專利名稱：真空層與對流層組合型節(jié)能窗及其安裝使用方法
真空層與對流層組合型節(jié)能窗及其安裝使用方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于建筑節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種三層玻璃窗的真空層與對流層組合型節(jié)能窗及其安裝使用方法。
背景技術(shù)：
建筑能耗占全社會總能耗的四分之一左右，而夏季空調(diào)能耗與冬季采暖能耗又是其中的主要組成部分。在空調(diào)與采暖負(fù)荷中，窗具有比較強的傳熱效果。比如，在夏季室外的太陽輻射通過窗照射入室內(nèi)，增加空調(diào)冷負(fù)荷，同時室外對流熱空氣通過玻璃傳導(dǎo)至室內(nèi)，進(jìn)一步增加負(fù)荷，進(jìn)而增加耗電量；冬季室外空氣溫度低于室內(nèi)空氣，熱量通過玻璃傳導(dǎo)至室外，造成室內(nèi)熱量的損失。所以，窗的合理設(shè)計直接影響到建筑夏季隔熱、冬季保溫的效果，進(jìn)而影響到建筑能耗。
以往的節(jié)能窗，大致可分為三種類型降低輻射型，即減少夏季太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的量，缺點則是同時阻擋了冬季太陽光輻射，減少了太陽輻射對室內(nèi)采暖的補充作用；減少對流換熱型，一般為雙層玻璃，中間要么充滿空氣，要么真空，缺點是夏季無法解決夏季輻射增加室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的問題；通風(fēng)(呼吸)窗型，也為雙層玻璃，上下部設(shè)置有通風(fēng)孔，利用對流來換氣來散熱，其缺點是無法解決夾層中空氣對流換熱在夏季對室內(nèi)熱負(fù)荷的增加、 冬季對室內(nèi)冷負(fù)荷的增加問題，即夏季隔熱與冬季保溫的效果不佳。
基于以上原因，亟需發(fā)明一種綜合以上各種類型窗的優(yōu)點，又克服其缺點的新型窗，以滿足建筑節(jié)能的需求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種基于輻射、 對流、導(dǎo)熱三種傳熱方式的原理，組合輻射、對流與真空隔熱三種功能的真空層與對流層組合型節(jié)能窗。
本發(fā)明的第一個目的是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的該真空層與對流層組合型節(jié)能窗，它包括安裝于窗框上的真空夾層外側(cè)玻璃、中間玻璃、對流夾層外側(cè)玻璃，真空夾層外側(cè)玻璃與中間玻璃形成一個封閉的真空夾層，中間玻璃與對流夾層外側(cè)玻璃形成一個通風(fēng)對流層；在上窗框與真空夾層上部之間設(shè)有一個真空夾層上部通風(fēng)孔槽，孔槽外側(cè)的上窗框上設(shè)有真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；在上窗框與對流夾層外側(cè)玻璃上部之間設(shè)有一個對流夾層上部通風(fēng)孔槽，孔槽外側(cè)的上窗框上設(shè)有對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；在下窗框與對流夾層外側(cè)玻璃下部之間設(shè)有一個對流夾層下部通風(fēng)孔槽，孔槽外側(cè)的下窗框上設(shè)有對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板。
本發(fā)明的第二個目的是提供上述真空層與對流層組合型節(jié)能窗的安裝使用方法， 它包括如下內(nèi)容(1)在炎熱夏季時，將所述真空夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；關(guān)閉真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板，打開對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；(2)在春秋過渡季節(jié)時，將所述真空夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；關(guān)閉對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板，打開對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；或者，打開所有的通風(fēng)孔槽開關(guān)板；(3)在寒冷冬季時，將所述對流夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、真空夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；關(guān)閉真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板，打開對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；或者，將所述真空夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；則關(guān)閉對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板、對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板。
