CN214619821U - 可控环境的居住系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可控环境的居住系统，包括：通风装置，包括进气管道与排气管道，进气管道连通腔室内部与外部，排气管道连通腔室内部与外部，排气管道内的气体与进气管道内的气体进行热量交换；以及空调，空调的内机位于腔室内部、空调的外机位于腔室外部，空调的循环管路，连接内机与外机，循环管路用于在内机与外机之间循环运输制冷剂，其中，排气管道与外机连接，通过排气管道输送至外机的气体与外机内的循环管路中的制冷剂进行热量交换，通过通风装置保证腔室内二氧化碳等废气的排放，并将废气作用于空调的外机，实现废气与外机内制冷剂的二次热量交换，节省了空调的耗电。

Description

可控环境的居住系统

技术领域

本实用新型涉及居住系统技术领域，更具体地，涉及一种可控环境的居住系统。

背景技术

相比与植物而言，人对温度的变化更加敏感，因此，用于居住的室内环境对温度的要求更加苛刻，既不能过低，也不能过高，此外，还要保证室内二氧化碳等废气的排放、保证室内的空气不能过于潮湿等等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可控环境的居住系统，通过通风装置保证腔室内二氧化碳等废气的排放，并将废气作用于空调的外机，实现废气与外机内制冷剂的二次热量交换，节省了空调的耗电。

根据本实用新型提供的一种可控环境的居住系统，包括：支撑结构，固定在支撑面上，与所述支撑面限定腔室的形状；隔热层，位于所述支撑结构上；通风装置，包括进气管道与排气管道，所述进气管道连通所述腔室内部与外部，所述排气管道连通所述腔室内部与外部，所述排气管道内的气体与所述进气管道内的气体进行热量交换；以及空调，所述空调的内机位于所述腔室内部、所述空调的外机位于所述腔室外部，所述空调的循环管路，连接所述内机与所述外机，所述循环管路用于在所述内机与所述外机之间循环运输制冷剂，其中，所述排气管道与所述外机连接，通过所述排气管道输送至所述外机的气体与所述外机内的循环管路中的所述制冷剂进行热量交换。

可选地，所述进气管道与所述内机连接，通过所述进气管道输送至所述内机的气体与所述内机内的循环管路中的所述制冷剂进行热量交换后通过所述内机的出风口排出所述内机。

可选地，所述通风装置还包括多个气体分配管道，与所述内机的出风口连接，用于将经所述进气管道流入的气体分配至所述腔室内的相应位置。

可选地，所述通风装置还包括多个气体分配管道，与所述进气管道连接，用于将所述进气管道内的气体分配至所述腔室内的相应位置。

可选地，所述内机的出风口与所述进气管道的出气口相邻。

可选地，还包括供电装置，分别与所述空调以及所述通风装置相连，用于向所述空调以及所述通风装置供电。

可选地，所述供电装置包括：逆变器，分别与所述空调以及所述通风装置电连接；蓄电池，与所述逆变器电连接；以及太阳能电池板，覆盖所述隔热层，与所述蓄电池电连接。

可选地，所述供电装置还包括风力发电器，与所述蓄电池电连接。

可选地，还包括：第一防水层，位于所述支撑结构与所述隔热层之间，所述第一防水层表面具有光反射膜；第二防水层，所述隔热层夹在所述第一防水层与所述第二防水层之间；以及隔热垫和/或防水膜，位于所述腔室内，并位于所述支撑面上。

可选地，还包括：隔离部，位于所述腔室内，以将所述腔室分隔为居住间与缓冲间；第一密封门，连接所述居住间与所述缓冲间；以及第二密封门，连接所述缓冲间与所述腔室外部。

根据本实用新型实施例提供的可控环境的居住系统，通过隔热层隔离腔室内外的环境，从而减少腔室内外的热量交换，通过空调将腔室内部的温度维持在预设范围，以保障使用者的舒适度，通过在腔室内部设置通风装置，使得腔室内外的气体可以进行交换，从而达到排放腔室内部废气、降低腔室内部湿度、增加腔室内部氧含量的目的，通过通风装置保证腔室内二氧化碳等废气的排放，并将废气作用于空调的外机，实现废气与外机内制冷剂的二次热量交换，节省了空调的耗电。

进一步的，通过将进气管道与内机连接，或将内机的出风口与进气管道的出气口相邻，从而再次调节了输入至室内的新鲜空气的温度。

进一步的，通过在支撑结构上设置第一防水层与第二防水层，并且将隔热层夹在第一防水层与第二防水层之间，使得隔热层处在较为干燥的环境内，增加隔热层的使用寿命，与此同时，第一防水层与第二防水层还可以隔离了腔室内外的水分。

