CN105863472B - 一种相变式节能防雾窗及窗户防雾调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相变式节能防雾窗及窗户防雾调控方法，所述相变式节能防雾窗包括安装在墙体上的内层窗户和外层窗户，所述内层窗户和外层窗户相互间隔设置形成气流空腔；所述气流空腔的上方和下方还分别设置有同时朝向室内或室外的出风口和进风口，且均与所述气流空腔相连通；还包括热泵装置，所述热泵装置包括设置在所述气流空腔下方的冷凝器和压缩机，设置在室外的蒸发器以及设置在冷凝器与蒸发器之间的节流阀。本发明的相变式节能防雾窗具有防雾效果较好，能够有效缓解热桥效应，有利于提高建筑物的使用寿命；能耗较低，有利于提高室内居住的热舒适性等优点；所述窗户防雾调控方法能够有效防止玻璃起雾，提高室内居住热舒适性。

Description

一种相变式节能防雾窗及窗户防雾调控方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑领域，特别的涉及一种相变式节能防雾窗及窗户防雾调控方法。

背景技术

随着人们的生活水平的提高，人们对居住环境的舒适性要求越来越高，特别是一些高档别墅，配备恒温恒湿系统对室内的温度以及湿度进行智能调节。为使恒温恒湿系统达到最佳效果，需要减少室外环境对室内温湿度的影响。然而，在现代建筑物中，窗户是保温节能的薄弱点，也是建筑高能耗的部位，有统计数据表明，我国住宅能耗的40%是由窗户造成的。

窗户的主要功能是采光、通风及观望，为满足上述功能要求，很多建筑的窗户采用的玻璃面积较大，较大的热桥部位的面积，使得室内环境受室外环境的影响较大，容易造成冬冷夏热的后果，由此增加供冷或供热的能耗。

热桥对于建筑物有着破坏作用，它不但会造成房间的冷、热负荷增加，浪费供冷、供热的能源；还会造成高温侧即室内侧玻璃结雾、结霜、结冰，使窗户周围的墙壁渗水、发霉、脱落，隔热层受潮失效，严重时还使结构层受冻损坏，严重影响了人们正常生活。结雾是因为窗户玻璃的温度低于房间空气中水蒸气的露点温度而产生的水蒸气在玻璃表面凝结的现象，特别是在室内外温差大，空气湿度高的条件下结雾更为严重。

周围物体的表面温度决定了人体辐射散热的强度，在同样的室内空气参数的条件下，较高的围护结构内表面温度会增加人体的热感，反之会增加冷感。由于窗户的保温一般比墙体保温差，所以坐在窗前的人，会明显感到身体局部受到的来自窗户表面的冷热辐射，这种因窗户局部辐射造成的辐射不均匀度会使室内人员感到不舒适。

为了解决上述问题，已经有一些防雾窗被提出，例如公开号为CN202544700U的中国专利，通过电加热窗户玻璃的方法进行防雾，单纯的电加热方式十分简单方便，也能达到防雾效果但是耗能较大。公开号为CN203755965U的中国专利，通过使用干燥剂除去空气中水分的方法来防止窗户结雾，但是干燥剂是易耗品，吸足了水分后如果不更换，里面含有的水分又蒸发到空气中来，不但起不到应有的除雾效果，反而会加重结雾现象，因此经常需要频繁更换，既麻烦又会增加额外的开销。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种防雾效果较好，能够有效缓解热桥效应；能耗较低，有利于提高室内居住的热舒适性的相变式节能防雾窗，以及一种能够有效防止玻璃起雾，提高室内居住热舒适性的窗户防雾调控方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种相变式节能防雾窗，其特征在于，包括相互平行且正对地安装在墙体上的内层窗户和外层窗户，所述内层窗户和外层窗户相互间隔设置形成气流空腔；所述气流空腔的上方设置有朝向室内或室外的出风口，所述气流空腔的下方设置有与所述出风口朝向相同的进风口，所述出风口和进风口均与所述气流空腔相连通；

还包括热泵装置，所述热泵装置包括设置在所述气流空腔与所述进风口相连通位置的冷凝器和压缩机，设置在室外的蒸发器以及设置在冷凝器与蒸发器之间的节流阀；所述冷凝器、节流阀、蒸发器以及压缩机依次由制冷管道连接成闭合环路。

