CN211012570U

CN211012570U - 隔热降温墙

Info

Publication number: CN211012570U
Application number: CN201921856516.0U
Authority: CN
Inventors: 刘泽华; 杨历全; 蒋新波; 李鹏飞
Original assignee: University of South China
Current assignee: University of South China
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-10-31

Abstract

隔热降温墙，包括墙体单元、背板、三通接头A、三通接头B、输入管、输出管及进风室；墙体单元包括隔热外壳、辐射金属板及换热管；两块墙体单元并列布置，并分别通过各自的隔热外壳安装在背板上，且两根换热管的进水端头相对，两根换热管的出水端头相对；进风室安装在墙体单元的隔热外壳的侧边处，并与墙体单元在厚度和高度方向上齐平，其下端设有进风通道，进风通道内安装有进气扇。本实用新型通过墙体单元实现持续的散热降温，墙体单元结合了导热、辐射换热及对流换热三种换热方式，具有较高的换热效率。

Description

隔热降温墙

技术领域

本实用新型涉及建筑材料领域，特别是一种隔热降温墙。

背景技术

近年来，随着工业生产向着精细化、集成化、智能化发展，工业厂房内的生产线排布的愈发紧凑，随之带来的问题就是厂房内的产热量大幅增加。同时，部分厂房内具有产热量大的高温热源设备，这更给厂房内部的降温散热带来不小的技术难题。

如何快速、有效、及时的带走厂房内部高温热源设备产生的热量，保证厂房内部各区域的温度场均匀分布，提高工人的热舒适性，成为厂房降温散热设计中亟待解决的问题。

工业厂房往往为高大空间，通常使用空调来改善厂房内热环境，虽然可以通过增加冷负荷来满足厂房内高温热源设备的降温散热需求，但空调耗能较高，不符合节能要求，并且无法保证厂房内部各区域温度场的均匀分布，进而无法满足工人的热舒适性需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种隔热降温墙，它它应用于高温热源隔热降温系统中，解决了目前工业厂房热环境恶劣，采用空调对高温热源设备降温散热的方式耗能大、无法保证厂房内部各区域温度场的均匀分布及无法满足工人的热舒适性需求的问题。

本实用新型的技术方案是：隔热降温墙，包括墙体单元、背板、三通接头A、三通接头B、输入管、输出管及进风室；

墙体单元包括隔热外壳、辐射金属板及换热管；隔热外壳呈中空长方体形，其内设有换热腔，其一侧表面设有连通至换热腔的敞口；辐射金属板安装在隔热外壳的敞口处，其将隔热外壳的敞口部分遮蔽，并在相对的两条侧边处分别与隔热外壳之间形成进风口和出风口，进风口与出风口分别连通至隔热外壳的换热腔；换热管反复弯折设置在隔热外壳的换热腔中，其部分管段与辐射金属板相接触，其两端分别从隔热外壳的换热腔中伸出，而形成一个进水端头和一个出水端头；

两块墙体单元并列布置，并分别通过各自的隔热外壳安装在背板上，且两根换热管的进水端头相对，两根换热管的出水端头相对；

三通接头A上设有第一端头A、第二端头A和第三端头A，第一端头A和第二端头A分别与两根换热管的出水端头连通；

三通接头B上设有第一端头B、第二端头B和第三端头B，第一端头B和第二端头B分别与两根换热管的进水端头连通；

输入管一端连接在三通接头B的第三端头B上，另一端为自由端；

输出管一端连接在三通接头A的第三端头A上，另一端为自由端；

进风室安装在墙体单元的隔热外壳的侧边处，并与墙体单元在厚度和高度方向上齐平，其下端设有进风通道，进风通道内安装有进气扇。

本实用新型进一步的技术方案是：进风口和出风口分别位于换热腔的上端和下端，换热管安装在换热腔内进风口与出风口之间的区域。

本实用新型再进一步的技术方案是：进风口和出风口处分别安装有叶片角度可调的百叶窗。

本实用新型更进一步的技术方案是：隔热外壳的换热腔的腔壁上设有红外热反射涂层。

本实用新型更进一步的技术方案是：换热管的进水端头上安装有流量控制阀A。

本实用新型更进一步的技术方案是：墙体单元还包括贯流风机和S形导风板；贯流风机安装在隔热外壳的换热腔中，并与进风口相邻；多片S形导风板平行布置安装在隔热外壳的换热腔中的进风口与出风口之间的区域，并与换热管交错穿插布置，相应的，S形导风板上设有供换热管穿过的穿管孔，相邻的S形导风板之间形成S形风道，S形风道一端与贯流风机的出风端相邻，另一端与出风口相邻。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、本实用新型通过墙体单元实现持续的散热降温，墙体单元结合了导热、辐射换热及对流换热三种换热方式，具有较高的换热效率；

