CN107575128A - 一种高效节能的可翻转智能窗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效节能的可翻转智能窗，包括可翻转门窗和安装在所述可翻转门窗上的光热变色智能玻璃系统，所述可翻转门窗包括固定设置的外框、安装在所述外框上可拆卸的内框、设置在所述外框和内框之间并与二者连接的翻转机构，所述翻转机构能够实现内框相对外框的180度翻转。本发明可感知气候变化的光热变色智能玻璃系统，根据实际环境需要自主调节室内光线强度，通过门窗的翻转可以控制太阳能得热。

Description

一种高效节能的可翻转智能窗

技术领域

本发明属于智能光学材料领域，涉及一种可感知气候变化、具备光热响应能力的智能玻璃系统。

背景技术

节能与环保是新世纪的全人类主题。中国，作为世界最大的能源消费国，建筑行业能耗在2006年占一次能源的26％，这一数字预计到2020年上升到30％以上。在炎热和潮湿地区，建筑能耗的消耗更为显著，约占国家电力总量的1/3到1/2。现代建筑大面积使用的玻璃窗户是建筑物中能效最低而又不得不用的一个部件。住宅年单位建筑面积的电耗为10-20kwh，而公共建筑的电耗则高得多，单位建筑面积全年用电最高可以超过350kwh。建筑能耗有60％是通过玻璃门窗散失。

太阳光主要由200-380纳米的紫外线，380-780纳米的可见光，以及780-2500纳米的近红外线构成。其中，紫外线占据了太阳能整体能量的3％，可见光占据了整体能量的50％，近红外线占据了太阳能整体的47％。太阳光辐射到地区表面被物体吸收，转化为黑体辐射热能。自然界中有两种基本的热能辐射，分为太阳辐射和远红外热辐射。据透过玻璃传递的能量公式：Q＝630*Sc+U*(T_内－T_外)，[Q——透过玻璃传递的热量；Sc——遮蔽系数，反映对阳光的遮蔽效果；U——传热系数，与测试条件有关，W/㎡*K；]。Sc的数值越大，表明透过玻璃进入室内的太阳辐射越多，反之越小；U代表了导热系数，导热系数越大表明，透过玻璃的黑体辐射热量交换就越小。

建筑节能要求的不断提高，要求通过玻璃交换的黑体辐射热越少越好，也就是U值或K值越低越好。正因为这样的要求，人们发明了Low-E玻璃，中空玻璃，真空玻璃，甚至三玻两腔，四玻三腔的真空或中空玻璃。而对于玻璃的遮比系数Sc值而言，代表了进入室内太阳能的多少，也就是得热多少；以及可见光的多少，也就是光线的明暗。显然，一年分为春、夏、秋、冬；一日分为，早、中、晚，不同时期人们有对太阳能的需求和可见光的需求是不同的。在冬天，人们需要更多的太阳能进入室内，夏天人们尽量阻止太阳能热量进入室内；在早上或晚上，人们需要更多的可见光进入室内，室内明亮，在中午，阳光直射玻璃表面时，更多的可见光进入室内，会产生炫光，使人们不舒服，因此需要减少可见光进入室内。

显然，节能舒适的要求，人们希望能够根据气候变化，也就是光线、温度变化调节玻璃光透率。研究表明，在夏天当玻璃的遮阳系数由0.8降低到0.4时，建筑整体制冷电费可以降低50％，冬天，当玻璃的遮阳系数由0.4提高到0.8时，取暖能量也会降低50％以上。可见，适时改变玻璃的遮阳系数对于节能舒适是多么重要。然而，目前市场上的绝大多数的玻璃是不能变色的，也就是玻璃的遮阳系数固定不变的。为了达到节能舒适，调节玻璃Sc值人们往往是依靠外遮阳和内遮阳设施实现。内遮阳能够降低炫光，阻挡阳光特别是近红外线辐照人体，提高舒适感。但是太阳能已经通过玻璃进入室内，室内温度并不能降低，因此节能。外遮阳可以阻止太阳能进入室内，然而，外遮阳设施造价高，破坏建筑外立面美观，落灰难清理，使用寿命有限，安装困难及安全系数不高等问题大大限制了外遮阳设施的使用和发展。