冬天时，将出风口和进风口均朝向室内设置，一旦室外温度低于露点温度，启动热泵装置，热泵装置内的冷凝剂在蒸发器里从室外空气中吸热并气化成低压蒸气，然后在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内冷却凝结成高压液体从而放出热量；从而对气流空腔下方的空气进行加热，热空气因膨胀后密度减小而向上流动，最终使整个气流空腔、内层窗户以及外层窗户的温度升高，避免在玻璃上结雾，有效减缓热桥效应造成的墙体滴水、发霉等问题，避免墙体的提前损坏，提高建筑物的使用寿命。同时，由于气流空腔内的热空气对玻璃表面进行加热，从而降低了玻璃表面和室内空气的温差，减少了冷辐射换热，提高了室内人员的热舒适性。另外，热空气从上端的出风口流回室内，室内的空气从下端的进风口流进气流空腔内。这样，促使室内的空气进行内循环，避免冬天长期关闭门窗而造成的室内空气混浊和不新鲜。进一步的，白天时，蒸发器能够吸收太阳能，提高热泵的效率，从而降低热泵的能耗，比单纯电加热更加节能。夏天时，将出风口和进风口均朝向室内设置，在气流空腔内的空气吸收太阳辐射热被加热之后，在热浮生力自下向上流动，随即排出到室外，从而流动的气流带走了窗户吸收的部分太阳辐射热，并减少了玻璃和室内的辐射及对流换热，达到提高人体热舒适性。窗户中间气流层的存在还可以有效的减少通过窗体的导热，可以降低室内空调的冷负荷，提高节能效果。

作为优化，所述气流空腔的上方和下方的墙体内还分别嵌入设置有出风箱和进风箱，所述出风箱和进风箱朝向室内的一侧均与室内墙面相平齐，所述出风箱和进风箱朝向室外的一侧均与室外墙面相平齐；所述出风箱的底部与所述气流空腔相连通，所述进风箱的顶部与所述气流空腔相连通；所述出风口和进风口分别设置在所述出风箱和进风箱上；所述冷凝器和压缩机均设置在所述进风箱内。

采用上述结构，安装前，先依照墙体厚度预制出风箱和进风箱，由于墙体以及窗户均依照相关的建筑标准进行施工，因此出风箱和进风箱可以采用批量方式制作，有利于降低生产成本。安装时，只需将预制的出风箱和进风箱安装在对应的位置即可，便于施工安装。将出风口和进风口分别设置在出风箱和进风箱上，可以减少了单独设置的工序，减小施工量，提高施工效率；同时，预制在出风箱或进风箱上便于控制出风口或进风口的安装质量。

作为优化，所述出风口包括朝向室内的内出风口和朝向室外的外出风口；所述进风口包括朝向室内的内进风口和朝向室外的外进风口；所述内出风口、外出风口、内进风口以及外进风口均具有用于控制其开闭的风门。这样，可以通过风门方便的调整出风口和进风口的朝向，结构简单。

作为优化，所述制冷管道包括连接在所述冷凝器与节流阀之间的节流阀进液管，以及连接在所述蒸发器与压缩机之间的压缩机吸气管；所述节流阀进液管与压缩机吸气管相互贴合，且共同包覆有保温层。压缩机吸气管和节流阀进液管里面制冷剂存在温差，管内的制冷剂会发生换热，构成回热循环，使来自冷凝器的液体过冷，来自蒸发器的低温低压蒸气过热，即相当于蒸发器吸收更多的热量，从而提高了热泵装置的供热系数。保温材料能减少管内制冷剂与管外空气发生热量交换而对热泵装置效率的影响。

作为优化，所述内层窗户采用单层玻璃，所述外层窗户采用low-e中空玻璃。这样，外层窗户采用中空玻璃，能够降低气流空腔与室外进行的换热，从而提高防雾效果。内层窗户采用单层玻璃，能够降低整个窗户的成本，同时，还能够提高窗户的透明度，改善观察视野。

