CN111305703B - 一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，包括墙体、太阳能光伏板、第一齿轮和第二齿轮，所述墙体的内侧安装有窗框，且窗框的内侧设置有第一框体，并且窗框上开设有对接口，所述第一框体通过导线与墙体外侧的电气箱相互连接，所述支撑杆的上端与窗框相互连接，且支撑杆的外侧设置有紧固螺栓。该被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，在第一框体从窗框内进行旋转打开时，支撑杆会通过连接齿块拉动第二齿轮进行旋转，此时的第二齿轮则能够通过横杆以及横轴带动横管进行旋转调整角度，方便利用太阳能对横管进行照射，从而有利于对横管内的水分进行预热处理，避免在需要使用热水时浪费大量的水分，同时还降低了燃气的损耗。

Description

一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体
技术领域
本发明涉及建筑节能技术领域，具体为一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体。
背景技术
在建筑家居领域活动中，大多数用户在室内卫生间进行用水时，特别是使用燃气热水器时，由于水分的释放端与加热位置距离较远，因而在需要使用热水时往往需要释放水管内大量的冷水，并且室内卫生间在使用时还存在以下问题：
1、在需要使用热水时需要释放水管内大量的冷水，无法对水分进行预热处理，导致水资源浪费严重，同时严重损耗大量燃气对水分进行加热，不利于进行建筑节能，间接地提升了用户的生活成本；
2、在天气气温较低的环境下，当需要在卫生间内进行淋浴洗漱时，通常需要开启浴霸提升卫生间内的温度，而浴霸功率较大，耗电严重，从而导致需要使用较多的电力资源，不利于进行节能减排。
发明内容
本发明的目的在于提供一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，以解决上述背景技术中提出的在需要使用热水时需要释放水管内大量的冷水，无法对水分进行预热处理，导致水资源浪费严重，同时严重损耗大量燃气对水分进行加热，不利于进行建筑节能，间接地提升了用户的生活成本，在天气气温较低的环境下，当需要在卫生间内进行淋浴洗漱时，通常需要开启浴霸提升卫生间内的温度，而浴霸功率较大，耗电严重，从而导致需要使用较多的电力资源，不利于进行节能减排的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，包括墙体、太阳能光伏板、第一齿轮和第二齿轮，所述墙体的内侧安装有窗框，且窗框的内侧设置有第一框体，并且窗框上开设有对接口，所述第一框体通过导线与墙体外侧的电气箱相互连接，且第一框体的外侧设置有连接杆，并且第一框体的内侧设置有第二框体，所述第二框体的上方和下方均安装有竖轴，且第二框体通过竖轴与第一框体相互连接，所述第二框体的外侧设置有密封层，且密封层位于第一框体和第二框体之间，所述第二框体的内侧设置有横管，且横管的表面设置有太阳能光伏板，所述横管的外侧设置有挡风玻璃，且该挡风玻璃位于第二框体的内侧，所述横管的外侧安装有横轴，且横管通过横轴与第二框体相互连接，所述横轴上开设有穿孔，且穿孔位于第二框体的内侧，所述横轴上开设有横槽，且横槽的内侧设置有横板，所述横板与横杆相互连接，且横杆与第一框体之间为贯穿连接，所述横杆上设置有第一齿轮，且第一齿轮位于第一框体的内侧，并且第一齿轮的外侧设置有传动带，所述横杆的右端安装有第二齿轮，且第二齿轮位于第一框体的外侧，所述第二齿轮的外侧设置有防护罩，且防护罩上安装有连接环，并且防护罩通过连接环与第一框体相互连接，所述防护罩上安装有支撑杆，且支撑杆的表面设置有连接齿块，并且支撑杆通过连接齿块与第二齿轮相互连接，所述支撑杆的上端与窗框相互连接，且支撑杆的外侧设置有紧固螺栓。
优选的，所述第一框体、连接杆、第二框体以及竖轴均为中空结构，且第一框体通过连接杆与窗框构成旋转结构，并且第二框体通过竖轴与第一框体构成旋转结构。
优选的，所述密封层热熔连接在第二框体的外侧，且密封层为橡胶材质，并且密封层嵌套在第一框体和第二框体之间。
优选的，所述横管与太阳能真空管材质一致，且横管在第二框体的内侧等间距分布，并且横管通过横轴与第二框体构成旋转结构。
