生态空调窗及使用方法

专利名称：生态空调窗及使用方法
技术领域：
本发明涉及厅室窗户，特别是生态空调窗及使用方法。
二、技术背景传统窗户具有矩形、圆形、椭圆形或凌形等外形，它主要由窗框、窗扇和其公知连接定位件组成。窗框主要是由上框、下框和左右侧框等部分组成的中空框架式构件，并有单层和双层两种结构，一般都用铝合金、不锈钢或铝塑、钢塑型材制成；窗扇是用公知普通玻璃(包括夹塑玻璃)板，或包围有扇框的玻璃板制成的透光件，它在窗框内可按单层、双层和多层几种层数中的任一种进行设置，并有转动、滑动(即平移和升降)或转动和滑动混装这三种装配结构中的任一种开闭方式。另外，为了防止盗贼和害虫入侵室内，在一般窗户内还加装有防盗栅或网以及窗纱扇(以下称纱扇)；为了遮盖、保温和装饰目的，在窗户的室内侧一般还另设有织物窗帘或公知的百叶窗帘，有的窗户还在外侧装设卷闸帘。该窗的特点是开闭方便、视野宽广、视觉直观，能给室内提供充足的光明，在春秋季室外空气新鲜时，可直接开窗通气，而且其结构简单，制造容易，成本也很低廉。但是，在夏冬季节时，当利用开启窗扇或用排气扇对室内进行换气时，不仅会造成室内大量的能量流失，尤其在夏天由于阳光中的全部射线都能透过玻璃射入室内，其红外线还会使室内气温显著升高；同时，由于普通玻璃隔热性能差，会在夏冬季节时出现大量的能量流失(大约为室内总能耗的30％以上)；由于透光、透声和透电磁波，则其保密性能也很差。
目前，已在许多窗户中采用了可控透光的覆膜功能玻璃(即涂有塑料膜、金属氧化物膜或金属膜的玻璃、中空充气或不充气双层玻璃)，由前三种制成的窗扇具有在夏天受阳光照射时能把85％以上的红外线反射回大气，而只让可见光透入室内的功能，其中，涂有金属膜的窗扇还可以在冬天把室内的能量阻挡在室内，并可防止电池信号外泄，而后者则有很好的隔热性能。但它们仍然功能单一，尤其是都因透光而有无法保护可见隐私的缺点。
为此，国外又开发了多种智能玻璃窗户(见“世界发明″1997年12期19页、1999年7期19页、1987年9期15页、“科学画报”1985年10期28页等)其中日本开发的电控变色玻璃，其外观和普通玻璃一样，但在接入1.5伏直流电之后，即能由透明逐渐变成不透明，其透光率因通电时间长短而不同，可在10-85％之间变化，并可任意掌握透入室内光线的强弱，而要玻璃恢复透明时，则只需要另加一反向电压，所以节能与保密性能都好；美国开发的结合有半导体隐形薄膜防窃保密玻璃，当盗贼打破玻璃入室行窃时，其传感器就会发出信号而启动扬声器报警。这二种玻璃的另一功能就是能防止射电信号从窗户处外泄。还有一种结合有全息衍射结构(HDS)薄膜利用阳光照明的玻璃窗，在阳光通过该膜时，能按不同波长分开进行折射，因此可以清除夏天不需要的红外线，而只让可见光射入室内，同时，还可以把可见光集焦成束，然后通过输光管道或反射镜传输到暗室内，以便用作照明光源。但上述玻璃窗仍然不是节能效果差，就是不能阻挡声波或电磁波信号的外泄，所以其节能效果或保密性能仍然有限。而且，上述所有窗户都没解决在关闭窗扇后室内出现缺氧，空气污浊和病菌孳生的问题，这肯定会对人体的健康造成极大危害。另外，虽然把窗式空调机安装在窗户上，可以解决室内空气污浊问题，但是，这样做又会出现能量大量流失、破坏窗扇原有的开闭功能和窗户的外观，而且其噪音也使用户无法忍受。
日本开发出了一种“呼吸窗”(见世界发明1986年8期16页)，其窗框有上框、中竖框、中横框、下框和左右两框等部分，并用中空铝合金型材制成；在框内形成四周连通的空气换热通道，在窗框的外侧表面粘贴有隔热层，并在该侧设有百叶窗帘，以此减少室内的能量流失；其窗扇用中空充气隔热玻璃制成，并在其内层玻璃的外侧表面涂覆有金属薄膜，该膜在夏冬季可利用阳光对窗户的入射角度不同，保证在夏天能把阳光中90％的红外线反射到大气中，而只让可见光的70％透过；但到冬天，则能让全部阳光透入室内；在其窗框内还设有冷温水管，其进口在下出口在上，中间途经侧框和上框。工作时，夏天通入冷水，冬天则通入热水，室外新鲜空气从上端室外侧的进口引入窗框内腔，在与冷温水平行并逆向流动过程中与水进行换热，然后携其能量再从中框的出口进入室内。在此过程中，由温度传感器和其控制系统调节水温和给水量，以此实现调节室内空气的温度和新鲜度。
该窗的优点是可通过窗框对室内补充新鲜空气和辐射热能(即显热)，其窗扇可以阻挡室内的大部分能量向室外散失，故与普通玻璃窗户比，具有较好的节能效果。但是，其室外空气须由专设风机驱动才能进入室内，水温须由专设制冷和产热设备进行调节，室内废气也须由另外的排气扇才能清除，这不仅会因此要带走室内大量的能量，而且还会因窗框的室内表面积小，散热效率低而使上述功能不能充分发挥，另外，它对室内空气的湿度也不具有调节能力，还需为它配备多种空调设备同时工作才能满足现代居室对室内空气的全部质量要求。如若这样做，又会使整套设备变得复杂而零乱，而且工作时能量重复消耗，安装这些设备又要占据室内较多的使用面积和空间；同时，已述空调机在安装中还要破坏墙体的结构强度以及室内和房屋外观的视觉效果，并影响市容；而在使用时还要消耗较多的商品(即一次性)能源，故设备购置费和使用成本都较高。此外，现有空调机在使用时发出的噪音及夏天排放的废热和冷凝水还要对邻居造成较严重的危害，加上这些空调设备种类多、数量大，报废后一般又不易回收利用，必定要加速对环境的破坏，所以，仍有必要对它们进行改造。
本发明的主要任务是要开出一种既有现有普通窗户一样透光性好、结构简单、实用美观，并有高科技窗户(包括呼吸窗)一样防盗和保密性能好，能隔离噪音、节能，又与已有空调设备一样，能对室内空气的新鲜度、清洁度和温湿度的指标进行独立调节，而且，在制造时能大幅度地降低材料清耗与生产成本；安装时方便，不象已有空调设备那样要占用大量室内的有效面积和空间以及要破坏墙体强度；安装后能与房屋外观和室内装饰协调，使用时能大量减少商品能源的消耗，并且对住户和环境危害最小，保证能给用户提供一种最舒适生存环境的新型生态空调窗户的结构及使用方法。
本发明的解决方案是对已有窗户玻璃进行功能组合，以此满足不同使用要求；同时在窗框内设以下任一种结构的空气通道a、在窗框室外侧的上端或下端任一处，开把前述换热通道与室外大气连通的室外空气进口。并在其内设空气阀控制通道通断；在窗框室内侧的远高上述进口端，开该气的出口，由此把换热通道的该端与室内连通，并以此沟通室外空气进入室内的单向输气换热通道；b、在窗框室外侧上下端，都开室外空气进口，由此把前述空气换热通道上下端与室外大气连通；在其室内侧上下端都开室外空气出口，由此把该换热通道上下端与室内连通，并在各口内装空气阀控制室外空气在通道内的流向，由此沟通室外空气从外侧上下端双向进入室内的室外空气可逆(既双向)输气换热通道。
同时，由机壳和其它覆盖件。把以下八项空调设备中的任一项结合到窗户边沿a、公知风机和空调机二者之一；b、空调机和网络终端设备(以下简称网络终端)；c、回热空气换热器、富氧器、负离子发生器、加湿器、加香器、地温空调系统、空气加热器、太阳能接收装置、空气净化器(或空气清新器)、遮阳罩(即防雨罩或灯箱)这十种空调器具中的任一种和风机；d、上述c项所述十种空调器具中的任一种和空调机；e、上述c项所述十种空调器具中的任一种另加空调机和网络终端；f、上述c项所述十种空调器具中的任一种组合装置和风机；g、上述c项所述十种空调器具中的任一种组合装置和空调机；h、上述c项所述十种空调器具中的任一种组合装置另加空调机和网络终端。
然后在各器具之间统一配备共用的动力与传动装置，流体(包括空气)管路和通道、由传感器等构成的共用电器检测及其控制装置、过载保护和显示器件，并且在必要时，还装设收发讯装置以及由微机芯片等微电子器件构成的人工智能处理系统和远程检测与控制系统，最后将它们与窗户主体集成一扇功能齐全协调、结构紧凑、使用方便、外观优美、并与房屋整体匹配，与环境融合的新型生态空调窗户整体。
为提高能量回收率，还应把其窗框开发成既能排出室内污浊空气，又能回收该气中的能量的换热结构。此时，可在上述窗框内再设一条由独立金属管或连体金属管构成的室内空气换热通道。它与原有通道平行紧邻，并由其共用的间壁分隔；在窗框室外侧上下二端也开有室内空气的出口，由此分别把该通道二端与室外大气连通；在其室内侧的上下二端还都开室内空气的进口，由此又分别把该通道二端与室内空间连通，并在各进出口内设空气阀。其中，在室外空气进口内还装空气阀和粗滤器或富氧器，以此控制各口的开闭，进而分别控制二异名空气流向的同时，并对进入室内的室外空气进行过滤和富氧处理。这样，即由室外空气的进口、出口和其换热通道构成经左右侧框进入室内且流向可逆的室外空气(双向输气)换热通道，由室内空气的进口、出口和其换热通道构成经左右侧框排到室外且流向可逆的室内空气(双向输气)换热通道。
在该窗户中，所述玻璃板为已有玻璃或透明塑料板，所述风机可以是公知排风扇、轴流风扇，离心风风扇、回热换气扇、离子风风扇等器件中的任一种或其任意二种组合；为了隔热隔声，所述机壳和其它覆盖件(包括窗框面板)都用导热系数小和吸振的复合材料制造或包覆，在机壳室内端用面板覆盖。其中，机壳可以是整体结构，也可以是分体(即制成上下左右等或它们混装结构)。并由连接件将其与窗框或墙体固定连接；所述空调机是公知压缩式，吸收式或半导体致冷三种制冷方式中的任一种设备，并且包括普通单冷机和热泵机两种基本结构。其中，压缩式空调机中有压缩机、冷凝器(即室外换热器)、毛细管(或节流阀)、膨胀室、蒸发器(即室内换热器)、室外风扇、室内风扇、风扇电机、空气过滤器、等主要部件，并且，其中二换热器既可以制成常规间壁式结构，也可以制成防盗栅式结构，或花窗式、或与窗裙组合成附壁式结构以及由上述结构组合而成的混装形式的换热器。另外，当空调机为热泵机时，则还设有换向阀和其电磁操作阀；所述吸收式空调机的结构与上述空调机结构的主要区别在于它是以公知发生器和吸收器作驱动元件，并用热能直接驱动；所述回热换热器也是间壁式的结构(但也可以是蓄冷器等贮能式结构)，并有显热空气换热器和全热空气换热器二种结构形式，前者有壳管式、套管式和板翅式等结构形式，并且都是在该器内设有许多互相邻近又互为间隔的室外空气换热腔与室内空气换热腔，在两腔之间由其共用的间壁分隔，当两股空气在各自的腔内流动时，便会通过该间壁由较热的空气向较冷的空气释放热能(即显热)，因此，通过该器在夏天可以用排至室外的室内污浊冷空气冷却吸入室内的室外新鲜热空气，而在冬天，则可由较热的室内污浊空气加热该室外新鲜冷空气。另外，若所述间壁是用能透过水蒸汽的微孔材料制造时，则还可以由该器交换湿度(即潜热)，此时，该器便成为全热(即显热和潜热)交换器；所述富氧器，可以是由公知的氧分子筛、或氮分子筛或磁性多孔材料制成的吸附式富氧装置，也可以是由微孔透氧膜或液体隔膜制成的过滤式富氧装置这五者中的任一种(见“世界发明”1999年12期16页，国外科技消息1993年14期10页)；所述地温空调系统是公知的由载体(冷媒)直接或间接地把贮存在地下土层、岩层、河水、池水(包括预先存在地下水池中的水)中的能量输出，然后，再通过换热装置来对室内空气进行调节的装置；所述太阳能接收装置是已有太阳能接收设备中的任一种或是本专利中所描述的结构。前者包括把阳光导入室内直接用于加热室内空气和照明的装置，或是先用阳光加热载体(即水或空气等流体)，然后把载体输入室内再由它直接或间接地调节室内空气的设备。在上述二种设备中，若其载体是水等流体时，则只能用它调节空气温度，若是室外空气时，则既可向室内补充能量(即热量和冷量)、调节温度(即显热)和湿度(即潜热)，也可同时向室内补充新鲜空气。所述空气净化器，由公知空气精滤器和空气消毒灭菌器及除臭装置组成；上述负离子发生装置、加湿器、加香器和遮阳罩也都是公知结构；上述空气阀可以是蝶阀和止回阀等公知结构，也可以是本发明的实施例中描述的结构。其开闭方式可以是手动、自动、遥控或其混合方式。
组装该空调窗时，若风机装在室外侧时，则由其出气端与邻近的空气进口连通，当装在室内侧时，则由其进气端与邻近的空气出口连通，由此便沟通室外空气单向进入室内的换热通道、但若把风机的安装方向翻转，则又沟通室内空气排到室外的通道；若装有太阳能接收装置和遮阳罩时，二者既可分别制造，也可以合并制成一体而安装在窗户室外侧，并由其窗框或与窗框连接的升降(包括垂直或旋转升降)机构与墙体固定。其中，对太阳能接收设备，其能量或载体的输出端应与窗户和其空气进口对照连通；同样，若有空气加热器时，则应安装在室内侧的窗户之下或是进入室内的空气通道内；若设有地温空气调节系统时，其载体输送管道应安装在窗下墙体的任一侧，其能量输出装置(即末端换热器或前述室外空气的出口端)应装在墙体的室内侧，而其能量吸收装置则应设在房基附近的地层或水源中；所述空调机的二只换热器，则应按下述装配结构中的任一种或其混合形式安装a、对常规间壁式换热器，分别安装在机壳内的室内和室外侧，其中，室外换热器还可安装在遮阳罩之下；b、对花窗式或防盗栅式换热器，分别装在窗户内外二侧；c、对附壁式换热器，可以整体或分体制造装在窗框外周边的墙体内外两侧，而与窗框式窗裙连成一体；d、混装结构，是上述四种结构的任一种组合形成，以便适应一些特殊形状的窗洞安装需要。
