家用熱平衡換氣機的製作方法
2023-05-31 10:47:46
專利名稱：家用熱平衡換氣機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種家用室內空氣調節裝置，特別涉及一種利用工程熱物理理論作為基礎的家用熱平衡換氣機，屬於非電變量的室內溫度控制裝置。
在傳統的民用住宅建築設計中，幾乎還沒有應用工程熱物理的概念和標準來衡量、評估住宅質量優劣的，因為在通常的傳統民用住宅中所使用的生活能源，如採暖、空調降溫、通風，乃至炊飲、照明等，主要是依靠消耗一次能源來獲得的；隨著人們生活水準的提高，追求更加舒適愜意的居住環境已成為越來越多的人們所嚮往的「安居」標準。但是，這種通過消耗一次能源來獲得生活用能源的方法是很難在中國行得通的。首先是一次能源的資源有限，發展新能源和可再生能源已成為舉國上下乃至世界各國能源專家和科技工作者的嚴峻課題；再者，使用一次能源所帶來的溫室效應和環境汙染已經相當嚴重全球的氣候變暖，空氣、水源的汙染、森林銳減，土地沙化、物種滅絕……為此，國際上已作出決定，不久就要停止生產含氟氯烴製冷劑，空調器、電冰箱等製造廠商就會首先受到衝擊，然而，這還只僅僅是一系列的麻煩開始而已。很顯然，今後，人們應主要從新能源或可再生能源中獲取生活用能源。
本實用新型的目的是提供一種不使用一次能源的調節生活居住環境調節的輔助裝置——家用熱平衡換氣機。
本實用新型是這樣實現的它包括有殼體、熱管、排風扇和濾網，其特徵在於在矩形體的殼體中間設置有將其內腔分隔成上下兩個互不相通、彼此隔絕的腔體的隔板，其中一個腔為進氣換熱室，另一個腔為排氣換熱室；在隔板上均勻、交錯豎立分布有若干個用鋁合金薄板製成的細長圓柱形容器——熱管；在殼體靠近室內一端的一個腔體裡裝設有風扇，在殼體靠近戶外一端裝有濾網。殼體可用工程塑料或金屬板材製成。熱管裡的工質可以採用丙烷。該熱管側壁安設有多個翅片。殼體靠近戶外一端可以裝設擋風罩。
本實用新型是以工程熱物理概念的相變換熱熱管作為熱平衡的技術手段，使得室內進口和出口處的空氣與室外進口和出口的空氣溫度基本維持不變的；也就是說，在通風換氣過程中，本實用新型裝置的熱能基本達到平衡，從而不再需要消耗一次能源，所以從某種角度而言，本實用新型是利用天然能量和工程熱物理的高新技術而研製成的一種「綠色」科技產品，也是工程熱物理技術滲入民用產品領域的典型。這種「綠色」家用能源新裝置今後將日益顯出卓越的優良性能和不可低估的社會、經濟效益。
圖1是本實用新型的結構及安裝位置示意圖。
圖2是本實用新型的熱管在隔板上的安裝位置示意圖。
參見
圖1、圖2，本實用新型主要是由殼體1、熱管5、排風扇7和濾網8所構成。殼體1呈矩形體，是用工程塑料或金屬薄板製成。殼體1應固定安裝在室內窗戶位置或外牆牆壁10上(如
圖1所示)，殼體1中間設有隔板2，將其內腔分隔成上下兩個互不相通、彼此隔絕的腔體其中一個腔為進氣換熱室3，另一個腔為排氣換氣室4。如
圖1所示的上腔為進氣換熱，下腔為排氣換熱是在冬季室內保暖時的狀況；如在夏季需在室內降溫時，則上腔為排氣換熱，下腔為進氣換熱。在隔板2上均勻、交錯豎立分布有若干個用鋁合金薄板製成的細長圓柱形容器——熱管5，熱管5的工質可以採用丙烷或其他具有類似物理性能的低沸點液體。這種熱管可以採用如同易拉罐的材質和工藝製造，只是其形狀應為細長圓柱形。熱管5的側壁安裝有多個外伸的翅邊6，用於擴展其散熱和吸熱的表面積。熱管5在隔板2上的分布位置如圖2所示。在殼體1靠近室內一端的一個腔體內安裝有風扇7，該風扇7是作為本實用新型進行室內通風換氣的技術措施，控制風扇7的轉速就可以控制室內的換氣量，控制風扇7的轉向可以控制該腔體進行進氣換熱還是排氣換熱。
