CN108613311A - 一种无动力通风装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无动力通风装置，包括排风管、进风管、叶轮、第一热管、第二热管和隔板，排风管连通室内和室外，排风管室外的一端安装有旋转风帽；进风管自排风管位于室外的管内穿过排风管位于室内的管壁并延伸至室内，排风管室外的管壁上开设有室外进风口，室外进风口通过连通块与进风管连通；叶轮设置于进风管并通过传动连杆连接于旋转风帽上；第一热管的蒸发段和冷凝段位于进风管的内、外部；第二热管的冷凝段和蒸发段位于进风管的内、外部；隔板分隔第一热管和第二热管并将排风管分割为第一排风通道和第二排风通道，第一、第二排风通道内设有第一、第二排风阀。该无动力通风装置为室内提供充足新风，且能降低室内热量流失，提高能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及通风技术领域，特别是涉及一种无动力通风装置。
背景技术
合理利用自然通风，能够调节室内热舒适度、补充新鲜空气，为人们营造一个健康、舒适、高效的工作和生活环境。对于无集中新风的办公、住宅等建筑，自然通风主要通过开启门、窗等形成的穿堂风来实现，但是这会带来系列的负面影响。在空调或供暖季，开启门、窗会造成大量的冷量或热量流失，浪费能源严重；如果关闭门、窗，不利于补充新鲜空气，改善室内空气品质、对人们的身心健康造成严重的负面影响。此外，如果建筑临近街道，直接开启门、窗会带来较大的噪声污染。因此，对于这些无集中新风的办公、住宅等建筑，非常有必要采取一定的技术措施，既能保证室内、外空气流通良好，又要避免由此产生的不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种无动力通风装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够为室内提供充足新风，并降低室内的热量流失，提高能源利用率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种无动力通风装置，包括排风管、进风管、叶轮、第一热管、第二热管和隔板，所述排风管用于连通室内和室外，所述排风管位于室外的一端安装有旋转风帽；所述进风管一端设置于所述排风管位于室外的管内并在所述排风管内延伸，所述进风管的另一端穿过所述排风管位于室内的管壁并延伸至室内，所述进风管位于室外的一端端头封闭，所述排风管位于室外的管壁上开设有室外进风口，所述室外进风口通过连通块与所述进风管连通；所述叶轮设置于所述进风管位于室外的一端的内部，所述叶轮上连接有一传动连杆，所述传动连杆穿过所述进风管后连接于所述旋转风帽上；所述第一热管设置有多个，所述第一热管插设于位于所述排风管内部的所述进风管的管壁上，且所述第一热管的蒸发段位于所述进风管的内部，所述第一热管的冷凝段位于所述进风管的外部并与所述排风管内的空气接触；所述第二热管设置有多个，所述第二热管插设于位于所述排风管内部的所述进风管的管壁上，且所述第二热管的冷凝段位于所述进风管的内部，所述第二热管的蒸发段位于所述进风管的外部并与所述排风管内的空气接触；所述隔板沿排风方向设置于所述排风管内，并使所述第一热管和所述第二热管在所述进风管外壁周向分隔开，且所述隔板将所述排风管内的排风通道分割为第一排风通道和第二排风通道，所述第一排风通道内设有用于调节所述第一排风通道内的排风量的第一排风阀，所述第二排风通道内设有用于调节所述第二排风通道内的排风量的第二排风阀。
优选的，所述第一热管插设于所述进风管的上部的管壁上，所述第二热管插设于所述进风管的下部的管壁上。
优选的，所述第一热管和所述第二热管竖直设置。
优选的，所述第一热管在所述第一排风通道内的空气流动方向上叉排分布，所述第二热管在所述第二排风通道内的空气流动方向上叉排分布。
优选的，所述室外进风口设置有两个，且两个所述室外进风口对称开设于所述排风管位于室外的管壁上，各所述室外进风口上均安装有一活动百叶风口。
优选的，各所述活动百叶风口上安装有一滤网。
优选的，所述排风管位于室外的管壁上覆有保温层。
优选的，所述进风管位于室内的管内设有新风阀。
优选的，所述第一排风阀为与所述第一排风通道横截面匹配的第一挡板，所述第一挡板通过第一转轴转动连接于所述排风管的管壁上，所述第二排风阀为与所述第二排风通道横截面匹配的第二挡板，所述第二挡板通过第二转轴转动连接于所述排风管的管壁上。
