CN1979032A - 具有空气湿热交换通风功能的建筑物 - Google Patents
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Abstract
一种具有空气湿热交换通风功能的建筑物包括：设置于建筑物内部且通向需要进行通风的各个单元房间的用于将室内空气排出建筑物外部的第一通风管道；设置于建筑物内部且通向需要进行通风的各个单元房间的用于将室外空气吸入建筑物内部第二通风管道；至少一台安装于所述第一通风管道中用于将室内空气排出建筑物外部的排气风扇；至少一台安装于所述第二通风管道中用于将室外空气吸入建筑物内部的吸气风扇；在所述第一通风管道和所述第二通风管道中至少装有一个空气湿热交换装置，所述空气湿热交换装置的第一空气通道与所述第一通风管道做密封连接而其第二空气通道与所述第二通风管道做密封连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有空气交换通风功能的建筑物，特别是涉及一种具有在室内和进入室内的建筑物外空气之间进行热量与湿气交换通风功能的建筑物。
技术背景
通常情况下，将室内被污染的空气排到建筑物外面并将室外的新鲜空气吸入建筑物内部的通风方式有两种，一种是中央空调送风、排风系统，另一种是安装于单独房间的换气风扇，这两种通风方式，均采用将室内空气排到室外或将室外的空气吸入室内。然而，这两种通风方式有以下缺点：
在中央空调送风系统中，送风或排风管道是单向的，由于室内原有空气的热量和湿气未被利用就排到了建筑物的外面，因此，为了保证送入室内的新鲜空气与室内原有的空气温度相同，必须额外消耗大量的能源，在这种情况下，尽管室内在送风过程中温度变化不大，但湿度却改变了。另外，采用这种方式送风，由于不能构成室内空气的循环流动，因此，很难将室内被污染的空气有效地排到建筑物外面，而且采用这种送风方式的价格是昂贵的。
采用在单独房间安装换气风扇的办法通风，虽然能够有效地将室内被污染的空气排到建筑的外面，但在冬季或夏季的空调房间的通风过程中，由于室内原有空气的热量和湿气未被利用就排到了建筑物的外面，室内原有的温度和湿度变化较大，不能保持室内温度和湿度的稳定。同时，安装这种换气风扇会影响居室的美观。
本发明概述
本发明提供解决上述问题的重要和基本方法。
本发明的目的在于提供一种具有空气湿热交换通风功能的建筑物，更具体地，该具有空气湿热交换通风功能的建筑物在通风过程中，能够进行空气的热量交换，即将排到建筑物外的建筑物内部的空气中所含的热量传递给吸入建筑物内部的建筑物外空气，同时也能进行湿气交换，即能使吸入建筑物的建筑物外的空气吸收从建筑物内部排到建筑物外的空气中所含的湿气，从而使建筑物内部的室内温度和湿度在通风过程中的变化尽量保持不变。
本发明的另一目的在于提供一种利用向吸入建筑物内部的建筑物外空气释放负离子和辐射远红外线的方法改善室内空气质量的具有空气湿热交换通风功能的建筑物。
为达到上述目的，本发明所提供的具有空气湿热交换通风功能的建筑物包括：建筑物外墙、内墙、地板、门窗和屋顶；设置于建筑物内部且通向需要通风换气的各个单元房间或单元套房的用于将室内空气排出建筑物外部的第一通风管道；设置于建筑物内部且通向需要通风换气的各个单元房间或单元套房的用于将建筑物外空气吸入建筑物内部的第二通风管道；该第一和第二通风管道可以是以整栋建筑物为单位设置，也可以是以建筑物的一层为单位设置，还可以是以一个单元套房为单位设置；无论是按何种方式设置，凡用于将室内空气排出建筑物外部的通风管道均称为第一通风管道，凡用于将建筑物外空气吸入建筑物内部的通风管道均称为第二通风管道，该第一和第二通风管道的设置可以以预埋的方式在建筑物施工时安装也可以另行安装。至少一台安装于该第一通风管道中用于将室内空气排出建筑物外部的排气风扇及至少一个驱动其工作的动力源；至少一台安装于该第二通风管道中用于将建筑物外空气吸入建筑物内部的吸气风扇及至少一个驱动其工作的动力源；该动力源可以是普通电源，也可以是太阳能发电电源，还可以是风力发电电源。分别安装于该第一和第二通风管道中的至少二个空气过滤器；空气过滤器分别安装在室外和室内的空气吸入口，以防止异物和灰尘进入该第一和第二通风管道中。
