CN1039048C - 能调节室温的两层玻璃横轴转窗 - Google Patents

Abstract

一种能调节室温的横轴转窗。由固定窗框、转动窗框、转动窗框两侧立框上的中间横轴、固定窗框两侧立框上的斜槽及固定插销组成，转动窗框上设有两层玻璃，转动窗框上的中间横轴嵌于斜槽中，使转动窗扇可任意转动并由插销固定。这种转窗在冬季或夏季依靠改变玻璃壁面上的阳光入射角，从而调节用转窗玻璃的阳光透过率及全效受光面积。可使夏季室温降低0.75～2.45℃，冬季室温提高0.58～2.24℃。并可方便地解决高层建筑窗外玻璃的擦拭难题。

Description

本发明属于建筑采暖通风专业的无能耗太阳调节装置领域。

室内温度是室内热收入与室内热支出的动态热平衡温度，只要在原有热平衡基础上，减少室内热收入或增加室内热支出，就可以降低室温，反之则室温升高。

目前，为了在夏季降低室温，主要采用安装空调系统，或者在室内温度或湿度显著高于其他房间的房间(如厨房、浴室)安装排风扇，将热空气或湿空气排出室外，这些都要消耗电能。现在市场上有一种热反射玻璃，可以减少进入室内的太阳辐射能量的72～75％，能显著降低室温，但冬季室温也要降低，并且这种玻璃的价格比一般玻璃高得多，因而难以推广应用。为了解决楼房能安全、快速地擦拭窗外玻璃的难题，有的钢窗厂已批量生产一种有垂直转轴的玻璃窗，但它不能方便有效地调节室温，因为要想利用增大玻璃窗上的阳光入射角以减少阳光透过率来降低夏季室温，一天中需多次调节转窗的角度。根据国家设计规范规定，在冬季室内外温差大于38℃的地区，可以采用两层玻璃的窗户设计，利用两层玻璃之间的空气导热系数很小的性质，以减少冬季向室外散失的热量，提高冬季室温，但它不能通过调整阳光入射角度，来调节传入室内的太阳辐射热量。

本发明的目的是设计一种可绕横轴转动的转窗，通过调节转窗角度，就可调节射入室内的阳光辐射能量，从而达到在无能耗情况下调节室温，使室温在夏季降低，在冬季升高。

本发明的目的是这样实现的，即将活动窗扇设计成能围绕中间横轴自由转动，横轴的中心线接近水平状态，转动窗扇的窗框内外各锒嵌一层玻璃，从而在中间形成一封闭的空气隔热层；横轴设置于转动窗框两侧立框的中部，在固定窗框两侧立框上分设两斜槽，使转动窗框两侧的横轴可分别插入；固定窗框的上下横框呈圆弧状凹槽，转动窗框的上下横框呈圆弧状凸面，这样，转动窗框既能在固定窗框内自由转动，又不会形成大缝隙，从而保证转窗的封闭性，在固定窗框的一侧立框上和转动窗框的相对位置上分别设有插销和弧形插销孔板，可将转动窗框2在某一位置固定。

这种两层玻璃横轴转窗，依靠改变转窗转动角度，既可改变转窗玻璃壁面上的阳光入射角，从而调节转窗玻璃的阳光透过率。又可改变转窗玻璃在与入射阳光垂直的平面上的全效受光面积。据初步测算，与一层玻璃直立窗相比，在纬度大于30℃地区的只有朝南窗户而西墙和天花板无日照的房间，改用本发明转窗后，可使夏季室温至少降低0.75～2.45℃，(其效果随到达朝南窗户上的太阳直接辐射日总量与日照时间的增加和太阳高度角减小而增大，或者说随地区纬度的增大而增大)。可以显著减少空调系统和电扇的耗电量。冬季在纬度大于30°地区使用本发明转窗，可提高室温0.58～2.24℃，在纬度30°地区，室内有供暖装置，室内外温差为15℃时，室温可提高0.89℃以上。同时，由于本发明转窗可在固定窗框内绕横轴旋转360°，因而高层建筑内的住户也可以安全、迅速地擦净窗外侧的玻璃，从而解决了高层建筑住户擦净窗外侧玻璃的难题。

