一种多功能一体化节能硬卷帘窗的制作方法

本发明涉及建筑遮阳与节能窗领域，具体地说是一种多功能一体化节能硬卷帘窗。

背景技术：

硬卷帘窗是一种采取卷取方式，使由金属或塑料等硬性材质制成的帘片伸展和收回的建筑用外遮阳产品，具有保温、隔热、安全防盗、隔音降噪、防尘防风沙、防窥视等优点，是建筑节能降耗的有效措施之一。一体化硬卷帘窗是指将硬卷帘主要受力构件和传动受力装置与窗主体结构材料和窗主要部件设计、制造、组装成一体的外窗产品，将隔热保温、隔音减噪、安全防盗的多功能融为一体，节省了空间，降低了多次安装的费用，节约成本。

然而，无论是硬卷帘窗或者一体化硬卷帘窗，都存在一些缺点，如清洗困难，尤其是在高层建筑中，用户几乎无法清洗，积灰的硬卷帘窗严重影响了建筑的美观；又如，硬卷帘窗表面较多积灰时会使其反射率会降低，太阳光照射被硬卷帘吸收的热量会大大增加，从而使进入室内的热量也明显增加，增加了夏季的空调制冷能耗。

另外，在夏季硬卷帘窗经常与室内空调器一起使用，空调器运行时会产生较多的冷凝水，目前多为将冷凝水直接排放，浪费了冷凝水的冷量，现有技术还没有将空调器冷凝水与硬卷帘窗使用结合的技术。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种多功能一体化节能硬卷帘窗，将清洗硬卷帘、硬卷帘隔热与绿化植物的浇灌结合在一起应用，使节能硬卷帘窗更加美观，有效降低了夏季的空调能耗和节约了水资源。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种多功能一体化节能硬卷帘窗，包括玻璃窗和设置在所述玻璃窗外侧的硬卷帘系统，所述硬卷帘系统包括卷帘盒、传动系统、硬卷帘、运动导轨和底座，所述卷帘盒设置在玻璃窗的上方，所述硬卷帘系统还包括设置在所述卷帘盒内腔的布水器、设置在所述玻璃窗下方的储水盒、设置在所述储水盒中的水泵、用于连通所述水泵和布水器的第一水管、用于将储水盒中的水排放到室外的第二水管、设置在第二水管上的电磁阀和控制装置，所述储水盒设有进水孔，所述布水器用于清洗所述硬卷帘，所述底座采用可收集清洗硬卷帘水的u型槽，所述底座的底部和所述储水盒的顶部设有用于将底座中的水引入储水盒的通水孔，所述控制装置分别与水泵、电磁阀连接，用于控制所述水泵与电磁阀的工作。

进一步地，述硬卷帘外表面设有自清洁涂料。

进一步地，所述多功能一体化节能硬卷帘窗还包括设置在硬卷帘一侧的绿化植物。

进一步地，所述多功能一体化节能硬卷帘窗还包括设置在硬卷帘一侧的绿化植物、设置在所述绿化植物中的土壤湿度传感器、设置在卷帘盒室外侧的照度传感器和设置在硬卷帘室内侧的温度传感器，所述照度传感器用于检测室外光照强度，所述温度传感器用于检测硬卷帘室内侧空气温度，所述土壤湿度传感器用于检测绿化植物的土壤湿度；所述控制装置分别与土壤湿度传感器、照度传感器、温度传感器连接，用于根据所述室外光照强度、绿化植物的土壤湿度和硬卷帘室内侧空气温度来控制所述水泵与电磁阀的工作。

进一步地，所述控制装置具体包括：

每隔第一预设时间将绿化植物的土壤湿度分别与第一预设土壤湿度、第二预设土壤湿度进行比较，将室外光照强度与预设光照强度进行比较，将硬卷帘室内侧空气温度与预设空气温度进行比较，其中，第一预设土壤湿度大于第二预设土壤湿度；

当绿化植物的土壤湿度大于第一预设土壤湿度时，控制所述水泵与电磁阀均关闭；

当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述室外光照强度大于预设光照强度，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵打开第二预设时间，控制所述电磁阀在所述水泵打开第二预设时间后打开第三预设时间；

当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述室外光照强度小于等于预设光照强度或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵与电磁阀均关闭；

