CN117948667A - 一种可调气体交换保温层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保温层技术领域，且公开了一种可调气体交换保温层，所述墙体外侧设置外墙，所述外墙后壁并位于墙体内侧设置保温层，所述墙体内侧顶部开设倾斜向下并尾端位于墙体外侧底部的进气管道，所述进气管道侧边间隔设置有开设在墙体内侧底部并倾斜向上尾端位于墙体外侧顶部的出气管道。本发明通过将出气管道首端即入口处设置于保温层内侧的底部，通过启动微型电机使其输出端带动扇叶开设旋转，对周围的空气产生压力差，推动空气向前流动，从而产生风，而后方产生压差后室内底部的空气将会向此处流动，从而有效的将室内空气中的二氧化碳送入到出气管道内，达到了主动换气调换室内多余的二氧化碳避免中毒的有益效果。

Description

一种可调气体交换保温层
技术领域
本发明涉及保温层技术领域，具体为一种可调气体交换保温层。
背景技术
在冬天环境中，由于外界环境气温偏低，人们喜欢关起门屏蔽室外气温，这就导致了室外空气无法与室内进行交换，导致出现部分人出现闷热和疾病的发生，同时屏蔽外界环境时，室内的二氧化碳含量会逐渐累积，严重时引起二氧化碳中毒。
经检索发现公开号为CN 219100559 U的一种保温隔热装饰墙结构。本申请中，所述净化板的内部填充有活性炭净化颗粒，所述净化板远离保温板的一侧面开设有气体交换孔，且装饰墙本体的远离保温板一侧的四周边缘开设有与气体交换孔相连通的透气孔。在装饰墙本体的使用安装期间，净化板内部的活性炭净化颗粒透过气体交换孔和装饰墙本体四周的气体交换孔，可以对装饰墙本体的内部和装饰墙本体的周围的潮气异味进行吸收净化，从而使得使用时装饰墙本体的周围尽量不会产生异味，提高了使用时的卫生性和便利性，当活性炭净化颗粒的净化效果较差时，可以取出内墙体对活性炭净化颗粒进行更换，从而提高了净化板在使用时的持久净化能力。
虽然前述技术方案很好的解决了室内潮气和异味的问题，但是空气中含量最多的是氮气和氧气，而氮气的相对分子质量为28，氧气的相对分子质量为32，而二氧化碳的相对分子质量为44，因此，当室内空气静止或相对静止时，相对从低到高的分层是二氧化碳、氧气和氮气，而根据前述技术方案所述其气体交换空是环绕设置的，如此一来排出室内二氧化碳的功能并不强，同时北方冬季气温极低，室内需要供暖而前述技术方案透气孔多，不仅不能导出二氧化碳还会导致室内热空气流失。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可调气体交换保温层，具备主动换气调换室内多余的二氧化碳避免中毒，调换气体时不会导致室内温度下降影响居住者等优点，解决了上述技术的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调气体交换保温层，包括墙体，所述墙体外侧设置外墙，所述外墙后壁并位于墙体内侧设置保温层，所述墙体内侧顶部开设倾斜向下并尾端位于墙体外侧底部的进气管道，所述进气管道尾端设置有用于辅助进气的辅助结构，所述进气管道侧边间隔设置有开设在墙体内侧底部并倾斜向上尾端位于墙体外侧顶部的出气管道，所述出气管道首端安装有用于加速气体从墙体内侧导出的导向结构。
优选的，所述进气管道与出气管道呈“X”状交叉，且二者不接触，所述进气管道排列间隔安装与墙体两侧，所述出气管道安装于进气管道间隔处，且出气管道数量于进气管道一致，所述出气管道与进气管道高度一致。
优选的，所述辅助结构包括安装在外墙外侧底部且位于进气管道尾端开口处的套筒，所述套筒为前后贯穿的圆柱或矩形筒体，所述套筒后端密封连接外墙。
优选的，所述套筒内侧前端安装位于其上半部分的半挡板，所述半挡板前壁中心部分安装轴承，所述轴承外环固定连接下挡板，所述下挡板覆盖除半挡板以外所有套筒内侧前端部分空隙，所述下挡板位于半挡板前方，且二者重叠用于密封套筒前端。
优选的，所述轴承内环中心处并位于下挡板前壁固定连接螺杆，所述螺杆表面螺纹连接用于对下挡板限位的螺环。
优选的，所述套筒内侧前端并位于半挡板后方卡接有用于过滤杂质的活性炭包。
优选的，所述导向结构包括固定安装于出气管道首端开口处的护套，所述护套前壁开设通口，所述通口内侧安装十字形的支撑架。