本發(fā)明具有如下的有益效果(1)在炎熱夏季時，既可通過對流方式減弱由于太陽輻射射入室內(nèi)產(chǎn)生的輻射負(fù)荷，又可通過真空夾層隔除室外熱空氣直接對流與導(dǎo)熱，即，減弱輻射，隔絕對流。
(2)在過渡季節(jié)時，通過太陽輻射加熱空氣對流夾層的空氣，打開上下的通風(fēng)孔槽，利用空氣熱升力進(jìn)行自然通風(fēng)，達(dá)到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的目的。
(3)在寒冷冬季時，既保持氣密性、保溫性，又利用太陽輻射加熱室內(nèi)空氣。冬季來臨時，將此窗相對于夏季安裝狀態(tài)下水平旋轉(zhuǎn)180度后，反裝在窗框上。如此安裝后，室外的冷空氣的對流及玻璃的導(dǎo)熱，都被真空層所隔絕，而太陽輻射則可透過真空層，其中的熱量被室內(nèi)空氣所吸引，達(dá)到加熱室內(nèi)空氣的功能。
(4)在寒冷季節(jié)，如果反向安裝難以實現(xiàn)或浪費人工，則可直接關(guān)閉所有通風(fēng)孔槽，達(dá)到保溫的作用。其作用類似于三層中空玻璃，只是不能利用到太陽輻射加熱室內(nèi)空氣。
(5)通過真空夾層與空氣對流夾層的組合，以及不同季節(jié)的正反安裝，達(dá)到合理利用太陽輻射的目的。


圖1是本發(fā)明實施例的側(cè)面剖視圖。
圖2是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例夏季使用時的開關(guān)狀態(tài)圖。
圖4、圖5是本發(fā)明實施例過渡季節(jié)使用時的開關(guān)狀態(tài)圖。
圖6是本發(fā)明實施例冬季反裝時的開關(guān)狀態(tài)圖。
圖7是本發(fā)明實施例冬季正裝時的開關(guān)狀態(tài)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
參見圖1、圖2，本實施例包括安裝于窗框12上的真空夾層外側(cè)玻璃1、中間玻璃 2、對流夾層外側(cè)玻璃3，真空夾層外側(cè)玻璃1與中間玻璃2形成封閉的真空夾層4，中間玻璃2與對流夾層外側(cè)玻璃3形成通風(fēng)對流層5 ；在上窗框12與真空夾層4上部之間設(shè)有真空夾層上部通風(fēng)孔槽8，孔槽8外側(cè)的上窗框12上設(shè)有真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板11 ；在上窗框12與對流夾層外側(cè)玻璃3上部之間設(shè)有對流夾層上部通風(fēng)孔槽7，孔槽7外側(cè)的上窗框12上設(shè)有對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板10 ；在下窗框12與對流夾層外側(cè)玻璃3下部之間設(shè)有對流夾層下部通風(fēng)孔槽6，孔槽6外側(cè)的下窗框12上設(shè)有對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板9。
參見圖3，在炎熱夏季時，將真空夾層外側(cè)玻璃1朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃3朝向室外安裝；關(guān)閉真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板11，打開對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板10 和對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板9。當(dāng)有太陽光照射窗戶時，首先輻射能量分為三部分，分別被對流夾層外側(cè)玻璃反射、吸收與透過；其次透過的輻射能量又被中間玻璃反射、吸收與透過。在這過程中，中間玻璃反射的能量與吸收的能量、對流夾層外側(cè)玻璃吸收的熱量，共同加熱了通風(fēng)對流層的空氣，進(jìn)而產(chǎn)生熱壓力，從對流夾層下部通風(fēng)孔槽吸入的空氣，又從對流夾層上部通風(fēng)孔槽排出。
參見圖4、圖5，在春秋過渡季節(jié)時，將真空夾層外側(cè)玻璃1朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃3朝向室外安裝；關(guān)閉對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板10，打開對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板9和真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板11 ；當(dāng)有陽光輻射時，通風(fēng)對流層中的空氣被加熱，產(chǎn)生浮升力，將室外新鮮空氣從對流夾層下部通風(fēng)孔槽吸入，從真空夾層上部通風(fēng)孔槽送入室內(nèi)，達(dá)到無動力自然通風(fēng)效果?；蛘?，打開所有的通風(fēng)孔槽開關(guān)板；此時可利用室外風(fēng)壓進(jìn)行自然通風(fēng)。
參見圖6，在寒冷冬季時，將對流夾層外側(cè)玻璃3朝向室內(nèi)、真空夾層外側(cè)玻璃1朝向室外安裝；關(guān)閉真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板11，打開對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板10 和對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板9 ；首先，真空夾層外側(cè)玻璃由室外對流所獲得的冷量無法通過真空夾層傳遞到中間玻璃，因為沒有氣體就沒有對流換熱。其次，太陽輻射能量透過真空夾層外側(cè)玻璃的能量一部分被通風(fēng)對流層中的空氣所吸引，進(jìn)而產(chǎn)生熱升力，使從對流夾層下部通風(fēng)孔槽吸入的室內(nèi)空氣，被加熱后從對流夾層上部通風(fēng)孔槽送回室內(nèi)，起到了增加室內(nèi)空氣溫度的作用。
