一種相變式節(jié)能防霧窗及窗戶防霧調(diào)控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相變式節(jié)能防霧窗及窗戶防霧調(diào)控方法，所述相變式節(jié)能防霧窗包括安裝在墻體上的內(nèi)層窗戶和外層窗戶，所述內(nèi)層窗戶和外層窗戶相互間隔設(shè)置形成氣流空腔；所述氣流空腔的上方和下方還分別設(shè)置有同時朝向室內(nèi)或室外的出風(fēng)口和進風(fēng)口，且均與所述氣流空腔相連通；還包括熱泵裝置，所述熱泵裝置包括設(shè)置在所述氣流空腔下方的冷凝器和壓縮機，設(shè)置在室外的蒸發(fā)器以及設(shè)置在冷凝器與蒸發(fā)器之間的節(jié)流閥。本發(fā)明的相變式節(jié)能防霧窗具有防霧效果較好，能夠有效緩解熱橋效應(yīng)，有利于提高建筑物的使用壽命；能耗較低，有利于提高室內(nèi)居住的熱舒適性等優(yōu)點；所述窗戶防霧調(diào)控方法能夠有效防止玻璃起霧，提高室內(nèi)居住熱舒適性。
【專利說明】
一種相變式節(jié)能防霧窗及窗戶防霧調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及房屋建筑領(lǐng)域，特別的涉及一種相變式節(jié)能防霧窗及窗戶防霧調(diào)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們的生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的舒適性要求越來越高，特別是一些高檔別墅，配備恒溫恒濕系統(tǒng)對室內(nèi)的溫度以及濕度進行智能調(diào)節(jié)。為使恒溫恒濕系統(tǒng)達到最佳效果，需要減少室外環(huán)境對室內(nèi)溫濕度的影響。然而，在現(xiàn)代建筑物中，窗戶是保溫節(jié)能的薄弱點，也是建筑高能耗的部位，有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國住宅能耗的40%是由窗戶造成的。
[0003]窗戶的主要功能是采光、通風(fēng)及觀望，為滿足上述功能要求，很多建筑的窗戶采用的玻璃面積較大，較大的熱橋部位的面積，使得室內(nèi)環(huán)境受室外環(huán)境的影響較大，容易造成冬冷夏熱的后果，由此增加供冷或供熱的能耗。
[0004]熱橋?qū)τ诮ㄖ镉兄茐淖饔?，它不但會造成房間的冷、熱負荷增加，浪費供冷、供熱的能源;還會造成高溫側(cè)即室內(nèi)側(cè)玻璃結(jié)霧、結(jié)霜、結(jié)冰，使窗戶周圍的墻壁滲水、發(fā)霉、脫落，隔熱層受潮失效，嚴(yán)重時還使結(jié)構(gòu)層受凍損壞，嚴(yán)重影響了人們正常生活。結(jié)霧是因為窗戶玻璃的溫度低于房間空氣中水蒸氣的露點溫度而產(chǎn)生的水蒸氣在玻璃表面凝結(jié)的現(xiàn)象，特別是在室內(nèi)外溫差大，空氣濕度高的條件下結(jié)霧更為嚴(yán)重。
[0005]周圍物體的表面溫度決定了人體輻射散熱的強度，在同樣的室內(nèi)空氣參數(shù)的條件下，較高的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度會增加人體的熱感，反之會增加冷感。由于窗戶的保溫一般比墻體保溫差，所以坐在窗前的人，會明顯感到身體局部受到的來自窗戶表面的冷熱輻射，這種因窗戶局部輻射造成的輻射不均勻度會使室內(nèi)人員感到不舒適。
[0006]為了解決上述問題，已經(jīng)有一些防霧窗被提出，例如公開號為CN202544700U的中國專利，通過電加熱窗戶玻璃的方法進行防霧，單純的電加熱方式十分簡單方便，也能達到防霧效果但是耗能較大。公開號為CN203755965U的中國專利，通過使用干燥劑除去空氣中水分的方法來防止窗戶結(jié)霧，但是干燥劑是易耗品，吸足了水分后如果不更換，里面含有的水分又蒸發(fā)到空氣中來，不但起不到應(yīng)有的除霧效果，反而會加重結(jié)霧現(xiàn)象，因此經(jīng)常需要頻繁更換，既麻煩又會增加額外的開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種防霧效果較好，能夠有效緩解熱橋效應(yīng);能耗較低，有利于提高室內(nèi)居住的熱舒適性的相變式節(jié)能防霧窗，以及一種能夠有效防止玻璃起霧，提高室內(nèi)居住熱舒適性的窗戶防霧調(diào)控方法。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，包括相互平行且正對地安裝在墻體上的內(nèi)層窗戶和外層窗戶，所述內(nèi)層窗戶和外層窗戶相互間隔設(shè)置形成氣流空腔;所述氣流空腔的上方設(shè)置有朝向室內(nèi)或室外的出風(fēng)口，所述氣流空腔的下方設(shè)置有與所述出風(fēng)口朝向相同的進風(fēng)口，所述出風(fēng)口和進風(fēng)口均與所述氣流空腔相連通；
還包括熱栗裝置，所述熱栗裝置包括設(shè)置在所述氣流空腔與所述進風(fēng)口相連通位置的冷凝器和壓縮機，設(shè)置在室外的蒸發(fā)器以及設(shè)置在冷凝器與蒸發(fā)器之間的節(jié)流閥；所述冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器以及壓縮機依次由制冷管道連接成閉合環(huán)路。
