專利名稱：可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，特別是可調(diào)光、可清洗太陽能自動 空調(diào)節(jié)能換氣窗，屬于建筑門窗領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
該太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗是專利“太陽能加熱換氣窗” “太陽能空調(diào)換氣 窗” “可清洗式太陽能空調(diào)換氣窗”的改進，原有的換氣窗共同存在如下缺陷1.無法調(diào)光； 2.無法實現(xiàn)窗花圖紋更換；3.難以清洗，特別對于“可清洗式太陽能空調(diào)換氣窗”要將大面 積的玻璃抽拉出來進行清洗是不現(xiàn)實的，尤其是高層建筑；4.無法實現(xiàn)自動換氣；5.不具 有加熱和制冷空氣的功能。如何通過同一扇窗戶彌補上述所有缺陷，實現(xiàn)冬天和夏天的換氣，并能調(diào)節(jié)光線 強弱，可更換圖案，可清洗，并具有空調(diào)的特性，減少空調(diào)耗電。此外，如何采用簡單的低成 本的裝置來實現(xiàn)利用照射到建筑物表面的陽光來回收能量，對于節(jié)能環(huán)保是一種極有價值 的事情。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，結(jié)構(gòu)緊湊， 成本極低，能調(diào)節(jié)光線強弱，便于維修，它無需外接電力進行加熱和冷卻室內(nèi)空氣，利用太 陽能進行加熱和冷卻室內(nèi)空氣，具有空調(diào)的作用，并配合空調(diào)設(shè)備工作，并能為室內(nèi)空調(diào)設(shè) 備大幅度節(jié)約電能。空調(diào)換氣窗具有夾層結(jié)構(gòu)，設(shè)有太陽能電池板、制冷片、發(fā)熱片、傳感器和電控板。 夾層內(nèi)裝有吸熱材料窗簾，內(nèi)外兩層透光板的上下兩端均不封閉，在未封閉區(qū)安裝活動透 明擋板和換氣窗口，構(gòu)成完整的封閉夾層。在下端內(nèi)層擋板上安裝半導體制冷片、發(fā)熱片、 溫度傳感器和空氣質(zhì)量傳感器，傳感器與電控板連接。根據(jù)傳感其信號即預編程序自動開 啟和關(guān)閉實現(xiàn)自動換氣。溫差過大時，自動打開或關(guān)閉制冷片、加熱片，冷卻和加熱室內(nèi)空 氣?？諝馕蹪釙r會進行強制換。換氣窗具有手動開啟和關(guān)閉功能、防蚊蟲功能。下端外層 擋板采用太陽能電池板為擋板。在屋頂太陽能熱水器的真空集熱管的間隙安裝條形主太陽 能光伏電池板，在窗臺下側(cè)安裝調(diào)溫用太陽能電池板。所有太陽能電池板與蓄電池相連，為 空調(diào)換氣窗提供電力。將房間的兩面均裝上空調(diào)換氣窗，這樣就能實現(xiàn)室內(nèi)空氣對流，協(xié)調(diào) 工作。對于整個大廈可安裝玻璃隔層，即在現(xiàn)有建筑體的表面安裝玻璃隔層，構(gòu)成建筑節(jié)能 換氣層。本發(fā)明的有益效果是本空調(diào)換氣窗利用窗戶提供了一種新的加熱、冷卻、換氣 方式，實現(xiàn)冬天空氣換氣加熱，夏天換氣降溫。不改變窗戶現(xiàn)有的功能，也不改變住戶的生 活習慣，無需動力，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，成本極低，便于維修。對于目前居民住戶而言，每戶空 調(diào)換氣窗的總面積為2m2時，將節(jié)約空調(diào)耗電量約1000W。其經(jīng)濟效益和社會效益巨大。符 合國家節(jié)能減排的要求。