參見圖7，在寒冷冬季時，或者，將真空夾層外側(cè)玻璃1朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃3朝向室外安裝；則關(guān)閉對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板10、對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板9和真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板11。這樣，起到三層中空玻璃窗的作用，由于設(shè)置有真空夾層，減少絕大部分對流熱損失，所以保溫效果優(yōu)異。但在這種方案中，太陽輻射對室內(nèi)空氣的溫升作用被削弱。
權(quán)利要求
1.一種真空層與對流層組合型節(jié)能窗，其特征在于它包括安裝于窗框上的真空夾層外側(cè)玻璃、中間玻璃、對流夾層外側(cè)玻璃，真空夾層外側(cè)玻璃與中間玻璃形成一個封閉的真空夾層，中間玻璃與對流夾層外側(cè)玻璃形成一個通風(fēng)對流層；在上窗框與真空夾層上部之間設(shè)有一個真空夾層上部通風(fēng)孔槽，孔槽外側(cè)的上窗框上設(shè)有真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；在上窗框與對流夾層外側(cè)玻璃上部之間設(shè)有一個對流夾層上部通風(fēng)孔槽，孔槽外側(cè)的上窗框上設(shè)有對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；在下窗框與對流夾層外側(cè)玻璃下部之間設(shè)有一個對流夾層下部通風(fēng)孔槽，孔槽外側(cè)的下窗框上設(shè)有對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板。
2.一種如權(quán)利要求1所述真空層與對流層組合型節(jié)能窗的安裝使用方法，其特征在于包括如下內(nèi)容(1)在炎熱夏季時，將所述真空夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；關(guān)閉真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板，打開對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；(2)在春秋過渡季節(jié)時，將所述真空夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；關(guān)閉對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板，打開對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；或者，打開所有的通風(fēng)孔槽開關(guān)板；(3)在寒冷冬季時，將所述對流夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、真空夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；關(guān)閉真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板，打開對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；或者，將所述真空夾層外側(cè)玻璃朝向室內(nèi)、對流夾層外側(cè)玻璃朝向室外安裝；則關(guān)閉對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板、對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板和真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種真空層與對流層組合型節(jié)能窗及其安裝使用方法。本發(fā)明包括真空夾層外側(cè)玻璃、中間玻璃、對流夾層外側(cè)玻璃、真空夾層、通風(fēng)對流層；在上窗框與真空夾層上部之間設(shè)有一個真空夾層上部通風(fēng)孔槽以及真空夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；在上窗框與對流夾層外側(cè)玻璃上部之間設(shè)有一個對流夾層上部通風(fēng)孔槽以及對流夾層上部通風(fēng)孔槽開關(guān)板；在下窗框與對流夾層外側(cè)玻璃下部之間設(shè)有一個對流夾層下部通風(fēng)孔槽以及對流夾層下部通風(fēng)孔槽開關(guān)板。本發(fā)明通過打開或關(guān)閉不同的通風(fēng)孔槽來達(dá)到室內(nèi)四季合理的輻射、對流與真空隔熱效果，以滿足建筑節(jié)能的需求。
文檔編號E06B3/58GK102518373SQ20111042608
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者張國強, 殷維, 鄒聲華, 郝小禮 申請人:湖南科技大學(xué)