CN111794420B - 一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙 - Google Patents

Abstract

本发明涉及门窗幕墙工程技术领域，特别涉及一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，短单元窗与长单元窗交错固定在楼板的外侧，上下两个短单元窗之间设有固定连接在楼板外侧的分隔框架；分隔框架为矩形的两端开口的框体结构；光伏发电装置包括可展开可回缩的光伏板收纳主体。本发明的有益效果是：本发明在原有的单元式幕墙安装的基础上，增加了单元式的光伏发电装置，单元式的光伏发电装置可以交错排布在单元式窗之间，占用空间小，在极端天气时可以完美的收入隐蔽到幕墙内，防止被破坏掉落。在阳光充足的天气时，光伏发电装置可以伸出幕墙并展开成大面积的光伏电池，通过伸缩装置可以调节整体的倾角，保证每天的光伏发电效率都是最高。

Description

一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙

技术领域

本发明涉及门窗幕墙工程技术领域，特别涉及一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙。

背景技术

幕墙是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为“帷幕墙”，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所作用的建筑外围护结构或装饰性结构（外墙框架式支撑体系也是幕墙体系的一种）。建筑幕墙在我国随着高层/超高层建筑物的增多而增多，几乎哪里有高层建筑哪里就有各种幕墙。国外发达国家幕墙业经历百余年的历史，而在我国仅用了十多年时间即迎头赶上。从大的城市直至部分乡镇，均可看到各种形式的幕墙，近几年尤以隐框铝合金玻璃幕墙发展为最快。其中，单元式幕墙，是指由各种墙面板与支承框架在工厂制成完整的幕墙结构基本单位，直接安装在主体结构上的建筑幕墙。

为了提高幕墙的多功能性，有相关领域的技术人员提出过在幕墙上增加太阳能电池板的设计，然而，到目前为止，在幕墙上设置太阳能电池板存在如下问题：

1.太阳能电池板的发电要求要有合适的安装倾角，才能使发电效率达到最大，然而，固定连接在幕墙上的太阳能电池板倾角无法改变，但是随着地球自传，同一纬度下，每天的最佳倾角是一直在变化的，因此，现有的固定安装太阳能电池板的收益不高。

2.太阳能电池板空间占用过大，容易遮挡靠近楼层的采光，而且，当遇到狂风暴雨等极端天气时，受力面积过大的太阳能电池板很容易被刮掉，严重影响行人的人身安全。

为此，需要设计一种可以随时改变安装倾角、减少占用空间、可以随时收回隐藏的单元式幕墙，以解决上述问题。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中幕墙上安装光伏电池困难的不足，提供了一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，包括短单元窗、长单元窗、分隔框架和光伏发电装置，其特征在于：