[0009]冬天時，將出風(fēng)口和進風(fēng)口均朝向室內(nèi)設(shè)置，一旦室外溫度低于露點溫度，啟動熱栗裝置，熱栗裝置內(nèi)的冷凝劑在蒸發(fā)器里從室外空氣中吸熱并氣化成低壓蒸氣，然后在壓縮機內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣，該高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)冷卻凝結(jié)成高壓液體從而放出熱量;從而對氣流空腔下方的空氣進行加熱，熱空氣因膨脹后密度減小而向上流動，最終使整個氣流空腔、內(nèi)層窗戶以及外層窗戶的溫度升高，避免在玻璃上結(jié)霧，有效減緩熱橋效應(yīng)造成的墻體滴水、發(fā)霉等問題，避免墻體的提前損壞，提高建筑物的使用壽命。同時，由于氣流空腔內(nèi)的熱空氣對玻璃表面進行加熱，從而降低了玻璃表面和室內(nèi)空氣的溫差，減少了冷輻射換熱，提高了室內(nèi)人員的熱舒適性。另外，熱空氣從上端的出風(fēng)口流回室內(nèi)，室內(nèi)的空氣從下端的進風(fēng)口流進氣流空腔內(nèi)。這樣，促使室內(nèi)的空氣進行內(nèi)循環(huán)，避免冬天長期關(guān)閉門窗而造成的室內(nèi)空氣混濁和不新鮮。進一步的，白天時，蒸發(fā)器能夠吸收太陽能，提高熱栗的效率，從而降低熱栗的能耗，比單純電加熱更加節(jié)能。夏天時，將出風(fēng)口和進風(fēng)口均朝向室內(nèi)設(shè)置，在氣流空腔內(nèi)的空氣吸收太陽輻射熱被加熱之后，在熱浮生力自下向上流動，隨即排出到室外，從而流動的氣流帶走了窗戶吸收的部分太陽輻射熱，并減少了玻璃和室內(nèi)的輻射及對流換熱，達到提高人體熱舒適性。窗戶中間氣流層的存在還可以有效的減少通過窗體的導(dǎo)熱，可以降低室內(nèi)空調(diào)的冷負荷，提高節(jié)能效果。
[0010]作為優(yōu)化，所述氣流空腔的上方和下方的墻體內(nèi)還分別嵌入設(shè)置有出風(fēng)箱和進風(fēng)箱，所述出風(fēng)箱和進風(fēng)箱朝向室內(nèi)的一側(cè)均與室內(nèi)墻面相平齊，所述出風(fēng)箱和進風(fēng)箱朝向室外的一側(cè)均與室外墻面相平齊;所述出風(fēng)箱的底部與所述氣流空腔相連通，所述進風(fēng)箱的頂部與所述氣流空腔相連通;所述出風(fēng)口和進風(fēng)口分別設(shè)置在所述出風(fēng)箱和進風(fēng)箱上；所述冷凝器和壓縮機均設(shè)置在所述進風(fēng)箱內(nèi)。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)，安裝前，先依照墻體厚度預(yù)制出風(fēng)箱和進風(fēng)箱，由于墻體以及窗戶均依照相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)進行施工，因此出風(fēng)箱和進風(fēng)箱可以采用批量方式制作，有利于降低生產(chǎn)成本。安裝時，只需將預(yù)制的出風(fēng)箱和進風(fēng)箱安裝在對應(yīng)的位置即可，便于施工安裝。將出風(fēng)口和進風(fēng)口分別設(shè)置在出風(fēng)箱和進風(fēng)箱上，可以減少了單獨設(shè)置的工序，減小施工量，提高施工效率；同時，預(yù)制在出風(fēng)箱或進風(fēng)箱上便于控制出風(fēng)口或進風(fēng)口的安裝質(zhì)量。
[0012]作為優(yōu)化，所述出風(fēng)口包括朝向室內(nèi)的內(nèi)出風(fēng)口和朝向室外的外出風(fēng)口；所述進風(fēng)口包括朝向室內(nèi)的內(nèi)進風(fēng)口和朝向室外的外進風(fēng)口；所述內(nèi)出風(fēng)口、外出風(fēng)口、內(nèi)進風(fēng)口以及外進風(fēng)口均具有用于控制其開閉的風(fēng)門。這樣，可以通過風(fēng)門方便的調(diào)整出風(fēng)口和進風(fēng)口的朝向，結(jié)構(gòu)簡單。
[0013]作為優(yōu)化，所述制冷管道包括連接在所述冷凝器與節(jié)流閥之間的節(jié)流閥進液管，以及連接在所述蒸發(fā)器與壓縮機之間的壓縮機吸氣管;所述節(jié)流閥進液管與壓縮機吸氣管相互貼合，且共同包覆有保溫層。壓縮機吸氣管和節(jié)流閥進液管里面制冷劑存在溫差，管內(nèi)的制冷劑會發(fā)生換熱，構(gòu)成回?zé)嵫h(huán)，使來自冷凝器的液體過冷，來自蒸發(fā)器的低溫低壓蒸氣過熱，即相當(dāng)于蒸發(fā)器吸收更多的熱量，從而提高了熱栗裝置的供熱系數(shù)。保溫材料能減少管內(nèi)制冷劑與管外空氣發(fā)生熱量交換而對熱栗裝置效率的影響。
[0014]作為優(yōu)化，所述內(nèi)層窗戶采用單層玻璃，所述外層窗戶采用low-e中空玻璃。這樣，外層窗戶采用中空玻璃，能夠降低氣流空腔與室外進行的換熱，從而提高防霧效果。內(nèi)層窗戶采用單層玻璃，能夠降低整個窗戶的成本，同時，還能夠提高窗戶的透明度，改善觀察視野。
[0015]作為優(yōu)化，還包括密閉的太陽能集熱箱，所述太陽能集熱箱固定設(shè)置在墻外側(cè)，所述蒸發(fā)器安裝在所述太陽能集熱箱內(nèi)。這樣，采用太陽能集熱箱能夠提高蒸發(fā)器對太陽能的吸收效率，提尚熱栗的效率，進一步降低能耗。
