适用于其中的热调节的模块化建筑结构的制作方法

1.本发明总体上涉及模块化建筑结构，并且更具体地涉及包括阀系统的模块化建筑结构，该阀系统可操作地适于控制暖通空调(hvac)需求以根据全年发生的气候变化来调节结构内的热条件。本发明进一步涉及一种用于操作模块化建筑结构的阀系统的方法。


背景技术：

2.在结构内具有热条件调节的模块化建筑结构是已经存在的。
3.例如，es1198233u公开了一种模块化建筑结构，其包括多个面板，面板的若干侧适于连接到彼此以便形成网格穹顶。每个面板包括附接在间隔物的两侧上的第一嵌板和第二嵌板。间隔物包括形成第一嵌板与第二嵌板之间的内部空间的周边壁。孔口穿过周边壁布置，使得当面板连接到彼此时，它们相应的内部空间与彼此流体连通以便形成通风室。网格穹顶的基部处的下面板包括朝向穹顶的外部布置的空气入口，并且气流穿透这些空气入口，气流通过通风室循环到布置在穹顶的顶部处的上面板中的空气出口。
4.这种模块化建筑结构的一个缺点源于这样的事实，即通风室仅与模块化建筑结构外部的空气流体连通，这可能仅在一定程度上影响穹顶内的热条件。
5.jp2014051827公开了一种可抑制穹顶结构内结露水的穹顶状结构。为此，穹顶结构包括分别布置在穹顶结构的下部和上部上的进气端口和排气端口，以及从进气端口延伸到排气端口以促进穹顶壁和竖立壁内的通风的通风层。穹顶结构进一步包括位于圆屋顶下方的通风结构，以将空气从穹顶结构的室内抽到室外部。
6.然而，穹顶结构仅适用于结构的内部的冷却和换气。因此，这种结构不适用于根据全年发生的气候变化来调节温度。
7.因此，本发明的一个目的在于提供一种模块化建筑结构，其包括用于其结构内的最佳生活环境不受全年气候变化影响的hvac系统。
8.本发明的另一个目的在于提供一种模块化建筑结构，该模块化建筑结构的构成其结构的部分易于制造和组装在一起。


技术实现要素：

9.这些目标通过模块化建筑结构实现，该模块化建筑结构包括框架，该框架包括多个杆和将多个杆互连在一起的中枢连接器。该框架包括由多个杆中的对应杆界定的空白空间。模块化建筑结构还包括多个面板，其中一个面板安装在每个空白空间内，并且连接到框架以便创建内部。模块化建筑结构进一步包括气室层，空气可在气室层内循环。气室层形成内部的壁的至少一部分。
10.至少一个上阀系统安装在模块化建筑结构的上部部分中，而至少一个下阀系统安装在模块化建筑结构的下部部分中。至少一个上阀系统和下阀系统可选择性地致动以执行以下功能中的任何：a)通过至少一个下阀系统将模块化建筑结构外部的空气吸入到气室层中，并且通
过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到模块化建筑结构外部，b)通过至少一个下阀系统将内部内的空气吸入到气室层中，并且通过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到内部中，c)将气室层和内部与外部密封，使得气室层充当用于内部的绝缘体层，d)通过至少一个下阀系统将内部内的空气吸入到气室层中，并且通过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到模块化建筑结构外部，同时内部通过至少一个下阀系统与模块化建筑结构外部的空气流体连通，e)通过至少一个下阀系统将模块化建筑结构外部的空气吸入到气室层中，并且通过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到内部中，同时内部通过至少一个下阀系统与模块化建筑结构外部的空气流体连通，以及f)分别通过至少一个上阀系统和至少一个下阀系统在模块化建筑结构外部的空气与内部的上部和下部之间创建第一空气连通和第二空气连通。
11.在实施例中，至少一个下阀系统是包括热交换器的阀系统。该阀系统包括壳体，该壳体布置在气室层上游并且从外部朝向建筑结构的内部延伸，以冷却从外部进入气室层的空气，或加热从外部或从建筑结构的内部进入气室层的空气。
12.在实施例中，壳体包括水室和安装在水室内的至少一个芯。水室包括经由包括泵系统的闭环水回路与布置在模块化建筑结构的基部上的水箱流体连通的入口和出口。
13.在实施例中，壳体包括限定与至少一个芯流体连通的开口的第一阀瓣壳体部分、第二阀瓣壳体部分和第三阀瓣壳体部分。该阀系统包括可枢转地安装在相应的第一阀瓣壳体部分、第二阀瓣壳体部分和第三阀瓣壳体部分内的外阀瓣、内阀瓣和气室阀瓣。每个阀瓣布置成受致动以从打开构造变为关闭构造并且反之亦然，以根据所述功能a)至f)中的所选功能激活至少一个下阀系统。
14.在实施例中，具有热交换器的至少一个下阀系统包括安装在水室内的第一纵向芯和第二纵向芯。第一纵向芯和第二纵向芯彼此垂直延伸。
15.在实施例中，至少一个下阀系统包括安装在第一纵向芯和/或第二纵向芯的远端附近或远端处的风扇。
16.在实施例中，至少一个芯或第一芯和第二芯由包括蜂窝结构的陶瓷或任何其它亲水性多孔材料制成。