优选的，所述新风阀为与所述进风管内横截面匹配的第三挡板，所述第三挡板通过第三转轴转动连接于所述进风管的管壁上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的无动力通风装置，当室内外压差或室外自然风的驱动力达到一定程度时，旋转风帽转动，从而使得室内浑浊空气由室内排风口进入排风管并经由旋转风帽向外排出；当旋转风帽转动时，旋转风帽带动传动连杆转动，叶轮位于进风管内部，传动连杆带动叶轮一起转动，从而驱动室外新风由室外进风口进入进风管并经由室内出风口进入室内，实现新风送风，使室内外的空气流通。
由于进风管位于排风管内部，并在位于排风管内的进风管管壁上的不同位置处分别安装了第一热管和第二热管，当进风和排风冲刷进风管内外壁时，利用排风中的热量或冷量对进风管内的新风进行加热或冷却，即可达到热量回收的效果。为了提升供暖或制冷工况下的排风热回收效率，本发明设计了隔板，隔板沿排风方向设置于排风管内，隔板自排风管室内的端面延伸至第一热管和第二热管沿排风方向分布的边缘位置，从而隔板将第一热管和第二热管在进风管外壁的周向上分隔开，并将排风管内的排风通道分割为了两部分：第一排风通道和第二排风通道，使得第一排风通道内仅设有第一热管，第二排风通道内仅设有第二热管，第一排风通道内设有用于调节第一排风通道内的排风量的第一排风阀，第二排风通道内设有用于调节第二排风通道内的排风量的第二排风阀。根据室内的温度，分别开启第一排风阀和第二排风阀，可以将室内经排风管排出的气体中的热量或冷量传递至进风管内的新风，对室内排出的空气中的能量进行回收利用，降低室内空气的热量流失，提高能源利用率。
第一热管的冷凝段设置于进风管外部，第二热管的蒸发段设置于进风管的外部，针对不同的室内温度，通过分别开启第一通风阀或第二通风阀，既可实现对室内排出的低温空气中的能量进行回收利用，也能对室内排出高温空气中的能量进行回收利用，应用范围广泛，能够有效降低室内空气的热量流失，提高能源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的无动力通风装置的整体结构示意图；
图2是图1中的无动力通风装置的A-A剖视图；
图3是图1中的无动力通风装置室外部分的进风管和排风管的透视图；
图4是图1中的无动力通风装置进风管上第一热管的布置示意图。
图中：1-旋转风帽；2-活动百叶风口；3-滤网；4-传动连杆；5-叶轮；6-排风管；7-保温层；8-第一热管；9-进风管；10-隔板；11-室内出风口；12-室内排风口；13-第一排风阀；14-第二排风阀；15-新风阀；16-第二热管；17-室外进风口；18-连通块；19-第一排风通道；20-第二排风通道；30-室内；40-室外。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种无动力通风装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够为室内提供充足新风，并降低室内的热量流失，提高能源利用率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种无动力通风装置，如图1～3所示，包括排风管6、进风管9、叶轮5、第一热管8、第二热管16和隔板10，排风管6用于连通室内30和室外40，排风管6位于室内30的端部开设有室内排风口12，排风管6位于室外40的一端安装有旋转风帽1；进风管9一端设置于排风管6位于室外40的管内并在排风管6内延伸，进风管9的另一端穿过排风管6位于室内30的管壁并延伸至室内30，进风管9位于室外40的一端端头封闭，进风管9位于室内30的端部开设有室内30出风口11，排风管6位于室外40的管壁上开设有室外进风口17，室外进风口17通过连通块18与进风管9连通；叶轮5设置于进风管9位于室外40的一端的内部，叶轮5上固定连接有一传动连杆4，传动连杆4穿过进风管9封闭端头后固定连接于旋转风帽1上；第一热管8设置有多个，第一热管8插设于位于排风管6内部的进风管9的管壁上，且第一热管8的蒸发段位于进风管9的内部，第一热管8的冷凝段位于进风管9的外部并与排风管6内的空气接触；第二热管16设置有多个，第二热管16插设于位于排风管6内部的进风管9的管壁上，且第二热管16的冷凝段位于进风管9的内部，第二热管16的蒸发段位于进风管9的外部并与排风管6内的空气接触；隔板10设置于排风管6内用于将第一热管8和第二热管16隔离开来，且隔板10将排风管6内的排风通道分割为第一排风通道19和第二排风通道20，第一排风通道19内设有用于调节第一排风通道19内的排风量的第一排风阀13，第二排风通道20内设有用于调节第二排风通道20内的排风量的第二排风阀14。