圖1為卷簾式內(nèi)主視示意圖；圖2為本實用新結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為卷簾式內(nèi)外主視示意圖；圖4為百葉窗式結(jié)構(gòu)示意圖；圖5窗簾式結(jié)構(gòu)示意圖；圖6建筑體表面換氣結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為太陽能電池板示意圖；圖8為空調(diào)換氣窗工作原理示意圖。在圖1 7中，換氣窗外框1、活頁2、活頁固定角鋁條3、磁扣4、可拆卸卷軸5、卷 軸固定板6、擋條7、發(fā)熱片8、磁扣固定條9、槽形邊框擋條10、電磁鐵開關(guān)11、滑槽12、換 氣窗口 13、卷簾14、卷簾拉線固定環(huán)15、卷簾底端橫桿16、底端橫桿固定滑塊17、卷簾拉線 18、半導體制冷片19、手動換氣窗開關(guān)20、拉線手柄21、室內(nèi)溫度傳感器22、夾層溫度傳感 器23、室外溫度傳感器24、內(nèi)層玻璃25、外層玻璃沈、卷簾軸27、控制用太陽能電池板28、 調(diào)溫用太陽能電池板29、百葉窗30、百葉窗調(diào)光扳手31、百葉窗葉片連接桿32、窗簾吊環(huán) 33、垂吊式窗簾34、窗簾拉線滑輪35、太陽能熱水器36、真空集熱管37、主調(diào)溫用太陽能電 池板38、電控板39、蓄電池40、透明擋板41、強制換氣扇42、空氣質(zhì)量傳感器43、建筑表面 換氣玻璃44、換氣通道45。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，結(jié)構(gòu)緊湊， 體積小，成本極低，能調(diào)節(jié)光線強弱，便于維修清洗，它無需外接電力進行加熱和冷卻室內(nèi) 空氣，就可起到空調(diào)的作用，并配合空調(diào)設(shè)備工作，大幅度減少空調(diào)耗電。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的方案是空調(diào)換氣窗具有夾層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層外層兩層均 為透光板，夾層內(nèi)裝有吸熱材料窗簾，窗簾由可拆卸卷軸固定。內(nèi)外兩層透光板的上下兩端均 不封閉，在未封閉區(qū)安裝活動透明擋板和換氣窗口，構(gòu)成完整的封閉夾層。在下端內(nèi)層擋板上 安裝半導體制冷片19，上端內(nèi)層擋板上安裝發(fā)熱片8。夾層內(nèi)層、中層和外層均裝有溫度傳 感器，室內(nèi)擋板上安裝空氣質(zhì)量傳感器，傳感器與電控板連接，電控板具有驅(qū)動電路，電控板 控制加熱片8、制冷片和換氣窗口 13，強制換氣扇。換氣窗口 13采用電磁力控制，自動開啟和 關(guān)閉實現(xiàn)自動換氣。在固定角鋁合金片上安裝手動開關(guān)20，用于手動控制換氣窗口 13的開 啟和關(guān)閉。下端外層擋板采用太陽能電池板觀為擋板。在屋頂太陽能熱水器36的真空集熱 管37的間隙安裝條形主太陽能光伏電池板38，在窗臺下側(cè)安裝調(diào)溫用太陽能電池板四。所 有太陽能電池板與蓄電池相連，為空調(diào)換氣窗提供電力。將房間的兩面均裝上空調(diào)換氣窗，這 樣就能實現(xiàn)室內(nèi)空氣對流，協(xié)調(diào)工作。對于整個大廈可安裝玻璃隔層，即在現(xiàn)有建筑體的表面 安裝玻璃隔層，構(gòu)成建筑節(jié)能換氣層，與空調(diào)換氣窗聯(lián)通，實現(xiàn)空調(diào)換氣。具體使用方案1使用時，將可拆卸卷軸5卷上卷簾14，然后打開透明擋板41和換氣窗口 13，將卷 上卷簾的卷軸平放入卷軸固定板6上的卡槽內(nèi)進行固定。該卷軸的一側(cè)裝有蝸卷彈簧，拉動卷簾時如同卷尺一樣會回縮。其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有客車用回縮式卷簾一致。將卷簾底端橫桿16 下的卷簾拉線固定環(huán)15的拉線相連。