一种节能环保型多功能呼吸墙，属于太阳能利用、空气净化、噪音控制、建筑墙体开发领域。其特征是由双层透射玻璃、空气加热空腔、太阳辐射热吸收板、空气总进气口、总进气口导流挡板、下进气口百叶、下进气口挡板、上进气口百叶、上进气口挡板、空气腔顶部挡板、墙内导流板、过滤单元托板、多孔介质过滤单元、贯流风机、消声网、出气口百叶、空气出气口开度调节挡板、下进气口挡板开闭控制连杆、上进气口挡板开闭控制连杆、腔顶挡板开闭控制连杆、墙体底座、玻璃面板固定框架等部件组成。本申请适用于空气品质低、噪音大的闹市区建筑物给室内供给新风，并阻隔室外噪音，为建筑室内营造安静、健康、舒适的室内环境，同时降低建筑物的能源需求。
【技术实现步骤摘要】
该装置属于太阳能利用、空气净化、噪音控制、建筑墙体开发领域，涉及一种节能 环保型多功能呼吸墙。
技术介绍
建筑物每年消耗掉全球约40%的一次能源且继续增长，建筑物耗能中相当大一部 分是用于抵御建筑围护结构与外界的传热，从而维持室内温、湿度的合理范围。始自上世纪 70年代，为减少建筑用能的需求，给室内供给的新风量逐渐减少，使得室内空气品质日益恶 化，建筑物内通风不良严重影响着室内人员的健康与工作效率。未来理想的建筑墙体，不但 要有良好的能源利用性能，同时应当保证室内新风的合理需求。呼吸墙可以成为兼顾建筑用能需求与新风供应的理想墙体。呼吸墙通过模拟人体 的呼吸功能完成与室外换气，同时具有良好的保温性能。遗憾的是，呼吸墙的研究在我们国 家还寥寥无几，多数的文献报道还是停留在科普性地介绍国外的研究成果，以及个别简易 呼吸墙装置的专利申请。例如，李月英等人设计的一种具空气清净效果的呼吸墙装置(专 利号CN01260987. 0)，由臭氧UV紫外灯构成的复合式杀菌装置来净化空气。但是装置未考 虑墙体的保温性能，以及对可吸入颗粒物进行净化处理，并合理阻隔室外噪音。目前，国际上的研究大多集中于墙体“动态保温”的实现与基本原理的探索等领 域°例如，Taylor 与 Imbabi 等人(The application of dynamic insulation inbuildings. Renewable Energy, 1998，15 :377_382.)研制了一种组合式呼吸墙体，利用高分子材料对空 气进行深层过滤，获得了良好的动态保温性能。但是该墙体对建筑物物密封性能要求非常 严格，亦未采取措施来阻隔室外噪音，并考虑利用室外太阳能来减少室内用能需求。本申请巧妙应用了“空气受热诱导空气浮升流动”的基本原理，在呼吸墙体内部构 建空气空腔，利用太阳能吸热板加热空腔内空气，所诱导的空气流通穿过由多孔介质组成 的过滤单元，经颗粒的重力沉降与过滤单元的过滤作用后使空气获得净化，将可吸入颗粒 物浓度控制到较低水平。由多孔介质组成的过滤单元属于可拆卸的模块化单元，易于拆卸 与清洗。墙体可实现不同季节使用方式的切换，在需要热风供应时如冬季，可将由太阳辐射 加热的空气送入室内，减少室内供暖用能需求；在需要凉风供应时如夏季，则利用热空气诱 导的气流流动，经导流板阻挡后将室外未被加热的空气送入室内，不增加室内降温负担。此 外，墙体内部安装有贯流风机，在无法利用太阳辐射热时可作为气流流通的辅助动力，由用 户自由开启。整个装置还合理利用了多孔介质与消音网将室外噪声与风机可能产生的噪音 控制到最低水平。本呼吸墙装置非常适用于空气品质低、噪音大的闹市区建筑物来给室内 供给新风，并阻隔室外噪音。
