CN107606979B - 一种等价传热系数可调的墙体装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等价传热系数可调的墙体装置及其安装方法，包括多个等价传热系数调节器和安装于建筑体外侧的保护面板，多个所述等价传热系数调节器平行地镶嵌于建筑体的外墙，并且所述等价传热系数调节器的外侧和所述保护面板连接；等价传热系数调节器的内部为真空并灌有传热介质，传热介质依次经过室内换热管、上连通管、室外换热管和下连通管循环流动。实现墙体装置的等价传热系数自动调节，并且实现等价传热系数大小的可控性；通过调节等价传热系数，充分利用室内外温差调节进入室内的热量，大大节省了空调能耗。

Description

一种等价传热系数可调的墙体装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及环保墙体技术领域，尤其涉及一种等价传热系数可调的墙体装置及其安装方法。

背景技术

建筑内部空间与外部空间的热交换是通过墙体为中介实现的。因此墙体的传热系数对建筑能耗有很大的影响。现阶段建筑的外墙体，其导热系数是固定的。在夏天如果外墙体传热系数设计的过小，尽管减少了白天通过墙体传导到室内的热量，但同时也减少了夜间室内空气通过墙体传导到室外的热量。如果传热系数设计的过大，尽管增加了夜间室内空气通过墙体传导到室外的热量，但同时增加了白天通过墙体传导到室内的热量。因此传热系数固定的墙体并不能充分利用昼夜温度的差异达到减少空调能耗的目的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种等价传热系数可调的墙体装置，实现墙体装置的等价传热系数自动调节，通过调节等价传热系数，充分利用室外温差调节进入室内的热量，大大节省了空调能耗。

本发明的目的在于提出一种等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，在降低室外高空作业难度的同时，提高了焊接精度和安装精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种等价传热系数可调的墙体换热装置，所述墙体换热装置镶嵌于建筑体的外墙，所述墙体换热装置包括多个等价传热系数调节器和安装于建筑体外侧的保护面板，多个所述等价传热系数调节器平行地镶嵌于建筑体的外墙，并且所述等价传热系数调节器的外侧和所述保护面板连接；

所述等价传热系数调节器包括室内换热管、室外换热管、上连通管和下连通管，所述室内换热管设置于建筑体的内部，所述上连通管镶嵌于所述外墙的上部，并且所述室内换热管的上端和所述上连通管的一端连通，所述下连通管镶嵌于所述外墙的下部，并且所述室内换热管的下端和所述下连通管的一端连通，所述室外换热管设置于建筑体的外部，并且所述室外换热管的外侧和所述保护面板连接，所述室外换热管的上端和所述上连通管的另一端连通，所述室外换热管的下端和所述下连通管的另一端连通；

所述上连通管的内部设有第一单向阀，所述第一单向阀的流入口朝向所述室内换热管，所述第一单向阀的流出口朝向所述室外换热管；

所述下连通管的内部设有第二单向阀，所述第二单向阀的流入口朝向所述室外换热管，所述第二单向阀的流出口朝向所述室内换热管；

所述等价传热系数调节器的内部为真空并灌有传热介质，所述传热介质不完全灌满所述等价传热系数调节器的内部，并且所述传热介质依次经过室内换热管、上连通管、室外换热管和下连通管循环流动；

所述传热介质为在一个大气压下的蒸发温度在29℃～32℃范围内的液体传热介质。

优选地，相邻两个所述等价传热系数调节器的间隔为15cm～30cm。

优选地，还包括装饰面板，所述装饰面板安装于所述建筑体的内部，并且所述装饰面板覆盖所有所述等价传热系数调节器。

优选地，所述保护面板和装饰面板均间隔均匀地设有多个散热通孔。

优选地，所述保护面板和装饰面板均为金属面板，所述保护面板的表面覆盖有高辐射系数的保护膜，所述装饰面板的表面有强化辐射换热的金属颗粒高温喷涂层。

优选地，所述传热介质的灌入体积占所述等价传热系数调节器的体积的40％～60％。

优选地，所述室内换热管由室内上弯管、室内竖管和室内下弯管组成，所述室内上弯管的一端和所述室内竖管的上端连通，所述室内下弯管的一端和所述室内竖管的下端连通，所述室内上弯管的另一端和所述上连通管的另一端连通，所述室内下弯管的另一端和所述下连通管的另一端连通；

