专利名称：换气空调窗及使用方法
技术领域：
本发明涉及房屋和大型交通工具用的窗户、坡璃面或其混合面幕墙、坡璃面或其混合面 欧式屋顶(即天窗)、以及换气空调、地温空调、风机、太阳能空调及热水器、太阳能电池等 设备。
二背景技术：
已有窗户有平开窗、推拉窗、固定窗和其混合结构等多种，并有矩形、带形、圆形、椭 圆形、鼓形、扇形、多边形等多种形状，它们都由窗框总成(以下简称窗框)，单层、或双层、
或多层窗扇和其连接与定位件构成；所述玻璃幕墙，由玻璃面板和其支撑骨架构成；所述玻 璃混合幕墙，由玻璃面板与金属、或陶瓷、或石材及复合材料等材料的面板和其支撑骨架构 成；所述欧式屋顶，是指所有小夹角的楔形屋顶，并用坡璃板或坡璃板与金属、或陶瓷、或 其复合材的瓦作屋面组成的屋顶；所述换气空调是指已面市的既可把室外空气吸入室内，又 可把室内空气排到室外，并用室内空气冷却(夏天)或加热(冬天)室外的冷凝器的双向换 气空调器；所述地温空调、太阳能空调、太阳能电池均是指公知结构。
上述单层窗户和幕墙虽然结构简单，造价低，但是，这种窗户要损失掉室内约35%以上 的能量，而单层幕墙则要损失掉室内能量的50至80X以上，其使用成本十分高昂， 一般用户 很难承受；现在市售的普通节能空调器，虽然能效比已提為到了 3.8左右，但是其能量消耗 仍然较高，而且其销售单价都在3000元至6000元之间，至使一般市民，尤其是广大农民， 只能望而止步；上述这些设备的最根本的问题则是没有解决换气问题，因而不能对居室内的
空气进行新陈代谢，无法清除室内空气中的有害气体、尘埃及病菌，致使居室内细菌滋生、 空气污浊和缺氧。因此，长期生活在这种空气中的人会容易罹难"大楼综合症"、"空调病"-以及流感、心血管等疾病，这种现状对于人们已越来越关注自身健康的今天，显然是极不相 称的。当然，上述"双向换气空调"能够克服换气问题，但它只是简单地把室外空气直接吸
入室内，同时又把室内空气象本发明人在申请号为021049289的"生态空调窗"公开的方法 之一那样，仅把室内空气先引入空调的冷凝器，然后才排进大气中，以此借助冷凝器来回收 室内空气中的能量(夏天为冷量，冬天为热量)，然而，由于室内空气与冷凝器翅片之间的热 交换流程太短，故实际回收的能量比例很小，流失的能量比例仍然很大，因此，这种空调的 实际能效比仍然较低。
本发明人在申请号为031078191.2的"生态空调窗及使方法"中，还描述了几种既可换 气，又可高效率地回收能量，或既可换气，高效回收能量.又可调温调湿并充分利用地温能 和太阳能的单层、双层和多层生态空调窗，在该窗的窗框内，其中有一类窗框中的一种结构 是在其窗框内设有环形室外空气和室内空气交替地流过的可逆换气回热通道；在该窗框的上 下框内外二侧壁，都开有连通其内腔的室外空气或室外空气和室内空气的进出口，并在各空 气口内安装了空气阀，以此构成交替通入室内空气和室外空气的蓄冷(即贮能)式换热通道； 另有一种结构是在上述窗户的结构中增设了双层窗扇，并在其上下框内周壁(简称内壁)上 开有连通位于其上下窗框内的内腔和位于二窗扇之间空气夹层的连通孔。进而由该空气口、 空气换热通道和夹层构成了有单空气夹层的蓄冷式热交换用输气系统；当由该类窗户进行换 气时，可通过控制空气闽的开闭，先让室内空气经该系统排到室外，以此让窗框或窗框和窗 扇从该气中吸收能量，然后再让室外空气经该换热通道或系统进入室内，以便再让室外空气 把该能量吸收后带回室，内实现能量回收；但是，由于所述二种空气都是流经同一通道或同
一输气系统，所以在依靠窗户内外空气的温差进行自由换气时，会出现空气流向不定的情况，
故须另设风机驱动进行强制换气才有较理想的换气速度和能量回收效率；同时，在该专利中 还公开了一类既利用窗框内的双内腔构成的环形室内空气换热通道和环形室外空气换热通 道，又利用窗内由至少二层窗扇形成的一条室外空气夹层，构成的jt能式与间壁式结构组成 的能进行双向可逆换气回热的混合式换气、回热生态空调窗，或由位于至少三层窗扇之间的 室外空气夹层和室内空气夹层构成能进行双向可逆换气回热的间壁式换气回热生态窗；在该 类窗户的上下窗框内都设有径向迭置并与其左右边框内的同名空气换热通道连通的室外空气 腔和室内空气腔，在与二内腔对照的上下窗框内外二侧壁上开有二行分别连通各自内腔的室 外空气口和室内空气口，其中，在有双层窗扇的换气回热生态窗上下框的内周壁开有连通位 于其窗框内的室外空气腔和位于二层窗扇之间空气夹层二端的连通孔，这样，便在有双层窗 扇的窗内形成了一条单独的室内空气通道和一条由室外空气通道和室外空气夹层组成的室外 空气输气回热系统(以下简称系)；而在至少有三层窗扇的换气回热生态窗内，位于上下窗框 外周的室外空气腔及其室外空气换热通道则由至少一个连通管与位于窗扇之间的至少一条室 外空气夹层的上下两端连通，以此组成室外空气输气回热系，而位于上下框内周的室内空气 腔及其室内空气换热通道则由至少一个连通孔与剩余的室内空气夹层连通，进而组成室内空 气输气回热系；此时，当通过这类换气回热生态窗进行自由换气时，则室内空气和室外空气 都只在各自的输气回热系内流动，在该过程中，室外空气将通过位于上述空气通道与空气通 道和空气夹层与空气夹层之间的间壁先从室内空气中吸收能量，最后再携该能量进入室内，. 