作为优化，还包括密闭的太阳能集热箱，所述太阳能集热箱固定设置在墙外侧，所述蒸发器安装在所述太阳能集热箱内。这样，采用太阳能集热箱能够提高蒸发器对太阳能的吸收效率，提高热泵的效率，进一步降低能耗。

作为优化，所述内进风口处还设置有微型风扇，所述微型风扇背离所述内进风口设置。这样，室内的空气在微型风扇的作用下能够更快的进入气流空腔，高速流动的气流提高能冷凝器的冷凝效果，从而提高热泵装置的效率。

作为优化，所述风门为电动防水百叶风门，包括若干水平设置的栅条，所述栅条沿竖向等距设置；所述栅条上具有沿长度方向设置的转轴，所述栅条能够绕该转轴沿其下端向远离风口的方向旋转；每个所述栅条的下端均可在风门闭合时贴靠在下方相邻的栅条的上端上；相邻的所述栅条之间均通过竖向设置的连杆相铰接，所述连杆远离所述栅条的转轴所在的位置，所述连杆的长度与相邻的所述栅条的距离相等；还包括用于驱动任一所述栅条旋转的电机。

工作时，电机带动任一栅条旋转，由于栅条沿竖向等距设置，且相邻的所述栅条之间均通过竖向设置的连杆相铰接，所述连杆远离所述栅条的转轴所在的位置，所述连杆的长度与相邻的所述栅条的距离相等。这样，相邻的所述栅条之间构成平行四边形结构，从而实现所有的栅条同时转动。同时，由于每个所述栅条的下端均可在风门闭合时贴靠在下方相邻的栅条的上端上。使得风门关闭后，雨水无法从百叶风门进入对应的风口。这样，采用电动防水百叶风门更容易实现对风门的控制，特别是对外进风口和外出风口的风门进行控制。

作为优化，所述内层窗户包括内层固定窗框和内层活动窗框，所述内层活动窗框通过铰链安装在所述内层固定窗框上，且能够朝向室内开启；所述外层窗户包括外层固定窗框和外层活动窗框，所述外层活动窗框通过铰链安装在所述外层固定窗框上，且能够朝向室内开启。这样，内层窗户和外层窗户均向室内开启，便于对窗户玻璃进行清洁。

一种窗户防雾调控方法，其特征在于，包括如下步骤，a、在待调控房屋上安装如上述的相变式节能防雾窗；b、供暖季节时，开启内出风口和内进风口，关闭外出风口和外进风口；一旦室外温度低于露点温度，开启相变式节能防雾窗的热泵装置；具体调控时，室内冷空气由内进风口进入气流空腔，吸收冷凝器放出的热量变成密度较小的热空气在气流空腔内向上运动，并从内出风口返回室内；冷凝器内高温高压的气态制冷剂冷凝成液体，流出冷凝器后的液态制冷剂经过节流阀后压力下降变为气液两相的混合物进入蒸发器内，吸热后蒸发为低温低压的气态制冷剂蒸气，然后被压缩机吸入，压缩为高温高压的气态制冷剂，再进入冷凝器；供冷季节时，开启外出风口和外进风口，关闭内出风口和内进风口；关闭相变式节能防雾窗的热泵装置；具体调控时，室外的空气由外进风口进入气流空腔，吸收太阳辐射热被加热之后，在热浮生力自下向上流动，由外出风口排出到室外。

这样，在供暖季节，气流空腔内的热空气使窗户玻璃温度升高，避免了结雾的产生，改善了观察视野，提高了采光效果；同时，有效减缓热桥效应造成的墙体滴水、发霉等问题，避免墙体的损坏，提高建筑物的使用寿命；从而减少室内供暖能量的损耗，提高居住的舒适性。另外，气流空腔内的热空气对玻璃表面进行加热，降低了内层窗户的玻璃表面和室内空气的温差，减少了冷辐射换热，提高了室内人员的热舒适性。进一步的，室内空气与气流空腔构成内循环，避免冬天长期关闭门窗而造成的室内空气混浊和不新鲜，有利于提高居住的舒适性。热泵装置的蒸发器能够吸收白天的太阳能，提高热泵的效率，从而降低热泵的能耗，比单纯电加热更加节能。在供冷季节，气流空腔内流动的气流带走了窗户吸收的部分太阳辐射热，并减少了玻璃和室内的辐射及对流换热，达到提高人体热舒适性。窗户中间气流层的存在还可以有效的减少通过窗体的导热，可以降低室内空调的冷负荷，提高节能效果。