所述室内竖管的外侧设有用于抽真空和充灌传热介质的毛细管。

优选地，所述室外换热管由室外上弯管、室外竖管和室外下弯管组成，所述室外竖管的外侧和所述保护面板固定，所述室外上弯管的一端和所述室外竖管的上端连通，所述室外下弯管的一端和所述室外竖管的下端连通，所述室外上弯管的另一端和所述上连通管的另一端连通，所述室外下弯管的另一端和所述下连通管的另一端连通。

优选地，所述等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤A，在室内对室外换热管进行拼装，先将多根室外竖管间隔均匀地焊接于所述保护面板的一侧，然后在每根室外竖管的上端焊接一根室外上弯管，接着在每根室外竖管的下端焊接一根室外下弯管，所述室外上弯管和室外下弯管上下对称并且向外弯曲；

步骤B，根据步骤A中相邻两根室外竖管的间隔，以及室外上弯管和室外下弯管的分布，在外墙中钻出多个上下对称的上连通管安装孔和下连通管安装孔；

步骤C，在室内焊接上连通管，即在每根室外上弯管的另一端焊接一根所述上连通管，焊接时所述上连通管的第一单向阀的流出口朝向室外上弯管；

步骤D，在室内焊接下连通管，即在每根室外下弯管的另一端焊接一根所述下连通管，焊接时所述下连通管的第二单向阀的流入口朝向室外下弯管，从而将保护面板、室外换热管、上连通管和下连通管焊接成一体为室外吊装体；

步骤E，将步骤D完成焊接的所述室外吊装体吊装至室外，并且室外吊装体的所有上连通管插入对应的上连通管安装孔，室外吊装体的所有下连通管插入对应的下连通管安装孔，然后通过膨胀螺钉将保护面板固定安装于外墙上；

步骤F，在室内拼装室内换热管，先在每根上连通管上焊接室内上弯管，所述室内上弯管朝下弯曲，然后在每根室内上弯管焊接室内竖管，接着在每根室内上弯管焊接室内下弯管，并且所述室内下弯管的另一端和下连通管焊接，从而焊接成多个等价传热系数调节器；

步骤G，抽真空装置通过毛细管，对多个等价传热系数调节器进行抽真空；

步骤H，抽真空完成后，通过毛细管往各个等价传热系数调节器灌入传热介质；

步骤I，灌装完成后，在室内通过膨胀螺钉固定安装装饰面板，安装时装饰面板覆盖所有所述等价传热系数调节器。

所述等价传热系数可调的墙体装置在外墙镶嵌多个等价传热系数调节器，所述等价传热系数调节器的内部设有传热介质，所述传热介质为可随温度升高而汽化的液体，所述上连通管和下连通管实现传热介质在室内换热管和室外换热管之间单向流动。上连通管的第一单向阀限制流动方向为从室内换热管流向室外换热管，下连通管的第二单向阀限制流动方向为从室外换热管流向室内换热管。从而实现墙体装置的等价传热系数自动调节，并且实现等价传热系数大小的可控性；通过调节等价传热系数，充分利用室内外温差调节进入室内的热量，大大节省了空调能耗。

所述等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，可在室内完成保护面板、室外换热管、上连通管和下连通管的焊接，并形成一体的室外吊装体，然后在外墙钻孔后，即可将室外吊装体固定安装于外墙上，避免出现在室外逐个安装室外换热管以及保护面板导致高空作业时间长和高空作业难度大的问题，当室外吊装体安装好后，即可在室内完成室内换热管的拼装、抽真空、传热介质的灌装和装饰面板的安装。所述等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，在降低室外高空作业难度的同时，提高了焊接精度和安装精度。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的墙体装置结构示意图；

