CN105257179A - 蓄热型绿植节能窗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄热型绿植节能窗，包括内窗框和外窗框，内窗框内设置玻璃窗扇，外窗框内设置节能窗窗体，节能窗窗体包括节能窗窗框和多个种植槽体，多个种植槽体的底面均安装相变材料板，节能窗窗体上设置有用于带动多个种植槽体同步转动的角度控制机构。该窗在不改变原有建筑外窗结构的情况下，通过巧妙地加装种植绿色植物的窗体，以及随太阳的照射变化灵活调控具有吸热保温功能的相变材料板的高度角来达到调节室内小气候的目的。该蓄热型绿植节能窗不仅结构简单，造价低廉,而且为人们开辟了新的绿化空间，实现了“推窗见绿”、亲近自然的美好愿望，可以运用于各类绿色建筑中，有非常广阔的应用前景。

Description

蓄热型绿植节能窗

技术领域

本发明属于节能建筑窗体技术领域，具体涉及一种蓄热型绿植节能窗。

背景技术

在全世界日益增长的能源消耗中，建筑能耗一直在总能耗中占有比重较大，目前已占到全球能耗的三分之一。建筑物能耗水平状况与其外围护结构的热工性能密切相关，而建筑外窗是围护结构中热工性能最薄弱的部位，其能耗约占建筑围护结构总能耗的30％-40％。因此，对建筑外窗节能的研究具有十分重要的意义。

现有建筑中的窗体通常为单层或双层玻璃窗，其节能性主要体现在对玻璃材质的改进上，如镀膜玻璃、中空玻璃和热反射玻璃等。但其保温隔热性能仍有很大的提升空间，更无法满足人们想要利用窗体空间种植绿色植物，实现“推窗见绿”、亲近自然的需求。

如何设计一种既能降低建筑能耗，又能种植绿色植物的节能窗，成为相关领域研究人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种蓄热型绿植节能窗。该窗从改善建筑外窗构造的思路出发，将绿色植物与窗体结合，并创造性的引入了吸热相变材料，革新了窗体形式，美化了室内环境，使窗体更加节能环保。窗体还设有可调节角度的种植槽体，可根据太阳方位调节角度，使相变材料保温板保持最大储热状态，增强窗体的保温能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：蓄热型绿植节能窗，其特征在于：包括内窗框和外窗框，所述内窗框内设置有玻璃窗扇，所述外窗框内设置有节能窗窗体，所述节能窗窗体包括节能窗窗框和沿所述节能窗窗框高度方向间隔设置的多个种植槽体，多个所述种植槽体均为水平布设，多个所述种植槽体的底面均安装有相变材料板，所述节能窗窗体上设置有用于带动多个种植槽体同步转动的角度控制机构。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述角度控制机构包括竖直设置在节能窗窗框内的竖向滑动杆，所述竖向滑动杆的一侧面上设置有第一齿纹，所述节能窗窗框内设置有用于安装所述竖向滑动杆的竖向槽，多个所述种植槽体远离竖向滑动杆的一端均设置有与节能窗窗框转动配合的铰接轴，多个所述种植槽体的另一端均设置有伸入所述竖向槽的连接轴，所述连接轴上设置有用于驱动所述竖向滑动杆沿竖向槽滑动的齿轮，所述齿轮与第一齿纹相啮合，与位于最下方的种植槽体相对应的齿轮上开设有传动孔，所述传动孔内设置有用于驱动与其相对应的所述齿轮转动的驱动摇把，所述节能窗窗框上开设有供所述驱动摇把进入所述传动孔的通孔。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述角度控制机构还包括用于锁定种植槽体角度的锁定机构。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述锁定机构包括横向滑动杆，所述节能窗窗框的底部开设有用于安装所述横向滑动杆的横向槽，所述竖向滑动杆底部与所述第一齿纹相邻接的一侧面上设置有第二齿纹，所述横向滑动杆的一端设置有用于与所述第二齿纹相啮合的第三齿纹，所述横向滑动杆上铰接有定位板，所述节能窗窗框上设置有供所述定位板转动进入以使第二齿纹和第三齿纹保持在啮合状态的定位槽。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述横向槽内设置弹簧，所述弹簧的一端连接在所述横向滑动杆远离第三齿纹的一端，所述弹簧的另一端与横向槽的端壁连接。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述种植槽体的底面设置有两个L形板，两个所述L形板之间构成用于插装相变材料板的安装槽。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述节能窗窗体包括供水箱和回水箱，所述供水箱设置在节能窗窗框的顶部，所述回水箱设置在节能窗窗框的底部，所述供水箱和回水箱之间设置有用于给多个种植槽体依次供水的布水软管，所述布水软管由上向下呈S形布设，所述布水软管的上端与供水箱连接，所述布水软管的下端与回水箱连接，所述布水软管上开设有用于向所述种植槽体内滴水的多个滴水孔。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：多个所述滴水孔的孔径由上向下逐渐增大。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述种植槽体的底壁开设有多个落水孔。

