基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，玻璃窗户具有双层玻璃且双层玻璃之间形成通风内腔，通风内腔中设置百叶装置将通风内腔隔离为内侧通风腔和外侧通风腔两个腔道；并按照夏季室内制冷通风模式和冬季室内供暖通风模式两种方式控制实现房间通风。本发明专利技术既能够将双层玻璃作为通风通道以更好满足室内新风量要求，又可以调节反射热辐射以更好地实现室内保温隔热，更高地降低室内空调能耗，还具有能够方便实现双层玻璃内部清洁等优点。

Ventilation control method of air-conditioned room based on forced draft fan and ventilation window

【技术实现步骤摘要】
基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法
本专利技术属于建筑房间通风
，具体涉及一种基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法。
技术介绍
随着人们物质生活水平的提高，人们对住宅房屋的舒适性要求越来越高。很多高档住宅房屋均会安装新风系统，对房屋内的温度和通风实现调控。同时，根据最新国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范明确规定，民用建筑房间均需要考虑一定新风量的通风设计要求，但同时因为此动作会带来室外未进行处理的空气送入房间及室内滞留的空气排到室外使得空调设备必须额外负担处理这部分空气的工作而产生相当一部分的能耗。现有的住宅房屋，一般采用安装空调进行温度控制，但空调通常不能满足新风通风要求。建筑房间要满足新风通风要求，一般需要安装新风机。新风机是一种能够对房间引入新风并进行净化处理的空气调节设备。新风机一般包括排风式新风机或送风式新风机两大类型。安装使用时，一般是房间内安装空调装置和送风式新风机联用，或者房间内安装空调装置和排风式新风机联用。房间内安装送风式新风机（简称送风机）时，依靠房间门窗缝隙排风，而安装排风式新风机（简称排风机）时，是依靠房间门窗缝隙进风。为避免功能重复，一般不会在房间内同时安装送风机和排风机。这样依靠房间门窗缝隙进风或者排风，外排空气中热能或冷能往往没能得到充分利用。同时房屋内外温差较大时，房屋窗户成为房屋内外热交换集中位置，会导致房屋内的热能或冷能从窗户位置产生较大的损耗，不利于房间整体温控能耗负荷的降低。现有技术中，还存在一些新风系统会同时具备通风、温度调节以及空气过滤，甚至湿度调节等功能。例如申请号CN201410058724.1,名称为“多功能新风机及其应用”的专利文件中公开的一种多功能新风机。又如申请号CN201611172058.X,名称为“一种多功能新风机”的专利文件中公开的一种多功能新风机。再例如专利技术人曾申请专利的CN209655509U公开的一种多功能新风机。但上述这些新风机系统，其结构较为复杂，成本较为高昂，一般在大型商场等地方场合采用，尚未在民用住宅中推广普及应用。而且这些新风机系统，仍然未能解决房屋窗户位置会成为房间保温薄弱位置，进而导致房间整体温控负荷提高的问题。目前，部分房屋窗户采用了双层玻璃设计，能够具有一定的保暖效果，但普通的通风窗户更主要的为隔音设计，其热传递屏蔽效果仍然较为有限，同时也不具备通风效果，难以在房间整体通风温控系统中产生更多的有益性。我国专利CN108193994A曾公开了一种多功能双层玻璃通风窗，包括双层玻璃、能量回收单元和自动控制单元，能够对室外新风或室内回风进行调湿、调温和净化，同时还具有遮阳及降噪功能，满足室内空气品质要求。