达到在进行大流量换气的同时，又高效率地回收室内空气在外排时从室内带走的能量的目的； 上述生态空调的最大优点是能够在仅有较小或极小能量损失的情况下，随时向居内室 沿沿不断地提供充足新鲜空气或氧气，并且由于在换气时，主要是依靠空气自然对流进行的， 温湿度变化缓和，不象现有空调那样把冷热空气直接吹到使用者身体上，故不会对老弱病人 和儿童造成伤害。因而有可能消除世界范围内长期存在的"大楼综合症"、"空调病"，并有利 于减少呼吸道等疾病的传播及心血管等病的发病率，所以可有力地促进人类身体健康、提高 用户的工作和学习效率；另一突出优点是其主要换气过程是靠窗户内外空气的温差驱动， 可以不使用风机，尤其是它又充分地利用了地温能和太阳能，同时对制冷系统也作了改进， 所以它对商品能源的使用量减少到了最小程度，即使与现有最好的节能窗(包括"呼吸窗") 和空调比，其节能率至少仍要高出35-55%,加上它不占用居室的有效使用面积和去掉了现有 空调那种影响市容的室外机，这对人口密集，土地稀缺和对市容要求严格的现代大中城市来
说，都是一种较大贡献；但是，由于其窗框都是整体结构，而位于其窗框内的二条环形空气
换热通道又都必须是贯通的，这不仅占用了窗洞内的较大面积，而且还因要设必不可少的连 通管才能与其空气换热夹层连通，并且因要保证二条换热通道与通道和空气夹层与空气夹层 之间的气密性能，在制造时需要采用焊接或胶接工艺，这不仅使其结构变得较复杂，还因此 增加了制造难度和成本，所以，仍有必要对它进行继续改进。
发明内容
本发明的主要任务是要进一步优化这种空调窗的结构，降低生产和使用成本，并继续提 高节能效率和使用性能，同时扩大应用领域。
其主要解决办法分述如下
(1) 把该窗的上下窗框都制成有单内腔的结构，以便简化窗框的结构，并缩小体积，同 时去掉左右边框内的已述空气换热通道，以便腾出空间来安装电器或其它的必要部件；
(2) 把该窗或其窗框总成分离成外层和内层，或外层、中层和内层几个独立部分，然后
将其外层上下窗框内的内腔或空气室分别用至少一根扇管与内层上下窗框内的内腔或空气室 对应连通，而其左右边框则用连接杆或连接板连接，或在安装时由墙体连接，以此使该窗框
组合成整体。这样，就可以进一步简化结构，缩小窗框体积，并减少材料消耗；
(3) 把该换气空调窗与玻璃幕墙和欧式屋顶(即天窗)结合。以便开发出一种具有换气,
回热，或换气、回热和调温调湿等功能的幕墙式或屋顶式换气空调窗。 本发明的具体实施方案是以下任一项所说的结构
1、 对有双层窗扇的换气空调窗在其上下窗框中至少有一个窗框只设一个内腔，且在该 窗框的内壁开与窗扇之间的空气夹层相连连通的连通孔，在该窗框的内外两侧壁中至少有--个侧壁上开有空气口与内腔连通；并且，当在上下窗框上有未开空气口的侧壁时，则须在该 側的内壁上设与窗扇匹配的框唇，并在唇壁上开空气口；或者在与此侧壁毗邻的内层或外层、 或内外层的窗扇处开窗口；或者在该窗框内壁和毗邻的窗扇上同时设上述二种结构，并在上 述空气口和窗口处装空气阀；
2、 对至少有三层窗扇的换气空调窗在其上下窗框中至少有一个窗框只设一个内腔，并 在有该内腔的上窗框、或下窗框、或者上下窗框上设以下任一种或者至少两种相结合的组合 结构
(1) 在该窗框的内外侧壁上开空气口分别与窗框的内腔相连通，在此框的内壁开连通孔 将窗框的内腔分别与至少一个空气夹层连通，在与该窗框内壁的内外侧毗邻的窗扇处开窗口， 并在上述各空气口、窗口和有一个以上的连通孔处都设空气阀；
(2) 在该窗框的内外侧壁上均开空气口与内腔相连通，在此窗框的内壁上开连通孔分别 与窗扇间的至少一个空气夹层相连通，在上述窗框的内壁的内外側设与内外层窗扇相匹配的 框唇，在此唇壁上开与毗邻的空气夹层相连通的空气口，并在上述各空气口和有一个以上的 连通孔处都设空气阀； '
(3) 把所述单内腔用隔板分成至少二个左右排列的空气室，在与各空气室相对应的窗框 内壁上都开连通孔，分别与至少一个由二窗扇组成的空气夹层相连通，在与各空气室对应的 内外側壁上开空气口，并在上述各空气口和有一个以上的连通孔处都设空气阀。
3、 对装有空调装置并至少有二层窗扇的换气空调窗在该窗的上下窗框中，至少有一个 窗框只有一个内腔，并在有该内腔的上窗框、或下窗框、或上下窗框、或者与该框毗邻的窗 扇处，设有以下任一条所说的结构
(1) 当在窗框内设有至少二层窗扇和一个位于二层窗扇之间的空气夹层时，则在只有一 个内腔的窗框内外二側的至少一个侧壁上开空气口，并在其内壁开连通所述夹层的连通孔； 当在上下窗框中有不开空气口的側壁时，则在与该侧壁毗邻的窗扇处开窗口，或者在该窗框 的该側内壁设框唇，在其唇壁上开连通毗邻空气夹层的空气口，并在上述各空气口和窗口处 装空气阀；
(2) 当在窗内设有至少三层窗扇和至少二个位于窗扇之间的空气夹层时，则在上述只有 一个内腔的窗框上或与该框毗邻的窗扇处，设有以下任一款或者至少二款中所述的结构