17.在实施例中，气室层基本上形成所述内部的整个外表面。
18.在实施例中，所述面板中的一些或所有各自包括包含外嵌板连接器的外嵌板和包含内嵌板连接器的内嵌板。外嵌板连接器连接到不同中枢连接器的对应外嵌板连接部分，而内嵌板连接器连接到所述不同中枢连接器中同一中枢连接器的对应内嵌板连接部分。
19.在实施例中，面板的外嵌板和内嵌板各自包括n个直线边。外嵌板和内嵌板分别包括分别安装在外嵌板和内嵌板的两个直线边的会聚部分上的n个外嵌板连接器和n个内嵌板连接器。
20.在实施例中，n是选自3与8之间的数字。
21.在实施例中，一些或所有面板包括安装在外嵌板与内嵌板之间的至少一个中间嵌板。
22.在实施例中，至少一个中间嵌板和/或外嵌板和/或内嵌板选自太阳能电池面板、
光伏/热(pvt)面板、集热器面板、加热玻璃、智能玻璃、绝缘面板和透明面板/嵌板之间。
23.在实施例中，智能玻璃构造成从透明变为半透明或不透明，并且反之亦然。智能玻璃电连接到功率源和控制智能玻璃的外观的控制单元。
24.在实施例中，模块化建筑结构进一步包括基部，该基部包括多根棒状物和在水平面中将多根棒状物互连在一起的连接器。多根棒状物连接到框架的下部。填充有液体的一个或多个平板或水箱安装在基部上来为模块化建筑结构带来稳定性。
25.在实施例中，第一热条件传感器安装在内部内，并且第二热条件传感器位于模块化建筑结构外部。至少一个上阀系统和下阀系统构造成根据由第一热条件传感器和第二热条件传感器感测到的热条件而受电致动。
26.本发明的另一方面涉及一种用于操作模块化建筑结构的至少一个上阀系统和下阀系统的方法，以便在第一时间段期间将内部内的空气通过至少下阀系统吸入到气室层中，并且通过所述上阀系统将上升空气从气室层排出到内部中，以增加内部内的温度。
27.在实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作至少一个上阀系统和下阀系统，以便通过至少一个下阀系统将模块化建筑结构外部的空气吸入到气室层中，并且通过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到内部中，同时内部通过至少一个下阀系统与模块化建筑结构外部的空气流体连通。
28.在实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作至少一个上阀系统和下阀系统，以便使气室层和内部与外部密封，使得气室层充当绝缘体层。
29.在实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作至少一个上阀系统和下阀系统，以便分别通过至少一个上阀系统和至少一个下阀系统在模块化建筑结构外部的空气与内部的上部和下部之间创建第一空气连通和第二空气连通。
30.在实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作至少一个上阀系统和下阀系统，以便通过至少一个下阀系统将模块化建筑结构外部的空气吸入到气室层中，并且通过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到模块化建筑结构外部。
31.在实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作至少一个上阀系统和下阀系统，以便通过至少一个下阀系统将内部内的空气吸入到气室层中，并且通过至少一个上阀系统将上升空气从气室层排出到模块化建筑结构外部，同时内部通过至少一个下阀系统与模块化建筑结构外部的空气流体连通。
附图说明
32.借助于通过举例给出并且通过附图所示的若干实施例的描述，将更好地理解本发明，在附图中：-图1示出了根据实施例的模块化建筑结构的透视图；-图2示出了图1的模块化建筑结构从另一角度的透视图；-图3示出了根据另一个实施例的模块化建筑结构的框架的透视图；-图4示出了连接到基部结构的图3的框架；-图5示出了图3框架的类似视图，其中一些面板附接到框架；-图6示出了图5的面板的分解视图；-图7示出了两个模块的透视图，该模块包括安装在图3的框架的两个相邻腔内的两个相邻面板和将面板固定到框架和相邻面板的结构；-图8示出了图7的分解视图，-图9示出了两个相邻模块的截面视图；-图9a示出了图9的两个相邻面板之间的连接结构的放大视图；-图10示出了根据另一个实施例的没有面板的模块化建筑结构的透视图；-图11示出了带有面板的图10的类似视图；-图12示出了图11沿线a-a的截面视图；-图13示出了图10和11的中枢连接器的透视图，以及连接到中枢连接器的外嵌板、内嵌板和中间嵌板的局部视图；-图14示出了图13的截面视图；-图15示出了面板的嵌板的透视图；-图16示出了图15的侧视图；-图17示出了根据实施例的模块化建筑结构的截面视图；-图18a至18f示出了模块化建筑结构的示意性截面视图，其具有根据用于调节模块化建筑结构内的热条件的不同设置而处于不同构造的上阀系统和下阀系统，-图19示出了模块化建筑结构的示意性截面视图，该模块化建筑结构包括带有用于优化结构的内部中的热调节的热交换器的上阀系统和下阀系统，-图20示出了包括热交换器的下阀系统的详细截面视图，以及-图21a至21d示出了根据用于调节模块化建筑结构内的热条件的不同构造的图20的下阀系统的截面视图。
