CN1068668C - 藉自然蓄温母体直接调温与供气系统 - Google Patents

Abstract

一种藉自然蓄温母体直接调温与供气系统；此项创意在于利用自然界的地层、地表、池塘、湖泊、河川等自然的蓄温母体，藉直接供给的调温与供气传输于所欲作温度调节的空间，而使所欲调节的空间获得接近自然蓄温母体的温度及正压力的新鲜空气的供应。

Description

藉自然蓄温母体直接调温与供气系统

本发明涉及一种藉自然蓄温母体直接调温与供气系统。

传统的室温调节系统如冷气机等的基本结构是以动力驱动冷媒压缩机以主动冷却温度，而暖气则以电能或物质燃烧以获取热量，故空间之温度调节，长久以来不仅耗费大量能源，并产生大量污染及废热与废弃物，近来则有以离峰电力将水冷冻成冰再于峰值电力时藉蓄温传输管道释放低温的储冰式空调系统，唯储冰式空调系统需要：(1)大型冷冻机，(2)绝热良好之冰库，(3)大空间，(4)输入能源。

本发明的主要目的在于提供一种藉自然蓄温母体直接调温与供气系统；此项设计之创创意在于利用自然界的地层、地表、池塘、湖泊、河川等自然的蓄温母体，藉直接供给的调温与供气传输于所欲作温度调节的空间，而使所欲调节的空间获得接近自然蓄温母体的温度及正压力的新鲜空气。

本发明的目的是通过如下构思实现的：

如所周知，地球表层在适当深度如10-50公尺之深处的温度无论冬天或夏天，殊少受地面温度的影响，而同样的，构成地表部份之海水、湖泊、河川在一定深度亦具有一定温度，在本申请案中统称为自然蓄温。上述自然蓄温母体之热容量庞大，而其温度在夏日时，与地面空气相比，恒处于较低状态。上述自然蓄温母体中，如河水在夏日亦不易超过15℃，在冬天高纬度地区，当地面温度降至零下数十度时，上述自然蓄温母体亦不低于零度(深海约1-7℃)。因此，当我们在建筑物与上述自然蓄热母体之间设置管道以传送新鲜空气及作温差调节，则可得到一低成本、低耗能、低污染的空间调温系统。本项藉自然蓄温母体直接调温及供气系统即基于上述创意之设计，主要为藉着在自然蓄温母体中设有主动均热器，通往所欲作温度调节之空间，以和空间内的温度作开放式散逸，而其传输是通过导热流体藉主泵或进一步设置之分路泵所泵送，即新鲜空气经由开放的过滤入口进入自然蓄温母体的主动均热器，再经传输管道被泵送至所欲作温度调节之空间的检测器，当上述传输管道若有足够长度被埋设于自然蓄温母体时亦可省略主动均热器，而将上述管路以具有良好导热材料制成，以构成具主动均热功能。

上述新鲜空气入口及出口并可进一步设置主动净化的过滤器，如活性碳过滤器以及有害气体检测器及更进一步之有益的芳香添加器。

本发明更具有以下的积极效果：

对所供气的室内而言，除调温及空气新鲜外，其正压力使窗户积尘减少，污浊空气不能流入：

对处于盆地的城市而言，此项藉自然蓄温母体直接调温与供气系统可提供一正压力促使盆地之空气对流和扩散及稀释污染。

以下配合附图详细说明本发明的特征及优点：

图1是本发明的藉自然蓄温母体直接调温与供气系统的原理示意图；

图2是本发明的另一实施例的原理示意图；

图3是本发明的再一实施例的原理示意图。

如图1所示为本发明的藉自然蓄温母体直接调温与供气系统之原理示意图，图中主要构成包括：

主动均热器101：设置于自然蓄温母体之内，由具有良好热传导性质之材料制成，包括以热管装置构成以及具有至少一入口和至少一出口供蓄温传输空气流动其间，以将进入入口的空气经主动均热器的均温作用至出口时具有较为接近自然蓄温母体的温度；

