CN114060997B - 一种房屋建筑用热交换节能*** - Google Patents

一种房屋建筑用热交换节能*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了房屋建筑工程领域的一种房屋建筑用热交换节能***，包括设置在墙体内的温差感应机构和热交换通风机构，所述热交换机构包括热交换器，热交换器靠近墙体外侧的一端开有外侧通风口，靠近墙体内侧的一端开有内侧通风口，所述内侧通风口处设置有流量控制单元，流量控制单元根据墙体内外两侧的温差调节经过内侧通风口的流量。本发明能够根据房屋内外的温差控制房屋内外换气的效率，在温差较大时，降低换气效率，延长热交换的时间，使得外界的空气被充分热交换后再进入室内，在保证空气的流通时更注重房屋的保温，节能的同时提高人们的舒适性；在温差较小时，加快换气效率，进行快速换气，使得房屋能够快速通风，保证室内的空气清新。

Description

一种房屋建筑用热交换节能***
技术领域
本发明为房屋建筑工程领域，具体涉及到的是一种房屋建筑用热交换节能***。
背景技术
房屋是人们居住生活的地方，为人们遮风挡雨，随着当外界环境温度与房屋内的温度相差较大时，人们希望房屋具有良好的保温功能，使人们在房屋内居住舒适；但是因为人们在房屋内生活，人们具有呼吸新鲜空气的需求，所以人们同时希望房屋具有良好的通风能力，这在一定程度上相互矛盾。目前人们通过空调新风***来解决保温和通风的问题，但是这样在凤舞内外温差较大时会大大增加空调新风***的负荷，增加能源消耗。所以急需一种房屋建筑用热交换节能***来解决上述问题。
本发明提供了一种房屋建筑用热交换节能***，能够在房屋换气时利用排风在夏季时预冷干燥新风，在冬季时预热加湿新风，使新风负荷显著降低。本发明能够根据房屋内外的温差控制房屋内外换气的效率，在温差较大时，降低换气的效率，延长热交换的时间，使得外界的空气被充分热交换后再进入室内，在保证空气的流通时更注重房屋的保温功能，节能的同时提高人们的舒适性；在温差较小时，加快换气的效率，进行快速换气，使得房屋能够快速通风，保证室内的空气清新。
发明内容
本发明的目的在于提供一种房屋建筑用热交换节能***，以解决上述背景技术中提出了现有技术缺点的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：包括设置在墙体内用于测量墙体内外稳产的温差感应机构和用于交换墙体内外气流的热交换通风机构，所述热交换通风机构包括热交换器，所述热交换器靠近墙体外侧的一端开有外侧通风口，靠近墙体内侧的一端开有内侧通风口，所述内侧通风口处设置有流量控制单元，所述流量控制单元根据墙体内外两侧的温差调节经过内侧通风口的流量。
作为本发明的进一步方案，所述流量控制单元包括固定安装在墙体内的套壳，所述套壳内转动安装有齿轮盘，所述齿轮盘与温差感应机构相连，齿轮盘靠近墙体内侧的一端表面开有涡状螺纹，所述涡状螺纹上滑动安装有封闭板；套壳靠近墙体内侧的端面上开有径向的滑动槽，所述封闭板滑动安装在滑动槽内，所述齿轮盘转动驱动封闭板封闭内侧通风口。
作为本发明的进一步方案，所述温差感应机构包括固定设置在墙体上的密封的感应仓，感应仓连通墙体的内外两侧，所述感应仓内水平滑动安装有驱动板，所述驱动板密封感应仓的水平两侧；驱动板的两端分别固定连接有第一齿条、第二齿条；在感应仓内驱动板的两端充有膨胀气体；所述第一齿条、第二齿条分别与转动安装在墙体上的第二齿轮上、下齿部相啮合；所述第二齿轮同轴设置有第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮同轴固定安装在第一转动轴，所述第一转动轴转动安装在墙体上；所述第三齿轮与齿轮盘传动连接。
作为本发明的进一步方案，所述热交换器内部设置有热交换板，所述热交换板将热交换器分隔成新风管道、污风管道；所述外侧通风口包括相互分隔的新风进口和污风出口，内侧通风口包括新风出口、污风进口；所述外侧通风口处设置有滤网。
作为本发明的进一步方案，所述滤网固定安装第二转动轴上，第二转动轴转动安装在热交换器上，所述第二转动轴外接电源。
