專利名稱:一種帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及建筑材料,屬于建筑換熱、通氣設(shè)備以及建筑材料、建筑裝飾 材料,涉及建筑裝飾材料以及建筑能源、新風(fēng)、清潔空氣提供設(shè)備,同時也涉 及太陽能采集以及制冷、熱泵等的換熱器(蒸發(fā)器和冷凝器)。
背景技術(shù):
對于建筑物的溫度、濕度以及空氣質(zhì)量的控制技術(shù)有很多種,目前主要采 用的是散熱器供曖以及風(fēng)機盤管的制冷以及利用各種管道提供供暖以及制冷。 采用各種管道實現(xiàn)對建筑的供暖以及制冷技術(shù)的有地板管道、毛細(xì)管等多種形 式。
利用管道實現(xiàn)對建筑的供暖以及制冷,現(xiàn)有的技術(shù)方法是將各種管道鋪設(shè) 在建筑物室內(nèi)的表面,然后在其表面鋪設(shè)沙石以及水泥,將各種管道掩埋在水 泥和沙石內(nèi)部,各種管道內(nèi)部流動不同溫度的液體,實現(xiàn)對建筑的供暖以及制 冷,采用的主要的傳熱介質(zhì)為水。這種方式在安裝使用上非常不方面,需要客 戶等待更多的時間,在管道泄漏后,很難進(jìn)行修補和連接。也有毛細(xì)管裸露在 表面的方式,但是一般需要進(jìn)一步的提供一個裝飾物,對其進(jìn)行裝飾,這樣增 加了成本和難度。兩種方式都不能實現(xiàn)快速的施工與應(yīng)用,并且增加了施工成 本和難度。其設(shè)置的位置,基本位于建筑的室內(nèi)墻體表面或頂部。為了提供新 風(fēng)或清潔風(fēng)系統(tǒng),需要傳統(tǒng)的風(fēng)機管道提供新風(fēng)。
在太陽能采集部分,普遍采用真空管型和平板型,但是難以實現(xiàn)建筑一體 化。在制冷與熱泵緩換熱領(lǐng)域,基本為風(fēng)機盤管型,還沒有不需要風(fēng)嵐來減少 噪音的換熱器件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種實現(xiàn)建筑物的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行控制 的建筑換熱通氣板,該建筑換熱通氣板即被用于構(gòu)成建筑物或裝飾建筑物,又 能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑的溫度、濕度、空氣進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。采用在建筑換熱通氣板上 設(shè)置通道的方式,將流體在通道內(nèi)流體,通過流動在通道的液體、氣體的變化 和能量交換來實現(xiàn)對建筑的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行控制。通常,采用流體 實現(xiàn)建筑的供暖、制冷,采用氣體實現(xiàn)對室內(nèi)的濕度以及空氣質(zhì)量進(jìn)行控制。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種新的太陽能采集和利用系統(tǒng); 本發(fā)明的另外一個目的是提供制冷、熱泵等應(yīng)用的換熱器。
具體發(fā)明內(nèi)容如下
一種帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,在建筑材料板(特別是建筑裝 飾材料板)上設(shè)置有至少一個可供流體進(jìn)行流動的通道,以及設(shè)置有至少一組 可與另外一個板相互緊密連接的進(jìn)口和出口。