具体实施方式
33.根据实施例并且参看图1-4，模块化建筑结构10包括多个面板20，它们借助于连接相接部34连接到彼此。如图3中所示，这些面板20由框架12支承，框架12包括由中枢连接器16互连的多个杆14，例如铝杆。
34.框架12的构造取决于面板的形状。在图3的所示实施例中，杆14以一种方式连接到彼此以形成多个三角形腔，三角形面板如图5中所示安装在三角形腔内。框架12的构造可适于支承其它形状的面板，诸如正方形、矩形、五边形、六边形或任何其它规则或不规则的多边形形状。模块化建筑结构10可用作温室，并且可包括水培系统。
35.参看图4，框架12连接到基部50，基部50包括多根棒状物52和在水平面中将多根棒状物52互连在一起的连接器54。这些棒状物52的一些末端连接到框架12的杆14。为了给模块化建筑结构10带来稳定性，填充有液体的一个或多个平板或水箱56安装在模块化建筑结构的基部50上，例如在其中心部分上和/或沿其周边。
36.如图6中所示，模块化建筑结构10的每个面板20包括三角形框架24、三角形外嵌板22a和三角形内嵌板22b。外嵌板22a和内嵌板22b可为例如pmma玻璃(丙烯酸玻璃)。外嵌板22a的每一侧安装在靠近框架24的上侧24b设置的第一纵向凹槽28a内，而内嵌板22b的每一
侧安装在靠近框架的下侧24a设置的第二纵向凹槽28b内。因此，一旦外嵌板22a和内嵌板22b以及框架24组装在一起，则在外嵌板22a与内嵌板22b之间创建空气空间。矩形框架24的每一侧包括从空气空间25延伸到框架24的外表面的一个或多个孔口26。
37.在其它实施例中，框架12可具有不同的形状以保持如上所述的任何形状的面板。
38.如下文详述，连接到彼此的所有面板20的内嵌板22b限定了内部40，而每个面板20的空气空间25与每个相邻面板的空气空间流体连通以创建气室层44(参见图18a-18f)。气室层44基本上覆盖内部40的整个外表面。在另一个实施例中，气室层可仅覆盖内部40的外表面的一部分。
39.如图1中所示，模块化建筑结构10可包括一个或多个门60。这些门可为例如具有单层玻璃的常规门。因此，与门相邻的面板框架的侧面密封，使得气室层绕过门。在未示出的实施例中，模块化建筑结构还可包括一个或多个常规窗户。至于门，面板的框架的与窗户相邻的侧面密封，使得气室层绕过窗户。
40.图7示出了两个模块的透视图，该模块包括安装在图3的框架的两个相邻腔内的两个相邻面板和将面板固定到框架和相邻面板的结构。
41.参看图8和图9，两个相邻的三角形面板20通过连接界面34连接在一起，以创建密封腔35，该密封腔通过相应相邻框架的孔口26与相邻面板20的相应空气空间25流体连通。相邻框架24一起形成杆接收部分30，框架12的相应杆14安装到杆接收部分30中以将面板20固定到框架12。
42.在实施例中，至少一个中间嵌板22c可安装在外嵌板22a与内嵌板22b之间。模块化建筑结构10的一些或每个面板的至少一个中间嵌板22c可为例如玻璃，其构造成当电压施加到玻璃时从透明变为半透明或不透明，并且反之亦然。根据一些实施例，模块化建筑结构的一些或每个面板的外嵌板22a和/或内嵌板22b也可为构造成如上所述改变外观的玻璃。
43.因此，玻璃可电连接到功率源和控制单元以便控制玻璃的外观。因此，模块化建筑结构10的一些或每个面板可阻挡入射光，以便在外嵌板22a和/或内嵌板22b和/或中间嵌板22c受到电控制而变得不透明时遮挡结构10的内部40的一部分。
44.在另一个实施例中，模块化建筑结构10的一些或每个面板20的至少一个中间嵌板22c可为电连接到电池(未示出)的太阳能面板，以便储存由太阳能面板产生的电力。一些或每个面板20的外嵌板22a和/或内嵌板22b也可为太阳能面板以增加电力的产生。在其它实施例中，模块化建筑结构10的一些或每个面板20的外嵌板22b和/或内嵌板22a和/或一个或多个中间嵌板22c可在太阳能电池面板、光伏/热(pvt)面板、集热器面板、加热玻璃、智能玻璃、绝缘面板和透明面板/嵌板之间选择。
45.根据如图10至16中具体所示的另一个实施例，模块化建筑结构10的每个或一些面板20至少包括外嵌板22a和内嵌板22b。如图14-16中所示，外嵌板22a和内嵌板22b各自包括若干嵌板连接器23a,23b。如图15中具体所示，外嵌板22a和内嵌板22b的嵌板连接器23a,23b各自分别安装在外嵌板22a和内嵌板22b的两个直线边的会聚部分上。
46.对于图1至9a中所示的实施例，面板可包括至少一个中间嵌板22c。外嵌板22a和/或内嵌板22b和/或至少中间嵌板22c可在太阳能电池面板、光伏/热(pvt)面板、集热器面板、加热玻璃、智能玻璃、绝缘面板和透明面板/嵌板之间选择。
