用于在外部安裝在建筑物上的百葉窗單元的制作方法
【專利摘要】一種百葉窗單元（1）用于在外部安裝在一個建筑物上。該百葉窗單元包括被安裝在一個百葉窗框架中的多個中空板條（2）。一個空氣輸入開口（20）將通風空氣遞送到該建筑物中的一個房間。一個新鮮空氣輸入系統(tǒng)包括在這些中空板條（2）中的多個空氣輸入開口（10），以及從單獨的板條到一個導(dǎo)向該空氣輸出開口（20）的共用流通道（9）的一條第一空氣流通道（8）。該百葉窗單元進一步包括流量和溫度控制裝置、一個熱交換裝置以及多個太陽能電池裝置，這些太陽能電池裝置用于產(chǎn)生電能來驅(qū)動該百葉窗中的多個電風扇電動機。
【專利說明】用于在外部安裝在建筑物上的百葉窗單元
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在外部安裝在建筑物上的百葉窗單元，該百葉窗單元包括:多個中空板條，這些中空板條被安裝到一個百葉窗框架中的框架構(gòu)件上；一個空氣輸出開口，用于將通風空氣遞送到該建筑物中的房間中；以及一個新鮮空氣輸入系統(tǒng)，用于吸收外部空氣并且將該空氣傳送到該空氣輸出開口。本發(fā)明進一步涉及一種具有多個此類百葉窗單元的建筑物。
[0002]百葉窗已經(jīng)出現(xiàn)多年，并且百葉窗用于提供遮光或隱私。使用外部單元進行通風和加熱也已經(jīng)出現(xiàn)多年。美國專利號246，626中給出早期實例。安裝在外壁上的罩殼具有一連串傾斜表面，并且玻璃被安裝在這些表面的前部上。來自室內(nèi)的空氣可循環(huán)到該罩殼的下部中，在該罩殼內(nèi)被太陽能加熱，并且在該罩殼的上端處返回到房間中。當需要新鮮的外部空氣時，可以在該罩殼的底部處打開一個新鮮空氣輸入開口。在美國專利號4，327，795中，一種類似的罩殼系統(tǒng)與百葉窗一起組合到百葉窗單元中，該百葉窗單元包括多個中空板條，這些中空板條被安裝到該百葉窗罩殼中的兩側(cè)構(gòu)件上。存在一個上部空氣輸出開口，用于將通風空氣遞送到建筑物中的房間中，并且在罩殼的底部處存在一個新鮮空氣入口，用于吸收外部空氣并且將該空氣傳送穿過該罩殼到達該空氣輸出開口。該空氣在被加熱的同時向上流動穿過該罩殼。這些中空板條具有一個中央管區(qū)段以及延伸到兩側(cè)的多個鰭狀物。該管區(qū)段的一側(cè)被打孔。在冬天，通過太陽使該罩殼變溫暖并且空氣在這些板條周圍流動來提供對空氣的加熱，并且在夏天，該罩殼提供遮光并且因此提供冷卻效果。未涉及主動冷卻。
[0003]例如在美國專利號4，301，787(其中板條被安排在威尼斯調(diào)風裝置系統(tǒng)中，并且房間空氣可以循環(huán)穿過百葉窗罩殼)和美國專利號4，655，195 (其中這些板條是垂直的，并且房間空氣可以循環(huán)穿過百葉窗罩殼)中已知了安裝在外窗內(nèi)部的相當大量的百葉窗。例如在美國專利號4，527，548 (其中房間中的輻射器用于加熱空氣)、美國專利號4，144，931 (其中在板條的管區(qū)段中水流動被用于冷卻或者加熱空氣)和專利公開DE2624646A1 (其中在板條的管區(qū)段中流動的水被加熱并且用于加熱目的)中，已知了安裝在外窗內(nèi)部的其他百葉窗整合了基于水的閉路加熱/冷卻系統(tǒng)。
[0004]現(xiàn)代建筑物高度隔熱，并且比老建筑物需要的加熱更少，但希望通風效果有所改
盡
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[0005]根據(jù)本發(fā)明，因此用于在外部安裝在建筑物上的開頭提到的其特征在于，該新鮮空氣輸入系統(tǒng)包括這些中空板條中的多個空氣輸入開口，以及從單獨的板條到一個導(dǎo)向該空氣輸出開口的共用流通道的一個第一空氣流通道。
[0006]新鮮進入空氣從建筑物外部通過中空板條中的輸入開口被汲取進來，并且被汲取到這些板條的內(nèi)部中，其中進入空氣在單獨的板條的長度方向上流動到第一空氣流通道，并且同時該進入空氣被太陽能加熱。在這些板條內(nèi)，新鮮空氣靠近該板條的內(nèi)表面，并且熱量因此被從板條壁材料有效地傳遞到空氣，從而加熱該空氣。該百葉窗單元的構(gòu)造比用于使新鮮空氣變溫暖的現(xiàn)有技術(shù)百葉窗單元簡單得多，因為對具有在板條前部中的玻璃板的罩殼沒有要求。根據(jù)本發(fā)明，新鮮空氣當在板條內(nèi)部流動時被加熱，并且這些板條可以因此完全暴露于外部空氣。從建筑角度來看，該百葉窗單元可能因此與傳統(tǒng)的百葉窗看起來一樣，在傳統(tǒng)的百葉窗中，板條和百葉窗框架是觀眾在建筑物正面的外部看到的東西。假如需要玻璃正面，那么自然可以將外部玻璃板添加到百葉窗單元上，但不需要該單元提供其功倉泛。