对常规结构的换热器，须有风机进行强制换热，而对其余结构的则可靠自由传热进行换热；与此同时，对空调机内的其余部件和其它空调器具，应由与窗户外形和内部结构相匹配的机壳将它们装在窗户边沿。其中，空调机中的压缩机(对吸收式空调机则为发生器和吸收器)、风扇电机、换向阀、电磁操作阀和其它耗能器件，应安装在机壳内的室外侧；空气过滤器以及已述加湿器、加香器、富氧器、负离子发生器、其它功能部件和微机芯片等微电子智能处理系统，应安装在机壳内的室内侧，两侧之间由墙体或由用隔热材料制成的中隔板分隔。另外，若设有回热换热器时，则须把它穿过整体机壳的中隔板安装在机壳一端的内外两侧的空间内。此时，在机壳室外侧左右两边，应开室外空气分别经机壳进入室内的进口，在该侧中部，开有排到室外的空气总出口，它们与机壳内室外侧的空间构成位于机壳外侧的空气循环通道；在机壳室内侧面板的左右两边，亦开有室内空气排进大气的进口，在该侧中部及其邻近部位，也开有室内空气进入机壳内的进口和室外与室内空气进入室内的总出口，由此又与机壳内侧的空间共同构成位于机壳室内侧的空气循环通道。此时，前述回热空气换热器的室外空气进口即位于中隔板的外侧，并通过空气过滤器或富氧器与机壳室外侧较邻近的已述室外空气进口连通，而该空气的出口即位于中隔板的室内侧，并与窗框上邻近的室外空气近口连通，或直接与室内风扇的吸气空间导通；该器的室内空气进口也位于机壳室内侧，并与面板上的任一室内空气进口对照连通，而其空气出口位于室外侧，并与室外风扇的吸气空间对照导通。
本发明的另一任务是提供使用生态空调窗的正确方法在春秋季室外空气新鲜时，本窗可与普通窗户一样，通过开启窗扇依靠室外与室内空气的自然对流进行自由换气；而在关闭窗户后，仍可靠公知自然动力进行自由换气或靠风扇驱动，进行强制换气。
在自由换气时，对已述单通道单向输气的室外空气换热通道只需开启其进口内的空气阀，就可在夏天或冬天依靠室内和室外空气之间的空气重力差而让室外空气流入室内；由上述单通道的室外空气可逆输气换热通道若在冬天，可开启室外侧窗框下端的进口和室内侧窗框上端的出口，在内外空气之间重力差作用下，室外新鲜冷空气会自动从下端进口进入侧框的空气换热通道内，在从窗框中吸收由室内散射到框内的热量(显热)而升温后，再从窗框上端的出口流进室内；若在夏天，则开启室外侧窗框上端的进口和室内侧窗框下端的出口，室外空气也会自动地从上端进口进入侧框的空气换热通道内，在从窗框中吸收由室内散射到框内的冷量(显热)而降温后，再从窗框下端的出口流入室内。对前述有双通道双可逆输气换热的窗框通道在冬季进行自由换气时，应开启窗框室外侧下端的室外空气进口和室内空气出口，以及窗框室内侧上端的室外空气出口和室内空气进口，此时，室外空气和室内空气便会自动地从各自的进口进入侧框内的同名空气换热通道内。其中，室外新鲜干冷空气会吸收窗框和室内空气中的热能而升温，然后，再从其室内侧上端的出口流入室内，而室内污浊热空气则在其通道内释放出所携带的热能后再从室外侧下端的出口排到室外；在夏季则相反，要开启室外侧窗框上端的室外空气进口和室内空气出口，以及室内侧窗框下端的室外空气出口和室内空气进口。此时，室外新鲜湿热空气和室内污浊冷空气便会自动地从各自的进口进入窗框中的各自换热通道内。其中，室外空气将从窗框和室内空气中吸收冷量而使自身降温，然后再从室内侧下端的出口流入室内；而室内污浊冷空气则在释放出所携带的冷量而升温后，再从室外侧上端的出口排到室外。所以，通过该窗框可以在不消耗商品能源的情况下，就能对室内实现自动换气和回收以前因窗框和换气时从室内流失的能量。
在任何季节进行强制换气时，应开启连通风机的空气口和该通道中的远离风机端的异名口，在风扇驱动下，室外空气即从室外侧的进口进入其空气通道内，并吸收室内散射到框内能量(冬天为热量，夏天为冷量)后直接进入室内，或在与室内换热器换热后再进入室内，若是通过双通道换热结构换气时，则还有室内空气流入其同名空气换热通道，在通过通道间壁把它从室内带出的能量释放给室外空气后，再直接进入室外大气或再流经室外换热器与流经该器的工质进行再次换热排进大气。所以，使用该窗户时不仅可以通过窗框向室内自动补充新鲜的室外空气，排出室内污浊空气，而且还可以由此同时回收室内从窗框部位和换气时散失的能量(显热或全热)。另外，若配装有空调机或其它辅助空调设备时，则还可以借此对室内空气的温度、湿度进行调节，以及依靠其它辅助空调器具对进入室内的室外空气和室内空气进行过滤、除臭、灭菌、加湿或除湿、补充氧气和负离子等处理。
本发明的另一解决方案是在窗户内除设有前述换热通道的窗框和有综合功能的窗扇组外。还在与多于一层窗扇或窗扇玻璃板之间的至少一个狭窄空间上下两端对照的窗框内周壁，各开一个把该狭窄空间上下端与框内的室外空气换热通道连通的连通孔或该孔和其过渡管(以下统称连通孔)以便构成一条单向或可逆输气并与左右侧框(也包括中竖框但以下统称侧框)内的室外空气换热通道为并联结构的室外空气换热夹层，同时还由该夹层与换热通道构成有单夹层的室外空气输气系和有单输气系的透明回热空气换热结构。以此把该窗开发成能满足已经安装了公知空调设备的厅室依靠窗户进行换气和回收能量需要的独立设备。
对本发明的改进是当窗框内设有双换热通道，且窗框内的窗扇或窗扇玻璃板(以下统称窗扇)多于二层时，则在窗扇之间设有以下任一种结构的透明输气回热空气换热结构a、当在窗框内所装窗扇玻璃多于二层时，则在该三层玻璃之间形成二个平行和紧邻的狭窄空间，把其中一个狭窄空间制成前述室外空气换热夹层和前述单夹层室外空气输出系，并在与其中另一个狭窄空间相对照的窗框上下两端内周壁面，各开有一个把该空间两端与框内的室内空气换热通道连通的室内空气连通孔，由此又构成一条流向可逆的室内空气换热夹层。因为该夹层也通过上下窗框内的同名换热通道与位于窗框内外两侧的同名空气进口和出口连通，所以，它也形成与左右侧框内的同名空气换热通道为并联结构的输气支路。并与该通道形成有单夹层的室内空气输气系。同时，由该系和前述室外空气输气系又共同组成有双夹层和双输气系的透明空气换热结构。
b、当在窗框内所装窗扇多于三层时，则在其中四层窗扇之间形成三个平行和紧邻的狭窄空间，把其中至少一个狭窄空间按已述结构都开发成流向可逆的室外空气换热夹层，把剩余的至少一个狭窄空间都按已述结构开发成至少一条流向可逆的室内空气换热夹层，并且两种异名夹层互为间隔的排列。由于上述各夹层能分别通过框内的同名空气换热通道与位于窗框两侧的已述同名空气进口和出口分别连通，所以，上述三个空气换热夹层都可分别形成一条有至少一条室外空气换热夹层的室外空气可逆输气系，及一条有至少一条室内空气换热夹层的室内空气输气系，并由上述二输气系与共同组成有三夹层和双输气系的透明空气换热结构。
c、当窗框内不仅设有由至少二层窗扇或其玻璃板组成的至少一条流向可逆的已述空气换热夹层以及由该夹层和窗框内的同名空气换热通道构成的单夹层输气系，而且还在该夹层内均匀地安装有若干金属换热管(包括扁管、异形管和翅片管)，且该管的两端分别与上下框内的同名空气换热通道连通，因而又与左右侧框及中竖框内的同名空气换热通道构成并联结构的栅式同名空气换热通道和其可逆空气输气系，这样即由上述二条输气系共同组成防盗栅式(简称栅管式)透明混合可逆输气空气换热结构。
d、也可用两端开口的扁管式中空玻璃板取代前述任二层窗扇，此时，扁管的内腔即为已述室外空气或室内空气的换热夹层，并由它与前述由二扇普通窗扇形成异名空气换热夹层共同构成透明混合空气换热结构。
由于上述换热夹层都分别与窗框内的同名空气换热通道上下端连通，所以空气在其夹层内流动的方向始终能分别与在其侧框内流动的同名空气保持一致。但由于二种夹层都有比各自的换热通道大得多的流动截面和换热表面，故该窗在换气时空气的流量将会成倍的提高，并能把以前因窗户传热和换气造成的能量损失降到最低值；同时，又由于窗扇的层数增加或窗扇玻璃的隔热性能提高，以及它具有的可控透光特点也能减少能量损失。所以，在本改进中描述的窗户将具有最好的节能效果。
在上述透明混合换热结构中，位于内外二换热夹层之间的中层窗扇应采用导热性能良好的玻璃板制造，以此以提高二种空气在流经各自换热夹层时的显热交换效率，或是采用能透过水蒸汽的微孔导热玻璃板制造，使其既可交换显热又可以交换潜热，保证在冬天能利用排到室外的污浊湿热室内空气处理进入室内的新鲜干冷空气，使后者在升温增湿后再进入室内；而在夏天则能利用排到室外的污浊干冷室内空气处理进入室内的室外湿热新鲜空气，使后者携带的显热和水汽(潜热)在被室内空气充分吸收而降温和减湿后再进入室内，使能量能更有效的被回收。同时，当窗扇多于二层时，还可以用强度和柔性均佳的透明塑料薄板取代位于其中间的或内层的窗扇，以便简化结构、降低成本和方便使用。
由于上述有透明回热结构的窗户换气过程是依靠居室内外的空气比重差而自由进行的，所以不需要再配设驱动风机，也不消耗电能。但若需要对室内加大换气速度，进一步提高因从窗户处和换气而流失的能量的回收率，或实现对室内空气温度、湿度、清洁度等指标进行主动调节时，则仍需要把前一解决办法中所述的八项空调设备中的任一项按已述要求结合到本窗框外沿的墙体内外两侧，并由整体或分体机壳、窗裙和其他覆盖件将其与本窗集成结构紧凑的有机整体。以此保证该窗能既不减少窗洞的透光面积，又具有完善的换气回热与空气调节功能。
对本发明的另一改进是当在窗户边沿装设有空调机时，则在其内外二只换热器之间或室内换热器与回热换热器之间设有冷凝水节能装置，且它是蒸发式或喷淋式二种结构之一。其中，蒸发式的原理和结构见附图64和65及其说明。而喷淋式主要由聚水槽、微型鼓风机或水泵、喷头以及连通风机或水泵和喷头的导管组成。由于冷凝水中贮存有大量冷量(即全热)，所以，由风机或水泵抽取集水盘从室内换热器搜集的冷凝水，然后通过喷头散布到室外换热器的表面和其换热空间内就可以冷却流经该器的工质，或喷入回热换热器的室内空气换热腔内，就可以用它冷却进入室内的室外空气。以此回收由空调机损失的能量。
对本发明的最后改进是位于前述公知窗框内的换热通道内的冷温水管由地温能(水或空气等)载体盘管取代，并且安装在该通道或其输气系的中下端，在夏天通入经地温(包括地层、池水或河水)处理的冷载体，而在冬天则通入经地温和太阳能处理的热载体。同时，也可把公知半导体致冷器装在上述结构内。由此既可向室内提供调节室温的能量，又可加速该通道和夹层内空气的流速。
四

为了清楚地说明本发明的结构和其使用方法及效果，以下将公开若干相关附图。其中，若有由小点组成的箭头时，则代表室外空气的流动方向，有细实线构成的箭头时，则代表室内空气的流动方向，有粗虚线箭头时，则代表室外空气在回热换热器的室外空气换热腔内的流动路线，有由粗实线箭头时，则代表室内空气在该器的室内空气换热腔中的流动路线；同时，其空心箭头代表由室外空气与室内空气混合后组成的混合空气的流动方向，半边箭头代表制冷剂在其管路中的流动方向，而圆点则表示空气是从内向外流出，圆圈表示空气是从外向内流进。另外，图中的结构图形和附图标记一般只在其在前附图中进行说明，若在其在后附图中重复出现而又无说明时，则应从其在前附图和相关说明文中查找。
附图1至34描述了一种设有遮阳罩式太阳能接收装置和地温水空调系统等器具的单层窗扇生态空调窗的主要结构及其使用方法。(实施例一)。
图1该窗室内侧的正视结构图。其热泵式空调机(1)和其辅助空调器具都由机壳和其面板(2)等覆盖件与窗户主体(以下简称窗户)(3)的下端结合成一体(即下置式)。
图2该窗室外侧的正视结构图。它描述了窗户(3)从室外侧向内依次安装有伸缩式百叶窗帘(4)、防盗栅式室外换热器(5)、纱窗扇(6)、中空空气或真空覆膜玻璃窗扇(7)，以及安装在窗框(8)室外侧顶部的遮阳罩式太阳能接收装罩(9)和安装在窗框下面机壳(10)内的主要空调部件室外侧的外观结构。
图3该窗的A-A剖视结构。它描述了窗户(3)、机壳(10)、安装在机壳内的空调机(1)和其辅助空气调节器具的部分零部件，以及安装在机壳之下的地温空调系统中的末端换热器既换热片组(11)、电热膜空气加热器(12)与窗户和墙体(13)的装配关系。其中，遮阳罩式太阳能接收装置(9)由其升降机构(14)的升降螺杆(15)将它安装在窗户和墙体的室外侧，其室外换热器(5)防盗栅式结构并由窗框(8)直接固定在该侧。
图4该窗的B-B剖面。它描述了窗户(3)室外侧右边的断面结构，尤其是窗裙(16)及它与升降机构(14)和墙体(13)的装配关系。图中示出了升降机构的螺杆(15)和导向槽(17)。
图5窗户主体的C-C剖视图。它描述了窗框(8)、左右转扇(18)、中窗扇(19)三个主要组成部件以及防盗栅式室外换热器(5)、纱扇(6)和伸缩式百叶窗帘(4)的水平断面结构。其中，所有窗扇都用中空隔热玻璃板制造，并由中竖窗框(20)定位。图中双点划线表示上述面板(2)和机壳(10)的外形。
图6该窗的D-D剖视结构简图。在其下置式机壳(10)内安装的空调机主要部件、辅助空调器具和用于该空调窗的自动检测、控制系统(21)等之间的水平装配关系，以及该窗在夏天进行强制换气时其室外空气(22)、室内空气(23)和它们的混合空气(24)在机壳内的流动路线。图中(25)为固定升降螺杆(15)的支座。
图7该窗的H-H剖视结构。即主要由太阳能集热箱(26)和遮阳罩(27)构成的遮阳罩式太阳能接收装置(9)的垂直断面结构。其中，集热箱(26)用于收集阳光和加热空气，遮阳罩用于为居室遮阳挡雨和防止噪音及热气侵忧邻居。
图8该窗的I-I剖视图。即上述升降机构(14)的俯视结构，参见图3。
图9该窗的J-J局部剖视。它描述了控制与支撑遮阳罩式太阳能接收装置(9)的升降螺母(28)与升降螺杆(15)和导向槽(17)的装配关系，而且其移动位置由行程开关(即工位传感器)(29)控制。
图10窗框(8)的型材断面结构。在它的内部制有室外空气换热通道(30)、室内空气换热通道(31)，在其室外侧制有延伸部(32)。
图11下框(33)中部的K-K断面结构。在室内空气换热通道(31)的室内侧侧面或底面，设有把室外空气换热通道(30)与室内或室内风扇吸气空间连通的室外空气下出口(34)和过度管(35)；在该面的室外侧设有室内空气下出口(36)；在延伸部(32)顶面，设有与垂直安装的室外风扇排气端对照的混合空气垂直排出口(37)(参见图3)。
