节装置(109)和预制建筑体(110)，所谓预制建筑体，是可以与建筑墙体相连接，代替墙体的一种物质体。空气调节装置(109)嵌入预制建筑体(110)，如图1(b)～(d)所示，空气调节装置与预制建筑体固定连接，其中图1(c)为内侧的结构示意图，内侧即朝向室内的一侧，它包含空气调节装置109、预制建筑体110、内空气进口111、内空气出口112、控制板113；图1(b)为外侧的结构示意图，外侧即朝向室外的一侧，它包含外空气进口114和外空气出口115；图1(d)为预制建筑体的结构示意图，预制建筑体可采用与建筑墙体相同材料制作，如采用混凝土浇铸而成，预制建筑体的内侧116，即与空气调节装置相连的部分，可进行防水和防渗处理。空气调节装置上也可以不包括内空气进口、内空气出口、外空气进口，外空气出口、控制板。
空气调节装置在预制建筑体中可旋转，如图1(e)所示，即安装在预制建筑体110中的空气调节装置109可绕转轴118翻转，使109的朝向改变，即内侧变为外侧，外侧变为内侧，预制建筑体与空气调节装置的连接处有圆弧结构117。
空气调节装置的热源由太阳能或地热能提供，空气调节装置的冷源由地能或海水能提供，电源由太阳能或风能提供。
所述的具有空气调节功能的预制建筑隔板可以是热回收隔板、蒸发冷却隔板、加热/冷却辐射隔板、加热/冷却隔板、液体除湿隔板、可旋转两室隔板、固体除湿隔板、能量储存隔板、吸收过滤隔板、通风过滤隔板、热管隔板、热管辐射隔板或上述隔板组合的隔板等。
所述的空气调节装置可以是热回收装置、蒸发冷却装置、加热/冷却装置、加热/冷却辐射装置、液体除湿装置、可旋转两室装置、可旋转一室装置、通风过滤装置、热管装置或热管辐射装置等。
图2～18列举了一些具有不同空气调节功能的预制建筑隔板。
如图2所示，为热回收隔板的结构示意图，201为热回收芯体，212为隔板的内侧，213为隔板的外侧，在热回收空调隔板的内侧设有送风口202和回风口203，外侧设有排风口204和新风口205，送风口或新风口设有送风风机206，回风口或排风口设有排风风机207。室内空气209与室外空气211进行热交换，实现热回收，209变为排风210排出，211变为送风208送入室内。热回收芯体可为全热回收芯体或显热回收芯体，即室内空气与室外空气可实现全热回收或显热回收。
图2(a)为热回收隔板的基本结构示意图，图2(b)～(e)为四种不同结构的热回收隔板的立体结构示意图。图2(b)、图2(d)和图2(e)中的送风风机和排风风机可采用贯流风机，图2(c)中的送风风机和排风风机可采用离心风机。
图3～6所示的为四种不同类型的蒸发冷却隔板。
如图3所示，为间接蒸发冷却隔板的基本结构示意图，301为间接蒸发冷却芯体，302为水槽，303为水泵，304为水喷淋装置，间接蒸发冷却芯体的上端设有水喷淋装置，下端设有水槽，水槽内设有水泵，并与水喷淋装置相连。在隔板的内侧212设有送风口202和回风口203，外侧213设有排风口204和新风口205，送风口或新风口设有送风风机206，回风口或排风口设有排风风机207。室内空气209进入间接蒸发冷却芯体的湿通道吸热，形成排风210排出室外，室外空气211进入间接蒸发冷却芯体的干通道被冷却，形成送风208后送入室内。
如图4所示，为湿能冷却隔板的基本结构示意图，401为湿能冷却芯体，302为水槽，303为水泵，304为水喷淋装置，402为新风风机，湿能冷却芯体的上端设有水喷淋装置，下端设有水槽，水槽内设有水泵，并与水喷淋装置相连。在隔板的内侧212设有送风口202，外侧213设有排风口204和新风口205，新风口设有新风风机。室外空气211的一部分进入湿能冷却芯体的干通道被等湿冷却，形成送风208送入室内，另一部分进入湿能冷却芯体的湿通道被加湿，形成排风210排出。
所谓的湿能冷却芯体如公开发明专利(申请号CN200310122817.8)“多级再生式多通道蒸发冷却方法及其换热器”中所述：一种多级再生式多通道蒸发冷却方法：一股气流首先流入干侧，被逐渐冷却其中部分气流通过干、湿侧之间的传热壁的气孔依次进入湿侧，加湿、饱和、升温后通过湿侧上横向的通道排出；另一部分则直接从干侧排出。
如图5所示，为间接蒸发冷却和湿能冷却复合隔板的基本结构示意图，501为间接蒸发冷却和湿能冷却复合芯体，302为水槽，303为水泵，304为水喷淋装置，间接蒸发冷却和湿能冷却复合芯体的上端设有水喷淋装置，下端设有水槽，水槽内设有水泵，并与水喷淋装置相连。在隔板的内侧212设有送风口202和回风口203，外侧213设有排风口204和新风口205，送风口或新风口设有送风风机206，回风口或排风口设有排风风机207。室内空气209进入501的湿通道吸热变为排风210排出，室外空气211进入501的干通道被冷却，然后一部分返回入501的湿通道，另一部分变成送风208送入室内，室外空气211先被加湿的室内空气冷却，即间接蒸发冷却过程，再被自身返回的一部分被加湿的空气冷却，即湿能冷却过程。图3中送风的干球温度最低只能至室内空气的湿球温度，图4中送风的干球温度最低只能至室外空气的露点温度，而图5中送风的干球温度可以低于室内空气的湿球温度。
