[发明专利]用于可着色窗户的控制方法

说明书

本发明提供一种控制可着色窗户的着色以考虑建筑物的房间中的居住者舒适性的方法。所述可着色窗户位于所述建筑物的内部与外部之间。所述方法基于直射日光在未来时间穿过所述可着色窗户进入所述房间的穿透深度和所述房间中的空间类型来预测所述可着色窗户在所述未来时间的着色等级。所述方法也经由网络提供指令以使所述可着色窗户的着色转变为所述着色等级。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(a)要求2013年2月21日提交的标题为“CONTROL METHODFOR TINTABLE WINDOWS”的美国专利申请序号13/772,969的优先权的权益，所述申请以全文引用的方式并且出于所有目的并入本文。

技术领域

本文中公开的实施方案大体来说涉及窗户控制器和用于实现控制可着色窗户(例如，电致变色窗户)的着色和其他功能的方法的相关预测性控制逻辑。

背景技术

电致变色是材料在置于不同电子状态时(通常因经受电压变化)在光学性质上展现出可逆的电化学调节变化的现象。光学性质通常是色彩、透射率、吸光率和反射率中的一个或多个。一种熟知的电致变色材料是氧化钨(WO₃)。氧化钨是阴极电致变色材料，其中因电化学还原而发生显色转变(自透明转变成蓝色)。

可将电致变色材料并入至例如家用、商用和其它用途的窗户中。可通过引发电致变色材料的变化来改变这些窗户的色彩、透射率、吸光率和/或反射率，即，电致变色窗户是可用电子方法变深或变浅的窗户。施加至窗户的电致变色装置的小电压将使窗户变深；使电压反向会使窗户变浅。这种能力允许控制穿过窗户的光的量，且提供了电致变色窗户用作节能装置的机会。

虽然二十世纪六十年代就已发现电致变色，但是电致变色装置，且尤其电致变色窗户，仍不幸地遭受各种问题，且尽管电致变色技术、设备和制作和/或使用电致变色装置的相关方法取得了许多新近进展，但电致变色窗户尚未开始实现其全部商业潜力。

发明内容

提供用于控制电致变色窗户和其他可着色窗户至不同着色等级的转变的系统、方法和设备。一般来说，实施方案包括用于实现控制电致变色窗户或其他可着色窗户的着色等级的方法的预测性控制逻辑。通常，所述控制逻辑可在具有位于建筑物的内部与外部之间的一个或多个电致变色窗户的建筑物中使用。窗户可具有不同配置。例如，一些窗户可为办公室或大厅中的竖直窗户，且其他窗户可为走廊中的天窗。更特定来说，所公开实施方案包括预测性控制逻辑，所述预测性控制逻辑提供预测并改变一个或多个可着色窗户的着色等级以直接考虑居住者舒适性的方法。所述方法可确定未来时间的着色等级，以例如允许可着色窗户的预测转变时间。

舒适性与减少指向居住者或居住者的活动区域上的直接眩光和/或总辐射能量有关。在一些情况下，舒适性也与允许足够的自然光照进入所述区域有关。所述控制逻辑也可利用能量节约的考虑。在特定实现方式中，所述控制逻辑可包括一个或多个模块，其中所述模块中的至少一个与居住者舒适性考虑相关联。所述模块中的一个或多个也可与能量消耗有关。

在一个方面中，所述控制逻辑的一个或多个模块可确定着色等级，所述着色等级是根据在居住者或其活动区域(如，其桌子)上的直射日光或眩光基于居住者舒适性加以确定。这些模块可确定日光在特定时刻穿透至房间中多远。所述模块可接着确定适当着色等级，所述着色等级将透射将使居住者感到舒适的光等级。

在另一方面中，所述控制逻辑的一个或多个模块可修改基于居住者舒适性所确定的着色等级以便也考虑来自晴空条件下的预测辐照度的能量考虑。在这个方面中，可使着色等级变深以确保其性能至少与如地方市政当局规范或标准所规定的建筑物中所需参考窗户一样好。修改后的着色等级将在制冷时提供至少与所述参考窗户一样多的能量节省。在一些情况下，可改为使着色等级变浅以在采暖时提供能量节省。