该专利中看似将空气净化、温度调节、湿度调节等多种功能均设置在了窗户上，提高了窗户功能性，但实际上玻璃窗户有其自身屋内采光和透视屋外的功能以及安装位置、大小等要求限制，并不适合直接将空气净化、温度调节、湿度调节等功能都集成在窗户上，其对应的室内环境控制效果也远不如采用新风机和空调装置产生的效果。同时其双层玻璃内部通风后，仅仅考虑依靠静电除尘装置实现玻璃内腔的清洁，其清洁效果有限，还存在长期使用后，玻璃内腔难以清洁导致透视和采光效果变差的问题。为了解决上述问题，专利技术人还曾设计了一种双层玻璃窗户并申请了专利，专利申请号为2020201702178，其结构包括矩形的窗户边框，窗户边框内部前后间隔地竖向固定设置有双层玻璃，双层玻璃之间形成通风内腔，其特点在于，窗户边框上端还分别设置有向外连通到外侧的上部外侧风道以及向内连通到内侧的上部内侧风道，上部外侧风道、上部内侧风道和通风内腔上端相通设置且三者之间还设置有用于控制三者通断切换的上部风道切换装置；窗户边框下端还分别设置有向外连通到外侧的下部外侧风道以及向内连通到内侧的下部内侧风道，下部外侧风道、下部内侧风道和通风内腔下端相通设置且三者之间还设置有用于控制三者通断切换的下部风道切换装置。这样，该窗户可以通过上部风道切换装置和下部风道切换装置控制风道的通断和切换，以适用于不同情况的进排风需求。使其能够和送风式新风机或者排风式新风机联用，满足室内新风量要求的同时降低室内空调能耗。但该双层玻璃窗户只是简单地利用了双层玻璃作为通风道，其对室内保温和降低能耗的效果仍然较为有限，有待于进一步优化和提高。故专利技术人考虑再设计一种能够利用窗户进行通风切换控制的技术，使其能够更好地降低窗户热传递效应，提高室内保温隔热性能，降低房屋温控系统整体能耗。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够将双层玻璃作为通风通道，并使其和送风机联用实现空调房间通风控制，既能够更好地满足室内新风量要求，又可以调节反射热辐射以更好地实现室内保温隔热，更好地降低室内空调能耗的基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，房间内预先安装空调设备和送风机（即送风式新风机），房间窗户安装采用具有通风功能的玻璃窗户，玻璃窗户具有双层玻璃且双层玻璃之间形成通风内腔，其特征在于，通风内腔中设置百叶装置能将通风内腔隔离为内侧通风腔和外侧通风腔两个腔道；并按照以下运行控制模式实现房间通风；1）夏季室内制冷通风模式，此时空调设备制冷，开启送风机进风，室内压强大于室外压强，室内空气温度低于室外温度，调整百叶装置使其玻璃百叶反射侧朝向室外，同时控制玻璃窗户风道切换实现排风，控制风道使得室内空气从下部内侧风道流经玻璃夹层的外侧通风腔后从上部外侧风道流出。该过程中室内的低温空气通过玻璃夹层外排，冷却外层玻璃，降低室外热量通过玻璃窗向内传递的速率，达到降低室内冷负荷的目的；控制低温空气在玻璃之间的外侧通风腔中从下往上流动，可以更好地依靠低温空气带走外侧通风道中由于玻璃百叶反射汇聚的热量，更好地利用外排的冷空气冷却窗户玻璃。即充分利用了外排空气冷量降低了玻璃温度，再结合玻璃百叶的太阳辐射反射作用，更好地降低了外部阳光经玻璃窗户传递到室内的热量。更加具体地说，这种方式采用通风窗户代替传统的门窗留缝进行排风，能够具有以下几点优势：1）我们利用了本来就要排掉的这一部分的无用冷气来冷却玻璃，并不会增加其他能耗。2）我们通过加强室内要排掉的空气与玻璃的换热，留住了这一部分空气的冷量，通过降低了玻璃温度来降低室内负荷。达到了节能的目的。