CN201695926U

CN201695926U - 可移动式保温百叶装置

Info

Publication number: CN201695926U
Application number: CN2010203009804U
Authority: CN
Inventors: 王岩; 张鹏; 张广宇; 何建清; 郝俊红
Original assignee: China Architecture Design and Research Group Co Ltd
Current assignee: CHINA ARCHITECTURE DESIGN INSTITUTE CO., LTD.
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-19

Abstract

一种可移动式保温百叶装置，包括窗框和窗框内的百叶片，百叶片与包在其外周的百叶边框连接，百叶边框的两端连接有固定转轴，固定转轴的一端连接转动电机，另一端连接轴承，转动电机的外壳和轴承的外圈分别与滑动体固定连接，各转动电机和滑动电机分别与中央处理单元的转动指令输出端和滑动指令输出端连接，运算器的设定输入端用于输入温度阈值和动作阈值，运算器的信号输入端与温度传感器和辐射传感器连接，运算器的信号输出端连接控制器，控制器接收运算器的计算结果并控制百叶的开度、朝向、展开或收起工况。本发明能够在冬季增强外窗的保温性以及气密性，在夏季减少外窗得热，保证通风顺畅，提高住宅保温、隔热性能。

Description

可移动式保温百叶装置

技术领域

本实用新型涉及一种百叶窗。

背景技术

随着我国对建筑节能工作的日益关注，针对建筑围护结构热工性能的要求也越来越高。外窗是建筑室内外热量交换的主要区域，外窗负荷可占建筑总热负荷的30%-40%。可见提高外窗的热工性能对降低建筑采暖、空调能耗有着极其重要的意义。我国的夏热冬冷地区的住宅冬季有保温、太阳能热利用的需求，夏季有隔热通风的要求。目前很多建筑采用双层玻璃外窗，使得外窗的内、外侧玻璃之间形成一个宽度约为200-300mm的空气夹层，虽然能够起到一定的保温、隔热作用，但是由于玻璃的传热系数较大，而在夏季大量热量，尤其是太阳辐射热也通过玻璃窗进入室内，使得空调能耗大大增加，不利于该地区的建筑节能。

已有的百叶窗不具有保温隔热的功能，不能自动控制开度、朝向和收起、展开。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可移动式保温百叶装置，为了解决百叶窗不具有保温隔热的功能，不能自动控制开度、朝向和收起、展开的问题，并解决现有住宅的围护结构热工性能不高，室内热舒适度不够，建筑高耗能的问题。

为实现本实用新型的目的，采用了以下技术方案：

一种可移动式保温百叶装置，包括窗框和窗框内的百叶片，其特征在于：

所述百叶片与包在其外周的百叶边框连接，百叶边框的两端连接有固定转轴，所述固定转轴的一端连接转动电机，另一端连接轴承，转动电机的外壳和轴承的外圈分别与滑动体固定连接，滑动体包括在滑轨内的滚子、连接于滚子的滚轴和驱动滚子的滑动电机，滑轨固定在窗框的内侧。

各转动电机和滑动电机分别与中央处理单元的转动指令输出端和滑动指令输出端连接，中央处理单元包括运算器和控制器，运算器的设定输入端用于输入温度阈值和动作阈值，运算器的信号输入端与温度传感器和辐射传感器连接，所述温度传感器和辐射传感器位于百叶窗室外侧，运算器的信号输出端连接控制器，运算器用于将实时监测温度值和室外的太阳辐射强度实时监测值分别与设定的温度阈值和动作阈值进行比较运算和进行百叶开度、朝向、展开或收起工况的逻辑运算，控制器接收运算器的计算结果并控制百叶的开度、朝向、展开或收起工况。