当室内外压差或室外40自然风的驱动力达到一定程度时，旋转风帽1转动，从而使得室内30浑浊空气由室内排风口12进入排风管6并经由旋转风帽1向外排出；当旋转风帽1转动时，旋转风帽1带动传动连杆4转动，叶轮5位于进风管9内部，传动连杆4带动叶轮5一起转动，从而驱动室外新风由室外进风口17进入进风管9并经由室内出风口11进入室内30，实现新风送风，使室内外的空气流通。
由于进风管9位于排风管6内部，并在位于排风管6内的进风管9管壁上的不同位置处分别安装了第一热管8和第二热管16，当进风和排风冲刷进风管9内外壁时，利用排风中的热量或冷量对进风管9内的新风进行加热或冷却，即可达到热量回收的效果。为了提升供暖或制冷工况下的排风热回收效率，本发明设计了隔板10，隔板10沿排风方向设置于排风管6内，隔板10自排风管6室内的端面延伸至第一热管9和第二热管16沿排风方向分布的边缘位置，从而隔板将第一热管8和第二热管16在进风管外壁的周向上分隔开，并将排风管6内的排风通道分割为了两部分：第一排风通道19和第二排风通道20，使得第一排风通道19内仅设有第一热管8，第二排风通道20内仅设有第二热管16，第一排风通道19内设有用于调节第一排风通道19内的排风量的第一排风阀13，第二排风通道20内设有用于调节第二排风通道20内的排风量的第二排风阀14。根据室内30的温度，分别开启第一排风阀13和第二排风阀14，可以将室内30经排风管6排出的气体中的热量或冷量传递至进风管9内的新风，对室内30排出的空气中的能量进行回收利用，降低室内30空气的热量流失，提高能源利用率。
第一热管8和第二热管16内均具有吸液芯，冷凝段的冷凝液可以在吸液芯的毛细力的推动下回流至蒸发段，蒸发段的蒸汽能够在相变后产生的压差作用下流至冷凝段，只要将第一热管8的冷凝段设置于进风管6外部，将第二热管16的蒸发段设置于进风管6的外部，第一热管8和第二热管16的轴向沿任意方向设置均能够实现新风和排风之间的热交换；而且针对不同的室内温度，这种结构设置，通过分别开启第一通风阀13或第二通风阀14，既可实现对室内30排出的低温空气中的能量进行回收利用，也能对室内30排出高温空气中的能量进行回收利用，应用范围广泛，能够有效降低室内30空气的热量流失，提高能源利用率。
具体的，由于传热介质重力作用的影响，为了提高能量的利用率，本实施例提供的无动力通风装置，将第一热管8插设于进风管9水平段的上部的管壁上，第二热管16插设于进风管9水平段的下部的管壁上，且第一热管8和第二热管16均竖直设置，可有效提高新风与排风之间的换热效率。
本实施例提供的无动力通风装置，如图4所示，第一热管8在第一排风通道19内的空气流动方向上叉排分布即在空气流动方向上前后错开分布，第二热管16在第二排风通道20内的空气流动方向上也为叉排分布即在空气流动方向上前后错开分布，采用这种结构设置，能够进一步提高供暖或制冷工况下的排风的热回收效率。
本实施例提供的无动力通风装置可以采用下述使用方式：
在冬季供暖工况时，第一排风阀13闭合，第二排风阀14开启，室内30热空气流经排风管6下半部分的第二排风通道20排到室外40，排风热量回收主要靠第二热管16来实现。室内热空气冲刷第二热管16下部的蒸发段，第二热管16管芯内的相变介质受热蒸发，储存潜热，气态相变介质流向第二热管16上部的冷凝段，在冷凝段内相变介质遇冷放出相变潜热，将热量传给温度较低的室外新风，在重力的作用下，液态相变介质回流到蒸发段，完成一个热循环。
在夏季制冷工况时，第一排风阀13开启，第二排风阀14闭合，室内30冷空气经由排风管6上半部分的第一排风通道19排到室外40，排风冷量回收主要靠第一热管8来实现。第一热管8内的热循环方向与冬季工况相反，室内冷空气冲刷第一热管8上部的冷凝段，第一热管8管芯内的相变介质遇冷发生相变，由气态变为液态，储存潜热，在重力的作用下，液态相变介质流向第一热管的下部蒸发段，在蒸发段内吸收室外新风的热量，蒸发放出相变潜热，气态相变介质蒸发后流到冷凝段。
进风管9位于室内30的管内设有新风阀15。
通过调节新风阀14、第一排风阀和第二排风阀能够控制新风进风量和室内气体的排风量，当室外空气污染严重时，可将新风阀14、第一排风阀和第二排风阀全部关闭，避免室外污染物进入室内。
在过渡季节，即春季或秋季，室外空气良好的条件下，第一排风阀13、第二排风阀14和新风阀15可全部开启，提升通风换气效率。
第一热管8和第二热管16与进风管9的管壁为密封连接，可采用胶圈密封，也可以采用其他的密封方式。
室外进风口17设置有两个，且两个室外进风口17对称开设于排风管6位于室外的管壁上，各室外进风口17上均安装有一活动百叶风口2，通过调节活动百叶风口2的风口的大小，可以调节新风进风量的大小。