上述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述种植槽体底壁的上方设置有用于防止土壤进入所述落水孔的过滤网。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单，设计新颖合理。

2、本发明通过设置节能窗窗体，将种植槽体中绿色植物的遮阳功能与相变材料板的储热、散热功能相结合，使该蓄热型绿植节能窗能够根据季节的变化，实现对室内温度的调节。

3、本发明通过设置角度控制机构，能够有效的实现对多个种植槽体的角度进行同步调整，并通过设置锁定机构，能够在种植槽体的角度调整后实现对种植槽体角度的有效锁定。

4、本发明通过在种植槽体底部设置两个L形板以构成的相变材料板的安装槽，极大的方便了相变材料板的安装和拆卸，使用起来灵活方便。

5、本发明通过设置供水箱、回水箱和布水软管，能够给种植槽体内的绿色植物进行滴灌供水，使种植槽体内的绿色植物生长的更加茂盛。

6、本发明多个所述滴水孔的孔径由上向下逐渐增大。通过这种对滴水孔孔径的特殊设计，使得布水软管输送给多个种植槽体内的水分比较均匀，即与上方种植槽体相对应的滴水孔孔径较小但水压比较大，此时滴水孔滴水频率高但每次滴水量较少，与下方种植槽体相对应的滴水孔孔径较大但水压较小，此时滴水孔滴水频率低但每次滴水量较大，从而能够有效实现布水软管内的水均匀的输送至多个种植槽体内。

7、本发明通过设置落水孔，能够使上方种植槽体内多余的水落到下方种植槽体内，确保水分的充分、有效利用。

总体来说，本发明在不改变原有建筑结构的前提下，利用绿色植物的遮阳功能和固定于种植槽体底部的相变材料板来达到调节室内小气候的目的，有利于节能减排，且无需改变建筑原结构，造价也相对较低，符合国家倡导的绿色建筑发展方向。具体表现在，蓄热型绿植节能窗内种植的绿色植物在夏季可以有效地遮挡阳光、反射阳光，增强窗体的隔热性能，降低进入室内的热量，起到明显的降温效果。其中，绿色植物应尽量选用更易适应当地气候环境的本地植物，选取耐旱、耐寒、耐高温的品种。在冬季植物枯萎时，利用相变材料保温板的蓄热功能，白天蓄存太阳能，晚上向室内放热并减少室内热量损失，从而达到节能目的。为了验证其节能效果，对蓄热型绿植节能窗的小比例实物模型进行了全天候试验测试。结果表明，该蓄热型绿植节能窗能够对室内小气候起到显著的调节作用，如在夏季温度影响方面，该窗能够使室内温度降低0.73℃；在湿度方面，能够使室内湿度增加7.2％；在噪声影响方面，能够使室内噪声降低5.9％；而在冬季蓄热影响方面，能够使室温提高1℃。

综上所述，该蓄热型绿植节能窗结构简单，造价低廉，节能效果显著，适用于各类绿色建筑中，有非常广阔的应用前景。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明节能窗窗体的结构示意图。

图3为本发明节能窗窗体在冬季白天时的使用状态示意图。

图4为本发明节能窗窗体在冬季夜间时的使用状态示意图。

图5为本发明节能窗窗体在夏季时的使用状态示意图。

图6为本发明锁定机构的结构示意图。

图7为本发明种植槽体的结构示意图。

附图标记说明:

