CN108661503B - 一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，属于节能建筑领域。一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，包括窗框，所述窗框顶部设有通风窗，所述窗框中下部为智能调温保温窗，所述智能调温保温窗设有三层玻璃，从外至内依次为外侧玻璃、中间玻璃和内侧玻璃，三层玻璃之间的空间均为真空状态；所述外侧玻璃与中间玻璃之间设有化学溶液蓄热装置，所述中间玻璃与内侧玻璃之间设有智能调温装置。本发明既保留了传统窗户的采光照明、通风换气特点，又具备隔热储热、智能保温调温功能，降低了建筑能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，属于节能建筑领域。
背景技术
门窗是建筑外围护结构的开口部位，是建筑物的外围护结构之一。同时，门窗也是建筑围护结构中能量散失的主要途径，在门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，门窗耗能约占建筑围护结构总能耗的40％～50％，直接影响到建筑物的节能性能，因此，提高门窗的保温性能是降低建筑物能耗的主要途径。
目前，门窗玻璃目前使用的品种有：透明玻璃、吸热玻璃、热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃等。其中，双层中空玻璃有着良好的水密性和气密性，使用较为普遍，尤其在窗户上应用非常广泛。但是，由于玻璃的面积占整个窗户的70％～80％，通过玻璃的辐射热损失占窗户总热损失的65％左右，因此，优化窗户结构，进一步降低玻璃的热量损失是窗户节能的关键。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，该复合节能窗既保留了传统窗户的采光照明、通风换气功能，又具备隔热储热、保温调温功能，可显著降低建筑能耗。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，包括窗框，所述窗框顶部设有通风窗，所述窗框中下部为智能调温保温窗，所述智能调温保温窗设有三层玻璃，从外至内依次为外侧玻璃、中间玻璃和内侧玻璃，三层玻璃之间的空间均为真空状态；所述外侧玻璃与中间玻璃之间设有化学溶液蓄热装置，所述中间玻璃与内侧玻璃之间设有智能调温装置。
进一步的，所述化学溶液蓄热装置在由外侧玻璃与中间玻璃组成的真空空间底部储有沸点温度为30℃～50℃的无毒化学溶液，通过所述无毒化学溶液的挥发与冷凝调节室内温度；所述无毒化学溶液的顶部覆盖有溶液盖板；所述溶液盖板由盖板电机驱动绕所述溶液盖板中心轴旋转，通过调整溶液盖板的开口幅度，完成对无毒化学溶液挥发速度的控制。
进一步的，所述外侧玻璃与中间玻璃在储存溶液的一侧，均加工有沿竖直方向的微槽道结构。
进一步的，所述智能调温装置设有两层膜，由内至外依次为保温膜和调温膜，所述保温膜和调温膜之间的距离为1～5mm；所述保温膜和调温膜均采用软质透光材料，其宽度均与内侧玻璃的宽度相同；
所述保温膜在竖直方向上等分为两部分，自上而下分别为第一保温部分和第一透光部分，且两部分的长度均比内侧玻璃的高度长30～40mm；
所述调温膜在竖直方向上等分为四部分，自上而下分别为吸热部分、第二保温部分、热反射部分和第二透光部分，且四部分的长度均比内侧玻璃的高度长30～40mm。
进一步的，在所述保温膜上，所述第一保温部分在竖直方向上均分为5～10段，每隔一段在所述第一保温部分的内外两侧均涂有隔热材料。
进一步的，在所述调温膜上：
所述吸热部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述吸热部分的外侧涂有吸热材料；
所述第二保温部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述第二保温部分的内外两侧均涂有隔热材料；
所述热反射部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述热反射部分的外侧涂有热反射材料。
进一步的，所述第一透光部分和第二透光部分均保持透光特性，所述第一保温部分、吸热部分、第二保温部分和热反射部分在涂有材料处均不再透光。