a、一方面，辐射金属板(优选紫铜板)具有优良的热辐射性能和导热性能，其朝向高温热源设备布置而吸收高温热源设备发散的热量，并通过热辐射和热传导的形式向换热管传递热量，使换热管加热升温，换热管通过热辐射的形式向换热管内的冷却介质传递热量，使冷却介质加热升温。冷却介质从换热管的进水端头进入换热管内，再从换热管的出水端头流出，从而将热量带出换热腔，从而实现高效换热。

b、另一方面，贯流风机启动时，将高温热源设备周边的高温空气通过进风口吸入换热腔内，高温空气通过S形风道向出风口流动，与温度相对较低的换热管进行对流换热，将热量传递至换热管，然后经过降温的空气从出风口排出，进一步强化换热效果。

2、本实用新型内的两根换热管通过三通接头A、B连接，而形成了并联的管路结构。一方面，相比串联的管路结构，并联的管路结构减少了管路内冷却介质的流动压力，另一方面，并联的管路结构便于(通过流量控制阀B)调控任一换热管内的流量，进而使换热效率可调控。

以下结合图和实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型在一个视角下的立体结构图；

图2为本实用新型在另一视角下的立体结构图；

图3为本实用新型内的两个墙体单元连接处的结构示意图；

图4为墙体单元的立体结构图；

图5为墙体单元内的贯流风机、S形导风板及换热管的位置关系示意图；

图6为隔热降温罩的结构示意图；

图7为高温热源隔热降温系统的结构示意图。

图例说明：墙体单元1；隔热外壳11；换热腔111；红外热反射涂层112；辐射金属板12；换热管13；进水端头131；出水端头132；流量控制阀A133；贯流风机14；S形导风板15；进风口16；出风口17；S形风道18；百叶窗19；背板2；三通接头A3；第一端头A31；第二端头A32；第三端头A33；三通接头B4；第一端头B41；第二端头B42；第三端头B43；输入管5；输出管6；进风室7；进风通道71；进气扇72；隔热降温墙100；隔热降温罩200；设备安置腔201；隔热板202；排风口203；排气扇204；分水器301；出水口A3011；进水口A3012；集水器302；进水口B3021；出水口B3022；管壳式换热器303；壳程入口3031；壳程出口3032；管程入口3033；管程出口3034；循环水箱304；进水口C3041；出水口C3042；补水口3043；水冷式冷水机305；进水口D3051；出水口D3052；循环水泵A306；给水泵A307；流量控制阀B308。

具体实施方式

实施例1：

如图1-3所示，隔热降温墙，包括墙体单元1、背板2、三通接头A3、三通接头B4、输入管5、输出管6及进风室7。

墙体单元1包括隔热外壳11、辐射金属板12、换热管13、贯流风机14和S形导风板15。

隔热外壳11呈中空长方体形，其内设有换热腔111，其一侧表面设有连通至换热腔的敞口。辐射金属板12安装在隔热外壳11的敞口处，其将隔热外壳11的敞口部分遮蔽，并在相对的两条侧边处分别与隔热外壳11之间形成进风口16和出风口17，进风口16与出风口17分别连通至隔热外壳11的换热腔111。换热管13反复弯折设置在隔热外壳11的换热腔111中，其部分管段与辐射金属板12相接触，其两端分别从隔热外壳11的换热腔111中伸出，而形成一个进水端头131和一个出水端头132。贯流风机14安装在隔热外壳11的换热腔111中，并与进风口相邻。多片S形导风板15平行布置安装在隔热外壳11的换热腔111中的进风口16与出风口17之间的区域，并与换热管13交错穿插布置，相应的，S形导风板15上设有供换热管13穿过的穿管孔，相邻的S形导风板15之间形成S形风道18，S形风道18一端与贯流风机14的出风端相邻，另一端与出风口17相邻。