47.如果外嵌板22a和/或内嵌板22b和/或至少一个中间嵌板22c是构造成从透明变为
半透明或不透明并且反之亦然的智能玻璃，则玻璃电连接到功率源和控制智能玻璃的外观的控制单元。如图14中所示，每个面板20可包括电连接模块21，以电互连相邻的中间面板，诸如太阳能电池面板、光伏/热(pvt)面板、加热玻璃和智能玻璃。每个面板20可包括附加的连接模块(未示出)以电互连相邻的外嵌板22a和/或相邻的内嵌板22b。
48.如图12和15中具体所示，面板20的外嵌板22a、内嵌板22b和中间嵌板22c(如果有的话)中的每一个都包括保护框架22d。
49.参看图11、13-14，每个外嵌板22a的嵌板连接器23a连接到不同中枢连接器16的对应外嵌板连接部分18a，而同一面板20的每个内嵌板22b的嵌板连接器23b连接到所述不同中枢连接器16中同一中枢连接器的对应内嵌板连接部分18b。中枢连接器16还包括杆连接部分17以将中枢连接器与多个杆14互连以竖立框架12。
50.参看图12，第一连接相接部20a、第二连接相接部20b和第三连接相接部20c安装成分别将任意两个相邻面板20的外嵌板22a、内嵌板22b和中间嵌板22c连接在一起，以便创建气室层44。如图11中具体所示(仅连接相接部20a在该图中可见)，第一连接相接部20a、第二连接相接部20b和第三连接相接部20c因此创建面板20，该面板包括与任何相邻面板的内部空间空气连通的内部空间。
51.尽管在图10至16所示的实施例中，面板20具有带三个边的三角形形状，但每个面板的边数可根据针对模块化建筑结构的所选设计而变化。因此，面板的外嵌板和内嵌板可包括n个直线边。在该构造中，外嵌板和内嵌板分别包括分别安装在外嵌板和内嵌板的两个直线边的会聚部分上的n个外嵌板连接器和n个内嵌板连接器。n可为例如选自4与8之间的数字。
52.该特定实施例具有便于构建模块化建筑结构10的优点，因为一旦借助于梯子竖立，则外嵌板22a、内嵌板22b和中间嵌板22c(如果有的话)可简单地从框架12内悬挂。
53.图17示出了自给自足的模块化建筑结构10，其包括用于发电的太阳能面板70和风车80、用于集水的天沟90、用于储存水的水箱56和从基部50延伸并且与地面和内部40空气连通以便将冷空气引入到内部40中的地面冷却通道95。
54.如图18a至18e中所示，根据上述实施例中任何的模块化建筑结构10包括一个或多个上阀系统46a和下阀系统46b。若干阀系统可沿模块化建筑结构10的上部部分和下部部分的周边安装以调节内部40内的热条件。例如，对于包括例如图10中所示的十边形基部50的模块化建筑结构，下阀系统46b可安装在基部的每一侧上而总共是十个阀系统，并且对应数目的上阀系统46a可安装在模块化建筑结构的上部上。
55.上阀系统46a和下阀系统46b包括将随后根据优选实施例详细描述的若干阀瓣，由此阀系统整合热交换器以优化热调节。上阀系统46a和下阀系统46b可手动或电动致动。在后一种情况下，诸如温度或湿度传感器的第一天气传感器可安装在内部40内，并且第二天气传感器可安装在模块化建筑结构外部。这些天气传感器可与控制单元通信，该控制单元包括处理器，该处理器配置成执行程序以基于第一天气传感器和第二天气传感器的输出通过致动装置选择性地致动上阀系统和下阀系统，以便在内部40内达到期望的热舒适度。
56.图18a示出了在冷却和换气设置中的上阀系统46a和下阀系统46b的阀瓣的位置。在该设置中，模块化建筑结构内的空气通过下阀系统46b吸入到气室层44中，并且沿气室层44的上升空气通过上阀系统46a从气室层44排出到模块化建筑结构外部，而内部40通过下
阀系统46b与模块化建筑结构外部的空气流体连通。冷却和换气设置可优选在温度适中的夏日使用。
57.图18b示出了在加热和换气设置中的上阀系统46a和下阀系统46b的阀瓣的位置。在该设置中，模块化建筑结构外部的冷空气通过下阀系统46b吸入到气室层44中，并且由于压降而沿气室层44驱动的上升空气归因于温室效应而加热，并且然后通过上阀系统46a从气室层44排出到内部40中，同时内部40通过下阀系统46b与模块化建筑结构外部的空气流体连通。加热和换气设置可优选在寒冷的冬日使用。
58.图18c示出了在平衡和换气设置中的上阀系统46a和下阀系统46b的阀瓣的位置，以分别通过上阀系统46a和下阀系统46b在模块化建筑结构10外部的空气分别与内部40的上部和下部之间创建第一空气连通和第二空气连通。根据该设置，模块化建筑结构的内部40中的温度将调整至外部温度，从而避免来自气室层的任何加热。平衡和换气设置可优选在炎热的夏日使用。
59.图18d示出了在冷却设置中的上阀系统46a和下阀系统46b的阀瓣的位置，由此气室层44的下端和上端与模块化建筑结构10外部的空气流体连通，而结构的内部40与外部密封。
60.在此设置中，模块化建筑结构10外部的空气吸入气室层44的下部部分中，并且通过正浮力在气室层44内被向上驱动。在该冷却设置中，来自气室层44的空气由温室效应加热，由于压降而排出并且用新鲜空气更新。冷却设置可优选在温度适中的夏日使用。