作为本发明的进一步方案，所述新风进口、污风出口内分别转动安装有第一风扇、第二风扇，所述第一风扇与第二风扇安装方向相反，第一风扇用于向墙体内侧吹气；第一风扇、第二风扇分别转动安装两第三转动轴上，所述第三转动轴转动安装在热交换器上，第三转动轴上还固定安装有第四齿轮，所述第二转动轴上固定安装有第五齿轮，所述第四齿轮与第五齿轮传动连接。
作为本发明的进一步方案，所述封闭板上固定安装有刹车杆，所述刹车杆的端部设置摩擦部，所述摩擦部用于与第二转动轴摩擦，降低第二转动轴的转速。
作为本发明的进一步方案，所述热交换器上还固定安装有毛刷，所述毛刷用于清理滤网。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明能够在房屋换气时利用排风在夏季时预冷干燥新风，在冬季时预热加湿新风，使新风负荷显著降低。本发明能够根据房屋内外的温差控制房屋内外换气的效率，在温差较大时，降低换气的效率，延长热交换的时间，使得外界的空气被充分热交换后再进入室内，在保证空气的流通时更注重房屋的保温功能，节能的同时提高人们的舒适性；在温差较小时，加快换气的效率，进行快速换气，使得房屋能够快速通风，保证室内的空气清新。
2.本发明能够自动清洁滤网，避免人工清理，延长滤网的使用寿命，保证热交换器的换气效率。滤网在新风进口处因为过滤杂物发生堵塞，本发明利用污风出口吹出的风反向吹向滤网的堵塞处来自动清洁滤网的堵塞处，避免人工清理，延长滤网的使用寿命，保证热交换器的换气效率。
3.本发明不仅通过封闭板逐渐减小、增大内侧通风口的口径来调节热交换器的换气效率；还同时利用封闭板的移动逐渐增大、减小对第二转动轴的摩擦力，以此来控制第二转动轴的转速，进而调节第一风扇、第二风扇的转速，配合流量控制单元调节热交换器的换气效率，使得调节的效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明房屋建筑用热交换节能***的整体结构示意图；
图2为本发明本发明去除墙体的结构示意图；
图3为本发明图2另一视角的结构示意图；
图4为本发明图3中A部分的局部放大图；
图5为本发明温差感应机构和热交换通风机构的剖视图；
图6为本发明温差感应机构的剖视图；
图7为本发明流量控制单元的结构示意图；
图8为本发明温差感应机构和流量控制单元的结构示意图；
图9为本发明去除墙体和热交换器的结构示意。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-墙体、2-热交换器、21-外侧通风口、211-新风进口、212-污风出口、22-内侧通风口、221-新风出口、222-污风进口、23-热交换板、31-套壳、32-齿轮盘、33-涡状螺纹、34-封闭板、35-滑动槽、41-感应仓、42-驱动板、43-第一齿条、44-第二齿条、46-第二齿轮、47-第三齿轮、48-第一转动轴、51-滤网、52-第二转动轴、53-第一风扇、54-第二风扇、55-第三转动轴、56-第四齿轮、57-第五齿轮、61-刹车杆、62-摩擦部、7-毛刷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：包括设置在墙体1内用于测量墙体1内外稳产的温差感应机构和用于交换墙体1内外气流的热交换通风机构，所述热交换通风机构包括热交换器2，所述热交换器2靠近墙体1外侧的一端开有外侧通风口21，靠近墙体1内侧的一端开有内侧通风口22，所述内侧通风口22处设置有流量控制单元，所述流量控制单元根据墙体1内外两侧的温差调节经过内侧通风口22的流量。
如图1、图2所示，在换气时，外界的空气通过热交换器2的外侧通风口21进入室内，同时室内的空气通过热交换器2的内侧通孔排出至室外；室外的空气和室内的空气在热交换器2内进行热交换。这样在夏季室外空气温度大于室内空气温度时，能够利用排风预冷干燥新风，在冬季室外空气温度小于室内空气温度时，能够利用排风预热加湿新风。本发明先利用设置在墙体1内的温差感应机构测量墙体1内外两侧的温差，并根据温差调节热交换器2的内侧通风口22的口径大小，在室内外温差大时，通过减小内侧通风口22的口径降低换气速率，一方面使得单位时间内进入室内的空气减少，避免对室内的温度影响剧烈，保证房屋内的舒适度；另一方面延长了室内空气和室外空气在热交换器2内的换热时间，使得室内空气能够充分预冷、预热新风，降低新风对室内温度的影响，同时节省能耗。