低辐射Low-E玻璃在近些年来建筑玻璃市场发挥越来越大的作用。所有的Low-E玻璃对于2.5-100微米的光辐射，也就是黑体辐射具有较高的反射能力。近些年快速发展的双银或三银Low-E玻璃还对800-2500纳米的近红外线具有较高的反射能力，因此其遮蔽系数可以达到0.4甚至到0.2。然而，Low-E玻璃的遮蔽系数始终保持固定值，在夏天的时候太阳能得热值较低，利于节能；但是，到了冬天，太阳能的得热低，不利于节能及舒适。

变色调光玻璃能够调节玻璃的透光率，将在建筑节能领域发挥更大的作用。例如液晶玻璃，通过通电和断电通过雾度的增减，调节光线透过率。然而，这种玻璃变色需要电驱动，价格比较高，耐环境老化的能力差，仅管遮挡了视线，但是光能还是通过散射的方式进入室内，更为重要的是在透明状态，其雾度也非常高，这限制其只能用作电子窗帘；再有一种卤化银光致变色玻璃，通过卤化银的分解合成来调光，但是价格昂贵，质量重，玻璃强度差，不能达到建筑玻璃的要求；专利201110101849.4，20111031787.X，201410187436.6提供了一种具有温敏型调光玻璃随温度变化在透明与不透明之间转变，当温度高于设定值时，呈现不透明，影响视野，更为重要的是，其实在玻璃间隙间填入胶体，这大大降低了玻璃强度，无法应用于建筑。

专利CN201510318902.4，CN201410187436.6，CN201610072925.6提供了一种具有光热响应能力的变色体系，这种光热变热体系制备的智慧膜与现有的平板玻璃做成三明治结构，就能制备根据环境变化的气候控制调光智能玻璃。这种玻璃对380纳米一下的紫外线以及800-2500纳米波段的近红外光具有较高的吸收能力，然后转化为黑体辐射热，玻璃根据环境的温度和光线升高增大对于可见光和近红外线波段的吸收，玻璃变色从而达到变色调光，调节太阳光能量进入室内的量，起到节能舒适的作用。然而这种玻璃本身由于对近红外具有较强的吸收，其对于太阳能得热的调节幅度在0.1-0.2之间。研究表明，在夏天当玻璃的遮阳系数由0.8降低到0.4时，建筑整体制冷电费可以降低50％，冬天，当玻璃的遮阳系数由0.4提高到0.8时，取暖能量也会降低50％以上。因此开发不依赖外遮阳设施，能够根据环境变化幅度在0.8-0.2之间变化的门窗体系，对于建筑节能具有极为特殊的意义。

发明内容

技术问题：本发明提供一种可感知气候变化、具备光热响应能力的可180度翻转的高效节能的可翻转智能窗，可以根据实际环境需要自主调节室内光线强度，通过门窗的翻转可以控制太阳能得热，在冬天时将超过60％的太阳能转化为黑体辐射热释放与室内减少取暖；夏天时将超过70％的太阳能阻止在室外，减少空调的使用。

技术方案：本发明的高效节能的可翻转智能窗，包括可翻转门窗和安装在所述可翻转门窗上的光热变色智能玻璃系统，所述可翻转门窗包括固定设置的外框、安装在所述外框上可拆卸的内框、设置在所述外框和内框之间并与二者连接的翻转机构，所述翻转机构能够实现内框相对外框的180度翻转，所述光热变色智能玻璃系统包括多层玻璃基材、设置在相邻两层玻璃基材之间的中间膜，所述中间膜包括纳米复合光热响应体系和树脂材料，所述纳米复合光热体系包括混合在一起的过渡金属离子、α醇羟基表面改性的热吸收纳米材料、β醇羟基表面改性的热吸收纳米材料、卤化物、有机化合物，所述有机化合物为有机氮化合物、有机磷化合物或有机氮化合物与有机磷化合物的混合。