[0007]在一個優(yōu)選實施例中，百葉窗框架的框架構(gòu)件中的至少第一者是中空的，其中內(nèi)部形成共用流通道的一部分，并且第一空氣流通道位于單獨的板條的末端處，并且延伸到第一框架構(gòu)件的內(nèi)部。雖然可以向每一板條提供一個連接到延伸越過這些板條以作為一個共用收集管的管或管子上的出口，但是將該百葉窗框架的該框架構(gòu)件用作一個共用收集裝置會簡單得多，從而從這些板條接收新鮮空氣并且朝向空氣輸出開口部分地弓丨導(dǎo)空氣流。
[0008]在進一步的開發(fā)中，該百葉窗框架的這些框架構(gòu)件中的第二者也是中空的，并且第二空氣流通道位于單獨的板條的末端處，并且延伸到該第二框架構(gòu)件的內(nèi)部。當?shù)谝豢蚣軜?gòu)件和第二框架構(gòu)件兩者都是中空的并且在單獨的板條的任一端處存在一個空氣流通道時，那么框架構(gòu)件可以具有相同設(shè)計，但是被安裝在百葉窗框架中的鏡射位置中，并且這些板條可以具有類似成形的末端，并且以相同方式被安裝在兩個相對的框架構(gòu)件中。作為一個替代方案，這些板條可以在一端處具有第一空氣流通道，并且在另一端處完全關(guān)閉。
[0009]現(xiàn)代的高度隔熱的建筑物是非常密封的，并且沒有漏風。因此需要使空氣流出建筑物中的房間而通風，以便從房間移除CO2和氣味以及可能的熱量?？梢猿鲇诖四康膽?yīng)用分開的通風系統(tǒng)，但是這需要通風管道和其他設(shè)備，通風管道和其他設(shè)備典型地被安裝在建筑物中的層分區(qū)的單獨部分中。在一個例如執(zhí)行正常的辦公室工作的房間中，每小時需要的空氣交換應(yīng)該至少對應(yīng)于房間的容積，并且其他房間類型需要更高的空氣交換率。為了提供空氣交換，根據(jù)本發(fā)明的百葉窗單元可以包括:一個空氣排放開口，用于將空氣通道建筑物中的房間的外面；以及從該空氣排放開口到一個外部空氣排放口的一個排放通道。
[0010]在一些情形中，例如當在冬天房間未被占用時，能夠經(jīng)由百葉窗單元中的板條使房間空氣再循環(huán)以便加熱房間中的空氣可能是有利的。
[0011]在一個實施例中，該百葉窗單元包括一個流動控制裝置，該流動控制裝置穿過該空氣排放開口通道房間外面的空氣引導(dǎo)，或者穿過排放通道到達外部空氣排放口，或者穿過包括第二框架構(gòu)件的內(nèi)部的一個再循環(huán)通道。被再循環(huán)的空氣從第二框架構(gòu)件流動穿過第二空氣流通道進入多個板條中，在這些板條中，太陽發(fā)出的熱量對該空氣進行加熱。根據(jù)房間中對空氣的加熱或排放的當前需求來調(diào)節(jié)流動控制裝置。
[0012]在具有排放通道的該實施例的進一步開發(fā)中，在排放通道和共用流通道中包括一個熱交換裝置。該熱交換裝置經(jīng)由排放通道從通到房間外面的空氣提取熱量，并且在共用流通道中將熱量遞送到流向房間的新鮮空氣。該熱交換裝置可以是對流類型，例如同流換熱器。
[0013]在一個實施例中，該百葉窗單元包括多個太陽能電池裝置，用于產(chǎn)生電能來驅(qū)動百葉窗單元中的至少一個電風扇電動機。這些太陽能電池裝置減少了對電力供應(yīng)的需要。
[0014]在一個實施例中，該百葉窗單元包括一個熱能裝置，用以對空氣進行冷卻或者加熱，該熱能裝置與導(dǎo)向空氣輸出開口的共用流通道成流連接(flow connection)。該熱能裝置可以例如與一個能量儲存單元連接，并且用于在白天從陽光提取熱量并且儲存該熱量，并且在晚上使用所儲存的熱量來使通入房間中的空氣變溫暖。該熱能裝置可以替代地是吸附類型，這種類型的熱能裝置可以利用來自太陽能的多余熱量在新鮮空氣流入房間中之前對新鮮空氣進行冷卻。這樣節(jié)省了原本用于對空氣進行冷卻所花費的電力。
[0015]優(yōu)選的是，至少一些板條可以相對于這些框架構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，并且因此調(diào)整這些板條相對于太陽的傾角，進而優(yōu)化板條上的熱量流入，或者進而增加房間中的光強度，或者進而增加發(fā)電，或者實現(xiàn)這些效果的混合。
[0016]可以任選地通過向至少一些板條提供透明材料的外側(cè)壁，優(yōu)選地使得外部空氣必須在透明材料下方并且越過透明材料流動從而到達板條中的這些空氣輸入開口，來增加對空氣的加熱。
[0017]如果需要更多電力，那么可以向至少一些板條提供用于產(chǎn)生電能的太陽膜裝置。
[0018]在一個實施例中，該百葉窗單元包括:一個靜止部分，用于安裝在建筑物上；以及至少一個百葉窗框架部分，該百葉窗框架部分能夠相對于該靜止部分在靠近窗的位置與在窗前面的位置之間移動。以此方式，當希望透過窗自由觀看時，可以將百葉窗框架部分靠近窗定位?；蛘?，可以將百葉窗框架部分固定安裝在窗前部的正面上，或者靠近窗而安裝。
[0019]在一個實施例中，百葉窗單元中的風扇和控制電動機完全靠百葉窗單元所產(chǎn)生的電能來供應(yīng)。因此，百葉窗單元獨立于來自建筑物的電力供應(yīng)。