在该第一和第二通风管道中至少装有一个空气湿热交换装置，该空气湿热交换装置包括：湿热交换板以一定的间隔叠放，因而依次形成了排出建筑物外部的室内空气通过的第一空气通道和吸入建筑物内部的建筑物外空气通过的第二空气通道；第一波纹板放置在第一空气通道中，因而获得允许室内空气通过的空间；和第二波纹板放置在第二空气通道中，因而获得允许进入建筑物内部的建筑物外空气通过的空间，该空气湿热交换装置的第一空气通道的空气进入口和空气排出口分别与第一通风管道做密封连接而其第二空气通道的空气进入口和空气排出口分别与第二通风管道做密封连接。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其中，湿热交换装置中的湿热交换板是由能够传递热量和湿气的材料制成。
作为本发明的进一步改进，该湿热交换板可以由活性竹炭或活性炭制成或由活性竹炭和活性炭按一定的比例混合制成，也可以由竹炭或木炭制成还可以由竹炭和木炭按一定的比例混合制成。
作为本发明的进一步改进，该湿热交换板可以是由竹炭或木炭与一定比例的纤维材料、石灰混合制成的薄板状物，也可以是由活性竹炭或活性炭与一定比例的纤维材料、石灰混合制成的薄板状物，还可以是由竹炭和木炭与一定比例的纤维材料、石灰混合制成的薄板状物或可以是由活性竹炭和活性炭与一定比例的纤维材料、石灰混合制成的薄板状物。
作为本发明的进一步改进，该湿热交换板可以是由将竹炭或木炭制成细颗粒状后添加一定的粘合剂涂抹在能够传递热量和湿气的材料上制成，也可以是由将活性竹炭或活性炭制成颗粒状后添加一定的粘合剂涂抹在能够传递热量和湿气的材料上制成，还可以是由将活性竹炭和活性炭制成颗粒状后添加一定的粘合剂涂抹在能够传递热量和湿气的材料上制成。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物中的空气湿热交换装置，其中，所涉及的第一波纹板和第二波纹板可以是由导热材料制成，如铝、铜及上述制作湿热交换板的材料等，但不仅限于这些材料。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物中的空气湿热交换装置，其中，无论所涉及湿热交换板的材料如何改变，但其结构不变。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物中的空气湿热交换装置，其中所涉及的木炭是将木材在600-900℃的温度下碳化制成，其主要成分为碳。其功能和作用与竹炭相似，这里不再赘述。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物中的空气湿热交换装置，其中，所涉及的活性竹炭是借助蒸汽方法将竹炭活化，活化后的活性竹炭除具有竹炭的上述优点外还具有更强的吸附能力。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物中的空气湿热交换装置，其中，所涉及的活性碳是用化学制剂，如氯化锌或磷酸，活化剂对木材、果壳或煤进行加工并加以干燥而成，或借助蒸汽将木炭活化而成。活性碳具有清洁空气的功能。
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物中的空气湿热交换装置，其中，所涉及的纤维材料是具有能产生许多毛细现象的小孔的材料构成，如植物纤维、化学纤维和人造纤维等，但不仅限于所述三种纤维。
作为本发明的更进一步改进，位于第一和第二通风管道中的湿热交换装置的第一空气通道和第二空气通道的空气入口和/或出口处可以装有空气流量分配板。
该湿热交换装置的第一空气通道和第二空气通道的空气入口和/或出口处的空气流量分配板是由具有多孔的第一平板和第二平板构成，孔的尺寸从第一平板和第二平板的中心位置向着四周的方向是增大的，其作用是调节空气的流量，使其均匀地通过该湿热交换装置。
下面结合附图对本发明典型实施例的详细描述中可以更容易理解上述这些和其他的优点和特征。
附图简要说明
图1是本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物的示意图；
图2是本发明一个典型实施例的具有空气湿热交换通风功能的建筑物的空气湿热交换装置的透视图；
图3是本发明一个典型实施例的具有空气湿热交换通风功能的建筑物的空气湿热交换装置的分解透视图；
图4是装有空气流量分配板的具有空气湿热交换通风功能的建筑物的示意图；
图5是空气流量分配板第一平板的主视图；
图6是空气流量分配板第一平板的俯视图；
图7是空气流量分配板第二平板的主视图；
图8是空气流量分配板第二平板的主视图。
具体实施方式