為了使建筑換熱通氣板能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑物的溫度、濕度、空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)和 控制,采用一種流動的流體在通道內(nèi)流通的方式,通過在通道內(nèi)流動高于建筑 物環(huán)境溫度的流體實現(xiàn)對建筑的供暖,通過在通道內(nèi)流動低于建筑物環(huán)境溫度 的流體實現(xiàn)對建筑的制冷,通過在通道內(nèi)流動不同濕度的氣體,并將氣體通過 管道釋放到建筑物內(nèi)部實現(xiàn)對建筑物濕度的控制,以及新空氣以及清潔空氣的 提供。流體為液體、氣體、液體氣體混合物、氣體固體混合物、液體固體混合 物、液體固體氣體混合物、超臨界流體中的一種。
為了在一個建筑換熱通氣板上進(jìn)行溫度、濕度、新空氣的提供,在一個建 筑換熱通氣板上設(shè)置有至少兩個通道, 一個通道與另一個通道的流體是不同的 流體。在其中一個通道上^1動液體進(jìn)行制冷與供暖,在另外一個通道上流動氣 體,實現(xiàn)對建筑的新風(fēng)的提供。
在為建筑物提供氣體的通道上還設(shè)置有孔,實現(xiàn)將通道的氣體輸送到建筑 物內(nèi)。完成對建筑物內(nèi)提供新風(fēng)、清潔空氣、不同濕度的氣體的提供。在孔上 還設(shè)置有遮擋物,或在其周圍設(shè)置一個對孔進(jìn)行清潔的器件,對孔進(jìn)行清潔處 理,以便灰塵或其他的物質(zhì)不會將孔堵塞。
對于建筑或裝飾建筑,需要使多個板之間具備相互連接的功能,以便于多 個板連接后可以構(gòu)成一個四方形或多邊形。與各種建筑的外形以及建筑物室內(nèi) 的地面或頂部的形狀相同或相適應(yīng)。
建筑換熱通氣板的沒有材料的限制,只要可以適合于建筑以及裝飾,都可 以用于建筑換熱通氣板的制造,但是通常情況下,建筑換熱通氣板的材質(zhì)至少
含有下列一種或多種物質(zhì)
金屬、高分子材料(包括塑料、橡膠、纖維),土、水泥、石灰、煤灰、 木材。
該種材料可以是一個整體,也可一是由這些的顆粒物組成的混合物生產(chǎn)出的建 筑換熱通氣板。建筑換熱通氣板上設(shè)置的通道,為兩個類型,其中之一是在建筑換熱通 氣板上通過各種加工方式直接加工出的通道,沒有另外的其他的材料的物質(zhì), 如在陶瓷板上加工出的通道,也可以將金屬、塑料管道采用各種加工的方式加 工到一個建筑換熱通氣板上,如在木板上嵌入塑料管,即在上下兩個木制板上 嵌入一個塑料的管道,也可以在同一建筑換熱通氣板上設(shè)置兩種通道,在建筑 換熱通氣板上設(shè)置的通道為選自下列一種或多種
A、 在建筑換熱通氣板上直接加工出的通道,通道的殼體為建筑換熱通 氣板的一部分; ,
B、 在建筑換熱通氣板上設(shè)置的與建筑換熱通氣板不同材質(zhì)的通道;
兩個板之間除了需要保證緊密連接外,還要保證管道之間也可以密閉連接, 即方便安裝施工又可以保證不同的建筑換熱通氣板上的通道相互連接后保證其 密閉性,使得流體在其中流動的過程中不會泄漏出來,任何這樣的連接方式都 可用于建筑換熱通氣板的連接,通常的兩個板之間的通道的進(jìn)口和出口至少采 用下列方式之一進(jìn)行連接-
A、 焊接;包括金屬焊接以及非金屬如塑料的熔融焊接。
B、 螓栓連接;
C、 緊密配合連接;
D、 閥門連接;各種保證連接后其流體流動不泄露的閥門。
E、 粘接。
任何在建統(tǒng)換熱通氣板內(nèi)部可以使流體流動的通道其且通道至少包含由一 個進(jìn)口和一個出口都可以用于本建筑換熱通氣板,但是通常的通道的形狀為下 列一種
A、 蛇形;
B、 梯形,由多個管道并聯(lián)在兩個管道上;
C、 回行管道;
D、 波浪形管道;
E、 在進(jìn)口與出口之間設(shè)置的多邊形管道;
建筑墻板,即可以設(shè)置在建筑物室內(nèi),用于對室內(nèi)進(jìn)行溫度、濕度、空氣 的控制,同時如果設(shè)置在室外,還可以實現(xiàn)對太陽能的采集以及利用,實現(xiàn)建 筑一體化的太陽能利用,如果將建筑換熱通氣板設(shè)置在建筑物的外墻上,在建 筑換熱通氣板外層還可以涂敷太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的選擇性涂層,來增加太陽能 的吸收和利用。這種墻板被加熱的部分,除了液體外,還可以是氣體。也可以