图12上框(38)中部的断面结构。在其延伸部(32)室外侧侧面，开有室外空气上进口(39)，并通过水平过渡管(40)和该口把室外空气换热通道(30)与室外大气连通；在其室内侧的壁面，开有室外空气的上出口(41)，并通过另一水平过渡管(42)和该口把室外空气换热通道(30)与室内空间连通。
图13下框(33)的L-L断面结构。在其延伸部(32)的室外侧顶面，开有位于机壳室外侧空气循环通道内的混合空气出口(37)。
图14下框(33)左边的M-M断面结构。在其延伸部(32)外侧面，开有室外空气的下进口(43)，并通过渡管(40)和该口把室外空气换热通道(30)与室外大气连通。
图15上框(38)左右两边的断面结构。在其延伸部(32)内，设有水平过渡管(40)，并由此把位于延伸部室外侧侧面的室内空气上出口(44)与室内空气换热通道(31)连通；在该框的室内侧，设有凸出侧面的过渡弯管(45)，并由此把室内空气换热通道(31)与位于所述弯管外端的室内空气进口(46)连通(见图1)。
图16该窗I处局部放大图、在窗扇(7)与窗框(8)之间的结合部设有密封条(47)。
图17该窗框的N-N断面图。即面板(2)右边的一个室内空气侧进口(48)和右侧框(49)的结构，室内空气(23)从此口进入窗框的室内空气换热通道(31)内。同时，在面板左边也开有结构与此相同但反向的进口(48)和侧框(49)。
图18遮阳罩式太阳能接收装置(9)的O-O断面图。它描述了升降螺母(28)与太阳能集热箱(26)、遮阳罩(即集热箱的支承结构)(27)、窗裙(16)和粘贴于墙体外侧的隔热层(50)的装配关系，其中螺母由螺钉(51)与集热箱和遮阳罩固定，并通过滑钩(52)与已述导向槽(17)(见图4和图9)配合。
图19一种用双片覆膜玻璃板制成的中空隔热隔声阻磁智能玻璃窗扇(53)的结构图。它是由外层夹塑增强覆膜玻璃板(54)、内层防窃保密玻璃板(55)和玻璃围框(56)组成，并在其夹层内充入惰性气体(氩)或抽成真空。
图20回热换热器(57)的外观斜视图。在其室外端右侧面开有若干室外空气进口(58)，在其室内端左边表面开有若干室外空气出口(59)，在该端面右边开有若干室内空气进口(60)，在该端的左边侧壁开有若干室内空气出口(61)。
图21回热空气换热器的P-P剖面图。它描述了该器中的一个室内空气换热腔(62)的结构。在该腔四周由外壳(63)包围，在腔内设有长折流板(64)，位于该腔底面和顶面的间壁由波纹板(65)构成，并由其进口(60)和出口(61)将该腔与外界沟通。图示实线箭头描述了室内空气(23)在该腔内的流向。
图22回热空气换热器的Q-Q剖面图。它描述了该器中一个室外空气换热腔(66)的结构，在该腔内设有两块短折流板(67)，并由其进口(58)和出口(59)将该腔与外界连通。图示点线箭头描述了室外空气(22)在该腔内的流向。
图23回热空气换热器内的波纹板间壁(65)的结构。它用导热性良好的铜板或铝板制成，并由它构成分隔室内空气换热腔(62)和室外空气换热腔(66)的间壁。
图24一种用微孔导热板材制成的波纹板间壁(68)。用它取代前述波纹板间壁(65)时，则回热空气换热器(57)可以进行全热交换(即交换显热和潜热)。
图25微孔导热板材的表面结构。其无数微细小孔(69)只允许水蒸汽透过。
图26被安装在窗框(8)的空气进口或出口内的一种电动常开空气阀(70)的结构。它由常开栅门(71)、电磁线圈(72)、复位压簧(73)组成。其中，常开栅门(71)上的空气孔(74)与窗框(8)上的空气孔(75)对照，并由它把窗框外的空间与阀内的阀腔(76)沟通。但在向线圈(72)通电后，线圈就拖动栅门的尾杆(77)右移，因而能靠栅门上的壁(78)关闭窗框上的空气孔(75)。
图27被安装在窗框(8)的空气进出口内的一种电动常闭空气阀(79)的结构图。它与常开空气阀(70)的区别仅是平时窗框(8)上的空气孔(75)正好被常闭栅门(80)上的壁(78)封闭，以此把窗外的空间与其阀腔(76)隔离，而在向线圈通电后，栅门(80)上的空气孔(74)才与窗框上的空气孔(75)对照导通。
图28地温水空气调节系统(81)的简图。它有未端换热器(11)、地下冷端水池(82)、地下热端水池(83)以及连通冷热水池的换热管束(84)和水管管路(85)等部分。其中，末端换热器(11)可以是公知的管翅式或壳管式等公知空气换热器中的任一种；所述管路(85)包括位于冷端水池上的抽水泵(86)、水泵的进水管嘴(87)、回水管嘴(88)及安装在进水管嘴上的过滤器(89)、截止阀(90)和其连接水管(91)等部分。
图29一种地温空气节能输气系统(92)的结构。它由高心风机(93)、空气清新器(94)、有空气进口的地下室或地下通道(包括山洞等)(95)、输气管(96)、进气管(97)组成，用它对室外空气(22)进行处理(夏天冷却、冬天加热)。然后把该气直接输入室内或导入空调窗的室外空气输系内，用它调节室温。图示箭头为室外空气的流向。
图30一种电热膜空气加热器(12)的断面图。它有耐热隔热材料(即泡沫玻璃板等)衬板(98)，结合在该衬板表面并由导电涂料膜或金属镀膜构成的导电发热膜(99)。
图31有单层窗扇的空调窗在夏季由窗框(8)进行自由换气时的空气流程示意图。为了方便看图和说明，窗户的左右侧框(49)只画出了其断面简图。其中，电热膜空气加热器(12)粘结在隔热墙体(100)的室内侧。遮阳罩式太阳能接收装置(9)位于窗户室外侧顶部的一工位。此时，其室内侧的空气进出口(101)与上框的室内空气上出口(44)对照，而该框的室外空气上进口(39)则直接通大气或与太阳能集热箱底部的下腔(102)内侧的空气进口(103)对照(参见图2、3、7)。则阳光(104)可以小入射角透入太阳能集热箱(26)的集热腔(即上腔)(105)内对进入该腔的空气进行加热，并以此产生抽吸力来加速室内空气的外排速度。图中未画出位于机壳(10)内的空调设备。
图32该空调窗在冬季由其单层窗框(8)进行自由换气时的空气流程示意图，此时，遮阳罩式太阳能接收装罩(9)通过手动或由微机芯片等构成的智能处理系统操纵升降机构的螺杆(15)，将其下降到与下框(33)齐平的三工位，并保证太阳能集热箱(26)内侧的空气进出口(101)与下框上的室外空气下进口(43)对照。此时，阳光(104)将以大入射角照射窗扇和玻璃盖板(106)，因此，除了有透过的阳光直接加热室内空气和集热腔内的空气外，还有反射光(107)也透过窗扇直接加热室内空气并用于照明。
图33该空调窗在冬季的夜晚和阴天进行强制换气时，其室外空气(22)、室内空气(23)和它们的混合气(24)在该窗框内的流程示意图。此时，其遮阳罩式太阳能接收装置(9)在夏季应置于一工位，而冬季时，则位于窗户顶部的二工位，此时，其内侧空气进出口(101)与上窗框室外侧的室外空气上进口(39)对照。
图34该空调窗在冬季晴天进行强制换气时，其室外空气(22)、室内空气(23)和它们的混合气(24)在该窗内的流程示意图。此时，所述遮阳罩式太阳能接收装置(9)又下降到下窗框(33)齐平处的已述三工位。
图1至30描述的生态空调窗主要包括窗户(3)、机壳(10)、其主要部分装在机壳内的空调机(1)以及其它已述空调器具、该窗的电器检测控制系统(21)、显示器(108)、过载保护装置(109)；在需要时，还可在墙体室内侧窗户之下(或空调机室内风扇的排气通道内)，装设电热膜空气加热器(12)或集中供热网(110)以及地温水空调系统(81)的换热器(11)，在该侧顶部装设窗帘盒(111)；在室外侧的窗框内装设伸缩式百叶窗帘(4)，在该侧顶部装设遮阳罩式太阳能接收装置(9)和该接收装置的升降机构(14)以及无线上GSM网的接收与发射天线(112)。其中，天线可与由计算机芯片等逻辑元件构成的人工智能处理系统(113)连通，以便对本窗进行远程报警、控制和通讯。
上述窗户(3)主要是由单层中空窗框(8)、窗扇(7)、纱扇(6)和把窗框与墙体(13)固定的隔热窗裙(16)组成。其中，窗框主要由下框(33)、上框(38)、左右侧框(49)构成的贯通中空矩形组件，并在其全周内部都设有室外空气换热通道(30)及室内空气换热通道(31)，二者之间平行紧邻，并由其共用的间壁分隔。同时，在下框(33)室外侧的左右两边，各开有把室外空气换热通道(30)与室外大气连通的室外空气下进口(43)；在该侧正面或底面，开有把室内空气热通道(31)与室外大气或机壳室外侧的空气循环通道连通的室内空气下出口(36)；在该端室内侧中部底面，开有通过垂直过渡管(35)把室外空气换热通道(30)与室内空间直接或间接连通的室外空气下出口(34)(见图11和31)；在该侧底面的左右两边边沿，开有室内空气下进口(114)，而且由位于机壳(10)内的过渡弯管(115)和位于面板(2)左右两边侧面的室内空气侧进口(48)，把该口和室内空气换热通道(31)与室内空间连通(见图1、17和31)。同样，在上框(38)室外侧中部，开有把室外空气换热通道(30)与室外大气连通的室外空气上进口(39)；在其左右两边边沿，各开有把室内空气换热通道(31)与室外大气连通的室内空气上出口(44)(参见图2、15和31)；在该框室内侧中部，开有连通室外空气换热通道(30)和室内空间的室外空气上出口(41)；在其左右两边，开有室内空气上进口(116)，且该口由凸出窗框的过渡弯管(45)和位于窗户顶部左右两边侧面的室内空气侧进口(46)与室内空间连通，以此便分别沟通室内空气和室外空气在窗框(8)内进行自由换气时的空气流动通道。另外，在上述室外空气的进口内都装空气过滤器(117)，在所有进口和出口内都装常开空气阀(70)或常闭空气阀(79)中的任一种，以此控制室内和室外空气在各自通道内的流向。
本例中的窗扇(7)为单层，并由左右转扇(18)、中窗扇(19)组成，为了隔高蚊虫，还在其室外侧装了纱窗扇(6)。上述窗扇都用双层真空或充(氩)气的覆膜中空隔热、隔声、阻磁智能玻璃板(53)制成，在其外片夹塑增强覆膜玻璃板(54)的内表面，覆有一层可控透光薄膜(118)，且该膜的材料可以是彩色塑料、金属或金属氧化物等材料中的任一种；在其内层防窃保密玻璃板(55)的外表面涂镀有双层半导体隐形膜(119)；这样，该扇就具有可控透光、防撞、隔热、隔声、阻止电波等信号外泄以及在盗贼破窗行窃时能触发报警系统报警的功能。另外，左右窗扇由铰链(即活页)(120)与左右侧框(49)连接，并由手柄式插舌(121)与中竖框(20)扣紧。
所述伸缩式百叶窗帘(4)可用铝合金、铝塑或钢塑等型材制造，通过安装在上框室外侧的二组上滑轮(122)和安装在下框上的二组下滑轮(123)，由电动或手动升降机构(14)驱动其升降，并由此调节叶片的倾斜角度和它们之间的开度，在夏季用来遮挡烈日对换热器(5)和室内的照射，并引导室外空气与其进行热交换；而在冬天，则使其倾斜方向翻转，形成阳光通道和集热夹层，以便利用阳光直接加热进入室内的空气和换热器(5)。所述机壳(10)和其覆盖件(即面板与窗裙等)都用金属、塑料和其复合材料制造，并在其内表面贴有隔热层。其中，在机壳的室外端二侧壁，开有室外空气进入室内的侧进口(124)，由于图6中空调机的室外换热器(125)是装在机壳内室外侧右边的，为与其协调，应在机壳的对应外表面，开空气总出口(126)，并在其左边开设空气主进口(127)，由此即构成位于机壳室外侧原有的空气循环通道；在机壳的上述进口内都装空气粗滤器(128)和电控百叶式联动门(129)控制其开闭。其中，在右边的侧进口内还另装有空气精滤器(130)。另外，在机壳该侧的中部空间或其它适当位置，还可安装噪音传感器(131)，室外侧的烟雾传感器(132)、湿度传感器(133)、温度传器(134)和光度计(135)，以便由它们监测室外空气的动态质量和气侯状况。
所述，空调机(1)是压缩式热泵系统，它的压缩机(136)、室外风扇(137)、变频风扇电机(138)、室内侧风扇(即室内主风扇或称离心风扇)(139)、换向阀(140)及电磁操作阀(141)等耗能部件也都安装在机壳室外侧的空间内。该机壳的室内侧端面由面板(2)封盖，并在面板右边开有室内空气主进口(142)，在其左边开有进入室内的空气总出口(143)，在其上表面边开有安装示指灯(144)、电器开关和操作键盘(145)的孔，在其右上角粘贴有专利标记(146)的图形；在窗帘盒(111)表面粘贴有厂和名牌(147)。在该侧的空气循环通道(205)内，装有空调机的另一室内风扇(即室内辅助风扇)(148)、室内换热器(149)、紫外灯灭菌器(150)、空气净化器(151)、有害气体(即一氧化碳或苯类和氡等)传感器(152)、富氧器(153)、负离子发生器(154)、加湿器(155)、加香器(156)以及位于室内侧的氧气传感器(157)、室内侧的温度传感器(134)、湿度传感器(158)、烟雾传感器(159)、嗅觉传感器(160)、人工智能处理系统(113)和其网络终端(即调制解调器)及其接口(161)等部件；其中，上述传感器负责监测室内空气的质量和室内的安全状况。另外，若在该窗内未设地温水空气调节系统和其末端换热器(11)时，则可把前述地温空气节能输气系统(92)的出气口(162)也设在该侧的空气出口内。在内外二侧之间由有隔声、隔热和阻磁性能的中隔板(163)隔离。此时，前述室内空气下出口(36)，即位于隔板的室外侧并与室外风扇(137)的吸气空间连通，这样，便沟通了室内空气(23)排到室外的通道。所述室外空气下出口(34)，即位于隔板的室内侧。并且，上述主风扇(139)的进气口(164)应透过中隔板而连通该下出口(34)和面板上的室内空气主进口(142)；其出气口(165)也透过中隔板与室内换热器(149)的进口端连通；而该换热器的出口又与已述其它空调器具的作用空间和面板上的空气总出口(143)连通，由此即沟通强制换气时，室外空气进入室内的换热通道和原有位于机壳室内侧的空气循环通道。
