專利名稱：一種自然換熱通風(fēng)風(fēng)眼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種自然換熱通風(fēng)風(fēng)眼，適用于一般民用建筑物，特別適用于各種集體宿舍、病房、旅館等人居住的房間的通風(fēng)。
現(xiàn)在的各種民用居住建筑物，為了保暖，在冷天一般都緊閉門窗以減少熱量損失。但是，由于人們?cè)诨顒?dòng)和休息時(shí)都要新陳代謝，要消耗大量氧氣，產(chǎn)生大量二氧化碳等有害氣體，使得建筑物內(nèi)空氣極為混濁。人們長(zhǎng)期在混濁空氣中生活，對(duì)身體有很大的危害。因此，需要經(jīng)常更換建筑物內(nèi)的空氣，以保持建筑物內(nèi)空氣新鮮。為更換建筑物內(nèi)空氣而又不降低建筑物內(nèi)空氣的溫度，人們可安裝空調(diào)系統(tǒng)和熱風(fēng)系統(tǒng)。由于空調(diào)和熱風(fēng)系統(tǒng)對(duì)吸入建筑物內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行加熱時(shí)，要消耗大量的能量，這在當(dāng)今能源緊缺的情況下是不太適用的。而且空調(diào)和熱風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴，對(duì)一般家庭和集體宿舍來說也是不合適的。
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種不需要外加能源，利用自然溫差換熱通風(fēng)，向建筑物內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣，排出建筑物內(nèi)的混濁空氣，既能保持換氣，又只使建筑物內(nèi)氣溫下降很少的通風(fēng)裝置。
本發(fā)明如


圖1所示，它有一個(gè)可裝于建筑物門、窗或墻壁之上使建筑物內(nèi)與建筑物外相通的通氣孔1。本發(fā)明的特別之處在于在通氣孔1內(nèi)有內(nèi)筒2，內(nèi)筒2把通氣通道分隔成內(nèi)通道和外通道，內(nèi)筒2由高導(dǎo)熱材料制成，內(nèi)筒2的一面為光滑表面，另一面為粗糙表面，內(nèi)筒2兩端長(zhǎng)于通氣孔1。(可以是內(nèi)筒2的內(nèi)表面為光滑表面，外表面為粗糙表面，這樣內(nèi)筒2內(nèi)部形成光滑通道，內(nèi)筒2與通氣孔1之間的外通道形成粗糙通道。反之也可。)由于通氣孔1被內(nèi)筒2隔為內(nèi)外兩通道，其中一個(gè)通道的表面為粗糙表面，另一個(gè)通道為光滑表面，根據(jù)霍布森(Hobson)1970年的發(fā)現(xiàn)，用內(nèi)表面粗糙的通道相連接的兩室所發(fā)生的熱流逸現(xiàn)象與多孔塞相連接兩室的情況一樣即流通使整個(gè)大系統(tǒng)向PATA=PBT]]>的平衡態(tài)過渡。因?yàn)閱挝蝗莘e的分子數(shù)n＝(N／RO)P／T，所以平衡方程可表示為PA／PB＝(TA／TB)
。然而，對(duì)于用光滑通道連接的兩室，霍布森的實(shí)驗(yàn)表明，此兩室的平衡態(tài)為PA／PB＝α(TA／TB)
，式中，α的值與溫差有關(guān)，一般在1.1～1.3之間。
霍布森根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，裝置分1，2，3個(gè)空腔，1腔和3腔處在溫度為T1的冷端，2腔處在溫度為T2的熱端，1腔和2腔之間通過粗糙通道相通，2腔和3腔之間通過光滑通道相接。根據(jù)平衡態(tài)方程有P1／P2＝(T1／T2)
，P2／P3＝α(T2／T3)