[0016]作為優(yōu)化，所述內(nèi)進風(fēng)口處還設(shè)置有微型風(fēng)扇，所述微型風(fēng)扇背離所述內(nèi)進風(fēng)口設(shè)置。這樣，室內(nèi)的空氣在微型風(fēng)扇的作用下能夠更快的進入氣流空腔，高速流動的氣流提高能冷凝器的冷凝效果，從而提高熱栗裝置的效率。
[0017]作為優(yōu)化，所述風(fēng)門為電動防水百葉風(fēng)門，包括若干水平設(shè)置的柵條，所述柵條沿豎向等距設(shè)置;所述柵條上具有沿長度方向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，所述柵條能夠繞該轉(zhuǎn)軸沿其下端向遠離風(fēng)口的方向旋轉(zhuǎn);每個所述柵條的下端均可在風(fēng)門閉合時貼靠在下方相鄰的柵條的上端上;相鄰的所述柵條之間均通過豎向設(shè)置的連桿相鉸接，所述連桿遠離所述柵條的轉(zhuǎn)軸所在的位置，所述連桿的長度與相鄰的所述柵條的距離相等;還包括用于驅(qū)動任一所述柵條旋轉(zhuǎn)的電機。
[0018]工作時，電機帶動任一柵條旋轉(zhuǎn)，由于柵條沿豎向等距設(shè)置，且相鄰的所述柵條之間均通過豎向設(shè)置的連桿相鉸接，所述連桿遠離所述柵條的轉(zhuǎn)軸所在的位置，所述連桿的長度與相鄰的所述柵條的距離相等。這樣，相鄰的所述柵條之間構(gòu)成平行四邊形結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)所有的柵條同時轉(zhuǎn)動。同時，由于每個所述柵條的下端均可在風(fēng)門閉合時貼靠在下方相鄰的柵條的上端上。使得風(fēng)門關(guān)閉后，雨水無法從百葉風(fēng)門進入對應(yīng)的風(fēng)口。這樣，采用電動防水百葉風(fēng)門更容易實現(xiàn)對風(fēng)門的控制，特別是對外進風(fēng)口和外出風(fēng)口的風(fēng)門進行控制。
[0019]作為優(yōu)化，所述內(nèi)層窗戶包括內(nèi)層固定窗框和內(nèi)層活動窗框，所述內(nèi)層活動窗框通過鉸鏈安裝在所述內(nèi)層固定窗框上，且能夠朝向室內(nèi)開啟；所述外層窗戶包括外層固定窗框和外層活動窗框，所述外層活動窗框通過鉸鏈安裝在所述外層固定窗框上，且能夠朝向室內(nèi)開啟。這樣，內(nèi)層窗戶和外層窗戶均向室內(nèi)開啟，便于對窗戶玻璃進行清潔。
[0020]一種窗戶防霧調(diào)控方法，其特征在于，包括如下步驟，a、在待調(diào)控房屋上安裝如上述的相變式節(jié)能防霧窗;b、供暖季節(jié)時，開啟內(nèi)出風(fēng)口和內(nèi)進風(fēng)口，關(guān)閉外出風(fēng)口和外進風(fēng)口； 一旦室外溫度低于露點溫度，開啟相變式節(jié)能防霧窗的熱栗裝置;具體調(diào)控時，室內(nèi)冷空氣由內(nèi)進風(fēng)口進入氣流空腔，吸收冷凝器放出的熱量變成密度較小的熱空氣在氣流空腔內(nèi)向上運動，并從內(nèi)出風(fēng)口返回室內(nèi)；冷凝器內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝成液體，流出冷凝器后的液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥后壓力下降變?yōu)闅庖簝上嗟幕旌衔镞M入蒸發(fā)器內(nèi)，吸熱后蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑蒸氣，然后被壓縮機吸入，壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，再進入冷凝器;供冷季節(jié)時，開啟外出風(fēng)口和外進風(fēng)口，關(guān)閉內(nèi)出風(fēng)口和內(nèi)進風(fēng)口；關(guān)閉相變式節(jié)能防霧窗的熱栗裝置;具體調(diào)控時，室外的空氣由外進風(fēng)口進入氣流空腔，吸收太陽輻射熱被加熱之后，在熱浮生力自下向上流動，由外出風(fēng)口排出到室外。
[0021]這樣，在供暖季節(jié)，氣流空腔內(nèi)的熱空氣使窗戶玻璃溫度升高，避免了結(jié)霧的產(chǎn)生，改善了觀察視野，提高了采光效果；同時，有效減緩熱橋效應(yīng)造成的墻體滴水、發(fā)霉等問題，避免墻體的損壞，提高建筑物的使用壽命;從而減少室內(nèi)供暖能量的損耗，提高居住的舒適性。另外，氣流空腔內(nèi)的熱空氣對玻璃表面進行加熱，降低了內(nèi)層窗戶的玻璃表面和室內(nèi)空氣的溫差，減少了冷輻射換熱，提高了室內(nèi)人員的熱舒適性。進一步的，室內(nèi)空氣與氣流空腔構(gòu)成內(nèi)循環(huán)，避免冬天長期關(guān)閉門窗而造成的室內(nèi)空氣混濁和不新鮮，有利于提高居住的舒適性。熱栗裝置的蒸發(fā)器能夠吸收白天的太陽能，提高熱栗的效率，從而降低熱栗的能耗，比單純電加熱更加節(jié)能。在供冷季節(jié)，氣流空腔內(nèi)流動的氣流帶走了窗戶吸收的部分太陽輻射熱，并減少了玻璃和室內(nèi)的輻射及對流換熱，達到提高人體熱舒適性。窗戶中間氣流層的存在還可以有效的減少通過窗體的導(dǎo)熱，可以降低室內(nèi)空調(diào)的冷負荷，提高節(jié)能效果。