两块墙体单元1并列布置，并分别通过各自的隔热外壳11安装在背板2上，且两根换热管13的进水端头131相对，两根换热管13的出水端头132相对。

三通接头A3上设有第一端头A31、第二端头A32和第三端头A33，第一端头A31和第二端头A32分别与两根换热管13的出水端头132连通。

三通接头B4上设有第一端头B41、第二端头B42和第三端头B43，第一端头B41和第二端头B42分别与两根换热管13的进水端头131连通。

输入管5一端连接在三通接头B4的第三端头B43上，另一端为自由端。

输出管6一端连接在三通接头A3的第三端头A33上，另一端为自由端。

进风室7安装在墙体单元1的隔热外壳11的侧边处，并与墙体单元1在厚度和高度方向上齐平，其下端设有进风通道71，进风通道71内安装有进气扇72。

优选，进风口16和出风口17分别位于换热腔111的上端和下端，换热管13安装在换热腔111内进风口16与出风口17之间的区域。

优选，进风口16和出风口17处分别安装有叶片角度可调的百叶窗19，其用于调整进、出风方向。

优选，隔热外壳11的换热腔111的腔壁上设有红外热反射涂层112，红外热反射涂层112可将热量反射回换热腔111内，防止换热腔111内的热量直接与隔热外壳11接触而将隔热外壳11加热，从而避免了隔热外壳11因温差向外部传热。

优选，隔热外壳11的材质为聚氨酯保温板(PU板)，具有优良的防潮、防水、隔热、保温的效果，能有效阻断外界热量通过隔热外壳11进入换热腔111内，使换热腔111内的换热管13仅能接收来自辐射金属板12一侧的热量。

优选，辐射金属板12为紫铜板，其具有优良的导热、辐射换热、对流换热性能。

优选，换热管13的进水端头131上安装有流量控制阀A133，以调控换热管13内的流量及压力，进而达到调控墙体单元1的换热量和换热效率的效果。

优选，换热管13采用叉排的排列方式，叉排时流体在管间交替收缩和扩张的弯曲通道中流动，比采用顺排时在管间走廊通道的流动扰动剧烈，即采用叉排时的换热效果比采用顺排时的换热效果强。

简述本实用新型的工作原理：

墙体单元1的辐射金属板12吸收高温热源设备发散的热量并向换热管13传递热量。一方面，辐射金属板12与换热管13管体接触的部分通过导热的形式将热量传递给换热管13，另一方面，辐射金属板12未与换热管13接触的部分通过辐射换热的形式将热量传递给换热管13。

与此同时，启动中的贯流风机14持续的将温度较高的空气通过进风口16吸入隔热外壳11的换热腔111内，被吸入的空气流入S形风道18内，与温度相对较低的换热管13进行对流换热而将热量传递给换热管13，最终从出风口17排出温度相对较低的空气。

与此同时，循环水依次通过输入管5、三通接头B4、流量控制阀B133和换热管13的进水端头131，进入两个墙体单元1的换热管13内，循环水在换热管13内流动的过程中，不断地吸收换热管13的热量，温度不断提高，然后从换热管13的出水端头132排出，通过三通接头A3汇总，最终从输出管6排出。

简述本实用新型的应用：

如图6所示，隔热降温墙可用于组建隔热降温罩200。隔热降温罩200呈空心四棱柱形，其内设有设备安置腔201，其由隔热降温墙100组成的侧壁及隔热板202组成的顶壁搭建而成。顶壁上设有将隔热降温罩200内外连通的排风口203，排风口203上安装有排气扇204。