，式中，T1＝T3，因此，1腔與3腔的壓力比為P1／P3＝α。由于T2＞T1，系數(shù)α＞1，所以1腔與3腔產(chǎn)生了壓力差。霍布森把此裝置串聯(lián)28級(jí)，得到壓比為23.3的抽氣裝置?；舨忌膶?shí)驗(yàn)實(shí)際證明了在光滑通道中，分子從熱端到冷端比從其反方向通過通道的幾率要大。
本實(shí)用新型可以看作是光滑通道與粗糙通道套在一起的霍布森實(shí)驗(yàn)裝置。建筑物內(nèi)為熱端，建筑物外為冷端，在由溫差產(chǎn)生的壓差作用下，建筑物外新鮮空氣通過粗糙通道流入建筑物內(nèi)，而建筑物內(nèi)的混濁空氣通過光滑通道排出建筑物外。同時(shí)，由于建筑物外氧氣濃度高，而建筑物內(nèi)二氧化碳等有害氣體的濃度比建筑物外高得多，再者，有害氣體的分子量較大，因此，在建筑物內(nèi)外濃度和溫差的作用下，這些大分子量有害氣體將向建筑物外擴(kuò)散遷移，而氧氣將向建筑物內(nèi)擴(kuò)散遷移，也起到了一定的換氣通風(fēng)作用。
由于本實(shí)用新型中把通氣孔分隔為粗糙通道和光滑通道的內(nèi)筒2是由高導(dǎo)熱材料制造，光滑通道在把建筑物內(nèi)混濁熱空氣排出建筑物外時(shí)，通過內(nèi)筒2筒壁把熱量傳給通過粗糙通道吸入的建筑物外較冷的新鮮空氣，使進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣的溫度有所提高，達(dá)到換熱的目的。
由于粗糙通道和光滑通道套在一起，對(duì)于冷端(建筑物外)和熱端(建筑物內(nèi))都存在進(jìn)排氣相混的情況。本實(shí)用新型把內(nèi)筒2加長(zhǎng)，兩端都長(zhǎng)于通氣孔1，能較好地防止進(jìn)排氣的混合，保證吸入的空氣基本都是新鮮空氣，而排出的基本都是混濁空氣。
本實(shí)用新型可以有圖3的結(jié)構(gòu)。內(nèi)筒2的內(nèi)表面為光滑表面，外表面為粗糙表面，通氣孔1的內(nèi)表面也為粗糙表面，內(nèi)筒2在建筑物內(nèi)的一端接有一反錐體3。反錐體3上接有堵片4。反錐體3及堵片4可以沿軸向移動(dòng)。堵片4與內(nèi)筒2的口部形成間隙，反錐體3與通氣孔1的口部也形成一個(gè)開口，間隙和開口可以通過調(diào)整反錐體3和堵片4的軸向位置來調(diào)整開口量。這樣，反錐體3可以把從粗糙通道吸入的新鮮空氣與將從內(nèi)筒2內(nèi)光滑通道排出的混濁空氣隔開，同時(shí)，吸入的空氣被反錐體3反射后向四周擴(kuò)散，不會(huì)形成冷風(fēng)。由于可以通過調(diào)節(jié)反錐體3和堵片4的軸向位置來調(diào)節(jié)內(nèi)外通道的開口量，這給在實(shí)際使用中根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)通風(fēng)量的大小帶來方便，甚至可以在必要時(shí)關(guān)閉進(jìn)排風(fēng)口。
本實(shí)用新型可在內(nèi)筒2在建筑物外的一端接有一個(gè)帶擋雨板5的彎頭6，如圖4所示。它可以把建筑物外一端的進(jìn)排氣分隔開，減少排出建筑物外的混濁氣體與將被吸入建筑物內(nèi)的新鮮氣體的混合。另一方面也可以避免在有風(fēng)時(shí)由于風(fēng)壓造成的排氣倒灌和下雨時(shí)雨水進(jìn)入建筑物內(nèi)。
本實(shí)用新型由于利用了霍布森效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)自然換氣，吸入建筑物外的新鮮空氣，排出建筑物內(nèi)的混濁空氣。而且，由于吸排氣通道是相互套接的，把它們分隔的壁板是用高導(dǎo)熱材料制造的內(nèi)筒，排出的熱空氣和吸入的冷空氣可以通過內(nèi)筒壁進(jìn)行熱交換，用熱空氣加熱冷空氣，達(dá)到換熱的目的。這樣，本實(shí)用新型既能保證換氣，又只使建筑物內(nèi)氣溫下降很少。