当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述室外光照强度大于预设光照强度，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵打开第二预设时间，控制所述电磁阀在所述水泵打开第二预设时间后打开第三预设时间；

当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述室外光照强度小于等于预设光照强度或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵关闭，控制所述电磁阀打开第三预设时间。

进一步地，所述控制装置具体包括监测模块、第一获取模块、第二获取模块、计算模块、确定模块、第三获取模块、比较模块、第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、第四控制模块和第五控制模块；

所述监测模块用于监测当前时间是否处于预设浇灌时间段内，其中，所述预设浇灌时间段包括第一预设浇灌时间段和处于第一预设浇灌时间段之后的第二预设浇灌时间段；

所述第一获取模块用于在当前时间处于第一预设浇灌时间段内时实时获取室外光照强度和硬卷帘室内侧空气温度；

所述第二获取模块用于将所述第一预设浇灌时间段的开始时刻的室外光照强度记为a1,将第一预设浇灌时间段的结束时刻的室外光照强度记为a2,将第一预设浇灌时间段的开始时刻的硬卷帘室内侧空气温度记为b1,将第一预设浇灌时间段的结束时刻的硬卷帘室内侧空气温度记为b2；

所述计算模块用于根据室外光照强度a1、室外光照强度a2、硬卷帘室内侧空气温度b1和硬卷帘室内侧空气温度b2计算温差变化率；

所述确定模块用于根据预设的温差变化率与水泵工作时间的对应关系确定所述温差变化率对应的水泵工作时间，将所述温差变化率对应的水泵工作时间记为第一清洗时间；

所述第三获取模块用于在当前时间处于第二预设浇灌时间段内时，获取第一预浇灌时间段确定的温差变化率和第一清洗时间，获取室外光照强度、硬卷帘室内侧空气温度和绿化植物的土壤湿度；

所述比较模块用于将所述温差变化率与与预设温差变化率进行对比，将绿化植物的土壤湿度分别与第一预设土壤湿度、第二预设土壤湿度进行比较，将硬卷帘室内侧空气温度与预设空气温度进行比较，其中，第一预设土壤湿度大于第二预设土壤湿度；

所述第一控制模块用于当绿化植物的土壤湿度大于第一预设土壤湿度时，控制所述水泵与电磁阀均关闭；

所述第二控制模块用于当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述温差变化率大于预设温差变化率，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵打开第一清洗时间，控制所述电磁阀在所述水泵打开第一清洗时间后打开第三预设时间；

所述第三控制模块当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述温差变化率度小于等于预设温差变化率或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵与电磁阀均关闭；

所述第四控制模块用于当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述温差变化率大于预设温差变化率，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵打开第一清洗时间，控制所述电磁阀17在所述水泵打开第一清洗时间后打开第三预设时间；

所述第五控制模块当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述温差变化率小于等于预设温差变化率或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵关闭，控制所述电磁阀打开第三预设时间。

进一步地，所述计算模块具体包括：

根据室外光照强度a1、室外光照强度a2、硬卷帘室内侧空气温度b1和硬卷帘室内侧空气温度b2计算温差变化率，其中，所述温差变化率x的计算公式为：

x=(b2-b1)/[(a1+a2)/2]。

进一步地，所述多功能一体化节能硬卷帘窗还包括与空调器连通的冷凝水管，所述冷凝水管的出水口设置在储水盒的内腔内。

本发明的有益效果是：

（1）通过设置与节能硬卷帘窗一体化的储水盒和设置在卷帘盒内部的布水器来清洗硬卷帘上的灰尘，使用户清洗硬卷帘更加便捷，大大增加了一体化节能硬卷帘窗的美观性；

（2）夏季时将绿化植物的浇灌、硬卷帘的清洗和硬卷帘的隔热结合在一起使用，即先将清洗硬卷帘的水同时用于硬卷帘的降温隔热，在清洗后将水用于绿化植物的浇灌，使节能硬卷帘窗更加美观，使夏季的空调能耗和外窗的用水更加节约；

（3）通过一段时间的室外光照强度与硬卷帘室内侧空气温度变化来判断硬卷帘的积灰情况，并根据硬卷帘的积灰情况来控制绿化植物的浇灌和硬卷帘的清洗，有效降低了水泵的用电能耗。