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:在供熱(或供冷)季節(jié)室內(nèi)外空氣存在較高溫差，當(dāng)室內(nèi)(或室外)空氣進入氣流空腔后，一定程度上阻止了室內(nèi)外的換熱，從而降低了室內(nèi)側(cè)玻璃表面與室內(nèi)人員、室內(nèi)側(cè)玻璃表面與室內(nèi)空氣的溫差，從而減小了玻璃冷表面(或熱表面)對室內(nèi)人員的冷輻射(或熱輻射)以及其與室內(nèi)空氣的對流換熱，提高了室內(nèi)人員的熱舒適性;與此同時，由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠比玻璃小，增大了室內(nèi)外熱量傳遞的熱阻，窗戶中間氣流層的存在有效的減少通過窗體的導(dǎo)熱，從而降低了室內(nèi)熱負荷(或冷負荷)；在供熱季節(jié)利用熱栗裝置對窗戶玻璃進行加熱，相當(dāng)于以太陽輻射熱能作為蒸發(fā)器的低位熱源，通過熱栗循環(huán)，從冷凝器放出的熱量包括蒸發(fā)器吸收的太陽輻射熱和壓縮機消耗的少量電能，比單純電加熱更節(jié)能，也達到了防霧的效果，解決了供熱季節(jié)窗戶熱橋現(xiàn)象造成的墻體滴水、發(fā)霉的問題，回?zé)嵫h(huán)的設(shè)計也提高了熱栗裝置的供熱系數(shù)。在供冷季節(jié)，在氣流空腔內(nèi)流動的氣流帶走了窗子吸收的部分太陽輻射熱到室外，減弱了供冷季節(jié)太陽輻射對室內(nèi)帶來的不利影響。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實施例的正視圖。
[0024]圖2為圖1中A-A線的剖視圖。
[0025]圖3為圖1中B-B線的剖視圖。
[0026]圖4為圖3中C-C線的剖視圖。
[0027]其中，1-內(nèi)層窗戶；2-外層窗戶；3-熱栗裝置;31-冷凝器;32-壓縮機;33-蒸發(fā)器；34-節(jié)流閥;35-節(jié)流閥進液管;36-壓縮機吸氣管;37-保溫層;4-氣流空腔;5-出風(fēng)口； 51-內(nèi)出風(fēng)口；52-外出風(fēng)口 ；6_進風(fēng)口；61-內(nèi)進風(fēng)口；62-外進風(fēng)口；7-出風(fēng)箱;8-進風(fēng)箱;9-太陽能集熱箱;10-微型風(fēng)扇；圖中的箭頭均表示氣體或液體的流動方向。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0029]具體實施時:如圖1?圖4所示，一種相變式節(jié)能防霧窗，包括相互平行且正對地安裝在墻體上的內(nèi)層窗戶I和外層窗戶2，所述內(nèi)層窗戶I和外層窗戶2相互間隔設(shè)置形成氣流空腔4;所述氣流空腔4的上方設(shè)置有朝向室內(nèi)或室外的出風(fēng)口 5，所述氣流空腔4的下方設(shè)置有與所述出風(fēng)口 5朝向相同的進風(fēng)口 6，所述出風(fēng)口 5和進風(fēng)口 6均與所述氣流空腔4相連通；
還包括熱栗裝置3，所述熱栗裝置3包括設(shè)置在所述氣流空腔4與所述進風(fēng)口 6相連通位置的冷凝器31和壓縮機32，設(shè)置在室外的蒸發(fā)器33以及設(shè)置在冷凝器31與蒸發(fā)器33之間的節(jié)流閥34;所述冷凝器31、節(jié)流閥34、蒸發(fā)器33以及壓縮機32依次由制冷管道連接成閉合環(huán)路。
[0030]冬天時，將出風(fēng)口和進風(fēng)口均朝向室內(nèi)設(shè)置，一旦室外溫度低于露點溫度，啟動熱栗裝置，熱栗裝置內(nèi)的冷凝劑在蒸發(fā)器里從室外空氣中吸熱并氣化成低壓蒸氣，然后在壓縮機內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣，該高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)冷卻凝結(jié)成高壓液體從而放出熱量;從而對氣流空腔下方的空氣進行加熱，熱空氣因膨脹后密度減小而向上流動，最終使整個氣流空腔、內(nèi)層窗戶以及外層窗戶的溫度升高，避免在玻璃上結(jié)霧，有效減緩熱橋效應(yīng)造成的墻體滴水、發(fā)霉等問題，避免墻體的提前損壞，提高建筑物的使用壽命。同時，由于氣流空腔內(nèi)的熱空氣對玻璃表面進行加熱，從而降低了玻璃表面和室內(nèi)空氣的溫差，減少了冷輻射換熱，提高了室內(nèi)人員的熱舒適性。另外，熱空氣從上端的出風(fēng)口流回室內(nèi)，室內(nèi)的空氣從下端的進風(fēng)口流進氣流空腔內(nèi)。這樣，促使室內(nèi)的空氣進行內(nèi)循環(huán)，避免冬天長期關(guān)閉門窗而造成的室內(nèi)空氣混濁和不新鮮。進一步的，白天時，蒸發(fā)器能夠吸收太陽能，提高熱栗的效率，從而降低熱栗的能耗，比單純電加熱更加節(jié)能。夏天時，將出風(fēng)口和進風(fēng)口均朝向室內(nèi)設(shè)置，在氣流空腔內(nèi)的空氣吸收太陽輻射熱被加熱之后，在熱浮生力自下向上流動，隨即排出到室外，從而流動的氣流帶走了窗戶吸收的部分太陽輻射熱，并減少了玻璃和室內(nèi)的輻射及對流換熱，達到提高人體熱舒適性。窗戶中間氣流層的存在還可以有效的減少通過窗體的導(dǎo)熱，可以降低室內(nèi)空調(diào)的冷負荷，提高節(jié)能效果。