本實(shí)用新型內(nèi)筒2可以用鋁、銅或鐵等金屬制造，內(nèi)筒2和通氣孔1的截面形狀可以是非圓的，如四邊形、六邊形等。通氣孔1可以用絕熱材料制造，也可以在通氣孔1的外表面(或內(nèi)表面)襯一層絕熱材料，還可以利用建筑物本身的材料形成通氣孔。本實(shí)用新型應(yīng)在內(nèi)外通道中加有紗網(wǎng)以防各種臟物和蚊蟲等小動(dòng)物進(jìn)入建筑物內(nèi)。本實(shí)用新型通氣孔1的長(zhǎng)度與直徑比一般為3～8比1。在通氣量要求較大時(shí)，可以并排多裝。本實(shí)用新型中可有的反錐體3可以用螺紋的方式與內(nèi)筒2相連，通過旋轉(zhuǎn)反錐體3就可以調(diào)節(jié)反錐體的軸向位置，也可以通過滑動(dòng)配合套在內(nèi)筒2上，用于推拉調(diào)節(jié)其軸向位置。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中雙線箭頭表示建筑物內(nèi)混濁空氣的流向，單線箭頭表示建筑物外新鮮空氣的流向。
圖2為霍布森實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
圖3為加有反錐體和堵片的裝置示意圖。
圖4為彎頭局部示意圖。
權(quán)利要求1.一種自然換熱通風(fēng)風(fēng)眼，它有一個(gè)可裝于建筑物門、窗或墻壁之上使建筑物內(nèi)與建筑物外相通的通氣孔1，其特征在于在通氣孔1內(nèi)有內(nèi)筒2，內(nèi)筒2把通氣通道分隔成內(nèi)外通道，內(nèi)筒2由高導(dǎo)熱材料制成，內(nèi)筒2的一面為光滑表面，另一面為粗糙表面，內(nèi)筒2兩端長(zhǎng)于通氣孔1。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自然換熱通風(fēng)風(fēng)眼，其特征在于內(nèi)筒2的內(nèi)表面為光滑表面，外表面為粗糙表面，通氣孔1的內(nèi)表面也為粗糙表面，內(nèi)筒2在建筑物內(nèi)的一端接有一反錐體3，反錐體3上接有堵片4，反錐體3及堵片4可以沿軸向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種自然換熱通風(fēng)風(fēng)眼，其特征在于內(nèi)筒2在建筑物外的一端接有一個(gè)帶擋雨板5的彎頭6。
專利摘要一種自然換熱通風(fēng)風(fēng)眼，它適用于一般民用建筑物，如各種集體宿舍、病房以及旅館等住房的通風(fēng)。本實(shí)用新型利用霍布森(Hobson)效應(yīng)，用粗糙通道與光滑通道的套接，達(dá)到自然抽風(fēng)換氣。同時(shí)，粗糙通道與光滑通道是用高導(dǎo)熱材料制造的內(nèi)筒分隔，排出建筑物外的混濁空氣可通過內(nèi)筒筒壁與吸入建筑物內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行熱交換，使建筑物內(nèi)氣溫不致大幅度下降，起到換熱通風(fēng)的作用。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需耗費(fèi)能源。
文檔編號(hào)F24F13/02GK2031893SQ8820454
公開日1989年2月1日 申請(qǐng)日期1988年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月28日
發(fā)明者李冰 申請(qǐng)人:李冰