專利名稱：多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷熱器，尤其涉及一種能夠利用溫差能、太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、集中供熱等能量制冷、供熱的相變儲能、抗菌、除甲醛、凈化空氣、釋放負氧離子、自動調(diào)節(jié)濕度、隱蔽性強的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，本發(fā)明還涉及該多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備方法及其在調(diào)節(jié)或恒定室溫中的應(yīng)用，屬于冷熱器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
科學(xué)技術(shù)的進步，推動了人類社會的發(fā)展，改善了人們的居住條件，提高了人們的生活的質(zhì)量。特別是散熱器、空調(diào)的發(fā)明使用，始終讓人們始終生活在一個舒適的環(huán)境里，但也帶來了能源的緊張，污染的嚴重。散熱器、空調(diào)雖然很好，但它造價昂貴、占地多、能耗大、浪費水、不安全、制作麻煩、安裝費事、每年都需要維修等缺點，讓人們不滿意。多功能零 能耗相變裝飾塊冷熱器的發(fā)明和使用，無疑給人們提供了一個零能耗始終保持室內(nèi)恒溫的造價低廉、不占地、耗材少、無污染、安全、制作簡單、不用維修，既可供熱，又可制冷的高品質(zhì)冷熱器。該冷熱器沒有能耗或很少能耗，但卻具有凈化空氣、除甲醛、抗菌、釋放負氧離子、調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度等多種功能。它的發(fā)明和使用，節(jié)約了能源，減少了污染。它將以嶄新的姿態(tài)走進人們的生活，成為未來建材市場的主要產(chǎn)品。目前人類在利用太陽能方面，雖然已經(jīng)取得了很大的進步，太陽能光電、光熱、光熱電方面的技術(shù)已趨成熟。但由于太陽能的供給是間斷性和不穩(wěn)定性，又受到晝夜、季節(jié)以及雨雪天氣因素的影響，因此大大限制了太陽能的使用。目前市場上還沒有一種能夠利用太陽能制冷、供暖的冷熱器，還沒有解決好利用太陽能制冷、供暖方案中諸多問題，如熱儲存材料、儲熱方式及其制冷、換熱系統(tǒng)等非常關(guān)鍵的問題，特別是在太陽能制冷、供暖方面表現(xiàn)的極為突出。一般在建筑上利用太陽能主要有兩種方式，一是主動式，二是被動式。這兩種方式的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)均由以下幾部分組成集熱器、儲熱裝置、散熱器和輔助能源。無論在哪種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，使用相變材料作為儲熱介質(zhì)都具有明顯的好處。近年來對被動式太陽房的研究越來越多，因為主動式需要通過泵或風(fēng)機來輸送換熱介質(zhì)，被動式系統(tǒng)則原則上不用泵或風(fēng)機，它利用建筑材料的儲熱能力來調(diào)節(jié)室內(nèi)的熱波動，使溫度維持在較舒適的范圍內(nèi)，可以起到節(jié)能、降噪、保護環(huán)境的作用。但是現(xiàn)有的被動式系統(tǒng)存在儲能、釋能效果不好，導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動較大，有待改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于提供一種能夠有效的恒定室內(nèi)溫度且具有抗菌、除甲醛、凈化空氣的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器。本發(fā)明目的之二是提供一種制備上述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的方法。本發(fā)明目的之三是提供了本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明上述目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和相變儲能材料；其中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)覆蓋或包裹相變儲能材料；或者是相變儲能材料填充于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中。組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的材料可以是金屬、合金或塑料等材料，所述的金屬可以是銅、鐵或鋼等金屬；所述的合金可以是銅合金、鋁合金或鐵合金等各種合金材料；所述的塑料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或ABS等。組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的材料的粗細、形狀以及材料之間的間距等可以按照建筑或裝潢上的要求進行相應(yīng)的變化；作為參考，所述材料的形狀可以是絲狀、薄片狀、條狀或圓形狀；所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼形狀可以是多種多樣的，例如，可以是方形狀的、圓形狀的、羽毛狀、梳子狀等任意一種形狀。本發(fā)明中所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有以下幾方面的用途 I、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠把外界的能量迅速傳遞到相變儲能材料中或迅速的將能量從相變儲能材料中導(dǎo)出，從而能夠有效的調(diào)節(jié)室溫。2、能夠加強加固冷熱器的強度，防止冷熱器的斷裂。本發(fā)明中所述的“相變儲能材料”可以是無機相變儲能材料或有機相變儲能材料；所述無機相變儲能材料包括水合無機鹽、無機鹽、金屬和合金，其中只有無機水合鹽是屬于中、低溫相變儲能材料。與有機相變材料相比其導(dǎo)熱系數(shù)、融解熱、密度和儲熱密度均較大、化學(xué)性質(zhì)一般呈中性、價格便宜。用于供暖空調(diào)系統(tǒng)及建筑維護結(jié)構(gòu)的結(jié)晶水合鹽類相變材料包括堿金屬和堿土金屬的齒化鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽等鹽類水合物。