所述百叶片位于双层窗内、外侧玻璃之间的间隙内，或位于单层玻璃窗的内侧。

所述玻璃窗是双层玻璃推拉窗或单层玻璃推拉窗。

所述百叶片主体是由聚苯乙烯发泡板、聚苯乙烯挤塑板或蜂窝铝板组成。

所述百叶片主体上的聚苯乙烯发泡板侧或聚苯乙烯挤塑板侧为保温层，另一侧粘附有蜂窝铝板的表面为隔热层。

这种可移动式保温百叶装置的自动控制步骤如下：

步骤一，向中央处理单元的运算器设定端输入温度阈值和动作阈值，并设定自控模式启动室外温度。

温度阈值包括：夏季隔热工况阈值T_H、冬季保温工况阈值T_L和介于T_H和T_L之间的过渡季节工况阈值T_G。

动作阈值包括：夏季百叶动作阈值Q_m1和冬季百叶动作阈值Q_m2。

步骤二，测定室外温度，用温度传感器采集室外气温的逐时值T₀，并输送至中央处理单元的运算器。

步骤三，由中央处理单元的运算器计算出室外气温的逐时值的平均值。

步骤四，由中央处理单元的运算器将室外气温的平均值T₀₁与温度阈值进行比较。

当室外气温的平均值T₀₁>T_H时，百叶窗自动进入夏季隔热工况，控制器指使玻璃窗开闭电机以及百叶转动电机工作，使百叶窗百叶的隔热层朝外、保温侧朝内，玻璃窗处于开启状态。

当室外气温的平均值T₀₂<T_L时，百叶窗自动进入冬季保温工况，控制器指使玻璃窗开闭电机以及百叶转动电机工作，使百叶的保温侧朝外、隔热侧朝内，玻璃窗处于关闭状态。

当室外气温的平均值T₀₃介于T_H、T_L之间时，则进入过渡季节工况，百叶完全收起，外窗根据使用者喜好，进行人工启闭。

步骤五，测定室外的太阳辐射量，用辐射传感器采集太阳辐射强度实时监测值Q_in，并输送至中央处理单元的运算器。

步骤六，中央处理单元的运算器将太阳辐射强度实时监测值Q_in与动作阈值进行数据比较和逻辑运算。

在夏季隔热工况下，当太阳辐射强度检测值Q_in>Q_m1时，由中央处理单元的控制器进行控制判断，指使百叶转动电机和百叶滑动电机工作，百叶沿滑轨完全展开；当太阳辐射强度检测值0<Q_in<Q_m1时，由中央处理单元的控制器进行控制判断，指使转动电机工作，百叶的开度在0-180°之间；当太阳辐射强度检测值Q_in=0（夜间）时，由中央处理单元的控制器进行控制判断，指使百叶转动电机和百叶滑动电机工作，将百叶完全收起。

在冬季隔热工况下，当太阳辐射强度检测值Q_in>Q_m2时，由中央处理单元的控制器进行控制判断，指使百叶转动电机和百叶滑动电机工作，百叶沿滑轨完全收起；当太阳辐射强度检测值0<Q_in<Q_m2时，由中央处理单元的控制器进行控制判断，指使转动电机工作，百叶的开度在0-180°之间；当太阳辐射强度检测值Q_in=0（夜间）时，由中央处理单元的控制器进行控制判断，指使百叶转动电机和百叶滑动电机工作，将百叶完全展开。

所述室外气温平均值T₀是连续3～5日气温逐时值的平均值，室外气温的逐时值以及太阳辐射强度的逐时值的监测间隔为30-60min一次。

所述夏季隔热工况阈值T_H设定为24～28℃，冬季保温工况阈值T_L设定为12～16℃。

所述夏季百叶动作阈值Q_m1设定为当地夏季日间平均太阳辐射量的80%～100%，所述冬季百叶动作阈值Q_m2设定为当地冬季日间平均太阳辐射量的20%～40%。

所述玻璃窗是由控制器自动控制开闭或人工开闭。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

1、本实用新型能够用于提高住宅保温、隔热性能，能够在冬季增强外窗的保温性以及气密性，在夏季减少外窗得热，保证通风顺畅。

2.本实用新型轻便不占用室内空间，安装简单，易于维护，成本低廉。通过与外窗的巧妙结合，充分利用内、外两侧玻璃窗之间的夹层，不需要额外占用室内空间便能有效地提高双层玻璃外窗的保温性以及气密性、隔热性，降低采暖能耗，提高建筑室内热环境的舒适度。