优选的，所述支撑架前端安装微型电机，所述微型电机输出端朝向出气管道内侧，所述微型电机输出端固定安装扇叶，所述通口前端还覆盖用于遮挡支撑架的纱网。
优选的，所述进气管道位于墙体内侧的首端开口处还安装防护框架，所述防护框架外表面包裹滤网。
优选的，所述进气管道内侧还设置用于加热从其中通过空气的加热结构，所述加热结构包括安装与进气管道内侧前中端的支撑杆，所述支撑杆侧壁固定安装螺旋挡片，所述螺旋挡片边缘固定连接出气管道内壁，所述螺旋挡片为金属铜制，所述螺旋挡片外表面还涂抹石墨烯涂层。
与现有技术相比，本发明提供了一种可调气体交换保温层，具备以下有益效果：
1、本发明通过将出气管道首端即入口处设置于保温层内侧的底部，通过启动微型电机使其输出端带动扇叶开设旋转，其中微型电机为12伏的微型直流电机，其负载电流为0.17安，通过微型电机带动扇叶旋转，由于扇叶朝前，因此扇叶旋转会对周围的空气产生压力差，推动空气向前流动，从而产生风，而后方产生压差后室内底部的空气将会向此处流动，从而有效的将室内空气中的二氧化碳送入到出气管道内，并且含有二氧化碳的空气将向上移动直到从出气管道尾端排出，一旦扇叶持续的压缩空气导向室外，那么室内整体空气将会产生负压，此时位于保温层上方的进气管道将会抽取外界空气进入，形成循环，达到了主动换气调换室内多余的二氧化碳避免中毒的有益效果。
2、本发明通过进气管道进气口即其首端放置于室内顶部能够使进入的含有氧气的冷空气与热空气接触，由于温度传递时由高向低，因此室内顶部的热空气将会中和新进入的冷空气，此时新进室内的温度被中和不在寒冷，同时中和后的空气温度下降，冷空气因为重量更大而向下方流动,热空气因为重量轻而向上方流动,就会形成空气对流,室内温度就会均匀，因此新进入室内空气随之下降更有利于被人体吸入，此时的温度不会寒冷，并且室内温度也不会明显下降，进一步的，进气管道内的支撑杆和螺旋挡片形成类似绞龙结构，从而将进入进气管道的冷空气由直线转为螺旋运动，由于气体螺旋运动将会比直线移动更慢，同时保温层温度将会向进气管道导热，并且螺旋挡片为石墨烯涂层导热强，将会快速吸热，并将热量传导至进气管道内的空气，达到了调换气体时不会导致室内温度下降影响居住者的有益效果。
3、本发明通过将出气管道首端即入口处设置于保温层内侧的底部，其尾端即出口设置在外墙外侧壁的顶部，出气管道的设置方向与进气管道相反形成“X”形，但二者互不接触，且中间相隔墙体因此二者并不会造成影响，进一步的，由于二氧化碳的质量比空气重，当人体呼出二氧化碳释放到室内空气中时，它会因重力的作用而向下沉降，同时室内的气温较高，热量的差异会导致气体的对流运动，当二氧化碳与周围气体接触时，其传递的热量也会导致周围气体的升温，产生上升气流，从而形成自然对流，进一步促使二氧化碳下沉，因此室内底部空气中二氧化碳含量多。此时将出气管道入口处设置于室内底部，能够有效的将室内空气中的二氧化碳导出到室外，达到了有效且精准的调出室内二氧化碳气体的有益效果。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明墙体结构爆炸示意图；
图3为本发明套筒结构放大示意图；
图4为本发明套筒结构爆炸示意图；
图5为本发明护套结构放大示意图；
图6为本发明支撑杆结构放大示意图。
其中：1、墙体；2、外墙；3、保温层；4、进气管道；5、出气管道；6、套筒；601、半挡板；602、轴承；603、下挡板；604、螺杆；605、螺环；606、活性炭包；7、护套；701、通口；702、支撑架；703、微型电机；704、扇叶；9、支撑杆；901、螺旋挡片。
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。
请参阅图1-6，一种可调气体交换保温层，包括墙体1，墙体1外侧设置外墙2，外墙2后壁并位于墙体1内侧设置保温层3，墙体1内侧顶部开设倾斜向下并尾端位于墙体1外侧底部的进气管道4，进气管道4尾端设置有用于辅助进气的辅助结构，进气管道4侧边间隔设置有开设在墙体1内侧底部并倾斜向上尾端位于墙体外侧顶部的出气管道5，出气管道5首端安装有用于加速气体从墙体1内侧导出的导向结构。
进一步的，墙体1内侧的保温层3用于减少室内外温度的传导，从而提高墙体的保温性能，降低能源消耗，节约能源费用，外墙2作为内部保温层3的外包层，用于保护保温层3，防止其受到外部环境的损害，确保保温层的长期稳定性和有效性，进一步的，二者均为现有技术，且目前市面上主流保温层均为次结构，因此其原理和详细构造在此不再说明。