进一步的，所述保温膜的上下两端分别装有保温膜上滚筒和保温膜下滚筒，所述保温膜卷在保温膜上滚筒和保温膜下滚筒上；所述保温膜上滚筒和保温膜下滚筒通过保温膜传动带相连，所述保温膜下滚筒与保温膜电机相连，保温膜电机带动保温膜下滚筒和保温膜上滚筒转动，从而控制保温膜的上下移动。
进一步的，所述调温膜的上下两端分别装有调温膜上滚筒和调温膜下滚筒，所述调温膜卷在调温膜上滚筒和调温膜下滚筒上；所述调温膜上滚筒和调温膜下滚筒通过调温膜传动带相连，调温膜上滚筒与调温膜电机相连，调温膜电机带动调温膜上滚筒和调温膜下滚筒转动，从而控制调温膜的上下移动。
进一步的，所述保温膜电机和调温膜电机由智能温控系统控制，分别驱动保温膜和调温膜上下移动，使保温膜上的第一保温部分、第一透光部分与调温膜上的吸光部分、第二保温部分、热反射部分、透光部分实现不同程度的重叠，实现室内透光和温度控制。
本发明的有益效果为：
本发明所述复合节能窗在窗户上设有三层玻璃，在外侧玻璃与中间玻璃之间，设有化学溶液的蓄热装置，通过溶液的挥发和冷凝调节温度。在中间玻璃与内侧玻璃之间，设有保温膜和调温膜，通过智能控制，驱动上下滚筒旋转，通过保温膜上的保温段、透光段与调温膜上的吸热段、热反射段和透光段分别组合，实现透光模式、保温模式、吸热模式、保冷模式四种模式的选择，实现室内透光和温度控制。本发明既保留了传统窗户的采光照明、通风换气特点，又具备隔热储热、智能保温调温功能，降低了建筑能耗，是提高建筑节能效率的一个有效手段。
附图说明
图1是本发明所述复合节能窗的爆炸图。
图2是本发明所述复合节能窗的外观图。
图3是本发明所述复合节能窗的侧面剖视图。
图4是外侧玻璃、中间玻璃的微槽道结构示意图。
其中，1-窗框，2-通风窗，3-中间玻璃，4-溶液盖板，5-盖板电机，6-外侧玻璃，7-内侧玻璃，81-保温膜，82-保温膜上滚筒，83-保温膜下滚筒，84-保温膜传动带，85-保温膜电机，91-调温膜，92-调温膜上滚筒，93-调温膜下滚筒，94-调温膜传动带，95-调温膜电机，10-光照传感器，111-室外温度传感器，112-室内温度传感器，12-化学溶液。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1～图4，一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，包括窗框1，所述窗框1顶部设有通风窗2，所述窗框中下部为智能调温保温窗。所述通风窗2用于室内空气质量很差时的强制通风。所述智能调温保温窗设有三层玻璃，从外至内依次为外侧玻璃6、中间玻璃3和内侧玻璃7，三层玻璃之间的空间均为真空状态；所述外侧玻璃6与中间玻璃3之间设有化学溶液蓄热装置，所述中间玻璃3与内侧玻璃7之间设有智能调温装置。
所述化学溶液蓄热装置在由外侧玻璃6与中间玻璃3组成的真空空间底部储有沸点温度为30℃～50℃的无毒化学溶液，通过所述无毒化学溶液挥发吸收热量，冷凝释放热量，从而实现调节温度的功能。所述无毒化学溶液的顶部覆盖有溶液盖板4；所述溶液盖板4由盖板电机5驱动绕所述溶液盖板4中心轴旋转，通过调整溶液盖板4是否密封或开口幅度，完成对无毒化学溶液挥发速度的控制。
优选的，所述外侧玻璃6与中间玻璃3在储存溶液的一侧，均加工有沿竖直方向的微槽道结构。在无毒化学溶液挥发后的气体凝集于玻璃壁后，微槽道结构加速溶液向下流动，防止玻璃壁因挂有溶液而影响视野。
所述智能调温装置设有两层膜，由内至外依次为保温膜81和调温膜91，所述保温膜81和调温膜91之间的距离为1～5mm；所述保温膜81和调温膜91均采用软质透光材料，其宽度均与内侧玻璃7的宽度相同。
所述保温膜81在竖直方向上等分为两部分，自上而下分别为第一保温部分和第一透光部分，且两部分的长度均比内侧玻璃7的高度长30～40mm。
所述调温膜91在竖直方向上等分为四部分，自上而下分别为吸热部分、第二保温部分、热反射部分和第二透光部分，且四部分的长度均比内侧玻璃7的高度长30～40mm。
在所述保温膜81上，所述第一保温部分在竖直方向上均分为5～10段，每隔一段在所述第一保温部分的内外两侧均涂有隔热材料。
在所述调温膜91上：
所述吸热部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述吸热部分的外侧涂有吸热材料；
所述第二保温部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述第二保温部分的内外两侧均涂有隔热材料；