图2是本发明其中一个实施例的墙体装置纵截面结构图；

图3是本发明其中一个实施例的保护面板结构图；

图4是本发明其中一个实施例的装饰面板结构图；

图5是本发明其中一个实施例的组装结构图。

其中：等价传热系数调节器1；保护面板2；外墙3；室内换热管11；室外换热管12；上连通管13；下连通管14；第一单向阀15；第二单向阀16；传热介质17；装饰面板4；散热通孔21；室内上弯管111；室内竖管112；室内下弯管113；毛细管114；室外上弯管121；室外竖管122；室外下弯管123；保护膜22；金属颗粒高温喷涂层41。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的等价传热系数可调的墙体换热装置，如图1所示，所述墙体换热装置镶嵌于建筑体的外墙3，所述墙体换热装置包括多个等价传热系数调节器1和安装于建筑体外侧的保护面板2，多个所述等价传热系数调节器1平行地镶嵌于建筑体的外墙3，并且所述等价传热系数调节器1的外侧和所述保护面板2连接；

所述等价传热系数调节器1包括室内换热管11、室外换热管12、上连通管13和下连通管14，所述室内换热管11设置于建筑体的内部，所述上连通管13镶嵌于所述外墙3的上部，并且所述室内换热管11的上端和所述上连通管13的一端连通，所述下连通管14镶嵌于所述外墙3的下部，并且所述室内换热管11的下端和所述下连通管14的一端连通，所述室外换热管12设置于建筑体的外部，并且所述室外换热管12的外侧和所述保护面板2连接，所述室外换热管12的上端和所述上连通管13的另一端连通，所述室外换热管12的下端和所述下连通管14的另一端连通；

如图2所示，所述上连通管13的内部设有第一单向阀15，所述第一单向阀15的流入口朝向所述室内换热管11，所述第一单向阀15的流出口朝向所述室外换热管12；

所述下连通管14的内部设有第二单向阀16，所述第二单向阀16的流入口朝向所述室外换热管12，所述第二单向阀16的流出口朝向所述室内换热管11；

所述等价传热系数调节器1的内部为真空并灌有传热介质17，所述传热介质17不完全灌满所述等价传热系数调节器1的内部，并且所述传热介质17依次经过室内换热管11、上连通管13、室外换热管12和下连通管14循环流动；

所述传热介质17为在一个大气压下的蒸发温度在29℃～32℃范围内的液体传热介质。

所述等价传热系数可调的墙体装置在外墙3镶嵌多个等价传热系数调节器1，所述等价传热系数调节器1的内部设有传热介质17，所述传热介质17为可随温度升高而汽化的液体，所述上连通管13和下连通管14实现传热介质17在室内换热管11和室外换热管12之间单向流动。上连通管13的第一单向阀15限制流动方向为从室内换热管11流向室外换热管12，下连通管14的第二单向阀16限制流动方向为从室外换热管12流向室内换热管11。

室内温度高于室外温度时，室内换热管11内的传热介质17蒸发成气体，并经上连通管13流动至室外换热管12，传热介质17蒸发时可吸收室内的热量；而且传热介质17在室外冷凝放热，如此循环往复，使得外墙3的等价传热系数较高。可应用于室外温度比室内温度低的夏季夜晚，通过上述方法提高外墙3的等价传热系数，增加从室内通过外墙3传导至室外的热量，达到降低室内温度的效果。

室外温度高于室内温度时，室外换热管12内的传热介质17蒸发成气体并且向上连通管13流动，但由于上连通管13的第一单向阀15限制流动方向为从室内换热管11流向室外换热管12，因此室外换热管12内的汽化的传热介质17无法流向在室内换热管11，使得外墙3的等价传热系数较低。可应用于室外温度比室内温度高的夏季白天，通过上述方法降低墙体的等价传热系数，减少从室外通过墙体传导至室内的热量，达到降低室内温度的效果。