61.模块化建筑结构10可包括烟囱48，以增加建筑结构10的高度和浮力，以便加速气室层44中的空气循环来实现更有效的对流热传递。根据其它实施例的模块化建筑结构可包括第二层(阁楼设计)以增加建筑结构10的高度和浮力。
62.图18e示出了在加热设置中的上阀系统46a和下阀系统46b的阀瓣的位置，由此气室层44的下端和上端与内部40内的空气流体连通，而内部40与外部密封。在该冷却设置中，气室层中的上升冷空气将由于温室效应而加热，并且归因于压降而排入到内部40中。加热设置可优选在寒冷、晴朗的冬日使用。
63.图18f示出了在稳定设置中的上阀系统46a和下阀系统46b的阀瓣的位置，由此气室层44和结构的内部40与外部密封。在该设置中，气室层44充当绝缘体层以保护内部免受外部寒冷温度的影响。稳定设置可优选在夜间使用。
64.在有利的实施例中，如图19中所示的模块化建筑结构包括具有热交换器的上阀系统和下阀系统100，热交换器适于根据外部的热条件和内部40中的期望温度有效地调节结构的内部40内的热条件。
65.参看图20，具有热交换器的阀系统100适于布置在模块化建筑结构的下部上。阀系统100包括具有第一本体部分101a和第二本体部分101b的壳体101，第二本体部分101b与第一本体部分形成一体部分并从其垂直延伸。第一本体部分101a安装成从外部延伸到内部40中，而第二本体部分101b布置在气室层44的下部部分内。由诸如陶瓷的亲水性多孔材料制成的第一芯102a和第二芯102b布置在相应的第一本体部分101a和第二本体部分101b上。第一芯102a和第二芯102b可具有例如圆柱形状，并且可有利地由具有蜂窝结构的陶瓷制成以增加用于增加热交换的表面。
66.第一芯102a和第二芯102b相对于彼此布置以形成气腔114，以用于允许这些第一
芯与第二芯之间的空气连通。壳体101的第一本体部分101a围绕第一芯102a限定水室106，该水室可具有例如环形形状。水室106包括经由包括连接到水室106的入口108a和出口108b的泵系统的闭环水回路(未示出)与如前所述的模块化建筑结构的水箱56流体连通的入口108a和出口108b。因此，水可通过入口108a从水箱56中抽出而流入到水室106的底部部分以部分地浸湿第一芯102a。第一芯102a和第二芯102b接触以确保第二芯102b部分地浸有水，因为水可通过毛细作用从第一芯102a通过其接触界面吸入到第二芯102b中。因此，空气仍然可流过第一芯102a和第二芯102b，因为它们没有完全浸有水。取决于上述不同的设置，水箱56可填充有热水或冷水。在未示出的实施例中，模块化建筑结构可包括分别填充有热水和冷水的第一水箱和第二水箱。具有热交换器的阀系统可布置成根据设置选择性地与第一水箱或第二水箱流体连通。
67.阀系统100包括外阀瓣104a、内阀瓣104b和气室阀瓣104c，它们可枢转地安装在限定与相应第一芯102a和第二芯102b流体连通的开口的相应第一阀瓣壳体部分105a、第二阀瓣壳体部分105b和第三阀瓣壳体部分105c内。每个阀瓣104a,104b,105b布置成电致动以从打开构造变为关闭构造，并且反之亦然。在打开构造中，空气可循环通过由相应的阀瓣壳体部分105a,105b和105c限定的开口，而在关闭构造中，阀瓣密封开口以防止空气循环通过开口。
68.阀系统可进一步包括安装在第一芯102a与内阀瓣104b之间的风扇112。风扇112在具有被动冷却/加热的设置中关闭，或在需要更快和/或更有效地冷却/加热建筑物结构的内部40的场景中打开。
69.图21a示出了处于冷却构造中以实现图18d中所示的冷却设置的具有热交换器的阀系统100。水箱56填充有冷水，并且经由闭环水回路与阀系统100的水室106流体连通，使得第一芯102a和第二芯102b部分浸有冷水。外阀瓣104a和气室阀瓣104c操作成以使外部空气与气室层44流体连通，同时内阀瓣104b操作成以防止空气进入模块化建筑结构的内部。因此，空气可从外部依次流过壳体部分105a的开口、第一芯102a的一部分、气腔114、空气沿其冷却的第二芯102b、壳体部分105c的开口并且进入到气室层44中。
70.图21b示出了处于冷却和换气构造中以实现图18a中所示的冷却和换气设置的具有热交换器的阀系统100。外阀瓣104a、气室阀瓣104c和内阀瓣104c操作成以使外部空气与气室层44和建筑结构的内部流体连通。因此，热空气可从外部流过阀瓣壳体部分105a的开口、第一芯102a的一部分、气腔114，于是气流分开以一方面向上流入到如上所述的气室层44中以用于冷却设置，并且另一方面通过空气沿其冷却的第一芯102a、阀瓣壳体部分105b的开口并且进入到建筑结构的内部40中。
