CN108211618B - 太阳能光伏窗式雾霾净化器 - Google Patents

太阳能光伏窗式雾霾净化器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏窗式雾霾净化器,包括窗体、太阳能电池板托架和固定架,以及步进电机,来自于太阳能电池的电源端一支串接升压电路、两个常闭开关、窗框上的左双触开关上触点和右双触开关上触点,自于太阳能电池的电源端另一支连接窗框上的左双触开下触点和右双触开下触点。本发明将太阳能电池的能源用于对雾霾进行净化,不仅能够利用清洁能源,而且能够使污染的空气得以净化。本发明在不影响正常窗户使用功能的前提下,通过多组控制开关实现对雾霾净化装置的启闭。利用空气自然流动过滤,没有噪音,节省电能,环保。

Description

太阳能光伏窗式雾霾净化器
技术领域
本发明属于太阳能光线采集除霾设备技术领域,具体涉及一种太阳能光伏窗式雾霾净化器。
背景技术
随着工业化的推进,城市中雾霾的污染程度越来越恶劣,雾霾中漂浮着大量的硫、硝酸、碳氢化合物、灰尘等物质,对人们的呼吸道产生极大的威胁;同时,雾霾严重影响人们的视线,在雾霾天气,容易造成交通拥堵,甚至引起交通事故,因此公共区域的雾霾防治是社会头疼的一个问题。
目前雾霾的消除方法主要依靠自然降雨和人工降雨来实现。其中自然降雨受天气制约,无法实现人工控制;人工降雨需要的设备复杂,操作不便,且对能源消耗较大,由于太阳能是一种环保的绿色能源,能够用于除雾霾装置,以改善雾霾天带来的种种不便。中国专利201520200780.4提出了一种全自动太阳能雾霾、扬尘消除装置,能够利用太阳能通过喷雾对雾霾进行消除,但由于太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题,而该装置的太阳能电池板采用固定式安装,不跟随太阳位置的变化而移动,不能有效的保证电池板对太阳能的最佳接收,无法获取最大的日射量,严重影响光电转换效率,最终影响雾霾的清除效果,且该装置的喷洒范围较小,除雾霾效果不佳。
目前还没有能够利用在城市高层窗外墙安装太阳能并组合利用窗纱设置电网形成电场的有效除雾霾方案。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题和不足,提供一种太阳能光伏窗式雾霾净化器,以实现在城市高层窗外墙安装太阳能并组合利用窗纱设置电网形成电场的有效除雾霾的有效方案。
为实现上述目的,采用如下技术方案:一种太阳能光伏窗式雾霾净化器,包括窗体、太阳能电池板托架和固定架,以及步进电机,位于窗扇一左侧的窗体上设置有窗扇开关一,位于窗扇二左侧的窗体上设置有窗扇开关二,窗扇开关一和窗扇开关二都为常闭开关;在与窗纱对应的窗扇左边框设置窗框左双触开关,该窗框左双触开关包括左双触开关上触点和左双触开关下触点,在与窗纱对应的窗扇右边框设置窗框右双触开关,该窗框右双触开关包括右双触开关上触点和右双触开关下触点;同时,在窗纱边框左侧边设置窗纱左双触开关,该窗纱左双触开关包括左双触开关上触点和左双触开关下触点,在窗纱边框右侧边设置窗纱右双触开关,该窗纱右双触开关包括右双触开关上触点和右双触开关下触点;在窗纱边框的外侧面和内侧面分别固定有窗纱外层导电网和窗纱内层导电网,所述窗纱外层导电网与窗纱左双触开关的左双触开关上触点和右双触开关上触点连接,窗纱内层导电网与窗纱右双触开关左双触开关下触点和右双触开关下触点连接;所述窗框左双触开关和窗框右双触开关分别为常开开关;来自于太阳能电池的电源端一支串接升压电路、两个常闭开关、窗框上的左双触开关上触点和右双触开关上触点,自于太阳能电池的电源端另一支连接窗框上的左双触开下触点和右双触开下触点。
所述固定架与外墙固定连接,固定架的下端竖向安装有步进电机,步进电机的转轴上安装有转盘,转盘的内侧设置有支座并通过销轴铰接有摆座,所述太阳能电池托架固定在该摆座上;在固定座上设置有通孔并且其内侧壁为内球面,一个调节螺杆的中部设置有球体,该球体匹配安装于通孔内侧且与内球面匹配卡接在一起;在所述摆座上固定有调节螺母,所述调节螺杆与调节螺母螺纹连接;在所述太阳能电池托板的上端或下端安装有阳光追踪传感器,阳光追踪传感器与步进电机和电磁锁联动。
阳光追踪传感器的信号端与控制器信号输入端连接,控制器的控制端分别连接步进电机和电磁锁。
在所述固定架的上端固定有上端球面固定座,在所述太阳能电池托架的上端设置有上端球面连接头,所述上端球面固定座和上端球面连接头匹配对接并能够相对滑动,同时在上端球面固定座周边设置有环形挡台;上端球面固定座和上端球面连接头的球心与所述支座的销轴中心重合。
在所述上端球面固定座上均布有一系列锁孔,在所述上端球面连接头侧面固定有电磁锁,该电磁锁的伸缩杆能够与上端球面固定座内分布的任一个锁孔固定插接在一起。
在所述上端球面固定座的上侧设置有防护罩。
在所述窗纱的内侧边框上固定有防护栏。
