一种空气温度调节装置的制作方法

本实用新型涉及通风和制冷技术领域，尤其涉及一种空气温度调节装置。

背景技术：

现有的空气调节系统都是使用压缩机通过将介质压缩膨胀制得冷源，再经过气体交换制得冷气，用冷气进行空气温度调节。在压缩机工作过程中消耗大量电能，在制得冷源过程中同时产生大量热能，对环境具有巨大的破坏作用。这种制冷方式能耗高、环保效果差、调节效率低，作用范围和空间受到很大限制，且产生的冷能远远小于热能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种空气温度调节装置，以解决现有技术中空气调节系统使用压缩机进行空气温度调节时能耗高、环保效果差、调节效率低、作用范围和空间小等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种空气温度调节装置，包括空气输送管路和风机；所述空气输送管路的上端口位于地面上空，下端口位于地面的被调节区域；所述风机设置于所述空气输送管路的上端或者下端，用于将地面上空的低温空气输送到被调节区域。

进一步，所述空气输送管路上端口的高度可调节。该技术方案的技术效果在于：根据实际测定，地面上空的空气温度，随着高度上升而下降，通常每上升1000米，空气温度下降5-6℃。为了对被调节区域空气进行适当的温度调控，所以空气输送管路上端口的高度设置为可调节，以满足不同温度的输送。其中，空气输送管路上端口的高度通常在600米至3000米，优选在1000米至2500米，更优选在1500米至2000米。

优选地，所述空气输送管路为轻质柔性管路，所述风机设置于所述空气输送管路的顶端。该技术方案的技术效果在于：轻质柔性管路在提升、下降方面比较便捷，能够迅速地将上端的进风口放置到合适的海拔高度，抽取温度适当的空气。其中，空气输送管路的材质可以选用塑料、纺织物、纸或多种材质复合制成；同时，风机设置在空气输送管路的顶端，由电机驱动。

进一步，所述空气输送管路上设置有旋翼机和/或气球，用于悬停所述空气输送管路或者改变所述空气输送管路上端口的高度。该技术方案的技术效果在于：利用旋翼机和/或气球，采用合适的操作方法，即可准确、快速地改变空气输送管路上端口的高度，并且能够根据需要，改变空气输送管路上端口在平面上的位置。

另外，所述空气输送管路还可以设置为固定形状的硬质管道。该技术方案的技术效果在于：在风量和风速较大的区域，为了减少横向风对空气输送管路的干扰，应该将空气输送管路制作成为硬质管道，固定安装在地面上。这样的结构能够大大减少对空气输送管路的监控和维护成本。其中，空气输送管路可以选用金属、水泥或多种材质复合制成。

进一步，还包括叶轮组件和传动组件，所述叶轮组件和所述传动组件均安装于所述硬质管道的顶部；所述叶轮组件驱动所述传动组件，带动所述风机旋转送风该技术方案的技术效果在于：由于硬质管道的结构强度较大，可以采用叶轮组件，依靠风力来驱动风机，抽取高空的空气。其中，叶轮组件水平设置，传动组件为相互配套的锥齿轮组，任意水平方向的风都能通过叶轮组件将风能转化为锥齿轮的扭矩，进而驱动位于硬质管道顶部的送风风机。

进一步，所述空气输送管路的横断面的形状为圆形、椭圆形、多角形、方形和/或长方形。该技术方案的技术效果在于：不同的横断面形状，能够适应不同场合的需要。其中，空气输送管路的截面积在1平方米至1000平方米之间，更优选在5至500平方米之间，再优选在10平方米-200平方米之间。

进一步，所述风机由变频电机驱动。该技术方案的技术效果在于：变频电机能够改变风机的转速，进而改变空气输送量和输送速率。输送的风量可以任意调节，满足不同风量需求，具有节能、降低污染的特点，可应用于地面区域、地上区域、建筑内或者固定设施内。

进一步，所述空气输送管路的进风口形状为喇叭口型，进风口方向可调节。该技术方案的技术效果在于：由于高空中自然风速较高，安装于空气输送管路上端口的风机，由高速空气或者电机驱动，将高空空气输送到地面或所需要冷却的区域，可以极大节约能源，并不对环境产生负面影响。

进一步，所述空气输送管路上设置有避雷装置。该技术方案的技术效果在于：高空中气候环境多变，避雷装置能够降低空气输送管路的故障风险，延长空气温度调节装置的使用寿命。

本实用新型的有益效果是：利用风机将地面上空温度适宜的空气向下输送到被调节区域，对被调节区域的空气温度进行调节降温。本装置耗能小、环保高效、作用空间和面积非常巨大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的空气温度调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的空气温度调节装置的一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的空气温度调节装置的另一种结构示意图。

附图标记：

1-空气输送管路； 2-风机； 3-气球；

4-叶轮组件； 5-变频电机； 6-缓冲罐；

7-送风管道； 8-避雷装置； 9-传动组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种空气温度调节装置，其中：图1为本实用新型实施例一提供的空气温度调节装置的结构示意图，图2为本实用新型实施例二提供的空气温度调节装置的结构示意图。如图1、2所示，空气温度调节装置的主要结构包括空气输送管路1和风机2；所述空气输送管路1的上端口位于地面上空，下端口位于地面的被调节区域；所述风机2设置于所述空气输送管路1的上端口或者下端口，用于将地面上空的低温空气输送到被调节区域。