本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物可以有许多实施例，现仅对一种典型实施例进行描述。
参看图1，图1是本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物的示意图，如图所示，在建筑物10的内部，设置有第一通风管道11，该通风管道11通向各个需要通风换气的单元房间或单元套房，用于将室内被污染的空气排出建筑物的外部；在建筑物10的内部，还设置有第二通风管道22，该通风管道22通向各个需要通风换气的单元房间或单元套房，用于将建筑物外的新鲜空气送入建筑物的内部；第一通风管道11和第二通风管道22可以是以整栋建筑物为单位设置，也可以是以建筑物的一层为单位设置，还可以是以一个单元套房为单位设置；无论是按何种方式设置，凡用于将室内空气排出建筑物外部的通风管道均称为第一通风管道，凡用于将建筑物外空气吸入建筑物内部的通风管道均称为第二通风管道。第一通风管道11和第二通风管道22的设置可以以预埋的方式在建筑物施工时安装也可以另行安装。
在第一通风管道11中，至少安装一台用于将室内空气排出建筑物外部的排气风扇110及至少一个驱动其工作的动力源(图中未示出)；在第二通风管道22中至少安装一台于用于将室外空气吸入建筑物内部的吸气风扇220及至少一个驱动其工作的动力源(图中未示出)；该动力源可以是普通电源，也可以是太阳能发电电源，还可以是风力发电电源。排气风扇110最好安装在与空气湿热交换装置20的第一空气通道101的空气出口101b做密封连接的第一通风管道11中，吸气风扇220最好安装在与空气湿热交换装置20的第二空气通道202的空气出口202b做密封连接的第二通风管道22中，以提高排气和吸气的效率。另外，排气风扇110和吸气风扇220最好能保证在单位时间内排到建筑物外的空气和吸入建筑物内部的空气等量，以提高空气的交换效率。
在第一通风管道11和第二通风管道22中各安装有至少二个空气过滤器(图中未示出)；空气过滤器分别安装在室外和室内的空气吸入口，以防止异物和灰尘进入第一通风管道11和第二通风管道22中。
参看图2和图3，图2和图3是本发明一个典型实施例中的空气湿热交换装置的透视图和分解透视图，如图所示，空气湿热交换装置20包括：湿热交换板30以一定的间隔叠放，因而依次形成了排出建筑物外部的室内空气通过的第一空气通道101和吸入建筑物内部的建筑物外空气通过的第二空气通道202；第一波纹板40放置在第一空气通道101中，因而获得允许室内空气通过的空间；和第二波纹板50放置在第二空气通道202中，因而获得允许进入建筑物内部的建筑物外空气通过的空间，空气湿热交换装置20中的第一空气通道101的空气入口101a和空气出口101b分别与第一通风管道22做密封连接而其第二空气通道202的空气入口202a和空气出口202b分别与第二通风管道22做密封连接。
空气湿热交换装置20的外形呈长方体，而第一波纹板40和第二波纹板是互相呈十字交叉放置的，这样室内排出的空气和进入室内的建筑物外空气在空气湿热交换装置20中是以交叉的方式流动的，在这一流动期间，湿热交换板30完成了室内和室外空气的热量和湿气的交换。
湿热交换板30呈扁平状，由能够传递热量和湿气的材料制成，这样可以使在第一空气通道101中流动的室内空气中所含的热量和湿气被传送到在第二空气通道202中流动的进入室内的建筑物外空气中，而且湿热交换板30还能起到向进入室内的空气释放负离子和清洁、抗菌、除臭的作用。
更进一步地说，湿热交换板30是由具有良好的传热和吸湿功能的活性竹炭制成，活性竹炭是借助蒸汽方法将竹炭活化，竹炭是由竹子碳化后制成的。
竹炭最好是以老竹为原料，采用在350-1500℃的温度，最好是700-1500℃的温度烧制而成。由于竹子的束管纤维是前后相通，左右平行的，因此，活性竹炭有众多细微小孔沿着束管纤维整齐地散布着，这样空气中的热量很容易通过活性竹炭中的细微小孔进行传递，从而使活性竹炭具有很好的传热效果。同时，当含有湿气的空气通过活性竹炭时，活性竹炭的许多细微小孔就会吸入湿气，当干燥的空气通过活性竹炭时，活性竹炭又会将细微小孔中吸入的湿气释放给干燥的空气，从而完成了室内和室外空气之间的湿气交换。另外，活性竹炭的比表面积高达700平方米/克，具有很强的吸附能力，这样，在室内外空气的交换过程中，吸入室内的新鲜空气中没有被空气净化器清除的有害物质将被活性竹炭吸附。再有，活性竹炭还可以释放负离子和辐射远红外线，释放负的离子可以由进入室内的建筑外空气带入室内，负离子被称为人体的“空气维生素”。负离子的大小只有1-3个纳米，所以可以通过人体细胞的间隙进入人体，人体正常运转是需要生物电的，负离子能轻松进入细胞为人体“充电”，从而有利于人体的健康。活性竹炭还能向吸入建筑物内部的空气辐射远红外线起去除存在于室外空气中的各种有害物质的杀菌和清洁作用。