自然蓄温母体100：为自然界具有较大安定蓄温容量之地层、地表、池塘、湖泊、河川、沙漠、冰山、海洋等固态或液态蓄温体；或山谷中或森林中能孕储较低温的清洁空气的环境；

传输管路102：为供流通兼具蓄温传输的新鲜空气，其通过自然蓄温母体段可由温度良导体制成，以促使所流通传输新鲜空气之温度更接近自然蓄温母体的温度，而暴露于空中者藉绝热材料构成或施以包覆，以力求成为具有较佳绝热特性；

蓄温传输体103：供将自然蓄温母体的温度状态传输至欲作温度调节的空间，即为以空气为蓄温传输流体，除供作温度调节传输外，并可供应新鲜空气；

由电力或其他机械力所驱动之空气泵104：包括一段或一段以上作为增压，供主动泵送兼具蓄温传输作用的新鲜空气在传输管路中流通；此外在较短的流路系统，亦可藉温差自然对流以达成气流的进出

流量计105：为供累积计算新鲜空气流量，作为收费及统计之参照，此装置可视需要选用；

过滤装置106：为防止管路日久阻塞的过滤装置，设置于空气吸入口或出口，包括尘埃滤网及有害气体的过滤装置如内含活性碳等过滤装置；

流量调节阀107：为视需要以人工或机械力操控调整新鲜空气释放量的大小，其调节方式为调节其泵之泵送量或调整流体出口阀之气体流量的大小；

中继辅助调节装置109：若前述主动均热器的温度未达所需，可加设中间辅助调节装置，包括将来自自然蓄温母体的蓄温气体传导至传统的藉燃烧或电热或太阳能等的加温装置进行加热增温，或输入传统的降温调节装置作减温；

操控单元108：含安全保护操控装置，即在输入侧或各输出口设置有害气体检测装置1081，以在有害气体存在且超过监视值时发出警报及作切断气流或其他应变处理，此有害气体检测装置设置于输入及输出口侧，亦可兼具对该空间内之有害气体检测；以及温度检知装置1082及新鲜空气流量计量记录与显示装置1083，构成控温及调量等单元。

上述系统除直接作为兼具调温蓄温的新鲜空气来源外，亦可形成为已设有传统温度调节装置的温度调节空间与外界之温差中间渐阶温差式隔离，包含：

(1)寒冬时所欲调节之空间温度需求高于经由自然蓄温母体作温度调节之新鲜空气的温度时，构成预热功能；

(2)夏日时所欲调节之空间温度需求低于经由自然蓄温母体作温度调节之新鲜空气的温度，但此新鲜空气的温度低于所欲调节空间外的环境温度时，则构成预冷功能。

由于此项系统终端输出对周围空间与环境形成正压力，因此除调节温度供应新鲜空气外，具有下列两项功能：

A．室内对室外形成正压力泄出新鲜空气，故外部浮尘及污染空气不易进入室内；

B．对整个城市而言，亦形成对外扩散之正压力气流源，对于盆地地形经常形成高层气流停滞现象亦有所改善。

上述系统之构成如下：

新鲜空气被泵动经埋设、沉置、悬挂、漂浮于海洋或湖泊、池塘、河川或人工水池之主动均热器作为蓄温母体，对船舱或其他设备作新鲜空气供给及温度调节；

新鲜空气被泵动经埋设、沉置、悬挂、漂浮于海洋或湖泊、池塘、河川或人工水池之主动均热器作为蓄温母体，对陆上建筑空间作新鲜空气供给及温度调节；

藉上述系统，我们可获得下列效益：

1．仅需早期固定设备成本以及后续泵动能源，即获得特定空间之新鲜空气供给及温度调节功能，可节省大量能源，特别是当采用自然对流之方式时，更无须消耗能源；

2．采用开放式以新鲜空气兼具蓄温传输流体，可同时供给新鲜空气，有益人体健康，对室外形成正压以减少污染空气进入室内，对整个社区或城市而言整体性正压使污染空气对外扩散加快。