如图6所示，为湿能冷却和直接蒸发冷却复合隔板的基本结构示意图，401为湿能冷却芯体，601为直接蒸发冷却芯体，302为水槽，303为水泵，304为水喷淋装置，402为新风风机，湿能冷却芯体和直接蒸发冷却芯体的上端设有水喷淋装置，下端设有水槽，水槽内设有水泵，并与水喷淋装置相连。在隔板的内侧212设有送风口202，外侧O设有排风口204和新风口205，新风口设有新风风机。室外空气211的一部分进入湿能冷却芯体的干通道被等湿冷却，然后再经过直接蒸发冷冷芯体被加湿冷却，形成送风208送入室内，另一部分进入湿能冷却芯体的湿通道被加湿并吸热，形成排风210排出室外。
图7为蒸发冷却隔板的立体结构示意图。图7(a)～(c)为三种不同结构的蒸发冷却隔板的立体结构示意图，701为蒸发冷却芯体，其上端设有水喷淋装置304，下端设有水槽302，水槽内设有水泵303，并与水喷淋装置相连。在隔板的内侧212设有送风口202和回风口203，外侧213设有排风口204和新风口205，送风口或新风口设有送风风机206，回风口或排风口设有排风风机207。图7(a)和图7(c)中的送风风机和排风风机可采用贯流风机，图7(b)中的送风风机和排风风机可采用离心风机。
图7中，蒸发冷却芯体可采用直接蒸发冷却芯体、间接蒸发冷却芯体、湿能冷却芯体，或采用它们相互组合的芯体，当不需要使用回风时，可不安装回风口。
如图8所示，为加热/冷却辐射隔板的立体结构示意图，801为塑料换热器，旁填充有导热材料802，803为进水口，804为出水口，当热水或者冷水流过塑料换热器时，热量通过隔板的表面向空气传递。
如图9所示，为塑料换热器的外形示意图，塑料换热器为吹塑而成。
如图10所示，为加热/冷却隔板的结构示意图，图10为(a)外形示意图，图10(b)为剖面示意图，801为塑料换热器，1000为风机，803为进水口，804为出水口，1001为空气进口，1002为空气出口。
如图11所示，为加热/冷却隔板的内部结构示意图，塑料换热器包括液体通道1101和气体通道1102。
如图12所示，为加热/冷却隔板的实际运用示意图，1201为加热/冷却隔板，1202为太阳能热水器，801为埋入地下的塑料换热器，1204为热水阀，1205为冷水阀，803为进水口，804为出水口，加热和冷却功能的转换是通过热水阀和冷水阀来控制的。该运用采用热源和冷源分别是太阳能和地能，也可利用其他冷源和热源，加热/冷却隔板也可换成加热/冷却辐射隔板。
如图13所示，为液体除湿冷却隔板的基本结构示意图，1301为液体除湿冷却芯体，液体除湿冷却芯体上端设有除湿液喷淋装置1304和水喷淋装置304，下端设有除湿液槽1302和水槽302，水槽内设有水泵303，并与水喷淋装置相连，除湿液槽内设有除湿液泵1303，并与除湿液喷淋装置相连，在隔板的内侧212设有送风口202和回风口203，外侧213设有排风口204和新风口205，送风口或回风口设有送风风机206，新风口或排风口设有排风风机207。液体除湿液的再生需由再生器来完成，即由再生器向除湿液槽提供浓溶液，而除湿液槽中的稀溶液送至再生器浓缩。图中未示出再生器。
如图14所示，为液体除湿冷却芯体的结构示意图，液体除湿冷却芯体由两个相互隔离的通道，即除湿通道1401和冷却通道1402组成，除湿通道上，下端未封闭，除湿液从上端进入，下端流出，室内空气209从除湿通道下端进入，送风208从上端流出。冷却通道上、下端封闭，左端亦封闭，室外空气211从冷却通道右端的上下部流入冷却通道，排风210从中部流出冷却通道。冷却通道上端有开口允许水流入冷却通道，冷却通道下端有开口允许水流出冷却通道。图中未示出冷却通道上下端的水流入和流出口。
如图15所示，为可旋转两室隔板的结构示意图，1501为两室芯体，在隔板的内侧212设有送风口202和回风口203，外侧213设有排风口204和新风口205，送风口或回风口设有送风风机206，新风口或排风口设有排风风机207，送风风机和排风风机可采用贯流风机，两室芯体可绕转轴118旋转。
如图16所示，为可旋转一室隔板的结构示意图，1601为两室芯体，1000为风机，风机可采用贯流风机，一室芯体可绕转轴118旋转。
如图15和16中所示的隔板中也可以不使用风机，采用辐射的方式。将图15和16中的芯体内填充固体除湿材料，即构成固体除湿隔板；芯体内填充蓄能材料如PCM，即构成能量储存隔板；将芯体内填充吸收过滤材料，即构成吸收过滤隔板。