优选的，所述横轴与第二框体之间为贯穿连接，且横轴上均匀分布有穿孔。
优选的，所述横杆通过横板以及横槽与横轴之间为卡合连接，且横杆与第一齿轮之间为固定连接。
优选的，所述第一齿轮在第一框体的内侧等间距分布，且第一齿轮之间均与传动带构成联动结构。
优选的，所述防护罩的左端嵌套在连接环的内侧，且防护罩通过连接环与第一框体构成旋转结构。
优选的，所述支撑杆与防护罩之间为贯穿连接，且支撑杆上等间距分布有连接齿块，并且支撑杆通过连接齿块与第二齿轮之间为啮合连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体：
1、在第一框体从窗框内进行旋转打开时，支撑杆会通过连接齿块拉动第二齿轮进行旋转，此时的第二齿轮则能够通过横杆以及横轴带动横管进行旋转调整角度，方便利用太阳能对横管进行照射，从而有利于对横管内的水分进行预热处理，避免在需要使用热水时浪费大量的水分，同时还降低了燃气的损耗；
2、能够手动推动第二框体通过竖轴在第一框体内进行旋转，从而方便改变横管的朝向，使得横管表面的太阳能光伏板朝向建筑之外接受阳光的照射，从而方便将光能转换为电能储存进电气箱内的蓄电池里，方便为卫生间浴霸提供一定电量进行使用，减少生活电网中的电量损耗，降低生活成本；
3、第二框体通过竖轴在第一框体内进行旋转的同时，横轴能够通过横槽准确卡在横杆的外侧，从而即使第二框体进行翻转，第一框体从窗框内进行旋转打开时，支撑杆仍旧会通过第二齿轮、横杆以及横轴带动横管进行旋转调整角度，方便充分对光能进行利用。
附图说明
图1为本发明侧剖结构示意图；
图2为本发明整体正视结构示意图；
图3为本发明第一框体以及第二框体正剖结构示意图；
图4为本发明图3中的A处放大结构示意图；
图5为本发明第一框体俯剖结构示意图；
图6为本发明支撑杆和第二齿轮连接结构示意图。
图中：1、墙体；2、窗框；3、第一框体；4、对接口；5、连接杆；6、第二框体；7、竖轴；8、密封层；9、横管；10、太阳能光伏板；11、横轴；12、穿孔；13、横槽；14、横板；15、横杆；16、第一齿轮；17、传动带；18、第二齿轮；19、防护罩；20、连接环；21、支撑杆；22、连接齿块；23、紧固螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，包括墙体1、太阳能光伏板10、第一齿轮16和第二齿轮18，墙体1的内侧安装有窗框2，且窗框2的内侧设置有第一框体3，并且窗框2上开设有对接口4，第一框体3通过导线与墙体1外侧的电气箱相互连接，且第一框体3的外侧设置有连接杆5，并且第一框体3的内侧设置有第二框体6，第二框体6的上方和下方均安装有竖轴7，且第二框体6通过竖轴7与第一框体3相互连接，第二框体6的外侧设置有密封层8，且密封层8位于第一框体3和第二框体6之间，第二框体6的内侧设置有横管9，且横管9的表面设置有太阳能光伏板10，横管9的外侧设置有挡风玻璃，且该挡风玻璃位于第二框体6的内侧，横管9的外侧安装有横轴11，且横管9通过横轴11与第二框体6相互连接，横轴11上开设有穿孔12，且穿孔12位于第二框体6的内侧，横轴11上开设有横槽13，且横槽13的内侧设置有横板14，横板14与横杆15相互连接，且横杆15与第一框体3之间为贯穿连接，横杆15上设置有第一齿轮16，且第一齿轮16位于第一框体3的内侧，并且第一齿轮16的外侧设置有传动带17，横杆15的右端安装有第二齿轮18，且第二齿轮18位于第一框体3的外侧，第二齿轮18的外侧设置有防护罩19，且防护罩19上安装有连接环20，并且防护罩19通过连接环20与第一框体3相互连接，防护罩19上安装有支撑杆21，且支撑杆21的表面设置有连接齿块22，并且支撑杆21通过连接齿块22与第二齿轮18相互连接，支撑杆21的上端与窗框2相互连接，且支撑杆21的外侧设置有紧固螺栓23。
本例中的第一框体3、连接杆5、第二框体6以及竖轴7均为中空结构，且第一框体3通过连接杆5与窗框2构成旋转结构，并且第二框体6通过竖轴7与第一框体3构成旋转结构，方便第一框体3通过连接杆5在窗框2的内侧进行旋转打开，有利于第二框体6通过竖轴7在第一框体3的内侧进行翻转旋转，而中空的第一框体3、连接杆5、第二框体6以及竖轴7均方便水分进行流通；
密封层8热熔连接在第二框体6的外侧，且密封层8为橡胶材质，并且密封层8嵌套在第一框体3和第二框体6之间，方便维持该窗体的密封性，有利于在正常关闭状态下进行遮风挡雨；