[0020]板條中的空氣輸入開口可以定位在單獨的板條上的任何地方，但一些位置確實比其他位置有優(yōu)勢。在典型的板條中，單獨的板條的兩側(cè)在上邊緣區(qū)域與下邊緣區(qū)域之間延伸。從制造觀點來看，當板條中的空氣輸入開口位于邊緣區(qū)域中的一者中時會有優(yōu)勢。這些板條典型地由薄材料制造，平坦區(qū)域中的這些薄材料可能非常容易變形。這些邊緣區(qū)域的硬度比平坦區(qū)域高，并且因此在邊緣區(qū)域中制造空氣輸入開口時，使開口周圍區(qū)域中的材料變形的風險較低。將空氣輸入開口定位在板條的邊緣區(qū)域處具有額外的優(yōu)勢，即，通過這些開口進入板條中的空氣將必須流動越過板條的平坦側(cè)的整個區(qū)域。優(yōu)選的是，空氣輸入開口位于板條的下邊緣區(qū)域中。在下邊緣區(qū)域處，將水連同空氣一起汲取進來的風險非常低，這部分是因為水趨于在重力的方向上向下行進，部分是因為材料中的邊緣或彎曲可能會導(dǎo)致水從表面被釋放，在板條在下邊緣區(qū)域中的表面材料是疏水的情況下尤其如此?？梢韵騿为毜陌鍡l提供單個空氣輸入開口，或者兩個或更多個空氣輸入開口。該至少一個空氣輸入開口可以是細長的，例如狹縫狀開口。
[0021]本發(fā)明還涉及一種在一個或多個正面上帶有多個根據(jù)本發(fā)明的上文提到的種類的百葉窗單元的建筑物，其中中央控制單元控制百葉窗單元來調(diào)節(jié)一個或多個房間中的通風、溫度和日光量。從百葉窗單元遞送通風會提供一種簡化，因為通風管道和分開的通風單元可以被最少化或避免。
[0022]該建筑物優(yōu)選地使一個或多個房間除了百葉窗單元之外不具有其他內(nèi)置加熱和/或通風系統(tǒng)。建筑物中的層高典型地是由地板到天花板的高度加上層分區(qū)的通風部分高度加上分區(qū)高度構(gòu)成。通風部分高度可以是約60cm，分區(qū)高度是15cm，并且層高是310cm。通過省卻通風部分，幾乎可以節(jié)省20%的建筑物高度。
[0023]下文參考高度示意的圖式來更詳細地描述多個實施例的實例，其中
[0024]圖1說明根據(jù)本發(fā)明的百葉窗單元的透視圖，
[0025]圖2和圖3是圖1中的百葉窗單元的第一框架構(gòu)件中的空氣流通道的兩個不同實施例；[0026]圖4a到圖4d是圖1中的百葉窗單元的板條的四個不同實施例，
[0027]圖5說明穿過圖1中的百葉窗單元的橫截面，
[0028]圖5a到圖5c是穿過圖1中的百葉窗單元的板條的三個不同實施例的橫截面，
[0029]圖6、圖7、圖9和圖15是圖1中的百葉窗單元的外殼中的內(nèi)容物的四個不同實施例，
[0030]圖8a和圖8b是在兩個不同操作狀態(tài)下觀看的圖1中的百葉窗單元的外殼中的內(nèi)容物的第五實施例的兩個說明，
[0031]圖10說明被安裝在正面上的根據(jù)本發(fā)明的百葉窗單元的正視圖，
[0032]圖11說明具有多個百葉窗單元的正面的透視圖，
[0033]圖12以豎直截面說明建筑物中在窗外具有百葉窗單元的房間，
[0034]圖13是根據(jù)本發(fā)明的百葉窗單元中的板條的部分截面圖，以及
[0035]圖14說明具有多個百葉窗單元的建筑物的正面。
[0036]百葉窗單元總體上在圖1中標示為1，并且具有一個靜止部分和一個框架部分，該框架部分具有一個第一框架構(gòu)件3和一個第二框架構(gòu)件4，這兩個框架構(gòu)件被保持平行并且被第三框架構(gòu)件5和第四框架構(gòu)件6間隔開。將被固定安裝在建筑物的正面上的一個靜止部分或外殼7可以是與第三框架構(gòu)件5分離的一個構(gòu)件，或者該外殼和該第三框架構(gòu)件可以被集成為單個構(gòu)件(圖6中說明)。細長板條2在多對相對的框架構(gòu)件之間延伸。在圖1中，板條在第一框架構(gòu)件與第二框架構(gòu)件之間水平地延伸，但這些板條同樣可以在第三框架構(gòu)件與第四框架構(gòu)件之間豎直地延伸，或者在(例如)第一框架構(gòu)件與第四框架構(gòu)件之間傾斜地延伸。
[0037]在對不同實施例的以下描述中，出于簡明起見，對于同一類型的細節(jié)使用相同的參考數(shù)字，并且僅描述相對于先前描述的實施例的差異。
[0038]這些板條可以通過若干不同方式被安裝到框架構(gòu)件上。在圖2中所說明的實施例中，這些板條被固定到框架構(gòu)件上，例如通過焊接或者膠合或者用固定件安裝，使得板條的開放端圍繞并且覆蓋在第一框架構(gòu)件3的側(cè)壁中形成的一個細長第一空氣流通道8。圖2說明此側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，并且這些板條因此被隱藏在該側(cè)壁后面，并且可以說是向下延伸到紙張中。來自中空板條內(nèi)的空氣可以流動穿過空氣流通道8并且進入第一框架構(gòu)件的內(nèi)部中，如箭頭A所說明。第一框架構(gòu)件的內(nèi)部是共用流通道9的一部分，從而收集來自這些板條的個別空氣流并且在箭頭B的方向上導(dǎo)引所得的共用空氣流。在第一框架構(gòu)件的上端處，共用流通道(例如)通過在外殼7內(nèi)被限定而繼續(xù)到空氣輸出開口 20，如(例如)圖6中所說明。