所述热反射部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述热反射部分的外侧涂有热反射材料。
所述第一透光部分和第二透光部分均保持透光特性，所述第一保温部分、吸热部分、第二保温部分和热反射部分在涂有材料处均不再透光。
所述保温膜81的上下两端分别装有保温膜上滚筒82和保温膜下滚筒83，所述保温膜81卷在保温膜上滚筒82和保温膜下滚筒83上；所述保温膜上滚筒82和保温膜下滚筒83通过保温膜传动带84相连，所述保温膜下滚筒83与保温膜电机85相连，保温膜电机85带动保温膜下滚筒83和保温膜上滚筒82转动，从而控制保温膜81的上下移动。
所述调温膜91的上下两端分别装有调温膜上滚筒92和调温膜下滚筒93，所述调温膜91卷在调温膜上滚筒92和调温膜下滚筒93上；所述调温膜上滚筒92和调温膜下滚筒93通过调温膜传动带94相连，调温膜上滚筒93与调温膜电机95相连，调温膜电机95带动调温膜上滚筒92和调温膜下滚筒93转动，从而控制调温膜91的上下移动。
所述保温膜电机85和调温膜电机95由智能温控系统控制，分别驱动保温膜81和调温膜91上下移动，使保温膜81上的第一保温部分、第一透光部分与调温膜91上的吸光部分、第二保温部分、热反射部分、透光部分实现不同程度的重叠，实现室内透光和温度控制。
位于室内部分的窗框1下边框分别设有光照传感器10和室内温度传感器112，其中所述光照传感器10用于接受光照，转化为电信号。位于室外部分的窗框1下边框设有室外温度传感器111。
所述智能温控系统从光照传感器10提取室内光照强度信号，从室外温度传感器111和室内温度传感器112分别提取室内外温度信号，判断光照和温度情况，实时控制保温膜电机85和调温膜电机95，实现室内透光和温度控制。
所述智能温控系统，温控模式有4种：透光模式、保温模式、吸热模式、保冷模式；
所述透光模式是指，当需要增强室内光线时，智能温控系统通过判断光照传感器10的信号，控制保温膜电机85和调温膜电机95，驱动保温膜81和调温膜91移动，将保温膜81的第一保温部分和调温膜91的吸热部分、第二保温部分、热反射部分分别卷入保温膜上滚筒82和调温膜上滚筒92，在上下滚筒间均显示透明部分，增加窗户的透光率。
所述保温模式是指，当需要保证室内温度时，智能温控系统通过判断光照传感器10、室外温度传感器111和室内温度传感器112的信号，控制保温膜电机85旋转，驱动保温膜81移动，将保温膜81的第一透光部分卷入保温膜下滚筒83，在上下滚筒间显示第一保温部分；控制调温膜电机95旋转，驱动调温膜91移动，将调温膜91的吸热部分卷入调温膜上滚筒92，将热反射部分和第二透光部分卷入调温膜下滚筒93，在上下滚筒间显示第二保温部分；然后，智能温控系统控制保温膜电机85和调温膜电机95的旋转角度，实现保温膜81和调温膜91的上下微移动，以调整两个保温段的交错长度，透光段的交错也随保温段的交错长度的变化而变化。
所述吸热模式是指，当需要提高室内温度时，智能温控系统通过判断室外温度传感器111和室内温度传感器112的信号，控制保温膜电机85旋转，驱动保温膜81移动，将保温膜81的第一透光部分卷入保温膜下滚筒83，在上下滚筒间显示第一保温部分；控制调温膜电机95旋转，驱动调温膜91移动，将调温膜91的第二保温部分、热反射部分和第二透光部分卷入调温膜下滚筒93，在上下滚筒间显示吸热部分；然后，智能温控系统控制保温膜电机85和调温膜电机95的旋转角度，实现保温膜81和调温膜91上下微移动，以调整吸热段与保温段的交错长度，透光段的交错也随吸热段与保温段的交错长度的变化而变化。
所述保冷模式，是指当需要降低室内温度时，智能温控系统通过判断室外温度传感器111和室内温度传感器112的信号，控制保温膜电机85旋转，驱动保温膜81移动，将保温膜81的第一透光部分卷入保温膜下滚筒83，在上下滚筒间显示第一保温部分；控制调温膜电机95旋转，驱动调温膜91移动，将调温膜91的吸热部分、第二保温部分卷入调温膜上滚筒92，将第二透光部分卷入调温膜下滚筒93，在上下滚筒间显示热反射部分；然后，智能温控系统控制保温膜电机85和调温膜电机95的旋转角度，实现保温膜81和调温膜91微移动，以调整热反射段与保温段的交错长度，透光段的交错也随热反射段与保温段的交错长度的变化而变化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，包括窗框(1)，所述窗框(1)顶部设有通风窗(2)，所述窗框中下部为智能调温保温窗，其特征在于，所述智能调温保温窗设有三层玻璃，从外至内依次为外侧玻璃(6)、中间玻璃(3)和内侧玻璃(7)，三层玻璃之间的空间均为真空状态；所述外侧玻璃(6)与中间玻璃(3)之间设有化学溶液蓄热装置，所述中间玻璃(3)与内侧玻璃(7)之间设有智能调温装置；