[0031]具體實施時，所述內(nèi)層窗戶I和外層窗戶2之間的間隔為100?150mm。所述壓縮機32為微型轉(zhuǎn)子壓縮機，所述節(jié)流閥34為毛細管，所述熱栗裝置3所采用的制冷劑宜為R134a，R-600a、R290等，這類制冷劑有利于回?zé)嵫h(huán)。
[0032]其中，所述氣流空腔4的上方和下方的墻體內(nèi)還分別嵌入設(shè)置有出風(fēng)箱7和進風(fēng)箱8，所述出風(fēng)箱7和進風(fēng)箱8朝向室內(nèi)的一側(cè)均與室內(nèi)墻面相平齊，所述出風(fēng)箱7和進風(fēng)箱8朝向室外的一側(cè)均與室外墻面相平齊;所述出風(fēng)箱7的底部與所述氣流空腔4相連通，所述進風(fēng)箱8的頂部與所述氣流空腔4相連通;所述出風(fēng)口 5和進風(fēng)口 6分別設(shè)置在所述出風(fēng)箱7和進風(fēng)箱8上。
[0033]采用上述結(jié)構(gòu)，安裝前，先依照墻體厚度預(yù)制出風(fēng)箱和進風(fēng)箱，由于墻體以及窗戶均依照相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)進行施工，因此出風(fēng)箱和進風(fēng)箱可以采用批量方式制作，有利于降低生產(chǎn)成本。安裝時，只需將預(yù)制的出風(fēng)箱和進風(fēng)箱安裝在對應(yīng)的位置即可，便于施工安裝。將出風(fēng)口和進風(fēng)口分別設(shè)置在出風(fēng)箱和進風(fēng)箱上，可以減少了單獨設(shè)置的工序，減小施工量，提高施工效率；同時，預(yù)制在出風(fēng)箱或進風(fēng)箱上便于控制出風(fēng)口或進風(fēng)口的安裝質(zhì)量。
[0034]所述冷凝器31和壓縮機32均設(shè)置在所述進風(fēng)箱8內(nèi)，所述壓縮機32底部設(shè)置有隔振墊。這樣，安裝較方便，同時，隔振墊能夠減小壓縮機震動帶來的噪聲。
[0035]其中，所述出風(fēng)口5包括朝向室內(nèi)的內(nèi)出風(fēng)口51和朝向室外的外出風(fēng)口52;所述進風(fēng)口 6包括朝向室內(nèi)的內(nèi)進風(fēng)口 61和朝向室外的外進風(fēng)口 62;所述內(nèi)出風(fēng)口 51、外出風(fēng)口52、內(nèi)進風(fēng)口61以及外進風(fēng)口62均具有用于控制其開閉的風(fēng)門。這樣，可以通過風(fēng)門方便的調(diào)整出風(fēng)口和進風(fēng)口的朝向，結(jié)構(gòu)簡單。
[0036]其中，所述制冷管道包括連接在所述冷凝器31與節(jié)流閥34之間的節(jié)流閥進液管35，以及連接在所述蒸發(fā)器33與壓縮機32之間的壓縮機吸氣管36;所述節(jié)流閥進液管35與壓縮機吸氣管36相互貼合，且共同包覆有保溫層37。這樣，因為壓縮機吸氣管36和節(jié)流閥進液管35里面制冷劑存在溫差，管內(nèi)的制冷劑會發(fā)生換熱，構(gòu)成回?zé)嵫h(huán)，使來自冷凝器31的液體過冷，來自蒸發(fā)器33的低溫低壓蒸氣過熱，即相當(dāng)于蒸發(fā)器33吸收更多的熱量，從而提高了熱栗裝置3的供熱系數(shù)。保溫材料能減少管內(nèi)制冷劑與管外空氣發(fā)生熱量交換而對熱栗裝置效率的影響。
[0037]其中，所述內(nèi)層窗戶I采用單層玻璃，所述外層窗戶2采用low-e中空玻璃。這樣，夕卜層窗戶采用中空玻璃，能夠降低氣流空腔與室外進行的換熱，從而提高防霧效果。內(nèi)層窗戶采用單層玻璃，能夠降低整個窗戶的成本，同時，還能夠提高窗戶的透明度，改善觀察視野。
[0038]其中，還包括密閉的太陽能集熱箱9，所述太陽能集熱箱9通過支架固定設(shè)置在墻外側(cè)，所述蒸發(fā)器33安裝在所述太陽能集熱箱9內(nèi)。這樣，采用太陽能集熱箱能夠提高蒸發(fā)器對太陽能的吸收效率，提高熱栗的效率，進一步降低能耗。
[0039]具體實施時，所述太陽能集熱箱9的底部以及靠近墻體的一側(cè)采用真空絕熱板制作，且內(nèi)側(cè)涂有吸熱涂層，其他各側(cè)均采用中空玻璃制作。采用上述結(jié)構(gòu)，能夠保證各個方向的太陽光都能照射到吸熱涂層上，而吸熱涂層能夠提高太陽能的轉(zhuǎn)化率。真空絕熱板以及中空玻璃都能夠提高太陽能集熱箱的保溫性能，從而提升太陽能的利用率。
[0040]其中，所述內(nèi)進風(fēng)口 61處還設(shè)置有微型風(fēng)扇10，所述微型風(fēng)扇10位于所述進風(fēng)箱8內(nèi)，且背離所述內(nèi)進風(fēng)口 61設(shè)置。這樣，室內(nèi)的空氣在微型風(fēng)扇的作用下進入進風(fēng)箱，高速流動的氣流提高能冷凝器31的冷凝效果，從而提高熱栗裝置3的效率。
[0041]其中，所述風(fēng)門為可電動調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)與升降的電動防水百葉風(fēng)門，包括若干水平設(shè)置的柵條，所述柵條沿豎向等距設(shè)置;所述柵條上具有沿長度方向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，所述柵條能夠繞該轉(zhuǎn)軸沿其下端向遠離風(fēng)口的方向旋轉(zhuǎn);每個所述柵條的下端均可在風(fēng)門閉合時貼靠在下方相鄰的柵條的上端上;相鄰的所述柵條之間均通過豎向設(shè)置的連桿相鉸接，所述連桿遠離所述柵條的轉(zhuǎn)軸所在的位置，所述連桿的長度與相鄰的所述柵條的距離相等;還包括用于驅(qū)動任一所述柵條旋轉(zhuǎn)的電機。
