[发明专利]建筑物的通风空气冷却方法和装置

说明书

本申请为国际申请日为2007年3月22目、申请号为200780017621.9、发明名称为“建筑物的通风空气冷却方法和装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及为建筑物提供通风空气，并涉及在通风空气进入建筑物前对其进行冷却。

背景技术

商用、工业、居住和公寓建筑物均有通风要求。通常，标准的房屋构造会利用门、墙-顶棚接缝等的自然渗漏允许足够的空气进入建筑物。强风、排气扇和燃烧燃料所需的助燃空气等多种因素都会形成建筑物外部与内部之间的压降。于是，室外空气会从每一处缝隙或开口被吸进建筑物。

常规的仅靠门和接缝处的气流渗漏提供通风的方法问题在于通风空气的量和温度都得不到控制。对通风空气缺乏控制通常造成需要利用空调或风扇在采暖季节更多的加热或在夏季或热天时需要更多的制冷。

1990年2月13日授权的美国专利No.4,899,728和1990年6月19日授权的美国专利No.4,934,338分别介绍了使用太阳能板加热要进入建筑物的补充空气(通风)。这些系统能有效地加热太阳能板表面上的大量空气。然而专利中所介绍的系统只讲述了如何加热通风空气，并没有说明怎样在暖季或热天时所需的对通风空气进行冷却。

发明内容

根据本发明的实施例的一个方面，为建筑物提供了一个通风空气冷却装置，该装置包括用于建筑物上的带有一散热面的散热板，该散热板的散热面朝天放置并暴露于周围空气中。散热板界定了其与建筑物之间的一个空气收集区域，并具有多个进风孔，周围空气可由进风孔进入空气收集区域。一通道在空气收集区域和建筑物内部之间延伸，为冷空气提供了从空气收集区域进入建筑物内部的通道。一风扇把制冷的空气从空气收集区域由出所述通道输送至建筑物内部。

根据本发明的实施例的另一方面中，为建筑物提供了一冷却通风空气的方法。该方法包括：在建筑物表面上安装一带有一散热面的散热板，散热面朝天放置并暴露于周围空气中。该板界定了其与建筑物之间的一个空气收集区域，板上有多个进风孔，周围空气可通过进风孔进入空气收集区域。该方法还包括将周围空气经进风孔吸入空气收集区域，空气中的热量传递到板，再从板上辐射到外界来对空气进行冷却，从而得到冷却通风空气并经由进气孔收回排入建筑物内。

将空气吸入到板和建筑物之间的空气收集区域中，通过热传递到板上再将板上热量辐射到外界来更好地对空气进行冷却。因此，进入建筑物的通风空气温度较之于室内空气温度要低。在一实施例中，在一斜屋顶上使用水平Z杆支撑散热板。在板的背面凝有水珠，沿着Z杆向下流并滴落在屋顶上至流走。板的背面留存的水越少，所需冷却的水也就越少，从而有利于冷却空气。

在另外一实施例中，装有一用来将加热好的空气从空气收集区域输送到建筑物内部的加热通道。因此，在采暖期间太阳照射加热的周围空气直接进入建筑物，而冷却空气在冷却期间直接进入建筑物。

附图说明

参照以下附图和说明可以更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的一个实施例为建筑物提供冷却通风空气的装置的部分的透视图。

图2是图1中装置的局部视图。

图3是根据本发明的另一实施例为建筑物提供冷却通风空气装置的局部视图。

图4是根据本发明的又一实施例为建筑物提供冷却通风空气装置的局部视图。

图5是根据本发明的还一实施例为建筑物提供冷却通风空气装置的立体图。

图6是根据本发明的再一实施例为建筑物制作的冷却通风空气装置的侧面剖视图。

图7是图6中装置侧面剖视图的局部放大图。

图8是图6中装置俯视图的局部放大图。

发明内容

用Stefan-Boltzmann辐射定律可以计算表面温度下降的热损失。建筑物的屋顶暴露在晴朗的夜间天空中，由于屋顶向凉爽的夜间辐射热损失，其温度降低至低于室内空气温度。在晴朗干燥天气里屋顶的冷却速率大约是75W/m²。在湿度更大和多云天气时冷却速率会有所下降。当屋顶热损失超过所吸收太阳能热量时，夜间冷却开始起作用，一般从黄昏前开始一直持续到黎明。因此，屋顶大约有10-12个小时的夜间冷却，每天如此。