附图说明。

图1为窗玻璃的透过率与太阳光线入射角的关系曲线。

图2为两层玻璃横轴转窗示意图。

图3为图2的A-A剖面图(下面的固定窗框内无转动窗框)

下面结合附图对本发明的一个实施例进行详细说明。图1的关系曲线中，1--单层玻璃，2--双层玻璃，3--三层玻璃，纵坐标为透过系数，横坐标为太阳光入射角，说明传入室内的太阳直接辐射能量，随着阳光入射角的增大和玻璃层数的增加而减少。本发明两层玻璃横轴转窗的固定窗框1和转动窗框2由塑料制成(也可由窗用金属材料、木材或钢筋混凝土等制成)，转动窗框2上的两层玻璃用一般方法固定于窗框上，两层玻璃中间相隔80mm左右，从而形成一个密封的空气隔热层。固定窗框1和转动窗框2的最大厚度基本与墙厚相同(现在一般墙厚为240mm)，其高度和宽度视实际需要而定。转动窗框除底部外，其他厚度(180mm而底部最大厚度≥260mm，转动窗框2两侧立框上的横轴3垂直地焊在轴座4上，轴座厚3～4mm，留有4个4.2的圆孔，可用M4螺钉穿过这4个孔将轴座紧固在转动窗框2的立框的内侧面上。横轴3与轴座4均为金属件。固定窗框的两侧立框内侧分别设有斜槽7，斜槽7长约130mm，宽32mm，与水平面成10～20°角。转动窗框2通过横轴3嵌放于斜槽7中，并可围绕横轴3在固定窗框1内自由转动。固定窗框1与转动窗框2的上下转动间隙面的断面为圆弧形，即固定窗框1的上下横框为圆弧形凹槽，转动窗框2的上下横框为圆弧状凸面。固定窗框1的圆弧形凹槽的半径较转动窗框2的圆弧状凸面的半径大1mm左右，固定窗框1框内的水平宽度也比转动窗框2的水平宽度大1～2mm，所以转动窗框2转到与垂直面的平面角大于30°的范围内，即可将转动窗框2从固定窗框1的斜槽7中取出或嵌入定位，为了将转动窗框2固定在直立及与垂直面向内向外各成20°这三个常用位置上。在固定窗框1一侧的立框离下端/4处设置插销13，并在转动窗框2的相对位置设置弧形插销孔板6，上有三个插销孔，其中两个插销孔在转动窗框2立框以外，插销孔板6通过4个埋头螺钉固定于转动窗2一侧立框上，其表面与转动窗框2-侧立框表面在同一平面上，为使转动窗框2上端向室内侧和室外侧转动20°时，仍能阻止室内外空气顺畅地对流，并减少下雨时沿室外侧玻璃流入固定窗框1下部凹槽内积水，在转动窗框2下端横框的内外侧，比上端横框的截面各增加一梯形截面，该截面的高度随着距转动窗框2的立框的距离增加而减小，使转动窗框2直立时，室外侧玻璃上汇集的雨水能顺着梯形截面的斜坡流利到凹槽外面去。为配合这种横轴转窗的使用，本转窗的防盗栅栏由设置于固定窗框1外侧的一组弓形金属棒10组成，这种弓形栅栏外面再复以塑料窗纱即形成一个弓形窗纱。为防止雨天因刮风、潲雨而造成固定窗框1下端凹槽中的积水被大风压入室内，在凹槽最低处至墙外侧予埋一根排水管9，其外端出水口标高比内端口标高低30mm左右，排水管9伸出墙外约70～75mm，排水管9出水端端面与水平面的平面角小于25°，呈向下斜切口，以保证在迎风时也能顺利排水。