[0042]工作時，電機帶動任一柵條旋轉(zhuǎn)，由于柵條沿豎向等距設(shè)置，且相鄰的所述柵條之間均通過豎向設(shè)置的連桿相鉸接，所述連桿遠離所述柵條的轉(zhuǎn)軸所在的位置，所述連桿的長度與相鄰的所述柵條的距離相等。這樣，相鄰的所述柵條之間構(gòu)成平行四邊形結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)所有的柵條同時轉(zhuǎn)動。同時，由于每個所述柵條的下端均可在風(fēng)門閉合時貼靠在下方相鄰的柵條的上端上。使得風(fēng)門關(guān)閉后，雨水無法從百葉風(fēng)門進入對應(yīng)的風(fēng)口。這樣，采用電動防水百葉風(fēng)門更容易實現(xiàn)對風(fēng)門的控制，特別是對外進風(fēng)口和外出風(fēng)口的風(fēng)門進行控制。
[0043]其中，所述內(nèi)層窗戶I包括內(nèi)層固定窗框和內(nèi)層活動窗框，所述內(nèi)層活動窗框通過鉸鏈安裝在所述內(nèi)層固定窗框上，且能夠朝向室內(nèi)開啟;所述外層窗戶2包括外層固定窗框和外層活動窗框，所述外層活動窗框通過鉸鏈安裝在所述外層固定窗框上，且能夠朝向室內(nèi)開啟。所述內(nèi)層活動窗框上的鉸鏈與外層活動窗框上的鉸鏈位于同一端，所述內(nèi)層活動窗框與外層活動窗框遠離鉸鏈的一端均安裝有朝室內(nèi)設(shè)置的把手，便于窗戶的開啟和關(guān)閉。這樣，內(nèi)層窗戶和外層窗戶均向室內(nèi)開啟，便于對窗戶玻璃進行清潔。
[0044]電動防雨百葉風(fēng)口、熱栗裝置3以及微型風(fēng)扇10均通過電控系統(tǒng)進行控制;所述電控系統(tǒng)還包括設(shè)置在室內(nèi)的室內(nèi)露點溫度傳感器、控制器，以及設(shè)置在室外的室外干球溫度傳感器。具體實施時，設(shè)置在室內(nèi)的室內(nèi)露點溫度傳感器，以及設(shè)置在室外的室外干球溫度傳感器，分別對室內(nèi)露點溫度和室外干球溫度進行檢測，然后將溫度信號送到電控系統(tǒng)的控制器。一旦室內(nèi)室外溫差過大，比如溫差大于10°C等，同時室外干球溫度低于室內(nèi)露點溫度，電控系統(tǒng)的控制器輸出控制信號驅(qū)動相應(yīng)的電機使外進風(fēng)口 62和外出風(fēng)口 52的電動防雨百葉風(fēng)口關(guān)閉，內(nèi)進風(fēng)口 61和內(nèi)出風(fēng)口 51的電動防雨百葉風(fēng)口開啟，同時啟動微型風(fēng)扇10以及熱栗裝置3工作。一旦室內(nèi)室外溫差過大，比如溫差大于10°C等，同時室外溫度超過設(shè)定溫度，比如35°C等，電控系統(tǒng)的控制器驅(qū)動相應(yīng)的電機使外進風(fēng)口 62和外出風(fēng)口 52的電動防雨百葉風(fēng)口開啟，內(nèi)進風(fēng)口 61和內(nèi)出風(fēng)口 51的電動防雨百葉風(fēng)口關(guān)閉，同時關(guān)閉微型風(fēng)扇10以及熱栗裝置3。這樣，可以實現(xiàn)對整個防霧窗的智能控制。
[0045]具體實施時，本防霧窗按照以下方式進行工作:供暖季節(jié)運行時，室內(nèi)露點溫度傳感器和室外干球溫度傳感器將測得溫度信號送到電控系統(tǒng)的控制器，當(dāng)室外干球溫度低于室內(nèi)露點溫度時，控制器輸出控制信號驅(qū)動相應(yīng)的電機使外進風(fēng)口 62和外出風(fēng)口 52的電動防雨百葉風(fēng)口關(guān)閉，內(nèi)進風(fēng)口 61和內(nèi)出風(fēng)口 51的電動防雨百葉風(fēng)口開啟，同時啟動微型風(fēng)扇10以及熱栗裝置3工作。室內(nèi)空氣在微型風(fēng)扇10的作用下進入進風(fēng)箱8，冷凝器內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑向空氣放熱，空氣被加熱后密度減小向上流動，進入窗戶的氣流空腔4，放熱后冷凝器內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝成液體;流出冷凝器后的液態(tài)制冷劑被壓縮機吸氣管內(nèi)低溫氣態(tài)制冷劑進一步間接冷卻;然后進入毛細管，經(jīng)過毛細管后的制冷劑壓力下降，變?yōu)闅庖簝上嗟幕旌衔?氣液兩相的混合物再進入蒸發(fā)器，吸收太陽能集熱箱9內(nèi)熱空氣的熱量，吸熱后蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑蒸氣;來自蒸發(fā)器的低溫低壓氣態(tài)制冷劑被節(jié)流閥進液管35內(nèi)高溫液態(tài)制冷劑過熱，然后被微型轉(zhuǎn)子壓縮機吸入，壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，最后排至冷凝器;從氣流空腔4內(nèi)出來的熱空氣又重新進入室內(nèi)，如此循環(huán)。