进一步的，通过在第一防水层表面设置光反射膜，从而减少腔室外部的光照直接射入腔室内部，增加了使用者的舒适度。

进一步的，通过设置太阳能发电装置和/或风力发电装置，将电能储存在蓄电池内，从而保证了可控环境的居住系统的长时间自给运行。

进一步的，通过在支撑面上设置隔热垫和/或防水膜，从而减少支撑面下的水分散发至腔室中，降低了腔室内部的湿度。

进一步的，通过在腔室内部设置隔离部将腔室分为居住间与缓冲间，并分别设置连接居住间与缓冲间的第一密封门和连接缓冲间与腔室外部的第二密封门，在使用者进出时，可以先进入缓冲间，从而减少腔室内外的热量交换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面的描述中的附图仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1示出了本实用新型实施例的可控环境的居住系统的立体结构示意图。

图2示出了图1中的内部结构示意图。

图3示出了本实用新型实施例的可控环境的居住系统的工作原理示意图。

图4示出了其他支撑结构的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例的可控环境的居住系统的立体结构示意图，图2示出了图1中的内部结构示意图，图3示出了本实用新型实施例的可控环境的居住系统的工作原理示意图。

如图1至图3所示，本实用新型实施例的可控环境的居住系统包括：由支撑骨架111和受力网112组成的支撑结构、隔热层114、空调、通风装置以及供电装置。在一些优选的实施例中，可控环境的居住系统还包括：第一防水层113、第二防水层115、第一防水膜116、隔热垫117以及第二防水膜118。

支撑结构固定在支撑面10上，与支撑面10限定腔室101的形状，其中，支撑面10例如为地面，支撑骨架111可插入地面一定深度，受力网112 覆盖在支撑骨架111上。在本实施例中，支撑骨架111可以用圆顶骨架、尖顶骨架或其他结构，材料可选择高强度铝合金或者镀锌碳钢，如图2 所示，支撑骨架211为尖顶骨架。然而本实用新型实施例并不限于此，本领域技术人员可以根据需要对支撑骨架111的结构、材料进行其他设置，还可以根据需要选择不同的支撑面。在一些大风地区可选择各种地锚固定系统和不同形式的帐篷骨架结构，以适应使用环境。

隔热层114位于支撑结构上，以隔离腔室101内部与外部的环境，隔热层114可以为1000平方米的高性能隔热材料，以适配100-200人居住生活。第一防水层113位于支撑结构的受力网112与隔热层114之间，隔热层 114夹在第一防水层113与第二防水层115之间。在一些优选的实施例中，第一防水层113表面具有光反射膜，例如为反射内胆。然而本实用新型并不限于此，本领域技术人员可以根据需要对隔热层114的尺寸、材料进行其他设置。

第一防水膜116位于腔室101内并铺设在支撑面10的表面，隔热垫 117位于第一防水膜116上，第二防水膜118位于隔热垫117上。防水膜与隔热垫采用柔性设计，承重部分加承重板，手卷方便快捷。然而本实施例并不限于此，本领域技术人员可以根据需要对防水膜与隔热垫的位置进行其他设置，在一些其他实施例中，还可以仅铺设热垫与防水膜中的一种。

通风装置包括进气管道与排气管道，进气管道与排气管道被壳体 130包围。进气管道连通腔室101内部与外部，具有入口131与出口132。腔室101外部的新鲜空气通过进气管道的进入腔室101内部。排气管道连通腔室101内部与外部，具有入口133与出口134，腔室101内部含有大量二氧化碳的废气通过排气管道排出腔室101外部。在本实施例中，进气管道与排气管道相邻，排气管道内的气体与进气管道内的气体通过管壁进行热量交换。在一些其他实施例中，进气管道位于排气管道中，或者排气管道位于进气管道中，气体的热量交换原理可以参照换热器的原理。通风装置还可以包括位于进气管道与排气管道上的风机，通过风机实现送气和抽气。在一些优选的实施例中，通风装置还包括多个气体分配管道135，与通风装置的进气管道出口132连接，用于将进气管道内的气体分配至腔室101内的相应位置。通风装置可以构成自动全热交换新风系统，每小时可以将腔室101的内外部的气体进行1:1置换。

空调的内机121位于腔室101内部、空调的外机122位于腔室101外部，空调的循环管路123，连接内机121与外机122，循环管路123用于在内机121与外机122之间循环运输制冷剂，其中，排气管道的出口134与外机连接，通过排气管道输送至外机132的气体与外机132内的循环管路123 中的制冷剂进行热量交换。