技术实现思路
该装置提供了一种集太阳能利用、空气净化、减噪降噪于一体的节能环保型多功 能呼吸墙。3本装置的技术方案如下一种节能环保型多功能呼吸墙，包括双层透射玻璃、空气加热空腔、太阳辐射热吸 收板、空气总进气口、总进气口导流挡板、下进气口百叶、下进气口挡板、上进气口百叶、上 进气口挡板、空气腔顶部挡板、墙内导流板、过滤单元托板、多孔介质过滤单元、贯流风机、 消声网、出气口百叶、空气出气口开度调节挡板、下进气口挡板开闭控制连杆、上进气口挡 板开闭控制连杆、腔顶挡板开闭控制连杆、墙体底座和玻璃面板固定框架等部件。该墙体装置的外部为双层透射玻璃，由高透射率低反射率的玻璃面板来保证太阳 能被辐射吸收板充分吸收，加热玻璃面板与辐射吸收板之间空气腔内的空气，使空气升温， 所产生的热浮升力诱导腔内空气流动。在冬季，空气腔内的热空气可直接引入墙体，经过滤 处理后送入室内，减少室内供暖用能需求。在夏季，则将空气腔内的热空气由顶部排出，所 诱导的空气来风在经空气腔加热前通过导流板的引流进入墙体，经过滤处理后送入室内， 不增加室内降温负担。呼吸墙内气流流通的动力由玻璃腔内热空气所产生的热压或室外风 压提供，在太阳辐射强度低并且风压过小时，可开启墙体内的贯流风机作为补充动力。除风 机之外，该墙体没有其它耗能部件。该装置的过滤模块由两部分组成，一是墙体底层空腔，二是由多孔介质组成的空 气过滤单元。其中墙体底层空腔用来过滤大粒径颗粒，由于流道较大且空气流经时改变流 向，空气中大粒径颗粒受重力沉降作用而落入空腔底层，使空气获得初步净化。而空气中的 小颗粒继续随着气流上升，在多孔介质过滤单元获得净化。该装置的多孔介质过滤单元可由棉纤维与颗粒活性炭材料混合而成，具有除尘除 臭、阻力小，容尘大、重量轻、性能稳定、保温好以及经济环保等特点。由于多孔介质的阻力 较小，可以保证墙体内空气流动通畅，不产生空气滞留或流动缓慢等问题。过滤单元及其 外层结构可以手工安装拆卸，便于在过滤材料寿命周期结束后进行更换。取决于用户的需 求，多孔介质过滤单元亦可由布袋式除尘器替代，或使用其它商业上较为成熟的空气过滤 方法。该装置具备阻隔室外噪音的良好性能。吸收噪音的部件有多孔介质过滤单元、消 音网、与墙体内壁面材料等。墙体内的多孔介质过滤单元具有吸收噪音的良好性能。本装 置在空气腔底部以及风机排风口均设置有消音网，可阻隔风机可能产生的噪音。此外，墙体 的总进气口开口尺度较小，而且在空气流道上采用了迂回通流设计，便于墙体内部材料吸 收噪音。该装置的上下进气口开度可调节，空气腔顶部的挡板的开度亦可调节，分别由与 其挡板相连的连杆装置控制。连杆装置由旋转手柄提供动力，通过连杆将手柄旋转的力矩 最后转换为挡板水平或上下移动的动力，其原理类似于控制轿车车窗玻璃上下移动的手柄 摇杆。该装置的排气口采用滑动式挡板，可控制排气口的开闭并进行不同开度的调节。该装置在不同季节使用时使用不同的上下进气口，由连杆装置完成不同运行方式 的切换。当室内需要热风供应时，空气腔顶挡板闭合，下部进气口闭合，上部进气口开启，室 外空气经由吸收太阳辐射热的玻璃腔体加热后，利用热浮升力从上部进风口进入墙体，沿 导流挡板下降后，大粒径粒子在墙体底部沉降，空气继续上升流经多孔介质过滤单元，最后 从出风口排出进入室内空间。当室内不需热风供应时，例如在夏季，则应将空气腔顶部挡板 开启，上进气口闭合，下进气口开启，同时与下进气口挡板相连的水平导流板升起，热空气经由空气腔加热后由顶部排出，室外新风由底部吸入，部分空气受导流板阻挡进入墙体，继 而在墙体内过滤后进入室内。