CN110332557B - 一种装配式太阳能烟囱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式太阳能烟囱，包括若干个竖向设置的烟囱单元，至少一个所述烟囱单元与室内相连通，位于顶部的所述烟囱单元设置有出口，任意相邻两个所述烟囱单元之间均通过连接构件进行可拆卸连接，每个所述烟囱单元均包括有若干个透明玻璃板以及至少一块集热板，所述集热板为向阳设置，若干个所述透明玻璃板与集热板首尾连接以围合形成空气通道。本发明具有以下有益效果：该太阳能烟囱采用装配式结构进行拆装，从而可提高施工速度且降低工人劳动强度。

Description

一种装配式太阳能烟囱

技术领域

本发明涉及一种太阳能烟囱，特别涉及一种装配式太阳能烟囱。

背景技术

目前，随着经济的迅速发展和人们的生活水平的不断提高，建筑能耗在社会总的能源消耗中所占的比例越来越高；因此，在全球性能源短缺的今天，必须重视建筑领域的节能技术，并积极倡导生态节能建筑的概念，利用清洁的可再生能源来实现人类的可持续发展。

近些年来，太阳能烟囱作为一种利用热压强化建筑自然通风的方法越来越受到人们的重视，成为节能建筑领域研究中的一个热点；其原理是烟囱管道透过太阳辐射后，管道内空气温度上升产生热压差，空气向上流动从管道上方出风口排出，此时室内热空气从烟囱进风口进入管道，受热上升，以此形成空气流通，从而降低建筑空调能耗。然而，目前太阳能烟囱技术存在结构复杂、施工工序多的问题，以致于施工速度慢且工人劳动强度大，从而导致太阳能烟囱拆装困难，因而有待改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种装配式太阳能烟囱，该太阳能烟囱采用装配式结构进行拆装，从而可提高施工速度且降低工人劳动强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种装配式太阳能烟囱，包括若干个竖向设置的烟囱单元，至少一个所述烟囱单元与室内相连通，位于顶部的所述烟囱单元设置有出口，任意相邻两个所述烟囱单元之间均通过连接构件进行可拆卸连接，每个所述烟囱单元均包括有若干个透明玻璃板以及至少一块集热板，所述集热板为向阳设置，若干个所述透明玻璃板与集热板首尾连接以围合形成空气通道。

本发明进一步设置为：每个所述透明玻璃板以及集热板的两端均设置有便于与连接构件可拆卸连接的安装部，所述连接构件包括有两个开口方向相垂直的置物槽，每个所述置物槽均适配两个安装部以将任意两个相邻的烟囱单元进行可拆卸连接。

本发明进一步设置为：所述安装部的一侧设置有凸起，另一个所述安装部的一侧设置有可与凸起相配合的限位块，所述凸起与限位块之间为可拆卸连接。

本发明进一步设置为：每个所述安装部与透明玻璃板、集热板之间均设置有密封硅酮胶以及密封衬垫层。

本发明进一步设置为：每个所述安装部朝向透明玻璃板或集热板的一端均设置定位垫块。

本发明进一步设置为：位于顶部的所述烟囱单元的一侧设置有烟囱冒。

本发明进一步设置为：所述集热板朝向墙体的一侧设置有绝热材料层。

本发明进一步设置为：还包括与人字形屋顶相配合的若干个倾斜设置的烟囱单元，倾斜设置的所述烟囱单元与竖直设置的所述烟囱单元之间设置有可与人字型屋顶倾斜角度相适配的拐角连接件。

本发明进一步设置为：任意两个处于装配状态的所述安装部一侧均设置有同一个屋顶承接构件，所述屋顶承接构件与任意两个处于装配状态的安装部之间均设置有对接元件，所述对接元件呈H状，使之分别具有两个相互独立的容纳槽，其中一个所述容纳槽用以配合两个处于装配状态的安装部，另一个所述容纳槽用以配合屋顶承接构件。