[0039]在圖3的實施例中，這些板條被安裝成使得它們可以圍繞一根軸旋轉(zhuǎn)，該軸延伸穿過多個裝配件到達單獨的板條的相對末端處的多個框架構(gòu)件。每一板條在任一末端處具有與該框架構(gòu)件連接的一個裝配件。該裝配件可以采用不同形狀，例如:一根銷，該銷被接納在框架上的一個凹部中；一根管子，該管子延伸穿過該框架構(gòu)件的該側(cè)壁，并且可以相對于該側(cè)壁旋轉(zhuǎn)；或者一根管子，該管子適合地定位在被固定在該框架構(gòu)件的該側(cè)壁中并且延伸穿過該側(cè)壁的另一根管子周圍?？諝饬魍ǖ?在中央延伸穿過該管子。這也在圖5中說明，其中空氣流通道8正延伸穿過這根延伸穿過第一框架構(gòu)件3的側(cè)壁的管子。這根管子被固定在板條2的末端中并且位于該框架構(gòu)件內(nèi)，該框架構(gòu)件具有一個哨合一個驅(qū)動件45的鏈輪44，例如帶齒條或鏈，從而能夠旋轉(zhuǎn)該管子以及該板條2，使得該板條改變相對于框架構(gòu)件的角度定位。圖13說明位于兩個不同角度位置中的板條，在上部部分中，這些板條被旋轉(zhuǎn)成比這些板條幾乎水平地面向的下部部分中更向上的面向。
[0040]這些板條具有空氣輸入開口 10。單獨的板條具有在該板條的兩個相對端14之間延伸的兩側(cè)11。
[0041]這些側(cè)11被間隔開，使得在板條內(nèi)存在中空自由容積。這些側(cè)沿著它們的縱向邊緣經(jīng)由一個上部邊緣區(qū)域12和一個下部邊緣區(qū)域13而被連接，并且板條內(nèi)的自由容積優(yōu)選地在兩個邊緣區(qū)域12、13之間延伸。然而，該板條內(nèi)的該容積可以包括剛性材料或者內(nèi)壁。圖4a到圖4d中所說明的側(cè)12是平坦的，但它們也可以彎曲，例如，彎曲到具有圖3描繪的形狀的板條2中。這些板條是細長的。在圖4a的板條中，空氣輸入開口 10是穿過下部邊緣區(qū)域13的細長狹縫，并且這些狹縫定位成離具有第一空氣流通道的末端14盡可能的遠，使得空氣必須沿著板條內(nèi)的長距離流動，并且因此流動越過白天被太陽照溫暖的那側(cè)的較大區(qū)域。該板條2可以具有兩個狹縫或者甚至僅一個狹縫，或者多于圖4a中所說明的三個狹縫。在一個實施例中，板條2具有均勻地分布在板條長度上的兩個或者三個細長狹縫。個別狹縫可以具有約2_的寬度,但是優(yōu)選地具有約1.5mm或更小的寬度，從而防止昆蟲穿過狹縫進入。在圖4b的板條中，空氣輸入開口 10是下部邊緣區(qū)域13中的多個小孔，例如鏜孔，并且這些小孔定位成離具有第一空氣流通道的末端14盡可能的遠。圖4c的板條在下部邊緣區(qū)域13中具有類似的但是沿著板條長度均勻地分布的多個小孔。在圖4d的實施例中，空氣輸入開口 10是位于板條的側(cè)11中并且沿著板條長度分布的多個小孔。這些板條可以具有其他形狀，例如圓形或者尖的下部邊緣區(qū)域。還可以將空氣輸入開口 10定位在與具有第一空氣流通道的末端相對的末端14中?？梢猿税鍡l中的其他空氣輸入開口之外在末端14中提供這樣一個開口，或者可以作為板條中的單獨空氣輸入開口而提供這樣一個開口。在于該板條中提供了單個空氣輸入開口的一個實施例中，這個開口可以典型地具有大于約1.6_的大小，例如數(shù)毫米的大小，并且為了防止昆蟲進入，可以在該開口的上游提供一個過濾器。該過濾器可以由多個板條(例如，百葉窗框架中的所有板條)共用，并且可以定位在一個通用進口開口處，使得外部空氣可以流動穿過該通用進口開口，并且經(jīng)由該過濾器沿著分布路徑向前流動到這些板條中的空氣輸入開口。作為一個實例，該通用進口開口可以位于第四框架構(gòu)件6中或者第二框架構(gòu)件4中，并且第二框架構(gòu)件4的內(nèi)部可以用作供經(jīng)過濾的外部空氣到板條中的空氣輸入開口的分布路徑。
[0042]在圖5a中說明板條的簡單實施例。在穿過板條的橫截面的右手側(cè)處在下部邊緣區(qū)域中提供一行空氣輸入開口 10，并且一個箭頭說明環(huán)境空氣被汲取穿過這些開口并且進入板條的內(nèi)部11中。在該板條內(nèi)，空氣在該板條的長度方向上朝向具有第一空氣流通道的末端流動。照耀到該板條的上側(cè)上的陽光將該上側(cè)板條的材料加熱，并且熱量通過該材料被傳輸?shù)矫嫦騼?nèi)部15的內(nèi)表面，在內(nèi)部15中對空氣進行加熱。該板條的該側(cè)可以被鋪上或具有一個黑暗表面涂層，比如涂料，從而增加對來自陽光的能量的吸收。