a、 在该窗框的内外二侧壁上都开空气口分别与其内腔连通，在此框的内壁上开连通孔把 所述内腔分别与至少一个空气夹层连通，在与该窗框的内壁内外侧毗邻的窗扇处开窗口，并 在上述各空气口、窗口和有一个以上的连通孔处装空气阀；
b、 在该窗框的内外二侧壁上都开空气口分别与其内腔连通，在该窗框的内壁上开连通孔 把所述内腔分别与至少一个空气夹层连通，在该窗框内壁的内外侧分别设与内外二层窗扇连 接的框唇，在此唇壁上开与毗邻空气夹层连通的空气口，并在各空气口和二连通孔处都设空 气阀；
c、 把上述窗框中的单内腔用隔板分成至少二个左右排列的空气室，在与各空气室对应的 窗框内外二側壁上都开空气口分别与各空气室连通，在与各空气室对应的窗框内壁上开把其空 气室与至少一个空气夹层连通的连通孔，并在各空气口和有一个以上的连通孔处都装空气阀；
d、 同时，当在上下窗框中有一个框未设'上述a、 b、 c各款中所述的结构时，则在该端匹
配有双内腔和在二内腔的内外二侧都开空气口、在其内壁开连通孔的公知窗框。此时，位于 其外周边的内腔由至少一根连通管把该内腔与至少一个对应空气夹层连通。
4、 所述空气调节装置是地下水或地温空气供冷系统，或者是双向换气空调器或压缩式制
冷系统，或者是上述两部分的组合结构。
5、 所述地下水供冷系统，是由埋在地层中的间壁式热交换器，通过输水管和回水管与装 在窗户主体内的位于风机吸气或排气空间中的终端热交换器连通，并以水为载体，用水泵驱
动构成的闭式循环系统；所述地温空气供冷系统是由输气管或该管和专用风机把设在地下空 间、或埋在地层下或水源中的间壁式热交换器的出气口与位于所述窗内的空气夹层的进口或 室内风机的吸气空间连通，并以空气为载体构成的开式循环系统；或者是由有空气进口的地 下空间(即地下室、地道、地穴、山洞等)，通过输气管或该管和风机与空调窗内的室外空气 夹层或其室内风机的吸气空间连通，或者，直接与室内连通，并以空气作载体构成的开式系 统；所述双向空调器由室内空气排气管把空调的室外机的吸气孔与窗户内的所述室内空气夹 层连通，同时由室外空气输气管把其室内机的吸气空间与窗内室外空气夹层的出口连通；所 述压缩式制冷系统的冷凝器制成管翅式或线管式单元结构，然后组装在外层窗框的室外侧， 或外窗裙的外侧，或制成防盗栅式结构装在外层窗扇的外侧；其蒸发器制成管翅式或线管式 单元结构，然后组装在内层窗框或内窗裙的室内側，或制成花窗式结构，然后组装在内层窗 扇的室内侧；
6、 对既有空气夹层又有换气通道和双层窗扇的换气空调窗是在上述只有内外二层窗扇 的空气夹层中均布有若干空气热交换栅管，该管的两端与上下窗框的内壁连接，并将上下窗 框内的内腔连通；但若有一端是公知的双内腔的上窗框或下窗框时，则把栅管的该端与二内 腔中的任一内腔连通。
7、 在其地温空气供冷系统的地下空间内，设有ie存冬季冰雪或用制冷系统在冬季制热时 排放的废冷生产的冰雪、或上述二种冰雪的隔热空间和水池。
8、 上述换气空调窗外层窗扇是以下所述的任一种
(1) 、坡璃幕墙墙面或欧式坡璃屋顶面；
(2) 、由坡璃板和金属板、或瓷板、或石板、或复合材料板、或太阳能电池板、或板式 太阳能热水器、或管翅式或板管式冷凝器这八中板式结构中的一种或二种以上组成的混合坡 璃幕墙面；
(3) 、由坡璃板和金属瓦、或陶瓷瓦、或复合材料瓦、或板式太阳能热水器、或太阳能 电池板这五种中的一种或二种以上组合成的混合小夹角玻璃屋顶面。
9、 其窗框由两个彼此独立的内层窗框和外层窗框组成，其中，外层窗框的上下框内的内
腔或空气室分别各用至少一根扁管与内层窗框内的上下内腔或空气室对应连通，此两层窗框 的左右边框由连接板或连接杆连接成整体，或者在安装时由墙体连成整体。
10、 当所述制冷系统的冷凝器装在左右边外侧框或左右边外窗裙的外侧，蒸发器装在左
右边内側框或左右边内窗裙的内侧时，则在左右两边框的外侧设输送室内空气的外側左右输 气管，且由多个外侧排气孔或至少一条外側排气隙把该管的内孔与冷凝器的换热空间连通， 在左右两边框的内侧设输送室外空气或室内空气、或同时输送室内和室外空气的内侧左右输 气管，且由多个内侧进排气孔或至少一条内侧排气隙把该管的内孔与蒸发器的换热空间连通， 在外側和内側左右输气管的一端或二端分别装微型风机，该风机的进气口分别与其对应的空 气换热夹层连通，其出气口与对应的输气管连通。
11、 在内外窗扇之间的中层窗扇中至少有一层中层窗扇是由塑料膜或复合材料膜制成的 隔离屏构成。
12、 所述的隔离屏至少由透明段和不透明段组成，并由升降机构驱动作升降或水平移动， 隔离屏的周边由导向压紧装置压紧。
13、 在以下窗扇的表面涂镀以下至少一种薄膜
(1)在外层窗扇玻璃表面涂镀氧化锡或太阳能电池薄膜，或者在二表面同时涂镀这两种
，(2)在与外层窗扇紧邻的中层窗扇坡璃或所述隔离屏，或紧邻外层窗扇的内层窗扇坡璃
表面涂镀热镜薄膜；
(3)在内层玻璃或紧邻内层的中层坡璃表面涂镀电致可逆变色薄膜。 14、所述空气阀的开闭件是以下任一条中所述的结构，或者是它们的组合
(1) 是所述内层或外层、或内外层中的整体上窗扇、或下窗扇、或上下窗扇；
(2) 是位于内层、或外层、或内外层的上窗扇、或下窗扇、或上下窗扇中，并邻近上下 窗框处的部分坡璃板；