附图说明

图1为多功能一体化节能硬卷帘窗的主视结构示意图。

图2为多功能一体化节能硬卷帘窗的侧视结构示意图。

图3为控制装置的硬件连接示意图。

附图标记说明：1-卷帘盒，2-玻璃窗，3-底座，4-通水孔，5-储水盒，6-进水孔，7-照度传感器，8-传动系统，9-布水器，10-温度传感器，11-硬卷帘，12-运动导轨，13-第一水管，14-空调器，15-冷凝水管，16-水泵，17-电磁阀，18-第二水管，19-土壤湿度传感器，20-绿化植物。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细阐述。

参见图1、图2和图3，本实施例提供一种多功能一体化节能硬卷帘窗，包括玻璃窗2和设置在所述玻璃窗2外侧的硬卷帘系统，所述硬卷帘系统包括卷帘盒1、传动系统8、硬卷帘11、运动导轨12和底座3，所述卷帘盒1设置在玻璃窗2的上方。

所述硬卷帘系统还包括设置在所述卷帘盒1内腔的布水器9、设置在所述玻璃窗2下方的储水盒5、设置在所述储水盒5中的水泵16、用于连通所述水泵16和布水器9的第一水管13、用于将储水盒5中的水排放到室外的第二水管18、设置在第二水管18上的电磁阀17和控制装置。

具体地，储水盒5和卷帘盒1最好与节能硬卷帘窗一体化成型，第一水管13和第二水管18设置在硬卷帘的两侧，第一水管13最好设置在运动导轨内以不影响节能硬卷帘窗的美观性，第二水管13的进水口最好设置在储水盒5内腔的底部。

所述储水盒5设有进水孔6，所述布水器9用于清洗所述硬卷帘11，所述底座3采用可收集清洗硬卷帘11水的u型槽，所述底座3的底部和所述储水盒5的顶部设有用于将底座3中的水引入储水盒5的通水孔4，所述控制装置分别与水泵16、电磁阀17连接，用于控制所述水泵16与电磁阀17的工作。

具体地，水泵16与电磁阀17即可手动控制，也可自动控制，当水泵16打开和电磁阀17关闭时，水泵16将储水盒5中的水输送至布水器9，布水器的水冲洗硬卷帘的外表面以清洗硬卷帘上的灰尘，u型槽的底座用于收集清洗硬卷帘11水，并通过通水孔4将水重新储水盒5，如此循环，硬卷帘上的灰尘可被清洗干净，当需要排放清洗后的水时，关闭水泵16，打开电磁阀17排放储水盒5中的水，需要说明的是，硬卷帘在清洗时应完全展开（图2中位置）。

优选地，所述布水器为设有多个通水孔的布水管或设有多个滴头的布水管，其中，所述通水孔或滴头朝向硬卷帘的外表面。

为了更好地清洗硬卷帘上的灰尘，所述硬卷帘11外表面设有自清洁涂料，自清洁涂料一方面可使硬卷帘上的灰尘不容易粘附，另一方面水清洗时又更容易清洗硬卷帘上的灰尘。

为了更好地利用清洗硬卷帘上的水，有效节约水资源，所述多功能一体化节能硬卷帘窗还包括设置在硬卷帘11一侧的绿化植物20。

具体地，绿化植物20一般设置在节能硬卷帘窗的外窗，直接放置在安装在节能硬卷帘窗外侧的支架上。

为了更好了利用水资源，将清洗硬卷帘、硬卷帘隔热与绿化植物的浇灌结合在一起应用，所述多功能一体化节能硬卷帘窗还包括设置在硬卷帘一侧的绿化植物20、设置在所述绿化植物20中的土壤湿度传感器19、设置在卷帘盒1室外侧的照度传感器7和设置在硬卷帘11室内侧的温度传感器10，所述照度传感器7用于检测室外光照强度，所述温度传感器10用于检测硬卷帘室内侧空气温度，所述土壤湿度传感器19用于检测绿化植物的土壤湿度；所述控制装置分别与土壤湿度传感器19、照度传感器7、温度传感器10连接，用于根据所述室外光照强度、绿化植物的土壤湿度和硬卷帘室内侧空气温度来控制所述水泵16与电磁阀17的工作。