湿热交换板30可以通过很多种加工工艺制成，由于这些加工工艺是公知的技术，这里不再赘述。
第一波纹板40和第二波纹板50可以用由导热材料制成，如铝、铜及上述制作湿热交换板30的材料等，但不仅限于这些材料。
参看图4至图8。图4是本发明装有空气流量分配板的具有空气湿热交换通风功能的建筑物的示意图；图5是本发明空气流量分配板第一平板的主视图；图6是本发明空气流量分配板第一平板的俯视图；图7是空气流量分配板第二平板的主视图；图8是空气流量分配板第二平板的俯视图。
如图所示，当第一通风管道11的管径与第一空气通道101的空气入口101a的接口尺寸相差较大时，且密封结合处的空间较小时，和当第二通风管道22的管径与第二空气通道202的空气入口202a的接口尺寸相差较大时，且密封结合处的空间较小时，为了保证通过第一通风管道11和第二通风管道22进入湿热交换装置20的空气能够均匀地流过，可以在湿热交换装置20的第一空气通道101和第二空气通道202的空气入口101a和/或空气出口202b处至少设置一个空气流量分配板，空气流量分配板是由具有多孔的第一平板111和第二平板222构成，第一平板111和第二平板222上的孔60的尺寸从第一平板111和第二平板222的中心位置向着四周的方向是增大的，其作用是调节空气的流量，使其均匀地通过空气湿热交换装置20，这样，可以使室内和室外空气能够充分地交换，提高交换效率，
下面对前面描述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物的运行加以介绍。
参看图1，当排气风扇110运转时，建筑物10内部来自不同房间的空气流A1和A2(为了描述简单，本实施例只举出两个房间，但本发明的不同房间的数量不仅限于两个)经过空气过滤器(图中未示出)被吸入设置于建筑物10内部的与空气湿热交换装置20的第一空气通道101的空气入口101a处做密封连接的第一通风管道11中，被吸入第一通风管道11中的室内排出空气流A1和A2汇聚在空气湿热交换装置20的第一空气通道101的空气入口101a处，并形成室内排出空气流A，然后，室内排出空气流A通过第一波纹板40置于空气湿热交换装置20中的第一空气通道101并由与空气湿热交换装置20的第一空气通道101的空气出口101b处做密封连接的第一通风管道11将室内排出空气流A排到建筑物的外部。
当抽气风扇220运转时，从建筑物外部的吸入室内的空气流B经过空气过滤器(图中未示出)被吸入设置于建筑物10内部的与空气湿热交换装置20的第二空气通道202的空气入口202a处做密封连接的第二通风管道22中，空气流B通过第二通风管道22汇聚在空气湿热交换装置20的第二空气通道202的空气入口202a处，然后，通过第二波纹板50置于空气湿热交换装置20中的第二空气通道202并由与空气湿热交换装置20的第二空气通道202的空气出口202b处做密封连接的第二通风管道22将吸入空气流B分成空气流B1和B2分别送到建筑物内部与排出空气流A1和A2相对应的房间。
因为通过第一波纹板40的室内空气和通过第二波纹板50的建筑物外进入室内的空气经过湿热交换板30彼此呈十字交叉流动，从而实现了热量和湿气的交换。
也就是说，由于湿热交换板30是由活性竹炭制成的，而活性竹炭具有众多相通的细微小孔，所以能很好地实现由室内空气向进入建筑物内部的室外空气的热传送。此外，由于形成于湿热交换板30中的众多相通的小孔，含于室内空气中的湿气被湿热交换板30所吸收，由此再传送给进入建筑物内部的室外空气，据此，被吸入建筑物内部的室外空气的温度和排出建筑物外部的室内空气的温度相同，湿度与室内空气相同。又由于在单位时间里，交叉通过空气湿热交换装置20的室内空气和室外空气的总量是相等的，因此，能使室内环境的温度和湿度在通风系统工作的情况下变化很小。