(3) 是位于内侧或外侧上窗框，或下窗框，或上下窗框的空气口内侧或外侧，或者位于 上述窗框内壁处的框唇上空气口内侧或外侧的滑动式阀板；
(4) 是位于第(3)条所述空气口内的蝶式阀瓣。
四、 本发明的另一任务是提一种正确使用上述换气空调窗的方法，其具体过程如以下实施例所述。
图1为一种有双层窗扇的换气空调窗的纵剖面图，图2为图1的横剖面图，图3是一种 在其内外二侧都装上下窗扇的双层或多层换气空调窗的室内主视困，图4为装有防盗栅管的 双层换气空调窗纵剖面图，图5是有防盗栅管的双层换气空调窗的C-C剖面图，图6为图3 的纵剖面图，图7为有隔离屏的三层换气空调窗纵剖面图，图8为图7所述隔离屏的主视图， 图9为该屏的导向压紧机构示意图，图IO有制冷系统的换气窗的内侧主视图，图11为图10 的外侧主视图，图12为图10的M-M剖视图，图13为图11的N-N剖面图，图14为图10的 0-0剖面图，图15为图IO的P-P剖视图，图16为转页式空气阀结构示意图，图17为有制 冷系统和地温水供冷系统空调窗的内侧主图视图，图18为图17的1-1剖视图，图19为图 17的H-H剖视图面图，图20为埋设在地下的列管式空气热交换器的示意图，图21为组合窗 框的左右边框横剖面示意图，图22是有空气进出口的地下空间平面结构图，图23为幕墙式 空调窗的纵剖视结构图，图24幕墙式空调窗的室外侧主视结构图。
五具体实施例方式
结合以上附图和实施例对本发明作详细说明 实施例1
图1一2: —种有双层窗扇的换气空调窗(1),在上下窗框(2)中都只有一个内腔(3), 也可以是其中一个窗框只有一个内腔(3)，在上下窗框的内壁上开有与内外窗扇(4、 5)之 间的空气夹层(6)相连通的孔(7)，在上窗框的内侧壁开有空气口 (8),在下窗框的外侧壁 开有空气口 (9),在外窗扇的上部和内窗扇的下部都设有绕水平轴的平开窗扇，并当作空气 阀，当把此窗扇打开后即形成窗口 (11)(参见图1、 2)。
为了控制室外空气和室内空气在该窗空气夹层内的流向，在其内侧上空气口 (8)外侧装 有外置式滑动阀板式空气闽(20),在其外侧下空气口 (9)内侧装有内置式滑动阀板式空气 阀(21)，分别与各自的空气口组成空气阀。在该有双层窗扇的换气空调窗中，由于仅有一条 空气夹层用作空气通道，所以在换气时，只能让室外空气或者室内空气择一通过，并且其空 气名称和流向都不确定，只能靠室外自然气流流动方向改变而产生的压力波动随机进行；在 该过程中，当室内空气在负风压作用下流经该夹层时，窗户本体会从该气中吸收能量(夏天 为冷量，冬天为热量)。而当风向发生改变时，室外空气会在正风压作用下流经该夹层，此时， 该气则从窗户本体内吸收上述能量，夏天使该气降温，冬天则升温，然后才进入室内，故该 窗在上述换气过程中仅发挥"蓄冷器"的功能。
但是，当把该窗安装在房屋的向阳面后，并且是在夏季晴天时，则开启下窗框(2)外侧 壁上的外侧下空气口 (9)和与上窗框(2)外侧壁相邻的整体外层上窗扇(即空气阀的一种 开闭件)(10),则室外空气(见细实线箭头)就从外侧下空气口 (9)进入该空气夹层(S) 内，并在此吸收因阳光照射而积存在该夹层内的热能膨胀上升，最终经外层上窗扇(8)处的 外层上窗口 (11)排进大气；但若此时室内空气很污浊时，则应同时开启与下窗框内侧壁相 邻的整体内层下窗扇(见双点划线图形)(IO)，和与上窗框外侧壁毗邻的外侧整体上窗扇(IO),
让室内空气(见虛线箭头)(13)进入空气夹层(6)内，并在吸收积存在该夹层内的热能后，
再从外层上窗口 (11)排进大气；而在冬季晴天，其换气过程则相反，此时，应同时开启与 下窗框内側壁相邻的内側整体下窗扇(即内侧下窗口 n处的空气阀的开闭件)(8)和上窗框
内側壁上的内侧上空气口 (8)，室内空气(13)从内侧下窗口 (9)进入夹层内，在被阳光加 热后，再从内側上空气口 (8)进入室内，以此向室内补充热能；但若室内空气污浊时，则应 关闭内侧下窗扇而开启外侧下空气口 (9),让室外空气进入空气夹层(6)，并在被阳光加热 后再从内側上空气口 (2)进入室内，以此，既向室内补充热能，又向室内输入新鲜空气。
为了强化该空气夹层(6)的集热功能，在其外层窗扇(5)的外表面或内表面涂镀有氧 化锡薄膜(14)，在其内层窗扇(4)的外侧表面涂镀有铜、或银等贵金属制成的热镜薄膜(15)， 其中，氧化锡薄膜有让全部光线(包括长波热射线)透过，并阻止其中的热射线射反射向大 气逃逸的特性，而热镜薄膜有只能透过短波可见光的特性，因而二者可把热能封闭在夹层(6) 内，因而，用户可以根据需要决定对其进行利用或者舍弃；另外，还可以在内层窗扇的内侧 表面再涂镀一层氧化鎢等电致可逆变色薄膜(16)，以便在夏天室内无人或需要保护隐私时时， 向该膜通过入正向电流，让它由透明变为不透明，此时还可以进一步地阻止夏天的阳光射入 室内，达到提高节能效果的目的，而在室内有人或者需要透光时，还可以通过入反向电流， 使其再恢复透明。