[0046]本發(fā)明在供熱季節(jié)具有以下優(yōu)點:a.當(dāng)進風(fēng)箱8出來的熱空氣進入氣流空腔后，在微型風(fēng)扇的作用下自下向上流動，隨即進入室內(nèi)。熱空氣在氣流空腔內(nèi)向上流動的同時對室內(nèi)側(cè)玻璃表面進行加熱，室內(nèi)側(cè)玻璃表面升溫后，降低了室內(nèi)側(cè)玻璃表面與室內(nèi)人員、室內(nèi)側(cè)玻璃表面與室內(nèi)空氣的溫差，從而減小了玻璃冷表面對室內(nèi)人員的冷輻射以及其與室內(nèi)空氣的對流換熱，提高了室內(nèi)人員的熱舒適性；同時室內(nèi)側(cè)玻璃表面得到加熱也起到了防霧的效果，解決了供熱季節(jié)窗戶熱橋現(xiàn)象造成的墻體滴水、發(fā)霉的問題。b.因為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠小于玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)，因此窗戶中間氣流層的存在，增大了室內(nèi)外熱量傳遞的熱阻，可以有效的減少通過窗體的導(dǎo)熱進入室內(nèi)的冷量，從而降低了室內(nèi)熱負荷。c.利用熱栗裝置對窗戶玻璃進行加熱，以太陽輻射熱能作為蒸發(fā)器的低位熱源，通過熱栗循環(huán)，從冷凝器放出的熱量包括蒸發(fā)器吸收的太陽輻射熱和壓縮機消耗的少量電能，比單純電加熱防霧更節(jié)能。d.壓縮機吸氣管和節(jié)流閥進液管捆綁后，管內(nèi)的制冷劑會發(fā)生換熱，成回?zé)嵫h(huán)，使來自冷凝器的液體過冷，來自蒸發(fā)器的低溫低壓蒸氣過熱，即相當(dāng)于蒸發(fā)器吸收更多的熱量，從而提高了熱栗裝置的供熱系數(shù)。
[0047]供冷季節(jié)運行時，室內(nèi)露點溫度傳感器和室外干球溫度傳感器將測得溫度信號送到電控系統(tǒng)的控制器，當(dāng)室外干球溫度低于室內(nèi)露點溫度時，控制器輸出控制信號驅(qū)動相應(yīng)的電機使外進風(fēng)口62和外出風(fēng)口52的電動防雨百葉風(fēng)口開啟，內(nèi)進風(fēng)口61和內(nèi)出風(fēng)口51的電動防雨百葉風(fēng)口關(guān)閉，同時關(guān)閉微型風(fēng)扇10以及熱栗裝置3。供冷季節(jié)窗戶玻璃受到太陽輻射后，溫度升高，會加熱氣流空腔4內(nèi)的空氣，在氣流空腔4內(nèi)的空氣與玻璃發(fā)生對流換熱被加熱之后，在熱浮生力作用下自下向上流動，隨即排出到室外。
[0048]本發(fā)明在供冷季節(jié)具有以下優(yōu)點:a.供冷季節(jié)窗戶玻璃受到太陽輻射，溫度升高，會加熱氣流空腔內(nèi)的空氣，在氣流空腔內(nèi)的空氣與玻璃發(fā)生對流換熱被加熱之后，在熱浮生力作用下自下向上流動，隨即排出到室外。從而流動的氣流帶走了玻璃吸收的部分太陽輻射熱，從而降低了室內(nèi)側(cè)玻璃表面與室內(nèi)人員、室內(nèi)側(cè)玻璃表面與室內(nèi)空氣的溫差，從而減小了玻璃熱表面對室內(nèi)人員的熱輻射以及其與室內(nèi)空氣的對流換熱，提高了室內(nèi)人員的熱舒適性。b.流動的氣流帶走了窗子吸收的部分太陽輻射熱的同時，不僅提高了室內(nèi)的舒適度，還減少了由于太陽輻射進入室內(nèi)的熱量，從而降低室內(nèi)冷負荷。c.由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠小于玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)，因此窗戶中間氣流層的存在，增大了室內(nèi)外熱量傳遞的熱阻，可以有效的減少通過窗體的導(dǎo)熱進入室內(nèi)的熱量，進一步降低了室內(nèi)冷負荷。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，包括相互平行且正對地安裝在墻體上的內(nèi)層窗戶(I)和外層窗戶(2)，所述內(nèi)層窗戶(I)和外層窗戶(2)相互間隔設(shè)置形成氣流空腔(4);所述氣流空腔(4)的上方設(shè)置有朝向室內(nèi)或室外的出風(fēng)口(5)，所述氣流空腔(4)的下方設(shè)置有與所述出風(fēng)口(5)朝向相同的進風(fēng)口(6)，所述出風(fēng)口(5)和進風(fēng)口(6)均與所述氣流空腔(4)相連通； 還包括熱栗裝置(3)，所述熱栗裝置(3)包括設(shè)置在所述氣流空腔(4)與所述進風(fēng)口(6)相連通位置的冷凝器(31)和壓縮機(32)，設(shè)置在室外的蒸發(fā)器(33)以及設(shè)置在冷凝器(31)與蒸發(fā)器(33)之間的節(jié)流閥(34);所述冷凝器(31)、節(jié)流閥(34)、蒸發(fā)器(33)以及壓縮機(32)依次由制冷管道連接成閉合環(huán)路。2.如權(quán)利要求1所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述氣流空腔(4)的上方和下方的墻體內(nèi)還分別嵌入設(shè)置有出風(fēng)箱(7)和進風(fēng)箱(8)，所述出風(fēng)箱(7)和進風(fēng)箱(8)朝向室內(nèi)的一側(cè)均與室內(nèi)墻面相平齊，所述出風(fēng)箱(7)和進風(fēng)箱(8)朝向室外的一側(cè)均與室外墻面相平齊;所述出風(fēng)箱(7)的底部與所述氣流空腔(4)相連通，所述進風(fēng)箱(8)的頂部與所述氣流空腔(4)相連通;所述出風(fēng)口(5)和進風(fēng)口(6)分別設(shè)置在所述出風(fēng)箱(7)和進風(fēng)箱(8)上；所述冷凝器(31)和壓縮機(32)均設(shè)置在所述進風(fēng)箱(8)內(nèi)。