3.本实用新型移动便捷，可以根据季节的变化调整百叶的状态，保证外窗的保温、遮光、通风等作用。

本实用新型解决了玻璃外窗保温性、气密性、通风性差的技术难题，通过采集室外相关的气象参数来控制百叶窗的工作状态，解决了现有住宅的围护结构热工性能不高，室内热舒适度不够，建筑高耗能的问题。能够有效提高住宅外窗的热工性能，对于提升室内热环境舒适度，降低住宅的采暖、空调能耗有着积极的作用。

附图说明

图1是本实用新型的现场安装示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的位置示意图。

图4是本实用新型俯视形态的构造原理示意图。

图5是本实用新型的动作机构示意图。

图6是本实用新型的控制框图。

图7是本实用新型的控制系统结构图。

图8是本实用新型的控制流程图。

图9是在冬季工况中百叶完全收起的示意图。

图10是在冬季工况中百叶完全展开的示意图。

图11是在夏季工况中百叶维持一定开度的示意图。

图12是在夏季工况中百叶完全收起的示意图。

附图标记： 1-温度传感器、2-辐射传感器、3-玻璃外窗、4-保温板、5-中央处理单元、6-隔热层、7-玻璃内窗、8-百叶片、9-百叶边框、10-玻璃窗开闭电机、11-滚轴、12-滑轨、13-滚子、14-轴承支座、15-固定支架、16-固定转轴、17-转动电机、18-滑动电机、19-空气夹层、20-滑动体、21-窗框。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的实施方式进行说明。

参见图2、图4、图5所示：一种可移动式保温百叶装置，包括窗框21和窗框内的百叶片8，百叶片与包在其外周的百叶边框9连接，百叶的厚度为30mm，单片百叶的宽度为200-300mm，叶片高度为外窗玻璃盖度的90%，百叶边框宽度为20-30mm，边框材料为不锈钢、塑料以及木料均可，以保护百叶在移动中不受损坏。所述百叶片8的主体是聚苯乙烯发泡保温板或聚苯乙烯挤塑保温板，保温板4的另一侧粘附有隔热层6，隔热层可以是蜂窝铝板或铝箔。

本实用新型的动作机构：百叶边框9的两端连接有固定转轴16，所述固定转轴16的一端连接转动电机17，另一端连接轴承，转动电机17的外壳和轴承的外圈分别与滑动体20固定连接，滑动体20包括在滑轨12内的两个滚子13、连接于两个滚子的滚轴11和驱动滚子的滑动电机18，滑动电机18在滚轴11的中部，滑动电机18上设有轴承支座，滑轨12固定在上下窗框21的内侧。为使百叶能够稳定运行，最好在百叶的底部安装固定支架15，固定支架15的两端与转动电机17的外壳的固定连接。