如图4-7所示，隔热降温罩200可用于组建高温热源隔热降温系统。高温热源隔热降温系统包括隔热降温罩及水冷循环装置。水冷循环装置包括分水器301、集水器302、管壳式换热器303、循环水箱304、水冷式冷水机305、循环水泵A306、给水泵A307及流量控制阀B308。分水器301上设有多个出水口A3011和一个进水口A3012，出水口A3011通过管道连通至隔热降温墙100的输入管5的自由端，并与隔热降温墙100一一对应。集水器302上设有多个进水口B3021和一个出水口B3022，进水口B3021通过管道连接至隔热降温墙100的输出管6的自由端，并与隔热降温墙100一一对应。管壳式换热器303上设有壳程入口3031、壳程出口3032、管程入口3033和管程出口3034，管程入口3033通过管道与集水器302的出水口B3022连通。循环水箱304上设有进水口C3041、出水口C3042、补水口3043及用于检测其内腔中水位高度的水位检测元件(图中未示出)，进水口C3041通过管道与管壳式换热器303的管程出口3034连通。水冷式冷水机305上设有进水口D3051和出水口D3052，进水口D3051通过管道与循环水箱304的出水口C3042连通，出水口D3052通过管道与分水器301的进水口A3012连通。循环水泵A306安装在集水器302的出水口B3022与管壳式换热器303的管程入口3033之间的管路上。给水泵A307一端通过管道与循环水箱304的补水口3043连通，另一端通过管道与外部冷水水源连通。流量控制阀B308安装在分水器301的出水口A3011与输入管104的自由端之间的管路上，并与隔热降温墙100一一对应。

简述高温热源隔热降温系统的工作过程：

1、将隔热降温罩200罩设在高温热源设备外部，使每一个墙体单元1的辐射金属板12都位于隔热降温罩200内侧(即设备安置腔201中)。

2、启动进气扇72和排气扇204，使隔热降温罩200外部的温度相对较低的空气通过进气扇72进入隔热降温罩200的设备安置腔201，设备安置腔201内温度相对较高的空气通过排气扇204排出到隔热降温罩200外部，通过隔热降温罩200内外部空气的交换，持续的带走高温热源设备散发的热量，从而实现对高温热源设备持续的散热降温。本步骤中，在隔热降温罩200顶壁的排风口203处安装风管(图中未示出)，通过风管将排气扇203排出的温度相对较高的空气引导至室外排放。

3、启动循环水泵A306，使高温热源散热降温系统内部管路中的循环水不断循环，循环流动的路线为：换热管13-集水器302-管壳式换热器303-循环水箱304-水冷式冷水机305-分水器301-换热管13，循环水循环流动的过程中，先在换热管13内吸热升温，然后在管壳式换热器303中与冷水进行换热降温，之后在水冷式冷水机305内降温冷却，最后回到换热管13重复吸热升温，如此往复，从而实现对高温热源设备持续的散热降温。

Claims

1.隔热降温墙，其特征是：包括墙体单元、背板、三通接头A、三通接头B、输入管、输出管及进风室；

2.如权利要求1所述的隔热降温墙，其特征是：进风口和出风口分别位于换热腔的上端和下端，换热管安装在换热腔内进风口与出风口之间的区域。

3.如权利要求2所述的隔热降温墙，其特征是：进风口和出风口处分别安装有叶片角度可调的百叶窗。

4.如权利要求3所述的隔热降温墙，其特征是：隔热外壳的换热腔的腔壁上设有红外热反射涂层。

5.如权利要求1～4中任一项所述的隔热降温墙，其特征是：换热管的进水端头上安装有流量控制阀A。

6.如权利要求1～4中任一项所述的隔热降温墙，其特征是：墙体单元还包括贯流风机和S形导风板；贯流风机安装在隔热外壳的换热腔中，并与进风口相邻；多片S形导风板平行布置安装在隔热外壳的换热腔中的进风口与出风口之间的区域，并与换热管交错穿插布置，相应的，S形导风板上设有供换热管穿过的穿管孔，相邻的S形导风板之间形成S形风道，S形风道一端与贯流风机的出风端相邻，另一端与出风口相邻。

7.如权利要求5所述的隔热降温墙，其特征是：墙体单元还包括贯流风机和S形导风板；贯流风机安装在隔热外壳的换热腔中，并与进风口相邻；多片S形导风板平行布置安装在隔热外壳的换热腔中的进风口与出风口之间的区域，并与换热管交错穿插布置，相应的，S形导风板上设有供换热管穿过的穿管孔，相邻的S形导风板之间形成S形风道，S形风道一端与贯流风机的出风端相邻，另一端与出风口相邻。