本实用新型涉及一种节能型墙体式室内空调装置，属建筑领域的空调和节能技术。
背景技术：
室内温度调节是建筑物耗能的一个重要方面，目前室内空调主要使用相互独立的空调系统和采暖系统，部分规模较大的中央空调系统可以同时具有制冷和制热功能，其中空调系统尽管具有制冷和制热两种功能，但基于成本、效果和舒适度的考虑，通常只用于制冷，而采用独立的采暖系统进行制热。现有空调系统通常是采用空气源或水源热泵技术形成低温冷媒流经空调盘管或其他形式的表冷器，空调风机吹出的气流经过表冷器时与冷媒进行间接热交换，形成冷风并吹入室内，由此达到降温的目的，对于小型的家用空调，用于形式室内冷风的表冷器和风机组成室内机，通常安装在墙面的高处，而中央空调则通常是将冷风的送风口安装在天花板上，将空调盘管设置在隐蔽的风道内；现有采暖系统是在室内的地面上安装暖气片，通过锅炉产生热水或蒸汽并使热水或蒸汽通过循环管道流经暖气片，通过暖气片的散热提升室内空气的温度。现有空调（室内温度调节）技术的缺陷在于一是室内换热器散热面积小，换热能力弱，往往需要换热介质具有足够高或足够低的温度才能够满足室内空气温度调节的要求，由此降低了制热/制冷设备的能效，不利于节能；二是独立的暖气片和空调室内机占据一定的室内空间，不仅影响室内布局，而且空间利用率低，需要占用更大的平面面积；三是采暖系统的暖气片通常不能够用于降温，需要设置采暖和降温两套系统，增加了设备的复杂性。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种节能型墙体式室内空调装置，这种空调系统散热面积大，空间利用率高，对室内空间和布局的影响小，且不要求换热介质具有过高或过低的温度。
本实用新型的技术方案是：一种节能型墙体式室内空调装置，包括主墙体、内保温层、换热层和表面防护层，所述换热层包括换热管和换热支架，所述换热支架的边缘围成具有一定厚度的矩形板状空间，所述换热支架位于所述主墙体的近室内侧，与所述主墙体固定连接，所述内保温层位于所述主墙体和所述换热支架之间，所述内保温层与所述主体墙和/或换热支架固定连接，所述表面防护层位于所述换热支架的近室内侧，与所述换热支架固定连接，所述换热管安装在所述换热支架内并设有进口和出口，所述换热管的进口和出口位于所述换热支架内或者从所述换热支架横向上的一侧延伸出来，所述内保温层的两侧大面分别与所述主墙体和所述换热支架贴合在一起，所述保温层与所述主墙体之间设有胶粘剂层。
所述换热支架的边缘围成的矩形板状空间优选为各处宽度相同，也可以根据需要采用上窄下宽或下窄上宽的板状空间，或者设置成其他形状的板状空间。
所述表面防护层的近换热支架侧大面优选与所述换热支架贴合在一起。
所述表面防护层的外侧可以设有表面涂层，也可以不设有表面涂层。
所述表面防护层上优选至少部分区域分布有若干纵向通孔和/或纵向盲孔，所述纵向盲孔的开口位于近换热支架侧。
所述表面防护层上的纵向通孔优选至少分布在所述表面防护层的下部和所述表面防护层的上部。
在所述表面防护层的表面粘贴有网布且所述网布的表面设有表面涂层的情形下，所述表面防护层上的全部纵向通孔可以均被所述网布覆盖住，但优选至少部分纵向通孔未被所述网布覆盖住。
当所述表面防护层的表面粘贴有网布且所述表面防护层上至少部分纵向通孔未被所述网布覆盖住时，所述表面防护层上未被所述网布覆盖住的纵向通孔优选至少在所述表面防护层的下部和所述表面防护层的上部均有分布。
所述换热层的空间内可以设有能够形成垂直气流的风机，所述风机的数量可以为一个或多个。
例如，所述风机可以为轴流风机，数量为多个，优选分布在一条或多条横向水平线上，分布在同一个横向水平线上的相邻风机之间的间距相等，可以根据所需的气流方向（向上或向上）设置轴流风机的朝向。