本发明进一步设置为：任意两个处于装配状态的所述安装部于容纳槽内与对接元件之间设置有第一弹性垫片，所述屋顶承接构件的一侧于容纳槽内与对接元件之间设置有第二弹性垫片。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将本申请所述的太阳能烟囱安装于建筑物南立面，太阳辐射透过透明玻璃板照射于集热板，使得集热板吸热并对空气通道内的空气进行加热，空气通道内的空气温度上升，热空气随空气管道向上流动，并从烟囱单元的顶部流出，此时空气通道内外重生密度差，室内的空气被吸入至空气通道内，以完成热压到风压的转换，以驱动空气通道内的空气向上流动。此时室内的空气不断被吸入，使得室内空气不断流动以形成风，导致室内热量不断被带走，从而降低室内的温度，降低空调的能耗。由于本申请将原本整体式的烟囱分割成若干段，并在相邻两个烟囱之间通过连接构件进行可拆卸装配，从而可提高施工速度且降低工人劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的实施例一的太阳能烟囱的结构示意图；

图2为图1中连接构件与烟囱单元在装配状态下的结构示意图；

图3为图2中的多个集热板在装配状态下的结构示意图；

图4为图2中连接构件与两个相互垂直的透明玻璃板在装配状态下的结构示意图；

图5为本发明的实施例二的太阳能烟囱的结构示意图；

图6为图5中的拐角连接件的结构示意图；

图7为图5中的烟囱单元与屋顶承接构件在装配状态下的结构示意图。

附图标记：1、烟囱单元；2、连接构件；3、透明玻璃板；4、集热板；5、空气通道；6、安装部；7、置物槽；8、凸起；9、限位块；10、密封硅酮胶；11、密封衬垫层；12、定位垫块；13、烟囱冒；14、拐角连接件；15、屋顶承接构件；16、对接元件；17、容纳槽；18、第一弹性垫片；19、第二弹性垫片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一：

如图1-图5所示，一种装配式太阳能烟囱，包括若干个竖向设置的烟囱单元1，至少一个烟囱单元1可与室内相连通，位于顶部的烟囱单元1设置有出口。任意相邻两个烟囱单元1之间均通过连接构件2进行可拆卸连接。每个烟囱单元1均包括有若干个透明玻璃板3以及至少一块集热板4，其中集热板4为向阳设置。若干个透明玻璃板3与集热板4首尾连接以围合形成空气通道5。

通过将本申请所述的太阳能烟囱安装于建筑物南立面，太阳辐射透过透明玻璃板3照射于集热板4，使得集热板4吸热并对空气通道5内的空气进行加热，空气通道5内的空气温度上升，热空气随空气管道向上流动，并从烟囱单元1的顶部流出，此时空气通道5内外产生密度差，室内的空气被吸入至空气通道5内，以完成热压到风压的转换，以驱动空气通道5内的空气向上流动。此时室内的空气不断被吸入，使得室内空气不断流动以形成风，导致室内热量不断被带走，从而降低室内的温度，降低空调的能耗。由于本申请将原本整体式的烟囱分割成若干段，并在相邻两个烟囱之间通过连接构件2进行可拆卸装配，从而可提高施工速度且降低工人劳动强度。

如图2和图4所示，每个透明玻璃板3以及集热板4的两端均设置有便于与连接构件2可拆卸连接的安装部6。连接构件2包括有两个开口方向相垂直的置物槽7，每个置物槽7均适配两个安装部6以将任意两个相邻的烟囱单元1进行可拆卸连接。通过将位于每个透明玻璃板3以及集热板4两端的安装部6，与连接构件2相配合，以使得若干个透明玻璃板3与集热板4首尾连接以围合形成空气通道5。同时，由于每个置物槽7均适配两个安装部6，进而可连接两个竖向设置的烟囱单元1，从而实现多个烟囱单元1之间的装配。