上述回热换热器(57)横跨中隔板两侧而位于机壳内的右边(见图6和20)，其室外空气进口(58)，通过空气粗滤器(128)和精滤器(130)与机壳外侧右边侧壁上的室外空气侧进口(124)连通，其室外空气的出口(59)直接与室内辅助风扇(148)的吸气空间或下框上的室外空气下出口(34)连通，以此构成室外空气(22)经过该换热器进入室内的换热通道；该器的室内空气进口(60)则与面板右边侧壁上的室内空气侧进口(48)连通，而其室内空气出口(61)又直接与室外风扇(137)的吸气空间连通，以此便形成室内空气(23)经过该换热器排到室外的换热通道。
空调机的室外换热器一般是制成管翅式结构(125)，并按公知结构连接与安装(详见图6中双点划线图形)；但在本发明中则还可以制成防盗栅式结构的换热器(5)，并通过上下框的延伸部(32)安装在窗户的室外侧(见图2和3)。此时，为了有足够的空气与该器进行热交换，前述室外空气总出口(126)应由位于机壳(10)顶部的混合空气垂直排出口(37)取代(见图2、5和11)。该换热器包括用铜合金管或条制成的栅杆(166)、垂直穿过栅杆并用内翅式镀锡紫铜管制成的蛇形盘管(167)和其分液器(图中未示出)。其中，盘管的进口端(168)与制冷(制热)系统中压缩机的出口端(169)连接，而其出口端(170)则与毛细管和贮液器组件(171)的进口接头接通。图3中描述了该换热器依靠室外空气(见点线箭头)的对流循环进行换热和依靠室外风扇(137)强制通风而让室内和室外空气与它进行热交换的情况。该图中展示的室外风扇(137)是由一组伞齿轮(172)带动的，并同时分别从回热换热器(57)的室内空气出口(61)、下框(33)底部的室内空气下出口(36)和已述室外空气主进口(127)内吸取室内和室外空气，然后透过已述垂直排出口(37)(见图11)，将其送到防盗栅式室外换热器(5)的换热空间内。另外，上述伞齿轮和室内风扇(148)均由变频风扇电机(138)通过二组皮带轮(173)分别传动。图6中的半边箭头指出了该制冷(制热)系统在向室内提供冷量时的工质流向；图示(174)是面板上与室内辅助风扇(148)排气端对照的辅助排气口。
所述遮阳罩式太阳能接收装置(9)(见图7)中的太阳能集热箱(26)由箱体(175)、位于箱体上部的集热腔(105)、装在腔内的由透明塑料或玻璃毛细管集成的上集热板(176)、黑色毛细管构成的下集热板(177)、底层黑色隔热垫板(178)、位于该腔与下腔(102)之间的金属或复合材料隔板(179)和封闭上腔的透明玻璃盖板(106)构成。其中，上下集热板内的毛细管同向粘结，上下板之间留有让空气流动的狭窄空气通道(180)，因毛细管的壁内均布有无数微孔，且该孔既有与沸石或分子筛相同吸收水蒸汽的特性，又有接收与发射阳光中热的功能，所以它既能高效的吸收阳光中的热能，然后又高效地释放给流经该器的载体。同时，在其箱体之下设有支撑板，以此兼作遮阳罩(27)；在集热腔外侧上部，开有空气进出口(181)(见图2和3)，在其内侧开有空气进出口(101)，后者通过垂直过渡通道(182)与集热腔(105)连通，在集热箱(26)处于一工位时，该孔能与上框室外侧的室内空气上出口(44)对照，而处于二工位时，则与室外空气上进口(39)对照，由此即形成室内和室外空气进出上述腔内的通道。这样，在晴天阳光会透过盖板和上集热板(176)进入黑色下集热板(177)的毛细管内，并被其壁体吸收而升温，因此，在冬天可用来加热通过该腔进入室内的室外空气，以此提高室温。而在夏天则用来加热外排的室内空气，以此提高该气的外排速度。该接收装置(9)通过连在其左右侧上角处的升降螺母(28)和左右下角处的导向套(183)与升降机构(14)的螺杆(15)连接，并由该杆驱动而在上下工位之间沿与墙体固定的导向槽(17)移动。其中，升降机构(14)(见图8)包括主动蜗杆减速机构(184)、从动蜗杆减速机构(185)、连接轴(186)、升降螺杆(15)和驱动手轮(或其电机)(187)，并由底座(188)通过螺钉(51)与底框(189)和墙体(13)连接。此时，集热箱的行程可由安装在窗框上的上工位传感器(190)(见图2)、中间工位传感器(191)和下工位传感器(192)限定。
所述地温水空调系统(81)的换热器(11)可以安装在该单层空调窗(193)之下的室内侧，而其地下水池(82)和(83)可以设在住宅地基(194)四周的任一处(见图28)。同时，还可把换热器(11)通过右边进水口(195)和左边的出水口(196)接入公知集中供热网(见双点划线图形)(110)的管路中，以备在寒冬来临时能加强向室内供热。但若在该住区内无供热网时，则可改设电热膜空气加热器(12)，并将它安装在窗下隔热墙体(100)的内侧或室内风扇的排气通道内。这样，在夏天就可用地温空调系统(81)和空调机(1)共同向室内供冷，而在冬天则主要依靠太阳能，和供热网、或太阳能、空调机和电热膜加热设备向室内供热。其中，当在夏天需用该系统向室内供冷时，应先开启左上角进水口(197)和右下角出水口(198)处的截止阀(90)，并启动冷端水池(82)上的水泵(86)向换热器(11)输送冷水。此时，地温水即与室内空气换热而升温，然后再从右边的回水管嘴(88)流入热端水池(83)内，接着又在流经换热管束(84)时从地层(194)中吸收冷量而降温，最后再返回冷端水池(82)内。
上述窗裙(16)是用金属板或复合材料制造的框板形结构件，它由内窗裙(199)和外窗裙(200)对置结合而成，其内周边尺寸应与窗框(8)的外周边一致，而其外周边尺寸则与贴于墙体上的隔热层(50)或墙体(13)的窗洞内周边尺寸一致。其作用除了装饰隔热和密封窗框(8)外，还要把窗框卡紧在墙体上，以此避免因安装窗户而出现破杯墙体的问题。
为了加强窗户的隔高保密性能和装饰效果，在窗户室内侧一般还装设窗帘盒(111)和其织物窗帘(图中未示出)。为此，可在上述过渡弯管(45)的室内侧凸出面加装一块罩板(201)(见图1和31)，并再在该板和弯管之间空隙的二端各装一只滑轮(202)及由滑杆和夹子组成的悬挂组件(203)。这时，前述室内空气侧进口(46)即处于该盒和墙体之间的空隙内。
图3和31至34描述了该空调窗在各季节向室内进行换气、反馈能量以及调节室内空气温度和湿度的原理和方法。
当室外空气污浊、噪音大、气温较高或偏低时，则既可人工关闭窗扇(18)，也可由设在窗内室外侧有对应功能的传感器发出信息，使其内置的人工智能处理系统(113)指令控制系统通过自动关窗机构(图中未示出)关闭转扇，并同时使窗户转入自由换气或强制换气程序，以便保证室内空气的质量。
若在夏季进行自由换气时，应开启冷端水池上的水泵(86)向室内供冷，并操纵升降机构(14)把太阳能接收装置的集热箱(26)置于一工位，同时分别开启下框(33)室内侧的室外空气下出口(34)和室内空气下进口(114)，上框(38)室外侧的室外空气上进口(39)和室内空气上出口(44)内的空气阀，以及面板(2)上的辅助排气口(174)和机壳室外侧空气总出口(126)内的联动门(129)，由此把室外空气换热通道(30)和室内空气换热通道(31)分别与室外和室内沟通。此时，因室内与室外的空气之间存在重力差，所以，室内比重较大的污浊冷空气(23)即从面板(2)左右边的侧进口(48)进入下框(33)和侧框(49)内的室内空气换热通道(31)内，并在此吸热而自动上升，然后依次流经上框(38)和集热腔(105)、最后再从该腔外侧的空气进出口(181)排到室外。同时，室外比重较小的新鲜湿热空气(22)则从集热箱(26)的下腔(102)外侧的空气进口(204)(见图3)和其内侧的空气进口(103)进入上框(38)和侧框(49)的室外空气换热通道(30)内，或直接从室外空气上进口(39)进入该通道(30)内(见图31)，并在此通过其间壁把携带的热释放给室内室气而降温后，接着继续向下依次流经下出口(34)，过渡管(35)和机壳(10)室内侧的空气循环通道(205)，最后从面板(2)上的辅助排气口(174)进入室内。但若在窗内设有地温水空调系统(81)(见图28)时，则它应继续向下流经开设在机壳底部的空气进出口(206)而进入末端换热器(11)的换热空间内，并在此与该器进行热交换而再次降温后才进入室内。
若在冬季，进行自由换气时，仍可由人工或由空调窗内外二侧的温度传感器发讯，促使智能处理系统(113)指令电磁线圈(72)开启下框(33)室外侧的室内空气下出口(36)和室外空气下进口(43)，以及上框(38)室内侧的室外空气上出口(41)和室内空气上进口(116)(见图32)。另外，当设有遮阳罩式太阳能接收装置(9)时，还须由升降机构通过螺杆(15)把该装置的集热箱(26)下移到三工位，使集热腔(105)内侧的空气进出口(101)与已述进口(43)对照导通。因此集热腔(105)与侧框内的室外空气换热通道(30)形成串联结构。这时，室内空气可依次从上端的进口(46)和(116)进入其换热通道(31)内，并在此放热而被冷却，然后再经下框的下出口(36)和机壳外侧的空气总出口(126)排到室外；与此同时，室外空气可先从集热箱(26)外侧的空气进出口(181)进入其集热腔(105)内，在此先被阳光(104)加热，然后才进入下框和侧框内的室外空气换热通道(30)内，在此又可从通道壁和室内空气中以及地温水回水盘管(207)中继续吸热而进一步升温，最后再从上框的上出口(41)流入室内。同时，其集热箱的玻璃盖板(106)还可把阳光(104)反射到室内，以便用于照明和直接加热室内空气。而安装在窗下室内侧的地温水末端换热器(11)则依靠辐射和空气对流作用来加热室内空气。这样，该窗即完成在此天气条件下从窗框和排到室外的室内空气中回收热能、从阳光和地层中获取能量，以此对室内进行换气和调温的全过程。
在上述过程中，阳光会对流经集热腔(105)的室内空气(23)进行加热，以此加速该气的排出速度，而位于室外空气换热通道(30)内的地温水回水盘管(207)，除对进入室内的室外空气补充能量外，还可以加速该气进入室内的速度。
在夏天或冬天，室内空气很污浊或氧气浓度很低时，则须对室内空气进行强制换气和调节(见图1和3)。此时，室内侧的温度传感器(158)、烟雾传感器(160)或氧气传感器(157)等会自动发讯，使智能处理系统(113)通过控制系统(21)，启动风扇(137)、(139)和(148)同时，在窗框(8)内除了维持图31所述室外空气换热通道(30)和图32描述的室内空气换热通道(31)的前述工况外，还须开启机壳内外两侧的全部进口和出口内的百叶式联动门(见图3)(129)。于是在室外风扇驱动下，室内空气(23)便依次从窗框上端的室内空气进口(46)和(116)进入室内空气换热通道(31)内，并通过间壁与同时从上端室外侧进入室外空气换热通道(30)内的室外空气(22)进行换热，因而使室外空气冷却而自身升温；另外，还有二股室外空气从左右两边的外侧进口(124)进入机壳的外侧空间内，其中，从右边进入的室外空气经粗滤器(128)和精滤器(130)过滤后再从回热换热器(57)右边的室外空气进口(58)进入该器的室外空气换热腔(66)内；从左边进入的室外空气则经另一粗滤器(128)过滤后，再沿机壳室外侧的室外空气循环通道(208)直接进入室外风扇(137)的吸气空间内。同时，另有一股室内空气(23)从面板(2)右侧壁的进口(48)和回热换热器室内侧的室内空气进口(60)进入该器的室内空气换热腔(62)内(见图6和20至22)，通过其间壁与已位于换热腔(66)内的室外空气进行热(即显热或全热)交换，其中，室内空气因从室外空气中吸热而升温或升温和增湿，而室外空气则因放热而冷却或冷却和降湿。另外，又因下框和回热换热器的室内空气的出口(36)和(61)都与室外风扇(137)的吸气空间连通(见图3和6)，所以，在该扇的驱动下，已在窗框和该换热器内的前述二股室内空气(23)便携带混杂的污物和废热，与已述从左边进入机壳的室外空气(22)一道从机壳室外侧的空气总出口(126)(见图6)或机壳室外侧顶部的垂直排出口(37)(见图3和11)被排到室外；同样，在窗户室内侧，因下框的过渡管(35)和回热换热器的出口(59)(参见图6和33)都与室内风扇(148)或风扇(148)和(139)的吸气空间连通，所以在该扇的驱动下，从上述二孔引出的室外空气便携带已吸收的能量(夏天为冷量，冬天为热量)，既可经面板上的辅助排气口(174)直接进入室内，也可经室内侧的空气循环通道(205)与换热器(149)内的工质换热后，再从面板上的空气总出口(143)被送入室内。在该过程中，处于机壳室内侧空气循环通道内的空气净化器(151)、富氧器(153)、负高子发生器(154)、加湿器(155)及加香器(156)等辅助空调器具则借助该通道内的排气动能，分别完成对进入室内的空气进行灭菌、除尘、除臭、去污以及加湿、加氧、释放负离子和香气处理。