此外，因为湿热交换板30中的活性竹炭能释放负离子和辐射远红外线，释放负的离子可以由进入室内的建筑物外空气带入室内，使室内空气中的负离子浓度加大，有利于人体的健康，同时负离子可以使室内空气中的有害分子带电，带电后的有害分子很容易吸附在室内的墙壁和天花板上，从而进一步净化室内的空气。另外，活性竹炭还可以用向进入室内的建筑物外空气辐射远红外线的方法对室外空气进行消毒，去除含于室外空气中的有害物质。由此，向建筑物内部供入了清洁的空气。
再有，由于湿热交换板30中的活性竹炭的比表面积高达700平方米/克，具有很强的吸附能力，这样，在室内外空气的交换过程中，吸入室内的新鲜空气中和由室内排出的空气中没有被空气净化器清除的有害物质将被活性竹炭吸附，从而更进一步保证进入室内空气的纯净。
尽管借助本发明的一种典型实施例展示并描述了本发明，但对本领域的普通技术人员来说，很明显，不离开本发明的理念和范围，本发明具有空气湿热交换通风功能的建筑物可以有多种形式和多种变化。因此，本发明覆盖了所附权利要求和其等同物的范围内所提供的本发明的各种变化形式和改进。
Claims (12)
1.一种具有空气湿热交换通风功能的建筑物包括：
建筑物外墙、内墙、地板、门窗和屋顶；
设置于建筑物内部且通向需要进行通风的各个单元房间的用于将室内空气排出建筑物外部的第一通风管道；
设置于建筑物内部且通向需要进行通风的各个单元房间的用于将室外空气吸入建筑物内部第二通风管道；
至少一台安装于所述第一通风管道中用于将室内空气排出建筑物外部的排气风扇及至少一个驱动其工作的动力源；
至少一台安装于所述第二通风管道中用于将室外空气吸入建筑物内部的吸气风扇及至少一个驱动其工作的动力源；
分别安装于所述第一通风管道和所述第二通风管道中的至少二个空气过滤器；
在所述第一通风管道和所述第二通风管道中至少装有一个空气湿热交换装置，所述的空气湿热交换装置包括：
湿热交换板以一定的间隔叠放，因而依次形成了排出建筑物外部的室内空气通过的第一空气通道和抽入建筑物内部的建筑物外空气通过的第二空气通道；
第一波纹板放置在第一空气通道中，因而获得允许室内空气通过的空间；和
第二波纹板放置在第二空气通道中，因而获得允许进入建筑物内部的建筑物外空气通过的空间，其特征在于，所述空气湿热交换装置的第一空气通道与所述第一通风管道做密封连接而其第二空气通道与所述第二通风管道做密封连接。
2.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，湿热交换板是由能够传递热量和湿气的材料制成。
3.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由活性竹炭或活性炭制成的。
4.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由活性竹炭和活性炭按一定的比例混合制成的。
5.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由竹炭或木炭制成的。
6.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由竹炭和木炭按一定的比例混合制成的。
7.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由活性竹炭或活性炭与一定比例的纤维材料、石灰混合制成的。
8.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由竹炭或木炭与一定比例的纤维材料、石灰混合制成的。
9.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是由将活性竹炭或活性炭制成颗粒状后添加一定的粘合剂涂抹在能够传递热量和湿气的材料上制成。
10.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换板是将竹炭或木炭制成细颗粒状后添加一定的粘合剂涂抹在能够传递热量和湿气的材料上制成。
11.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述第一和第二波纹板由导热材料制成。
12.按权利要求1所述的具有空气湿热交换通风功能的建筑物，其特征在于，所述湿热交换装置的第一空气通道和第二空气通道的空气入口和出口处装有空气流量分配板。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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