71.图21c示出了处于加热构造中以实现图18e中所示的加热设置的具有热交换器的阀系统100。水箱56填充有热水，并且经由闭合回路与阀系统100的水室106流体连通，使得第一芯102a和第二芯102b部分地浸有热水。内阀瓣104b和气室阀瓣104c操作成以使建筑结构的内部40与气室层44流体连通，同时外阀瓣104a操作成以防止空气从模块化建筑结构的内部40流出到外部。因此，空气可从内部40依次流过阀瓣壳体部分105b的开口、空气沿其升温的第一芯102a、气腔114、空气温度沿其进一步升高的第二芯102b、阀瓣壳体部分105c的开口并且进入到气室层44中。
72.图21d示出了处于加热和换气构造中以实现加热设置的具有热交换器的阀系统
100，该设置与图18b中所示的配备有不含热交换器的阀系统的模块化建筑结构的加热和换气设置略有不同。这是因为具有图19中示意性所示实施例的模块化建筑结构的热交换器的阀系统100显著改进了空气温度的变化，允许空气甚至不必穿过气室层就可加热，空气在气室层内可能会由来自太阳的辐射进一步加热。
73.如图21d中所示，外阀瓣104a、气室阀瓣104c和内阀瓣104b操作成使外部空气与气室层44和建筑结构的内部40流体连通。因此，冷空气可从外部流过阀瓣壳体部分105a的开口、第一芯102a的一部分、气腔114，于是气流分开以一方面向上流过空气沿其升温的第二芯102b、壳体部分105c的开口并且进入到气室层44中，并且另一方面通过空气沿其升温的第一芯102a、阀瓣壳体部分105b的开口并且进入到建筑结构的内部40中。
74.本领域技术人员将很容易地采用如图20中所示的具有热交换器的下阀系统100来执行图19的具有热交换器的上阀系统100的功能，以实现图18a至18f中所示的不同设置。附图标记列表10模块化建筑结构12框架14杆16中枢连接器17杆连接部分18a外嵌板连接部分18b内嵌板连接部分18c中间嵌板连接部分20面板22a外嵌板22b内嵌板21电连接模块22c中间嵌板22d保护框架23a外嵌板连接器23b内嵌板连接器23c中间嵌板连接器20a,20b,20c连接相接部24框架24a下侧24b上侧24c内侧25空气空间26孔口28嵌板连接器28a,28b第一凹槽和第二凹槽30杆接收部分
34连接相接部35密封腔40内部44气室层46a上阀系统46b下阀系统烟囱50基部52棒状物54连接器56水箱60门70太阳能面板80风车90天沟95地面冷却通道100具有热交换器的阀系统101壳体101a,101b第一本体部分和第二本体部分102a,102b第一芯和第二芯104a外阀瓣104b内阀瓣104c气室阀瓣105a,105b,105c阀瓣壳体部分106水室108a入口108b出口110水箱112风扇114气腔

技术特征：
1.模块化建筑结构(10)，包括：框架(12)，其包括多个杆(14)和将所述多个杆(14)互连在一起的中枢连接器(16)，所述框架(12)包括由所述多个杆中的对应杆(14)界定的空白空间,多个面板(20)，其中一个面板(20)安装在每个空白空间内，并且连接到所述框架(12)以便创建内部(40)，气室层(44)，空气能够在所述气室层内循环，所述气室层(44)形成所述内部(40)的外表面的至少一部分，安装在所述结构的上部部分中的至少一个上阀系统(46a；100)，以及安装在所述结构(40)的下部部分中的至少一个下阀系统(46b；100)，其中，所述至少一个上阀系统(46a；100)和下阀系统(46b；100)能够选择性地致动以执行以下功能a)至f)中的任何：a)通过所述至少一个下阀系统(46b)将所述模块化建筑结构(10)外部的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46a)将上升空气从所述气室层(44)排出到所述模块化建筑结构(10)外部，b)通过所述至少一个下阀系统(46b)将所述内部(40)内的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46b)将所述上升空气从所述气室层排出到所述内部(40)中，c)将所述气室层(44)和所述内部(40)与所述外部密封，使得所述气室层充当绝缘体层，d)通过所述至少一个下阀系统(46b)将所述内部(40)内的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46a)将所述上升空气从所述气室层(44)排出到所述模块化建筑结构(10)外部，同时所述内部(40)通过所述至少一个下阀系统(46b)与所述模块化建筑结构外部的空气流体连通，e)通过所述至少一个下阀系统(46b)将所述模块化建筑结构(10)外部的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46a)将所述上升空气从所述气室(44)排出到所述内部(40)中，同时所述内部(40)通过所述至少一个下阀系统(46b)与所述模块化建筑结构外部的空气流体连通，以及f)分别通过所述至少一个上阀系统(46a)和所述至少一个下阀系统(46b)在所述模块化建筑结构(10)外部的空气与所述内部(40)的上部和下部之间创建第一空气连通和第二空气连通。