3）通过组织空气经过玻璃夹层通风内腔，此时玻璃内腔通道内空气低于室外温度，可阻挡室外高温直接传递到室内，相当于一个风幕，降低室内负荷，实现节能。4）通风窗的开口面积是固定的，相较于开窗通风不会存在开窗面积的大小不好把握的问题。5）低温空气从外侧通风腔中向外流动能够更好地带走受玻璃百叶反射汇聚于该外侧通风腔中的热量，故外排冷空气冷却结合玻璃百叶反射的综合效果，能够让窗户更好地起到阻隔室内外热量传递，对室内隔热降荷的效果。2）冬季室内供暖通风模式，此时空调设备制热供暖，送风机进风，室内压强大于室外压强，室内空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，房间内预先安装空调设备和送风机，房间窗户安装采用具有通风功能的玻璃窗户，玻璃窗户具有双层玻璃且双层玻璃之间形成通风内腔，其特征在于，通风内腔中设置百叶装置能将通风内腔隔离为内侧通风腔和外侧通风腔两个腔道；并按照以下运行控制模式实现房间通风；/n1）夏季室内制冷通风模式，此时空调设备制冷，开启送风机进风，室内压强大于室外压强，室内空气温度低于室外温度，调整百叶装置使其玻璃百叶反射侧朝向室外，同时控制玻璃窗户风道切换实现排风，控制风道使得室内空气从下部内侧风道流经玻璃夹层的外侧通风腔后从上部外侧风道流出；/n2）冬季室内供暖通风模式，此时空调设备制热供暖，送风机进风，室内压强大于室外压强，室内空气温度高于玻璃窗户温度高于室外温度，此时调整百叶装置使其玻璃百叶反射侧朝向室内，另一侧朝向室外吸收太阳光照热量，同时控制玻璃窗户风道切换实现排风，使得室内空气从下部内侧风道流经玻璃夹层的外侧通风腔后从上部外侧风道流出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，房间内预先安装空调设备和送风机，房间窗户安装采用具有通风功能的玻璃窗户，玻璃窗户具有双层玻璃且双层玻璃之间形成通风内腔，其特征在于，通风内腔中设置百叶装置能将通风内腔隔离为内侧通风腔和外侧通风腔两个腔道；并按照以下运行控制模式实现房间通风；
1）夏季室内制冷通风模式，此时空调设备制冷，开启送风机进风，室内压强大于室外压强，室内空气温度低于室外温度，调整百叶装置使其玻璃百叶反射侧朝向室外，同时控制玻璃窗户风道切换实现排风，控制风道使得室内空气从下部内侧风道流经玻璃夹层的外侧通风腔后从上部外侧风道流出；
2）冬季室内供暖通风模式，此时空调设备制热供暖，送风机进风，室内压强大于室外压强，室内空气温度高于玻璃窗户温度高于室外温度，此时调整百叶装置使其玻璃百叶反射侧朝向室内，另一侧朝向室外吸收太阳光照热量，同时控制玻璃窗户风道切换实现排风，使得室内空气从下部内侧风道流经玻璃夹层的外侧通风腔后从上部外侧风道流出。


2.如权利要求1所述的基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，其特征在于，本方法采用具有反射切换功能的通风窗户实现，所述通风窗户包括矩形的窗户边框，窗户边框内部前后间隔地竖向固定设置有双层玻璃，双层玻璃之间形成通风内腔，窗户边框上端还分别设置有向外连通到外侧的上部外侧风道以及向内连通到内侧的上部内侧风道，上部外侧风道、上部内侧风道和通风内腔上端相通设置且三者之间还设置有用于控制三者通断切换的上部风道切换装置；窗户边框下端还分别设置有向外连通到外侧的下部外侧风道以及向内连通到内侧的下部内侧风道，下部外侧风道、下部内侧风道和通风内腔下端相通设置且三者之间还设置有用于控制三者通断切换的下部风道切换装置；其中，还设置有百叶装置，百叶装置的百叶为兼具有热反射效果和透光效果的玻璃百叶，玻璃百叶旋转闭合后能够形成一个和窗户玻璃平行的百叶隔层。