設(shè)置在建筑物周圍的地面以下,直接吸收地面以下的能源直接為建筑提供能源。
在安裝建筑換熱通氣板的與建筑墻體的接觸面之間還設(shè)置有保溫材料,和/ 或在其相對的另一面上設(shè)置有裝飾物,在建筑換熱通氣板上的底部和外部還設(shè) 置有保溫或裝飾物或裝飾層。
為了使流體流動,在多個建筑換熱通氣板之間還是只有用于使流體的設(shè)備, 多個建筑換熱通氣板之間設(shè)置有至少下列使流體進(jìn)行流動的器件
泵是對液體進(jìn)行流動的器件,各種制冷用設(shè)備如壓縮機提供使內(nèi)部流動的 制冷劑流體進(jìn)行流動的設(shè)備,空壓機使氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行流動的設(shè)備。
還可以設(shè)置其他實現(xiàn)對流體進(jìn)行控制的器件和各種儀表。
本建筑換熱通氣板可以應(yīng)用建筑材料、建筑裝飾材料、建筑物供暖、制冷、 濕度、新風(fēng)末端設(shè)備,也可以應(yīng)用于太陽能釆集系統(tǒng),設(shè)置在建筑物的外墻體 表面,用于實現(xiàn)對太陽能的吸收,將建筑換熱通氣板設(shè)置在建筑物的外墻上, 在建筑換熱通氣板外層還可以涂敷太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的選擇性涂層,來增加太 陽能的吸收和利用。這種墻板被加熱的部分,除了液體外,還可以是氣體。
本建筑換熱通氣板可以用于普速的換熱,可以作為一種最普通的換熱器材 使用。
還可以應(yīng)用于制冷、熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器和/或冷凝器;
在冬季可以直接加熱空氣實5見對建筑制冷,此時,可以將建筑換熱通氣板 設(shè)置在建筑物的底部或周圍地面以下區(qū)域。
圖中的數(shù)字標(biāo)號的含義如下
1:通道,2:進(jìn)口, 3:出口, 4:蛇行,5:梯形,6:氣孔,7:泵; 8 :壓縮機,9 :室外太陽能采集系統(tǒng),1 0 :室外機。
圖l:相互連接的建筑換熱通氣板
由1 0個建筑換熱通氣板組成的一個相互連接的系統(tǒng),其虛線部分是流體 流動的通道,兩個建筑換熱通氣板之間通過進(jìn)口和出口相互連接而成為 一個整 體。
圖2: —塊建筑換熱通氣板
由一個進(jìn)口和一個出口組成的建筑換熱通氣板,在其中設(shè)置有一個通道,
可以供流體在其中進(jìn)行流動。
圖3: —個通道為梯形的建筑換熱通氣板
梯形通道的建筑換熱通氣板,由多個并行的管道焊接在兩個相互管道上, 構(gòu)成一個梯形的建筑換熱通氣板。
圖4:帶有不同流體流動通道的建筑換熱通氣板
具有液體通道和氣體通道,在氣體通道上還設(shè)置有氣孔,以便使氣體可以 方便的進(jìn)行交換到建筑物內(nèi)。實現(xiàn)對建筑的新風(fēng)的提供以及清潔空氣的提供, 即實現(xiàn)對建筑的濕度、新風(fēng)的控制。
圖5:用于太陽能采集的建筑換熱通氣板以及供暖系統(tǒng)
將一個梯形的建筑換熱通氣板設(shè)置在建筑的外墻體上, 一個梯形的建筑換 熱通氣板設(shè)置在室內(nèi),在其間設(shè)置由泵和蓄熱裝置,泵將室外建筑換熱通氣板
采集的太陽能的熱能輸送到室內(nèi)的建筑換熱通氣板上,實現(xiàn)對建筑的熱能提供。
圖6:用于空調(diào)換熱器的建筑換熱通氣板
室內(nèi)建筑換熱通氣板為空調(diào)的一部分,建筑換熱通氣板的管道是金屬銅管., 被設(shè)置在建筑物的室內(nèi)的地板上,室外采用傳統(tǒng)的冷凝器,在其中設(shè)置一個壓 縮機提供帶j冷,這樣實現(xiàn)了利用這種建筑換熱通氣板最為空調(diào)的蒸發(fā)器。
具體實施例方式
實施例一相互連接的建筑換熱通氣板