2.根据权利要求1所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述至少一个下阀系统是具有热交换器的阀系统(100)，所述阀系统(100)包括壳体(101)，所述壳体布置在所述气室层(44)上游并且从外部朝向所述建筑结构(10)的内部(40)延伸，以冷却从所述外部进入气室层(44)的空气，或加热从所述外部或从所述建筑结构(10)的内部(40)进入所述气室层(44)的空气。3.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述壳体(101)包括水室(106)和安装在所述水室(106)内的至少一个芯(102a,102b)，所述水室(106)包括优选经由包括泵系统的闭环水回路与布置在所述模块化建筑结构(10)的基部(50)上的水箱(56)流体连通的入口(108a)和出口(108b)。
4.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述壳体(101)包括限定与所述至少一个芯(102a,102)流体连通的开口的第一阀瓣壳体部分(105a)、第二阀瓣壳体部分(105b)和第三阀瓣壳体部分(105c)，所述阀系统(100)包括可枢转地安装在相应的第一阀瓣壳体部分(105a)、第二阀瓣壳体部分(105b)和第三阀瓣壳体部分(105c)内的外阀瓣(104a)、内阀瓣(104b)和气室阀瓣(104c)，每个阀瓣(104a,104b,105b)布置成受致动以从打开构造带至关闭构造并且反之亦然，以根据所述功能a)至f)中的所选功能激活所述至少一个下阀系统(100)。5.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，具有热交换器的所述至少一个下阀系统(100)包括安装在所述水室(106)内的第一纵向芯(102a)和第二纵向芯(102b)，所述第一纵向芯(102a)和所述第二纵向芯(102b)彼此垂直延伸。6.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述至少一个下阀系统(100)包括安装在所述第一纵向芯(102a)和/或所述第二纵向芯(102b)的远端附近或远端处的风扇(112)。7.根据权利要求3至权利要求6中任一项所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述至少一个芯或所述第一芯(102a)和第二芯(102b)由包括蜂窝结构的陶瓷或任何其它亲水性多孔材料制成。8.根据任一前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述气室层(44)基本上形成所述内部(40)的整个壁。9.根据任一前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述面板(20)中的一些或所有各自包括包含外嵌板连接器(23a)的外嵌板(22a)和包含内嵌板连接器(23b)的内嵌板(22b)，所述外嵌板连接器(23a)连接到不同中枢连接器(16)的对应外嵌板连接部分(18a)，所述内嵌板连接器(23b)连接到所述不同中枢连接器(16)中同一中枢连接器的对应内嵌板连接部分(18b)。10.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述面板(20)的外嵌板(22a)和内嵌板(22b)各自包括n个直线边，所述外嵌板(22a)和所述内嵌板(22b)分别包括分别安装在所述外嵌板(22a)和所述内嵌板(22b)的两个直线边的会聚部分上的n个外嵌板连接器(23a)和n个内嵌板连接器(23b)。11.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，n是选自3与8之间的数字。12.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，一些或所有所述面板(20)包括安装在所述外嵌板(22a)与所述内嵌板(22b)之间的至少一个中间嵌板(22c)。13.根据前述权利要求12所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述至少一个中间嵌板(22c)和/或所述外嵌板(22a)和/或所述内嵌板(22b)选自太阳能电池面板、光伏/热(pvt)面板、集热器面板、加热玻璃、智能玻璃、绝缘面板和透明嵌板之间。14.根据前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，所述智能玻璃构造成从透明变为半透明或不透明，并且反之亦然，所述智能玻璃电连接到功率源和控制所述智能玻璃的外观的控制单元。15.根据任一前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)，其特征在于，热条件传感器安