参见图1现场安装实施例所示：

（1）按照单个百叶片8宽度在200-300mm，百叶片厚度30mm以及整个外窗的宽度，确定百叶片8的具体片数。百叶片数以完全展开时可以覆盖整个玻璃的宽度为限。

（2）在一个普通住宅的双层玻璃窗间的空气夹层中，安装滑轨12，再将百叶片依次安装在滑轨上，保证百叶能够实现水平移动与360°旋转顺畅。

（3）在阳光明媚的天气时，将百叶转至与玻璃呈90°后滑动至滑轨的端头，以保证阳光透过玻璃进入室内，提升温度。

（4）在阴冷的天气以及夜晚中，将百叶转至与玻璃平行的状态，完全覆盖窗户，起到保温、减少室内热量向外流失的作用。

参见图6所示，移动式保温隔热百叶窗各转动电机17和滑动电机18分别与中央处理单元5的转动指令输出端和滑动指令输出端连接，中央处理单元5包括运算器和控制器，运算器的设定输入端用于输入温度阈值和动作阈值，运算器的信号输入端与温度传感器和辐射传感器连接，所述温度传感器1和辐射传感器2位于百叶窗室外侧，温度传感器1和辐射传感器2是数字式传感器或模拟式传感器，模拟式传感器需经A/D转换器将采集的信号输入运算器中，运算器的信号输出端连接控制器，运算器用于将实时监测温度值和室外的太阳辐射强度实时监测值分别与设定的温度阈值和动作阈值进行比较运算和进行百叶开度、朝向、展开或收起工况的逻辑运算，控制器接收运算器的计算结果并控制百叶的开度、朝向、展开或收起工况。

参见图3所示，外窗的保温性能主要通过其热阻的大小来进行表征。根据传热学的公式，普通双层玻璃窗的热阻R＝2δ₁/λ₁+δ/λ，其中δ₁/λ₁表示的是玻璃外、内窗的热阻，δ/λ表示的是空气夹层19的热阻。在空气夹层中安装保温百叶8后，整个外窗的热阻R＝2δ₁/λ₁+(δ-δ₂)/λ+δ₂/λ₂，即R＝2δ₁/λ₁+(δ₂/λ₂-δ₂/λ)+δ/λ，与普通双层玻璃窗的热阻相比，热阻值变化量为(δ₂/λ₂-δ₂/λ)。由于保温材料聚苯乙烯的导热系数λ₂远小于空气的导热系数λ，因此(δ₂/λ₂-δ₂/λ)的值恒大于0。说明在空气夹层中安装保温百叶，可以提高外窗的热阻值，也就实现了改善外窗保温性能的目的，且保温百叶的材料导热系数越小，对外窗保温性能的提升越明显。

实施例1 参见图7-图10所示，按照图1将可移动式保温、隔热百叶窗安装后，设定好夏季隔热工况阈值T_H、冬季保温工况阈值T_L（步骤S1），T_H和T_L分别设定为24℃和14℃，温度传感器1便开始逐时监测室外气温（步骤S2）。当监测的室外气温T₀平均值连续三天小于冬季工况阈值T_L时，控制器5发出指令，百叶窗进入冬季工况模式（步骤S3）。在此模式下，百叶自动旋转，将保温层4朝外、隔热层6朝内（步骤S4），外侧玻璃窗3、内侧玻璃窗7均关闭（步骤S5）。根据室外太阳辐射传感器2的监测，将逐时太阳辐射量Q_in与百叶动作阈值Q_m2进行比较（步骤S8），Q_m2设定为当地冬季日间平均太阳辐射量的40%，根据比较的结果，百叶将进行三种动作的变化：

（1）当太阳辐射监测值Q_in>Q_m2时，此时太阳辐射量较充足，应当充分利用太阳能来提高室内温度，控制器发出指令，百叶完全收起（步骤S11），保证充足的阳光进入室内提高温度。

（2）当0<Q_in<Q_m2时，此时进入室内的太阳辐射量迅速降低，而通过玻璃的对流换热以及冷辐射造成的室内热量损失加大，控制器发出指令，百叶开始转动减小开度（步骤S12），起到保温的作用，同时百叶的张角也保证了室内自然采光的需求。

（3）当Q_in=0即进入夜间后，热量完全由室内向室内外流失，且此时也无自然采光的需求，控制器发出指令，百叶完全展开（步骤S13），提高外窗的保温性能和密闭性能，维持室内的温度。