进一步的，进气管道4首端位于保温层3上端而尾端位于外墙2底部，形成倾斜管道，由于冬季室内封闭空气不流通且在取暖工具的帮助下室内气温将会升高，空气气温升高则热空气将会向上，则室内顶部空气温度将会高于室内中低层，因此将进气管道4进气口即其首端放置于室内顶部能够使进入的含有氧气的冷空气与热空气接触，由于温度传递时由高向低，因此室内顶部的热空气将会中和新进入的冷空气，此时新进室内的温度被中和不在寒冷，同时中和后的空气温度下降，冷空气因为重量更大而向下方流动,热空气因为重量轻而向上方流动,就会形成空气对流,室内温度就会均匀，因此新进入室内空气随之下降更有利于被人体吸入，此时的温度不会寒冷，并且室内温度也不会明显下降。
进一步的，防护框架用于固定滤网，同时滤网用于过滤室外空气进入室内所携带的灰层虫卵。
进一步的，通过将出气管道5首端即入口处设置于保温层3内侧的底部，其尾端即出口设置在外墙2外侧壁的顶部，出气管道5的设置方向与进气管道4相反形成“X”形，但二者互不接触，且中间相隔墙体1因此二者并不会造成影响，进一步的，由于二氧化碳的质量比空气重，当人体呼出二氧化碳释放到室内空气中时，它会因重力的作用而向下沉降，同时室内的气温较高，热量的差异会导致气体的对流运动，当二氧化碳与周围气体接触时，其传递的热量也会导致周围气体的升温，产生上升气流，从而形成自然对流，进一步促使二氧化碳下沉，因此室内底部空气中二氧化碳含量多。此时将出气管道5入口处设置于室内底部，能够有效的将室内空气中的二氧化碳导出到室外，并且出气管道5开口位置靠近于地面，远低于室内沙发家具，在抽取空气时因此也不会对人体体感温度有明显影响。
进一步的，通过启动微型电机703使其输出端带动扇叶704开设旋转，其中微型电机703为12伏的微型直流电机，其负载电流为0.17安，通过微型电机703带动扇叶704旋转，由于扇叶704朝前，因此扇叶704旋转会对周围的空气产生压力差，推动空气向前流动，从而产生风，而后方产生压差后室内底部的空气将会向此处流动，从而有效的将室内空气中的二氧化碳送入到出气管道5内，并且含有二氧化碳的空气将向上移动直到从出气管道5尾端排出，一旦扇叶704持续的压缩空气导向室外，那么室内整体空气将会产生负压，此时位于保温层3上方的进气管道4将会抽取外界空气进入，形成循环。
进一步的，辅助结构用于控制进气管道4进气量，通过旋转下挡板603使其所连接的轴承外环于内环发生相对运动，使得下挡板603位置发生改变，并露出被遮盖的进气管道4，并在确定好露出空间大小后，转动螺环605使其于螺杆604相对运动，从而贴紧下挡板603，由于下挡板603收到压力将会紧贴半挡板601，此时下挡板603锁定，在不需要使用进气管道4时闭合下挡板603即可防止虫类进入。
进一步的，活性炭包606用于吸收空气中水分或杂质，避免进入室内的空气污染室内空气，且更换活性炭包606时转开下挡板603即可，
进一步的，支撑杆9和螺旋挡片901形成类似绞龙结构，从而将进入进气管道的冷空气由直线转为螺旋运动，由于气体螺旋运动将会比直线移动更慢，同时保温层3温度将会向进气管道4导热，并且螺旋挡片901为石墨烯涂层导热强，将会快速吸热，并将热量传导至进气管道4内的空气，使得进入的空气高于零度，避免温度太低的空气进入室内后快速降低温度。
在使用时，启动微型电机703使其输出端带动扇叶704开设旋转，其中微型电机703为12伏的微型直流电机，其负载电流为0.17安，通过微型电机703带动扇叶704旋转，由于扇叶704朝前，因此扇叶704旋转会对周围的空气产生压力差，推动空气向前流动，从而产生风，而后方产生压差后室内底部的空气将会向此处流动，从而有效的将室内空气中的二氧化碳送入到出气管道5内，并且含有二氧化碳的空气将向上移动直到从出气管道5尾端排出，一旦扇叶704持续的压缩空气导向室外，那么室内整体空气将会产生负压，此时位于保温层3上方的进气管道4将会抽取外界空气进入，由于进气管道4进气口即其首端放置于室内顶部能够使进入的含有氧气的冷空气与热空气接触，由于温度传递时由高向低，因此室内顶部的热空气将会中和新进入的冷空气，此时新进室内的温度被中和不在寒冷，同时中和后的空气温度下降，冷空气因为重量更大而向下方流动,热空气因为重量轻而向上方流动,就会形成空气对流,室内温度就会均匀，因此新进入室内空气随之下降更有利于被人体吸入，此时的温度不会寒冷，并且室内温度也不会明显下降。