装在所述内部(40)内，并且第二热条件传感器位于所述建筑结构(10)外部，并且其中所述至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)构造成根据由所述第一热条件传感器和所述第二热条件传感器感测到的热条件而受到电致动。16.用于操作根据任一前述权利要求所述的模块化建筑结构(10)的至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)的方法，以便在第一时间段期间将所述内部(40)内的空气通过所述至少下阀系统(46b)吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述上阀系统(46a)将所述上升空气从所述气室层(44)排出到所述内部(40)中，以增加所述内部(40)内的温度。17.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作所述至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)，以便通过所述至少一个下阀系统(46a)将所述模块化建筑结构(10)外部的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46a)将所述上升空气从所述气室层(44)排出到所述内部(40)中，同时所述内部(40)通过至少一个下阀系统(46b)与所述模块化建筑结构外部的空气流体连通。18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作所述至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)，以便使所述气室层(44)和所述内部(40)与所述外部密封，使得所述气室层充当绝缘体层。19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作所述至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)，以便分别通过所述至少一个上阀系统(46a)和所述至少一个下阀系统(46b)在所述模块化建筑结构(10)外部的空气与所述内部(40)的上部和下部之间创建第一空气连通和第二空气连通。20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作所述至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)，以便通过所述至少一个下阀系统(46b)将所述模块化建筑结构(10)外部的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46a)将所述上升空气从所述气室层(44)排出到所述模块化建筑结构(10)外部。21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：在不同于所述第一时间段的第二时间段期间操作所述至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)，以便通过所述至少一个下阀系统(46b)将所述内部(40)内的空气吸入到所述气室层(44)中，并且通过所述至少一个上阀系统(46a)将所述上升空气从所述气室层(44)排出到所述模块化建筑结构(10)外部，同时所述内部(10)通过所述至少一个下阀系统(46b)与所述模块化建筑结构外部的空气流体连通。

技术总结
本发明涉及一种模块化建筑结构(10)，包括：框架(12)，其包括多个杆(14)和将多个杆(14)互连在一起的连接器(16)，框架(12)包括由所述多个杆中的对应杆(14)界定的空白空间；多个面板(20)，其中一个面板(20)安装在每个空白空间内，并且连接到框架(12)以便创建内部(40)；气室层(44)，空气可在气室层(44)内循环，所述气室层(44)形成所述内部(40)的外表面的至少一部分；安装在结构(10)的上部部分中的至少一个上阀系统(46a)；以及安装在结构(10)的下部部分中的至少一个下阀系统(46b)。至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)可选择性地操作以根据模块化建筑结构(10)外部的气象条件和内部(40)内期望的温度来调节内部(40)内的热条件。本发明还涉及一种用于操作模块化建筑结构(10)的至少一个上阀系统(46a)和下阀系统(46b)的方法。统(46b)的方法。统(46b)的方法。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：鲜猿股份公司
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2023/7/22