本发明的有益效果在于：在供热（或供冷）季节室内外空气存在较高温差，当室内（或室外）空气进入气流空腔后，一定程度上阻止了室内外的换热，从而降低了室内侧玻璃表面与室内人员、室内侧玻璃表面与室内空气的温差，从而减小了玻璃冷表面（或热表面）对室内人员的冷辐射（或热辐射）以及其与室内空气的对流换热，提高了室内人员的热舒适性；与此同时，由于空气的导热系数远比玻璃小，增大了室内外热量传递的热阻，窗户中间气流层的存在有效的减少通过窗体的导热，从而降低了室内热负荷（或冷负荷）；在供热季节利用热泵装置对窗户玻璃进行加热，相当于以太阳辐射热能作为蒸发器的低位热源，通过热泵循环，从冷凝器放出的热量包括蒸发器吸收的太阳辐射热和压缩机消耗的少量电能，比单纯电加热更节能，也达到了防雾的效果，解决了供热季节窗户热桥现象造成的墙体滴水、发霉的问题，回热循环的设计也提高了热泵装置的供热系数。在供冷季节，在气流空腔内流动的气流带走了窗子吸收的部分太阳辐射热到室外，减弱了供冷季节太阳辐射对室内带来的不利影响。

附图说明

图1为本发明一实施例的正视图。

图2为图1中A-A线的剖视图。

图3为图1中B-B线的剖视图。

图4为图3中C-C线的剖视图。

其中，1-内层窗户；2-外层窗户；3-热泵装置；31-冷凝器；32-压缩机；33-蒸发器；34-节流阀；35-节流阀进液管；36-压缩机吸气管；37-保温层；4-气流空腔；5-出风口；51-内出风口；52-外出风口；6-进风口；61-内进风口；62-外进风口；7-出风箱；8-进风箱；9-太阳能集热箱；10-微型风扇；图中的箭头均表示气体或液体的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1~图4所示，一种相变式节能防雾窗，包括相互平行且正对地安装在墙体上的内层窗户1和外层窗户2，所述内层窗户1和外层窗户2相互间隔设置形成气流空腔4；所述气流空腔4的上方设置有朝向室内或室外的出风口5，所述气流空腔4的下方设置有与所述出风口5朝向相同的进风口6，所述出风口5和进风口6均与所述气流空腔4相连通；

还包括热泵装置3，所述热泵装置3包括设置在所述气流空腔4与所述进风口6相连通位置的冷凝器31和压缩机32，设置在室外的蒸发器33以及设置在冷凝器31与蒸发器33之间的节流阀34；所述冷凝器31、节流阀34、蒸发器33以及压缩机32依次由制冷管道连接成闭合环路。

冬天时，将出风口和进风口均朝向室内设置，一旦室外温度低于露点温度，启动热泵装置，热泵装置内的冷凝剂在蒸发器里从室外空气中吸热并气化成低压蒸气，然后在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内冷却凝结成高压液体从而放出热量；从而对气流空腔下方的空气进行加热，热空气因膨胀后密度减小而向上流动，最终使整个气流空腔、内层窗户以及外层窗户的温度升高，避免在玻璃上结雾，有效减缓热桥效应造成的墙体滴水、发霉等问题，避免墙体的提前损坏，提高建筑物的使用寿命。同时，由于气流空腔内的热空气对玻璃表面进行加热，从而降低了玻璃表面和室内空气的温差，减少了冷辐射换热，提高了室内人员的热舒适性。另外，热空气从上端的出风口流回室内，室内的空气从下端的进风口流进气流空腔内。这样，促使室内的空气进行内循环，避免冬天长期关闭门窗而造成的室内空气混浊和不新鲜。进一步的，白天时，蒸发器能够吸收太阳能，提高热泵的效率，从而降低热泵的能耗，比单纯电加热更加节能。夏天时，将出风口和进风口均朝向室内设置，在气流空腔内的空气吸收太阳辐射热被加热之后，在热浮生力自下向上流动，随即排出到室外，从而流动的气流带走了窗户吸收的部分太阳辐射热，并减少了玻璃和室内的辐射及对流换热，达到提高人体热舒适性。窗户中间气流层的存在还可以有效的减少通过窗体的导热，可以降低室内空调的冷负荷，提高节能效果。