作为本发明的进一步方案，所述流量控制单元包括固定安装在墙体1内的套壳31，所述套壳31内转动安装有齿轮盘32，所述齿轮盘32与温差感应机构相连，齿轮盘32靠近墙体1内侧的一端表面开有涡状螺纹33，所述涡状螺纹33上滑动安装有封闭板34；套壳31靠近墙体1内侧的端面上开有径向的滑动槽35，所述封闭板34滑动安装在滑动槽35内，所述齿轮盘转动驱动封闭板34封闭内侧通风口22。
如图7、图8、图9所示，本发明在室内外温差增大时，温差感应机构会驱动齿轮盘32在套壳31内转动。因为齿轮盘32的表面开有涡状螺纹33，涡状螺纹33上滑动安装有封闭板34，封闭板34同时在套壳31上径向开设的滑动槽35内滑动安装，所以当齿轮盘32转动时，封闭板34会在涡状螺纹33的驱动下沿着滑动槽35向齿轮盘32的圆心处滑动，封闭板34逐渐封闭内侧通风口22，降低室内外的换气效率，通过这样延长了室内空气和室外空气在热交换器2内的换热时间，使得室内空气能够充分预冷、预热新风，降低新风对室内温度的影响，同时节省能耗。反之，当室内外的温差减小时，温差感应机构会驱动齿轮盘32反转，齿轮盘32驱动封闭板34相互远离，逐渐打开内侧通风口22，加快室内外的换气效率，使得房屋能够快速通风，保证室内的空气清新，有益于人们的健康。
作为本发明的进一步方案，所述温差感应机构包括固定设置在墙体1上的密封的感应仓41，感应仓41连通墙体1的内外两侧，所述感应仓41内水平滑动安装有驱动板42，所述驱动板42密封感应仓41的水平两侧；驱动板42的两端分别固定连接有第一齿条43、第二齿条44；在感应仓41内驱动板42的两端充有膨胀气体；所述第一齿条43、第二齿条44分别与转动安装在墙体1上的第二齿轮46上、下齿部相啮合；所述第二齿轮46同轴设置有第三齿轮47，所述第二齿轮46与第三齿轮47同轴固定安装在第一转动轴48，所述第一转动轴48转动安装在墙体1上；所述第三齿轮47与齿轮盘32传动连接。
本发明设置了温差感应机构来自动测量墙体1内、外的温差。如图6所示，本发明在工作时感应仓41内的膨胀气体会因为墙体1内外的温差而产生不同比率的膨胀。当室外温度大于室内时，位于感应仓41靠近墙体1外侧的端的膨胀气体膨胀而产生的压力大于位于感应仓41靠近墙体1内侧一端的膨胀气体膨胀而产生的压力，所以会驱动感应仓41内的驱动板42向墙体1内侧一端移动，这样第一齿条43和第二齿条44都向图6所示的左方移动，此时第二齿条44会驱动第二齿轮46转动，第一齿条43与第二齿轮46不发生传动，第二齿轮46转动驱动第一转动轴48转动。如图8所示，第一转动轴48转动驱动第三齿轮47转动，第三齿轮47驱动齿轮盘32转动逐渐减小内侧通风口22的口径，降低室内外的换气效率。反之，当室外温度小于室内时，位于感应仓41靠近墙体1外侧的端的膨胀气体膨胀而产生的压力小于位于感应仓41靠近墙体1内侧一端的膨胀气体膨胀而产生的压力，所以会驱动感应仓41内的驱动板42向墙体1外侧一端移动，这样第一齿条43和第二齿条44都向图6所示的右方移动，此时第一齿条43会驱动第二齿轮46转动，第二齿条44与第二齿轮46不发生传动，第二齿轮46转动驱动第一转动轴48转动。如图8所示，第一转动轴48转动驱动第三齿轮47转动，逐渐扩大内侧通风口22的口径，加快室内外的换气效率。本发明能够利用膨胀气体在不同温度下膨胀产生的气压不同，驱动驱动板42移动，根据驱动板42移动的位移大小来表示温差大小，在根据温差大小调整齿轮盘32的转动角度，进而控制内侧通风口22的口径大小，最终达到调节换气效率的目的。该机构能够根据房屋内外的温差控制房屋内外换气的效率，结构简单，无需电气设备，无需供电。便于维护。