为了防止蚊、虫等异物进入室内，在各活动百叶风口2上安装有一滤网3，滤网3安装在活动百叶风口2外侧，便于更换滤网3。
为了对排风管6进行保温，防止凝结水产生和热流失，提高热回收效率，本实施例提供的无动力通风装置，在排风管6位于室外40的管壁上覆有保温层7，具体的，保温层7设置于排风管6室外部分的外墙到室外进风口17的一段管体上。
第一排风阀13为与第一排风通道19横截面匹配的，第一挡板通过第一转轴转动连接于排风管6的管壁上，第二排风阀14为与第二排风通道20横截面匹配的第二挡板，第二挡板通过第二转轴转动连接于排风管6的管壁上；第一挡板能够绕第一转轴轴向转动，第二挡板能够绕第二转轴轴向转动，通过转动第一转轴或第二转轴来实现调节第一排风阀13或第二排风阀14的开启度。
新风阀15为与进风管9内横截面匹配的第三挡板，第三挡板通过第三转轴转动连接于进风管9的管壁上，第三挡板能够绕第三转轴轴向转动，通过转动第三转轴来实现调节新风阀的开启度。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种无动力通风装置，其特征在于：包括：
排风管，所述排风管用于连通室内和室外，所述排风管位于室外的一端安装有旋转风帽；
进风管，所述进风管一端设置于所述排风管位于室外的管内并在所述排风管内延伸，所述进风管的另一端穿过所述排风管位于室内的管壁并延伸至室内，所述进风管位于室外的一端端头封闭，所述排风管位于室外的管壁上开设有室外进风口，所述室外进风口通过连通块与所述进风管连通；
叶轮，所述叶轮设置于所述进风管位于室外的一端的内部，所述叶轮上连接有一传动连杆，所述传动连杆穿过所述进风管后连接于所述旋转风帽上；
第一热管，所述第一热管设置有多个，所述第一热管插设于位于所述排风管内部的所述进风管的管壁上，且所述第一热管的蒸发段位于所述进风管的内部，所述第一热管的冷凝段位于所述进风管的外部并与所述排风管内的空气接触；
第二热管，所述第二热管设置有多个，所述第二热管插设于位于所述排风管内部的所述进风管的管壁上，且所述第二热管的冷凝段位于所述进风管的内部，所述第二热管的蒸发段位于所述进风管的外部并与所述排风管内的空气接触；以及
隔板，所述隔板沿排风方向设置于所述排风管内，并使所述第一热管和所述第二热管在所述进风管外壁周向分隔开，且所述隔板将所述排风管内的排风通道分割为第一排风通道和第二排风通道，所述第一排风通道内设有用于调节所述第一排风通道内的排风量的第一排风阀，所述第二排风通道内设有用于调节所述第二排风通道内的排风量的第二排风阀。
2.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述第一热管插设于所述进风管的上部的管壁上，所述第二热管插设于所述进风管的下部的管壁上。
3.根据权利要求2所述的无动力通风装置，其特征在于：所述第一热管和所述第二热管竖直设置。
4.根据权利要求2或3所述的无动力通风装置，其特征在于：所述第一热管在所述第一排风通道内的空气流动方向上叉排分布，所述第二热管在所述第二排风通道内的空气流动方向上叉排分布。
5.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述室外进风口设置有两个，且两个所述室外进风口对称开设于所述排风管位于室外的管壁上，各所述室外进风口上均安装有一活动百叶风口。
6.根据权利要求5所述的无动力通风装置，其特征在于：各所述活动百叶风口上安装有一滤网。
7.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述排风管位于室外的管壁上覆有保温层。
8.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述进风管位于室内的管内设有新风阀。
9.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述第一排风阀为与所述第一排风通道横截面匹配的第一挡板，所述第一挡板通过第一转轴转动连接于所述排风管的管壁上，所述第二排风阀为与所述第二排风通道横截面匹配的第二挡板，所述第二挡板通过第二转轴转动连接于所述排风管的管壁上。
10.根据权利要求8所述的无动力通风装置，其特征在于：所述新风阀为与所述进风管内横截面匹配的第三挡板，所述第三挡板通过第三转轴转动连接于所述进风管的管壁上。
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