实施例2参见图7、图8、图11、图12所示，温度传感器1逐时监测室外气温（步骤S2）。当监测的室外气温T₀平均值连续三日大于夏季季工况阈值T_H时，控制器发出指令，保温百叶窗进入夏季工况模式（步骤S3）。在此模式下，百叶自动旋转，将隔热层6朝外、保温层4朝内（步骤S6），外侧玻璃窗3、内侧玻璃窗7均自动开启（步骤S7）。根据室外太阳辐射传感器2的监测，将逐时太阳辐射量Q_in与百叶动作阈值Q_m1进行比较（步骤S10），Q_m1设定为当地夏季日间平均太阳辐射量的90%，根据比较的结果，百叶将进行三种动作的变化：

（1）当太阳辐射监测值Q_in>Q_m1时，此时太阳辐射量大，热量透外窗大量进入室内，室温迅速升高。控制器发出指令，百叶完全展开（步骤S13），高反射率的隔热层将绝大多数的辐射能反射出去，减少了进入室内的热量。

（2）当0<Q_in<Q_m1时，此时进入室内的太阳辐射量有所下降，但仍需要采取一定的隔热措施。控制器发出指令，百叶形成一定的开度（步骤S12），既反射了大多数太阳辐射，也保证了室内通风，且有利于自然采光。

（3）当Q_in=0即进入夜间后，积蓄了一天的热量需要从室内迅速地散出，此时控制器发出指令，百叶完全收起（步骤S11），外窗口成为敞开的通风口，加大了自然通风冷却，使得室内温度逐渐降低。

实施例3，当监测的室外气温T₀平均值介于T_L和T_H之间时，此时控制器发出指令，进入过渡季节工况模式。由于过渡季节天气较为舒适，不需要进行额外的保温或隔热措施，因此控制器发出指令，百叶完全收起，并维持常态，外窗可以根据住户的个人喜好进行开启与关闭。

Claims

1.一种可移动式保温百叶装置，包括窗框(20)和窗框内的百叶片(8)，其特征在于：

所述百叶片(8)与包在其外周的百叶边框(9)连接，百叶边框(9)的两端连接有固定转轴(16)，所述固定转轴(16)的一端连接转动电机(17)，另一端连接轴承，转动电机(17)的外壳和轴承的外圈分别与滑动体(20)固定连接，滑动体(20)包括在滑轨(12)内的滚子(13)、连接于滚子的滚轴(11)和驱动滚子的滑动电机(18)，滑轨(12)固定在窗框(21)的内侧；

各转动电机(17)和滑动电机(18)分别与中央处理单元(5)的转动指令输出端和滑动指令输出端连接，中央处理单元(5)包括运算器和控制器，运算器的设定输入端用于输入温度阈值和动作阈值，运算器的信号输入端与温度传感器(1)和辐射传感器(2)连接，所述温度传感器和辐射传感器位于百叶窗室外侧，运算器的信号输出端连接控制器，运算器用于将实时监测温度值和室外的太阳辐射强度实时监测值分别与设定的温度阈值和动作阈值进行比较运算和进行百叶开度、朝向、展开或收起工况的逻辑运算，控制器接收运算器的计算结果并控制百叶的开度、朝向、展开或收起工况。

2.根据权利要求1所述的可移动式保温百叶装置，其特征在于：所述百叶片(8)位于双层窗内、外侧玻璃之间的间隙，或位于单层玻璃窗内侧。

3.根据权利要求2所述的可移动式保温百叶装置，其特征在于：所述玻璃窗是双层玻璃推拉窗或单层玻璃推拉窗。

4.根据权利要求3所述的可移动式保温百叶装置，其特征在于：所述百叶片(8)主体是由聚苯乙烯发泡板、聚苯乙烯挤塑板或蜂窝铝板组成。

5.根据权利要求3或4所述的可移动式保温百叶装置，其特征在于：所述百叶片(8)主体上的聚苯乙烯发泡板侧或聚苯乙烯挤塑板侧为保温层(4)，另一侧粘附有蜂窝铝板的表面为隔热层(6)。