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可调气体交换保温层，包括墙体（1），所述墙体（1）外侧设置外墙（2），所述外墙（2）后壁并位于墙体（1）内侧设置保温层（3），其特征在于：所述墙体（1）内侧顶部开设倾斜向下并尾端位于墙体（1）外侧底部的进气管道（4），所述进气管道（4）尾端设置有用于辅助进气的辅助结构，所述进气管道（4）侧边间隔设置有开设在墙体（1）内侧底部并倾斜向上尾端位于墙体外侧顶部的出气管道（5），所述出气管道（5）首端安装有用于加速气体从墙体（1）内侧导出的导向结构。
2.根据权利要求1所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述进气管道（4）与出气管道（5）呈“X”状交叉，且二者不接触，所述进气管道（4）排列间隔安装与墙体（1）两侧，所述出气管道（5）安装于进气管道（4）间隔处，且出气管道（5）数量于进气管道一致，所述出气管道（5）与进气管道（4）高度一致。
3.根据权利要求1所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述辅助结构包括安装在外墙（2）外侧底部且位于进气管道尾端开口处的套筒（6），所述套筒（6）为前后贯穿的圆柱或矩形筒体，所述套筒（6）后端密封连接外墙（2）。
4.根据权利要求3所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述套筒（6）内侧前端安装位于其上半部分的半挡板（601），所述半挡板（601）前壁中心部分安装轴承（602），所述轴承（602）外环固定连接下挡板（603），所述下挡板（603）覆盖除半挡板（601）以外所有套筒（6）内侧前端部分空隙，所述下挡板（603）位于半挡板（601）前方，且二者重叠用于密封套筒（6）前端。
5.根据权利要求4所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述轴承（602）内环中心处并位于下挡板（603）前壁固定连接螺杆（604），所述螺杆（604）表面螺纹连接用于对下挡板（603）限位的螺环（605）。
6.根据权利要求4所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述套筒（6）内侧前端并位于半挡板（601）后方卡接有用于过滤杂质的活性炭包（606）。
7.根据权利要求1所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述导向结构包括固定安装于出气管道（5）首端开口处的护套（7），所述护套（7）前壁开设通口（701），所述通口（701）内侧安装十字形的支撑架（702）。
8.根据权利要求7所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述支撑架（702）前端安装微型电机（703），所述微型电机（703）输出端朝向出气管道（5）内侧，所述微型电机（703）输出端固定安装扇叶（704），所述通口（701）前端还覆盖用于遮挡支撑架（702）的纱网。
9.根据权利要求1所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述进气管道（4）位于墙体（1）内侧的首端开口处还安装防护框架，所述防护框架外表面包裹滤网。
10.根据权利要求1所述的一种可调气体交换保温层，其特征在于：所述进气管道（4）内侧还设置用于加热从其中通过空气的加热结构，所述加热结构包括安装与进气管道（4）内侧前中端的支撑杆（9），所述支撑杆（9）侧壁固定安装螺旋挡片（901），所述螺旋挡片（901）边缘固定连接出气管道（5）内壁，所述螺旋挡片（901）为金属铜制，所述螺旋挡片（901）外表面还涂抹石墨烯涂层。
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