具体地，所述控制装置具体包括：

每隔第一预设时间将绿化植物的土壤湿度分别与第一预设土壤湿度、第二预设土壤湿度进行比较，将室外光照强度与预设光照强度进行比较，将硬卷帘室内侧空气温度与预设空气温度进行比较，其中，第一预设土壤湿度大于第二预设土壤湿度。

具体地，第一预设时间为0.5小时～3小时，第一预设土壤湿度为28%～33%，第二预设土壤湿度为18%～22%，预设光照强度为30000~100000lx，所述预设空气温度为36°c～50°c。

当绿化植物的土壤湿度大于第一预设土壤湿度时，控制所述水泵16与电磁阀17均关闭；当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述室外光照强度大于预设光照强度，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵16打开第二预设时间（在第二预设时间后关闭），控制所述电磁阀17在所述水泵16打开第二预设时间后打开第三预设时间（在第三预设时间后关闭）；

当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述室外光照强度小于等于预设光照强度或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵16与电磁阀17均关闭；当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述室外光照强度大于预设光照强度，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵16打开第二预设时间（在第二预设时间后关闭，控制所述电磁阀17在所述水泵16打开第二预设时间后打开第三预设时间（在第三预设时间后关闭）；当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述室外光照强度小于等于预设光照强度或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵16关闭，控制所述电磁阀17打开第三预设时间（在第三预设时间后关闭）。

具体地，第二预设时间为3分钟～10分钟，第三预设时间为20秒～60秒，需要说明的是，上述自动控制模式主要适用于夏季，冬季可直接采用手动控制模式。

在本发明的一个进一步的实施例中，所述控制装置具体包括监测模块、第一获取模块、第二获取模块、计算模块、确定模块、第三获取模块、比较模块、第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、第四控制模块和第五控制模块。

所述监测模块用于监测当前时间是否处于预设浇灌时间段内，其中，所述预设浇灌时间段包括第一预设浇灌时间段和处于第一预设浇灌时间段之后的第二预设浇灌时间段。

具体地，预设浇灌时间段为光照强度较大且气温较高的时间段，第一预设浇灌时间段主要用于判断硬卷帘的积灰程度，时间应尽量设置短，时长最好为2min～10min，例如，在中午时预设浇灌时间段为11:00—12:00，其中，第一预设浇灌时间段为11:00—11:05，第二预设浇灌时间段为11:05—12:00。

所述第一获取模块用于在当前时间处于第一预设浇灌时间段内时实时获取室外光照强度和硬卷帘室内侧空气温度。

所述第二获取模块用于将所述第一预设浇灌时间段的开始时刻的室外光照强度记为a1,将第一预设浇灌时间段的结束时刻的室外光照强度记为a2,将第一预设浇灌时间段的开始时刻的硬卷帘室内侧空气温度记为b1,将第一预设浇灌时间段的结束时刻的硬卷帘室内侧空气温度记为b2。

具体地，硬卷帘室内侧空气温度通过温度传感器检测，室外光照强度通过照度传感器检测，控制装置对上述不同时间点的硬卷帘室内侧空气温度与室外光照强度进行采集和存储。

所述计算模块用于根据室外光照强度a1、室外光照强度a2、硬卷帘室内侧空气温度b1和硬卷帘室内侧空气温度b2计算温差变化率。

具体地，节能硬卷帘窗的灰尘积累越多，其太阳光反射率就越多，相同太阳光照强度的太阳光照射到节能硬卷帘窗上，其反射的太阳光就越少，被节能硬卷帘窗吸收的热量就越多，硬卷帘室内侧空气温度也就越高，本实施例中创新性地通过温差变化率来判断节能硬卷帘窗的积灰情况，并根据温差变化率来控制水泵和电磁阀的操作，其中，所述温差变化率x的计算公式为：

x=(b2-b1)/[(a1+a2)/2]。

所述确定模块用于根据预设的温差变化率与水泵工作时间的对应关系确定所述温差变化率对应的水泵工作时间，将所述温差变化率对应的水泵工作时间记为第一清洗时间。

具体地，为了有效降低水泵的用电能耗，避免水泵清洗积灰不严重的节能硬卷帘窗，水泵工作时间应具体根据硬卷帘的积灰程度来确定，预设的温差变化率与水泵工作时间的对应关系可通过大量的试验分析得出，不同的温差变化率对应不同的水泵工作时间。