从而实现墙体装置的等价传热系数自动调节，并且实现等价传热系数大小的可控性；通过调节等价传热系数，充分利用室内外温差调节进入室内的热量，大大节省了空调能耗。

所述传热介质17在25℃以下为液体，而在一个大气压下的蒸发温度在29℃～32℃范围内；由于在等价传热系数调节器1的内部为真空从而低于一个大气压，因此传热介质17在等价传热系数调节器1的蒸发温度在24℃～28℃范围内，从而当室内温度高于室外温度并且室内温度高于24℃时，等价传热系数调节器1开始将热量传递至室外，使室内温度保持在24℃～28℃，人体在24℃～28℃感觉舒服。所述保护面板2对外露的室外换热管12进行保护，防止室外换热管12受到撞击和雨水侵蚀，延长室外换热管12的使用寿命。

优选地，如图1所示，相邻两个所述等价传热系数调节器1的间隔为15cm～30cm。优选为20cm，防止间隔过小而对外墙3的承重性能造成影响，和防止间隔过大而降低传热效果。

优选地，如图1、图2所示，还包括装饰面板4，所述装饰面板4安装于所述建筑体的内部，并且所述装饰面板4覆盖所有所述等价传热系数调节器1。所述装饰面板4起到装饰和遮盖效果，避免安装于室内的室内换热管11影响室内环境，和避免室内换热管11受到碰撞，延长室内换热管11的使用寿命。

优选地，如图2所示，所述保护面板2和装饰面板4均间隔均匀地设有多个散热通孔21。散热通孔21有助于空气流动，使加快等价传热系数调节器1的传热介质17的汽化或冷凝。

优选地，所述保护面板2和装饰面板4均为金属面板，如图3所示，所述保护面板2的表面覆盖有高辐射系数的保护膜22，如图4所示，所述装饰面板4的表面有强化辐射换热的金属颗粒高温喷涂层41。所述保护面板2和装饰面板4均为金属面板，更为坚固耐腐蚀，减少更换次数，所述保护膜22和金属颗粒高温喷涂层41均有利于辐射散热。

优选地，所述传热介质17的灌入体积占所述等价传热系数调节器1的体积的40％～60％。优选为50％，这样汽化量恰当，可吸收更多热量。

优选地，如图2所示，所述室内换热管11由室内上弯管111、室内竖管112和室内下弯管113组成，所述室内上弯管111的一端和所述室内竖管112的上端连通，所述室内下弯管113的一端和所述室内竖管112的下端连通，所述室内上弯管111的另一端和所述上连通管13的另一端连通，所述室内下弯管113的另一端和所述下连通管14的另一端连通；所述室内竖管112的外侧设有用于抽真空和充灌传热介质17的毛细管114。所述等价传热系数调节器1通过毛细管114和抽真空装置或传热介质储罐连接，充装时先与抽真空装置连接，以对等价传热系数调节器1进行抽真空；然后，与传热介质储罐连接，往等价传热系数调节器1灌入传热介质17。

优选地，如图2所示，所述室外换热管12由室外上弯管121、室外竖管122和室外下弯管123组成，所述室外竖管122的外侧和所述保护面板2固定，所述室外上弯管121的一端和所述室外竖管122的上端连通，所述室外下弯管123的一端和所述室外竖管122的下端连通，所述室外上弯管121的另一端和所述上连通管13的另一端连通，所述室外下弯管123的另一端和所述下连通管14的另一端连通。

优选地，所述的等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤A，在室内对室外换热管12进行拼装，如图5所示，先将多根室外竖管122间隔均匀地焊接于所述保护面板2的一侧，然后在每根室外竖管122的上端焊接一根室外上弯管121，接着在每根室外竖管122的下端焊接一根室外下弯管123，所述室外上弯管121和室外下弯管123上下对称并且向外弯曲；