[0043]該板條材料可以具有比如鋁、鐵、鋼或銅等材料，從而將熱傳輸提供給該板條的內(nèi)部，或者至少面向上的側(cè)可以具有透明材料，例如剛性塑料，比如聚苯乙烯，該材料具有高于85%的穿過材料的光透射率，或者例如是玻璃?？諝饩哂邢喈?shù)偷膶?dǎo)熱率，并且因此將內(nèi)部15設(shè)計成寬度比高度大得多可以是有利的，使得在邊緣區(qū)域12、13之間的內(nèi)部距離(例如)是這些側(cè)11之間的內(nèi)部距離的至少四倍，例如在5倍到30倍的范圍內(nèi)，或者在6倍到15倍的范圍內(nèi)。
[0044]在圖5b的實施例中，該板條具有被安裝在該板條上的一個外側(cè)壁16，使得環(huán)境空氣(新鮮空氣)必須流動穿過側(cè)11與外側(cè)壁16之間的空域，從而到達空氣輸入開口 10并且流動到內(nèi)部15中。這增加了新鮮空氣在被加熱的同時必須流過的距離，并且因此增加了流過第一空氣流通道8的空氣的所得溫度。該外側(cè)壁可以具有金屬或者另一種堅固材料，但是外側(cè)壁可以替代地具有比如玻璃或聚苯乙烯或聚碳酸酯等透明材料。在后一種情況下，一方面，透明度允許陽光穿過側(cè)11并且對側(cè)11進行加熱，并且另一方面，從側(cè)11朝向壁16傳輸?shù)臒崃繉⒈槐?6反射回到側(cè)11上。因此，外側(cè)壁16不僅增加新鮮空氣的行進長度，而且還使得在給定陽光強度下側(cè)11的溫度更高，并且這兩個因素增加了對內(nèi)部15中的空氣的加熱。
[0045]在圖5c的實施例中，該板條在具有太陽膜裝置17的側(cè)11上，太陽膜裝置17例如是包括由被沉積在襯底上的光伏材料制成的光伏電池的裝置。該光伏材料可以(例如)是非晶硅、微晶硅、納米晶硅，或者比如碲化鎘、有機太陽能電池材料或染料敏化太陽能電池材料等材料。太陽膜裝置17可以被粘附到側(cè)11上，并且是柔性的，使得該裝置遵循側(cè)11的任何彎曲。太陽膜裝置17被電連接到一個消耗或者儲存電力的裝置上。在板條的該側(cè)上提供太陽膜裝置的一個優(yōu)點是面積的大小，因為板條的這些區(qū)域合計達到比窗的面積更大的面積，并且另一個優(yōu)點是板條能夠被旋轉(zhuǎn)，這使得側(cè)11面向傳入的陽光。該太陽膜裝置可以是部分透明的，并且隨后該太陽膜裝置還可以被安裝在外側(cè)壁16的外側(cè)上(圖5b中未示出)。
[0046]在圖5c中，板條的下側(cè)具有反射性表面18。覆蓋在該板條上的此反射性表面可以用于不同目的。在不需要對新鮮空氣進行加熱并且百葉窗單元將阻止光進入窗的情況下，這些板條于是可以被旋轉(zhuǎn)，使得反射性表面18面向外而抵制陽光，陽光將隨后被反射，并且同時窗后面的房間將僅接收極少的自然光。在要增加房間中的自然光的光強度的情況下，可以將百葉窗單元中的板條或者一些板條旋轉(zhuǎn)到一個位置，在該位置中，傳入的陽光被反射到具有該窗的房間中。這在圖13的上部部分中得到說明，其中板條的上部區(qū)段被定位成用于將陽光反射到房間的天花板上，并且板條的下部區(qū)段被旋轉(zhuǎn)到用于在最大程度上從陽光吸收能量的一個位置。在圖12中還說明使用板條的上部區(qū)段將陽光反射到房間的天花板上的效果?？梢钥吹綇陌鍡l反射的陽光通過窗35并且被向上引導(dǎo)到天花板上，在天花板處陽光被向下反射，從而為房間提供非常合意的溫柔照明。房間內(nèi)的光強度的因此增加，這可以使得有可能抑制人工照亮的使用，并且因此節(jié)省用于照亮房間的電力。當板條處于反射性表面面向外的一個位置中時，如果大多數(shù)或者全部陽光都被反射，那么陽光無法將任何顯著能量遞送到板條材料。如果板條上的反射性表面準許陽光中的一部分能量對板條材料進行加熱，那么自然有可能利用此能量對板條內(nèi)的空氣進行加熱。這些板條于是具有使房間中的傳入光最少化并且通過陽光對空氣進行加熱的雙重功能。
[0047]百葉窗單元I可以通過許多不同方式被配置。在下文通過對一些細節(jié)的示意說明來描述一些可能的實施例，但是其他配置是可能的。圖6涉及一個實施例，其中需要新鮮空氣供應(yīng)，并且需要從房間排出空氣，并且不需要或者僅很少需要從被排出的空氣回收熱能。第一框架構(gòu)件3與外殼7成流聯(lián)通，并且第一風扇19將新鮮空氣吸入板條的內(nèi)部15中并且向前進入共用流通道中，該新鮮空氣從第一框架構(gòu)件在箭頭B的方向上經(jīng)由第一風扇19繼續(xù)行進并且向前到達空氣輸出開口 20，新鮮空氣通過該空氣輸出開口 20被通入房間中。外殼7中的一個內(nèi)壁從共用流通道9中劃分出一條排放通道22。被排到房間中的新鮮空氣產(chǎn)生一個過壓，該過壓將排氣(通過箭頭C說明)從房間排出穿過空氣排放開口 21到達排放通道，并且向前穿過外部空氣排放口 23排出到建筑物的外部，該外部空氣排放口 23位于外殼7中。
[0048]圖7體現(xiàn)了圖6的進一步開發(fā)，其中需要從被排出的空氣回收熱能。為了將外部空氣排放口 23保持在外殼7的右上角處，排放通道22已經(jīng)被定位在共用流通道9下方，并且因此空氣輸出開口 20被定位在空氣排放開口 21上方。排放通道中的第二風扇24從房間提取空氣，并且將排氣引導(dǎo)穿過熱交換裝置25，該熱交換裝置25從排氣提取熱量并且將該熱量遞送到在共用流通道9中流動的新鮮空氣。該熱交換裝置25可以是對流類型的能量回收換熱器，例如同流換熱器。
