本發(fā)明涉及通風和制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣溫度調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是使用壓縮機通過將介質(zhì)壓縮膨脹制得冷源，再經(jīng)過氣體交換制得冷氣，用冷氣進行空氣溫度調(diào)節(jié)。在壓縮機工作過程中消耗大量電能，在制得冷源過程中同時產(chǎn)生大量熱能，對環(huán)境具有巨大的破壞作用。這種制冷方式能耗高、環(huán)保效果差、調(diào)節(jié)效率低，作用范圍和空間受到很大限制，且產(chǎn)生的冷能遠遠小于熱能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種空氣溫度調(diào)節(jié)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用壓縮機進行空氣溫度調(diào)節(jié)時能耗高、環(huán)保效果差、調(diào)節(jié)效率低、作用范圍和空間小等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種空氣溫度調(diào)節(jié)裝置，包括空氣輸送管路和風機；所述空氣輸送管路的上端口位于地面上空，下端口位于地面的被調(diào)節(jié)區(qū)域；所述風機設置于所述空氣輸送管路的上端或者下端，用于將地面上空的低溫空氣輸送到被調(diào)節(jié)區(qū)域。

進一步，所述空氣輸送管路上端口的高度可調(diào)節(jié)。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：根據(jù)實際測定，地面上空的空氣溫度，隨著高度上升而下降，通常每上升1000米，空氣溫度下降5-6℃。為了對被調(diào)節(jié)區(qū)域空氣進行適當?shù)臏囟日{(diào)控，所以空氣輸送管路上端口的高度設置為可調(diào)節(jié)，以滿足不同溫度的輸送。其中，空氣輸送管路上端口的高度通常在600米至3000米，優(yōu)選在1000米至2500米，更優(yōu)選在1500米至2000米。

優(yōu)選地，所述空氣輸送管路為輕質(zhì)柔性管路，所述風機設置于所述空氣輸送管路的頂端。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：輕質(zhì)柔性管路在提升、下降方面比較便捷，能夠迅速地將上端的進風口放置到合適的海拔高度，抽取溫度適當?shù)目諝?。其中，空氣輸送管路的材質(zhì)可以選用塑料、紡織物、紙或多種材質(zhì)復合制成；同時，風機設置在空氣輸送管路的頂端，由電機驅(qū)動。

進一步，所述空氣輸送管路上設置有旋翼機和/或氣球，用于懸停所述空氣輸送管路或者改變所述空氣輸送管路上端口的高度。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：利用旋翼機和/或氣球，采用合適的操作方法，即可準確、快速地改變空氣輸送管路上端口的高度，并且能夠根據(jù)需要，改變空氣輸送管路上端口在平面上的位置。

另外，所述空氣輸送管路還可以設置為固定形狀的硬質(zhì)管道。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：在風量和風速較大的區(qū)域，為了減少橫向風對空氣輸送管路的干擾，應該將空氣輸送管路制作成為硬質(zhì)管道，固定安裝在地面上。這樣的結(jié)構(gòu)能夠大大減少對空氣輸送管路的監(jiān)控和維護成本。其中，空氣輸送管路可以選用金屬、水泥或多種材質(zhì)復合制成。

進一步，還包括葉輪組件和傳動組件，所述葉輪組件和所述傳動組件均安裝于所述硬質(zhì)管道的頂部；所述葉輪組件驅(qū)動所述傳動組件，帶動所述風機旋轉(zhuǎn)送風該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：由于硬質(zhì)管道的結(jié)構(gòu)強度較大，可以采用葉輪組件，依靠風力來驅(qū)動風機，抽取高空的空氣。其中，葉輪組件水平設置，傳動組件為相互配套的錐齒輪組，任意水平方向的風都能通過葉輪組件將風能轉(zhuǎn)化為錐齒輪的扭矩，進而驅(qū)動位于硬質(zhì)管道頂部的送風風機。

進一步，所述空氣輸送管路的橫斷面的形狀為圓形、橢圓形、多角形、方形和/或長方形。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：不同的橫斷面形狀，能夠適應不同場合的需要。其中，空氣輸送管路的截面積在1平方米至1000平方米之間，更優(yōu)選在5至500平方米之間，再優(yōu)選在10平方米-200平方米之間。

進一步，所述風機由變頻電機驅(qū)動。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：變頻電機能夠改變風機的轉(zhuǎn)速，進而改變空氣輸送量和輸送速率。輸送的風量可以任意調(diào)節(jié)，滿足不同風量需求，具有節(jié)能、降低污染的特點，可應用于地面區(qū)域、地上區(qū)域、建筑內(nèi)或者固定設施內(nèi)。