进一步的，本发明中，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转组件，所述滑动机构包括设置在外框的两个相对内侧面中的导槽或导轨，设置在内框对应的两个外侧面与所述导槽或导轨匹配安装的滑块，所述翻转组件包括两个平行设置并与外框的内侧面转动连接的连杆、与所述两个连杆的端部连接的曲柄，所述曲柄和两个连杆构成一个平行四边形机构，曲柄的延长部分的端部与内框侧面的中心点转动连接，所述滑块设置在内框外侧面的边缘处，在翻转组件配合下能够实现内框相对外框的180度翻转。

进一步的，本发明中，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转组件，所述滑动机构包括设置在外框的两个相对内侧面中的导槽或导轨，设置在内框对应的两个外侧面与所述导槽或导轨匹配的滑块，所述翻转组件包括两个平行设置并与内框侧面转动连接的连杆、与所述两个连杆的端部连接的曲柄，所述曲柄和两个连杆构成一个平行四边形机构，曲柄的延长部分的端部与外框内侧面的中心点转动连接，所述滑块设置在内框外侧面的边缘处，在翻转组件配合下能够实现内框相对外框的180度翻转。

进一步的，本发明中，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转连杆，所述滑动机构包括设置在外框的两个相对内侧面中的导槽或导轨，设置在内框对应的两个外侧面与所述导槽或导轨匹配安装的滑块，所述翻转连杆一端与内框外侧面的中心点转动连接，另一端与外框的内侧面转动连接，翻转连杆的长度应大于1/2内框长度，小于2/3内框长度。

进一步的，本发明中，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转连杆，所述翻转机构包括导槽或导轨，与所述导槽或导轨匹配安装的滑块。所述导槽或导轨设置在外框的两个相对内侧面中，所述翻转连杆一端与内框外侧面的中心点转动连接，另一侧与滑动机构中的滑块连接，或者：所述导槽或导轨设置在内框两个外侧面中，所述翻转连杆一端与外框内侧面的中心点转动连接，另一侧与滑动机构中的滑块连接。

本发明的可翻转智能窗包括可翻转门窗和可感知气候变化的光热变色智能玻璃系统。这种翻转的门窗具良好的热传导系数，(K＜1.0)，可变的太阳能得热系数(0.8-0.2)，以及其能够根据环境变化自主调节的可见光透过率。光热变色智能玻璃是由具有动态调节的可见光近红外光吸收的能力的智慧中间膜与常见的平板玻璃夹胶制备得到。光热响应型智慧玻璃与Low-E或者普通玻璃组成一腔或多腔的中空玻璃，构成具备光热响应能力、集隔热保温于一体的可翻转光热变色智能玻璃系统。夏天时，翻转型光热变色智能玻璃系统将光热变色智能玻璃处于室外，其能够将99.5％的紫外线、90％的近红外线做转化为黑体辐射热，并通过中空或真空的方式将黑体辐射热拦截于室外，门窗的太阳能得热低于0.2。同时光热变色智能玻璃根据阳光的强弱自主调节可见光透过率，减少炫光，动态维持室内光线的恒定。在冬天时，具备光热响应的光热变色智能玻璃系统翻转，使得光热变色智能玻璃处于室内侧。将60％的太阳能转化为黑体辐射热散发在室内，使得整个玻璃门窗转化为加热片，充分利用太阳能达到取暖的目的。可翻转门窗由可移动式铰链、滑轨及曲臂支撑构成，整个翻转系统简单，操作翻遍，气密性好，结构安全。可180度翻转的高效节能的门窗系统，集合了外遮阳、内遮阳及玻璃于一体，易于清洗维护，将成为建筑节能不可或缺的部分。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