所述化学溶液蓄热装置在由外侧玻璃(6)与中间玻璃(3)组成的真空空间底部储有沸点温度为30℃～50℃的无毒化学溶液，通过所述无毒化学溶液的挥发与冷凝调节室内温度；所述无毒化学溶液的顶部覆盖有溶液盖板(4)；所述溶液盖板(4)由盖板电机(5)驱动绕所述溶液盖板(4)中心轴旋转，通过调整溶液盖板(4)的开口幅度，完成对无毒化学溶液挥发速度的控制；所述外侧玻璃(6)与中间玻璃(3)在储存溶液的一侧，均加工有沿竖直方向的微槽道结构；
所述智能调温装置设有两层膜，由内至外依次为保温膜(81)和调温膜(91)，所述保温膜(81)和调温膜(91)之间的距离为1～5mm；所述保温膜(81)和调温膜(91)均采用软质透光材料，其宽度均与内侧玻璃(7)的宽度相同；
所述保温膜(81)在竖直方向上等分为两部分，自上而下分别为第一保温部分和第一透光部分，且两部分的长度均比内侧玻璃(7)的高度长30～40mm；
所述调温膜(91)在竖直方向上等分为四部分，自上而下分别为吸热部分、第二保温部分、热反射部分和第二透光部分，且四部分的长度均比内侧玻璃(7)的高度长30～40mm；
在所述保温膜(81)上，所述第一保温部分在竖直方向上均分为5～10段，每隔一段在所述第一保温部分的内外两侧均涂有隔热材料；
在所述调温膜(91)上：
所述吸热部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述吸热部分的外侧涂有吸热材料；
所述第二保温部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述第二保温部分的内外两侧均涂有隔热材料；
所述热反射部分在竖直方向上均分为5～10段，每段长度与所述第一保温部分的分段长度相同；每隔一段在所述热反射部分的外侧涂有热反射材料；
所述第一透光部分和第二透光部分均保持透光特性，所述第一保温部分、吸热部分、第二保温部分和热反射部分在涂有材料处均不再透光；
保温膜电机(85)和调温膜电机(95)由智能温控系统控制，分别驱动保温膜(81)和调温膜(91)上下移动，使保温膜(81)上的第一保温部分、第一透光部分与调温膜(91)上的吸光部分、第二保温部分、热反射部分、透光部分实现不同程度的重叠，实现室内透光和温度控制；
位于室内部分的窗框(1)下边框分别设有光照传感器(10)和室内温度传感器(112)，位于室外部分的窗框(1)下边框设有室外温度传感器(111)；所述智能温控系统从光照传感器(10)提取室内光照强度信号，从室外温度传感器(111)和室内温度传感器(112)分别提取室内外温度信号，判断光照和温度情况，实时控制保温膜电机(85)和调温膜电机(95)，从而实现以下4种温控模式：透光模式、保温模式、吸热模式、保冷模式。
2.根据权利要求1所述的基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，其特征在于，所述保温膜(81)的上下两端分别装有保温膜上滚筒(82)和保温膜下滚筒(83)，所述保温膜(81)卷在保温膜上滚筒(82)和保温膜下滚筒(83)上；所述保温膜上滚筒(82)和保温膜下滚筒(83)通过保温膜传动带(84)相连，所述保温膜下滚筒(83)与保温膜电机(85)相连，保温膜电机(85)带动保温膜下滚筒(83)和保温膜上滚筒(82)转动，从而控制保温膜(81)的上下移动。
3.根据权利要求2所述的基于化学溶液蓄热装置和智能调温装置的复合节能窗，其特征在于，所述调温膜(91)的上下两端分别装有调温膜上滚筒(92)和调温膜下滚筒(93)，所述调温膜(91)卷在调温膜上滚筒(92)和调温膜下滚筒(93)上；所述调温膜上滚筒(92)和调温膜下滚筒(93)通过调温膜传动带(94)相连，调温膜上滚筒(93)与调温膜电机(95)相连，调温膜电机(95)带动调温膜上滚筒(92)和调温膜下滚筒(93)转动，从而控制调温膜(91)的上下移动。
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