步骤B，根据步骤A中相邻两根室外竖管122的间隔，以及室外上弯管121和室外下弯管123的分布，在外墙3中钻出多个上下对称的上连通管安装孔31和下连通管安装孔32；

步骤C，在室内焊接上连通管13，即在每根室外上弯管121的另一端焊接一根所述上连通管13，焊接时所述上连通管13的第一单向阀15的流出口朝向室外上弯管121；

步骤D，在室内焊接下连通管14，即在每根室外下弯管123的另一端焊接一根所述下连通管14，焊接时所述下连通管14的第二单向阀16的流入口朝向室外下弯管123，从而将保护面板2、室外换热管12、上连通管13和下连通管14焊接成一体为室外吊装体；

步骤E，将步骤D完成焊接的所述室外吊装体吊装至室外，并且室外吊装体的所有上连通管13插入对应的上连通管安装孔31，室外吊装体的所有下连通管14插入对应的下连通管安装孔32，然后通过膨胀螺钉将保护面板2固定安装于外墙3上；

步骤F，在室内拼装室内换热管11，先在每根上连通管13上焊接室内上弯管111，所述室内上弯管111朝下弯曲，然后在每根室内上弯管111焊接室内竖管112，接着在每根室内上弯管111焊接室内下弯管113，并且所述室内下弯管113的另一端和下连通管14焊接，从而焊接成多个等价传热系数调节器1；

步骤G，抽真空装置通过毛细管114，对多个等价传热系数调节器1进行抽真空；

步骤H，抽真空完成后，通过毛细管114往各个等价传热系数调节器1灌入传热介质17；

步骤I，灌装完成后，在室内通过膨胀螺钉固定安装装饰面板4，安装时装饰面板4覆盖所有所述等价传热系数调节器1。

所述等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，可在室内完成保护面板2、室外换热管12、上连通管13和下连通管14的焊接，并形成一体的室外吊装体，然后在外墙3钻孔后，即可将室外吊装体固定安装于外墙3上，避免出现在室外逐个安装室外换热管12以及保护面板2导致高空作业时间长和高空作业难度大的问题，当室外吊装体安装好后，即可在室内完成室内换热管11的拼装、抽真空、传热介质17的灌装和装饰面板4的安装。所述等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，在降低室外高空作业难度的同时，提高了焊接精度和安装精度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种等价传热系数可调的墙体装置，所述墙体装置镶嵌于建筑体的外墙，其特征在于：所述墙体装置包括多个等价传热系数调节器和安装于建筑体外侧的保护面板，多个所述等价传热系数调节器平行地镶嵌于建筑体的外墙，并且所述等价传热系数调节器的外侧和所述保护面板连接；

所述等价传热系数调节器包括室内换热管、室外换热管、上连通管和下连通管，所述室内换热管设置于建筑体的内部，所述上连通管镶嵌于所述外墙的上部，并且所述室内换热管的上端和所述上连通管的一端连通，所述下连通管镶嵌于所述外墙的下部，并且所述室内换热管的下端和所述下连通管的一端连通，所述室外换热管设置于建筑体的外部，并且所述室外换热管的外侧和所述保护面板连接，所述室外换热管的上端和所述上连通管的另一端连通，所述室外换热管的下端和所述下连通管的另一端连通；

所述上连通管的内部设有第一单向阀，所述第一单向阀的流入口朝向所述室内换热管，所述第一单向阀的流出口朝向所述室外换热管；

所述下连通管的内部设有第二单向阀，所述第二单向阀的流入口朝向所述室外换热管，所述第二单向阀的流出口朝向所述室内换热管；

所述等价传热系数调节器的内部为真空并灌有传热介质，所述传热介质不完全灌满所述等价传热系数调节器的内部，并且所述传热介质依次经过室内换热管、上连通管、室外换热管和下连通管循环流动；