3.如权利要求2所述的基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，其特征在于，所述上部风道切换装置包括上部风道切换控制用转轴，上部风道切换控制用转轴沿窗户长度方向安装在上部转轴安装腔中部，上部转轴安装腔形成于上部外侧风道、上部内侧风道和通风内腔上端交汇处位置，所述上部风道切换控制用转轴、上部转轴安装腔、上部外侧风道和上部内侧风道均为沿窗户长度方向设置的长条形，上部风道切换控制用转轴上固定设置有上部挡板连接构件，上部挡板连接构件外侧固定连接有上部风道切换挡板，上部风道切换挡板宽度大于上部外侧风道宽度、上部内侧风道宽度和通风内腔上端宽度，使得上部风道切换控制用转轴转动时可以控制上部风道切换挡板依次切换到屏蔽上部外侧风道、通风内腔上端、上部内侧风道和通风内腔上端正对的上部转轴安装腔顶部位置；上部风道切换装置还包括和上部风道切换控制用转轴相连并控制其转动的上部转轴控制机构。


4.如权利要求3所述的基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，其特征在于，所述上部转轴控制机构包括一个固定在上部风道切换控制用转轴一端端部的上部转轴控制用输出端被动斜齿轮，上部转轴控制用输出端被动斜齿轮和一个上部转轴控制用输出端主动斜齿轮啮合，所述上部转轴控制用输出端主动斜齿轮固定安装在一个竖向设置的上部转轴控制用竖轴的上端，上部转轴控制用竖轴可转动地安装在窗户边框一侧上部的竖轴安装腔内，上部转轴控制用竖轴下端固定安装有一个上部转轴控制用输入端被动斜齿轮，上部转轴控制用输入端被动斜齿轮和一个上部转轴控制用输入端主动斜齿轮啮合，所述上部转轴控制用输入端主动斜齿轮的安装轴可转动地水平向内穿出窗户边框并安装上部转轴控制用旋钮。


5.如权利要求4所述的基于送风机和通风窗户的空调房间通风控制方法，其特征在于，所述下部风道切换装置包括下部风道切换控制用转轴，下部风道切换控制用转轴沿窗户长度方向安装在下部转轴安装腔中部，下部转轴安装腔形成于下部外侧风道、下部内侧风道和通风内腔下端交汇处位置，所述下部风道切换控制用转轴、下部转轴安装腔、下部外侧风道和下部内侧风道均为沿窗户长度方向设置的长条形，下部风道切换控制用转轴上固定设置有下部挡板连接构件，下部挡板连接构件外侧固定连接有下部风道切换挡板，下部风道切换挡板宽度大于下部外侧风道宽度、下部内侧风道宽度和通风内腔下端宽度，使得下部风道切换控制用转轴转动时可以控制下部风道切换挡板依次切换到屏蔽下部外侧风道、通风内腔下端、下部内侧风道和通风内腔下端正对的下部转轴安装腔底部位置；下部风道切换装置还包括和下部风道切换控制用转轴相连并控制其转动的下部转轴控制机构；
下部外侧风道、下部内侧风道和通风内腔下端任意二者之间的连接部位在垂直于下部风道切换控制用转轴平面上的投影均为同一直径圆所在的圆弧形，使得下部转轴安装腔整体呈水平的圆柱形，所述下部风道切换挡板外侧面外凸形成和圆柱形匹配的弧形面；
所述下部转轴控制机构包括一个固定在下部风道切换控制用转轴一端端部的下部转轴控制用输出端被动斜齿轮，下部转轴控制用输出端被动斜齿轮和一个下部转轴控制用输出端主动斜齿轮啮合，所述下部转轴控制用输出端主动斜齿轮固定安装在一个竖向设置的下部转轴控制用竖轴的下端，下部转轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金华，罗炉林，路立地，段超凡，谢文进，唐茂川，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50