为进一步地利用夏天的阳光，还可以在其外层窗扇坡璃的外表面涂镀非晶或微晶硅等透 明太阳能电池薄膜(17)，通过该膜可利用夏天的强烈日光进行发电，并通过逆变器(无图) 把该电流升压后贮存到装在左右边框(18)内的蓄电池(11)中，最后可当作其它家用电器 的电源。
实施例2 ' 图3_5: —种有防盗和热交换用栅管(51)的双层换气空调窗(52)，在其上下窗框(2) 的内外侧壁上都开有空气口 (8、 9、 53、 54)，并装有与例1中所述结构的空气阀(20、 21); 同时，仍然用与上下窗框内周壁内外侧毗邻的内外上下窗扇(10)作空气阀的开闭件(即阀 板)，以形成上述部位的窗口 (11)和空气阀(图3中的虛线图形是表示位于外层上窗口处的 外側窗扇)；所述栅管(51)为多根扁管、或者是有散热翅片的异形管；组装该管时，把它与 上下窗框的内周壁均匀排列后焊接，并与二框内的内腔(3)连通。这样，便由该管(51)， 上下内腔(3)和上下框内外側壁上的空气口 (8、 9、 53、 54)组成了室外空气(12)的热交 换通道(55)，同时，由内外层窗扇之间的空气夹层(6)和内外二侧的上下窗扇(10)处的 窗口 (11)组成了室内空气(13)的热交换空气夹层(56)。
与前例一样由于本窗内未装风机，所以只能进行自由换气，其操作方法如下 在夏天换气时，应同时开启左右外侧上空气口 (53)处的内置式空气阀(21)和中间内 侧下空气口 (54)处的外置式空气阀(20)，以及左右内侧下窗口 (11)处的内侧下窗扇(10) 和中间外侧上窗口 (11)处的外侧上窗扇(10)，此时，在居室内外空气温度差的作用下，比 重大的室内空气(13)，首先从左右内侧下窗口 (11)进入室内空气夹层(6)，而室外空气(12) 则从左右外侧上空气口 (53)进入栅管(51)，并通过该管的壁从室内空气中吸收冷量而降温， 最后从中间内侧下空气口 (54)进入室内，给室内补充新鲜空气，并回收能量。而室内污浊 空气则在释放出冷量后从中间外侧上窗口 (11)排进大气。
在冬天换气时，则应同时开启中间外侧下空气口 (9)和左右内侧上空气口 (8)处的空 气阀(21、 20)以及中间内侧上窗口 (11)和左右外侧下窗口 (11)处的整体窗扇式空气阀 (10);则室内空气(13)从所述热交换空气夹层(56)反向排列室外，而室外空气则经所述 栅管式室外空气热交换通道(55)进入室内，并在流径栅管(51)时从室内空气中吸热而升 温，此时实现从外排的污浊室内空气中回收热能的目标。 实施例3
图6—9: 一种有三层窗扇的换气空调窗(10),在上下窗框(2)中都只有一个内腔(3)，
也可以是其中一个框只一个内腔，在内外窗扇(4、 5)和中窗扇(102)之间形成内夹层(103) 和外夹层(104)，在上、下窗框的内壁上都开有分别与内外夹层连通的孔(9)，在该孔内设 有滑板式内置空气阀(21),其上开有孔，用来开闭上下窗框内壁上的孔(7),在上下窗框的 内外侧壁上均布有空气口 (8、 9、 53、 54),并设有滑板或空气阀，在滑板上均布有与侧壁上 的空气口相对的口，该滑板作为上下窗框内外側壁空气口的阀的开闭件。内外窗扇的上下部 各设有窗口 (11)，各窗口设有手动或电动玻璃板式阀板(105)，用于开闭上述窗口，在其中 层窗扇(102)下端的内外夹层的中间设有一个均布有叶片(106)的带式驱风器(107),用 于强制室内和室外空气流动，在该器上下二端装有与叶片匹配而并防止内外二夹层内空气相 互串流的独齿辊(IOS)，该辊由簧片或扭簧定位，当该器工作时，环带(109)上的叶片可正 向和反向地拨动该辊摆动。另外，上述阀板(105)与固定内外上下窗扇(110)匹配成标准 窗扇(参见图6)。本实施例中的笫二种换气空调窗结构和上述结构的区别是上下窗框的内 外窗框的内外侧壁上设有框唇(111)，唇壁上开有空气口 (112)，唇壁上有阀板，其壁上设 有对应的空气口 (参见图17、 18);同时，把中层窗扇改由升降式隔离屏(113)取代，以简 化结构(参见图7)。该窗的换气过程与上例相同，但室外空气是经内夹层进入室内的，室内 空气是经外夹层排到室外；但在冬季晴天时，则让室外空气从外夹层进入室内，以便把外夹 层内的太阳热能带入室内(见图6)。 实施例4
图10—16:本实施例的换气空调窗(201)的结构与上述两种换气窗的结构不同处是 把其上下窗框的内腔用两个隔板(202)分隔成左右排列的三个空气室(203),每个空气室的 内外侧壁上均设有空气口 (8、 9、 53、 54)，空气室内侧壁上的空气口 (7)设有滑板式空气 阀(20、 21)，而空气室外侧壁上的空气口设有转叶式空气阀(204)，其结构是在蜗轮蜗杆 机构(205)上固连一悬臂(206)，连杆(207)的两端分别与阀板(208)和悬臂铰接(参见 图10—16)。