但若气温严热或寒冷，而且空气污浊时，则除要启动风扇和冷端水池上的水泵(86)加速对室内进行换气和供冷或把太阳能接收装置下降到窗下，用阳光对室内加热外，还要启动压缩机(136)进行制冷循环或制热循环，才能满足对室内空气的调节要求。此时，室外风扇(137)将把前述从窗框(8)和回热换热器(57)中吸出的二股室内空气及已进入机壳室外侧空气循环通道(207)内的室外空气一同送到位于室外侧的管翅式换热器(125)(见图6)或位于窗户室外侧的防盗栅式换热器(5)(见图3)的换热空间内，在吸收了该器中的热能而使流经该换热器的制冷剂降温或升温后再被排入室外大气中。同时，室内辅助风扇(148)则把从回热空气热器(57)中吸出的因换热已降温或升温的室外空气(22)，经面板上的辅助排气口(174)直接送入室内，而室内主风扇(139)则驱动从窗框(8)内流出并经换热而降温或升温的室外空气(22)和从面板的室内空气主进口(142)吸入的室内空气一同送到室内侧空气循环通道内与室内换热器(149)在进行换热，使其进一步被冷却和除湿或加热和增湿以及接受其它空调器具的已述其它处理后再被送入室内。
在强制换气过程中，应开启地温水空调系统(81)或地温空气节能输气系统(92)二者之一，前者能通过末端换热器(11)和回水盘管(208)对室内和进入室内的空气进行处理(夏天冷却，冬天加热)，而后者，则可同时直接向室内输入氧气和能量(夏天为冷量，冬天为热量)。对太阳能接受装置(9)、在夏天应将其集热箱(26)定位在一工位(见图3)，以便用其集热腔(105)加热排入大气的室内空气(22)，以此提高该气的排气速度；在冬天则应将集热箱定位在二工位或三工位，若定位在二工位时(见图33)则通过已述进出口(101)和室外空气上进口(39)把集热腔(105)与窗框内的室外空气换热通道(30)串联，因此，室外空气(22)在进入上窗框38之前就已被阳光预热；若定位在三工位，则由于该装置已移到窗下，此时除可使室内既能直接获得阳光来加热室内空气外，又因此时换热腔(105)已通过下进口(43)与侧框内的室外空气换热通道(30)形成并联结构，进而可以通过窗框(8)和集热腔(26)的组合结构，向室内输入更多已预热的室外新鲜空气(22)以及靠盖板(106)把阳光直接反射进室内，用来照明和加热室内空气，所以，此时具有最好的节能效果。
但若天气特别寒冷，上述过程仍不能保证室内温度维持设定值时，则应关闭地温水空调系统(81)而改用电热膜加热器(12)与空调机(1)的制热系统共同向室内供热，或是同时关闭上述设备，而把末端换热器(11)切入集中供热热网(110)的管路中(见图28)，以此强化向室内供热。
在上述强制换气过程中，尽管有空调机、风扇和水泵都要消耗能量，但因其它辅助空调器具工作时不耗能，尤其还有地温水不断地向室内提供冷量，而外排的室内废气中的能量又已基本被回收，其残存部分也被用于改善制冷过程，加上该窗还能回收普通单层窗户散失能的70％以上，所以，它对商品能的消耗量远比现有空调和窗户低，其节能效果仍然很好。
当到春秋温暖季节，且室外空气干净湿润时，则可以开窗利用空气自然对流向室内换气。所以，在使用本窗户时，可在大多数的时间内仅靠利用自然能或仅在开动水泵和风机时消耗少量商品能的情况下，就能保证居室内的空气新鲜干净，氧气充足，温湿度宜人，因此，使用风扇和空调机(1)的时间已很少。另外，若盗贼要破窗行窃时，则窗扇内层的防窃保密玻璃板(55)表面的薄膜电阻会使线路内的电压发生改变，而窗内的智能系统就可根据该变化进而启动语音系统中的扬声器直接报警，或同时通过扬声器和内置的GSM网用无线收发装置(112)与由微机芯片等器件构成的互联网终端二者之一向户主和城市安全服务系统报警。
在本窗内因只设单层窗扇，除隔热性能相对较差外，还不能回收从窗扇内因辐射和传导而散失的能量，所以该例所说的窗户只适用于温差相对较小的地区使用。
附图35至45描述了一种设有室外空气换热夹层的双层或单层窗扇的生态空调窗的主要结构与使用方法(实施例二)。
图35有双层窗扇的生态空调窗垂直侧剖视结构及夏天依靠该窗户进行自由换气对室内空气进行调节时的工况与空气流程图。其中太阳能集热箱(26)位于一工位，在窗户主体(3)内设有由外窗扇(209)、内窗扇(210)构成的双层窗扇组(211)及由位于二扇之间的狭窄空间形成的室外空气换热夹层(亦称外换热夹层)(212)。在窗框上端，由位于其内周壁的室外空气上连通孔(213)把该夹层上端与上框内的室外空气换热通道(30)连通；在其下端内周壁面，由室外空气下连通孔(214)把该夹层下端与下框内的外空气换热通道(30)连通。图中示出了由上框(38)经夹层(212)向下框(33)流动的室外空气(22)和由下框经侧框(49)内的室内空气换热通道(31)向上框(38)内流动的室内空气(23)。但因投影关系限制，图中未能示出在侧框(49)的室外空气换热通道(30)内流动的室外空气。
该图中的D-D剖视结构参见图6及其说明。
图36该窗主体的A-A剖视结构简图。它描述了设在下框(33)上表面的三个连通孔(214)的俯视结构以及在夏季进行自由换气时该处的空气流向。图中的圆圈表示室外空气(22)在其换热通道(30)内和换热夹层(212)内的流向是一致的。
图37该窗框型材的断面结构。在其内部设有室外空气换热通道(30)和室内空气换热通道(31)。
图38该窗下框的E-E断面结构。即下框中部上表面的下连通孔(214)、室外空气下出口(34)和其过渡管(35)的结构和位置。
图39该窗下框的F-F断面结构图。即下框中部偏左部位上表面的连通孔(214)和其混合空气垂直排出口(37)的位置和结构。
图40下框的G-G断面结构。即下框右边上表面的第三个连通孔(214)和把左右两边的室外空气进口(43)与室内空气换热通道(30)连通的水平过渡管(40)的结构。
图41该窗在夏季进行强制换气时的结构工况与空气流向图。其太阳能集热箱(26)仍位于一工位。在其夹层(212)内的室外空气(22)和在侧框室内空气换热通道(31)内的室内空气(23)都是从上向下(同向)流动的。
图42该有双层窗扇的空调窗在冬季晴天进行自由换气时的结构工况和空气流程图。其太阳能接收装置的集热箱(26)已下降到三工位。此时，室外空气(22)是先在集热腔(105)内被阳光(104)加热，然后才进入窗扇之间的换热夹层(212)和其换热通道(30)内的。
图43设有单层扁管玻璃窗扇(215)的单层生态空调窗主体，在夏季进行自由换气时的结构工况与空气流程图。其室外空气(22)从上框同时流入侧框的室外空气换热通道(30)和窗扇间的换热夹层(212)内。
图44一种有矩形断面的扁管玻璃板(215)的垂直剖视结构。它由外侧玻璃板(216)、内侧玻板(217)和中间镶条(218)组成，在其中间形成狭窄空间(219)，并由上下二端的开口(220)把该空间与外界连通。这样，由该玻璃板制成的窗扇与窗框组装后，便可由所述空间(219)构成与位于二层普通玻璃窗扇之间有对应功能的空气换热夹层。
图45装有扁管玻璃板(215)的单层窗扇式生态空调窗主体的B-B剖视结构和空气流向图。该窗扇的水平断面为矩形，图中描述了室外空气(22)在夹层(212)和中竖框(20)的内腔(221)内的流向与在室外空气换热通道(30)内的流向一致。同时，在中竖框的内外侧表面，结合有工程塑料隔热层(222)。用于防止能量流失。
该窗与前例有基本相同的结构即在其窗框(8)内设有与前例同样结构的室外空气换热通道(30)和室内空气换热通道(31)，以及相同结构的室外与室内空气的进出口和过渡管，在窗下的墙体室内侧，亦设有前例所述的地温水末端换热器(11)或电热膜空气加热器(12)等。其唯一的区别是在本例的窗框(8)内设有由外窗扇(209)、内窗扇(210)组成的双层窗扇组(211)或扁管式窗扇(215)，并由内外二窗扇或玻璃板之间的狭窄空间构成室外空气(22)的换热夹层(212)，由此与侧框(49)内的室外空气换热通道(30)形成并联结构的输气支路，并由其室外空气换热通道(30)和该夹层组成有三支路单换热夹层的室外空气输气系(223)。
该窗在各季节内进行自由换气或强制换气的原理和使用方法都与前例相同，但因在该窗中设有夹层(212)，所以室外空气(22)在进入其上下窗框后，则会同时进入所述输气系(223)内。并且二股同名空气始终保持同向流动。
为了提高空调机(1)的制冷和制热效率，可将把防盗栅式室外换热器(5)的中空栅杆(166)串联到地温空调系统的回程管路中，以便让其返程水(或其它载体)中残存的能量释放给在换热器(5)的蛇形盘管(167)中流动的制冷工质，借此提高空调系统的能效比，并解决在冬季因结霜而使制热效率交低的问题。
由于换热夹层(212)有巨大的截面和换热面积，并覆盖整个窗洞，故本窗能通过室外空气(22)经室外空气输气系(223)流入室内，而把以往室内从窗扇处因传导和辐射作用而流失的能量以及因换气扇对室内进行换气时所流失的能量都反馈回室内。加上还有太阳能和地温能向室内补充能量，所以，该窗的节能效果和换气速度都远比前例的窗户大。可以把它用于温差大的地区。其中，图43至45描述的结构最适合制作玻璃墙幕。
图46至51描述了二种设有室外空气换热夹层和室内空气换热夹层及形成所述夹层的三层窗扇组或双层混合窗扇组的生态空调窗的主要结构与使用方法(实施例三)。
图46有三层窗扇组(224)的生态空调窗的垂直剖视结构和它在夏季进行自由换气时的空气流程图。其热水器式太阳能集热箱(225)位于一工位；在该窗框内周设有外层窗扇(209)、内层窗扇(210)和中层窗扇(226)并构成的三层窗扇组。
图47该窗主体的A-A剖视结构简图。图中示出了位于下框(33)上表面室外侧的把室外空气换热夹层(212)下端与下框内的室外空气换热通道(30)连通的下连通孔(214)，以及位于其室内侧把室内空气换热夹层(227)的下端与下框内的室内空气换热通道(31)连通的下连通孔(228)的位置和结构。另外，位于上框(38)的下表面也设有对应的上连通孔并与此对称。二夹层(212)和(227)平行紧邻，并由中层窗扇(226)分隔。
图48一种设有双层窗扇混合窗扇组(229)的生态空调窗的左侧剖视结构和它在夏季进行强制换气时的空气流向图。该混合窗扇组由外层窗扇(209)和内层窗扇210组成。前者由公知玻璃板(即普通覆膜玻璃板，双层夹塑玻璃和双层中空充气或真空玻璃板(53)制成，后者由矩形扇管玻璃板(215)制成，在二者之间形成室外空气换热夹层(212)，由扁管玻璃窗扇中的狭窄空间形成已述室内空气换热夹层(227)，并且由室内空气上连通孔(222)和过渡管(35)把该夹层的上端与上框(38)内的室内空气换热通道(31)连通，由室内空气的下连通孔(228)把该夹层的下端与下框(33)内的室内空气换热通道连通。以此与已述换热通道(31)构成三支路的室内空气输气系(231)。
图49上述设有混合窗扇组(229)的生态空调窗主体的B-B剖视图。它描述了外窗扇(209)、内窗扇(210)、纱窗扇(6)、外换热夹层(212)、内换热夹层(227)和二者的下连通孔(214)、(228)以及室外空气输气系(223)和室内空气输气系(231)的俯视结构。图示的中竖框(20)的内腔(221)与上下框内的室外空气换热通道(30)连通。并成为室外空气输气系(223)的一条支路。
图50该窗的C-C剖视结构。它描述了在机壳(10)内安装的空调机(1)的主要部件、其它辅助空调器具和该空调窗的检测与控制系统(21)之间的水平装配关系，图中箭头表示进行强制换气时室外空气(22)、室内空气(23)和二者的混合气(24)在机壳(10)内的流动路线。该图与附图6有基本相同的结构，只是在本图中末设辅助风扇，并且其室外风扇(137)直接由交频风扇电机(138)带动，而其室内高心风扇(即主风扇)(139)和冷凝水节能装置(232)的鼓风机则都由该电机通过一组单级皮带轮(173)驱动。
图51一种空气引射式冷凝水节能装置(232)的结构。它由集水盘(233)、贮水槽(234)、微型鼓风机(235)、文式引射管(236)、喷头(237)、进水管(238)和连用接导管(239)构成。工作时，由鼓风机产生的高速气流通过文式管(236)把贮在水槽内的冷凝水(240)用喷头喷淋到室外换热器(125)的换热空间和表面或回热空气换热器(57)的室内空气换热腔(62)内。
图45至51描述的窗户结构和使用方法与前二个实施例的窗户基本相同；但在本窗户的窗框(8)内设有三层窗扇组(224)或双层混合窗扇组(229)同时，还增设了室内空气换热夹层(227)。其中，前者的外层窗扇(209)是由双层中空覆膜充(氩)气隔热防窃保密玻璃板制成，中窗扇(217)由单层导热微孔玻璃板制成，而内窗扇(210)则是由双层夹塑增强隔热隔声电控变色玻璃制成，以此保证该窗扇组有最佳功能匹配。
该窗的开闭方式是外层和内层窗扇制成偏心转动结构，其中，图46和47描述的中层窗扇制成水平滑动结构。
另外，在本例中采用了热水器式太阳能接收装置(241)，在夏季向器内同时通入室内空气和冷水，以便用它在加速室内空气外排速度的同时，还提供淋浴用热水；而在冬季则仍直接用它预热进入室内的室外新鲜空气。为此，在其太阳能集热箱(242)的集热腔(105)内增设了金属集热盘管或玻璃真空集热水管(243)。同时，图50中描述了在夏天，本窗的空调系统制冷时，其内设的空气引射式冷凝水节能装置(232)，通过喷头(237)把它从室内换热器下部收集的冷凝水(240)直接喷洒到室外换热器(125)的吸气空间和表面时的工况。由于该水的温度很低，其内贮存有大量的能量(显热和潜热)，所以用它冷却流经该换热器内的工质，不仅可以提高空调系统的能效比，而且还可消除该水对用户和邻居的危害。另外，为了适应在砂尘多发地区使用，在机壳内的室外侧还增设了压敏传感器(244)，以此保证在砂爆时能通过自动关窗机构及时关闭窗扇。