1—内窗框；2—外窗框；3—玻璃窗扇；

4—节能窗窗体；4-1—节能窗窗框；4-2—种植槽体；

4-3—供水箱；4-4—回水箱；4-5—布水软管；

4-6—相变材料板；4-7—竖向滑动杆；4-8—竖向槽；

4-9—第一齿纹；4-10—铰接轴；4-11—连接轴；

4-12—齿轮；4-13—L形板；4-14—横向滑动杆；

4-15—横向槽；4-16—第二齿纹；4-17—第三齿纹；

4-18—弹簧；4-19—通孔；4-20—传动孔；

4-21—定位板；4-22—定位槽；4-23—落水孔；

4-24—过滤网；4-25—穿管孔。

具体实施方式

如图1和图2所示的蓄热型绿植节能窗，包括内窗框1和外窗框2，所述内窗框1内设置有玻璃窗扇3，所述外窗框2内设置有节能窗窗体4，所述节能窗窗体4包括节能窗窗框4-1和沿所述节能窗窗框4-1高度方向间隔设置的多个种植槽体4-2，多个所述种植槽体4-2均为水平布设，多个所述种植槽体4-2的底面均安装有相变材料板4-6，所述节能窗窗体4上设置有用于带动多个种植槽体4-2同步转动的角度控制机构。

本实施例中，该蓄热型绿植节能窗通过设置节能窗窗体4，将种植槽体4-2的绿色植物遮阳功能与相变材料板4-6的储热、散热功能相结合，使该蓄热型绿植节能窗能够根据季节的变化，实现对室内温度的调节，具体的，在冬天时，种植槽体4-2内没有种植物和土壤，在白天日照时，通过所述角度控制机构使种植槽体4-2向上翘起，如图3所示，进而使太阳光能够照射在相变材料板4-6上，相变材料板4-6吸收太阳光辐射热储存热能，当日落时，通过所述角度控制机构使种植槽体4-2向上翘起至竖直状态，如图4所示，此时相变材料板4-6将白天储存的热量慢慢释放到室内，缓解了室内的热量流失，更重要的是减少了室内外的热交换，对室内进行一定的保温作用，这样能够在夜间节省壁挂锅炉的燃气用量、节省空调取暖的用电量或者市政供暖的热水流量，有效的节约了能源。相反，在夏天时，通过所述角度控制机构使种植槽体4-2保持在水平状态，此时可以将相变材料板4-6从种植槽体4-2上取下来，如图5所示，向种植槽体4-2内铺上土壤并种上绿色植物，利用绿色植物的遮阳作用，可以减少太阳辐射热从窗户进入室内，减缓因太阳辐射热的缘故而导致的室内温度上升，从而节约了空调降温的用电量，从而起到了有效的节约电能的目的。

本实施例中，该蓄热型绿植节能窗的所述玻璃窗扇3为滑动式，可以通过滑动玻璃窗扇3对所述角度控制机构进行操作。并且在实际使用时，所述节能窗窗体4并不能将整个玻璃窗扇3遮盖，而是将玻璃窗扇3一部分遮盖，尤其是在夏天，有效实现了采光和避免太阳热辐射的双重功效。

如图2所示，所述角度控制机构包括竖直设置在节能窗窗框4-1内的竖向滑动杆4-7，所述竖向滑动杆4-7的一侧面上设置有第一齿纹4-9，所述节能窗窗框4-1内设置有用于安装所述竖向滑动杆4-7的竖向槽4-8，多个所述种植槽体4-2远离竖向滑动杆4-7的一端均设置有与节能窗窗框4-1转动配合的铰接轴4-10，多个所述种植槽体4-2的另一端均设置有伸入所述竖向槽4-8的连接轴4-11，所述连接轴4-11上设置有用于驱动所述竖向滑动杆4-7沿竖向槽4-8滑动的齿轮4-12，所述齿轮4-12与第一齿纹4-9相啮合，与位于最下方的种植槽体4-2相对应的齿轮4-12上开设有传动孔4-20，所述传动孔4-20内设置有用于驱动所述齿轮4-12转动的驱动摇把，所述节能窗窗框4-1上开设有供所述驱动摇把进入所述传动孔4-20的通孔4-19。

本实施例中，该角度控制机构在使用时，通过将驱动摇把穿过通孔4-19并插入所述传动孔4-20，通过转动驱动摇把进而带动齿轮4-12转动，所述齿轮4-12只发生转动，进而通过齿轮4-12与第一齿纹4-9的啮合传动配合，使竖向滑动杆4-7沿竖向槽4-8做滑动运动，竖向滑动杆4-7沿竖向槽4-8滑动的同时，第一齿纹4-9会驱动其余的齿轮4-12转动，从而实现了多个种植槽体4-2的同步转动，到达了对多个种植槽体4-2角度的同步调整目的，该角度控制机构结构简单、控制简便，能够有效实现对种植槽体4-2的角度调整。