所述换热管可以包括若干横向段和所述横向段之间的连接段，所述横向段和连接段优选均位于同一立面上，所述换热管的各横向段上下分布，所述换热支架设有分别支承在各所述横向段的下面或者分别支承在部分所述横向段的下面的纵向杆。
所述换热支架可以通过预埋支架连接件和/或现装支架连接件与所述主墙体连接。
所述预埋支架连接件的数量可以为一个或多个。
所述预埋支架连接件的一端锚固在所述主墙体内，另一端直接与所述换热支架连接（例如焊接、螺栓紧固等）或者通过支架连接装置（例如卡箍、夹板、设有紧固螺栓的管件扣件、采用螺丝紧固的连接板等）与所述换热支架连接。
所述现装支架连接件的数量可以为一个或多个。
所述现装支架连接件的一端采用现装连接方式（例如，通过水泥钉钉、通过膨胀螺栓紧固、旋接到预埋在主墙体上的配套螺母上等）固定连接所述主墙体，另一端直接与所述换热支架连接（例如焊接、螺栓紧固等）或者通过支架连接装置（例如卡箍、夹板、设有紧固螺栓的管件扣件、采用螺丝紧固的连接板等）与所述换热支架连接。
所述支架连接装置与所述换热支架之间的连接方式优选为隔热固定连接。
所述隔热固定连接可以采用任意适宜的形式。例如，在所述支架连接装置与所述换热支架的相应连接部位之间设置隔热材料（例如，隔热垫、隔热套、以片状隔热材料缠绕或包覆等）。
进一步地，所述支架连接装置与所述换热支架的相应连接部位之间还可以设有减振材料（减振垫、减振套、以片状减振材料缠绕或包覆等）或者所述隔热材料为具有减振功效的隔热材料，使得所述支架连接装置不直接与所述换热支架接触而是通过相应部位的隔离材料相互作用，实现所述支架连接装置与所述隔热支架的相互固定。
例如，可以在所述换热支架上用于连接支架连接装置的部位套上以隔热材料制成的隔热套，由此再与所述支架连接装置连接，使得所述支架连接器直接连接在隔热套上。
因此，所述支架连接装置与所述换热支架之间的隔热固定连接方式优选为所述换热支架上用于连接支架连接装置的部位套有以隔热材料制成的隔热套。
本实用新型的有益效果是：由于采用了墙体结构，可以利用这个墙面形成覆盖整个墙面的立体结构，在相同的占地面积下，大幅度增加了散热面积，实践中只需要3-5cm的厚度就可以获得远大于现有暖气片的有效散热面积，由此极大地提高了散热能力，进而无需过高或过低的换热介质温度就能够实现室内空气温度调节的目的，有利于提高制热和制冷设备的能效，能够更好地适应于地源热泵和太阳能等新型节能型制热和制冷设备的性能，为新型节能型制热和制冷技术的推广和充分发挥作用提供的条件；由于散热设施与墙体融为一体，不需要在室内设置独立的暖气片或空调室内机，有利于室内布局和美观，解决了因暖气片带来的麻烦；由于对换热介质温度的适应性强，不要求过高或过低的换热介质温度，允许根据实际需要和条件选择制冷和制热技术及设备，特别是同时具有制冷和制热两种工况的地源热泵等新兴节能技术；由于对换热设施与主墙体的连接强度和荷载能力要求低，允许采用简便的隔热连接方式实现换热设施与主墙体之间的连接，由此消除了与主墙体之间的热桥；由于要求的换热介质与室内空气之间的温差小，且不需要强风流通，有利于提高舒适度，减轻或避免高流速低温或高温气流引发的不适感甚至对人体的伤害；由于在换热层与主墙体之间设置了保温层，有助于隔离向主墙体的导热，减轻因墙体向外传热导致的能量损失；由于换热支架可以采用金属框架，并可以在换热管上和/换热支架上设置散热翅片，有利于提高导热性能，并能够使热能较好地分布在整个换热支架上，换热支架各处的温度基本均衡，有利于均衡各部位的换热强度或各处的空气温度；由于换热支架中存在较大的空间，能够形成有效的空气流，有利于实现换热支架各处的温度均衡；由于依据实践中各种