卷簾底端橫桿16兩端的底端橫桿固定滑塊17放入 滑槽12內(nèi)，以保證卷簾底端橫桿16能夠水平上下運動。調(diào)光時，拔出拉線手柄21轉(zhuǎn)動，使 得卷簾上下運動，到所需位置后，推進拉線手柄21，手柄處于鎖緊狀態(tài)。卷簾安裝好之后， 關(guān)閉透明擋板41。透明擋板41低端裝有磁扣固定條9和磁扣4，與之對應的槽形邊框擋 條10也同樣安裝有磁極相反的磁扣，這樣通過磁力相互吸合。在制作工藝上要保證吸合 之后，所有(8個)透明擋板41與槽形邊框擋條10之間無間隙。換氣窗口 13底端也同樣 裝有永磁體，與槽形邊框擋條10對應的位置安裝有電磁鐵開關(guān)10，不通電時，永磁體吸引 電磁鐵鐵心，換氣窗口 13關(guān)閉，要求關(guān)閉后無間隙。需要打開換氣窗時，電磁鐵開關(guān)10通 電，電磁鐵產(chǎn)生一個相反的磁力，推開換氣窗口 13，磁力越大，換氣窗口 13開口越大。換氣 窗裝有微型風扇和弧形隔離網(wǎng)，弧形隔離網(wǎng)可避免蚊蟲進入，微型風扇用于強制通風。所有 執(zhí)行機構(gòu)均由單片機控制，我們可以將溫度設(shè)定參數(shù)設(shè)定為人體感覺最舒適M°C。以 為基準，在設(shè)定溫度范圍內(nèi)，若室內(nèi)溫度高于室外溫度，則處于抽氣狀態(tài)，利用太陽照射夾 層內(nèi)的窗簾產(chǎn)生的熱量加熱窗戶夾層內(nèi)的空氣，通過熱氣上升實現(xiàn)空氣對流，熱空氣通過 上換氣口排除室外，通過內(nèi)下?lián)Q氣窗口將室內(nèi)熱空氣抽出，降低室內(nèi)溫度，當溫差超過設(shè)定 范圍，則內(nèi)上和內(nèi)下?lián)Q氣窗關(guān)閉，并啟動半導體制冷片19，制冷片通電，冷端面和熱端面的 風扇轉(zhuǎn)動，冷端面對室內(nèi)空氣進行降溫，外上和外下?lián)Q氣窗打開，由外下?lián)Q氣窗吸入空氣進 入夾層，將半導體制冷片熱端面的熱量帶走，由外上換氣窗排除，整個過程夾層的氣流是吸 入室外的空氣又排出室外。內(nèi)層封閉，避免冷氣外泄；若室內(nèi)溫度低于室外溫度，同樣利用 熱氣上升的對流空氣，通過外下?lián)Q氣窗口吸入室外新鮮空氣進入夾層進行加熱，熱空氣通 過上內(nèi)換氣口將夾層內(nèi)熱空氣排進室內(nèi)，提高室內(nèi)溫度；若溫差超過設(shè)定范圍，則內(nèi)上和內(nèi) 下?lián)Q氣窗關(guān)閉，并啟動加熱片8，加熱片(如陶瓷加熱片)通電，熱端面的風扇轉(zhuǎn)動，對室內(nèi) 空氣進行加溫，外上換氣窗關(guān)閉，外下?lián)Q氣窗打開，由外下?lián)Q氣窗吸入空氣進入夾層進行加 熱，到達設(shè)定溫度后，打開內(nèi)上換氣窗，將熱空氣引入室內(nèi)。同側(cè)換氣窗的同時開啟和關(guān)閉 在專利“太陽能加熱換氣窗” “太陽能空調(diào)換氣窗” “可清洗式太陽能空調(diào)換氣窗”沒有此特 性。若窗簾全部收緊，夾層完全處于透明狀態(tài)，則可以通過控制面板手動設(shè)定，采用換 氣窗口 13小風扇強制換氣。如果空氣質(zhì)量傳感器43判定空氣質(zhì)量太差，則單片機直接給出指令，內(nèi)下?lián)Q氣窗 口 13和外上換氣窗口打開，強制換氣扇42轉(zhuǎn)動，進行強制換氣。需要清洗時，打開透明擋板41，將窗簾及窗簾軸一同取出，然后采用磁力玻璃清洗 器即可清洗空調(diào)換氣窗。對于春秋兩季，由于調(diào)溫范圍不大，空調(diào)換氣窗基本可以取代空調(diào)。對于冬季而言，如果陽光充沛，夾層內(nèi)空氣加熱的效率是很高的，太陽光的光照射 到夾層內(nèi)的吸熱材料，大部分的光能轉(zhuǎn)化為熱能。對于直射情況，一平方米的面積太陽能的 功率為1000W，考慮冬天陽光和其他因素，一平方米的面積的窗戶約產(chǎn)生400W的熱量，可用 于加熱室內(nèi)空氣。