多功能全天候节能窗及其使用方法与流程

本发明涉及建筑窗体技术领域，是一种多功能全天候节能窗及其使用方法。

背景技术：

在全世界日益增长的能源消耗中,无论发达国家还是发展中国家,建筑能耗都是国家总能耗中比较重大的一项，窗户的热工性能优劣将极大地影响建筑的采暖、空调能耗和换气耗能。目前，建筑外窗作为被动式超低能耗建筑节能效果薄弱的部件，其能耗大约占到建筑总能耗的50~60%。窗户是建筑围护结构中热工性能最差的部位，窗户的热耗能主要是由室内外温差引起的传热耗热量，传统的多功能全天候节能窗虽有百叶遮阳和空气间层，但并未而对太阳能进行相关的应用，白白浪费了其能受到阳光照射的有利条件，依然存在能耗较大的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种多功能全天候节能窗及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有多功能全天候节能窗存在的未能对太阳能进行相关的应用，浪费了其能受到阳光照射的有利条件，能耗较大的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种多功能全天候节能窗，包括窗框、内窗体、外窗体、百叶帘、升降动力装置、止风阀和气流驱动装置，在窗框内设有呈左右间隔分布的内窗体和外窗体，在内窗体和外窗体之间设有百叶帘，百叶帘的上端设有能控制其升降的升降轴，升降轴安装在窗框上，窗框上安装有能驱动升降轴正反向转动的升降动力装置，外窗体上端与窗框上部右侧之间形成右上风口，外窗体下端与窗框下部右侧之间形成右下风口，内窗体上端与窗框上部左侧之间形成左上风口，内窗体下端与窗框下部左侧之间形成左下风口，在窗框上分别安装有能封堵右上风口、右下风口、左上风口和左下风口的止风阀，每个止风阀上均安装有能控制其转动的气流驱动装置，窗框、内窗体、外窗体与各个关闭的止风阀之间围合形成封闭的容留腔。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还可包括自动控制装置、照度传感器和温度传感器，自动控制装置内安装有控制芯片，照度传感器和温度传感器的信号输出端均与控制芯片电连接在一起，升降动力装置的开关控制模块的信号输入端均与控制芯片电连接在一起。

上述还可包括空气质量传感器和换气设备，空气质量传感器的信号输出端和换气设备的开关控制模块的信号输入端均与控制芯片电连接在一起，各个气流驱动装置的开关控制模块的信号输入端均与控制芯片电连接在一起。

上述百叶帘的上端可设有能控制其叶片角度的转向轴，转向轴安装在窗框内，窗框上安装有能驱动转向轴转向的转向动力装置。

上述转向动力装置的开关控制模块的信号输入端可与控制芯片电连接在一起。

上述止风阀可包括止风轴和弧形止风板，止风轴外侧固定安装有弧形止风板，止风轴与相应的气流驱动装置安装在一起，在窗框和对应的内窗体或外窗体上均安装有能与弧形止风板外壁贴紧在一起的密封垫层。

上述密封垫层可包括均贴紧在相应的弧形止风板外壁上的角密封垫层、中上密封垫层和中下密封垫层，内窗体右部上侧和右部下侧以及外窗体的左部上侧和左部下侧均设有呈l形的角密封垫层；对应左上部止风阀右侧位置的窗框的上部内侧设有左上立板，对应右上部止风阀左侧位置的窗框的上部内侧设有右上立板，左上立板和右上立板的下端外侧均安装有中上密封垫层，中上密封垫层呈l形或开口向上的u形；对应两个下部的止风阀之间位置的窗框的下部内侧设有中立板，中立板的上端外侧设有呈开口向下的u形的中下密封垫层。