本发明的另一实施例亦可省略送气系统而形成藉自然蓄温母体间接循环传输之空间温度调节系统，如图2所示为省略送气系统而构成藉自然蓄温母体间接循环传输的空间温度调节系统的原理示意图，该系统主要构成包括：

主动均热器201：设置于自然蓄温母体之内，由具有良好热传导性质的材料制成，包括以热管装置构成以及具有至少一入口及至少一出口供蓄温传输流体流动其间，以将进入入口的流体经主动均热器之均温作用至出口时具有较为接近自然蓄温母体的温度；

自然蓄温母体200：为自然界具有较大安定蓄温容量之地层、地表、池塘、湖泊、河川、沙漠、冰山、海洋等固态或液态蓄温体；

蓄温传输管路202：包括热管装置，其周围包覆热绝缘体，以防止温差消失；若为供流通蓄温传输流体，其通过自然蓄温母体段可由热良导体制成，以促使所流通蓄温传绝热流体之温度更接近自然蓄温体的温度，其中间传输管道为藉绝热材料构成或包覆，力求保持温差以对所欲作温度调节体释温；

蓄温传输体203：为供将自然蓄温母体的温度状态传输至欲作温度调节的空间，在闭路循环系统通常采用水、油或其他液体或空气或其他蓄温量较大的气体作为蓄温传输流体，在固体传输系统则以固态热良导体直接构成热管直接传输；

由电力或其他机械力所驱动的空气泵204：包括一段或一段以上作增压泵送，供主动泵送蓄温传输流体在传输管路中流通，以增进传输流量；此外我们亦可藉温差自然对流以达成闭路循环或开路气流的进出，以热管装置构成的传输则无需此装置；

被动均温体205：供将来自自然蓄温母体的蓄温释放至所欲作温度调节的空间之用，其构成在流体闭路循环系统或热管装置传输系统为由热的良扩散体所构成，具有散温翼的结构或进一步设有吹风叶片；

过滤装置206：为防止管路日久阻塞的过滤装置，在闭路循环式可依需要设置于回路上任意位置，在以空气为传输流体之开放式系统则装设于空气吸入口；

流量调节阀207：为视需要以人工或机械力操控调整释温量大小，其调节方式，若系统为流体闭路循环式，则可藉调节流体泵的泵动量或调节阀流量以调节流经被动均热装置的流量，以改变露设在被调温空间内(或壁内)的被动均温器均温量，若流体循环被动均温器或热管装置内设有均热流体扇时，亦可藉调流体扇之扇动量以调节释温量；

终端辅助调节装置209：若前述主动均热器之温度未达所需，可加设中间辅助调节装置如图3所示，包括将来自自然蓄温母体的蓄温流体传导至传统藉燃烧或电热或太阳能等的加温装置作热增温，或输入到传统的降温调节装置作减温；

操控单元208：含人工操作或以电力或机械力操控欲作温度调节的空间内之温度检知装置及自然蓄温母体温度检测装置及流量设定装置。

上述系统除直接作为兼具调温蓄温来源外，亦可作为已设有传统温度调节装置的温度调节空间与外界的温差中间渐阶温差式隔离，例如：

(1)所欲调节的空间温度需于自然蓄温母体而自然蓄温体所提供温度高于所欲调节空间外的环境温度时，构成预热及保温功能；

(2)所欲调节的空间温度需求低于自然蓄温母体而自然蓄温母体所提供温度低于所欲调节空间外的环境温度时，构成预冷功能。

由于此项系统可设置于空间与环境的隔绝体上，以减少空间的温度流失及提供部分预热或预冷效果，可节省为达到所需温度时传统温度调节装置所需的部分能源。

Claims (2)