另一方面，太陽能光伏電池每平方米產(chǎn)生120W的電力(按15%光電轉(zhuǎn)換 率)也可以用加熱片加熱室內(nèi)空氣。如果打開窗簾，窗戶處于透明態(tài)，陽光直接照射室內(nèi)， 提高室內(nèi)溫度，由于空調(diào)換氣窗是夾層結(jié)構(gòu)，具有保溫效果，能避免熱氣外泄?？傊瑹o論打開窗簾還是關(guān)閉窗簾都能提高室內(nèi)溫度。該空調(diào)換氣窗在冬天提高室內(nèi)溫度效率很高，同 時可以隨時補充新鮮熱空氣。陽光充沛的情況下，可基本避免使用空調(diào)。有陽光的狀態(tài)下， 一平方米的空調(diào)換氣窗可以減少400W的耗電量，若考慮太陽能電池板提供的熱能，則可以 減少約500W的耗電量。對于夏天氣溫高時，空調(diào)換氣窗只有通過制冷片19進行制冷，制冷手段單一。半 導體制冷片消耗太陽能電池板的電力，而太陽能電池板的電力夏天每平方米產(chǎn)生150W的 電力，半導體制冷效率低于傳統(tǒng)壓縮制冷，因而夏天還是要使用空調(diào)，但可以降低空調(diào)的耗 電量。原因是1.半導體制冷片輔助制冷；2.夾層具有排熱效果，當陽光照射窗戶時，窗簾 吸收熱量，加熱夾層空氣，外上、外內(nèi)換氣窗打開，這樣就吸入室外空氣加熱后又排出室外， 陽光就不會照射到室內(nèi)加熱室內(nèi)空氣，70%的熱量被帶走，避免進入室內(nèi)。與傳統(tǒng)窗簾相 比，由于窗簾位于室內(nèi)，陽光照射到窗簾上，全部的熱量(100W/m2)加入到室內(nèi)，而所有的熱 量都要通過空調(diào)帶走，這樣就大大增加了空調(diào)的負擔。特別是有陽光的狀態(tài)下，空調(diào)的耗 電量激增，因而一平方米的空調(diào)換氣窗可以減少1000X70% Xcos45° 500W的耗電量 (設(shè)45°陽光照射角)。考慮一平方米太陽能光伏電池提供的制冷效果，保守的估算制冷效 率為50W，這樣總的節(jié)能超過550W。對于目前居民住戶而言，每戶玻璃窗的總面積至少超過 2m2，節(jié)電率約1000W，因而采用本發(fā)明，可以大大降低空調(diào)耗電量?？照{(diào)換氣窗的協(xié)調(diào)工作對于住房而言，如果所能將房間的兩面均裝上空調(diào)換氣 窗，這樣就能實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。當受光面太陽能空調(diào)窗處于吸出室內(nèi)空氣狀態(tài)時，背光面的太 陽能空調(diào)窗就處于進氣狀態(tài)。這樣就大大提高了換氣效率，同時提高了房間的隔熱效果。在樓房的兩面早晚均能曬到太陽，那么對于整個大廈可安裝玻璃隔層，即在現(xiàn)有 建筑體的表面安裝玻璃隔層，構(gòu)成建筑節(jié)能換氣層。對于受光面建筑體表面而言，陽光照射 加熱建筑體表面，使得筑體表面與玻璃夾層之間的溫度升高，于是熱氣上升，構(gòu)成強大的上 升氣流。冬天，可以將熱氣的空氣灌入室內(nèi)(如圖6a)，同時表面的玻璃覆蓋層本身具有使 整體建筑保暖的效果；夏天，可以利用上升氣流抽吸室內(nèi)熱空氣(如圖6b)同時帶走建筑體 表面的熱量。具有中央空調(diào)換氣的功能。具體實施方案2在上述實施方案的基礎(chǔ)上，將卷簾軸27進行更換，變?yōu)槟軌虬惭b百葉窗的卷簾 軸。百葉窗的上端與卷簾軸27相連，下端與能夠安裝百葉窗卷簾底端橫桿相連。百葉窗葉 片30底端與百葉窗葉片連接桿32鉸接，百葉窗調(diào)光扳手31與百葉窗葉片連接桿32連接。 調(diào)光時，人工打開內(nèi)下?lián)Q氣窗口 13，撥動百葉窗調(diào)光扳手31使得百葉窗葉片連接桿32擺 動，帶動百葉窗葉片30轉(zhuǎn)動實現(xiàn)調(diào)光。其他結(jié)構(gòu)和原理不變。