图46、48和50描述了该类空调窗在夏季通过夹层(212)和(227)，换热通道(30)和(31)及回热换热器(57)的换热腔对室内进行自由换气和强制换气时室外空气(22)和室内空气(23)的流向，由于在本窗中设了室外空气和室内空气的换热夹层，而且二者的首尾分别与其上下窗框内的同名空气换热通道连通，并与侧框内的同名空气换热通道构成并联支路，所以，换气时在二夹层内流动的空气能始终与在同名空气换热通道内流动的空气保持相同的方向。另外，上述回热换热器的空气换热腔(62)和(66)可直接与对应的风扇吸气空间连通，但为了提高能量回收率则应与下框内的同名空气换热通道(31)和(30)串连。
上述夹层与换热通道比因有更大的气流截面和换热表面，所以其换气速度和能量回收率都将会成倍地提高。
图52至56描述了一种设有地温水等空调器具和四层窗扇组的生态空调窗的结构及其使用方法(实施例四)。
图52该窗室内侧的正视结构。其窗户(3)为椭圆形，在其上置式机壳(10)内装有压缩式热泵空调机(1)和其它已述主要空调器具，而其控制与智能处理系统的操作键盘(145)、网络终端的接口(161)和电器开关(245)等部件，都安装在窗户下端的副面板(246)内。图中的C-C剖视结构见图50。
图53该窗的A-A剖视视简图。它展示了该窗主断面方向内的侧视结构和它在夏季进行自由换气时的空气流向。在窗框(8)内设有由外层窗扇(209)、外侧中层窗扇(226)、内侧中层窗扇(247)和内层窗扇(210)构成的四层窗扇组(248)。并由外层窗扇和外侧中窗扇之间的狭窄空间构成室外空气外换热夹层(即外夹层)(212)；由内侧中窗扇和内层窗扇之间的狭窄空间构成室外空气内换热夹层(即内夹层)(249)；由位于二层中窗扇之间的中间狭窄空间构成室内空气换热夹层(即中夹层)(227)。同时，在室外空气换热通道和其夹层中下段或该空气系的下出口内安装有地温空调的回水盘管(208)、电热膜空气加热器(12)。
图54该窗进行强制换气时，其室外空气(22)与室内空气(23)在各自换热夹层内的侧视流向图。它们与侧框内的已述同名空气的流向保持一致。
图55该窗主体的E-E剖视结构图。它展示了四层窗扇水平方向的装配关系和位于它们之间的外、中、内三个已述空气换热夹层，以及位于外夹层下端的下连通孔(214)，位于内夹层下端的下连通孔(250)和位于中夹层下端的下连通孔(228)的俯视位置与结构。同时，位于上框下表面的三排上连通孔的结构和位置与此对称。
图56用于该空调窗的以塘水或河水(以下统称塘水)(251)作能源供体的地温水空调系统(252)的结构简图。
图52至56展示的空调窗具有椭圆外形，其空调机(1)的部件和其辅助空调器具在机壳内的安装位置仍和前例相同。但是，其机壳装在窗户上端在面板(2)上除装有图1所示的对应部件外，还在其顶面设有红外传感器(253)的探头用于监视火情和防盗；在其中部开有室内空气主进口(142)和空气总出口(143)，在室内空气主进口内装有空气精滤器(130)，在该口之上装有温度表(254)和湿度表(255)等元件用于指示室内空气状况，在其上表面制有专利标记(146)。同时，在该标记下边设有人工智能处理系统的显示器(108)，而且弯管上的侧进口(46)与上框内的室内空气换热通道(31)连通。在副面板的两边，装有语音系统的扬声器(256)，在窗下末端换热器(11)的外侧，装有百叶窗式面罩(257)；在窗裙(16)的上下两侧边，分别开有与墙体(13)固定用的螺孔(258)；在窗框内周，除设有已述空气换热夹层(212)，内换热夹层(227)外，其室外空气的内换热夹层(249)由其上连通孔(259)与上框内的同名空气通道(30)连通，由此即形成二条与两侧框内的室外空气换热通道(30)为并联结构的室外空气输气支路，并由该夹层和换热通道(30)构成有四支路的室外空气输气系(260)。同时，在该系的上端，既可通过上框室外侧的室外空气上进口(39)直接与室外大气连通，又可由上框室内侧的室外空气上出口(41)和过渡管(35)将它与室内风扇(139)的吸气空间及室内连通；在该系下端，既可直接由下框室外侧的室外空气下进口(43)将其与室外大气连通，又可由其室内侧的室外空气下出口(34)和过渡管(35)将其与位于隔热墙体(100)室内侧的电热膜空气加热器(12)或已述末端换热器(11)的换热空间和室内连通，并在上述进口、出口或过渡孔内装有空气阀(79)(见图27)。同样，该窗中的室内空气输气系(231)与前例的结构相同，但在该系的上端，既由机壳(10)底部室外侧的室内空气上出口(44)和过渡孔(35)与室外风扇(137)的吸气空间和室外连通，又可由上框室内侧的室内空气上进口(116)和室内空气上侧进口(46)直接与室内连通；在该系下端，既可由下框室外侧的室内空气出口(36)直接与室外连通，又可由下框室内侧左右两边的室内空气侧进口(48)与室内连通。图50中的(261)是该窗的稳压电源。
本例的换气过程与前述各例相同，但因本例中有二条室外空气换热夹层(212)和(249)，而且二者都与二条室外空气换热通道(30)并联，所以在换气时，室外空气会同时从四者中流过。另外，由于其室内空气换热夹层(227)位于上述二夹层之间，当室内空气(23)从该夹层中流过时，就能通过其内外二边的中层窗扇与室外空气(22)进行热交换，加上窗扇本身的换热表面大，所以，其换热过程能进行得更充分，能量回收也更彻底。
由于在该窗中装有四层由智能玻璃板制成的窗扇组(262)，故它不仅能在夏天把阳光中的红外线阻挡在窗外，在冬天能让全部阳光透入室内，在夏天和冬天能保证室内的能量及声、光和电磁信号不会外泄，而且还因其中层窗扇能进行全热交换，而使能量回收进行得更彻底。加上有地温空调系统(252)通过其水泵(86)和管路中的换热器(11)及盘管(208)不断地向室内提供无价的自然能，以及能靠自由换气和强制换气在不断地向室内提供新鲜空气的同时还回收外排的能量，所以该窗既能保证室内始终有最佳空气质量和温湿度，又有最好的节能效果、最低的使用成本和最好的防盗保密功能。另外，又因本窗具有空调功能，并可同时实现人工检测与控制、或自动检测和远程检测与控制，故能保证用户在使用时能感到安全、方便和舒适。
同时，为了充分利用自然能，也可以把前述太阳能集热箱(242)中的进水管和出水管交替地与地温回水盘管(208)连通，以便在夏天利用其进水中的冷量，冷却流经该盘管的室外空气，并以此提高进入太阳能集热箱的进水温度；而在冬天则用经阳光加热的热水加热流经盘管的室外空气。图53和54中的(263)是半导致冷器，在窗内进行自由换气时，可以利用它能同时制冷和制热的特性在夏天，把它的冷端置于室外空气换热夹层(249)或其输气系内以此冷却经该夹层进入室内的室外空气(22)。同时，把它的热端置于室内空气换热夹层(227)或其输气系内，以此加热经该夹层排到室外的室内空气(23)；在冬天时，则向该器通入反向电流使其冷热二端翻转。因此，就用它在加热进入室内的室外空气的同时，又冷却向外排放的室内空气。由于上述过程扩大了室内与室外二空气之间的比重差，所以可以把它与地温回水盘管(208)一道既用于调节室温，又用于加速室内和室外空气的流速。另外，上述中层窗扇(226)和(247)也可以用可卷曲的透明塑料弹性板材制成的隔帘来取代(见国外科技消息1991年17期11页的“新隔热透光薄膜”)，此时，应在该窗扇的边沿镶贴磁性或电驻极体封边条，以此保证各夹层之间的密封性能。
五具体实施例方式附图57至62二种装有矩形扁管玻璃窗扇的生态空调窗的最佳实施方案(实施例五)。
图57该生态空调窗外侧的正视结构。在窗框(8)室外侧上端的墙体窗洞边沿，通过外窗裙(200)和外侧上机壳(264)，装有室外轴流风扇(137)；在该侧下端，通过外侧下机壳(265)和外窗裙装有离心风扇(即前述室内风扇)(139)和相应的辅助空调器具；在窗框的内外表面，开设有已述的室内和室外空气进出口，并在其内安装有空气阀或空气阀和过滤器；在窗框内周，装有外层左右转扇(18)、外层中窗扇(19)。图示转扇包括外层左右转上扇(266)、外层左右下转扇(267)；中层窗扇包括外层上中窗扇(268)、外层下中窗扇(269)，而且上下窗扇之间由中横框(270)分隔，使三层窗扇都分别由六爿组成。
图58该窗的一种A-A剖视结构。窗户主体内的窗扇有三层即外层窗扇(209)、中层扇窗(226)和内层窗扇(210)，而且其中层窗扇用扁管玻璃板(215)制成，由此组成三层混合窗组(271)。在上框(38)外侧顶部，安装有轴流风扇(137)，其吸气端由上机壳(264)将它与室内空气上出口(44)连通，而排气端则对准机壳外侧的空气总出口(126)；在其下框(33)外沿，装有离心风扇(139)，它的吸气口通过空气粗滤器(128)与其机壳左右二侧壁上的室外空气侧进口(124)连通，其出气口直接与下框上的室外空气上进口(43)连通。
图59上述窗户主体的B-B剖视结构。在下框(33)外侧与室外空气换热夹层(212)对照的上壁面。开有五个把该夹层与其框内的室外空气换热通道(30)连通的下连通孔(214)；在其内侧与内换热夹层(249)对照的上壁面，也开有五个同样的连通孔(250)，而且在上框的内壁边开有二组对应的孔，由此与侧框内的室外空气换热通道(30)组成已述四支路的室外空气输气系(260)；在其中间与扁管(215)内的室内空气换热夹层(227)对照的上表面，亦开有五个把该夹层与框内室内空气换热通道(31)连通的下连通孔(228)，并且在上框内壁对应面也开同样的孔。由此又与侧框内的室内空气换热通道(31)和中竖框的内腔(221)组成五支路的室内空气输气系(272)。图示(273)是安装中层左右手转扇的轴孔。
图60一种用于中层中窗扇(226)上下两端的旋转结构(274)。它由轴销(275)和夹板(276)焊接组成。装配时由夹卡紧在该扇的上下二端，组成可任意旋转的中层中心左右转扇(277)，并由轴销定位在上下框的轴孔(273)内。开窗时，窗扇可绕轴转动。
图61该窗主体的另一种侧剖视结构。在其窗框(8)内周，设有外层窗扇(209)和内层窗扇(210)，而且二者都用扁管结构的玻璃板(215)制成。并在二者的四层玻璃板之间形成有三个已述换热夹层的三夹层双层窗扇组(278)。其中，由内外二层扁管玻璃窗扇内的夹层(212)和(249)及侧框内的室外空气换热通道(30)组成室外空气输气系(260)，由内外窗扇之间的室内空气换热夹层(227)和侧框内的室内空气换热通道(31)及中竖框的内腔(221)组成室内空气输气系(272)。
图62是图61窗户主体的B-B剖视结构。它展示了构成外层窗扇(209)和内层窗扇(210)的矩形扁管玻璃板(215)和该窗扇的安装结构。其室外空气输气系(260)中的内外室外空气换热夹层(212)和(249)，全部设在扁管玻璃板窗扇内。
图57至62该窗和前例一样，都由四层玻璃板制成，并在其主体内形成有相同的对应空气换热系，因此，该窗的换气和回收能量的机理过程和效果都相同。但是，在本窗中因窗扇的层数减少，故制造和使用简便。同时，由于二风扇分别装在窗户上下二端，故在强制换气，室外空气(22)和室内空气(23)则是按互为逆向的方向流动。图58中的箭头描述了进行强制换气和在夏天进行自由换气时的空气流程。但在强制换气时，该风扇(137)还可从室外空气侧进口(127)吸气；图61描述了该类窗户在冬天进行自由换气时，其室外空气(22)和室内空气(23)的流程。在图59中描述的可任意旋转的中层中心左右转扇(277)垂直边外侧，设有用橡胶和耐磨材料制的弹性密封压边条(279)，并压紧在该扇的旋转母线面上，用此可提供可靠的密封效果。图62描述了另一种左右侧框(49)的结构，它是用异形外管(280)和套装在该管内的内管(281)组焊而成。其中，内管用矩形管、异形管或翅片管制造。在窗框内外二侧的全部表面都结合有塑料或复合材料隔热层(282)、以此减小窗框的传热损失。
因该窗设有四层玻璃板和三层空气换热夹层，加上室内和室外空气在换气时为逆向流动，所以具有最好的节能效果。但因上述两种窗户都没有配设空调机，故只适用已安装公知空调设备的厅室用于换气和回收能量。其中图61和62描述的窗户。结构简单、并容易与外墙协调融合，因此，它也可以充当玻璃墙幕。保证高层楼房实现节能。
附图63至67描述了一种设有栅窗式混合空气回热结构和附壁式空调设备的生态空调窗的结构和使用方法(实施例六)。
图63该窗室内侧的主视结构。在窗框(8)内，设有实施例五描述的室外和室内空气换热通道及其空气进出口。在其内周装有实施例二类同的双层窗扇组(211)，但又和实施例五一样，其左右转扇(18)和中窗扇(19)都被中横框(270)分隔成上下两爿；本图中描述了其内层窗扇(210)有六扇、并与外层对应。在窗框顶端外沿，设有与内侧上窗裙(283)结合的附壁式室内主换热器(284)；在其左右二侧外沿，装有与内侧窗裙(285)结合的附壁式室内辅助换热器(286)；在其下端，装有内侧下机壳(287)及其面板(288)，并在其内腔中安装有空调窗的前述检测。控制自动系统(21)或人工智能处理系统(见虚线图形)(289)。
图64该窗室外侧的主视结构。在窗框(8)内周，设有与上述内层窗扇对应的外层窗扇(209)；在其顶端外沿，设有与外侧上窗裙(290)结合的外侧上机壳(264)，并在其内腔中安装有轴流风扇(137)、离心风扇(139)、三段式U型形或附壁式室外主换热器(即已述室外换热器的主体)(291)、冷却该器的蒸发屏(292)和其它空调器具。在其左右二侧，通过外侧窗裙(293)结合有附壁式室外辅助换热器(294)；在其下端，通过外侧下窗裙(295)和外侧下机壳(265)，安装有压缩机(136)及空调窗的已述其它辅助器具。并在该机壳外壁开有室外空气冷却口(296)。