窗子为了达到好的密封性，需要内外窗窗框的边部部分重叠。外窗框的内框边缘要小于或者大于固定玻璃的内框外边缘，这样通过内外框的重叠及橡胶条的作用下达到密封的作用。而目前的可翻转门窗方式的目的是通风及清洗，翻转后要复位才能实现门窗在安全、密闭的条件下关闭。这种需要内外窗窗框的边部部分重叠设计难以实现门窗180度翻转后关闭并具有好的气密性。本发明门窗的180度翻转是由固定在内框的轴，经由固定在外框导槽的上下或左右的换位实现。这种设计可以实现在外框内部边缘小于内框外部边缘的条件下实现180翻转。在180度翻转后，门窗依然可以通过内外窗窗框的边部部分重叠，因此本发明是一种简单、易于操作的翻转方式，兼顾了安全、气密性的要求。

本发明门窗的180度里外翻可以完全关闭、固定。而目前的门窗翻转后不能关闭固定，本发明保证了在安全条件下门窗的清洗，解决了高层楼房门窗清洗的问题。

180度翻转的高效节能的门窗系统，其能够根据环境的光线及温度变化自主的调节可见光的透过量，动态维持室内光线恒定。在夏天时，将可感知气候变化的光热变色智能玻璃系统的处于室外，其能够将99.5％的紫外线、90％的近红外线做转化为黑体辐射热，光热响应型的光热变色智能玻璃系统将黑体辐射热拦截于室外，门窗的太阳能得热低于0.3。在冬天时，可感知气候变化的光热变色智能玻璃系统处于室内侧，其能够将60％的太阳能转化为黑体辐射热散发在室内，充分利用太阳能达到取暖的目的。这种门窗系统集合了外遮阳、及内遮阳功能于一身。自主性高，造价低，节能效率高。更为重要的是客服了传统内外遮阳影响实现的问题。

附图说明

图1a为单连杆的可翻转门窗结构图，图1b为平行四边形机构的可翻转门窗结构图。

图2为翻转门窗及一腔式光热变色智能玻璃系统图。

图3为一腔式光热变色智能玻璃系统图。

图4为两腔式光热变色智能玻璃系统图。

图5为两腔式光热变色智能玻璃系统图。

图6为两腔式光热变色智能玻璃系统图。

图7为两腔式光热变色智能玻璃系统图。

图8为两腔式光热变色智能玻璃系统图。

图9为可翻转门窗滑块滑槽结构图。

图10为可翻转门窗滑块滑轨结构。

图11为可翻转门窗滑块导槽结构图。

其中有：1——外框；2——内框；3——密封结构；4——连杆；5——光热变色智能玻璃系统：6——超白玻璃；7——中间膜；8——在线高透型Low-E玻璃；9——中空腔；10——真空层；11--普白玻璃；12--离线遮阳型Low-E玻璃；13——导槽；14——滑块；15——圆柱支架；16——支架底座；17——导轨滑套；18——导轨；19轴孔。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

如图1a和图1b所示的可翻转门窗，1为外框，其可以是木材，铝型材，断桥隔热的铝型材，木塑材料或塑料材料构成，优选为断桥隔热的铝型材。外框配有导槽13，以及用于密封的凸起胶条构成。用于密封的胶条固定与外框上，起到减少噪音，防止碰撞及密封作用。密封胶条可以是改性PVC胶条、三元乙丙胶条、硫化的三元乙丙胶条、有机硅橡胶胶条、聚氨酯胶条、顺丁胶条、丁氰橡胶条、丁苯橡胶条以及氯丁橡胶条等，优选硫化的三元乙丙橡胶胶条。4为可折叠的连杆。连杆4一端固定在外框1上，另一端固定在内框2上，在门窗开合与门窗的轴在滑轨的滑移过程中，起到支撑及限位作用。