此换气空调窗的主要换气原理是夏季自由换气时，依次开启上窗框左右空气 室(203)外侧空气口 (53)，该室内侧的连通孔(7)和下窗框中间空气室内側的连通孔(7) 及内側下空气口 (54)，则室外空气(12)会从上窗框左右空气室的外侧上空气口 (53)进入 空气室(203)，然后经内壁上的内侧连通孔(7)进入内側的内空气夹层(103),最后由下窗 框中空气室(203)经内側壁空气口 (54)进入室内(参见图13细实线箭头流向)，同时，室 内空气从下窗框左右空气室(203)内侧壁上的空气口 (54)和该室内壁外侧的连通孔(7) 进入外空气夹层(104)，然后经上窗框中空气室的外侧内壁上的连通孔(7)和该室外側壁上 的空气口 (53)排到室外(参见图12);冬季自由换气与上述夏季换气的过程相反。自由换 气的动力来自室内、外空气的温差，但其换气量较小。如需要增大换气量时，可在内空气夹 层(103)的左右边的上下角均设反向进气的微型风机(209)共四个，在外空气夹层(104) 的左右边上下角均设反向进气的微型风机(209)共四个；夏季强制换气时，开启内空气夹层 下端左右边的风机，将该夹层内的室外空气经左右两边框的内側输气管(210)、该管的排气 口 (211)和蒸发器(212)引入室内，同时，室内空气由外空气夹层(104)上端左右边的风 机(209)经左右边框外侧输气管(213)的排气口 (214)和冷凝器(215)排出室外(参见 图10—14)。冬季强制的换气则开启内夹层上端的两个微型风机和外夹层下端的两个微型风 机进行反向换气。在上述换气过程中进入内夹层的室外空气通过隔离屏(113)从位于外空气 夹层内的室内空气中吸收能量(夏天为冷量，冬天为热能)，然后携该能量进入蒸发器再次从 制冷剂中吸收能量，最后才进入室内；同时，上述内空气则在外夹层内把它从室内带出的能 量中的大部分释放给室外空气后，再流径冷凝器(215)，把它残存的能量释放给流径该器的 制冷剂。最后才进入大气。因此，在该换气过程中，能量回收进行得很彻底。
所述换气空调窗中的空调是压縮式制冷装置(216)、或该装置和地温供冷系统(217)， 其中压縮式制冷装置的蒸发器(212)设在窗框的内侧壁(也可装在内窗裙的内侧)，冷凝器 (215)设在窗框的外侧壁(也可装在外窗裙外侧)，压縮机(218)安装在外空气夹层的下端
(参见图ll、 13、 14)。同时，所述地温供冷系统(217),是埋没在地层(219)内的列管式 热交换器(220)，该热交换器的空气进口 (221)用风管与装在地面上的公知风机(222)出 口和空气过滤器(223)连通，其出口 (224)用风管直接或者经换气窗的内空气夹层(103) 与室内连通，或者经空调窗的内夹层和蒸发器(212)的换热空间与室内连通，图20中的(225') 是防雨罩；所述地温供冷系统也可是有空气进口和出口的公知地下空间(26)或者是地温水 供冷系统(无图)，其中，在地下空间内，应该用石材或泥土等材料砌筑有通风孔(227)的 栅格式换能体(228)，以此强化热交换；或者在该空间内设有蓄水池(229)和排水系统，以 便贮藏在冬天从郊外收集来的自然冰雪(230)，或用制冷系统在冬天制热时排放的废冷生产 的人工冰雪，然后待到夏天时再用于冷却进入室内的室外空气或载体水；同时，在该空间内 并安装了紫外线等灭菌器(231),对该空间和进入的室外空气进行杀菌消毒处理；所述地温 水供冷系统为公知结构，但是它的终端热交换器(232)与公知集中供热系统的热交换器(即 暖气片)并联而共体。当窗框有框唇(111)与窗扇连接时，则窗扇上的空气口改设在框唇上
(参见图17、 18)。另外，外窗扇也可以是坡璃幕墙(233)，此时，可以把前述任一实施例 所述的换气空调窗(234)或已公开的"生态空调窗"(235)中的任一种结构的窗户与该幕墙 的墙面组合，进而构成幕墙式换气空调窗，为了保证幕墙外观的整体性，在每层楼房之间和 每间厅室之间均用公知的幕墙墙面连接，为了保证窗户外侧上下窗口 (11)的正常开闭，在 其外側设有整体坡璃面板(即已述上下窗扇)(10)或坡璃板式空气阀(105)，如果在该幕墙 式换气空调窗中装制冷系统时，则可把其冷凝器(215)制成板式或管翅式结构装在幕墙外表 面，为了与该幕墙的外观保持协调，可以把该器制成"线条"、或色块、或其它标记或图案(236), 而蒸发器可以装在室内侧窗框或墙体上，或装在室内柜机内，或制板式结构，而镶装在内隔 墙表面，图24中的标记(23"为楼房的立柱，(238)为楼板，(239)是装在墙体外表面和 幕墙墙面内側的太阳能热水器的盘管，利用该器，在夏天可以加热淋浴和其它用途的热水， 在冬天可以向室内供热调节室温。在所有外层窗扇或坡璃幕墙外表面上，或其内外側表面之 一设氧化锡薄膜(14)，在其外表面设非晶或多晶硅透明太阳能电池薄膜(17)，并向側框内 的蓄电池(19)供电，在内窗扇坡璃的外表面上设电致可逆变色薄膜(16),在所有双层窗扇 的内层玻璃或多层窗扇中邻近外层窗扇的中层坡璃或隔离屏上设有热镜薄膜(15)(参见图 12、 13等)。在内外窗扇之间设有隔离屏(113)，此屏内设有透明段(240)、不透明段(241)、 半透明段(242)、纱网段(243)和开口段(244)，该隔离屏的两端分别与升降辊(245)连 接，并分别用两个微型电机(246)驱动(参见图7、 8、 9、 12等)，隔离屏用导向压紧装置