图65该窗的A-A剖视结构。在窗框(8)内周，装有由外层窗扇(209)和内层窗扇(210)组成的双层窗扇组(211)，并在其室外空气换热夹层(212)内设有若干空气换热管(297)；该管分别由上下连通孔(230)和(228)与上下框(38)和(33)内的室内空气换热通道(31)连通；在其上端的外侧上机壳(264)和内侧上机壳(298)内，依次装有已述的主换热器(291)和(284)，并在二者下端装有冷凝水节能装置(299)。该装置由集水盘(233)，喷水头(237)和连接二者的导管(239)以及位于蒸发盘(300)内和主换热器(291)外周的蒸发屏(292)组成。
图66该窗的B-B剖视结构。其室外空气换热夹层(212)位于外层窗扇(209)和内层窗扇(210)之间；其离心风扇(139)的排气口与上框外侧的室外空气上进口(39)连通。该扇的进气口与机壳左右侧壁上的室外空气进口对照。必要时还可在窗顶外侧加装有反射镜(301)和有太阳能电池板(302)的聚能式遮阳罩(303)。
图67该窗主体的C-C剖视结构。在其室外空气换热夹层(212)内均匀地装有若干高强导热材料制成的空气换热管(297)，该管可以是矩形或异形，并可在其壁面连接翅片(内翅或外翅)。这样，由该管组的内孔(304)和中竖框(20)内的内腔(221)共同即组成了栅管式室内空气换热通道(305)，并进一步地与已述室内空气换热通道(31)构成栅管式室内空气输气系(306)。同时，在换热管(297)之间的下框(33)上表面，均布有若干室外空气连通孔(214)，由此该夹层(212)又与室外空气换热通道(30)组成已述的三支路室外空气输出系(223)。
图65至67由于离心风扇(139)也装在室外侧，并与轴流风扇(137)紧邻，所以应在二者之间增设侧隔板(307)，使其所属的室外侧空气循环通道(207)与室内侧空气循环通道(205)隔离。同时，在离心风扇(139)的吸气口前面到外侧上机壳(264)的左右侧壁上的室外空气进口(308)之间应设空气净化器(151)，以此保证把空气净化后才送入室内。为了连通内外换热器之间的工质管路和向室内侧主换热器(284)输送换热气体，应在二者间窗裙的墙体内开连接通道(309)。
和前实施例一样。本窗也能在不消耗商品能的情况下，仅靠居室内外空气之间的重力差就能进行自由换气和回收因窗户传热和换气而损失的能量。但是，为了满足因室内人多或空气严重污浊须加速换气时的需要，仍应加装小规格的风扇。此时，既可在窗框外周边的墙体外侧加装换气风扇(137)和(139)进行了强制换气。也可与前例一样，在其室外空气换热夹层(212)内加装地温水盘管或半导体致冷器(见图54)。另外，如果是把窗户装在居室的向阳面，则可以用在其内表面装有反射镜(301)，在外表面贴有太阳能电池板(302)的聚能式遮阳罩(见图66中的双点划线图形)(303)，以便在夏季用它遮阳挡雨，用光能发电；在冬季则将它翻转到窗户下端，除让窗户和空调系统直接照射阳光外，还由该罩内表面的反射镜收集窗户受光面以外的光来加热室内。进入室内的室外空气(22)和排到室外的室内空气(23)，并同时以此加速二股空气的流动。
如果在本窗中还配设空调系统(1)时，则应把它分散地装在位于窗户(3)外周边墙体(13)的两侧壁，并让它与窗裙结合成协调的整体，以便既不占用窗洞的透光面积，而又实现节能。此时，可以把风机(137)和(139)及其驱动电机和室外主换热器(291)等部件安装在窗顶的外侧上机壳(264)内；把压缩机(136)及其操作部件安装在窗户下端的外侧下机壳(265)内，并且把上述运动部件都固定在墙体上；把空调系统的室内和室外换热器制成附壁式结构而分装在窗户内外二侧的窗裙(199)和(200)表面，此时，由于其换热空间扩大，故能借助空气对流机理同时现实与室内和室外空气进行充分换热。另外，为了能充分利用排到室外的室内空气中残存能量以及室内主换热器(284)在夏天工作时凝聚的冷凝水中的能量，还应在内外二主换热器(284)和(291)之间，增设冷凝水节能装置(299)、工作时，该器通过导管(239)把聚水盘(233)从室内主换器收集的冷凝水导入蒸发盘(300)，然后又由多孔材料制成的蒸发屏(292)，依靠毛细管结构的张力，把该水散布到包围在室外主换热器(291)整个换热空间的蒸发屏内。这样，在启动风扇(137)后，其抽吸力则仍能分别从该机壳侧壁或顶部的室内空主进口(127)和前述栅管式室内空气输气系(306)内，同时吸入室外和室内空气，然后又顺利地透过蒸发屏(292)而与该换热器进行热交换。此时，因上述空气在流经蒸发屏时，会因从屏内吸收水份而使自身降温，加上该室内空气又相对较冷，所以，在与该换热器进行换热时，则能保证使流经该器内的制冷工质实现过冷，故可用此来取代公知过冷器，提高制冷系统的单位制冷量，并同时消除冷凝水的危害。
图65和66描述了室内空气(23)在强制换气和自由换气时从下进口(114)经其输气系(306)，蒸发屏(292)和主换热器(291)被轴流风扇(137)排到室外的流程。同时，离心风机(139)则通过其原有的室内侧空气循环通道(205)和空气净化器(151)从上机壳左右二侧的室外空气进口(308)吸取室外空气(22)，然后再经已述空气进口(39)把该气输进三支路室外空气输气系(223)与室内空气进行换热。最后再携吸收的能量从室外空气下出口(34)送入室内，图66描述了该过程和夏天进行自由换气时室外空气(22)的流程。另外，二种空气在冬天进行自由换气时的流程与上述方向反向。具体过程可参见实施例四和五。
上述换气过程可以通过人工、自动和远程控制实现，若采用后二种控制方式时，则应在上机壳(264)或下机壳(265)的外侧装设自动检测系统(21)。并在其机壳外表面开设传感器的检测窗口(310)。
上述窗户外周边的机壳(10)或(264、265)、(298、287)也可以采用侧置式结构取代，但此时应把连通室内风扇和室外风扇吸气空间的进口(39、43)和(114、116)或出口(34、41)和(44、36)等连通结构相应地改设在窗框和机壳连接处的侧壁。另外，如果在居室内须设多扇窗户(3)时，则可以共用一套空调制冷(制热)系统和其辅助空调器具，以及上述配套控制系统等设施，而且这些空调器具和设施既可以按前述实施例所述方案通过机壳集中安装在其中一扇窗户主体(3)的边沿，也可以通过几只机壳和连接管路把此部件分别装设在几扇窗户主体(3)的边沿，以便适应不同厅室结构与用户使用的需要。其中，当由机壳集中安装在一扇窗户内时，则其余的窗户主体(3)最好按本发明中描述的结构单独制造(见图43、61)。此时，上述结构的窗户主体(3)还可以单独用来充当楼房外表的玻璃墙幕，以便利用其自由换气与回收能量的功能向楼内不断地换入室外新鲜空气和返馈楼内因传热和换气而要散失的能量。
本发明与现有窗户和空调机具比可以方便地用于楼房和大型交通工具的厅室，并可同时取代已有窗户和玻璃墙幕，以及配用的空调设备和辅助空调器具。
附图68专利标记，它由圆环(内涂橘红色)(401)、风帆或大雁图形(蓝色)(402)、专利编号(403)和“李创”字体四部分图形组合而成，并标注在按本发明生产的所有产品和其包装物以及相关的设计与说明文件的显眼表面。
权利要求
1.本发明涉及厅室窗户，特别是生态空调窗，现有窗户(3)主要由窗框(8)、窗扇(7)和其公知连接与定位件组成。其中，窗框(8)是用金属或其复合型材制成的中空框式构件，它主要包括下框(33)、上框(38)及左右侧框(49)，并由其内腔构成贯通的空气换热通道；窗扇(7)是用已有玻璃板或包围有扇框的已有玻璃板制成的透光件这两种结构中的任一种，它在窗框内可按单层、双层或多层任一层数设置，并有转动、滑动或转动和滑动混合开闭这三种中的任一种开闭方式，本发明的特征是在窗框(8)内设有以下任一种结构的空气换热通道a在该窗框室外侧上端或下端二处之一，开有室外空气的上进口(39)或下进口(43)中的任一口，由此把该通道的上端或下端中的任一端与室外连通，并在该口内装空气阀控制通道通断；在其室内侧远离室外侧上述空气进口的一端，开该空气的上出口(41)或下出口(34)中的二口之一，由此把该通道的另一端与室内连通，并以此沟通室外空气进入室入的单向输气换热通道(30)；b在窗框(8)室外侧上下端，都依次开室外空气的上进口(39)和下进口(43)，由此把该通道的上下端都与室外大气连通；在窗框室内侧上下端都依次开该气的上出口(41)和下出口(34)，由此把该通道上下端都与室内连通，并在各口内装空气阀控制室外空气在通道内的流向，使该通道成为能分别从室外侧上下端进气的室外空气可逆输气换热通道(30)。同时，由机壳(10)或(264、265、287、298)和其它覆盖件把以下八项设备中的任一项结合到窗户(3)的边沿a风机或空调机；b空调机和网络终端(162)；c回热空气换气扇(57)、空气净化器(151)、富氧器(153)、负离子发生器(154)、加湿器(155)、加香器(156)、地温空调系统(81、92)、空气加热器、太阳能接收装置(9、241、301、302)、遮阳罩(27、303)这十种空调器具中的任一种和风机；dc项所述十种空调器具中的任一种另加空调机。ec项所述十种空调器具的任一种和空调机加网络终端(162)。fc项所述十种空调器具的任一种组合装置和风机。gc项所述十种空调器具的任一种组合装置和空调机。hc项所述十种空调器具的任一种组合装置，另加空调机和网络终端(162)。然后再统一配备共用的动力传动装置、流体管路系统、电器检测与控制系统(21)、并在机壳的室内端用面板(2)封盖，以此将其与窗户(3)集成为一扇结构紧凑的整体。
2.按照权利要求1描述的生态空调窗，其特征是在窗框(8)内另设一条空气换热通道，它与已述室外空气换热通道(30)平行紧邻，并由共用的间壁分隔；在窗框室外侧上下端除开有室外空气的上进口(39)和下进口(43)外，还开有室内空气的上出口(44)和下出口(36)，由此分别把各自的空气换热通道上下端都与室外大气连通；在窗框室内侧上端除开有室外空气上出口(41)外，还开有室内空气的上进口(116)，在该侧下端，除开有室外空气下出口(34)外、还开有室内空气下进口(114)，或该口、过渡孔(115)和侧进口(48)，或直接开有侧进口(48)这三种结构之一，以此分别把各自的换热通道上下二端与室内空间连通，在上述进出口内都装空气阀分别控制室外空气(22)和室内空气(23)在各自通道内的流向，既使原有空气换热通道成为从窗框(8)外侧上下端分别进气的室外空气可逆输气换热通道(30)，又使增设的空气通道也成为能从窗框室内侧上下端进气的室内空气可逆输气换热通道(31)。
3.如权利要求1前述部分描述的窗户，其特征是它有权利要求1和2特征部分描述的窗框(8)的全部结构，并且，当在窗框(8)内周所装窗扇玻璃板多于一层时，则把该窗户主体(3)制成以下任一种透明输气回热空气换热结构a、当其窗扇玻璃板多于一层时，则在与位于其中二层窗扇玻璃板之间的狭窄空间对照的窗框(8)上下端的内周壁面，依次各开一个把该空间上下端与该框内的室外空气换热通道(30)连通的室外空气上连通孔(213)和下连通孔(214)，由此即形成一条与左右侧框(49)内的室外空气换热通道(30)为并联结构的室外空气换热夹层(212)，并由该夹层和所述通道(30)构成有单夹层的室外空气输气系(223)和有单夹层单输气系的透明输气回热空气换热结构。b、当在窗框(8)内设有室外空气换热通道(30)和室内空气换热通道(31)，而且所装窗扇玻璃板又多于二层时，则在其三层玻璃板之间形成二个平行紧邻的狭窄空间，在与其中一个狭窄空间对照的窗框上下两端的内周壁面，依次各开一个把该空间的上下端与该框内的室外空气换热通道(30)连通的室外空气上连通孔(213)和下连通孔(214)，由此即形成一条与左右侧框(49)内的室外空气换热通道(30)为并联结构的室外空气换热夹层(212)，并由该夹层和换热通道(30)构成有单夹层的室外空气输气系(223)；在与其中另一个狭窄空间对照的窗框上下两端内周壁面，依次各开一个把该空间的上下端与该框内的室内空气换热通道(31)连通的室内空气上连通孔(230)和下连通孔(228)，由此即形成一条与左右侧框(49)内的室内空气换热通道(31)为并联结构的室内空气换热夹层(227)，并由该夹层(227)和换热通道(31)构成有单夹层的室内空气输气系(231)和有双夹层双输气系的透明输气回热空气换热结构。c、当在窗框(8)内设有室外空气换热通道(30)和室内空气换热通道(31)，而且所装窗扇玻璃又多于三层时，则在其中四层窗扇玻璃板之间形成三个平行紧邻的狭窄空间，在与其中至少一个狭窄空间对照的窗框上下端的内周壁面，都依次各开一个把该空间的上下端与该框内的室外空气换热通道(30)连通的上连通孔(213)、(259)与下连通孔(214)、(250)，由此即构成至少一条与左右侧框(49)内的室外空气换热通道(30)为并联结构的已述室外空气的换热夹层(212)，并由该夹层和所述通道(30)构成有至少一个换热夹层的室外空气输气系(260)；同样，在与其剩余的至少一个狭窄空间对照的窗框上下端的内周壁面，都依次各开一个把该空间上下端与该框内的室内空气换热通道(31)连通的室内空气上连通孔(230)和下连通孔(228)或上述二孔及其过渡管(35)，由此即构成至少一条与侧框(49)内的室内空气换热通道(31)为并联结构的室内空气换热夹层(227)，并由该夹层和所述通道(31)构成室内空气输气系(231)。同时，上述异名空气换热夹层互为间隔地排列，并构成有三夹层双输气系的透明输气回热空气换热结构。d当在窗框(8)内不仅设有由至少二层窗扇玻璃板构成的至少一条已述室外空气换热夹层(212)和其输气系(223)，而且还在该夹层内均匀地安装有若干空气换热管(297)，该管的上下端分别由已述的上连通孔(230)和下连通孔(228)与上下窗框内的室内空气换热通道(31)连通，由此即形成与左右侧框(49)内的室内空气换热通道(31)为并联结构的栅管式室内空气换热通道(305)，并由该栅管组与侧框内的同名空气换热通道(31)构成栅管式输气系(306)，并由上述二输气系进一步组成有双输气系的栅管式透明混合空气换热结构。以此把上述结构分别组装成有自由换气功能的独立生态空调窗。