上述对应右上风口和右下风口位置的外窗体与窗框之间以及对应左上风口和左下风口位置的内窗体与窗框之间均可安装有通风滤网。

上述内窗体可为双层玻璃窗体，外窗体为单层玻璃窗体。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述多功能全天候节能窗的使用方法，包括次序不分先后的步骤之一和步骤之二，步骤之一为在控制芯片内预设程序实现升降动力装置的自动控制，通过控制芯片控制百叶帘的升降，具体为：根据昼夜变化设置照度传感器的照度参照数值，并根据温度与百叶帘升降的需求关系设定温度传感器的帘体温度参照数值；当照度传感器的监测值小于照度参照数值时（夜间），此时无光照，不考虑对百叶帘的升降控制，根据用户需求设置常规状态，所述常规状态为下放或卷起百叶帘；当照度传感器的监测值大于照度参照数值时（白天），再通过温度传感器的监测值判定百叶帘的升降，当温度传感器的监测值大于帘体温度参照数值时（需遮光），通过控制芯片驱动升降动力装置，从而使百叶帘落下，当温度传感器的监测值小于帘体温度参照数值时（需光照），通过控制芯片驱动升降动力装置，从而使百叶帘卷起；步骤之二为在控制芯片内预置控制程序实现对气流驱动装置的自动控制，通过控制芯片控制气流方向，具体可为：根据空气变化设置空气质量传感器的空气参照数值，并根据温度与止风阀启闭的需求关系设定温度传感器的阀体温度参照数值；（1）当温度传感器的监测值大于阀体温度参照数值且空气质量传感器的监测值优于空气参照数值时，可开启右上风口和右下风口相对应的止风阀，此时热气体将从右上风口溢出至室外，同时较冷的室外空气将从右下风口进入容留腔内；（2）当温度传感器的监测值大于阀体温度参照数值且空气质量传感器的监测值劣于空气参照数值时，可开启左下风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启换气设备，此时室内的空气将通过换气设备抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过容留腔底部并从左下风口进入室内；（3）当温度传感器的监测值小于阀体温度参照数值且空气质量传感器的监测值优于空气参照数值时，可保持所有止风阀关闭，此时室内空气遵循热空气上升原理进行自流通，内窗体、外窗体和所有的止风阀共同作用可形成有效密封；（4）当温度传感器的监测值小于阀体温度参照数值且空气质量传感器的监测值劣于空气参照数值时，可开启左上风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启换气设备，此时室内的空气将通过换气设备抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过整个容留腔并从左上风口进入室内。

本发明结构合理而紧凑，通过百叶帘和止风阀共同作用，可有效利用光照，在室内温度较高时，减少光照对室温的影响，在室内温度较低时，增强光照对室温的影响，从而减少因室内温度变化而使用升温或降温设备所消耗的电量，具有良好的节能效果；通过自动控制装置、照度传感器和温度传感器可实现百叶帘升降的自动控制过程，配合空气质量传感器和换气设备可实现止风阀启闭的自动控制，操作简单，使用方便，具有省力、简便、节能的特点。