2为内框，其可以是木材，铝型材，断桥隔热的铝型材，木塑材料或塑料材料构成，优选为断桥隔热的铝型材。内框2固定可感知气候变化的光热变色智能玻璃系统。内框边部也可固定改性PVC胶条、三元乙丙胶条、硫化的三元乙丙胶条、有机硅橡胶胶条、聚氨酯胶条、顺丁胶条、丁氰橡胶条、丁苯橡胶条以及氯丁橡胶条，起到密封缓冲作用。内框的配有固定对称的7铰链。铰链一端固定在内框上，另一端固定在滑轨18中，并能够在滑轨18中移动。在正常的门窗开关过程中，铰链固定限位在滑轨18的一端。当铰链由滑轨的一端滑移到另一端实现门窗180度里外翻转。铰链可以固定在滑轨18的任何一端，当固定时通过铰链的旋转实现门窗的正常开关，同时连杆4可以起到限位作用。

光热变色智能玻璃系统(如图2所示)，6为超白玻璃，可以是钢化或非钢化的白玻或超白玻，优选为钢化的超白玻；7为光热变色中间膜；8为Low-E玻璃，优选为钢化超白玻及钢化的高透Low-E玻璃；9为中空腔，可为单腔，优选两腔及多腔优。空腔可为厚度2-28毫米的空气、氩气或真空，优选9-18毫米的氩气及真空。当超白玻璃6处于室外，超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8构成的光热变色智能玻璃能够将99.5％的紫外线、90％的近红外线做转化为黑体辐射热，在线高透型Low-E玻璃8、中空腔9与超白玻璃6构成的系统将黑体辐射热拦截于室外，门窗的太阳能得热低于0.3。同时光热变色智能玻璃根据阳光的强弱自主调节可见光透过率，减少炫光，动态维持室内光线的恒定。通过可翻转门窗的铰链在导槽的左右及上下互换位置，可实现玻璃的离外面的180度翻转。这时超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8构成的光热变色智能玻璃系统处于室内侧，其能够将60％的太阳能转化为黑体辐射热散发在室内，充分利用太阳能达到取暖的目的。同时，在线高透型Low-E玻璃8、中空腔9与超白玻璃6构成的空腔阻止黑体辐射热向室外散发，既能够充分利用太阳能取暖，又能够防止室内黑体辐射热散失。

本发明可翻转智能窗中，翻转机构中的导槽和导轨结构如图5、图6、图7所示。通过滑块与导轨或导槽的匹配组合及滑动，实现翻转机构中的运动。图中，12为滑块，其可以是聚甲醛金属复合材料、聚四氟乙烯金属复合材料等摩擦系数低于0.15耐磨性材料，足够承受运动的摩擦，密封性好。将滑块14置于导槽13中，能够来回滑动；圆柱支架15固定到滑块14上。

实施例一：

图2为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B1型(STI-B1)，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气。中间膜7为B1型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数(k值或u值)为1.77。可见光透过率为54-44％调节。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热在0.50-0.42间。当超白玻璃6、中间膜7、Low-E玻璃8处于室内侧时，其太阳能得热为0.81。

实施例二：

图2一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B2型(STI-B2)，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，中空腔9的厚度为12毫米，中间填充氩气，中间膜7为B2型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.77。可见光透过率为51-25％调节。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热在0.45-0.34间。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室内侧时，其太阳能得热为0.80。

实施例三：

图2为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B3型(STI-B3)，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气。中间膜为B3型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.77。可见光透过率为48-30％调节。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热在0.42-0.36间。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室内侧时，其太阳能得热为0.81。

实施例四：

图2一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为1.82毫米，中间膜7为复合型(STI-复合)，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气。中间膜为复合型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.77。可见光透过率为36-10％调节。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热在0.28-0.17间。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室内侧时，其太阳能得热为0.78。

实施例五：

图2一腔式光热智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为隔热型(STI-隔热)，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，9为16毫米氩气。一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.55，可见光透过率为52.8％。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热为0.38；当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室内侧时，其太阳能得热为0.70。