可供选择的材料，表面防护层的导热系数会明显高于内保温层的导热系数，因此可以将更大比例的热能传入室内，获得比现有地暖系统高的热能利用率，并可以通过在相应连接部位加设隔热垫、隔热套等方式消除热桥，有利于减小对外散热的比例，进一步节省能源，由于所述换热管的进口和出口位于所述换热支架内或者从所述换热支架横向上的一侧延伸出来，便于连接换热介质的循环管道，使得所述换热管在纵向（垂直于墙体的水平方向）和竖向上通常不从所述换热支架的边缘围成的矩形板状空间探出，以避免妨碍其他层并有利于换热管分布，用于送入换热介质和引出换热介质的两个立管位于换热支架的同一侧，以方便整体布局；由于所述支架连接装置与所述换热支架之间的隔热保温连接可以为所述换热支架上用于连接支架连接装置的部位套有以隔热材料制成的隔热套，由此不仅保持了所述支架连接装置的使用方式不变，而且隔热套套上后不会在装配过程中脱落，由此方便了装配作业，并保证了隔热的可靠性；由于可以在换热层内设置风机，在表面防护层上不设置纵向通孔时，所述风机至少能够起到使换热层内部各处温度基本相同的效能，提高向表面防护层的传热，提高近表面防护层的温度梯度，进而提高散热效果，在设有纵向通孔的情形下，不仅具有上述效能，而且还可以通过部分纵向通孔出风、部分纵向通孔进风，形成内外部气流，进一步提高换热能力。
附图说明
图1是本实用新型的示意图；
图2是本实用新型的一种双侧换热实施方式的局部示意图；
图3是本实用新型涉及的一种隔热固定连接的示意图；
图4是本实用新型涉及的另一种隔热固定连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参见图1和图2，本实用新型的节能型墙体式室内空调装置采用墙体形式，是一种内置换热管9的换热墙体，在起到正常墙体作用的同时起到室内空气温度调节的目的。
这种节能型墙体式室内空调装置包括主墙体1、内保温层3、换热层4和表面防护层6，所述换热层4设有矩形的换热支架8，其边缘围成具有一定厚度的矩形板状空间，优选是等厚的，也可以是上大下小或下大上小等形状，所述换热支架8位于所述主墙体1的近室内侧，并通过现装支架连接件2和/或预埋支架连接件11与所述主墙体1固定连接，所述内保温层3位于所述主墙体1和所述换热支架8之间，与所述主体墙1和/或所述换热支架8固定连接，所述表面防护层6位于所述换热支架8的近室内侧，与所述换热支架8固定连接，所述换热管9安装在相应的换热支架8内，与所述换热支架8共同构成所述换热层4，所述换热管9的进口构成这种空调装置的的换热进水口，所述换热管9的出口构成这种空调装置的换热出水口，分别用于连接换热介质（通常为水）的送入管或回流管。
所述内保温层3优选与所述主墙体1贴合在一起，所述换热支架8优选与所述内保温层3贴合在一起，所述表面防护层6优选与所述换热支架8贴合在一起，以减少空间占用，有利于墙体的总体强度并方便施工。
可以在所述内保温层3与所述主墙体1之间设胶进行粘结，形成粘结层，可以在所述内保温层3与所述换热支架8之间设胶进行粘结，形成粘结层，可以在所述表面防护层6与所述换热支架8之间设胶进行粘结，形成粘结层。
所述表面防护层6的表面可以粘贴有网布，所述网布上设有表面涂层10，或者不设网布，直接将表面涂层10设置在所述表面防护层6上，也可以根据需要进行其他形式的装修装饰。设置网布有利于提高表面涂层10的粘结强度。
所述表面防护层6上可以至少部分区域分布有若干纵向通孔5和/或纵向盲孔，所述纵向盲孔的开口位于近换热支架侧，以利于散热。