进一步的，若需将多个透明玻璃板3以及集热板4之间进行装配以延长其宽度。如图2和图3所示，安装部6的一侧设置有凸起8，另一个安装部6的一侧设置有可对凸起8相配合的限位块9，凸起8与限位块9之间为可拆卸连接。在实际装配时，若需增大集热板4接受太阳辐射的接触面积时，需增大集热板4的宽度，与此同时也需要增大与集热板4相平行的透明玻璃板3的宽度。此时，通过采用在位于集热板4一端的安装部6上增设凸起8，而另一块集热板4上的安装部6增设有可与凸起8相配合的限位块9，接着再通过紧固件可拆卸进行装配，以达到增大集热板4的接触面积的目的。而透明玻璃板3的装配方法与上述相同，在此不加以详细赘述。

进一步的，每个安装部6与透明玻璃板3、集热板4之间均设置有密封硅酮胶10以及密封衬垫层11。通过密封硅酮胶10以及密封衬垫层11的设置，以保证所围合形成的空气通道5的密闭性，从而更好的对位于空气通道5内的空气进行加热并限定其流动方向，避免其逸出。

进一步的，每个安装部6朝向透明玻璃板3或集热板4的一端均设置定位垫块12，定位垫块12的一侧与密封衬垫层11相抵接。通过设置定位垫块12，以实现对透明玻璃板3或集热板4的定位作用，使得若干个垂直方向设置的透明玻璃板3或集热板4通过连接构件2的装配下可处于同一平面，避免发生移位，进而提高装配形成的空气通道5的密闭性。

进一步的，位于顶部的烟囱单元1的一侧设置有烟囱冒13。通过在烟囱单元1顶部加设烟囱帽，让空气通道5内的气流从烟囱顶部管道的两侧排除，以防雨水等杂物进入空气通道5内。

进一步的，若干个竖向设置的烟囱单元1的外部均套设有同一个框架，该框架可采取螺栓固定于过梁、横梁等结构体上。通过在若干个烟囱单元1外部增设一个框架，从而加强烟囱单元1的结构稳定性。

进一步的，集热板4朝向墙体的一侧设置有绝热材料层。从而避免集热板4上所吸收的热量传递至墙体，以加强集热板4对空气通道5内的空气进行加热，提高热效率。

实施例二：

与实施例一不同之处在于：如图5-图7所示，一种装配式太阳能烟囱，还包括与人字形屋顶相配合的若干个倾斜设置的烟囱单元1，倾斜设置的烟囱单元1与竖直设置的烟囱单元1之间设置有可与人字型屋顶倾斜角度相适配的拐角连接件14。由于不同人字形屋顶的倾斜角度不同，需要根据实际情况进行调整。则可通过可适配屋顶倾斜角度的拐角连接件14进行连接装配，以实现倾斜设置的烟囱单元1与人字型屋顶之间的距离保持恒定状态。

如图7所示，任意两个处于装配状态的安装部6一侧均设置有同一个屋顶承接构件15。屋顶承接构件15与任意两个处于装配状态的安装部6之间均设置有对接元件16，该对接元件16呈H状，使之分别具有两个相互独立的容纳槽17，其中一个容纳槽17用以配合两个处于装配状态的安装部6，另一个容纳槽17用以配合屋顶承接构件15。任意两个处于装配状态的安装部6于容纳槽17内与对接元件16之间设置有第一弹性垫片18，屋顶承接构件15的一侧于容纳槽17内与对接元件16之间设置有第二弹性垫片19。

由于烟囱单元1分为两段，一段是竖直设置的烟囱单元1，只需要在烟囱单元1之间的安装部6中使用紧固件进行连接，并将紧固件打入建筑物外墙中固定即可。第二段为倾斜设置的烟囱单元1，该烟囱单元1搭在屋顶上。由于倾斜设置的烟囱单元1需要承受自身的重力，且需要将倾斜设置的烟囱单元1固定在屋顶上，其重力会直接作用于屋顶上。当雷雨或大风的时候会导致倾斜设置的烟囱单元1重力增加，以至于屋顶会承受不了倾斜设置的烟囱单元1重力而发生损坏。而本申请通过在屋顶上安设屋顶承接构件15，它用来承受倾斜设置的烟囱单元1重力。而对接元件16用于固定位于屋顶上的烟囱单元1。第一弹性垫片18以及第二弹性垫片19均是为了防止雷雨或大风时候导致烟囱重力增加，起到了重力缓冲的作用。