所述传热介质为在一个大气压下的蒸发温度在29℃～32℃范围内的液体传热介质；

相邻两个所述等价传热系数调节器的间隔为15cm～30cm；

所述传热介质的灌入体积占所述等价传热系数调节器的体积的40%～60%。

2.根据权利要求1所述的等价传热系数可调的墙体装置，其特征在于：还包括装饰面板，所述装饰面板安装于所述建筑体的内部，并且所述装饰面板覆盖所有所述等价传热系数调节器。

3.根据权利要求2所述的等价传热系数可调的墙体装置，其特征在于：所述保护面板和装饰面板均间隔均匀地设有多个散热通孔。

4.根据权利要求2所述的等价传热系数可调的墙体装置，其特征在于：所述保护面板和装饰面板均为金属面板，所述保护面板的表面覆盖有高辐射系数的保护膜，所述装饰面板的表面有强化辐射换热的金属颗粒高温喷涂层。

5.根据权利要求1所述的等价传热系数可调的墙体装置，其特征在于：所述室内换热管由室内上弯管、室内竖管和室内下弯管组成，所述室内上弯管的一端和所述室内竖管的上端连通，所述室内下弯管的一端和所述室内竖管的下端连通，所述室内上弯管的另一端和所述上连通管的另一端连通，所述室内下弯管的另一端和所述下连通管的另一端连通；

所述室内竖管的外侧设有用于抽真空和充灌传热介质的毛细管。

6.根据权利要求1所述的等价传热系数可调的墙体装置，其特征在于：所述室外换热管由室外上弯管、室外竖管和室外下弯管组成，所述室外竖管的外侧和所述保护面板固定，所述室外上弯管的一端和所述室外竖管的上端连通，所述室外下弯管的一端和所述室外竖管的下端连通，所述室外上弯管的另一端和所述上连通管的另一端连通，所述室外下弯管的另一端和所述下连通管的另一端连通。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的等价传热系数可调的墙体装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，在室内对室外换热管进行拼装，先将多根室外竖管间隔均匀地焊接于所述保护面板的一侧，然后在每根室外竖管的上端焊接一根室外上弯管，接着在每根室外竖管的下端焊接一根室外下弯管，所述室外上弯管和室外下弯管上下对称并且向外弯曲；

步骤B，根据步骤A中相邻两根室外竖管的间隔，以及室外上弯管和室外下弯管的分布，在外墙中钻出多个上下对称的上连通管安装孔和下连通管安装孔；

步骤C，在室内焊接上连通管，即在每根室外上弯管的另一端焊接一根所述上连通管，焊接时所述上连通管的第一单向阀的流出口朝向室外上弯管；

步骤D，在室内焊接下连通管，即在每根室外下弯管的另一端焊接一根所述下连通管，焊接时所述下连通管的第二单向阀的流入口朝向室外下弯管，从而将保护面板、室外换热管、上连通管和下连通管焊接成一体的室外吊装体；

步骤E，将步骤D完成焊接的所述室外吊装体吊装至室外，并且室外吊装体的所有上连通管插入对应的上连通管安装孔，室外吊装体的所有下连通管插入对应的下连通管安装孔，然后通过膨胀螺钉将保护面板固定安装于外墙上；

步骤F，在室内拼装室内换热管，先在每根上连通管上焊接室内上弯管，所述室内上弯管朝下弯曲，然后在每根室内上弯管焊接室内竖管，接着在每根室内竖管焊接室内下弯管，并且所述室内下弯管的另一端和下连通管焊接，从而焊接成多个等价传热系数调节器；

步骤G，抽真空装置通过毛细管，对多个等价传热系数调节器进行抽真空；

步骤H，抽真空完成后，通过毛细管往各个等价传热系数调节器灌入传热介质；

步骤I，灌装完成后，在室内通过膨胀螺钉固定安装装饰面板，安装时装饰面板覆盖所有所述等价传热系数调节器。