实施例六：

图3为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B1型(STI-B1)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B1型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.62。可见光透过率为48-38％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.34-0.28间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热为0.50。

实施例七：

图3为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B2型(STI-B2)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B2型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.62。可见光透过率为37-18％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.27-0.17间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热为0.50。

实施例八：

图3为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B3型(STI-B3)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜7为B3型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.62。可见光透过率为35-21％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.26-0.19间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.50。

实施例九：

图3为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为1.82毫米，中间膜7为复合型(STI-复合)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为复合型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.62。可见光透过率为27-8％调节。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热在0.20-0.09间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.49。

实施例十：

图4为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B1型(STI-B1)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，离线遮阳型Low-E玻璃12的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B1型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.59。可见光透过率为36-28％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.27-0.23间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.53。

实施例十一：

图4为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B2型(STI-B2)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，离线遮阳型Low-E玻璃12的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B2型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.59。可见光透过率为27-13％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.21-0.14间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.53。

实施例十二：

图4为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B3型(STI-B3)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，离线遮阳型Low-E玻璃12的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B3型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.59。可见光透过率为26-16％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.21-0.15间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热为0.53。

实施例十三：

图4为一腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，7中间膜的厚度为1.82毫米，中间膜7为复合型(STI-复合)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，离线遮阳型Low-E玻璃12的厚度为5毫米，真空层10的厚度为0.15毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为复合型的一腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.59。可见光透过率为20-5％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.16-0.08间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.53。

实施例十四：

图5为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B1型(STI-B1)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为B1型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.80。可见光透过率为54-42％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.40-0.28间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.61。

实施例十五：

图5为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B2型(STI-B2)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为B2型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.80。可见光透过率为43-20％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.31-0.25间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.60。

实施例十六：

图5为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B3型(STI-B3)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为B3型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.78。可见光透过率为40-24％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.34-0.28间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热为0.61。

实施例十七：

图5为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，7为1.82毫米，中间膜7为复合型中间膜(STI-复合)，中空腔9的厚度为12毫米，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为复合型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)0.76。可见光透过率为30-10％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.20-0.11间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.59。

实施例十八：

图6为两腔式光热智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为隔热型(STI-隔热)，8为5毫米高透在线Low-E，中空腔9的厚度为12毫米。中间膜为隔热型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.12，可见光透过率为48.5％。当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室外侧时，其太阳能得热为0.35；当超白玻璃6、中间膜7、在线高透型Low-E玻璃8处于室内侧时，其太阳能得热为0.65。

实施例十九：

图7为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B1型(STI-B1)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，普白玻璃11的厚度为5毫米，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为B1型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.10。可见光透过率为57-45％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.47-0.38间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.67。

实施例二十：

图7为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B2型(STI-B2)，中空腔9的厚度为12毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.10。可见光透过率为43-22％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.33-0.25间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.66。

实施例二十一：

图7为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B3型(STI-B3)，中空腔9的厚度为12毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为B3型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.00。可见光透过率为42-25％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.37-0.28间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.68。

实施例二十二：

图7为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为1.82毫米，中间膜7为复合型(STI-复合)，中空腔9的厚度为12毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米，在线高透型Low-E玻璃8的厚度为5毫米。中间膜为复合型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.00。可见光透过率为32-10％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.24-0.10间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.65。

实施例二十三：

图8为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B1型(STI-B1)，中空腔9的厚度为12毫米，中间充有氩气，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B1型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.70。可见光透过率为62-49％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.47-0.38间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.72。

实施例二十四：

图8为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B2型(STI-B2)，中空腔9的厚度为12毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B2型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.70。可见光透过率为47-24％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.33-0.26间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.71。

实施例二十五：

图8的两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为0.76毫米，中间膜7为B3型(STI-B3)，中空腔9的厚度为12毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为B3型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.61。可见光透过率为44-27％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.36-0.28间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.67。