4.如权利要求1前述部分描述的窗户，其特征是它有权利要求3特征部分描述的窗户主体(3)的全部结构。同时，还由整体机壳(10)、分体机壳(264、265、287、298)或二者的混合结构这三种结构形式之一和其它覆盖盖件把以下八项空调设备中的任一项结合到窗户的边沿a风机或空调机；b调机和网络终端(162)；c回热空气换气扇(57)、空气净化器(151)、富氧器(153)、负离子发生器(154)、加湿器(155)、加香器(156)、地温空调系统(81、92)、空气加热器、太阳能接收装置(9、241、301、302)、遮阳罩(27、303)这十种空调器具中的任一种和风机；dc项所述十种空调器具中的任一种另加空调机。ec项所述十种空调器具的任一种和空调机加网络终端。gc项所述十种空调器具的任一种组合装置和风机。fc项所述十种空调器具的任一种组合装置和空调机。hc项所述十种空调器具的任一种组合装置，另加空调机和网络终端(162)。然后再统一配备共用的动力传动装置、流体管路系统、电器检测与控制系统(21)并在机壳的室内端用面板(2)封盖，以此将其与窗户(3)集成为一扇结构紧凑的整体。
5.按照权利要求1、2、3、4描述的生态空调窗，其特征是在其左右侧框(49)的室外空气换热通道(30)，或其室外空气输气系(223、260)这两种结构中的任一种内，安装有以下三项所述空气冷却结构之一a地温能载体盘管(208)在夏天通入经地温冷却的冷载体，冷却进入室内的室外空气(22)。在冬天通入经阳光或地温和阳光这两组能源之一加热的载体，加热进入室内的室外空气。b半导体致冷器(263)利用该器能同时制冷和放热的特性，夏天让其冷端位于室外空气换热通道(30)或其输气系(223、260)内，冷却进入室内的室外空气(22)，热端位于室内空气换热通道(31)或其输气系(231)内，加热向外排放的室内空气(23)；在冬天则向该器内通入反向电流，让其冷热二端翻转，以此既加热进入室内的室外空气，又冷却外排的室内空气。由于在上述二过程中都使室外和室内二空气之间的比重差加大，故可用此既向室内补充能量又加速该窗自由换气时二种空气的流速。
6.按照权利要求1、2、4描述的生态空调窗，其特征是所述回热空气换热器(57)横跨中隔板(163)而安装在机壳(10)一端的内外两侧空间内，该器的室外空气进口(58)位于中隔板的室外侧，并通过空气过滤器(128)与机壳室外侧邻近的室外空气进口(124)连通，而该器中的室外空气出口(59)则位于中隔板的室内侧，并与窗框上邻近的室外空气进口或其室内侧的风扇吸气空间这二处之一连通，由此便沟通室外空气经该器进入室内的换热通道；该器中的室内空气进口(60)位于中隔板的室内侧，并与面板(2)上邻近的室内空气进口(48)、(142)、或窗框上邻近的室内空气出口(44)、(36)这四口之一连通，而该器中的室内空气出口(61)则位于中隔板的室外侧，并与室外侧的风扇(137)的吸气空间连通，由此便沟通室内空气经该器排到室外的换热通道，当启动上述二风扇时，所述室内空气即在室外侧风扇(137)的驱动下流经该器后被直接排到室外，或在流经空调机的室外换热器(125)后再排到室外；而室外空气即在室内风扇的驱动下流经该器后被直接送入室内，或在流经空调机的室内换热器(149)后再进入室内。在该过程中，室外空气通过其间壁从室内空气中吸收能量，然后携该能量进入室内。
7.按照权利要求1、2、4描述的生态空调窗，其特征是所述太阳能接收装置(9、241、301、302)和遮阳罩(27、303)，既可分别制造，也可以合并成一体而安装在窗户室外侧，并由窗框(8)、或与窗框连接的垂直升降机构(15)或旋转升降机构这三者之一与墙体(13)固定。夏天将它置于窗户顶部，为窗户和室内遮阳挡雨。其中，太阳接收装置还可向用户提供热水或电能；冬天置于窗户下部，以便让阳光直接投入室内加热室内空气。其中，太阳能接收装置(9)还能收集窗户投影面以外的阳光，并以下列任一项所述方式向室内补充热能a利用其内设的集热腔(105)加热进入室内的室外空气(22)；b利用集热腔的玻璃盖板(106)或专设的反射镜(301)把该部分阳光(107)投入室内加热室内空气。
8.按照权利要求1、2、4描述的生态空调窗，其特征是所述空调机和其辅助空调设备由上机壳(264、298)或下机壳(265、287)或它们的混装结构这三项之一结合到窗框(8)的外周边。其中，空调机的换热器(125)和(149)制成以下四项所述结构中的任一种a花窗式换热器；b防盗栅式换热器；c附壁式换热器；d上述a项、b项和c项所述结构与公知换热器的任一种组合而成的混装换热结构。若按附壁式结构制造时，则其室内换热器允许制成附壁式室内主换热器(284)和附壁式室内辅助换热器(286)两部分，二者与内窗裙(199)结合装在窗框(8)内侧的外沿，其室外换热器允许制成附壁式或三段式二种结构之一的室外主换热器(291)和附壁式室外辅助换热器(294)二部分，二者和外窗裙(200)结合装在窗框(8)的外沿。由于上述换热器的换热表面和空间扩大，故可借助空气的对流进行自由换热而实现节能。
9.按照权利要求1、2、4、描述的生态空调窗，其特征是在其空调机的室内换热器(149)或(284)之下至室外换热器(125)或(291)的换热空间，或至回热换热器的室内空气换热腔(62)内这二处之一装有冷凝水节能装置(232)或(299)二者之一，通过该器的喷头(237)或喷头和蒸发屏(292)，把室内换热器工作时凝聚的冷凝水散布到已述室外换热器的换热空间或室内空气换热腔(62)这二者之一内，前者用该水冷却空调系统内的制冷剂，后者则用该水冷却进入室内的室外空气(22)，以此实现节能。
10.按照权利要求5描述的生态空窗，其特征是在其空调机的室内换热器(149)或(284)之下至室外换热器(125)或(291)的换热空间，或至回热换热器的室内空气换热腔(62)内这二处之一装有冷凝水节能装置(232)或(299)二者之一，通过该器的喷头(237)或喷头和蒸发屏(292)，把室内换热器工作时凝聚的冷凝水散布到已述室外换热器的换热空间或室内空气换热腔(62)这二者之一内，前者用该水冷却空调系统内的制冷剂，后者则用该水冷却进入室内的室外空气(22)，以此实现节能。
11.按照权利要求1、2、3、4描述的生态空窗，其特征是在其窗框(8)内安装的窗扇用扁管玻璃板(215)制成，该板由外侧玻璃板(216)、内侧玻璃板(217)和中间竖镶条(218)构成。并在二板中间形成狭窄空间(219)，把它与窗框组装时，即由该板上下端的开口(220)分别与上窗框(38)和下窗框(33)内周边表现的二个已述连通孔对照连通，使该板内的上述空间(219)与左右侧框(49)内的同名空气换热通道(30)或(31)二者之一形成并联结构的同名空气换热夹层，并以此取代二层普通窗扇结构。
12.本发明所述生态空调窗的使用方法，原有窗户在春秋季时，可以开窗让室外与室内空气进行对流换气，并依靠固定安装的遮阳罩防止夏天阳光射入室内，本发明的特征是a由在窗框(8)内设有单换热通道(30)的窗户进行自由换气的操作过程在冬季进行自由换气时开启窗框(8)外侧下端的室外空气下进口(43)和室内侧上端的上出口(41)内的空气阀，在室内与室外空气之间重力差作用下，室外新鲜空气即自动地从下进口(43)进入室外空气换热通道(30)或其输气系(223)内，在此吸收由室内散射到窗框或窗户内的热量而使自身升温后再从上出口(41)流入室内；在夏季进行自由换气时开启窗框外侧上端的上进口(39)和窗框室内侧下端的下出口(34)内的空气阀，在室内与室外空气之间的重力差作用下，室外空气则从上进口(39)进入所述空气换热通道(30)或其输气系(223)内，在此吸收由室内散射到窗框或窗户内的冷量而使自身降温后，再从下出口(34)流入室内。当在窗内结合有风扇时，则可在任何季节进行强制换气此时可同时开启窗框上连通风扇吸气空间的室外空气进口或出口(39)、(43)、(41)和(34)四者之一内的空气阀和远高风扇吸气空间的异名空气口内的空气阀，在风扇驱动下，室外空气中的一部分即从窗框外侧的进口进入窗框的室外空气换热通道(30)或其室外空气输气系(223)内，在此吸收了由室内散射到窗框或窗户中的能量后，再携其能量从远离的空气口直接进入室。b在窗框内设有双换热通道的窗户进行自由换气的操作过程在冬季进行自由换气时开启窗框(8)室外侧下端的室外空气下进口(43)和室内空下气出口(36)，以及室内侧窗框上端的室外空气上出口(41)和室内空气上进口(116)内的空气阀，此时，在室内与室外空气之间重力差作用下，室内空气和室外空气会分别从所述进口进入各自的换热通道(30)和(31)或各自的输气系(223、260)和(231、272、306)内，其中，室外空气(22)既直接从窗框(8)或窗户(3)三者之一中吸收室内散射的能量，又通过间壁从位于室内空气换热通道(31)或该输气系内的室内空气(23)中吸收该气从室内带出来的能量。然后，室外空气携其能量从上出口(41)直接进入室内，而室内空气则在释放出能量后排入大气。在夏季进行自由换气时开启窗框(8)室外侧上端的室外空气上进口(39)和室内空气出口(44)，以及窗框室内侧下端的室外空气下出口(34)和室内空气下进口(114)内的空气阀，在室内和室外空气之间重力差作用下，室外空气(22)和室内空气(23)即分别从所述的进口进入各自的换热通道(30)和(31)或各自的输气系(223、260)和(231、272、306)内，此时，室外空气既从窗框或窗户内二者之一内吸收由室内散身到窗框或窗户的能量，又通过其间壁从流过室内空气换热通道(31)或室内空气输气系二者之一内的室内空气(23)中吸收该气从室内带出来的能量，然后室外空气携其能量从下出口(34)进入室内，而室内空气则在释放出它从室内带出的能量后，再排入大气。若在窗内设有风扇时，则该窗在任何季节都可进行强制换气此时，要分别开启窗框(8)上连通二风扇吸气空间的空气进口(39、43)和(116、114)或出口(41、34)和(44、36)这八口中的任二个异名空气口，以及远离二风扇吸气空间并分别与其换热通道连通的二个对应异名空气口内的空气阀和二只驱动风扇，此时，室外空气(22)和室内空气(23)则分别从远离的所述空气口，进入各自的换热通道(30)和(31)或各自的输气系(223、260)和(231、272、306)内，其中室外空气既从窗框或窗户中吸收从室内散射到窗框或窗户中的能量，又通过其间壁从流经室内空气换热通道(31)或其输气系的室内空气(23)中，吸收该气从室内带出来的能量，然后携能量直接进入室内；而室内空气则在释放出上述能量后再进入大气内。c在上述几种窗户内安装空调系统(1)后进行的强制换气过程此时，需同时启动空调系统的室内风扇和室外风扇，则上述从室外空气换热通道(30)内流出的室外空气(22)在进入室内之前，还要在风扇(139)的继续驱动下，与该风扇从室内吸入机壳的室内空气(23)一道流经室内换热器(149、284)与流经该器的工质进行热交换而进一步获取能量然后才流入室内；与此同时，前述从室内空气换热通道(31)内流出的室内空气(23)在排进大气之前，还要在风扇(137)的继续驱动下与该风扇从室外吸入机壳内的室外空气(22)一道流经室外换热器(125、291)，在与流经该器的工质进行热交换而把它从室内带出的能量中的残存部分释放给工质后才排进大气中。以此实现对外排室内空气中能量的充分回收。d在上述几种窗户内安装回热空气换热器(57)后进行的强制换气过程此时，需同时启动二只风扇，则前述从室内空气换热通道(31)流出的或是从室内直接吸取的室内空气(23)在风扇(137)作用下进入该器的室内空气换热腔(62)内。同时，室外空气(22)也在风扇(139)作用下进入该器的室外空气换热腔(66)内，并通过该器的壁从已述室内空气(23)中吸收该气从室内带出来的能量，然后再携该能量直接进入室内，或再流经窗框的室外空气换热通道(30)后进入室内；而上述室内空气(23)则在已述风机继续作用下在换热器内释放出已述的能量后再直接排到室外。但若装有空调系统时，则上述二空气还要按前述要求再分别与流经二器内的工质进行换热后才进入室内和排入大气。
全文摘要
生态空调窗及使用方法，属于房屋窗户。有一种呼吸窗能靠窗框向室内输送室外空气、辐射能量，但需多种设备协同工作才能调节室内空气，占用室内空间大，安装使用不便，从窗户和排出的废气中能量流失大。本发明在窗户主体内设换气回热结构，把太阳能和地温装置，空调机和冷凝水节能装置与窗户结合成整体，并利用空气对流和风扇换气与回收要散失的能量，它克服了呼吸窗的缺点，减少了能量消耗。并不影响采光，能取代现有窗户和玻璃墙幕。
文档编号E06B7/00GK1570341SQ03107819
公开日2005年1月26日 申请日期2003年3月14日 优先权日2002年3月14日
发明者李汉清 申请人:李汉清