1．一种藉自然蓄温母体直接调温与供气系统，其特征在于包括：

自然蓄温母体(100)，为自然界具有较大安定蓄温容量的地层、地表、池塘、湖泊、河川、沙漠、冰山、海洋等固态或液态蓄温体，或山谷中或森林中能孕储较低温的清洁空气的环境；

主动均热器(101)，设置于所述自然蓄温母体(100)之内，由具有良好热传导性质的材料制成，包括以热管装置构成以及具有至少一入口和至少一出口供蓄温传输空气流动其间，以将进入入口的空气经主动均热器的均温作用至出口时具有较为接近自然蓄温母体的温度；

传输管路(102)，为供流通兼具蓄温传输的新鲜空气，通过自然蓄温母体段可由热的良导体制成，以促使所流通传输新鲜空气之温度更接近自然蓄温母体的温度，其中间传输管道通过调节蓄温体，则力求成为温度良导体，以对欲作温度调节的新鲜空气作温度调节，而暴露于空中部分则由绝热材料构成或施以包覆，以力求成为具有较佳绝热特性；

蓄温传输体(103)，用于将自然蓄温母体的温度状态传输至欲作温度调节的空间，即为以空气为蓄温传输流体，除共作温度调节传输外，并可供应新鲜空气；

由电力或其他机械力所驱动之空气泵(104)，包括一段或一段以上作为增压泵送，供主动泵送兼具蓄温传输作用的新鲜空气在传输管路中流通，此外在较短的流路系统，亦可藉温差自然对流以达成气流的进出；

流量计(105)，为供累积计算新鲜空气流量，作为收费及统计之参照，此装置可视需要选用；

过滤装置(106)，为防止管路日久阻塞的过滤装置，设置于空气吸入口或出口，包括尘埃滤网及有害气体的过滤装置如内含活性碳等的过滤装置所构成；

流量调节阀(107)，为视需要以人工或机械力操控调节新鲜空气释放量的大小，其调节方式为调节其泵的泵送量或调整流体出口阀的气体流量的大小；

中继辅助调节装置(109)，若前述主动均热器的温度未达所需，可加设中间辅助调节装置，包括将来自自然蓄温母体的蓄温气体传导至传统藉燃烧或电热或太阳能等的加温装置进行加热增温，或输入传统的降温调节装置作减温；

操控单元(108)，含安全保护操控装置，即在输入侧或各输出口设置有害气体检测装置(1081)，以在有害气体存在且超过监视值时发出警报及作切断气流或其他应变处理，此有害气体检测装置设置于输入及输出口侧，亦可兼具对该空间内的有害气体检测，以及温度检知装置(1082)及新鲜空气流量计量记录与显示装置(1083)，构成控温及调量等单元。

2．如权利要求1所述的藉自然蓄温母体直接调温与供气系统除直接作为兼具调温蓄温之新鲜空气来源外，亦可形成为已设有传统温度调节装置之温度调节空间与外界之温差中间渐阶温差式隔离，其特征在于还包含：

(1)寒冬时所欲调节之空间温度需求高于经由自然蓄温母体作温度调节之新鲜空气的温度时，对空气进行预热的结构；

(2)夏日时所欲调节的空间温度需求低于经由自然蓄温母体作温度调节的新鲜空气的温度，但此新鲜空气的温度低于所欲调节空间外的环境温度时，对空气进行预冷的机构；

上述系统的构成如下：

新鲜空气被泵动，经埋设于地下，或沉置、悬挂、漂浮于海洋或湖泊、池塘、河川或人工水池的主动均热器作为蓄温母体，对船舱或其他设备作新鲜空气供给及温度调节；

新鲜空气被泵动经埋设于地下，或沉置、悬挂、漂浮于海洋或湖泊、池塘、河川或人工水池的主动均热器作为蓄温母体，对陆上建筑空间作新鲜空气供给及温度调节；

新鲜空气被泵动，经埋设于地下的主动均热器作为蓄温母体，对陆上建筑空间作鲜空气供给及温度调节。

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