有益效果:本发明将太阳能电池的能源用于对雾霾进行净化,不仅能够利用清洁能源,而且能够使污染的空气得以净化。本发明在不影响正常窗户使用功能的前提下,通过多组控制开关实现对雾霾净化装置的启闭。当各窗扇处于关闭状态时,位于窗纱的雾霾净化装置处于关闭状态,不仅能够防止漏电,而且节约能源,多余电量通过蓄电池存储。当任何一个窗扇被打开后,与窗纱对应的窗框两侧的窗框左双触开关和窗框右双触开关都处于带电状态。无论窗纱接触于窗框左双触开关或是窗框右双触开关,都能使窗纱上的外层导电网和内层导电网都同时带电,形成电场,从敞开窗扇进入到室外空气在经过两层导电网之间的电场时,形成一个静电场来吸附PM2.5和其他一些细微颗粒。由于静电场处于两层到电网内侧,所以对外部是安全的。但为了保证人意识安全感和防止导电网受到破坏,可以在窗纱室内一侧加装绝缘栏杆,避免人直接碰触。可见,这种结构具有二次过滤功能,窗纱形成一次过滤,电场形成二次吸附。白天利用太阳能光伏发电,另配置小的储能蓄电池,可以保证晚上过滤网的工作。过滤网定期可以拆卸下来进行清洗。因为利用空气自然流动过滤,没有噪音;利用太阳能发电比一般的新风系统或者空气净化器节省电能,环保。
附图说明
图1是本发明的使用状态示意图。
图2是图1中窗纱的半剖面结构示意图。
图3是图1的横剖面结构示意图。
图4是本发明的电路图
图5是本发明的侧面结构示意图。
图6是图5中上端固定结构示意图。
图中标号:1为窗框,2为窗扇一,3为窗扇二,4为窗纱边框,5为窗纱外层导电网,6为窗纱内层导电网,7为轨道,8为升压电路,9为太阳能电池托架,10为步进电机,11为窗扇开关一,12为窗扇开关二,13为窗框左双触开关,13-1为左双触开关上触点,13-2为左双触开关下触点,14为窗框右双触开关,14-1为右双触开关上触点,14-2为右双触开关下触点,15为转盘,16为支座,17为摆座,18为调节螺母,19为调节螺杆,20为内球面孔,21为球体,22为固定架,23为上端球面固定座,24为上端球面连接头,25为防护罩,26为电磁锁,27为锁孔,28为控制器,29为充电器,30为蓄电池。
具体实施方式
实施例1:如图1所示的太阳能光伏窗式雾霾净化器,窗框1底部设置轨道7并分别安装有窗扇一2、窗扇二3和窗纱。窗扇一2和窗扇二3为玻璃窗,两者交错分布。在保持正常窗户使用功能的前提下,通过多组控制开关实现对雾霾净化装置的启闭。
如图1、图3和图4所示,位于窗扇一2左侧的窗体上设置有窗扇开关一11,位于窗扇二3左侧的窗体上设置有窗扇开关二12,窗扇开关一11和窗扇开关二12都为常闭开关(窗扇不接触窗框1时开关闭合)。当各窗扇处于关闭状态时,位于窗纱的雾霾净化装置处于关闭状态,不仅能够防止漏电,而且节约能源,多余电量通过蓄电池30存储。当任何一个窗扇被打开后,与窗纱对应的窗框1两侧的窗框左双触开关13和窗框右双触开关14都处于带电状态。
在与窗纱对应的窗扇左边框设置窗框左双触开关13,该窗框左双触开关13包括左双触开关上触点13-1和左双触开关下触点13-2,在与窗纱对应的窗扇右边框设置窗框右双触开关14,该窗框右双触开关14包括右双触开关上触点14-1和右双触开关下触点14-2。窗框左双触开关13和窗框右双触开关14分别为常开开关。
同时,参见图2所示,在窗纱边框4左侧边设置窗纱左双触开关,该窗纱左双触开关包括左双触开关上触点13-1和左双触开关下触点13-2,在窗纱边框4右侧边设置窗纱右双触开关,该窗纱右双触开关包括右双触开关上触点14-1和右双触开关下触点14-2。在窗纱边框4的外侧面和内侧面分别固定有窗纱外层导电网5和窗纱内层导电网6,所述窗纱外层导电网5与窗纱左双触开关的左双触开关上触点13-1和右双触开关上触点14-1连接,窗纱内层导电网6与窗纱右双触开关左双触开关下触点13-2和右双触开关下触点14-2连接。
参见图4所示,来自于太阳能电池的电源端一支串接升压电路8、两个常闭开关、窗框上的左双触开关上触点13-1和右双触开关上触点14-1,自于太阳能电池的电源端另一支连接窗框上的左双触开下触点和右双触开下触点。同时,太阳能电池通过充电器29与蓄电池30连接进行充电。蓄电池30同时也与各开关和升压电路8连接,目的是用于夜间对窗纱的雾霾净化装置进行补充用电,不详述。升压电路8是常规电路,不详述。
实施例2:在实施例1基础上,用于安装太阳能电池板的结构中,固定架22与外墙固定连接,固定架22的下端竖向安装有步进电机10,步进电机10的转轴上安装有转盘15,转盘15的内侧设置有支座16并通过销轴铰接有摆座17,所述太阳能电池托架9固定在该摆座17上。在固定座上设置有通孔并且其内侧壁为内球面,一个调节螺杆19的中部设置有球体,该球体匹配安装于通孔内侧且与内球面匹配卡接在一起。在所述摆座17上固定有调节螺母18,所述调节螺杆19与调节螺母18螺纹连接。在所述太阳能电池托板的上端或下端安装有阳光追踪传感器,阳光追踪传感器与步进电机10和电磁锁26联动。
阳光追踪传感器的信号端与控制器28信号输入端连接,控制器28的控制端分别连接步进电机10和电磁锁26。
在所述固定架22的上端固定有上端球面固定座23,在所述太阳能电池托架9的上端设置有上端球面连接头24,所述上端球面固定座23和上端球面连接头24匹配对接并能够相对滑动,同时在上端球面固定座23周边设置有环形挡台。上端球面固定座23和上端球面连接头24的球心与所述支座16的销轴中心重合。
在所述上端球面固定座23上均布有一系列锁孔27,在所述上端球面连接头24侧面固定有电磁锁26,该电磁锁26的伸缩杆能够与上端球面固定座23内分布的任一个锁孔27固定插接在一起。在所述上端球面固定座23的上侧设置有防护罩25。