横管9与太阳能真空管材质一致，且横管9在第二框体6的内侧等间距分布，并且横管9通过横轴11与第二框体6构成旋转结构，方便横管9通过横轴11在第二框体6的内侧进行旋转调整角度，同时有利于利用太阳能对水分进行加热处理；
横轴11与第二框体6之间为贯穿连接，且横轴11上均匀分布有穿孔12，方便流经第二框体6内的水分穿过穿孔12流入横轴11内，接着有利于水分通过横轴11流入横管9内进行加热；
横杆15通过横板14以及横槽13与横轴11之间为卡合连接，且横杆15与第一齿轮16之间为固定连接，方便在第一齿轮16带动横杆15进行旋转时，横杆15能够通过横板14以及横槽13带动横轴11进行同步旋转运动；
第一齿轮16在第一框体3的内侧等间距分布，且第一齿轮16之间均与传动带17构成联动结构，方便第一齿轮16之间通过传动带17进行同步运动，而同步运动的第一齿轮16还能够带动横杆15进行同步运动；
防护罩19的左端嵌套在连接环20的内侧，且防护罩19通过连接环20与第一框体3构成旋转结构，方便支撑杆21在进行自适应角度旋转调整时，支撑杆21能够带动防护罩19通过连接环20在第一框体3的外侧进行自适应角度旋转调整，同时连接环20还能够限制支撑杆21始终与第二齿轮18之间保持连接；
支撑杆21与防护罩19之间为贯穿连接，且支撑杆21上等间距分布有连接齿块22，并且支撑杆21通过连接齿块22与第二齿轮18之间为啮合连接，有利于支撑杆21在防护罩19上进行抽动运动时，支撑杆21能够通过连接齿块22拉动第二齿轮18进行旋转运动。
工作原理：根据图1-3所示，首先当需要进行太阳能蓄电时，手动推动第二框体6通过竖轴7在第一框体3的内侧进行旋转，直至横管9表面的太阳能光伏板10朝向建筑外侧(同样的，当需要对水分进行加热预热时，同样是手动推动第二框体6通过竖轴7在第一框体3的内侧进行旋转，直至横管9朝向建筑外侧)，横管9表面的太阳能光伏板10会将太阳能转化为电能存储进墙体1外侧的电气箱内的蓄电池里供使用；
根据图1-3所示，当需要进行水分预热加热时，推动第二框体6通过竖轴7在第一框体3的内侧进行旋转，直至横管9朝向建筑外侧，接着手动推动第一框体3通过连接杆5在窗框2上进行旋转打开，与此同时，根据图2、图3、图4和图6所示，旋转打开的第一框体3会通过防护罩19拉动支撑杆21在窗框2上进行自适应角度旋转，而防护罩19自身则通过连接环20在第一框体3上进行自适应角度旋转，防护罩19还能够维持支撑杆21通过连接齿块22与第二齿轮18之间保持连接，在第一框体3进行旋转打开的同时，根据图6所示，支撑杆21会在防护罩19的内侧进行抽动，而抽出防护罩19的支撑杆21通过连接齿块22拉动第二齿轮18进行旋转；
根据图2、图3、图4和图5所示，在第一框体3进行旋转打开的同时，支撑杆21通过连接齿块22拉动第二齿轮18进行旋转，而旋转的第二齿轮18则带动横杆15以及第一齿轮16进行旋转，根据图4所示，第一齿轮16之间通过传动带17进行联动，故多个第一齿轮16同时带动横杆15进行旋转，而旋转的横杆15则通过横板14以及横槽13带动横轴11进行旋转，最终横轴11带动横管9在第二框体6的内侧进行角度旋转调整，方便朝向太阳，当第一框体3完成旋转打开之后，拧紧支撑杆21上端的紧固螺栓23，故此时支撑杆21的角度得到固定，并且支撑杆21对旋转打开的第一框体3进行稳定支撑，根据图2、图3、图4和图5所示，水分通过窗框2左端的对接口4以及连接杆5注入中空的第一框体3内，接着水分再从中空的第一框体3内穿过竖轴7灌注到第二框体6内，然后水分穿过横轴11上的穿孔12通过横轴11灌注到中空的横管9内经由太阳能进行加热，又由于横管9与太阳能真空管材质一致，故太阳辐射被横管9表面的集热镀膜吸收后沿管壁传递到管内的水分，管内的水分吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统，热水的不断上移并储存在第二框体6的上部，同时温度较低的水则不断下沉进行补充如此循环往复，最终整个中空的第一框体3、第二框体6以及横管9内的水分都升高至一定的温度完成加热，而完成加热的水分则通过窗框2右端的连接杆5以及对接口4进行排出进行使用，这样一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体方便进行使用。