具体实施时，所述内层窗户1和外层窗户2之间的间隔为100~150mm。所述压缩机32为微型转子压缩机，所述节流阀34为毛细管，所述热泵装置3所采用的制冷剂宜为R134a，R-600a、R290等，这类制冷剂有利于回热循环。

其中，所述气流空腔4的上方和下方的墙体内还分别嵌入设置有出风箱7和进风箱8，所述出风箱7和进风箱8朝向室内的一侧均与室内墙面相平齐，所述出风箱7和进风箱8朝向室外的一侧均与室外墙面相平齐；所述出风箱7的底部与所述气流空腔4相连通，所述进风箱8的顶部与所述气流空腔4相连通；所述出风口5和进风口6分别设置在所述出风箱7和进风箱8上。

采用上述结构，安装前，先依照墙体厚度预制出风箱和进风箱，由于墙体以及窗户均依照相关的建筑标准进行施工，因此出风箱和进风箱可以采用批量方式制作，有利于降低生产成本。安装时，只需将预制的出风箱和进风箱安装在对应的位置即可，便于施工安装。将出风口和进风口分别设置在出风箱和进风箱上，可以减少了单独设置的工序，减小施工量，提高施工效率；同时，预制在出风箱或进风箱上便于控制出风口或进风口的安装质量。

所述冷凝器31和压缩机32均设置在所述进风箱8内，所述压缩机32底部设置有隔振垫。这样，安装较方便，同时，隔振垫能够减小压缩机震动带来的噪声。

其中，所述出风口5包括朝向室内的内出风口51和朝向室外的外出风口52；所述进风口6包括朝向室内的内进风口61和朝向室外的外进风口62；所述内出风口51、外出风口52、内进风口61以及外进风口62均具有用于控制其开闭的风门。这样，可以通过风门方便的调整出风口和进风口的朝向，结构简单。

其中，所述制冷管道包括连接在所述冷凝器31与节流阀34之间的节流阀进液管35，以及连接在所述蒸发器33与压缩机32之间的压缩机吸气管36；所述节流阀进液管35与压缩机吸气管36相互贴合，且共同包覆有保温层37。这样，因为压缩机吸气管36和节流阀进液管35里面制冷剂存在温差，管内的制冷剂会发生换热，构成回热循环，使来自冷凝器31的液体过冷，来自蒸发器33的低温低压蒸气过热，即相当于蒸发器33吸收更多的热量，从而提高了热泵装置3的供热系数。保温材料能减少管内制冷剂与管外空气发生热量交换而对热泵装置效率的影响。

其中，所述内层窗户1采用单层玻璃，所述外层窗户2采用low-e中空玻璃。这样，外层窗户采用中空玻璃，能够降低气流空腔与室外进行的换热，从而提高防雾效果。内层窗户采用单层玻璃，能够降低整个窗户的成本，同时，还能够提高窗户的透明度，改善观察视野。

其中，还包括密闭的太阳能集热箱9，所述太阳能集热箱9通过支架固定设置在墙外侧，所述蒸发器33安装在所述太阳能集热箱9内。这样，采用太阳能集热箱能够提高蒸发器对太阳能的吸收效率，提高热泵的效率，进一步降低能耗。

具体实施时，所述太阳能集热箱9的底部以及靠近墙体的一侧采用真空绝热板制作，且内侧涂有吸热涂层，其他各侧均采用中空玻璃制作。采用上述结构，能够保证各个方向的太阳光都能照射到吸热涂层上，而吸热涂层能够提高太阳能的转化率。真空绝热板以及中空玻璃都能够提高太阳能集热箱的保温性能，从而提升太阳能的利用率。