Claims (7)

1.一种太阳能光伏窗式雾霾净化器,包括窗体、太阳能电池板托架和固定架,以及步进电机,其特征是:位于窗扇一左侧的窗体上设置有窗扇开关一,位于窗扇二左侧的窗体上设置有窗扇开关二,窗扇开关一和窗扇开关二都为常闭开关;在与窗纱对应的窗扇左边框设置窗框左双触开关,该窗框左双触开关包括左双触开关上触点和左双触开关下触点,在与窗纱对应的窗扇右边框设置窗框右双触开关,该窗框右双触开关包括右双触开关上触点和右双触开关下触点;同时,在窗纱边框左侧边设置窗纱左双触开关,该窗纱左双触开关包括左双触开关上触点和左双触开关下触点,在窗纱边框右侧边设置窗纱右双触开关,该窗纱右双触开关包括右双触开关上触点和右双触开关下触点;在窗纱边框的外侧面和内侧面分别固定有窗纱外层导电网和窗纱内层导电网,所述窗纱外层导电网与窗纱左双触开关的左双触开关上触点和窗纱右双触开关的右双触上触点连接,窗纱内层导电网与窗纱左双触开关的左双触开关下触点和窗纱右双触开关的右双触开关下触点连接;所述窗框左双触开关和窗框右双触开关分别为常开开关;来自于太阳能电池的电源端一支串接升压电路、两个常闭开关、窗框上的左双触开关上触点和右双触开关上触点,来自于太阳能电池的电源端另一支连接窗框上的左双触开下触点和右双触开下触点。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏窗式雾霾净化器,其特征是:所述固定架与外墙固定连接,固定架的下端竖向安装有步进电机,步进电机的转轴上安装有转盘,转盘的内侧设置有支座并通过销轴铰接有摆座,所述太阳能电池托架固定在该摆座上;在固定座上设置有通孔并且其内侧壁为内球面,一个调节螺杆的中部设置有球体,该球体匹配安装于通孔内侧且与内球面匹配卡接在一起;在所述摆座上固定有调节螺母,所述调节螺杆与调节螺母螺纹连接;在所述太阳能电池托架的上端或下端安装有阳光追踪传感器,阳光追踪传感器与步进电机和电磁锁联动。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏窗式雾霾净化器,其特征是:阳光追踪传感器的信号端与控制器信号输入端连接,控制器的控制端分别连接步进电机和电磁锁。
4.根据权利要求2所述的太阳能光伏窗式雾霾净化器,其特征是:在所述固定架的上端固定有上端球面固定座,在所述太阳能电池托架的上端设置有上端球面连接头,所述上端球面固定座和上端球面连接头匹配对接并能够相对滑动,同时在上端球面固定座周边设置有环形挡台;上端球面固定座和上端球面连接头的球心与所述支座的销轴中心重合。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏窗式雾霾净化器,其特征是:在所述上端球面固定座上均布有一系列锁孔,在所述上端球面连接头侧面固定有电磁锁,该电磁锁的伸缩杆能够与上端球面固定座内分布的任一个锁孔固定插接在一起。
6.根据权利要求4或5所述的太阳能光伏窗式雾霾净化器,其特征是:在所述上端球面固定座的上侧设置有防护罩。
7.根据权利要求1所述的太阳能光伏窗式雾霾净化器,其特征是:在所述窗纱的内侧边框上固定有防护栏。
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