所述表面防护层6上的纵向通孔5优选至少分布在所述表面防护层的下部和所述表面防护层的上部，所述表面防护层的下部对应于所述换热管9的下部和/或下方的区域，所述表面防护层的上部对应于所述换热管9的上部和/或上方的区域，由此在不设置风机的情况下，在加热时，换热层4内部的热气流上升，形成由下部纵向通孔进风、上部纵向通孔出风的对流，在制冷时，冷气流下降，形成由下部纵向通孔出风、上部纵向通孔进风的对流，若设置风机进行强制通风，可以使换热层4内的气流方向为向上流，从下部纵向通孔进风，如此有助于避免从底部吹出冷风/热风引起的不适感。
当所述表面防护层6的表面粘贴有网布且所述网布表面设有表面涂层10时，所述表面防护层6上的全部纵向通孔5可以均被所述网布覆盖住，但优选地，至少部分纵向通孔5未被所述网布覆盖住，未被所述网布覆盖住的纵向通孔5为外露通孔，连通室内空间和换热层4的空间，以便形成空气对流，提高散热能力。
当所述表面防护层6的表面粘贴有网布且所述表面防护层6上至少部分纵向通孔5未被所述网布覆盖住时，所述表面防护层6上未被所述网布覆盖住的纵向通孔5至少分布在所述表面防护层的下部和所述表面防护层的上部，分别对应于所述换热管9的下部和/或下方的区域和所述换热管9的上部和/或上方的区域。
例如，可以将外露通孔分布在近房间地面和近天花板的区域，通过这些通孔可以形成空气对流，通过对流能够更有效地将采暖管线释放的热量带出来，另外在这些区域设置的外露通孔基本上不会影响墙面美观，如果与室内墙面装饰配合得好，还会形成独特的美观效果。
所述表面防护层6可以采用预制板材，例如，可以采用石膏板等适宜机械加工和安装的板材，可以在制备石膏板时将石膏板直接制备成所需的孔板，也可以在石膏板上钻孔形成孔板。安装后，将石膏板的表面（面向室内的大面）打磨平整，粘贴上网布刷漆，甚至可以直接在石膏板表面刷漆。
可以以螺钉（螺栓）等任意适宜的紧固装置将用作所述表面防护层6的板材直接紧固在所述换热支架8上。
实践中，所述表面防护层6可以采用多块矩形板材拼接而成，接缝处的缝隙用腻子堵塞。
当需要对所述换热管9等内部设施进行大修时，只要将用作表面防护层6的石膏板等拆下来，就能够直接露出换热支架8以及安装在换热支架8内的换热管9，而大修后的墙体表面恢复也非常容易。
所述换热层4的空间内可以设有能够形成垂直气流的风机7，由此通过风机7的强制通风作用，由垂直方向上的下部或上部纵向通孔5进风，由垂直方向上的上部或下部出风，形成与室内空气的循环气流，以增强散热效果，可以根据实际需要控制风机7的开启或关闭。
所述风机7的数量为一个或多个，由于换热层4的厚度小，循环气流对风机压力要求低，可以采用多个横向分布小功率的轴流风机，以形成均衡的气流且降低功率消耗。轴流风机可以排列成一行（位于同一横向水平位置），也可以分成多行，同一行相邻风机的间隔通常可以相等，以利于各处风力均衡。
本装置可以用作一整面墙，除去边缘部位，其有效换热面积可以覆盖或基本上可以覆盖墙面的全部面积，例如，对于室内净高度为2.3米的房间，除去上、下边缘部位，墙面换热器的有效换热区间（从表面防护层6顶部的纵向通孔5至表面防护层6底部的纵向通孔5的区间，或者从最顶部换热管至最底部换热管的区间）可以为2.1米，必要时也可以覆盖2.3米，因此这种换热墙体对室内空间的散热面积大，效果好，因此可以使换热气流温和，有利于提高舒适度。
可以将房间的一面墙或多面墙设置成这种换热墙体，通常，为避免家具遮挡，可以将不设或基本上不设家具的墙面设置成这种换热墙体。
当同一隔墙同时用于两个房间的换热时，可以采用图2所示的两面换热结构，当只需要给一侧房间换热时，可以只在墙体的一面设置换热结构。