進一步，所述空氣輸送管路的進風口形狀為喇叭口型，進風口方向可調(diào)節(jié)。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：由于高空中自然風速較高，安裝于空氣輸送管路上端口的風機，由高速空氣或者電機驅(qū)動，將高空空氣輸送到地面或所需要冷卻的區(qū)域，可以極大節(jié)約能源，并不對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。

進一步，所述空氣輸送管路上設置有避雷裝置。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：高空中氣候環(huán)境多變，避雷裝置能夠降低空氣輸送管路的故障風險，延長空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的使用壽命。

本發(fā)明的有益效果是：利用風機將地面上空溫度適宜的空氣向下輸送到被調(diào)節(jié)區(qū)域，對被調(diào)節(jié)區(qū)域的空氣溫度進行調(diào)節(jié)降溫。本裝置耗能小、環(huán)保高效、作用空間和面積非常巨大。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1-空氣輸送管路； 2-風機； 3-氣球；

4-葉輪組件； 5-變頻電機； 6-緩沖罐；

7-送風管道； 8-避雷裝置； 9-傳動組件。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本實施例提供了一種空氣溫度調(diào)節(jié)裝置，其中：圖1為本發(fā)明實施例一提供的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實施例二提供的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、2所示，空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的主要結(jié)構(gòu)包括空氣輸送管路1和風機2；所述空氣輸送管路1的上端口位于地面上空，下端口位于地面的被調(diào)節(jié)區(qū)域；所述風機2設置于所述空氣輸送管路1的上端口或者下端口，用于將地面上空的低溫空氣輸送到被調(diào)節(jié)區(qū)域。

現(xiàn)有的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是使用壓縮機通過將介質(zhì)壓縮膨脹制得冷源，再經(jīng)過氣體交換制得冷氣，用冷氣進行空氣溫度調(diào)節(jié)。在壓縮機工作過程中消耗大量電能，在制得冷源過程中同時產(chǎn)生大量熱能，對環(huán)境具有巨大的破壞作用。這種制冷方式能耗高、環(huán)保效果差、調(diào)節(jié)效率低，作用范圍和空間受到很大限制，且產(chǎn)生的冷能遠遠小于熱能。

本實施例的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置，能夠較好地解決上述問題。利用風機2將地面上空溫度適宜的空氣向下輸送到被調(diào)節(jié)區(qū)域，對被調(diào)節(jié)區(qū)域的空氣溫度進行調(diào)節(jié)降溫。本裝置耗能小、環(huán)保高效、作用空間和面積非常巨大。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，空氣輸送管路1上端口的高度可調(diào)節(jié)。根據(jù)實際測定，地面上空的空氣溫度，隨著高度上升而下降，通常每上升1000米，空氣溫度下降5-6℃。為了對被調(diào)節(jié)區(qū)域空氣進行適當?shù)臏囟日{(diào)控，所以空氣輸送管路1上端口的高度設置為可調(diào)節(jié)，以滿足不同溫度空氣的輸送。其中，空氣輸送管路1上端口的高度通常在600米至3000米，優(yōu)選在1000米至2500米，更優(yōu)選在1500米至2000米。

實施例一：

在本實施例的可選方案中，如圖1所示，優(yōu)選地，空氣輸送管路1為輕質(zhì)柔性管路，而為了減少輕質(zhì)柔性管路的重量，風機2設置在空氣輸送管路1的頂端。在本實施例中，輕質(zhì)柔性管路在提升、下降方面比較便捷，能夠迅速地將上端的進風口放置到合適的海拔高度，抽取溫度適當?shù)目諝?。其中，空氣輸送管?可以選用塑料、紡織物、紙或多種材質(zhì)復合制成。同時，風機2設置在空氣輸送管路1的頂端，由電機驅(qū)動。

在本實施例的可選方案中，如圖1所示，進一步地，空氣輸送管路1上設置有旋翼機(未標注)和/或氣球3，用于懸停所述空氣輸送管路1或者改變所述空氣輸送管路1上端口的高度。其中，提升裝置還可以選用塔架等其他裝置。在本實施例中，利用旋翼機和/或氣球3，采用合適的操作方法，即可準確、快速地改變空氣輸送管路1上端口的高度，并且能夠根據(jù)需要，改變空氣輸送管路1上端口在平面中上的位置。