附图说明

附图1为本发明实施例一的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1的电连接框图。

附图中的编码分别为：1为窗框，2为内窗体，3为外窗体，4为百叶帘，5为升降动力装置，6为止风轴，7为气流驱动装置，8为升降轴，9为容留腔，10为自动控制装置，11为照度传感器，12为温度传感器，13为控制芯片，14为空气质量传感器，15为换气设备，16为转向轴，17为转向动力装置，18为弧形止风板，19为角密封垫层，20为中上密封垫层，21为中下密封垫层，22为左上立板，23为右上立板，24为中立板，25为通风滤网。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1、2所示，该一种多功能全天候节能窗，包括窗框1、内窗体2、外窗体3、百叶帘4、升降动力装置5、止风阀和气流驱动装置7，在窗框1内设有呈左右间隔分布的内窗体2和外窗体3，在内窗体2和外窗体3之间设有百叶帘4，百叶帘4的上端设有能控制其升降的升降轴8，升降轴8安装在窗框1上，窗框1上安装有能驱动升降轴8正反向转动的升降动力装置5，外窗体3上端与窗框1上部右侧之间形成右上风口，外窗体3下端与窗框1下部右侧之间形成右下风口，内窗体2上端与窗框1上部左侧之间形成左上风口，内窗体2下端与窗框1下部左侧之间形成左下风口，在窗框1上分别安装有能封堵右上风口、右下风口、左上风口和左下风口的止风阀，每个止风阀上均安装有能控制其转动的气流驱动装置7，窗框1、内窗体2、外窗体3与各个关闭的止风阀之间围合形成封闭的容留腔9。在使用时，将本实施例固定安装的墙体上，然后可通过升降动力装置5控制百叶帘4的升降，实现遮阳与透光两种模式切换，具体可为：在夜间无光照时，不考虑对百叶帘4的升降控制，可根据用户需求下放或卷起百叶帘4；在白天，当温度较高时，可驱动升降动力装置5使百叶帘4落下，此时可对阳光进行遮挡，有效降低光照对室温的影响，当温度较低时，通过驱动升降动力装置5使百叶帘4卷起，此时可便于阳光照射，通过光照提高室温。同时可通过气流驱动装置7控制止风阀的启闭，实现室内外空气的交换，且由于容留腔9内的空气在阳光照射下会升温，而热空气会上升，由此可实现空气的自流通；将位于容留腔9内且被光照加热的空气称为热气体，止风阀的启闭可根据室内温度及空气质量进行切换，具体可为：（1）当室内温度较高且室内空气质量较好时，可开启右上风口和右下风口相对应的止风阀，此时热气体将从右上风口溢出至室外，同时较冷的室外空气将从右下风口进入容留腔9内，在该过程中，通过空气流通可持续消耗光照热量，有效抑制光照对室内温度的影响，减少因室内温度升温而使用降温设备所消耗的电量；（2）当室内温度较高且室内空气质量较差时，可开启左下风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启室内安装的换气设备15，此时室内的空气将通过换气设备15抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过容留腔9底部并从左下风口进入室内，在该过程中，由于室外空气在进入室内时是从容留腔9的底部通过，可有效避免该空气流动对热气体的干扰，从而抑制热气体在室内外空气交换过程中对室内温度的影响，减少因室内温度升温而使用降温设备所消耗的电量；（3）当室内温度较低且室内空气质量较好时，可保持所有止风阀关闭，此时室内空气遵循热空气上升原理进行自流通，内窗体2、外窗体3和所有的止风阀共同作用可形成有效密封，该状态下，室外温度也处于较低程度，可认为光照对热气体的加热不足以抵消热气体通过外窗体3与室外空气进行热交换的热量流失，关闭所有止风阀可使本实施例具有良好的保温效果，减少因室内温度降低而使用升温设备所消耗的电量；（4）当室内温度较低且室内空气质量较差时，可开启左上风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启室内安装的换气设备15，此时室内的空气将通过换气设备15抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过整个容留腔9并从左上风口进入室内，在该过程中，室外空气将推动热气体进入室内，并在经过容留腔9时能受到光照加热，从而有效减少室内外空气交换过程中室内热量的流失，从而减少因室内温度降低而使用升温设备所消耗的电量。本实施例结构合理而紧凑，通过百叶帘4和止风阀共同作用，可有效利用光照，在室内温度较高时，减少光照对室温的影响，在室内温度较低时，增强光照对室温的影响，从而减少因室内温度变化而使用升温或降温设备所消耗的电量，具有良好的节能效果。根据需求，升降动力装置5和气流驱动装置7均可采用现有公知技术，如电机等。