其中，所述内进风口61处还设置有微型风扇10，所述微型风扇10位于所述进风箱8内，且背离所述内进风口61设置。这样，室内的空气在微型风扇的作用下进入进风箱，高速流动的气流提高能冷凝器31的冷凝效果，从而提高热泵装置3的效率。

其中，所述风门为可电动调节翻转与升降的电动防水百叶风门，包括若干水平设置的栅条，所述栅条沿竖向等距设置；所述栅条上具有沿长度方向设置的转轴，所述栅条能够绕该转轴沿其下端向远离风口的方向旋转；每个所述栅条的下端均可在风门闭合时贴靠在下方相邻的栅条的上端上；相邻的所述栅条之间均通过竖向设置的连杆相铰接，所述连杆远离所述栅条的转轴所在的位置，所述连杆的长度与相邻的所述栅条的距离相等；还包括用于驱动任一所述栅条旋转的电机。

工作时，电机带动任一栅条旋转，由于栅条沿竖向等距设置，且相邻的所述栅条之间均通过竖向设置的连杆相铰接，所述连杆远离所述栅条的转轴所在的位置，所述连杆的长度与相邻的所述栅条的距离相等。这样，相邻的所述栅条之间构成平行四边形结构，从而实现所有的栅条同时转动。同时，由于每个所述栅条的下端均可在风门闭合时贴靠在下方相邻的栅条的上端上。使得风门关闭后，雨水无法从百叶风门进入对应的风口。这样，采用电动防水百叶风门更容易实现对风门的控制，特别是对外进风口和外出风口的风门进行控制。

其中，所述内层窗户1包括内层固定窗框和内层活动窗框，所述内层活动窗框通过铰链安装在所述内层固定窗框上，且能够朝向室内开启；所述外层窗户2包括外层固定窗框和外层活动窗框，所述外层活动窗框通过铰链安装在所述外层固定窗框上，且能够朝向室内开启。所述内层活动窗框上的铰链与外层活动窗框上的铰链位于同一端，所述内层活动窗框与外层活动窗框远离铰链的一端均安装有朝室内设置的把手，便于窗户的开启和关闭。这样，内层窗户和外层窗户均向室内开启，便于对窗户玻璃进行清洁。

电动防雨百叶风口、热泵装置3以及微型风扇10均通过电控系统进行控制；所述电控系统还包括设置在室内的室内露点温度传感器、控制器，以及设置在室外的室外干球温度传感器。具体实施时，设置在室内的室内露点温度传感器，以及设置在室外的室外干球温度传感器，分别对室内露点温度和室外干球温度进行检测，然后将温度信号送到电控系统的控制器。一旦室内室外温差过大，比如温差大于10℃等，同时室外干球温度低于室内露点温度，电控系统的控制器输出控制信号驱动相应的电机使外进风口62和外出风口52的电动防雨百叶风口关闭，内进风口61和内出风口51的电动防雨百叶风口开启，同时启动微型风扇10以及热泵装置3工作。一旦室内室外温差过大，比如温差大于10℃等，同时室外温度超过设定温度，比如35℃等，电控系统的控制器驱动相应的电机使外进风口62和外出风口52的电动防雨百叶风口开启，内进风口61和内出风口51的电动防雨百叶风口关闭，同时关闭微型风扇10以及热泵装置3。这样，可以实现对整个防雾窗的智能控制。

具体实施时，本防雾窗按照以下方式进行工作：供暖季节运行时，室内露点温度传感器和室外干球温度传感器将测得温度信号送到电控系统的控制器，当室外干球温度低于室内露点温度时，控制器输出控制信号驱动相应的电机使外进风口62和外出风口52的电动防雨百叶风口关闭，内进风口61和内出风口51的电动防雨百叶风口开启，同时启动微型风扇10以及热泵装置3工作。室内空气在微型风扇10的作用下进入进风箱8，冷凝器内高温高压的气态制冷剂向空气放热，空气被加热后密度减小向上流动，进入窗户的气流空腔4，放热后冷凝器内高温高压的气态制冷剂冷凝成液体；流出冷凝器后的液态制冷剂被压缩机吸气管内低温气态制冷剂进一步间接冷却；然后进入毛细管，经过毛细管后的制冷剂压力下降，变为气液两相的混合物；气液两相的混合物再进入蒸发器，吸收太阳能集热箱9内热空气的热量，吸热后蒸发为低温低压的气态制冷剂蒸气；来自蒸发器的低温低压气态制冷剂被节流阀进液管35内高温液态制冷剂过热，然后被微型转子压缩机吸入，压缩为高温高压的气态制冷剂，最后排至冷凝器；从气流空腔4内出来的热空气又重新进入室内，如此循环。