所述换热管9的结构可以采用任意适宜的现有技术，例如，所述换热管9可以包括若干横向段和所述横向段之间的连接段，所述横向段和连接段优选均位于同一立面上，所述连接段通常可以呈弧形、横置的U形或其他适宜形状，所述换热管9的各横向段上下分布。这种分布方式，有利于减小换热支架8的厚度，减少空间占用，且有利于根据需要设置各种连接方式，例如，同一换热管9的各横向段之间的串联、并联或者分组串联后再各组之间并联。
所述换热支架8可以设有纵向杆12，所述纵向杆可以是一端与换热支架的其他件连接，另一端自由，也可以是两端分别连接其两侧的换热支架的其他件，各所述横向段的下面或者至少部分所述横向段的下面设有纵向杆，以对换热管起到支承作用。
所述换热支架8可以采用任意适宜的框架结构，例如，设有构造相同的两个大面框架13，所述大面框架13的边框内可以设置若干横向连杆和/或若干竖向连杆，以获得所需的整体强度并便于安装纵向杆12，所述大面框架13的四角处之间设有两端分别连接大面框架13的纵向边框，所述纵向杆12固定安装在相应位置的横向连杆、竖向连杆和边框上，可以只与一侧的大面框架13（包括其中的横向连杆和竖向连杆）连接，也可以分别与两侧的大面框架13连接，所述纵向杆12的纵向中部优选设有凹形结构，以利于换热管9的安装定位，当只与一侧的大面框架13连接时，其未连接大面框架13的一侧可以向上翘起，以利于防止换热管9移位或脱离。所述换热支架8优选为金属支架，由此可以通过换热支架8与换热管9的连接导热，有利于增大散热面积，并在换热支架8上形成各处基本均衡的温度，进而实现向室内散热的均衡。
所述换热管9上和/换热支架8上可以设置散热翅片，以提高散热效率。
所述主墙体1上可以锚固有若干预埋支架连接件11，主墙体可以由混凝土浇注或者采用砖砌，可以在浇注主墙体1或砌主墙体1时预先将预埋支架连接件11的相应端（可称为锚固部位）置于主墙体1的相应部位，使预埋支架连接件11的锚固部位固结在墙体中，所述换热支架8以及部分所述换热管9可以支承在所述预埋支架连接件11上并可以与所述预埋支架连接件11固定连接，所述换热管也可以仅仅是压在预埋支架连接件11上面。
可以通过支架连接装置实现预埋支架连接件与换热支架之间的固定连接，所述换热支架8上用于连接所述预埋支架连接件11的部位优选设有隔热垫或隔热套，进一步优选同时具有减振性能的隔热垫或隔热套。
所述预埋支架连接件11的主体部分优选呈纵向延伸的杆状或板状，锚固在所述主墙体1内的预埋支架连接件11的端部（锚固部位）可以呈T形、L形或Y形，或者设有与所述预埋支架连接件11的主体部分垂直的锚固板，所述锚固板呈矩形、圆形或扁圆形等任意适宜的形状。
所述换热支架8可以通过若干现装支架连接件2与所述主墙体1固定在一起，例如，可以主墙体1上的适宜位置上设置膨胀螺栓，通过膨胀螺栓将换热支架8的四角处紧固住。
所述现装支架连接件2以及所述预埋支架连接件与所述换热支架8之间的固定连接均优选采用隔热固定连接，可以在这些支架连接件的相应端设置支架连接装置，在所述支架连接装置和所述换热支架的相应连接部位之间设置隔热垫或隔热套，由此实现隔热连接。优选地，所述换热支架8上用于连接所述现装支架连接件2的部位设有隔热垫或者隔热套，进一步优选同时还具有减振性能的隔热垫或隔热套。
所述现装支架连接件2可以采用任意适宜的现有技术，例如，其主体部分可以为纵向延伸的杆状或板状，一端通过膨胀螺栓紧固在所述主墙体1上，或者旋接在预埋在主墙体1上的螺母上，另一端设有与换热支架连接的紧固件/连接装置，例如，卡箍、台钳式夹持/紧固装置、螺栓紧固装置等。
所述换热支架8与主墙体1之间可以只设置预埋支架连接件11或现装支架连接件2，也可以同时设置预埋支架连接件11或现装支架连接件2两种连接方式。
