[发明专利]两壁间传热装置

说明书

本发明涉及一在第一、第二壁之间传递热的装置，所述两壁分别和第一热物质和第二热物质相接触。

已知这类装置特别应用于适于用太阳辐射加热的一壁和另一壁如建筑物墙壁、水槽等，之间进行热传递。在此情况下，一种热物质为外部空气，另一热物质为建筑物、水槽等。

在该具体应用中，这些装置必须能把来自太阳辐射的热传递给待加热壁，且当太阳辐射停止时，防止反方向热传递。

已知的装置并不总能解决各种实际问题，它们一般只局限于借太阳辐射对壁及相关的一热物质进行加热，当太阳辐射停止时，对该热物质进行绝热。

还可能碰到其它情况，如希望冷却所述热物质。

因此，仍需要获得这样一种传递装置，它能根据不同情况允许加热或绝热，或者可冷却或绝热。

为此，本发明提出一种引言中所描述类型的传热装置，该装置包括一绝热模块，该绝热模块可夹在第一、二壁之间，以确定一载热流体循环的闭合回路，该回路包括一沿第一壁大致垂直延伸的第一通道和沿第二壁大致垂直延伸的第二通道，第一、二通道在垂直方向上相互偏移，确定了一“低通道”和一“高通道”，一上通道连接第一、二通道，一下通道连接第一、二通道，

这样，当低通道的温度高于高通道时，载热流体自然可在回路中循环，进行传递热。

当低通道温度比高通道低时，载热流体自然可滞留在回路中，阻止传热，形成一绝热装置。

由此可获得可看作是可与电学类比的“热二极管”的传热装置。

该传热装置应用广泛，它靠通道的构型，尤其是第一、二通道的垂直偏移，根据第一和第二通道各自的温度允许或阻止载热流体进行对流循环。

也就是说，载热流体的循环靠载热流体的对流自然进行或终止。

事实上，当低通道温度高于高通道时，流体自然从低通道经由上通道(上升的)向上流进高通道里。然后，流体在温度低的高通道里冷却后，再自然向下经过下通道(下降的)流入低通道里，如此反复循环。

相反地，当低通道温度低于高通道时，流体向上流进高通道里，并停留在温度高于低通道的该高通道内。因而，高通道里充满了热的载热流体，这可为高通道那面的热物质提供热绝缘。这样就出现了温差层现象，即温度最高的载热流体停留在回路上部，温度最低的载热流体停留在回路下部。

显然，这类装置应用范围极广，其中，可用于建筑物的加热、绝热或冷却。

在本发明的一实施例里，第一通道构成低通道，第二通道构成高通道，当第一通道的温度高于第二通道时，可实现热交换，当第一通道温度低于第二通道时，可阻止热交换。

在另一实施例里，第一通道构成高通道，第二通道构成低通道，当第一通道温度比第二通道低时，可实现热交换，当第一通道温度比第二通道高时，可阻止热交换。

在本发明的一实施例里，装置包括若干选择装置，它们能使装置处于两种状态之一，在第一状态中，第一通道构成低通道，第二通道构成高通道，在第二状态中，第一通道构成高通道，第二通道构成低通道。

因此，相同装置例如可用来对一建筑物进行加热、冷却或绝热。

因此，例如冬天时，该装置白天可借太阳辐射加热建筑物，夜晚对其进行绝热。夏天时，白天可对建筑物绝热，晚上如果外界温度比建筑物内部温度低，又可冷却它。

在一实施例里，装置包括配置为第一状态的若干第一模块和配置为第二状态的第二模块，选择装置包括若干可使第一模块或第二模块工作的装置。

在另一实施例里，所述模块在一种状态，选择装置包括若干翻转装置，它们可翻转所述模块，使其转换到另一状态。

因此，比如，所述装置可布置为百叶窗式或类似形式，其中组合有一个或几个模块，它靠翻转可从第一状态转换到第二状态中，或反之。

还可考虑使所述装置包括若干闭塞装置，用来有意地阻止载热流体的循环，因而制止任何热传递。

在本发明一最佳实施例里，第一壁可暴露在太阳辐射中，第二壁背靠待加热或冷却的热物质。

因此，第二壁例如可以是建筑物的墙壁。

载热流体最好是空气，但也可使用其它介质，尤其是液体。

有利地是，所述模块由一绝热材料形成。该绝热材料尤其可选择聚合物、气泡混凝土及柔软材料如织物。

在一实施例里，所述模块包括一绝热芯和一上绝热隔板、一下绝缘隔板，所述绝热芯可安放在第一、二壁之间，分别确定了所述第一、二通道，所述上、下隔板分别安放在绝热芯上面和下面，分别确定所述上通道和下通道。

下文将参照附图，举例加以说明，附图中：

-图1为根据本发明第一实施例的装置的以加热模式工作的剖面图；