所述的有機相變儲能材料包括石蠟、脂酸類以及醇類、芳香烴類化合物等。石蠟類相變材料擁有較高的融解熱和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，是應(yīng)用于建筑墻體中的相變材料的首選。石蠟主要由直鏈烷烴混合而成，分子式為CnH2n+2。應(yīng)用于相變裝飾塊冷熱器中的石蠟主要是碳原子數(shù)在15-24之間的烷烴混合物，如正十六烷和正十八烷等。脂酸類有機物的分子式為CnH2n02。相變溫度在20°C—90°C之間，相變潛熱與石蠟差不多。應(yīng)用于相變裝飾塊冷熱器中的脂酸類有機物碳原子數(shù)主要在10-18之間。如癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、軟脂酸、硬脂酸等。多元醇又屬于固一固相變儲能材料。其相變溫度在100— 300°C區(qū)間，且相變過程中不生成液態(tài)。通常應(yīng)用的多元醇類相變材料為PE (季戊四醇)、PG (三羥基甲基乙烷)、NPG (新戊二醇)等。另外脂酸類相變材料的特性與石蠟類相近，而且價格更低廉，也可應(yīng)用于相變墻板的使用中。除此之外，還可以在相變材料內(nèi)添加一些對人體有用、有益的微量物質(zhì)，例如電氣石粉、硅藻泥粉、膨化玉米淀粉、二氧化鈦粉等，使其具有釋放負氧離子、除甲醒、抗菌等功能。作為本發(fā)明的一種改進，可以在所述冷熱器(網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或相變材料)的周圍設(shè)置一圈起支撐或加固作用的邊框；邊框可以是由金屬或合金材料制成的，也可以由塑料等非金屬材料制成的。目前大部分的集成吊頂材料都可以當作多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的邊框材料；該邊框可以應(yīng)多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的形狀變化而變化，可以是各種各樣的形狀。本發(fā)明的另一個目的是提供一種構(gòu)建所述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的方法;一種構(gòu)建所述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的方法，包括以下步驟(I)用金屬、合金或塑料材料織成或編成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；
(2)將相變儲能材料填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中；或者用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹相變儲能材料，即得多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器。為了達到更好的技術(shù)效果，可以在多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的周圍加上一層起加固作用的邊框；制作該邊框的材料可以是各種金屬材料、合金或塑料等材料。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器是模擬人體毛細管微循環(huán)的原理，利用導(dǎo)熱比較好的金屬絲制成毛細金屬網(wǎng)，然后把毛細金屬絲網(wǎng)與相變材料合并加工制成所需要相變裝飾塊。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器能夠迅速儲能、釋能，結(jié)構(gòu)簡單安全、便于加工，安裝方便，更易于做成各種形狀和大小的建筑構(gòu)件，以滿足不同建筑的需要，成為一個綜合利用太陽能的節(jié)能精品。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器沒有主動式需要通過泵或風(fēng)機來輸送換熱的介質(zhì)，但由于該冷熱器設(shè)有模擬人體毛細管微循環(huán)系統(tǒng)。采用多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，其潛熱能達到i7oj/g甚至更高，而普通建材在溫度變化rc時儲存同等熱量將 需要190倍相變材料的質(zhì)量。因此，多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器復(fù)合相變建材具有普通建材無法比擬的熱容，對于房間內(nèi)的氣溫穩(wěn)定及空調(diào)系統(tǒng)工況的平穩(wěn)是非常有利的。本發(fā)明產(chǎn)品使用了金屬絲、毛細金屬絲、金屬網(wǎng)、毛細金屬絲網(wǎng)、金屬邊框、塑料邊框等技術(shù)，有效克服了現(xiàn)有產(chǎn)品所存在的儲能、釋能效果不好，強度不夠的缺點。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱的應(yīng)用多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器主要安裝在室內(nèi)的天棚、墻體、墻圍、踢腳線、隔斷墻(間壁墻)等位置，在室內(nèi)發(fā)揮儲能的作用。為了充分發(fā)揮多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的作用，發(fā)揮利用溫差能的功效，安裝使用時還可以安置管道，預(yù)留通風(fēng)道、通風(fēng)口、通風(fēng)口開關(guān)等，通過管道或通風(fēng)道的作用，利用空氣傳遞能量。例如夏天夜晚打開通風(fēng)口、門窗，冷能儲存起來，天亮之后關(guān)閉門窗、通風(fēng)口，這樣基本不用開空調(diào)，可以保持室內(nèi)溫度很低。冬天利用太陽能加熱通風(fēng)道和室內(nèi)的溫度，確保夜晚不冷。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的使用范圍非常廣泛，現(xiàn)代建筑向高層發(fā)展，要求所用圍護結(jié)構(gòu)為輕質(zhì)材料。但普通輕質(zhì)材料熱容較小，導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動較大。這不僅造成室內(nèi)環(huán)境不舒適，而且還增加空調(diào)負荷，導(dǎo)致建筑能耗上升。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器除了在建筑方面使用外，還可以在航天航空方面、工業(yè)方面、交通方面、農(nóng)業(yè)方面以及高速公路、橋梁、機場等方面使用這些材料。特別是在機場、高速公路方面的使用，可以自動除雪、驅(qū)霧、降溫，確保公路、機場的正常使用。