圖1所示的風扇7是安裝在上腔裡，在冬季保暖時，該風扇7處於向室內送入經過預熱的新鮮空氣狀態運行，而在夏季保持室內涼爽溫度時，它應處於排風狀態運行，從室內抽出熱氣向室外排放。在殼體1靠近戶外的一端裝有濾網8，用於阻擋隨新鮮空氣進入室內的灰塵和飛蟲。在殼體靠近戶外一端的濾網外側還可以安裝擋風罩9，使戶外空氣進出本實用新型裝置不致於太猛烈或過分受到外界環境影響及幹擾。
本實用新型主要是利用熱管5裡的工質(如乙烷等)在熱管底部呈液態，而在其上部呈氣態進行相變換熱進行熱平衡換氣的。熱管的兩端分別處在兩個不同腔體，能與進出本裝置的戶外新鮮空氣和從室內排出的汙濁空氣進行熱交換而實現熱平衡換氣。本實用新型中的熱管5的工質在其下端受熱而在上端被冷卻時，工質在受熱端吸熱氣化，蒸汽流至另一端則放熱凝結，變成液態，該液態工質流回受熱端又吸熱氣化，如此循環不已就可以使熱量不斷從高溫處流向低溫處，即使進出本實用新型裝置的室內外空氣進行了熱平衡交換；同時熱管裡的工質是依靠重力作用使其從冷端流回熱端的，基本不需要消耗能量。本實用新型安裝的就是這種傳熱熱阻近乎為零的零溫差熱管，利用風扇7的吸風或排氣作用，在使室內外空氣進行通風換氣的同時，利用熱管中的工質不斷進行熱能平衡交換而將室內汙濁空氣中的熱量(或冷量)循環轉移到進入室內的新鮮空氣中，從而可以在基本保持室溫不變的狀況下不停地更換室內新鮮空氣，使人們的居住生活環境有著清新宜人的潔淨空氣。
實際上，本實用新型裝置在傳導過程中也會出現一些溫差損失，只是已將其減到最小；此外，風扇的送風及排氣運轉也需消耗一定的電能，其運轉產生的熱量恰好可以補償熱管進行相變換熱時實際存在的微小溫差。
權利要求1.一種家用熱平衡換氣機，包括有殼體、熱管、排風扇和濾網，其特徵在於在矩形體的殼體中間設置有將其內腔分隔成上下兩個互不相通、彼此隔絕的腔體的隔板，其中一個腔為進氣換熱室，另一個腔為排氣換熱室；在隔板上均勻、交錯豎立分布有若干個用鋁合金薄板製成的細長圓柱形容器-熱管；在殼體靠近室內一端的一個腔體裡裝設有風扇，在殼體靠近戶外一端裝有濾網。
2.如權利要求1所述的家用熱平衡換氣機，其特徵在於殼體可用工程塑料或金屬板材製成。
3.如權利要求1所述的家用熱平衡換氣機，其特徵在於熱管裡的工質可以採用丙烷。
4.如權利要求1或3所述的家用熱平衡換氣機，其特徵在於該熱管側壁安設有多個翅片。
5.如權利要求1所述的家用熱平衡換氣機，其特徵在於殼體靠近戶外一端可以裝設擋風罩。
專利摘要一種家用熱平衡換氣機，是在矩形體的殼體內，將其內腔分隔成上下兩個互不相通、彼此隔絕的腔體的隔板上，均勻、交錯安設若干個熱管，再藉助風扇的送排氣，使進出該裝置的室內外空氣與熱管進行熱平衡交換進行通風換氣的。該裝置應用工程熱物理技術中的熱管進行相變換熱，使其中工質與進出該裝置的空氣進行熱能平衡交換，而將室內汙濁空氣中的熱量(或冷量)循環轉移到進入室內的新鮮空氣中，在基本保持室溫不變的前提下不斷更換室內空氣。
文檔編號F24F12/00GK2207541SQ9424492
公開日1995年9月13日 申請日期1994年11月9日 優先權日1994年11月9日
發明者石行 申請人:北京市西城區新開通用試驗廠