例如，温差变化率≥0.0003°c/lx对应水泵工作时间10分钟；0.0002°c/lx≤温差变化率<0.0003°c/lx对应水泵工作时间5分钟；温差变化率<0.0002°c/lx对应水泵工作时间2分钟。

所述第三获取模块用于在当前时间处于第二预设浇灌时间段内时，获取第一预浇灌时间段确定的温差变化率和第一清洗时间，获取室外光照强度、硬卷帘室内侧空气温度和绿化植物的土壤湿度。

具体地，温差变化率和第一清洗时间采用在第一预设浇灌时间段确定的数值，在第二预设浇灌时间段内使用时为常值，室外光照强度、硬卷帘室内侧空气温度和绿化植物的土壤湿度在第二预设浇灌时间段内使用时为通过相应的传感器实时获取的数值。

所述比较模块用于将所述温差变化率与与预设温差变化率进行对比，将绿化植物的土壤湿度分别与第一预设土壤湿度、第二预设土壤湿度进行比较，将硬卷帘室内侧空气温度与预设空气温度进行比较，其中，第一预设土壤湿度大于第二预设土壤湿度。

具体地，第一预设土壤湿度为28%～33%，第二预设土壤湿度为18%～22%，预设光照强度为30000~100000lx，所述预设空气温度为36°c～50°c。

所述第一控制模块用于当绿化植物的土壤湿度大于第一预设土壤湿度时，控制所述水泵16与电磁阀17均关闭。

所述第二控制模块用于当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述温差变化率大于预设温差变化率，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵16打开第一清洗时间（在第一清洗时间后关闭），控制所述电磁阀17在所述水泵16打开第一清洗时间后打开第三预设时间（在第三预设时间后关闭）。

所述第三控制模块当所述绿化植物的土壤湿度大于第二预设土壤湿度且小于等于第一预设土壤湿度，所述温差变化率度小于等于预设温差变化率或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵16与电磁阀17均关闭。

所述第四控制模块用于当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述温差变化率大于预设温差变化率，所述硬卷帘室内侧空气温度大于预设空气温度时，控制所述水泵16打开第一清洗时间（在第一清洗时间后关闭），控制所述电磁阀17在所述水泵16打开第一清洗时间后打开第三预设时间（在第三预设时间后关闭）。

所述第五控制模块当所述绿化植物的土壤湿度小于等于第二预设土壤湿度，所述温差变化率小于等于预设温差变化率或所述硬卷帘室内侧空气温度小于等于预设空气温度时，控制所述水泵16关闭，控制所述电磁阀17打开第三预设时间（在第三预设时间后关闭）。

具体地，第三预设时间为20秒～60秒，需要说明的是，上述自动控制模式也主要适用于夏季，冬季可直接采用手动控制模式。

为了有效利用夏季空调冷凝水的水资源和水冷量，所述多功能一体化节能硬卷帘窗还包括与空调器14连通的冷凝水管15，所述冷凝水管15的出水口设置在储水盒5的内腔内。

具体地，将空调冷凝水收集后用于清洗节能硬卷帘窗，一方面低温的空调冷凝水可进一步降低硬卷帘表面的温度，使进入室内的热量减少，有效降低夏季的空调用电能耗，另一方面还可有效减少清洗节能硬卷帘窗的水资源。

在本发明中，将通过与节能硬卷帘窗一体化的储水盒和设置在卷帘盒内部的布水器来清洗硬卷帘上的灰尘，即不影响节能硬卷帘窗的美观性，又使用户清洗硬卷帘更加便捷；同时夏季时将绿化植物的浇灌、硬卷帘的清洗和硬卷帘的隔热结合在一起使用，并根据节能硬卷帘窗的积灰情况来控制绿化植物的浇灌和硬卷帘的清洗，使节能硬卷帘窗更加美观，有效降低了夏季的空调制冷能耗和节能硬卷帘窗的清洗用水。

需要说明的是，在本发明中的硬卷帘，并不仅限于一体化硬卷帘窗，也适合应用在普通的硬卷帘窗中。

本发明的保护范围并不局限于上述描述，任何在本发明的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。