圖I是本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的邊框結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記1一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；2—相變儲能材料；3—邊框。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例I多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用毛細銅合金絲編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為方格狀；將石蠟填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好石蠟，即得。實施例2多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用毛細鋁合金絲編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為圓孔狀；將石蠟填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好；在填充有石蠟的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周加上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為鋁)，即得。實施例3多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用毛細鐵合金絲編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為圓孔狀；將癸酸一肉豆蘧酸混合物填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好癸酸一肉豆蘧酸混合物；在填充有癸酸一肉豆蘧酸混合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周加上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為鐵)，即得。實施例4多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用毛細鐵絲編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為圓孔狀；將癸酸一肉豆蘧酸混合物填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好癸酸一肉豆蘧酸混合物；在填充有癸酸一肉豆蘧酸混合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周加上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為鐵)，即得。實施例5多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用銅合金薄片編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為方格狀；將癸酸一肉豆蘧酸混合物填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好癸酸一肉豆蘧酸混合物；在填充有癸酸一肉豆蘧酸混合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周包裹上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為銅)，即得。實施例6多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用鋁合金薄片編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為方格狀；將癸酸一肉豆蘧酸混合物填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好癸酸一肉豆蘧酸混合物；在填充有癸酸一肉豆蘧酸混合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周包裹上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為鋁合金)，即得。實施例7多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用聚乙烯薄片編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為方格狀；將癸酸一月桂酸混合物填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好癸酸一月桂酸混合物；在填充有癸酸一月桂酸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周加上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為鐵合金)，即得。實施例8多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的制備用聚氯乙烯合金薄片編織成平面或立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為方格狀；將癸酸一月桂酸混合物填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹好癸酸一月桂酸混合物；在 填充有癸酸一月桂酸混合物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的四周加上一圈能夠起到加固作用的邊框(制作邊框的材料為銅)，即得。