參見圖1:由每一個為30 0*300*10 MM共計1 0個建筑換熱通 氣板構(gòu)成一個建筑的地板,其材料為陶瓷,中間的通道為預(yù)先在陶瓷生產(chǎn)過程 中加工而成,通道管的直徑為4MM,兩個板之間采用螺栓連接,用專業(yè)的工 具將連接的螺栓緊密連接,就可以實現(xiàn)整體的連接。在管道內(nèi)夏季流動溫度為 1 5度的冷水,出口溫度在2 0度,就可以對建筑的制冷,同時在冬季將溫度 為3 5度的熱水進(jìn)行循環(huán),可以實現(xiàn)冬季的制冷。
實施伊l二木地板嵌入塑料管道的建筑換熱通氣板
參見圖2: 300*300*30 MM的木質(zhì)地板,在其中嵌入外徑為1 6MM的PEX管,在兩端設(shè)置由進(jìn)口和出口,進(jìn)口和出口處設(shè)置用于塑料連 接的插入連接器, 一個管道出口部位管道可以方便的嵌入的另外的進(jìn)口部位, 從而實現(xiàn)連接。
實施你J三金屬通道為梯形的建筑換熱通氣板
參見圖3:采用鋁金屬板,將其設(shè)置成為上下兩個板,將上下兩快板通過
焊接緊密使四周連接,在兩端設(shè)置出口和進(jìn)口。
實施例四帶有不同流體流動通道的建筑換熱通氣板
參見風(fēng)4 :在500*500*30 MM陶瓷板中,嵌入一個直徑為1 6 MM的P P R管的通道,在其中一個P P R的管道上加工出直徑為3 MM的小 孔,小孔間距為l 0MM,帶有小孔的通道實現(xiàn)氣態(tài)流體的供應(yīng),不帶小孔的 通道為液態(tài)物質(zhì)的通道,即可以液態(tài)換熱也可以實現(xiàn)氣態(tài)的換熱,從而可以實 現(xiàn)建筑的恒溫、恒濕、恒新鮮空氣的控制。
實施例五用于太陽能采集的建筑換熱通氣板以及供暖系統(tǒng)
參見圖5 :外墻板是長度為5 0 0 0 MM,寬度為2 0 0 0 MM的塑料板, 在其中設(shè)置有様形銅金屬的管道,在對太陽的面上加工上太陽能選擇涂層,在 室內(nèi)采用梯形的6 0 0 0 * 2 0 0 OMM的毛細(xì)管型建筑換熱通氣板,管道直 徑3MM,在其間設(shè)置一個泵和蓄熱器,蓄熱裝置將太陽能采集的熱能進(jìn)行儲 存,由泵提供動力使液體水進(jìn)行循環(huán),實現(xiàn)對建筑的供暖。
實施例六用于空調(diào)換熱器的建筑換熱通氣板 .參見圖6:本實施倒為1P空調(diào),室內(nèi)建筑換熱通氣板為空調(diào)的一部分, 建筑換熱通氣板的管道是金屬銅管,不同的金屬管道通過焊接進(jìn)行連接,被設(shè) 置在建筑物的室內(nèi)的地板上,室外采用傳統(tǒng)的冷凝器,在其中設(shè)置一個1P壓 縮機提供制冷,這樣實現(xiàn)了利用這種建筑換熱通氣板最為空調(diào)的蒸發(fā)器
權(quán)利要求
1、一種帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,由建筑材料板、建筑裝飾材料板構(gòu)成,其特征是在板上設(shè)置有至少一個可供流體進(jìn)行流動的通道(1),以及設(shè)置有至少一組可與另外一個板相互緊密連接的進(jìn)口(2)和出口(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 流體為液體、氣體、液體氣體混合物、氣體固體混合物、液體固體混合物、 液體固體氣體混合物、超臨界流體中的一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 在一個建筑換熱通氣板上設(shè)置有至少兩個通道(1 ), 一個通道與另一個 通道的流體是不同的流體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 在通道的還設(shè)置有孔(6),實現(xiàn)將通道的氣體輸送到建筑物內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 多個板之間連接后可以構(gòu)成一個四方形或多邊形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 建筑換熱通氣板的材質(zhì)至少含有下列一種或多種物質(zhì)金屬、高分子材料、土、水泥、石灰、木材。