3.如權(quán)利要求1所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述出風(fēng)口(5)包括朝向室內(nèi)的內(nèi)出風(fēng)口(51)和朝向室外的外出風(fēng)口(52);所述進風(fēng)口(6)包括朝向室內(nèi)的內(nèi)進風(fēng)口(61)和朝向室外的外進風(fēng)口(62);所述內(nèi)出風(fēng)口(51)、外出風(fēng)口(52)、內(nèi)進風(fēng)口(61)以及外進風(fēng)口(62)均具有用于控制其開閉的風(fēng)門。4.如權(quán)利要求1所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述制冷管道包括連接在所述冷凝器(31)與節(jié)流閥(34)之間的節(jié)流閥進液管(35)，以及連接在所述蒸發(fā)器(33)與壓縮機(32)之間的壓縮機吸氣管(36);所述節(jié)流閥進液管(35)與壓縮機吸氣管(36)相互貼合，且共同包覆有保溫層(37)。5.如權(quán)利要求1所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述內(nèi)層窗戶(I)采用單層玻璃，所述外層窗戶(2)采用low-e中空玻璃。6.如權(quán)利要求1所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，還包括密閉的太陽能集熱箱(9)，所述太陽能集熱箱(9)固定設(shè)置在墻外側(cè)，所述蒸發(fā)器(33)安裝在所述太陽能集熱箱(9)內(nèi)。7.如權(quán)利要求3所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述內(nèi)進風(fēng)口(61)處還設(shè)置有微型風(fēng)扇(10)，所述微型風(fēng)扇(10)背離所述內(nèi)進風(fēng)口(61)設(shè)置。8.如權(quán)利要求3所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述風(fēng)門為電動防水百葉風(fēng)門，包括若干水平設(shè)置的柵條，所述柵條沿豎向等距設(shè)置;所述柵條上具有沿長度方向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，所述柵條能夠繞該轉(zhuǎn)軸沿其下端向遠離風(fēng)口的方向旋轉(zhuǎn);每個所述柵條的下端均可在風(fēng)門閉合時貼靠在下方相鄰的柵條的上端上;相鄰的所述柵條之間均通過豎向設(shè)置的連桿相鉸接，所述連桿遠離所述柵條的轉(zhuǎn)軸所在的位置，所述連桿的長度與相鄰的所述柵條的距離相等;還包括用于驅(qū)動任一所述柵條旋轉(zhuǎn)的電機。9.如權(quán)利要求1所述的相變式節(jié)能防霧窗，其特征在于，所述內(nèi)層窗戶(I)包括內(nèi)層固定窗框和內(nèi)層活動窗框，所述內(nèi)層活動窗框通過鉸鏈安裝在所述內(nèi)層固定窗框上，且能夠朝向室內(nèi)開啟；所述外層窗戶(2)包括外層固定窗框和外層活動窗框，所述外層活動窗框通過鉸鏈安裝在所述外層固定窗框上，且能夠朝向室內(nèi)開啟。10.—種窗戶防霧調(diào)控方法，其特征在于，包括如下步驟，a、在待調(diào)控房屋上安裝如權(quán)利要求3所述的相變式節(jié)能防霧窗;b、供暖季節(jié)時，開啟內(nèi)出風(fēng)口和內(nèi)進風(fēng)口，關(guān)閉外出風(fēng)口和外進風(fēng)口；開啟相變式節(jié)能防霧窗的熱栗裝置;具體調(diào)控時，室內(nèi)冷空氣由內(nèi)進風(fēng)口進入氣流空腔，吸收冷凝器放出的熱量變成密度較小的熱空氣在氣流空腔內(nèi)向上運動，并從內(nèi)出風(fēng)口返回室內(nèi)；冷凝器內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑放熱后冷凝成液體，流出冷凝器后的液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥后壓力下降變?yōu)闅庖簝上嗟幕旌衔镞M入蒸發(fā)器內(nèi)，吸熱后蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑蒸氣，然后被壓縮機吸入，壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，再進入冷凝器;供冷季節(jié)時，開啟外出風(fēng)口和外進風(fēng)口，關(guān)閉內(nèi)出風(fēng)口和內(nèi)進風(fēng)口；關(guān)閉相變式節(jié)能防霧窗的熱栗裝置;具體調(diào)控時，室外的空氣由外進風(fēng)口進入氣流空腔，吸收太陽輻射熱被加熱之后，在熱浮生力自下向上流動，由外出風(fēng)口排出到室外。
【文檔編號】F25B30/02GK105863472SQ201610233498
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】串禾, 劉紅, 江春雨, 陳思成
【申請人】重慶大學(xué)