(247)压紧，该装置由固定导向框(248)和滑动压框(249)组成，滑动压框用电磁铁(250) 驱动(参见图21)。另外，上述空调窗的窗框可以用内层窗框(251)和外层窗框(252)苘 个独立部分组装构成，组装该总成(253)时，可用扁管把外层上下窗框内的内腔或空气室与 内层上下窗框内的内腔或空气室对应连通，二层窗框的左右边框，则用连接板(254)连接， 以此形成整体。本发明所述换气空调装置，由于可换气，可保证能根据室内空气的污染程度 间断或连续地将室内空气排出室外，同时将室外新鲜空气送入室内，使室内空气始终保持新 鲜，避免空调病，又由于室内外空气可在该窗的空气夹层和其它通道中进行热能交换而实现 了能量回收，因而具有显著的节能效果。同时，在本发明的换气空调窗上还设置了空气过滤 器，富氧器，加湿器，加香器，负离子发生器等器具，因此可以进一步地改善室内空气的质 量。
权利要求
1、换气空调窗，包括窗框和至少两层窗扇，其特征在于在其上下窗框中至少有一个窗框只设一个内腔，且在该窗框的内壁开有与窗扇之间的空气夹层相连连通的连通孔，在该窗框的内外两侧壁中至少有一个侧壁上开有空气口与内腔连通；并且，当在上下窗框上有未开空气口的侧壁时，则须在该侧的内壁上设有与窗扇匹配的框唇，并在唇壁上开空气口；或者在与此侧壁毗邻的内层或外层、或内外层的窗扇处开有窗口；或者在该窗框内壁和毗邻的窗扇上同时设有上述二种结构，并在上述空气口和窗口处装有空气阀。
2、 换气空调窗，包括窗框至少三层窗扇和位于窗扇之间的至少二条空气夹层，其中，在 其上下窗框内设有二个内腔，并且位于外周边的内腔由至少一根连通管分别与对应空气夹层 连通，其特征在于在其上下窗框中至少有一个窗框只设一个内腔，并在有该内腔的上窗框、 或下窗框、或者上下窗框上设有以下任一种或者至少两种相结合的组合结构(1) 在该窗框的内外侧壁上开有空气口分别与窗框的内腔相连通，在此框的内壁开有连 通孔将窗框的内腔分别与至少一个空气夹层连通，在与该窗框内壁的内外側毗邻的窗扇处开 有窗口，并在上述各空气口、窗口和有一个以上的连通孔处都设有空气阀；(2) 在该窗框的内外侧壁上均开有空气口与内腔相连通，在此窗框的内壁上开有连通孔 分别与窗扇间的至少一个空气夹层相连通，在上述窗框内壁的内外侧设有与内外层窗扇相匹 配的框唇，在此唇壁上开有与毗邻的空气夹层相连通的空气口，并在上述各空气口和有一个 以上的连通孔处都设有空气阀；(3) 把所述单内腔用隔板分成至少二个左右排列的空气室，在与各空气室相对应的窗框 内壁上都开连通孔，分别与至少一个由二窗扇组成的空气夹层相连通，在与各空气室对应的 内外侧壁上开空气口，并在上述各空气口和有一个以上的连通孔处都设有空气阀。
3、 换气空调窗，包括窗框、至少二层窗扇和空气调节装置，其特征在于在该窗的上下 窗框中，至少有一个窗框只有一个内腔，并在有该内腔的上窗框、或下窗框、或上下窗框， 或与该框毗邻的窗扇处，设有以下任一条所说的结构(1) 当在窗框内设有至少二层窗扇和一个位于二层窗扇之间的空气夹层时，则在只有一 个内腔的窗框内外二侧的至少一个侧壁上开有空气口，并在其内壁开有连通所述夹层的连通 孔；当在上下窗框中有不开空气口的侧壁时，则在与该侧壁毗邻的窗扇处开窗口，或者在该 窗框的该側内壁设框唇，在其唇壁上开连通毗邻空气夹层的空气口，并在上述各空气口和窗 口处装空气间；(2) 当在窗内设有至少三层窗扇和至少二个位于窗扇之间的空气夹层时，则在上述只有 一个内腔的窗框上或与该框毗邻的窗扇处，设有以下任一款或者至少二款中所述的结构a、 在该窗框的内外二侧壁上都开有空气口分别与其内腔连通，在此框的内壁上开有连通 孔把所述内腔分别与至少一个空气夹层连通，在与该窗框的内壁内外侧毗邻的窗扇处开看窗 口，并在上述各空气口窗口和有一个以上的连通孔处装有空气阀；b、 在该窗框的内外二侧壁上都开空气口分别与其内腔连通，在该窗框的内壁上开有连通 孔把所述内腔分别与至少一个空气夹层连通，在该窗框内壁的内外側分别设有与内外二层窗 扇连接的框唇，在此唇壁上开有与毗邻空气夹层连通的空气口，并在各空气口和有一个以上 的连通孔处都设空气阀；c、 把上述窗框中的单内腔用隔板分成至少二个左右排列的空气室，在与各空气室对应的窗 框内外二側壁上都开空气口分别与各空气室连通，在与各空气室对应的窗框内壁上开有把其空 气室与至少一个空气夹层连通的连通孔，并在各空气口和有一个以上的连通孔处都装空气阀； d、同时，当在上下窗框中有一个框未设上述a、 b、 c各款中所述的结构时，则在该端匹 配有双内腔和在二内腔的内外二側都开空气口、在其内壁开连通孔的公知窗框。此时，位于 其外周边的内腔由至少一根连通管把该内腔与至少一个对应空气夹层连通。
4、 如权利要求3所述的换气空调窗，其特征在于所述空气调节装置是地下水或地温空 气供冷系统，或者是双向换气空调器或压缩式制冷系统，或者是上述两部分的组合结构。