可根据实际需要，对上述多功能全天候节能窗作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，还包括自动控制装置10、照度传感器11和温度传感器12，自动控制装置10内安装有控制芯片13，照度传感器11和温度传感器12的信号输出端均与控制芯片13电连接在一起，升降动力装置5的开关控制模块的信号输入端均与控制芯片13电连接在一起。在使用过程中，可通过在控制芯片13内预置控制程序实现升降动力装置5的自动控制，通过控制芯片13控制百叶帘4的升降，具体可为：根据昼夜变化设置照度传感器11的照度参照数值，并根据温度与百叶帘4升降的需求关系设定温度传感器12的帘体温度参照数值；当照度传感器11的监测值小于照度参照数值时（夜间），此时无光照，不考虑对百叶帘4的升降控制，也可根据用户需求设置常规状态，如夜间下放百叶帘4等；当照度传感器11的监测值大于照度参照数值时（白天），此时可通过温度传感器12的监测值判定百叶帘4的升降，当温度传感器12的监测值大于帘体温度参照数值时（需遮光），通过控制芯片13驱动升降动力装置5，从而使百叶帘4落下，此时可对阳光进行遮挡，有效降低光照对室温的影响，当温度传感器12的监测值小于帘体温度参照数值时（需光照），通过控制芯片13驱动升降动力装置5，从而使百叶帘4卷起，此时可便于阳光照射，通过光照提高室温。根据需求，自动控制装置10可采用现有公知技术，自动控制装置10还可包括与控制芯片13电连接在一起的显示模块或/和输入模块或/和网络模块或/和通讯模块等；控制芯片13可采用现有公知技术，如单片机、处理器、微处理器等。

如附图1、2所示，还包括空气质量传感器14和换气设备15，空气质量传感器14的信号输出端和换气设备15的开关控制模块的信号输入端均与控制芯片13电连接在一起，各个气流驱动装置7的开关控制模块的信号输入端均与控制芯片13电连接在一起。使用时，将空气质量传感器14和换气设备15均安装于室内，并使换气设备15的出风口连接至室外，并在控制芯片13内预置控制程序实现对气流驱动装置7的自动控制，由此可通过控制芯片13控制气流方向，充分利用光照，在室内温度较高时，减少光照对室温的影响，在室内温度较低时，增强光照对室温的影响，从而减少因室内温度变化而使用升温或降温设备所消耗的电量，具有良好的节能效果；具体可为：根据空气变化设置空气质量传感器14的空气参照数值，并根据温度与止风阀启闭的需求关系设定温度传感器12的阀体温度参照数值；（1）当温度传感器12的监测值大于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值优于空气参照数值时，可开启右上风口和右下风口相对应的止风阀，此时热气体将从右上风口溢出至室外，同时较冷的室外空气将从右下风口进入容留腔9内；（2）当温度传感器12的监测值大于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值劣于空气参照数值时，可开启左下风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启换气设备15，此时室内的空气将通过换气设备15抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过容留腔9底部并从左下风口进入室内；（3）当温度传感器12的监测值小于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值优于空气参照数值时，可保持所有止风阀关闭，此时室内空气遵循热空气上升原理进行自流通，内窗体2、外窗体3和所有的止风阀共同作用可形成有效密封；（4）当温度传感器12的监测值小于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值劣于空气参照数值时，可开启左上风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启换气设备15，此时室内的空气将通过换气设备15抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过整个容留腔9并从左上风口进入室内。根据需求，空气质量传感器14可采用现有公知技术，如二氧化碳浓度传感器（空气参照数值为二氧化碳浓度值）等，阀体温度参照数值与帘体温度参照数值可不同也可相同。

如附图1、2所示，百叶帘4的上端设有能控制其叶片角度的转向轴16，转向轴16安装在窗框1内，窗框1上安装有能驱动转向轴16转向的转向动力装置17。由此可通过转向动力装置17控制百叶帘4叶片的倾斜角度。

如附图1、2所示，转向动力装置17的开关控制模块的信号输入端与控制芯片13电连接在一起。在使用时，可根据经纬度对应的气候变化，参考楼层高度、楼间距、安装方位等相关参数计算出各个时段对应的光照角度，在控制芯片13内预设百叶帘4叶片的转角调节程序，使其在需要遮光时（即照度传感器11的监测值大于照度参照数值，且温度传感器12的监测值大于温度参照数值时）能提高百叶帘4叶片对光照的反射率，进一步增强遮光效果；也可通过在自动控制装置10内设置与控制芯片13电连接在一起的网络模块，通过网络模块实时获取天气信息，进而实现对转向动力装置17的控制。

如附图1、2所示，止风阀包括止风轴6和弧形止风板18，止风轴6外侧固定安装有弧形止风板18，止风轴6与相应的气流驱动装置7安装在一起，在窗框1和对应的内窗体2或外窗体3上均安装有能与弧形止风板18外壁贴紧在一起的密封垫层。由此可通过止风阀和密封垫层实现对容留腔9的密封。