如图6所示，所述角度控制机构还包括用于锁定种植槽体4-2角度的锁定机构。所述锁定机构包括横向滑动杆4-14，所述节能窗窗框4-1的底部开设有用于安装所述横向滑动杆4-14的横向槽4-15，所述竖向滑动杆4-7底部与所述第一齿纹4-9相邻接的一侧面上设置有第二齿纹4-16，所述横向滑动杆4-14的一端设置有用于与所述第二齿纹4-16相啮合的第三齿纹4-17，所述横向滑动杆4-14上铰接有定位板4-21，所述节能窗窗框4-1上设置有供所述定位板4-21转动进入以使第二齿纹4-16和第三齿纹4-17保持在分离状态的定位槽4-22，所述横向槽4-15内设置弹簧4-18，所述弹簧4-18的一端连接在所述横向滑动杆4-14远离第三齿纹4-17的一端，所述弹簧4-18的另一端与横向槽4-15的端壁连接。

本实施例中，所述锁定机构是在将种植槽体4-2的角度调整后对种植槽体4-2角度进行锁定的，具体的，在对种植槽体4-2的角度调整前，拉动定位板4-21进而移动横向滑动杆4-14压缩弹簧4-18，使第二齿纹4-16和第三齿纹4-17脱离啮合，并旋转定位板4-21使其进入定位槽4-22，从而使第二齿纹4-16和第三齿纹4-17保持在分离状态，此时竖向滑动杆4-7解除锁定可以沿竖向槽4-8滑动进而对种植槽体4-2的角度进行调节；当种植槽体4-2的角度调节后需要锁定位置时，此时旋转定位板4-21使其从定位槽4-22中移出，在弹簧4-18回复力的作用下，横向滑动杆4-14逐渐靠近竖向滑动杆4-7进而使第二齿纹4-16和第三齿纹4-17达到啮合状态，此时，竖向滑动杆4-7被锁定，进而使种植槽体4-2的角度也被锁定。综上所述，所述锁定机构结构简单，操作简便。

如图3、图4和图5所示，所述种植槽体4-2的底面设置有两个L形板4-13，两个所述L形板4-13之间构成用于插装相变材料板4-6的安装槽。通过L形板4-13构成的安装槽，方便了相变材料板4-6的安装和拆卸，使用起来灵活方便。

如图2所示，所述节能窗窗体4包括供水箱4-3和回水箱4-4，所述供水箱4-3设置在节能窗窗框4-1的顶部，所述回水箱4-4设置在节能窗窗框4-1的底部，所述供水箱4-3和回水箱4-4之间设置有用于给多个种植槽体4-2依次供水的布水软管4-5，所述布水软管4-5由上向下呈S形布设，所述布水软管4-5的上端与供水箱4-3连接，所述布水软管4-5的下端与回水箱4-4连接，所述布水软管4-5上开设有用于向所述种植槽体4-2内滴水的多个滴水孔。

本实施例中，通过设置供水箱4-3、回水箱4-4和布水软管4-5，能够给种植槽体4-2内的绿色植物进行滴灌供水，保证种植槽体4-2内的绿色植物不缺乏水分，生长的更加茂密。

如图7所示，所述种植槽体4-2为矩形，所述种植槽体4-2上相对的两个侧壁上均开设有供布水软管4-5穿过的穿管孔4-25。

本实施例中，多个所述滴水孔的孔径由上向下逐渐增大。通过这种对滴水孔孔径的特殊设计，使得布水软管4-5输送给多个种植槽体4-2内的水分比较均匀，即与上方种植槽体4-2相对应的滴水孔孔径较小但水压比较大，此时滴水孔滴水频率高但每次滴水量较少，与下方种植槽体4-2相对应的滴水孔孔径较大但水压较小，此时滴水孔滴水频率低但每次滴水量较大，从而能够有效实现布水软管4-5内的水均匀的输送至多个种植槽体4-2内。

如图7所示，所述种植槽体4-2的底壁开设有多个落水孔4-23。通过设置落水孔4-23，能够使上方种植槽体4-2内多余的水落到下方种植槽体4-2内，确保水分的充分、有效利用。