空气出气口设有可调节风向的百叶，便于室内气流的合理组幺口 /Ν ο该装置底座与玻璃固定框架可采用铝合金结构或其它结构部件，适于安装在与外 界相邻的非承重外墙内。本申请的效果和益处有1.本装置提供了一种从室外引入新风的呼吸墙装置，该装置充分利用太阳能来驱 动各部件的工作，仅在无法利用太阳能时需开启备用风机，属节能型建筑材料部件；2.本装置设计的太阳能利用方案，不但提供气流流通的动力，在冬季还可给室内 供应加热后的室外新风，降低室内供暖用能需求；3.本装置设计了迂回空气流道对大粒径空气悬浮粒子进行重力沉降过滤，并通过 多孔过滤材料对小粒径颗粒进行过滤，使空气获得净化；4.本装置内由多孔介质组成的过滤单元属于可拆卸的模块化单元，易于拆卸与清 洗；5.本装置通过迂回流道的设计以及多孔介质与消音网将室外本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种节能环保型多功能呼吸墙，包括双层透射玻璃（１）、空气加热空腔（２）、太阳辐射热吸收板（３）、空气总进气口（４）、总进气口导流挡板（５）、下进气口百叶（６）、下进气口挡板（７）、上进气口百叶（８）、上进气口挡板（９）、空气腔顶部挡板（１０）、墙内导流板（１１）、过滤单元托板（１２）、多孔介质过滤单元（１３）、贯流风机（１４）、消声网（１５）、出气口百叶（１６）、空气出气口开度调节挡板（１７）、下进气口挡板开闭控制连杆（１８）、上进气口挡板开闭控制连杆（１９）、腔顶挡板开闭控制连杆（２０）、墙体底座（２１）和玻璃面板固定框架（２２）；其特征在于，呼吸墙外部为双层透射玻璃（１），双层透射玻璃（１）、下部安装总进气口导流挡板（５）和太阳辐射热吸收板（３）共同形成空气加热空腔（２）；太阳辐射热吸收板（３）上下侧，分别开设上进气口挡板（９）和下进气口挡板（７），与墙体内部的墙内导流板（１１）共同形成完整的空气气流诱导通道；空气加热空腔（２）上部同时设置空气腔顶部挡板（１０）实现不同季节工况下的转换； 空气过滤模块由两部分组成，一是墙体底层空腔，二是由多孔介质组成的空气过滤单元；墙内导流板（１１）与墙体外侧结构之间安装多孔介质过滤单元（１３）和消声网（１５）部件；墙体内部下侧安装消声网（１５），其上部为多孔介质过滤单元（１３），由棉纤维与颗粒活性炭材料混合而成，利用过滤单元托板（１２）实现可拆卸化；在过滤模块上部安装贯流风机（１４），作为气流诱导能不足时的备用动力设备，同时配备消声网； 空气出气口安装出气口百叶（１６）和空气出气口开度调节挡板（１７）； 墙体不同工况运行需要利用连杆装置来实现，空气腔顶部挡板（１０）由腔顶挡板开闭控制连杆（２０）控制；上进气口挡板（９）由上进气口挡板开闭控制连杆（１９）控制；下进气口挡板（７）由下进气口挡板开闭控制连杆（１８）控制；上下进气口侧分别安装了上进气口百叶（８）下进气口百叶（６）； 双层透射玻璃（１）与墙体内部结构利用玻璃面板固定框架（２２）连接，墙体本体由墙体底座（２１）固定。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张腾飞，赵越，王树刚，彼得，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。