[0049]圖8a和圖8b說明針對在需要儲存能量時(因為在一些時期手頭有過剩能量)以及在其他時期需要使用能量時的用途而適配的一個實施例。一個熱能裝置28位于導(dǎo)向兩個空氣輸出開口 20的上部的流通道中的外殼7中。
[0050]在圖8a中所說明的操作模式中，通過第一風扇19將新鮮空氣汲取穿過第一空氣進口 26進入導(dǎo)向兩個空氣輸出開口 20的下部的短流通道，而將新鮮空氣供應(yīng)到房間。在此操作模式中，短流通道在該通道的任一端處關(guān)閉。該關(guān)閉可以是永久的，例如固定的端壁，或者通過安裝閘門或者可以被控制成處于關(guān)閉位置或者開放位置的其他可操作關(guān)閉裝置而是臨時的。具有熱能裝置28的上部流通道具有可控閘門30或其他可操作關(guān)閉裝置，該可控閘門30或其他可操作關(guān)閉裝置處于開放條件以允許空氣流過熱能裝置28，從而使流繼續(xù)經(jīng)過上部空氣輸出開口 20 (該開口在閘門30開放時被控制裝置(未示出)關(guān)閉)，并且向前向下進入第二框架構(gòu)件4的內(nèi)部中，當閘門30開放時，所述內(nèi)部是再循環(huán)通道的一部分。空氣從第二框架構(gòu)件4穿過在板條的與具有空氣流通道8的末端相對的末端中的第二空氣流通道43。在單獨的板條中，因此允許空氣通過第二空氣流通道43循環(huán)進入內(nèi)部15，這通過箭頭D說明，并且通過空氣流通道8離開板條，這通過箭頭A’說明。在此操作模式中，第二空氣流通道43充當再循環(huán)通道。再循環(huán)的空氣通過熱能裝置28，在熱能裝置28處，可以在白天遞送熱量或者在晚上消耗熱量，并且位于建筑物內(nèi)的一個能量儲存單元29(例如)經(jīng)由流體流回路而與裝置28連接，該流體流回路在儲存單元29與裝置28之間輸送熱量。因此，可以在晚上在環(huán)境溫度較低時冷卻儲存單元29，或者可以在白天在環(huán)境溫度較高時對儲存單元29進行加熱。在此操作模式中，第二風扇27作為再循環(huán)風扇而操作。
[0051]在圖Sb中所說明的操作模式中，通過第二風扇24將新鮮空氣汲取穿過第二空氣進口 27進入導(dǎo)向兩個空氣輸出開口 20的上部的短流通道，而將新鮮空氣供應(yīng)到房間。閘門30是關(guān)閉的，并且空氣輸出開口中的控制裝置已經(jīng)將上部空氣輸出開口 20設(shè)定成處于開放狀態(tài)中。來自第二空氣進口 27的空氣流動穿過熱能裝置28，在熱能裝置28中，在儲存單元29在晚上已經(jīng)被冷卻的情況下空氣會被冷卻，或者在儲存單元29在白天已經(jīng)被加熱的情況下空氣會被加熱。
[0052]圖9的實施例是針對一種情形，其中在將環(huán)境空氣通入房間中之前用環(huán)境熱量來冷卻該空氣。被汲取到板條2中并且在板條2內(nèi)被加熱的空氣在箭頭A的方向上流動到第一框架構(gòu)件3中，并且在箭頭B’的方向上以共用流繼續(xù)向上進入外殼7，在外殼7中，空氣通過空氣排放開口流出外殼7 (如箭頭B’所指示)并且進入一個收集管中，該收集管從許多百葉窗單元接收被加熱的空氣，這些百葉窗單元并行地操作以將被加熱的空氣供應(yīng)給熱能裝置28的第一部分28"，該第一部分在此實施例中是建筑物中的一個設(shè)施。百葉窗單元的數(shù)目可以(例如)經(jīng)過選擇，使得穿過第一部分28〃的被加熱的空氣的流量總計為至少2000m3/h，例如5000mVh或更多。對于這些百葉窗單元來說在中央安裝的熱能裝置28的第二部分28’冷卻新鮮空氣，該新鮮空氣經(jīng)由分布管被分布到個別百葉窗單元。來自分布管的新鮮空氣通過第一空氣進口 26被通入，并且流動穿過第一風扇19，并且向前穿過空氣輸出開口 20進入房間。熱能裝置的該第一部分和該第二部分是吸附輔助式空氣冷卻系統(tǒng)的一部分。在第一部分28〃中，被加熱的空氣用于調(diào)節(jié)吸附劑，使得吸附劑通過解吸附作用而再生，并且可以經(jīng)由管道31被供應(yīng)給第二部分28’。在第二部分28’中，吸附劑通過吸附而用于冷卻流入穿過第二部分28’的新鮮空氣。熱能裝置還可以是表面吸附類型，這是對吸附的常見替代方案。
[0053]百葉窗單元被安裝在建筑物的正面上，并且外殼7可以在合適位置處被固定到正面上，例如在一個或多個窗或門上方，如圖10中所說明。靜止外殼7在此實例中具有兩個框架部分，這兩個框架部分的上端被安裝到該外殼上，并且這兩個框架部分的下端被固定件支撐。每一個框架部分可以在箭頭E的方向上滑動。左側(cè)框架部分已經(jīng)被移位到左邊，使得門是自由的并且可以被打開，而右側(cè)框架部分處于窗35的前部的一個位置中。如果房間中需要更多的光，那么可以將右側(cè)框架部分移位到右邊，到達窗是自由的一個位置。太陽能電池33被安裝在外殼上，從而產(chǎn)生電力。