本发明在供热季节具有以下优点：a.当进风箱8出来的热空气进入气流空腔后，在微型风扇的作用下自下向上流动，随即进入室内。热空气在气流空腔内向上流动的同时对室内侧玻璃表面进行加热，室内侧玻璃表面升温后，降低了室内侧玻璃表面与室内人员、室内侧玻璃表面与室内空气的温差，从而减小了玻璃冷表面对室内人员的冷辐射以及其与室内空气的对流换热，提高了室内人员的热舒适性；同时室内侧玻璃表面得到加热也起到了防雾的效果，解决了供热季节窗户热桥现象造成的墙体滴水、发霉的问题。b.因为空气的导热系数远小于玻璃的导热系数，因此窗户中间气流层的存在，增大了室内外热量传递的热阻，可以有效的减少通过窗体的导热进入室内的冷量，从而降低了室内热负荷。c.利用热泵装置对窗户玻璃进行加热，以太阳辐射热能作为蒸发器的低位热源，通过热泵循环，从冷凝器放出的热量包括蒸发器吸收的太阳辐射热和压缩机消耗的少量电能，比单纯电加热防雾更节能。d.压缩机吸气管和节流阀进液管捆绑后，管内的制冷剂会发生换热，成回热循环，使来自冷凝器的液体过冷，来自蒸发器的低温低压蒸气过热，即相当于蒸发器吸收更多的热量，从而提高了热泵装置的供热系数。

供冷季节运行时，室内露点温度传感器和室外干球温度传感器将测得温度信号送到电控系统的控制器，当室外干球温度低于室内露点温度时，控制器输出控制信号驱动相应的电机使外进风口62和外出风口52的电动防雨百叶风口开启，内进风口61和内出风口51的电动防雨百叶风口关闭，同时关闭微型风扇10以及热泵装置3。供冷季节窗户玻璃受到太阳辐射后，温度升高，会加热气流空腔4内的空气，在气流空腔4内的空气与玻璃发生对流换热被加热之后，在热浮生力作用下自下向上流动，随即排出到室外。

本发明在供冷季节具有以下优点：a.供冷季节窗户玻璃受到太阳辐射，温度升高，会加热气流空腔内的空气，在气流空腔内的空气与玻璃发生对流换热被加热之后，在热浮生力作用下自下向上流动，随即排出到室外。从而流动的气流带走了玻璃吸收的部分太阳辐射热，从而降低了室内侧玻璃表面与室内人员、室内侧玻璃表面与室内空气的温差，从而减小了玻璃热表面对室内人员的热辐射以及其与室内空气的对流换热，提高了室内人员的热舒适性。b.流动的气流带走了窗子吸收的部分太阳辐射热的同时，不仅提高了室内的舒适度，还减少了由于太阳辐射进入室内的热量，从而降低室内冷负荷。c.由于空气的导热系数远小于玻璃的导热系数，因此窗户中间气流层的存在，增大了室内外热量传递的热阻，可以有效的减少通过窗体的导热进入室内的热量，进一步降低了室内冷负荷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相变式节能防雾窗，其特征在于，包括相互平行且正对地安装在墙体上的内层窗户（1）和外层窗户（2），所述内层窗户（1）和外层窗户（2）相互间隔设置形成气流空腔（4）；所述气流空腔（4）的上方设置有朝向室内或室外的出风口（5），所述气流空腔（4）的下方设置有与所述出风口（5）朝向相同的进风口（6），所述出风口（5）和进风口（6）均与所述气流空腔（4）相连通；

