CN1050402C - 用真空管制成的绿色窗户单体 - Google Patents

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Abstract

一种用真空管制成的“绿色”窗户单体，是由普通透明玻璃制成的两端密封的细长圆柱形真空玻璃管构成的，在该玻璃管内装有一个两端用悬丝悬挂，可以自由旋转的狭长矩形页片，该页片的两侧面分别涂有白色全反射薄膜和黑色吸收薄膜，页片的一端弯成直角，并在其直角边上粘接有一块薄状磁体。利用本发明作为单体构件建成的窗户，适当调整其中页片两种颜色薄膜的位置和角度，可使此窗户成为能量采集和分配调节的设施。

Description

用真空管制成的绿色窗户单体
本发明涉及一种建筑物的结构附件，特别是涉及一种用真空管制成的绿色窗户单体构件，属于利用天然能量调节室内环境温度的装置。
近年来，随着社会发展和人口增加，地球上的资源和能源日趋紧缺，同时环境污染也日趋严重，有识之士早就提出尽早尽快地开发新能源(诸如风能、海洋能、生物能、太阳能、核能等等)的课题，并同时特别注重不要破坏人类、自然生存环境，由此产生“绿色”能源、“绿色”生物、“绿色”工业、“绿色”革命……，其中尤以开发利用太阳能最为引入注目。这是因为太阳是一个可以源源不断地向人类提供洁净能源的宝库，是个理想的持久性能源。
本发明的目的是提供一种可利用太阳光调节室内环境温度的，用真空管制成的绿色窗户单体。
本发明是这样实现的：它由普通透明玻璃制成的两端密封的细长圆柱形的真空玻璃管构成的，其特征在于：在该玻璃管内装有一个两端用悬丝悬挂、可以自由旋转的狭长矩形页片，该页片的两侧面分别涂有白色全反射薄膜和黑色吸收薄膜，该页片的一端弯成直角，并在其直角边上粘接有一块薄状磁体。其中狭长矩形页片的长度略短于玻璃管长度，其宽度则略小于玻璃管直径。上述磁体应选用钕铁硼稀土永磁材料制造。
本发明是一种利用天然能量调节室内环境温度的装置构件。利用本发明作为关键部件而建成的窗户，适当调整其中页片的两种不同颜色薄膜位置和角度，既可以使夏季灼热的太阳光辐射热全部反射回大气空间，也可以在冬季吸收阳光热量的同时，再将室内热量吸收并进行定向反射和分配。总之，本发明可以从概念上改变窗户只是一种采光、通风的建筑构件的传统看法，使窗户除了具有采光和通风功能外，还成为建筑物内一种重要的能源采集和能量分配调节的设施，从而起到与绿色植物吸收太阳光而调节自然环境的相仿作用，所以，称之为绿色窗户的单体。
本发明除了在建筑物上用作窗户构件外，还可以用作温室顶棚的构件，这样，采集太阳能的效果将更加好。总之，本发明是一种颇有应用前景的新型建筑构件材料。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的工作原理示意图，其中A图为页片两侧面的结构示意图，B图为反光面向阳时的光线入反射示意图，C图为反光面背阳时的光线入射后的辐射示意图。
图3是利用本发明构成的窗户结构示意图。
参阅图1、图2，本发明是由普通透明玻璃制成的两端密封的细长圆柱形的真空玻璃管1构成的，其形状有如没有灯丝、荧光镀膜及其他构件的日光灯管，在玻管1内封装有一个用于调节热辐射和户内光照的狭长矩形页片2，该叶片2的长度略短于短管1的长度，其宽度则略小于玻管1的直径；叶片2的两端由悬丝3悬挂而可以自由旋转，页片2的一端弯成直角20，直角20端边为与玻管同心的圆弧形(参见图2A)，并在此直角边20上粘接有一块薄状磁体4，图1上所示的N、S即为该磁体的两极，该磁体4应选用钕铁硼稀土永磁材料制造。页片2的两个侧面分别涂有白色全反射薄膜21和黑色吸收薄膜22。作为“绿色”窗户的构件单体，当本发明并列排成一排而构成窗户时(参见图3)，应将其页片2的直角边20全部位于上端，使其上的磁体4与窗框控制条上的另一组磁体位置相对应(图中未示出)，只要移动控制条上的磁体两极位置，就可以调整其下侧相对应窗户构件-本发明中的页片2两种不同颜色薄膜的相对位置和角度，从而可以实现各种使用状态的调节功能。例如：将太阳光反射出去至户外空间，将太阳光投射到室内设定位置，将室内能量经定向辐射引出户外，将室内热量定向辐射至设定位置，使室内置于不采光或采光状态等等。
由于本发明的玻管1被抽成真空，除了调节光线入反射的页片外，没有其他传导介质，所以由本发明作为构件的窗户户内和户外的传导热阻相当高，绝热性能很好；而且，玻璃管1是透明无色的，页片2用薄金属板材或塑料制成，当页片2垂直指定室外时，阳光辐射的热能通过窗户时，损耗极小，不仅可以在冬季充分采集太阳能，还可以通过调整页片的角度，而将太阳能定向辐射到室内的特定位置，使能量可以有效定向分配至特定部位，提高能量利用率。图2B、图2C分别展示了将太阳光辐射热量反射到窗外指定部位，以及吸收太阳光并将其辐射到户内指定部位的光线路径示意图。由于玻管的隔热作用使得装有本发明的窗户可以成为具有“单向阀”控制热量流向的类似作用。当冬天室内采用人工取暖时，图2C所示的页片位置，除了可以吸收太阳热能外，还有助于把室内采暖装置辐射到窗户上的热能再定向反射到室内的特定部位，更加强窗户的定向分配能量的作用。诚然，夏季时，只要把页片2调节到如图2B的位置，就可以把太阳光照射到窗户上的辐射热，以及室内产生的热量经黑色涂膜22吸收后一起全部由白色全反射薄膜反射到室外，窗户此时仍是一个能量的单流阀，只是此时是将能量定向输出到室外。
通常，从采光观点来看，窗户的面积越大越好；但由此会消耗更多的热能，即采光与保暖对于窗户是矛盾的对立面。然而，采用本发明构成的窗户后，两者就能统一起来了，不论是采光、保暖、节能乃至审美，都是以尽可能采用大面积窗户为好。只要合理使用本发明结构的窗户，并适当改善建筑设计，可以把窗户不仅作为一种采光，通风的技术手段，更是一种能量采集与调节的设施。

Claims (3)

1.一种用真空管制成的绿色窗户单体，它由普通透明玻璃制成的两端密封的细长圆柱形的真空玻璃管构成的，其特征在于：在该玻璃管内装有一个两端用悬丝悬挂、自由旋转的狭长矩形页片，该页片的两侧面分别涂有白色全反射薄膜和黑色吸收薄膜，该页片的一端弯成直角，并在其直角边上粘接有一块薄状磁体。
2.如权利要求1所述的用真空管制成的绿色窗户单体，其特征在于：其中狭长矩形页片的长度略短于玻璃管长度，其宽度则略小于玻璃管直径。
3.如权利要求1所述的用真空管制成的绿色窗户单体，其特征在于：上述磁体应选用钕铁硼稀土永磁材料制造。
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