[0054]建筑物的正面可以具有許多百葉窗單元1，如圖11中所說明，其中百葉窗覆蓋正面的顯著部分，因為在窗和門中存在較大的玻璃區(qū)域，或者如圖14中所說明，其中正面的顯著部分未被百葉窗單元覆蓋。因此，還可以在建筑物的建筑表現(xiàn)的設(shè)計中利用百葉窗單元。因此有可能的是，百葉窗單元被安裝在正面上的固定位置中，而不一定使窗位于百葉窗單元后面。
[0055]當板條未被固定在適當位置中，而是能夠在不同傾角之間旋轉(zhuǎn)時，可以向個別框架部分提供一個或兩個電動機37，該一個或兩個電動機用于旋轉(zhuǎn)多個板條，從而調(diào)節(jié)板條相對于太陽的傾角。當使用兩個電動機時，可以將板條分組為主要用于將光引導(dǎo)到房間中的上部群組以及用于主要對被汲取到板條中的空氣進行加熱的下部群組，參看圖13。
[0056]在圖14的實施例中，向建筑物提供一個傳感器38，該傳感器38記錄室外溫度，并且為各個房間提供一組傳感器，該組傳感器包括以下傳感器中的一個或多個:溫度傳感器、光強度傳感器、CO2傳感器以及濕度傳感器。中央控制單元42從這些傳感器接收信號并且調(diào)節(jié)這些百葉窗單元的操作?？梢栽谝粋€建筑物中有若干中央控制單元，并且將這些百葉窗單元分組為若干群組，并且隨后使單個群組與一個特定的中央控制單元相關(guān)聯(lián)。建筑物的內(nèi)部架構(gòu)決定了應(yīng)如何將這些單元分組，并且一個實例是將單個樓層上的所有百葉窗單元分組為一個群組。該控制單元可以控制百葉窗單元中的風扇，和電動機37。這些百葉窗單元還可以具有驅(qū)動裝置，用于相對于窗滑動百葉窗框架，并且在那種情況下，中央控制單元42不僅可以控制房間中的通風和溫度，而且還可以控制百葉窗的遮光效果。根據(jù)中央控制單元中的預(yù)定義的控制模式和程序來執(zhí)行對建筑物的控制。[0057]圖15說明進一步的實施例中的外殼7，該外殼7在外殼內(nèi)具有電池46，從而在晚上也有電源，或者作為從建筑物提供的外部電力的補充的電源。百葉窗單元I可以具有一個連接到上文提到的類型的一個或多個傳感器48上的控制單元47。本地控制單元向百葉窗單元或者替代地向服務(wù)于單個房間的若干百葉窗單元提供自動功能，并且由此能夠控制這單個房間內(nèi)的通風、溫度和光。
[0058]在一個建筑物上，可以將任何數(shù)目的百葉窗單元集成到共用溫度控制和通風系統(tǒng)中。該共用系統(tǒng)可以利用一個或多個中央單元來調(diào)節(jié)空氣和/或利用由百葉窗單元產(chǎn)生的熱量。該共用系統(tǒng)還可以執(zhí)行與個別百葉窗單元的操作相關(guān)的特定功能，例如冷卻空氣。
[0059]一個百葉窗單元的大小可以被設(shè)計成覆蓋多個窗，并且該百葉窗單元可以覆蓋多個窗。一個百葉窗單元還可以被設(shè)計成覆蓋靠近一個窗的一個壁區(qū)段，而不是覆蓋該窗。
[0060]上文提到的實施例可以被組合成權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的進一步的實施例，并且來自多個實施例的細節(jié)也可以被組合成權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的進一步的實施例。作為一個實例，第二框架構(gòu)件4的內(nèi)部可以與用于外部空氣的一個通用進口開口成流連接，并且該第二框架構(gòu)件的該內(nèi)部可以將外部空氣分布到單個中空板條中的第二空氣流通道43。該第二空氣流通道于是包括到該中空板條的空氣入口。這個實施例在具有昆蟲的區(qū)域中可以是有利的，因為通過通用進口開口進入的外部空氣通過穿過該開口處的中央過濾器而可以被過濾，隨后經(jīng)由框架構(gòu)件的內(nèi)部被分布到這些板條。
[0061]實例I
[0062]由具有其中邊長為6cm的正方形橫截面的三個中空框架構(gòu)件以及具有6cmX20cm的橫截面的上部框架構(gòu)件制成的一個鋁百葉窗框架被建構(gòu)成IOOcm的寬度和220cm的高度。具有8cm的寬度的中空鋁板條被安裝到該框架上。每個板條在該板條的下邊緣中具有單個狹縫。該上部框架構(gòu)件具有一個風扇。根據(jù)標準EN12975-2來執(zhí)行測試。該測試的結(jié)果呈現(xiàn)在表I中，其中該表中的每一排表示從早晨約0600時到下午約1700時的全天所記錄的值的平均值。測量地點是在位置55° 47’28〃N，12° 31’33〃E，并且是在九月和十月進行的測量。
[0063]表I
[0064]
【權(quán)利要求】