在腔室101内部的温度低于外部温度时，腔室101内部的废气与腔室 101外部新鲜空气进行一次热量交换后，废气的温度虽然有所升高，但还是比腔室101外部的气温低。在空调启动制冷机制时，外机122中的压缩机将气态的氟利昂(制冷剂)压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送到外机122中的循环管路123，进行一次热量交换后的废气通过外机122的进风口122a进入外机122，与高温高压的气态氟利昂进行二次热量交换，之后通过外机的出风口122b排出。散热后成为常温高压的液态氟利昂。液态的氟利昂经毛细管，进入内机121的循环管路123，空间突然增大，压力减小，液态的氟利昂就会汽化，变成气态低温的氟利昂，从而吸收大量的热量，腔室101内的空气从内机121的进风口121a进入与出风口121b后，内机121吹出来的就是冷风。然后气态的氟利昂回到压缩机继续压缩，继续循环。在腔室101内部的温度高于外部温度时，腔室101内部的废气与腔室101外部新鲜空气进行一次热量交换后，废气的温度虽然有所降低，但还是比腔室101外部的气温高。在空调启动制热机制时，通过四通阀的部件，使氟利昂在内机121与外机122的流动方向与制冷时相反，工作原理不再赘述。空调可将腔室101内部的温度维持在预设范围。例如当腔室101外部的环境温度为-50至+50℃的情况下，通过空调120将腔室101 内部的温度维持在10至20℃，从而适宜使用者居住。

在一些其他实施例中，多个气体分配管道135与内机121的出风口 121b连接。在另一些其他实施例中，内机121的出风口121b与进气管道的出气口132相邻。

供电装置分别与空调120以及通风装置130相连，用于向空调120以及通风装置130供电。在一些具体的实施例中，供电装置包括：太阳能电池板141、蓄电池以及逆变器144，其中，逆变器144分别与空调120以及通风装置130电连接，蓄电池143与逆变器电连接，太阳能电池板141包括柔性太阳能电池板，覆盖在隔热层114上方，例如位于第二防水层115表面并与蓄电池电142连接。在一些优选的实施例中，供电装置还包括与蓄电池143电连接的风力发电器142。

下面对供电装置的具体工作原理进行说明，太阳能电池板141和/ 或风力发电器142提供的电力优先进入蓄电池143内，在蓄电池143充满电后，太阳能电池板141和/或风力发电器142提供的电力再提供给通风装置130与空调120，在太阳能电池板141和/或风力发电器142不工作的情况下，蓄电池143继续供电，最大限度的保障太阳能风能的应用和储存，以延长对腔室101内部温度的控制时间，降低能耗。在一些具体实施例中，太阳能电池板141每平方米可以产生150W发电功率。500 平方米的可控环境的居住系统配置800平方米太阳能电池板141，发电功率100-120KW。可从100-800平方米任意配置以适合系统运行。10KWh磷酸铁锂电池+20KW逆变器，按照电池容量配置2KWH-20KWH，输出 2KW到20KW。然而本实用新型实施例并不限于此，蓄电池143不局限于磷酸铁锂电池，可以是铅酸电池或者电容电池。

在一些优选的实施例中，可控环境的居住系统还包括：隔离部150、第一密封门161以及第二密封门162。隔离部150位于腔室101中，用于将腔室分隔为居住间101a与缓冲间101b，第一密封门161连接居住间101a 与缓冲间101b，第二密封门162连接缓冲间101b与腔室101外部。在人员需要进出腔室101时，可以先进入通过缓冲间101b，然后再通过第一密封门161或第二密封门162进出，始终保持第一密封门161与第二密封门162 中只有一个被打开，从而减少热量流失。

在一些优选的实施例中，可控环境的居住系统还包括：分子筛制氧机供氧装置、水处理装置、余热回收洗浴装置、负压卫生间装置、节水综合应用装置。

本实用新型的可控环境的居住系统，适合-50至+50℃地区阳光较为充足的地区使用，可以设计为中大型可控环境的居住系统，例如为 300-500平方米，一般按500平方米计算，可满足100-200人居住生活，同等配置要求面积越小成本越高，可不需要油料水电保障正常运行，帐篷内温度可控制在10-20℃，按照需要配置各个模块，以达到最大经济性和能效比。其中，可控环境的居住系统的运输体积小，重量轻，全部可收卷可折叠设计，模块化设计，全插接式安装，拆装方便快捷，按照不同的条件和要求进行个模块的选配，以适应不同的环境和要求。本实用新型的可控环境的居住系统可以任意搭配全环境通用模块结构，任意选择能源模块，以适合各种环境。