作为本发明的进一步方案，所述热交换器2内部设置有热交换板23，所述热交换板23将热交换器2分隔成新风管道、污风管道；所述外侧通风口21包括相互分隔的新风进口211和污风出口212，内侧通风口22包括新风出口221、污风进口222；所述外侧通风口21处设置有滤网51。如图3、图5所示，设置热交换板23是为了室内空气和室外空气再热交换器2内能够充分换热，增大换热面积；设置滤网51的目的是为了过滤从室外进入室内的空气，避免污染物进入室内，污染室内空气，影响人们的健康。
作为本发明的进一步方案，所述滤网51固定安装第二转动轴52上，第二转动轴52转动安装在热交换器2上，所述第二转动轴52外接电源。
本发明在实际的使用过程中滤网51随着长时间的工作可能会产生堵塞，影响换气效率。所以如图4、图9所示，本发明将滤网51固定安装在第二转动轴52上，第二转动轴52带动滤网51转动，将堵塞的滤网51部分移出新风进口211，使得未堵塞的滤网51部分移动至新风进口211处，继续过滤，不影响热交换器2的换气效率；同时当为堵塞的滤网51部分移动至污风出口212时，污风会吹向滤网51的堵塞处，将滤网51的堵塞部分清理，将堵塞物吹向室外，清洁滤网51，方便下一次使用，循环往复。本发明能够自动清洁滤网51，避免人工清理，延长滤网51的使用寿命，保证热交换器2的换气效率。滤网51在新风进口211处因为过滤杂物发生堵塞，本发明利用污风出口212吹出的风反向吹向滤网51的堵塞处来自动清洁滤网51的堵塞处，避免人工清理，延长滤网51的使用寿命，保证热交换器2的换气效率。
作为本发明的进一步方案，所述新风进口211、污风出口212内分别转动安装有第一风扇53、第二风扇54，所述第一风扇53与第二风扇54安装方向相反，第一风扇53用于向墙体1内侧吹气；第一风扇53、第二风扇54分别转动安装两第三转动轴55上，所述第三转动轴55转动安装在热交换器2上，第三转动轴55上还固定安装有第四齿轮56，所述第二转动轴52上固定安装有第五齿轮57，所述第四齿轮56与第五齿轮57传动连接。
通常为了加强室内外空气的换气效果，都会在外侧通气口处加入排气扇。如图3、图4所示，本发明在新风进口211、污风出口212内分别转动安装有第一风扇53、第二风扇54，第一风扇53用于将室外的气体向墙体1内侧吹气，第二风扇54用于将室内的气体向墙体1外侧吹气，加强换气效果。本发明通过第四齿轮56与第五齿轮57传动连接，将第一风扇53、第二风扇54的转速与第二转动轴52的转速联系在一起，同步变化。
作为本发明的进一步方案，所述封闭板34上固定安装有刹车杆61，所述刹车杆61的端部设置摩擦部62，所述摩擦部62用于与第二转动轴52摩擦，降低第二转动轴52的转速。
当室内外温差逐渐增大时，流量控制单元通过逐渐减小内侧通风口22的口径来降低换气效率，此时第一风扇53、第二风扇54应该同步降低转速来配合流量控制单元降低换气效率。如图7、图9所示，当封闭板34在齿轮盘32的驱动下相互靠近，逐渐减小内侧通风口22的口径时，封闭板34上的刹车杆61会驱动摩擦部62与第二转动轴52发生摩擦，摩擦力逐渐增大，原先第二转动轴52被外接电源驱动，随着摩擦力逐渐增大，第二转动轴52转速逐渐减低。然后第二转动轴52通过第四齿轮56与第五齿轮57传动连接，来减低第一风扇53、第二风扇54的转速，配合流量控制单元降低换气效率，这样延长了室内空气和室外空气在热交换器2内的换热时间，使得室内空气能够充分预冷、预热新风，降低新风对室内温度的影响，同时节省能耗。反之，当室内外温差逐渐减小时封闭板34上刹车杆61的摩擦部62与第二转动轴52发生的摩擦力逐渐减小，第二转动轴52在外接电源的驱动下逐渐回复原速，逐渐增大，使得第一风扇53、第二风扇54的转速逐渐增大，配合流量控制单元加快换气效率，使得房屋能够快速通风，保证室内的空气清新，有益于人们的健康。本发明不仅通过封闭板34逐渐减小、增大内侧通风口22的口径来调节热交换器2的换气效率；还同时利用封闭板34的移动逐渐增大、减小对第二转动轴52的摩擦力，以此来控制第二转动轴52的转速，进而调节第一风扇53、第二风扇54的转速，配合流量控制单元调节热交换器2的换气效率，使得调节的效果更好。