进一步的，烟囱冒13位于倾斜设置的烟囱单元1顶端。

装配过程：经研究发现，低纬度地区的西南方向的太阳能能烟囱对太阳能的利用效率更高。因而，本申请所述的太阳能烟囱可在西南立面进行加设装配。烟囱装置不影响建筑南立面的室内采光，不会遮挡建筑的内部人群视线，通过将烟囱单元1进行堆叠组装，并将组装后的烟囱单元1与室内相连通。待组装结束，需在烟囱顶部加设烟囱帽，让空气管道内的气流从烟囱顶部管道的两侧排除，以防雨水等杂物进入烟囱。夏季白天，业主通过打开各楼层太阳能烟囱的进风口，促使室内空气流动，从而达到室内通风的效果。白天业主可以减少空调开放时间，节约电力资源，稳定室内热环境。夜晚，业主可以关闭烟囱进风口，开启空调来提升室内热舒适度。所有操作，业主均可独立完成，工序简单，操作方便。同时该产品可以在工厂提前预制生产，提高经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种装配式太阳能烟囱，其特征是：包括若干个竖向设置的烟囱单元(1)，至少一个所述烟囱单元(1)与室内相连通，位于顶部的所述烟囱单元(1)设置有出口，任意相邻两个所述烟囱单元(1)之间均通过连接构件(2)进行可拆卸连接，每个所述烟囱单元(1)均包括有若干个透明玻璃板(3)以及至少一块集热板(4)，所述集热板(4)为向阳设置，若干个所述透明玻璃板(3)与集热板(4)首尾连接以围合形成空气通道(5)；

每个所述透明玻璃板(3)以及集热板(4)的两端均设置有便于与连接构件(2)可拆卸连接的安装部(6)，所述连接构件(2)包括有两个开口方向相垂直的置物槽(7)，每个所述置物槽(7)均适配两个安装部(6)以将任意两个相邻的烟囱单元(1)进行可拆卸连接；

还包括与人字形屋顶相配合的若干个倾斜设置的烟囱单元(1)，倾斜设置的所述烟囱单元(1)与竖直设置的所述烟囱单元(1)之间设置有可与人字型屋顶倾斜角度相适配的拐角连接件(14)；

任意两个处于装配状态的所述安装部(6)一侧均设置有同一个屋顶承接构件(15)，所述屋顶承接构件(15)与任意两个处于装配状态的安装部(6)之间均设置有对接元件(16)，所述对接元件(16)呈H状，使之分别具有两个相互独立的容纳槽(17)，其中一个所述容纳槽(17)用以配合两个处于装配状态的安装部(6)，另一个所述容纳槽(17)用以配合屋顶承接构件(15)。

2.根据权利要求1所述的一种装配式太阳能烟囱，其特征是：所述安装部(6)的一侧设置有凸起(8)，另一个所述安装部(6)的一侧设置有可与凸起(8)相配合的限位块(9)，所述凸起(8)与限位块(9)之间为可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种装配式太阳能烟囱，其特征是：每个所述安装部(6)与透明玻璃板(3)、集热板(4)之间均设置有密封硅酮胶(10)以及密封衬垫层(11)。

4.根据权利要求3所述的一种装配式太阳能烟囱，其特征是：每个所述安装部(6)朝向透明玻璃板(3)或集热板(4)的一端均设置定位垫块(12)。

5.根据权利要求1所述的一种装配式太阳能烟囱，其特征是：位于顶部的所述烟囱单元(1)的一侧设置有烟囱冒(13)。

6.根据权利要求1所述的一种装配式太阳能烟囱，其特征是：所述集热板(4)朝向墙体的一侧设置有绝热材料层。

7.根据权利要求1所述的一种装配式太阳能烟囱，其特征是：任意两个处于装配状态的所述安装部(6)于容纳槽(17)内与对接元件(16)之间设置有第一弹性垫片(18)，所述屋顶承接构件(15)的一侧于容纳槽(17)内与对接元件(16)之间设置有第二弹性垫片(19)。

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