本发明的实施例还在两层玻璃横轴转窗下面室外墙壁设有一个温水槽8，温水槽8的进、出口水管设有截止阀，并与室内自来水管阀门相接。温水槽的进水和出水都用同一阀门，接上软管打开阀门即可进水，关死阀门拨下软管，则槽内水不会从进水管流入室内，晚上接上水桶，打开阀门即可接取温水使用。温水槽8上端面平整，盖有玻璃板11，溢水口12底部标高低于固定窗框1下端凹槽底部标高，温水槽8底部和四壁涂有底毒的黑色油漆，或使用防水粘结剂贴上乙烯基黑色塑料布，这样，温水槽8与其上的玻璃盖板11即形成一个太阳能热水器。温水槽内的水既吸收室外阳光辐射热，又吸收经横轴转窗两层玻璃反射的阳光辐射热。升温较快，在5～9月晴到多云天气8：00前注入温水槽内的冷水，到19：00～20：00其水温可达到35～39℃，可向用户提供沐浴用水40～45公斤。同时，温水槽中的水在夏季能有效地降低附近墙壁及固定窗框的温度，向墙外伸出260280mm的温水槽，下面还有高200～300mm的遮阳区，这样，夏季室温可在横轴转窗降低室温的基础上再降低0.15℃左右。为方便室内外空气交换，可在本横轴转窗上方设置两层玻璃的普通窗，其固定窗框底部室内侧高于室外侧，以防潲雨时室内进水。两层玻璃普通窗上方还可设置遮阳斜檐。在遮阳斜檐和温水槽的三个侧面上各予埋四个木楔，再用压条将塑料窗纱的上部和下部分别加以固定，就可制成一个窗纱厨，既不影响横轴转窗的转动，又可在夏季加快室内外通风换气。

Claims (6)

1.一种两层玻璃横轴转窗，它由固定窗框和转动窗框组成，其特征是固定窗框(1)两侧立框上有斜槽(7)，转动窗框(2)上镶嵌有两层玻璃，转动窗框(2)两侧立框的中部设有横轴(3)，且该横轴安插于斜槽(7)中，横轴(3)的中心线接近于水平状态，转动窗框(2)可绕横轴(3)转动；转动窗框(2)与固定窗框(1)的上下横框重合时的间隙面的断面为圆弧形，即固定窗框(1)的上下横框内缘有弧形凹槽，转动窗框(2)的上下横框外缘有凸形弧面；固定窗框(1)与转动窗框(2)一侧的立框上设有固定插销可将转动窗框(2)固定在常用角度中的任何一个位置上。

2.如权利要求1所述的两层玻璃横轴转窗，其特征是所述的横轴(3)由紧固于转动窗框(2)两侧立框内侧的轴座(4)及垂直焊于轴座(4)上的两根横轴(3)组成。

3.如权利要求1所述的两层玻璃横轴转窗，其特征是所述的固定插销由安置于转动窗框(2)侧立框上的离下端1/4处的圆弧形插销孔板(6)及安置于固定窗框(1)一侧相对位置上的插销(13)组成，圆弧形插销孔板(6)上有一个插孔，其中两个孔位于转动窗框(2)的立框之外。

4.如权利要求1所述的两层玻璃横轴转窗，其特征是固定窗框(1)下端横框弧形凹槽底部埋设一根伸向墙外的排水管(9)，排水管(9)出水口呈向下斜切口，端面与水平面角小于25°。

5.如权利要求1所述的两层玻璃横轴转窗，其特征是在转动窗框(2)下端横框的内外侧，比其上端横框的截面各增加一个梯形截面。

6.如权利要求1或4所述的两层玻璃横轴转窗，其特征是固定窗框(1)室外侧设置一排由弓形金属棒(10)和窗纱组成的栅栏式纱窗。

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