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 在建筑換熱通氣板上設(shè)置的管道為選自下列一種或多種A、在建筑換熱通氣板上直接加工出的通道(1 〉,通道的殼體為建筑換 熱通氣板的一部分;— B、在建筑換熱通氣板上設(shè)置的與建筑換熱通氣板不同材質(zhì)的通道(1 )。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 兩個板之間的通道至少采用下列方式之一進(jìn)行連接A、 焊接;B、 螺栓連接;C、 緊密配合連接;D、 閥門連接;E、 粘接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 通道的形狀為下列一種A、 蛇形(4);B、 梯形(5 ),由多個管道并聯(lián)在兩個管道上;C、 回行管道;D、 波浪形管道;E、 在進(jìn)口與出口之間設(shè)置的多邊形管道。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 建筑換熱通氣板設(shè)置在建筑物的室內(nèi)墻體表面上或建筑物的外墻或建筑 物周圍的地面以下。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1 G所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征 是在安裝建筑換熱通氣板的與建筑墻體的接觸面之間還設(shè)置有保溫材 料,和/或在其相對的另一面上設(shè)置有裝飾物。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板,其特征是 多個建筑換熱通氣板之間設(shè)置有至少下列使流體進(jìn)行流動的器件-泵(7 )、壓縮機(8 )、空壓機。
13、 一種帶有流體流動通道的建筑換熱通氣板的應(yīng)用,其特征是將建筑換熱 通氣板應(yīng)用于下列設(shè)備A、 太陽能采集系統(tǒng),設(shè)置在建筑物的外墻體表面,用于實現(xiàn)對太陽能的吸收;B、 空調(diào)、熱泵的蒸發(fā)或冷凝;C、 空氣的加熱;D、 建筑材料;E、 建筑裝飾材料;F、 建筑物供暖、制冷、濕度、新風(fēng)末端設(shè)備。G、 換熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑能源、新風(fēng)、清潔空氣提供以及建筑裝飾材料,實現(xiàn)建筑物的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行控制的建筑換熱通氣板,該建筑換熱通氣板既被用于構(gòu)成建筑物或裝飾建筑物,又能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑的溫度、濕度、空氣進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。采用在建筑換熱通氣板上設(shè)置通道的方式,將流體在通道內(nèi)流體,通過流動在通道的液體、氣體的變化和能量交換來實現(xiàn)對建筑的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行控制。通常,采用流體實現(xiàn)建筑的供暖、制冷,采用氣體實現(xiàn)對室內(nèi)的濕度以及空氣質(zhì)量進(jìn)行控制。
文檔編號F24F7/10GK101382329SQ20071004996
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者李建民 申請人:李建民