作为本发明的进一步方案，所述热交换器2上还固定安装有毛刷7，所述毛刷7用于清理滤网51。如图3所示，该设置的目的是为了增强滤网51的清理效果。当滤网51随着第二转动轴52的转动而转动时，会与固定设置在热交换器2上的毛刷7发生摩擦，毛刷7对经过的滤网51进行清理，避免人工清理，延长滤网51的使用寿命，保证热交换器2的换气效率。

Claims (6)

1.一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：包括设置在墙体(1)内用于测量墙体(1)内外稳产的温差感应机构和用于交换墙体(1)内外气流的热交换通风机构，所述热交换通风机构包括热交换器(2)，所述热交换器(2)靠近墙体(1)外侧的一端开有外侧通风口(21)，靠近墙体(1)内侧的一端开有内侧通风口(22)，所述内侧通风口(22)处设置有流量控制单元，所述流量控制单元根据墙体(1)内外两侧的温差调节经过内侧通风口(22)的流量；所述流量控制单元包括固定安装在墙体(1)内的套壳(31)，所述套壳(31)内转动安装有齿轮盘(32)，所述齿轮盘(32)与温差感应机构相连，齿轮盘(32)靠近墙体(1)内侧的一端表面开有涡状螺纹(33)，所述涡状螺纹(33)上滑动安装有封闭板(34)；套壳(31)靠近墙体(1)内侧的端面上开有径向的滑动槽(35)，所述封闭板(34)滑动安装在滑动槽(35)内，所述齿轮盘(32)转动驱动封闭板(34)封闭内侧通风口(22)；
所述温差感应机构包括固定设置在墙体(1)上的密封的感应仓(41)，感应仓(41)连通墙体(1)的内外两侧，所述感应仓(41)内水平滑动安装有驱动板(42)，所述驱动板(42)密封感应仓(41)的水平两侧；驱动板(42)的两端分别固定连接有第一齿条(43)、第二齿条(44)；在感应仓(41)内驱动板(42)的两端充有膨胀气体；所述第一齿条(43)、第二齿条(44)分别与转动安装在墙体(1)上的第二齿轮(46)上、下齿部相啮合；所述第二齿轮(46)同轴设置有第三齿轮(47)，所述第二齿轮(46)与第三齿轮(47)同轴固定安装在第一转动轴(48)，所述第一转动轴(48)转动安装在墙体(1)上；所述第三齿轮(47)与齿轮盘(32)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：所述热交换器(2)内部设置有热交换板(23)，所述热交换板(23)将热交换器(2)分隔成新风管道、污风管道；所述外侧通风口(21)包括相互分隔的新风进口(211)和污风出口(212)，内侧通风口(22)包括新风出口(221)、污风进口(222)；所述外侧通风口(21)处设置有滤网(51)。
3.根据权利要求2所述的一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：滤网(51)固定安装第二转动轴(52)上，第二转动轴(52)转动安装在热交换器(2)上，所述第二转动轴(52)外接电源。
4.根据权利要求3所述的一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：新风进口(211)、污风出口(212)内分别转动安装有第一风扇(53)、第二风扇(54)，所述第一风扇(53)与第二风扇(54)安装方向相反，第一风扇(53)用于向墙体(1)内侧吹气；第一风扇(53)、第二风扇(54)分别转动安装两第三转动轴(55)上，所述第三转动轴(55)转动安装在热交换器(2)上，第三转动轴(55)上还固定安装有第四齿轮(56)，所述第二转动轴(52)上固定安装有第五齿轮(57)，所述第四齿轮(56)与第五齿轮(57)传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：所述封闭板(34)上固定安装有刹车杆(61)，所述刹车杆(61)的端部设置摩擦部(62)，所述摩擦部(62)用于与第二转动轴(52)摩擦，降低第二转动轴(52)的转速。
6.根据权利要求5所述的一种房屋建筑用热交换节能***，其特征在于：所述热交换器(2)上还固定安装有毛刷(7)，所述毛刷(7)用于清理滤网(51)。
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