CN106766267A - 太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道 - Google Patents

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张学忠
苏元
苏一元
许庆华
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Abstract

一种太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，用于排出建筑内异味，排气管道附于建筑外墙或固定于建筑外墙的外侧，管道的排气腔顶端在建筑顶层开放，其他开放端设于建筑内的房屋、卫生间、粪便贮存间等需要通风换气的地方；所述的排气管道至少嵌套设有两层，外层管道为可透过阳光的透光管，内层管道为排气管，透光管与排气管之间设有蓄热材料腔，蓄热材料腔的外侧厚度为3～15cm，内设有蓄热材料。本发明作为建筑通风管道，不依赖动力装置和自然风力，利用太阳能加热管内气体产生自然上升的气流实现建筑内的房屋、卫生间、粪便贮存间等通风换气的作用，且可将白天所收集的太阳能蓄积到夜晚，在晚间仍然可以在管道内产生通风排气的气流。

Description

太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道
技术领域
本发明涉及房屋建筑技术领域，具体说是一种利用太阳能蓄热来加强自然通风换气的房屋建筑通风排气管道。
背景技术
房屋内，特别是封闭的室内，典型的如卫生间、粪便贮存室等需要通风排气管道进行换气或通风排除异味的地方，采用传统的通风排气管道，排气效果依赖于自然或人工风力，当无风的时候，室内异味就不易排出。全方位负压风帽虽不受风向影响，也可避免雨雪落入，但是当外界无风时，其抽吸能力将大大减弱，造成卫生间或粪便贮存室内的异味不能顺利排出，通风换气效果差。即使采用热压通风，传统的通风排气管，在日落后就无产生通风的热压存在，因此使用效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，解决室内通风不依赖自然风、不依赖电力、且在夜间同样可以实现通风换气的目的。
所述太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，用于排出建筑内异味，排气管道附于建筑外墙或固定于建筑外墙的外侧，管道的排气腔顶端在建筑顶层开放，其他开放端设于建筑内需要通风换气房间；，其特征在于：所述的排气管道至少嵌套设有两层，外层管道为可透过阳光的透光管，内层管道为排气管，透光管与排气管之间设有蓄热材料腔，蓄热材料腔的厚度不大于15cm，内设有蓄热材料。
一种蓄热材料设置实施例为，所述蓄热材料为有机相变蓄热材料，所述蓄热材料腔内的有机相变蓄热材料的初始填充量占蓄热材料腔容积的50％～75％。
另一种蓄热材料设置实施例为，所述蓄热材料为复合相变蓄热材料，所述蓄热材料腔内的复合相变蓄热材料的初始填充量占蓄热材料腔容积的70％～85％。
又一种蓄热材料设置实施例为，所述蓄热材料内置于蓄热胶囊中，若为有机相变蓄热材料则占蓄热胶囊容积的50％～75％，为复合相变蓄热材料则占蓄热胶囊容积的70％～85％，蓄热胶囊置于蓄热材料腔内。
蓄热胶囊的布设方式之一为，所述蓄热胶囊与排气管的外侧面粘接。
蓄热胶囊的布设方式之二为，所述排气管的外侧面布设有胶囊卡槽，胶囊卡槽正好可嵌入蓄热胶囊。
进一步地，所述蓄热胶囊的中部为柱形的筒状，蓄热胶囊的中轴线与排气管的中轴线夹角为0°～90°。
更进一步地，蓄热胶囊的中轴线与排气管的中轴线夹角为45°～90°。
优选地，所述排气管为黑色或排气管的外侧壁覆设有黑色的吸热膜层。
优选地，所述透光管外侧面或内侧面局部外凸排布，形成凸透镜分布。
本发明作为建筑通风管道，不依赖动力装置和自然风力，利用太阳能加热管内气体产生自然上升的气流实现通风换气的作用，且可将白天所收集的太阳能蓄积到夜晚，在晚间仍然可以在管道内产生通风排气的气流。
使用蓄热胶囊蓄热热量分布均匀，热效率更高，可以针对性地进行维护和更换蓄热材料。将排气管的外侧面设置为胶囊卡槽使得蓄热胶囊的安装方便快速，蓄热胶囊的分布均匀整齐。
附图说明
图1是本发明纵截面实施例一示意图，
图2是本发明纵截面实施例二示意图，
图3是排气管横截面结构实施例一示意图，
图4是排气管横截面结构实施例二示意图。
图中：1—胶囊卡槽，2—蓄热材料腔，3—透光管，4—排气管，5—吸热膜层，6—排气腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，下述的实施例可以相互交叉使用，其中的部分或全部特征可同时用于一个实施例中。
如图1、2中所示太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，用于排出建筑内异味，排气管道附于建筑外墙或固定于建筑外墙的外侧，管道的排气腔6顶端在建筑顶层开放，其他开放端设于建筑内、卫生间或粪便处理间。
常见的使用为将排气管道固定于建筑外侧，可被阳光直射的位置，排气腔顶端开放，排气管上方可设置负压风帽，防止雨水和自然风倒灌。多处分支或针对性地开口于卫生间内，或开口于粪便处理间内。
所述的排气管道至少嵌套设有两层，外层管道为可透过阳光的透光管3，内层管道为排气管4，透光管3与排气管4之间设有蓄热材料腔2，蓄热材料腔2内设蓄热材料。如果排气管4与透光管3同轴，则蓄热材料腔2的厚度一致，为3～15cm；如果排气管偏于透光管的内侧设置，将蓄热材料腔2偏置于阳光可照射的外侧，则蓄热材料腔2的外侧厚度为3～15cm。
排气管采用黑色管材，或外层涂刷黑色吸热涂料，或者外覆黑色吸热膜层5。
蓄热材料本身具有热胀冷缩的性质，因此蓄热材料不能直接填满在蓄热材料腔2内。蓄热材料采用相变材料，根据具体相变材料的种类可以选择相变温度在40℃～80℃之间的材料，常用的相变材料有有机相变材料和符合相变材料。
所述蓄热材料为有机相变蓄热材料时，所述蓄热材料腔2内的有机相变蓄热材料的初始填充量占蓄热材料腔容积的50％～75％。有机相变蓄热材料可以选石蜡、脂肪酸类(月桂酸)、高密度聚乙烯、多元醇等一种或多种。
所述蓄热材料为复合相变蓄热材料时，所述蓄热材料腔2内的复合相变蓄热材料的初始填充量占蓄热材料腔容积的70％～85％。复合相变蓄热材料可选膨胀石墨、膨润土等的一种或混用。
又一种蓄热材料设置实施例为，所述蓄热材料内置于蓄热胶囊中，若为有机相变蓄热材料则占蓄热胶囊容积的50％～75％，为复合相变蓄热材料则占蓄热胶囊容积的70％～85％，蓄热胶囊置于蓄热材料腔2内。
设置填充占比的下限，是为了尽量增加吸收的热量，填充占比的上限，则是为了确保蓄热材料放热过程中(由液态变为固态)由于体积膨胀而不至破坏排气管道或胶囊。
蓄热胶囊的布设方式之一为，所述蓄热胶囊与排气管4的外侧面粘接。每个蓄热胶囊的一端被固定，另外一端朝上或朝下，胶囊中心线与排气管道轴线的夹角在0°～90°之间。为了尽可能多的排布蓄热胶囊在内层排气管道的外壁面，此夹角在45°～90°之间为宜。这种固定方式可以尽可能的让蓄热胶囊吸收太阳照射的热量。
蓄热胶囊的布设方式之二为，所述排气管4的外侧面布设有胶囊卡槽1，胶囊卡槽1正好可嵌入蓄热胶囊。所述蓄热胶囊的中部为柱形的筒状，蓄热胶囊的中轴线与排气管的中轴线夹角为0°～90°。为了尽可能多的排布蓄热胶囊在内层排气管道的外壁面，设置此夹角在45°～90°之间。
在制作内层排气管的时候，按照蓄热胶囊的直径宽度，可把内层排气管道的截面6、8、10、12、14、16、18、20等分，等分的数量按照胶囊直径、长度与内层排气管道的直径、通风量要求等参数确定，如图3，胶囊凹槽可正好嵌入蓄热胶囊。这种方式通过改变内层排气管的外形设计，既便于固定蓄热胶囊，又能使蓄热胶囊在放热时对排气管道内的空气加热效率提高。使用蓄热胶囊蓄热热量分布均匀，热效率更高，可以针对性地进行维护和更换蓄热材料。
如图4，所述透光管3外侧面或内侧面局部外凸排布，形成凸透镜分布。由于透光管的直径大于排气管，凸透镜将更大面积的阳光集中在较小面积的排气管外的蓄热材料上，增加了热能收集效率。
本发明作为建筑通风管道，不依赖动力装置和自然风力，利用太阳能加热管内气体产生自然上升的气流即可实现通风换气的作用，且可将白天所收集的太阳能蓄积到夜晚，在晚间仍然可以在管道内产生通风排气的气流，安置在卫生间和粪便储存室的排气管道不仅确保了卫生间、粪便贮存室的通风换气、排除异味，而且实现了节能，具有广泛的用途。