如图7所示，所述种植槽体4-2底壁的上方设置有用于防止土壤进入所述落水孔4-23的过滤网4-24。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.蓄热型绿植节能窗，其特征在于：包括内窗框(1)和外窗框(2)，所述内窗框(1)内设置有玻璃窗扇(3)，所述外窗框(2)内设置有节能窗窗体(4)，所述节能窗窗体(4)包括节能窗窗框(4-1)和沿所述节能窗窗框(4-1)高度方向间隔设置的多个种植槽体(4-2)，多个所述种植槽体(4-2)均为水平布设，多个所述种植槽体(4-2)的底面均安装有相变材料板(4-6)，所述节能窗窗体(4)上设置有用于带动多个种植槽体(4-2)同步转动的角度控制机构。

2.根据权利要求1所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述角度控制机构包括竖直设置在节能窗窗框(4-1)内的竖向滑动杆(4-7)，所述竖向滑动杆(4-7)的一侧面上设置有第一齿纹(4-9)，所述节能窗窗框(4-1)内设置有用于安装所述竖向滑动杆(4-7)的竖向槽(4-8)，多个所述种植槽体(4-2)远离竖向滑动杆(4-7)的一端均设置有与节能窗窗框(4-1)转动配合的铰接轴(4-10)，多个所述种植槽体(4-2)的另一端均设置有伸入所述竖向槽(4-8)的连接轴(4-11)，所述连接轴(4-11)上设置有用于驱动所述竖向滑动杆(4-7)沿竖向槽(4-8)滑动的齿轮(4-12)，所述齿轮(4-12)与第一齿纹(4-9)相啮合，与位于最下方的种植槽体(4-2)相对应的齿轮(4-12)上开设有传动孔(4-20)，所述传动孔(4-20)内设置有用于驱动与其相对应的所述齿轮(4-12)转动的驱动摇把，所述节能窗窗框(4-1)上开设有供所述驱动摇把进入所述传动孔(4-20)的通孔(4-19)。

3.根据权利要求2所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述角度控制机构还包括用于锁定种植槽体(4-2)角度的锁定机构。

4.根据权利要求3所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述锁定机构包括横向滑动杆(4-14)，所述节能窗窗框(4-1)的底部开设有用于安装所述横向滑动杆(4-14)的横向槽(4-15)，所述竖向滑动杆(4-7)底部与所述第一齿纹(4-9)相邻接的一侧面上设置有第二齿纹(4-16)，所述横向滑动杆(4-14)的一端设置有用于与所述第二齿纹(4-16)相啮合的第三齿纹(4-17)，所述横向滑动杆(4-14)上铰接有定位板(4-21)，所述节能窗窗框(4-1)上设置有供所述定位板(4-21)转动进入以使第二齿纹(4-16)和第三齿纹(4-17)保持在分离状态的定位槽(4-22)。

5.根据权利要求4所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述横向槽(4-15)内设置弹簧(4-18)，所述弹簧(4-18)的一端连接在所述横向滑动杆(4-14)远离第三齿纹(4-17)的一端，所述弹簧(4-18)的另一端与横向槽(4-15)的端壁连接。

6.根据权利要求1所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述种植槽体(4-2)的底面设置有两个L形板(4-13)，两个所述L形板(4-13)之间构成用于插装相变材料板(4-6)的安装槽。

7.根据权利要求1所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述节能窗窗体(4)包括供水箱(4-3)和回水箱(4-4)，所述供水箱(4-3)设置在节能窗窗框(4-1)的顶部，所述回水箱(4-4)设置在节能窗窗框(4-1)的底部，所述供水箱(4-3)和回水箱(4-4)之间设置有用于给多个种植槽体(4-2)依次供水的布水软管(4-5)，所述布水软管(4-5)由上向下呈S形布设，所述布水软管(4-5)的上端与供水箱(4-3)连接，所述布水软管(4-5)的下端与回水箱(4-4)连接，所述布水软管(4-5)上开设有用于向所述种植槽体(4-2)内滴水的多个滴水孔。

8.根据权利要求7所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：多个所述滴水孔的孔径由上向下逐渐增大。

9.根据权利要求7所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述种植槽体(4-2)的底壁开设有多个落水孔(4-23)。

10.根据权利要求7所述的蓄热型绿植节能窗，其特征在于：所述种植槽体(4-2)底壁的上方设置有用于防止土壤进入所述落水孔(4-23)的过滤网(4-24)。