如附图1、2所示，密封垫层包括均贴紧在相应的弧形止风板18外壁上的角密封垫层19、中上密封垫层20和中下密封垫层21，内窗体2右部上侧和右部下侧以及外窗体3的左部上侧和左部下侧均设有呈l形的角密封垫层19；对应左上部止风阀右侧位置的窗框1的上部内侧设有左上立板22，对应右上部止风阀左侧位置的窗框1的上部内侧设有右上立板23，左上立板22和右上立板23的下端外侧均安装有中上密封垫层20，中上密封垫层20呈l形或开口向上的u形；对应两个下部的止风阀之间位置的窗框1的下部内侧设有中立板24，中立板24的上端外侧设有呈开口向下的u形的中下密封垫层21。这样可使密封垫层的安装更加方便省力。

如附图1、2所示，对应右上风口和右下风口位置的外窗体3与窗框1之间以及对应左上风口和左下风口位置的内窗体2与窗框1之间均安装有通风滤网25。由此可通过通风滤网25对气流带动的空气进行过滤，对进入室内的空气进行过滤，从而提高室内的空气质量。

如附图1、2所示，内窗体2为双层玻璃窗体，外窗体3为单层玻璃窗体。这样可使本实施例具有良好的保温、隔热和隔音效果。

实施例二：如附图1、2所示，一种上述多功能全天候节能窗的使用方法，包括次序不分先后的步骤之一和步骤之二，步骤之一为在控制芯片13内预设程序实现升降动力装置5的自动控制，通过控制芯片13控制百叶帘4的升降，具体为：根据昼夜变化设置照度传感器11的照度参照数值，并根据温度与百叶帘4升降的需求关系设定温度传感器12的帘体温度参照数值；当照度传感器11的监测值小于照度参照数值时（夜间），此时无光照，不考虑对百叶帘4的升降控制，根据用户需求设置常规状态，所述常规状态为下放或卷起百叶帘4；当照度传感器11的监测值大于照度参照数值时（白天），再通过温度传感器12的监测值判定百叶帘4的升降，当温度传感器12的监测值大于帘体温度参照数值时（需遮光），通过控制芯片13驱动升降动力装置5，从而使百叶帘4落下，当温度传感器12的监测值小于帘体温度参照数值时（需光照），通过控制芯片13驱动升降动力装置5，从而使百叶帘4卷起；步骤之二为在控制芯片13内预置控制程序实现对气流驱动装置7的自动控制，通过控制芯片13控制气流方向，具体可为：根据空气变化设置空气质量传感器14的空气参照数值，并根据温度与止风阀启闭的需求关系设定温度传感器12的阀体温度参照数值；（1）当温度传感器12的监测值大于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值优于空气参照数值时，可开启右上风口和右下风口相对应的止风阀，此时热气体将从右上风口溢出至室外，同时较冷的室外空气将从右下风口进入容留腔9内；（2）当温度传感器12的监测值大于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值劣于空气参照数值时，可开启左下风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启换气设备15，此时室内的空气将通过换气设备15抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过容留腔9底部并从左下风口进入室内；（3）当温度传感器12的监测值小于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值优于空气参照数值时，可保持所有止风阀关闭，此时室内空气遵循热空气上升原理进行自流通，内窗体2、外窗体3和所有的止风阀共同作用可形成有效密封；（4）当温度传感器12的监测值小于阀体温度参照数值且空气质量传感器14的监测值劣于空气参照数值时，可开启左上风口和右下风口相对应的止风阀，同时开启换气设备15，此时室内的空气将通过换气设备15抽取而送至室外，室外空气将从右下风口穿过整个容留腔9并从左上风口进入室内。由此可通过百叶帘4和止风阀共同作用，有效利用光照，在室内温度较高时，减少光照对室温的影响，在室内温度较低时，增强光照对室温的影响，从而减少因室内温度变化而使用升温或降温设备所消耗的电量，具有良好的节能效果。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。