Claims (10)

1.太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，用于排出建筑内异味，排气管道附于建筑外墙或固定于建筑外墙的外侧，管道的排气腔(6)顶端在建筑顶层开放，其他开放端设于建筑内需要通风换气的房间；其特征在于：所述的排气管道至少嵌套设有两层，外层管道为可透过阳光的透光管(3)，内层管道为排气管(4)，透光管(3)与排气管(4)之间设有蓄热材料腔(2)，蓄热材料腔(2)的厚度不大于15cm，内设有蓄热材料。
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述蓄热材料为有机相变蓄热材料，所述蓄热材料腔(2)内的有机相变蓄热材料的初始填充量占蓄热材料腔容积的50％～75％。
3.根据权利要求1所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述蓄热材料为复合相变蓄热材料，所述蓄热材料腔(2)内的复合相变蓄热材料的初始填充量占蓄热材料腔容积的70％～85％。
4.根据权利要求1～3任一所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述蓄热材料内置于蓄热胶囊中，若为有机相变蓄热材料则占蓄热胶囊容积的50％～75％，为复合相变蓄热材料则占蓄热胶囊容积的70％～85％，蓄热胶囊置于蓄热材料腔(2)内。
5.根据权利要求4任一所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述蓄热胶囊与排气管(4)的外侧面粘接。
6.根据权利要求4所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述排气管(4)的外侧面布设有胶囊卡槽(1)，胶囊卡槽(1)正好可嵌入蓄热胶囊。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述蓄热胶囊的中部为柱形的筒状，蓄热胶囊的中轴线与排气管的中轴线夹角为0°～90°。
8.根据权利要求7所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：蓄热胶囊的中轴线与排气管的中轴线夹角为45°～90°。
9.根据权利要求1所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述排气管为黑色或排气管的外侧壁覆设有黑色的吸热膜层(5)。
10.根据权利要求1所述的太阳能蓄热房屋建筑通风排气管道，其特征在于：所述透光管(3)外侧面或内侧面局部外凸排布，形成凸透镜分布。
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