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，包括墙体(1)、太阳能光伏板(10)、第一齿轮(16)和第二齿轮(18)，其特征在于：所述墙体(1)的内侧安装有窗框(2)，且窗框(2)的内侧设置有第一框体(3)，并且窗框(2)上开设有对接口(4)，所述第一框体(3)通过导线与墙体(1)外侧的电气箱相互连接，且第一框体(3)的外侧设置有连接杆(5)，并且第一框体(3)的内侧设置有第二框体(6)，所述第二框体(6)的上方和下方均安装有竖轴(7)，且第二框体(6)通过竖轴(7)与第一框体(3)相互连接，所述第二框体(6)的外侧设置有密封层(8)，且密封层(8)位于第一框体(3)和第二框体(6)之间，所述第二框体(6)的内侧设置有横管(9)，且横管(9)的表面设置有太阳能光伏板(10)，所述横管(9)的外侧设置有挡风玻璃，且该挡风玻璃位于第二框体(6)的内侧，所述横管(9)的外侧安装有横轴(11)，且横管(9)通过横轴(11)与第二框体(6)相互连接，所述横轴(11)上开设有穿孔(12)，且穿孔(12)位于第二框体(6)自身的内侧，所述横轴(11)上开设有横槽(13)，且横槽(13)的内侧设置有横板(14)，所述横板(14)与横杆(15)相互连接，且横杆(15)与第一框体(3)之间为贯穿连接，所述横杆(15)上设置有第一齿轮(16)，且第一齿轮(16)位于第一框体(3)的内侧，并且第一齿轮(16)的外侧设置有传动带(17)，所述横杆(15)的右端安装有第二齿轮(18)，且第二齿轮(18)位于第一框体(3)的外侧，所述第二齿轮(18)的外侧设置有防护罩(19)，且防护罩(19)上安装有连接环(20)，并且防护罩(19)通过连接环(20)与第一框体(3)相互连接，所述防护罩(19)上安装有支撑杆(21)，且支撑杆(21)的表面设置有连接齿块(22)，并且支撑杆(21)通过连接齿块(22)与第二齿轮(18)相互连接，所述支撑杆(21)的上端与窗框(2)相互连接，且支撑杆(21)的外侧设置有紧固螺栓(23)。
2.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述第一框体(3)、连接杆(5)、第二框体(6)以及竖轴(7)均为中空结构，且第一框体(3)通过连接杆(5)与窗框(2)构成旋转结构，并且第二框体(6)通过竖轴(7)与第一框体(3)构成旋转结构。
3.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述密封层(8)热熔连接在第二框体(6)的外侧，且密封层(8)为橡胶材质，并且密封层(8)嵌套在第一框体(3)和第二框体(6)之间。
4.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述横管(9)与太阳能真空管材质一致，且横管(9)在第二框体(6)的内侧等间距分布，并且横管(9)通过横轴(11)与第二框体(6)构成旋转结构。
5.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述横轴(11)与第二框体(6)之间为贯穿连接，且横轴(11)上均匀分布有穿孔(12)。
6.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述横杆(15)通过横板(14)以及横槽(13)与横轴(11)之间为卡合连接，且横杆(15)与第一齿轮(16)之间为固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述第一齿轮(16)在第一框体(3)的内侧等间距分布，且第一齿轮(16)之间均与传动带(17)构成联动结构。
8.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述防护罩(19)的左端嵌套在连接环(20)的内侧，且防护罩(19)通过连接环(20)与第一框体(3)构成旋转结构。
9.根据权利要求1所述的一种被动式太阳能协调高效利用翻转式建筑窗体，其特征在于：所述支撑杆(21)与防护罩(19)之间为贯穿连接，且支撑杆(21)上等间距分布有连接齿块(22)，并且支撑杆(21)通过连接齿块(22)与第二齿轮(18)之间为啮合连接。
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