應(yīng)用例多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的應(yīng)用效果試驗試驗對象實施例1-8所制備的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器⑴天棚吊頂與普通的吊頂沒有多大的區(qū)別，是通過現(xiàn)有的吊頂方法和配件進行吊頂?shù)?，實施方法基本有三種。①利用主龍骨、付龍骨及其配件吊頂，這也是裝置多功能零能耗相變裝飾塊的主要方法。②利用鐵線、塑料線等把多功能零能耗相變裝飾塊安裝好，然后再利用石膏、硅膠、密封膠等密封，使其成為一體。把多功能零能耗相變裝飾塊直接鑲嵌在屋頂，鑲嵌的方法有膠粘法、螺絲固定法、框架固定法、及多種組合固定法等。一般情況下天棚上要預(yù)留通風(fēng)口和通風(fēng)口開關(guān)門，根據(jù)需要隨時可以打開或關(guān)閉。⑵墻體固定①分別可采用水泥、石膏、膠粘劑等像貼瓷磚一樣把本發(fā)明相變裝飾塊冷熱器粘貼在墻體上。②用相變裝飾塊砌壘的隔斷、間壁墻，與普通砌壘墻體應(yīng)該是一樣的，采用水泥作為加固比較合適，但要有通風(fēng)管道、通風(fēng)口和通風(fēng)口開關(guān)門等。 在樓房裝潢時墻體采用了 5cm厚的本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，室內(nèi)夏天可以不開空調(diào)機，室內(nèi)一直保持25°C 30°C ;冬天不用采暖，室內(nèi)的溫度可以恒定在12-18。。。
權(quán)利要求
1.一種多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，其特征在于包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)和相變儲能材料(2);其中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)覆蓋或包裹相變儲能材料(2);或者是相變儲能材料(2)填充于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)之中。
2.按照權(quán)利要求I的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，其特征在于所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)由絲狀、薄片狀或條狀的金屬、合金或塑料編織而成。
3.按照權(quán)利要求2所述的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，其特征在于所述的金屬包括鐵、銅、招或鋼；所述的合金包括鐵合金、銅合金或招合金；所述的塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或ABS。
4.按照權(quán)利要求I所述的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，其特征在于所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)的網(wǎng)眼形狀是方格狀、圓孔狀或棱形狀。
5.按照權(quán)利要求I所述的多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器，其特征在于在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)的周圍加有一圈起支撐或固定作用的金屬邊框(3)。
6.一種構(gòu)建權(quán)利要求1-4所述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器的方法，包括以下步驟 (1)用金屬、合金或塑料材料編織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I); (2)將相變儲能材料(2)填充到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)之中；或者用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)包裹相變儲能材料(2)，即得。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(I)由絲狀、薄片狀或條狀的金屬、合金或塑料編織而成。
8.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的金屬包括鐵、銅、鋁或鋼；所述的合金包括鐵合金、銅合金或鋁合金；所述的塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或ABS。
9.權(quán)利要求1-5任何一項所述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器作為建筑或裝潢材料中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求1-5任何一項所述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器在調(diào)節(jié)或穩(wěn)定室溫中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器及其制備方法和應(yīng)用。所述多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和相變儲能材料；其中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)覆蓋或包裹相變儲能材料；或者是相變儲能材料填充于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中。本發(fā)明進一步公開了該冷熱器的制備方法及其作為建筑材料中的應(yīng)用。本發(fā)明多功能零能耗相變裝飾塊冷熱器能夠迅速儲能、釋能，能夠有效的調(diào)節(jié)或穩(wěn)定室溫，結(jié)構(gòu)簡單安全、便于加工，安裝方便，易于做成各種形狀和大小的建筑構(gòu)件。
文檔編號F28D20/02GK102706197SQ201210156558
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者胡冬宜, 胡鈞, 魏銳江 申請人:胡冬宜, 胡鈞, 魏銳江