5、 如权利要求4所述的换气空调窗，其特征在于所述地下水供冷系统，是由埋在地层 中的间壁式热交换器，通过输水管和回水管与装在窗户主体内的位于风机吸气或排气空间中 的终端热交换器连通，并以水为载体，用水泵驱动构成的闭式循环系统；所述地温空气供冷 系统是由输气管或该管和专用风机把设在地下空间、或埋在地层下或水源中的间壁式热交换 器的出气口与位于所述窗内的室外空气夹层的进口或室内风机的吸气空间连通，并以空气为 载体构成的开式循环系统，或者是由有空气进口的地下空间，通过输气管或该管和风机与空 调窗内的室外空气夹层或其室内风机的吸气空间连通，或者，直接与室内连通，并以空气作 载体构成的开式系统；所述双向换气空调器由室内空气排气管把空调的室外机的吸气孔与窗 户内的所述室内空气夹层连通，同时由室外空气输气管把其室内机的吸气空间与窗内室外空 气夹层的出口连通；所述压缩式制冷系统的冷凝器制成管翅式或线管式单元结构，然后组装 在外层窗框的室外側，或外窗裙的外侧，或制成防盗栅式结构装在外层窗扇的外侧；其蒸发 器制成管翅式或线管式单元结构，然后组装在内层窗框或内窗裙的室内侧，或制成花窗式结 构，然后组装在内层窗扇的室内侧。
6、 如权利要求l、或3所述的换气空调窗，其特征在于-.是在上述只有内外二层窗扇的 空气夹层中均布有若干空气热交换栅管，该管的两端与上下窗框的内壁连接，并将上下窗框 内的内腔连通；但若有一端是公知的双内腔的上窗框或下窗框时，则把栅管的该端与二内腔 中的任一内腔连通。
7、 如权利要求4或5所述的换气空调窗，其特征在于在其地温空气供冷系统的地下空 间内，设有贮存冬季冰雪或用制冷系统在冬季制热时排放的废冷生产的冰雪或上述二种冰雪 的隔热空间和水池。
8、 如权利要求l一3中任一项所述的换气空调窗，其特征在于上述换气空调窗的外层 窗扇是以下所述的任一种(1) 、玻璃幕墙墙面或欧式玻璃屋顶面；(2) 、由玻璃板和金属板、或瓷板、或石板、或复合材料板、或太阳能电池板、或板式 太阳能热水器、或管翅式或板管式冷凝器这八种板式结构中的一种或二种以上组成的混合玻 璃幕墙面；(3) 、由坡璃板和金属瓦、或陶瓷瓦、或复合材料瓦、或板式太阳能热水器、或太阳能电池板这五种中的一种或二种以上组合成的混合小夹角玻璃屋顶面。
9、 如权利要求1—3中任一项所述的换气空调窗，其特征在于其窗框由两个彼此独立 的内层窗框和外层窗框组成，其中，外层窗框的上下框内的内腔或空气室分别各用至少一根 扁管与内层窗框内的上下内腔或空气室对应连通，此两层窗框的左右边框由连接板或连接杆 连接成整体，或者在安装时由墙体连成整体。
10、 如权利要求4或5所述的换气空调窗，其特征在于当所述制冷系统的冷凝器装在 左右边外側框或左右边外窗裙的外侧，蒸发器装在左右边内侧框或左右边内窗裙的内側时， 则在左右两边框的外侧设有输送室内空气的外侧左右输气管，且由多个外侧排气孔或至少一 条外侧排气隙把该管的内孔与冷凝器的换热空间连通，在左右两边框的内側设有输送室外空 气或室内空气或同时输送室内和室外空气的l^侧左右输气管，且由多个内侧进排气孔或至少 一条内侧排气隙把该管的内孔与蒸发器的换热空间连通，在外侧和内侧左右输气管的一端或 二端分别装有微型风机，该风机的进气口分别与其对应的空气换热夹层连通，其出气口与对 应的输气管连通。
11、 如权利要求1一3中任一项所述的换气空调窗，其特征在于在内外窗扇之间的中层 窗扇中至少有一层中层窗扇是由塑料膜或复合材料膜制成的隔离屏构成。
12、 如权利要求ll所述的换气空调窗，其特征在于所述的隔离屏至少由透明段和不透 明段组成，并由升降机构驱动作升降或水平移动，隔离屏的周边由导向压紧装置压紧。
13、 如权利要求1至3中任一项所述的换气空调窗，其特征在于在以下窗扇的表面涂 镀有以下至少一种薄膜(1) 在外层窗扇玻璃表面涂镀有氧化锡或太阳能电池薄膜，或者在二表面同时涂镀这两 种薄膜；(2) 在与外层窗扇紧邻的中层窗扇坡璃或所述隔离屏，或紧邻外层窗扇的内层窗扇玻璃 表面涂镀有热镜薄膜；(3) 在内层玻璃或紧邻内层的中层坡璃表面涂镀有电致可逆变色薄膜。
14、 如权利要求l、 2、 3、 4、 5、 12中任一项所述的换气空调窗，其特征在于所述空 气阀的开闭件是以下任一条中所述的结构，或者是它们的组合 (1) 是所述内层或外层、或内外层中的整体上窗扇、或下窗扇、或上下窗扇；(2) 是位于内层、或外层、或内外层的上窗扇、或下窗扇、或上下窗扇中，并邻近上下 窗框处的部分坡璃板；(3) 是位于内侧或外侧上窗框，或下窗框，或上下窗框的空气口内侧或外侧，或者位于 上述窗框内壁处框唇上的空气口内侧或外侧的滑动式阀板；(4) 是位于第(3)条所述空气口内的蝶式阀瓣。
全文摘要
在本换气空调窗的上下窗框中至少有一个框只有一个内腔，当窗扇有二层时，则在该框的至少一侧壁开空气口，在内壁开连通夹层的孔，或在与该侧毗邻的窗扇上开窗口，或在内壁设开空气口的框唇；当窗扇有三层时，则同时设至少上述任二种结构或把内腔分隔成二个左右排列的空气室，并在各室侧壁开空气口，内壁开连连通孔，以构成换气回热空气夹层；在上述各口、孔和窗口内装空气阀；同时将空调、太阳能电池、玻璃幕墙或屋顶等与该窗组合。
文档编号E06B7/02GK101187288SQ20061009200
公开日2008年5月28日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者李汉清 申请人:李汉清