如图17所示，为通风过滤隔板的基本结构示意图，1701为通风过滤芯体，1000为风机，通风过滤芯体可通过旋转将室内空气中的灰尘杂质吸收，然后排放到室外。
如图18所示为热管隔板和热管辐射隔板的基本结构示意图，图18(a)为热管隔板的基本结构示意图，1801为热管，1000为风机，热量可以通过隔板传递，热传递方向的转换可通过旋转隔板来实现。
图18(b)为热管辐射隔板的基本结构示意图，1801为热管，旁填充有导热材料802，空气与隔板进行辐射传热。
综合运用上述各种隔板的功能，图19-20为两种复合型隔板。
如图19所示，为湿能冷却与辐射制冷复合隔板的结构示意图，401为湿能冷却芯体，801为塑料换热器，302为水槽，303为水泵，1000为风机。湿能冷却芯体制取冷水，再由水泵输送至塑料换热器内，对室内空气进行辐射冷却，回水返回入水槽。图19(a)为基本结构示意图，图19(b)为立体结构示意图。
如图20所示，为固体除湿与塑料热交换器复合隔板的立体结构示意图，2001为固体除湿芯体，内填充有固体除湿剂2002，801为塑料换热器，1000为风机，1001为空气进口，1002为空气出口，利用固体除湿剂对室内空气进行除湿，利用塑料换热器中通过的冷水对进行固体除湿剂冷却，利用热水来再生固体除湿剂，从而达到对空气除湿冷却的功能。
Claims (10)
1.一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：它具有空气调节装置(109)和预制建筑体(110)，空气调节装置(109)嵌入预制建筑体(110)，具有空气调节功能的预制建筑隔板嵌入建筑墙体(100)的嵌入口(106)中，其厚度与墙体厚度相差不超过50％。
2.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置的热源由太阳能或地热能提供，空气调节装置的冷源由地能或海水能提供，电源由太阳能或风能提供。
3.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是热回收装置，内设有热回收芯体(201)，在隔板的内侧设有送风口(202)和回风口(203)，外侧设有排风口(204)和新风口(205)，送风口或新风口设有送风风机(206)，回风口或排风口设有排风风机(207)。
4.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是蒸发冷却装置，内设有蒸发冷却芯体(701)，其上端设有水喷淋装置(304)，下端设有水槽(302)，水槽内设有水泵(303)，并与喷淋装置相连。
5.根据权利要求4所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的蒸发冷却芯体(701)采用直接蒸发冷却芯体(601)、间接蒸发冷却芯体(301)、湿能冷却芯体(401)或采用它们相互组合而成的芯体。
6.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是加热/冷却装置或加热/冷却辐射装置，加热/冷却装置内设有塑料换热器(801)，塑料换热器旁设有风机(1000)，加热/冷却辐射装置内设有塑料换热器(801)，塑料换热器旁填充有导热材料(802)。
7.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是液体除湿冷却装置，内设有液体除湿冷却芯体(1301)，其上端设有除湿液喷淋装置(1304)和水喷淋装置(304)，下端设有除湿液槽(1302)和水槽(302)，水槽内设有水泵(303)，并与水喷淋装置相连，除湿液槽内设有除湿液泵(1303)，并与除湿液喷淋装置相连，在隔板的内侧设有送风口(202)和回风口(203)，外侧设有排风口(204)和新风口(205)，送风口或回风口设有送风风机(206)，新风口或排风口设有排风风机(207)。
8.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是可旋转两室装置(1501)或可旋转一室装置(1601)，内填充有固体除湿剂、蓄能材料或吸收过滤材料。
9.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是通风过滤装置，内设有通风过滤芯体(1701)，旁设有风机(1000)，通风过滤装置可旋转。
10.根据权利要求1所述的一种具有空气调节功能的预制建筑隔板，其特征在于：所述的空气调节装置是热管装置或热管辐射装置，热管装置内设有热管(1801)，热管旁设有风机(1000)，热管辐射装置内设有热管(1801)，热管旁填充有导热材料(802)。
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