實施例二：

在本實施例的可選方案中，如圖2所示，另外，空氣輸送管路1還可以設計為固定形狀的硬質(zhì)管道。在本實施例中，在風量和風速較大的區(qū)域，為了減少橫向風對空氣輸送管路1的干擾，應該將空氣輸送管路1制作成為硬質(zhì)管道，固定安裝在地面上。這樣的結(jié)構(gòu)能夠大大減少對空氣輸送管路1的監(jiān)控和維護成本。其中，空氣輸送管路1可以選用金屬、水泥或多種材質(zhì)復合制成。

在本實施例的可選方案中，如圖2所示，進一步地，空氣溫度調(diào)節(jié)裝置還包括安裝于硬質(zhì)管道的頂部的葉輪組件4和傳動組件9。其中，葉輪組件4包括用于風向控制導向的風向標、將風能轉(zhuǎn)化為機械能的葉輪；傳動組件9為傳輸扭矩的錐齒輪組。在本實施例中，任意水平方向的風都能通過葉輪組件4將風能轉(zhuǎn)化為錐齒輪組的扭矩，進而驅(qū)動位于硬質(zhì)管道頂部的送風風機2，抽取高空的空氣。

在本實施例的可選方案中，進一步地，空氣輸送管路1的橫斷面的形狀為圓形、橢圓形、多角形、方形和/或長方形。在本實施例中，不同的橫斷面形狀，能夠適應不同場合的需要。其中，空氣輸送管路1的截面積在1平方米至1000平方米之間，更優(yōu)選在5至500平方米之間，再優(yōu)選在10平方米-200平方米之間。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，風機2由變頻電機5驅(qū)動。在本實施例中，變頻電機5能夠改變風機2的轉(zhuǎn)速，進而改變空氣輸送量和輸送速率。輸送的風量可以任意調(diào)節(jié)，滿足不同風量需求，具有節(jié)能、降低污染的特點，可應用于地面區(qū)域、地上區(qū)域、建筑內(nèi)或者固定設施內(nèi)。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，空氣輸送管路1的進風口形狀為喇叭口型，進風口地方向可調(diào)節(jié)。在本實施例中，由于高空中自然風速較高，安裝于空氣輸送管路1上端口的風機2，在高速空氣或者電機的驅(qū)動下，將高空空氣輸送到地面或所需要冷卻的區(qū)域，可以極大節(jié)約能源，并不對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，空氣輸送管路1上設置有避雷裝置8。由于高空中氣候環(huán)境多變，避雷裝置8能夠降低空氣輸送管路1的故障風險，延長空氣溫度調(diào)節(jié)裝置的使用壽命。

采用上述空氣溫度調(diào)節(jié)裝置，輸送的空氣溫度可以任意調(diào)節(jié)，不需要消耗制冷能量，輸送的風量可以任意調(diào)節(jié)，滿足不同風量需求，對待調(diào)節(jié)空氣溫度的區(qū)域進行降溫。特別地，需要在空氣輸送管路1的下端設置一個緩沖罐6，在緩沖罐6上設置多個送風管道7，由送風管道7將來自高空的空氣輸送到位于不同樓層或者區(qū)域的被調(diào)節(jié)區(qū)域。

例如，本發(fā)明的空氣溫度調(diào)節(jié)裝置安裝在某高度為海拔1500米的山頂，為山下一個建筑群降溫，建筑群面積4萬平方米，建筑群內(nèi)部容積為12萬立方米，地面氣溫為33℃，根據(jù)溫度測量，當?shù)睾０?500米的空氣溫度為23℃，海拔2000米的空氣溫度為20℃，將空氣輸送管路1的上端口即進風口設置在山頂，建筑群空氣進口為空氣輸送管路1的下端口，上端口安裝風量為48萬立方米/小時的風機2，由于空氣輸送管路1與外部熱交換，空氣輸送管路1下端出風溫度為24℃，建筑群換風量為4次/小時，建筑群內(nèi)部人員及建筑物內(nèi)部熱源及外部傳熱熱功率如果為30萬瓦。

其中，Cp＝1.003J/(KG.K)，ρ＝1.29kg/M^3，ΔT＝Q*3600/(Cp.ρ.V)＝300*3600/(1.003*1.29*120000)＝6.96℃，計算可知建筑群內(nèi)空氣每小時升高溫度6.96℃，四次換氣，每次升溫為6.96/4＝1.74℃，因此可以使建筑群溫度保持在24+1.74＝25.74℃。

功率＝風量*風壓/(3600*風機2效率*機械傳動效率*1000)＝480000*1300*9.81/(3600*0.82*0.95*1000)＝2182KW，空調(diào)機的制冷每平方米按照150W計算，4萬平方米則功率為150*40000＝6000kw*0.75＝4000KW，可見節(jié)約了1818KW的電能，同時還不會產(chǎn)生新的熱能。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。