现有的空气调节系统都是使用压缩机通过将介质压缩膨胀制得冷源，再经过气体交换制得冷气，用冷气进行空气温度调节。在压缩机工作过程中消耗大量电能，在制得冷源过程中同时产生大量热能，对环境具有巨大的破坏作用。这种制冷方式能耗高、环保效果差、调节效率低，作用范围和空间受到很大限制，且产生的冷能远远小于热能。

本实施例的空气温度调节装置，能够较好地解决上述问题。利用风机2将地面上空温度适宜的空气向下输送到被调节区域，对被调节区域的空气温度进行调节降温。本装置耗能小、环保高效、作用空间和面积非常巨大。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，空气输送管路1上端口的高度可调节。根据实际测定，地面上空的空气温度，随着高度上升而下降，通常每上升1000米，空气温度下降5-6℃。为了对被调节区域空气进行适当的温度调控，所以空气输送管路1上端口的高度设置为可调节，以满足不同温度空气的输送。其中，空气输送管路1上端口的高度通常在600米至3000米，优选在1000米至2500米，更优选在1500米至2000米。

实施例一：

在本实施例的可选方案中，如图1所示，优选地，空气输送管路1为轻质柔性管路，而为了减少轻质柔性管路的重量，风机2设置在空气输送管路1的顶端。在本实施例中，轻质柔性管路在提升、下降方面比较便捷，能够迅速地将上端的进风口放置到合适的海拔高度，抽取温度适当的空气。其中，空气输送管路1可以选用塑料、纺织物、纸或多种材质复合制成。同时，风机2设置在空气输送管路1的顶端，由电机驱动。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，空气输送管路1上设置有旋翼机(未标注)和/或气球3，用于悬停所述空气输送管路1或者改变所述空气输送管路1上端口的高度。其中，提升装置还可以选用塔架等其他装置。在本实施例中，利用旋翼机和/或气球3，采用合适的操作方法，即可准确、快速地改变空气输送管路1上端口的高度，并且能够根据需要，改变空气输送管路1上端口在平面中上的位置。

实施例二：

在本实施例的可选方案中，如图2所示，另外，空气输送管路1还可以设计为固定形状的硬质管道。在本实施例中，在风量和风速较大的区域，为了减少横向风对空气输送管路1的干扰，应该将空气输送管路1制作成为硬质管道，固定安装在地面上。这样的结构能够大大减少对空气输送管路1的监控和维护成本。其中，空气输送管路1可以选用金属、水泥或多种材质复合制成。

在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，空气温度调节装置还包括安装于硬质管道的顶部的叶轮组件4和传动组件9。其中，叶轮组件4包括用于风向控制导向的风向标、将风能转化为机械能的叶轮；传动组件9为传输扭矩的锥齿轮组。在本实施例中，任意水平方向的风都能通过叶轮组件4将风能转化为锥齿轮组的扭矩，进而驱动位于硬质管道顶部的送风风机2，抽取高空的空气。

在本实施例的可选方案中，进一步地，空气输送管路1的横断面的形状为圆形、椭圆形、多角形、方形和/或长方形。在本实施例中，不同的横断面形状，能够适应不同场合的需要。其中，空气输送管路1的截面积在1平方米至1000平方米之间，更优选在5至500平方米之间，再优选在10平方米-200平方米之间。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，风机2由变频电机5驱动。在本实施例中，变频电机5能够改变风机2的转速，进而改变空气输送量和输送速率。输送的风量可以任意调节，满足不同风量需求，具有节能、降低污染的特点，可应用于地面区域、地上区域、建筑内或者固定设施内。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，空气输送管路1的进风口形状为喇叭口型，进风口地方向可调节。在本实施例中，由于高空中自然风速较高，安装于空气输送管路1上端口的风机2，在高速空气或者电机的驱动下，将高空空气输送到地面或所需要冷却的区域，可以极大节约能源，并不对环境产生负面影响。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，空气输送管路1上设置有避雷装置8。由于高空中气候环境多变，避雷装置8能够降低空气输送管路1的故障风险，延长空气温度调节装置的使用寿命。

采用上述空气温度调节装置，输送的空气温度可以任意调节，不需要消耗制冷能量，输送的风量可以任意调节，满足不同风量需求，对待调节空气温度的区域进行降温。特别地，需要在空气输送管路1的下端设置一个缓冲罐6，在缓冲罐6上设置多个送风管道7，由送风管道7将来自高空的空气输送到位于不同楼层或者区域的被调节区域。

例如，本实用新型的空气温度调节装置安装在某高度为海拔1500米的山顶，为山下一个建筑群降温，建筑群面积4万平方米，建筑群内部容积为12万立方米，地面气温为33℃，根据温度测量，当地海拔1500米的空气温度为23℃，海拔2000米的空气温度为20℃，将空气输送管路1的上端口即进风口设置在山顶，建筑群空气进口为空气输送管路1的下端口，上端口安装风量为48万立方米/小时的风机2，由于空气输送管路1与外部热交换，空气输送管路1下端出风温度为24℃，建筑群换风量为4次/小时，建筑群内部人员及建筑物内部热源及外部传热热功率如果为30万瓦。

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℃，计算可知建筑群内空气每小时升高温度6.96℃，四次换气，每次升温为6.96/4＝1.74℃，因此可以使建筑群温度保持在24+1.74＝25.74℃。

功率＝风量*风压/(3600*风机2效率*机械传动效率*1000)＝480000*1300*9.81/(3600*0.82*0.95*1000)＝2182KW，空调机的制冷每平方米按照150W计算，4万平方米则功率为150*40000＝6000kw*0.75＝4000KW，可见节约了1818KW的电能，同时还不会产生新的热能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。