使用时，可以在建筑上设有换热供水立管和所述换热回水立管，所述换热供水立管和所述换热回水立管中穿过房间的部分优选均置于墙体内，并在墙体内实现与相关换热管9之间的连接，分别通过相应的接口管连接相应换热管的进口和出口，由此可以避免影响室内空间，并有助于与换热管9之间的连接。通常，所述换热回水立管和所述换热供水立管可以穿过相应的换热支架8或者邻近所述换热支架8的一侧，所述换热回水立管和所述换热供水立管可以设置在所述表面防护层6和内保温层3之间，也可以设置在纵向上与所述表面防护层6和内保温层3之间区域对应的墙角处，例如，也可设置暗柱旁或设置在暗柱上的竖向槽沟内。
所述换热回水立管和所述换热供水立管与所述换热管9之间的连接可以采用现有暖气的连接方式或其他任意适宜的连接方式，通常，所述换热回水立管和所述换热供水立管一一对应，相互对应的所述换热回水立管和所述换热供水立管连接相同的一个或多个换热管9，连接于相同的所述换热回水立管和所述换热供水立管的各换热管9可以相互串联，优选相互并联，并设置各自的进水控制阀门和/或出水控制阀门，所述进水控制阀门和/或出水控制阀门优选依据温度自动进行流量控制的温度控制阀。
图3给出了一种隔热固定连接的具体实施方式，假设相互连接的两部分件分别为连接件110（例如所述现装支架连接件或预埋支架连接件）和被连接件120（例如所述换热支架，可以为换热支架中的一个边框和横向或竖向的连接杆等），连接件110的相应连接端设有用作支架连接装置的螺纹夹紧装置，所述螺纹夹紧装置包括两个半圆环形的夹板131，夹板131的具体形状可以依据被连接件连接部位的具体形式设置，例如，对于横截面为方形的被连接件，夹板可以呈直角形，分别卡在方形的两个相对的角上，被连接件上套有隔热套140（保温套），所述隔热套可以是完整的套，也可以用片状隔热材料包裹在被连接件上120，将两个卡板131分别从被连接件120的两侧将连带隔热套140在内的被连接件120夹持在其中，两个卡板131之间两个相互连接部位中的一处是相互铰接，连接件110可以固定在一个卡板上，也可以固定在铰链133的座上，通过铰链座与与铰链座固定的夹板固定连接，两个夹板131在相互连接部位中的另一处分别设有相互平行的连接端板134，通过螺栓135将两个连接端板紧固在一起，由此使得两个夹板131紧紧夹住被连接件120并有隔热套140位于被连接件120和夹板131之间，进而实现连接件与被连接件之间的固定和隔热。
用于紧固两个夹板131上的连接端板134的螺栓上可以依据常规技术设置垫圈136，旋接在螺旋上的螺母可以为双螺母132，以避免松脱。
图4给出了隔热固定连接的另一种具体实施方式，假设相互连接的一部分件为连接件111和112（例如所述现装支架连接件或预埋支架连接件），另一部分件为件120（例如所述换热支架，可以为换热支架中的一个边框和横向或竖向的连接杆等），两连接件111、112的一端固定安装在固定的基础100上（例如所述主墙体），另一端通过螺栓138、139紧固有构成支架连接装置的同一个压板137，当连接件111、112的主体部分采用圆杆状时，为便于螺栓138、139的旋接，可以在该端部设置与所述压板137平行的板状连接部，用于旋接螺栓138、139，所述被连接件120与压板137之间设有隔热垫141，所述被连接件120与基础100之间也可以设置隔热层142，隔热层142可以独立设置，也可以采用墙体上的现有隔热层（例如所述内保温层）。
上述隔热固定连接方式可以用于本实用新型中的任何适宜的隔热固定连接，例如，预埋支架连接件11与换热支架8之间的隔热固定连接，或者现装支架连接件2与换热支架8之间的隔热固定连接，由此可以避免因两个金属件（或其他易导热件）直接接触产生的热桥效应。
本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。