根据本实用新型实施例提供的可控环境的居住系统，通过隔热层隔离腔室内外的环境，从而减少腔室内外的热量交换，通过空调将腔室内部的温度维持在预设范围，以保障使用者的舒适度，通过在腔室内部设置通风装置，使得腔室内外的气体可以进行交换，从而达到排放腔室内部废气、降低腔室内部湿度、增加腔室内部氧含量的目的，通过通风装置保证腔室内二氧化碳等废气的排放，并将废气作用于空调的外机，实现废气与外机内制冷剂的二次热量交换，节省了空调的耗电。

进一步的，通过将进气管道与内机连接，或将内机的出风口与进气管道的出气口相邻，从而再次调节了输入至室内的新鲜空气的温度。

进一步的，通过在支撑结构上设置第一防水层与第二防水层，并且将隔热层夹在第一防水层与第二防水层之间，使得隔热层处在较为干燥的环境内，增加隔热层的使用寿命，与此同时，第一防水层与第二防水层还可以隔离了腔室内外的水分。

进一步的，通过在第一防水层表面设置光反射膜，从而减少腔室外部的光照直接射入腔室内部，增加了使用者的舒适度。

进一步的，通过设置太阳能发电装置和/或风力发电装置，将电能储存在蓄电池内，从而保证了可控环境的居住系统的长时间自给运行。

进一步的，通过在支撑面上设置隔热垫和/或防水膜，从而减少支撑面下的水分散发至腔室中，降低了腔室内部的湿度。

进一步的，通过在腔室内部设置隔离部将腔室分为居住间与缓冲间，并分别设置连接居住间与缓冲间的第一密封门和连接缓冲间与腔室外部的第二密封门，在使用者进出时，可以先进入缓冲间，从而减少腔室内外的热量交换。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种可控环境的居住系统，其特征在于，包括：

支撑结构，固定在支撑面上，与所述支撑面限定腔室的形状；

隔热层，位于所述支撑结构上；

通风装置，包括进气管道与排气管道，所述进气管道连通所述腔室内部与外部，所述排气管道连通所述腔室内部与外部，所述排气管道内的气体与所述进气管道内的气体进行热量交换；以及

空调，所述空调的内机位于所述腔室内部、所述空调的外机位于所述腔室外部，所述空调的循环管路，连接所述内机与所述外机，所述循环管路用于在所述内机与所述外机之间循环运输制冷剂，

其中，所述排气管道与所述外机连接，通过所述排气管道输送至所述外机的气体与所述外机内的循环管路中的所述制冷剂进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的可控环境的居住系统，其特征在于，所述进气管道与所述内机连接，通过所述进气管道输送至所述内机的气体与所述内机内的循环管路中的所述制冷剂进行热量交换后通过所述内机的出风口排出所述内机。

3.根据权利要求2所述的可控环境的居住系统，其特征在于，所述通风装置还包括多个气体分配管道，与所述内机的出风口连接，用于将经所述进气管道流入的气体分配至所述腔室内的相应位置。

4.根据权利要求1所述的可控环境的居住系统，其特征在于，所述通风装置还包括多个气体分配管道，与所述进气管道连接，用于将所述进气管道内的气体分配至所述腔室内的相应位置。

5.根据权利要求4所述的可控环境的居住系统，其特征在于，所述内机的出风口与所述进气管道的出气口相邻。

6.根据权利要求1所述的可控环境的居住系统，其特征在于，还包括供电装置，分别与所述空调以及所述通风装置相连，用于向所述空调以及所述通风装置供电。

7.根据权利要求6所述的可控环境的居住系统，其特征在于，所述供电装置包括：

逆变器，分别与所述空调以及所述通风装置电连接；

蓄电池，与所述逆变器电连接；以及

太阳能电池板，覆盖所述隔热层，与所述蓄电池电连接。

8.根据权利要求7所述的可控环境的居住系统，其特征在于，所述供电装置还包括风力发电器，与所述蓄电池电连接。

9.根据权利要求1所述的可控环境的居住系统，其特征在于，还包括：

第一防水层，位于所述支撑结构与所述隔热层之间，所述第一防水层表面具有光反射膜；

第二防水层，所述隔热层夹在所述第一防水层与所述第二防水层之间；以及

隔热垫和/或防水膜，位于所述腔室内，并位于所述支撑面上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的可控环境的居住系统，其特征在于，还包括：

隔离部，位于所述腔室内，以将所述腔室分隔为居住间与缓冲间；

第一密封门，连接所述居住间与所述缓冲间；以及

第二密封门，连接所述缓冲间与所述腔室外部。

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