还包括热泵装置（3），所述热泵装置（3）包括设置在所述气流空腔（4）与所述进风口（6）相连通位置的冷凝器（31）和压缩机（32），设置在室外的蒸发器（33）以及设置在冷凝器（31）与蒸发器（33）之间的节流阀（34）；所述冷凝器（31）、节流阀（34）、蒸发器（33）以及压缩机（32）依次由制冷管道连接成闭合环路。

2.如权利要求1所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述气流空腔（4）的上方和下方的墙体内还分别嵌入设置有出风箱（7）和进风箱（8），所述出风箱（7）和进风箱（8）朝向室内的一侧均与室内墙面相平齐，所述出风箱（7）和进风箱（8）朝向室外的一侧均与室外墙面相平齐；所述出风箱（7）的底部与所述气流空腔（4）相连通，所述进风箱（8）的顶部与所述气流空腔（4）相连通；所述出风口（5）和进风口（6）分别设置在所述出风箱（7）和进风箱（8）上；所述冷凝器（31）和压缩机（32）均设置在所述进风箱（8）内。

3.如权利要求1所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述出风口（5）包括朝向室内的内出风口（51）和朝向室外的外出风口（52）；所述进风口（6）包括朝向室内的内进风口（61）和朝向室外的外进风口（62）；所述内出风口（51）、外出风口（52）、内进风口（61）以及外进风口（62）均具有用于控制其开闭的风门。

4.如权利要求1所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述制冷管道包括连接在所述冷凝器（31）与节流阀（34）之间的节流阀进液管（35），以及连接在所述蒸发器（33）与压缩机（32）之间的压缩机吸气管（36）；所述节流阀进液管（35）与压缩机吸气管（36）相互贴合，且共同包覆有保温层（37）。

5.如权利要求1所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述内层窗户（1）采用单层玻璃，所述外层窗户（2）采用low-e中空玻璃。

6.如权利要求1所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，还包括密闭的太阳能集热箱（9），所述太阳能集热箱（9）固定设置在墙外侧，所述蒸发器（33）安装在所述太阳能集热箱（9）内。

7.如权利要求3所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述内进风口（61）处还设置有微型风扇（10），所述微型风扇（10）背离所述内进风口（61）设置。

8.如权利要求3所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述风门为电动防水百叶风门，包括若干水平设置的栅条，所述栅条沿竖向等距设置；所述栅条上具有沿长度方向设置的转轴，所述栅条能够绕该转轴沿其下端向远离风口的方向旋转；每个所述栅条的下端均可在风门闭合时贴靠在下方相邻的栅条的上端上；相邻的所述栅条之间均通过竖向设置的连杆相铰接，所述连杆远离所述栅条的转轴所在的位置，所述连杆的长度与相邻的所述栅条的距离相等；还包括用于驱动任一所述栅条旋转的电机。

9.如权利要求1所述的相变式节能防雾窗，其特征在于，所述内层窗户（1）包括内层固定窗框和内层活动窗框，所述内层活动窗框通过铰链安装在所述内层固定窗框上，且能够朝向室内开启；所述外层窗户（2）包括外层固定窗框和外层活动窗框，所述外层活动窗框通过铰链安装在所述外层固定窗框上，且能够朝向室内开启。

10.一种窗户防雾调控方法，其特征在于，包括如下步骤，a、在待调控房屋上安装如权利要求3所述的相变式节能防雾窗；b、供暖季节时，开启内出风口和内进风口，关闭外出风口和外进风口；开启相变式节能防雾窗的热泵装置；具体调控时，室内冷空气由内进风口进入气流空腔，吸收冷凝器放出的热量变成密度较小的热空气在气流空腔内向上运动，并从内出风口返回室内；冷凝器内高温高压的气态制冷剂放热后冷凝成液体，流出冷凝器后的液态制冷剂经过节流阀后压力下降变为气液两相的混合物进入蒸发器内，吸热后蒸发为低温低压的气态制冷剂蒸气，然后被压缩机吸入，压缩为高温高压的气态制冷剂，再进入冷凝器；供冷季节时，开启外出风口和外进风口，关闭内出风口和内进风口；关闭相变式节能防雾窗的热泵装置；具体调控时，室外的空气由外进风口进入气流空腔，吸收太阳辐射热被加热之后，在热浮生力自下向上流动，由外出风口排出到室外。