实施例二十六：

图8为两腔式光热变色智能玻璃系统，超白玻璃6的厚度为5毫米，中间膜7的厚度为1.82毫米，中间膜7为复合型(STI-复合)，中空腔9的厚度为12毫米，普白玻璃11的厚度为5毫米。中间膜为复合型的两腔式光热变色智能玻璃系统的传热系数为(k值或u值)1.60。可见光透过率为34-8％调节。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室外侧时，其太阳能得热在0.24-0.11间。当超白玻璃6、中间膜7、超白玻璃6处于室内侧时，其太阳能得热为0.64。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高效节能的可翻转智能窗，其特征在于，该智能窗包括可翻转门窗和安装在所述可翻转门窗上的光热变色智能玻璃系统，所述可翻转门窗包括固定设置的外框、安装在所述外框上可拆卸的内框、设置在所述外框和内框之间并与二者连接的翻转机构，所述翻转机构能够实现内框相对外框的180度翻转，所述光热变色智能玻璃系统包括多层玻璃基材、设置在相邻两层玻璃基材之间的中间膜，所述中间膜包括纳米复合光热响应体系和树脂材料，所述纳米复合光热体系包括混合在一起的过渡金属离子、α醇羟基表面改性的热吸收纳米材料、β醇羟基表面改性的热吸收纳米材料、卤化物、有机化合物，所述有机化合物为有机氮化合物、有机磷化合物或有机氮化合物与有机磷化合物的混合。

2.根据权利要求1所述的高效节能的可翻转智能窗，其特征在于，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转组件，所述滑动机构包括设置在外框的两个相对内侧面中的导槽或导轨，设置在内框对应的两个外侧面与所述导槽或导轨匹配安装的滑块，所述翻转组件包括两个平行设置并与外框的内侧面转动连接的连杆、与所述两个连杆的端部连接的曲柄，所述曲柄和两个连杆构成一个平行四边形机构，曲柄的延长部分的端部与内框侧面的中心点转动连接，所述滑块设置在内框外侧面的边缘处，在翻转组件配合下能够实现内框相对外框的180度翻转。

3.根据权利要求1所述的高效节能的可翻转智能窗，其特征在于，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转组件，所述滑动机构包括设置在外框的两个相对内侧面中的导槽或导轨，设置在内框对应的两个外侧面与所述导槽或导轨匹配的滑块，所述翻转组件包括两个平行设置并与内框侧面转动连接的连杆、与所述两个连杆的端部连接的曲柄，所述曲柄和两个连杆构成一个平行四边形机构，曲柄的延长部分的端部与外框内侧面的中心点转动连接，所述滑块设置在内框外侧面的边缘处，在翻转组件配合下能够实现内框相对外框的180度翻转。

4.根据权利要求1、2或3所述的高效节能的可翻转智能窗，其特征在于，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转连杆，所述滑动机构包括设置在外框的两个相对内侧面中的导槽或导轨，设置在内框对应的两个外侧面与所述导槽或导轨匹配安装的滑块，所述翻转连杆一端与内框外侧面的中心点转动连接，另一端与外框的内侧面转动连接，翻转连杆的长度应大于1/2内框长度，小于2/3内框长度。

5.根据权利要求1、2或3所述的高效节能的可翻转智能窗，其特征在于，所述翻转机构包括设置在所述外框和内框之间的滑动机构、连接所述外框和内框的翻转连杆，所述翻转机构包括导槽或导轨，与所述导槽或导轨匹配安装的滑块；

所述导槽或导轨设置在外框的两个相对内侧面中，所述翻转连杆一端与内框外侧面的中心点转动连接，另一侧与滑动机构中的滑块连接，或者：所述导槽或导轨设置在内框两个外侧面中，所述翻转连杆一端与外框内侧面的中心点转动连接，另一侧与滑动机构中的滑块连接。