1.一種用于在外部安裝在一個建筑物上的百葉窗單兀，該百葉窗單兀包括:多個中空板條，這些中空板條被安裝到一個百葉窗框架中的多個框架構(gòu)件上；一個空氣輸出開口，用于將通風空氣遞送到該建筑物中的一個房間；以及一個新鮮空氣輸入系統(tǒng)，用于吸入外部空氣并且將該空氣傳送到該空氣輸出開口，其特征在于，該新鮮空氣輸入系統(tǒng)包括這些中空板條中的多個空氣輸入開口、以及從該單獨的板條到一個導(dǎo)向該空氣輸出開口的共用流通道的一個第一空氣流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百葉窗單元，其特征在于，該百葉窗框架的這些框架構(gòu)件中的至少第一框架構(gòu)件是中空的，其中內(nèi)部形成該共用流通道的一部分，其特征在于，該第一空氣流通道位于該單獨的板條的末端處，并且延伸到該第一框架構(gòu)件的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的百葉窗單元，其特征在于，該百葉窗框架的這些框架構(gòu)件的第二框架構(gòu)件也是中空的，并且一個第二空氣流通道位于該單獨的板條的一個末端處，并且延伸到該第二框架構(gòu)件的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，包括:一個空氣排放開口，用于將空氣通到該建筑物的房間的外面；以及從該空氣排放開口到外部空氣排放口的一條排放通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的百葉窗單元，其特征在于，包括一個流動控制裝置，該流動控制裝置將穿過該空氣排放開口通到房間外面的空氣引導(dǎo)或者穿過該排放通道到達該外部空氣排放口，或者穿過包括該第二框架構(gòu)件的內(nèi)部的一條再循環(huán)通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的百葉窗單元，其特征在于，在該排放通道和該共用流通道中包括一個熱交換裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，包括多個太陽能電池裝置，這些太陽能電池裝置用于產(chǎn)生電能來驅(qū)動該百葉窗單元中的至少一個電風扇電動機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，用以對空氣進行冷卻或者加熱的一個熱能裝置與導(dǎo)向該空氣輸出開口的共用流通道成流連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，這些板條中的至少一些可以相對于這些框架構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，并且因此調(diào)整這些板條相對于太陽的傾角。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，這些板條中的至少一些具有透明材料的一個外側(cè)壁，優(yōu)選地使得外部空氣必須在該透明材料下方并且越過該透明材料流動從而到達該板條中的這些空氣輸入開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，這些板條中的至少一些具有用于產(chǎn)生電能的多個太陽膜裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，包括:一個靜止部分，用于安裝在該建筑物上；以及至少一個百葉窗框架部分，該百葉窗框架部分能夠相對于該靜止部分在靠近該窗的一個位置與在該窗前面的一個位置之間移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，該百葉窗單元中的多個風扇和控制電動機完全是通過該百葉窗單元所產(chǎn)生的電能來供應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項所述的百葉窗單元，其特征在于，該單獨的板條的兩側(cè)在一個上邊緣區(qū)域與一個下邊緣區(qū)域之間延伸，并且該板條中的這些空氣輸入開口位于這些邊緣區(qū)域中的一個邊緣區(qū)域中，優(yōu)選位于該下邊緣區(qū)域中。
15.一種在一個或多個正面上具有多個根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項所述的百葉窗單元的建筑物，其中一個中央控制單元控制著多個百葉窗單元來調(diào)節(jié)一個或多個房間中的通風、溫度和日光量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的建筑物，其中這些房間中的一個或多個除了這些百葉窗單元之外不具有其他 內(nèi)置加熱和/或通風系統(tǒng)。
【文檔編號】E06B9/26GK103429836SQ201280012188
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月10日
【發(fā)明者】斯蒂芬·蒂萊曼 申請人:威尼蒂安太陽能公司