具體實施方案3在上述實施方案的基礎(chǔ)上，將卷簾軸27進行更換，變?yōu)槟軌虬惭b窗簾吊環(huán)33的卷 簾軸(如可將卷簾軸27開一條滑槽)。窗簾吊環(huán)33與垂吊式窗簾34的上端相連，下端自 然垂吊。窗簾吊環(huán)33的最前面的一環(huán)與窗簾拉線18相連。窗簾拉線18由窗簾拉線滑輪 35固定與滾輪滑槽內(nèi)。調(diào)光時，拔出拉線手柄21轉(zhuǎn)動，窗簾拉線18左右運動，使得窗簾左 右運動，到所需位置后，推進拉線手柄21，手柄處于鎖緊狀態(tài)，實現(xiàn)調(diào)光。其他結(jié)構(gòu)和原理不 變。這一方案更適合于目前的大眾需求，窗簾的材質(zhì)和花紋都可以由使用者自己確定，夾層 內(nèi)置式的窗簾使得房間更整潔。
權(quán)利要求1.可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗其特征是空調(diào)換氣窗具有夾層結(jié)構(gòu)， 設(shè)有太陽能電池板、制冷片、發(fā)熱片、傳感器和電控板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，其特征是空調(diào) 換氣窗為夾層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層外層兩層均為透光板，夾層內(nèi)裝有吸熱材料窗簾，窗簾在可拆卸卷 軸上。
3.根據(jù)按權(quán)利要求2所述的可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，其特征是內(nèi) 外兩層透光板的上下兩端均不封閉，在未封閉區(qū)安裝活動透明擋板和換氣窗口，構(gòu)成完整 的封閉夾層。
4.根據(jù)按權(quán)利要求3所述的可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，其特征是下 端外層擋板采用太陽能電池板為擋板。
5.按權(quán)利要求1所述的可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，其特征是空調(diào)換 氣窗安裝半導體制冷片、發(fā)熱片、溫度傳感器和空氣質(zhì)量傳感器，傳感器與電控板連接，電 控板具有驅(qū)動電路，電控板控制加熱片、制冷片和換氣窗口、強制換氣扇，實現(xiàn)自動控制，換 氣窗同時安裝手動開關(guān)，用于手動控制換氣窗口的開啟和關(guān)閉。
專利摘要本實用新型涉及一種換氣窗，特別使用太陽能作為動力的可調(diào)光、可清洗太陽能自動空調(diào)節(jié)能換氣窗，屬于建筑門窗領(lǐng)域。空調(diào)換氣窗具有夾層結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)裝有吸熱材料窗簾，窗簾形式多樣并可更換，能調(diào)節(jié)光線強弱。該窗裝有換氣窗口，半導體制冷片、發(fā)熱片、溫度傳感器等。陽光加熱夾層內(nèi)空氣，利用對流原理，無需電力實現(xiàn)換氣調(diào)溫、隔熱節(jié)能。溫差超過調(diào)節(jié)范圍時，采用加熱片及制冷片調(diào)溫，實現(xiàn)自動控制。也可手動控制換氣窗口的開啟和關(guān)閉。利用窗外太陽能電池板為空調(diào)換氣窗提供電力。本實用新型不改變窗戶現(xiàn)有的功能，也不改變住戶的生活習慣，美觀實用，利用太陽能進行加熱和冷卻室內(nèi)空氣，具有空調(diào)的作用，能為室內(nèi)空調(diào)設(shè)備大幅節(jié)約電能。
文檔編號E06B7/02GK201902143SQ20102004893
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者陳蜀喬, 陳雨彤 申請人:陳蜀喬, 陳雨彤