所述短单元窗与长单元窗交错固定在楼板的外侧，上下两个短单元窗之间设有固定连接在楼板外侧的分隔框架；

所述分隔框架为矩形的两端开口的框体结构，其四周外壁与短单元窗和长单元窗密封连接，其内部设有可伸缩的光伏发电装置；

所述光伏发电装置包括可展开可回缩的光伏板收纳主体，光伏板收纳主体后部铰接有固定连接在楼板外侧的伸缩装置。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述分隔框架的内壁侧开有环形的凹槽作为密封槽，密封槽中填充有密封圈或防水胶条，分隔框架的一端通过连接件固定连接在楼板的外侧。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述光伏板收纳主体为矩形块体，其前侧表面上安装有主体单晶硅电池，其右侧表面开有竖直的矩形空间作为右收纳仓，其左侧表面开有竖直的矩形空间作为左收纳仓，其下侧表面开有竖直的矩形空间作为下收纳仓；所述光伏板收纳主体内的右收纳仓、左收纳仓和下收纳仓间隔分层设置，互相之间不会干涉；所述右收纳仓、左收纳仓和下收纳仓内的两短侧壁上都开有限位槽，且三处仓室的内侧都固定有线性导轨。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述左收纳仓中可左右滑动的连接有左二级光伏收纳体；所述左二级光伏收纳体为前侧表面安装有二级单晶硅电池的矩形块，其右侧上下两端固定连接有配合限位槽尺寸的限位块，其后侧表面开有横向的凹槽作为线性导轨槽，左收纳仓的线性导轨槽套嵌在线性导轨上、且固定连接线性导轨的滑块；所述左二级光伏收纳体的下侧开有尺寸与下收纳仓相同的二级下收纳仓，二级下收纳仓内两端侧壁上开有限位槽、且内侧固定有线性导轨。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述二级下收纳仓内可上下滑动的连接有三级光伏板；所述三级光伏板为前侧表面安装有三级单晶硅电池的矩形板，其上侧左右两端固定连接有配合二级下收纳仓内的限位槽尺寸的三级限位块，其后侧表面面开有纵向的凹槽作为三级线性导轨槽，三级光伏板的三级线性导轨槽套嵌在二级下收纳仓内的线性导轨上、且固定连接线性导轨的滑块。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述右收纳仓中可左右滑动的连接有右二级光伏收纳体；所述右二级光伏收纳体的结构与左二级光伏收纳体呈镜像对称，右二级光伏收纳体中也可上下滑动的连接有三级光伏板。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述下收纳仓内可上下滑动的连接有三级光伏板。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩装置包括一上一下平行设置的两个伸缩杆，上方的伸缩杆为主伸缩杆，下方的伸缩杆为副伸缩杆，两个伸缩杆的一侧分别固定连接楼板的外侧，另一侧分别铰接在光伏板收纳主体的后侧面。

本发明的有益效果是：

本发明在原有的单元式幕墙安装的基础上，增加了单元式的光伏发电装置，单元式的光伏发电装置可以交错排布在单元式窗之间，本发明中的光伏发电装置在回缩状态时占用空间小，在极端天气时可以完美的收入隐蔽到幕墙内，防止被破坏掉落。在阳光充足的天气时，光伏发电装置可以伸出幕墙并展开成大面积的光伏电池，通过伸缩装置可以调节整体的倾角，保证每天的光伏发电效率都是最高。

附图说明

图1为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置隐藏时的立体图；

图2为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置弹出时的立体图；

图3为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置完全展开后的立体图其一；

图4为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置完全展开后的立体图其二；

图5为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的安装结构立体图；

图6为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的分隔框架的立体结构示意图；

图7为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的立体结构示意图其一；

图8为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的立体结构示意图其二；

图9为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的立体结构示意图其三；

图10为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的光伏板收纳主体的右视立体图；

图11为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的光伏板收纳主体的左视立体图；

图12为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的光伏板收纳主体的仰视立体图；

图13为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的左二级光伏收纳体的立体图；

图14为本发明带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙的光伏发电装置的三级光伏板的立体图。

图中，

1、楼板，2、短单元窗，3、长单元窗，

4、分隔框架，401、密封槽，402、连接件，

5、光伏发电装置，

501、光伏板收纳主体，502、左二级光伏收纳体，503、右二级光伏收纳体，504、三级光伏板，505、主伸缩杆，506、副伸缩杆，

5011、主体单晶硅电池，5012、右收纳仓，5013、左收纳仓，5014、下收纳仓，5015、限位槽，5016、线性导轨，

5021、二级单晶硅电池，5022、限位块，5023、线性导轨槽，5024、二级下收纳仓，

5041、三级单晶硅电池，5042、三级限位块，5043、三级线性导轨槽。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1-图14为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，由短单元窗2、长单元窗3、分隔框架4和光伏发电装置5组成，短单元窗2与长单元窗3交错固定在楼板1的外侧，上下两个短单元窗3之间设有固定连接在楼板1外侧的分隔框架4；分隔框架4为矩形的两端开口的框体结构，其四周外壁与短单元窗2和长单元窗3密封连接，其内部设有可伸缩的光伏发电装置5；光伏发电装置5包括可展开可回缩的光伏板收纳主体501，光伏板收纳主体501后部铰接有固定连接在楼板1外侧的伸缩装置。

在本实施例中，分隔框架4的内壁侧开有环形的凹槽作为密封槽401，密封槽401中填充有密封圈或防水胶条，为了进一步的防止雨水倒灌，其内壁可以向外侧下方倾斜，分隔框架4的一端通过连接件402固定连接在楼板1的外侧。

在本实施例中，光伏板收纳主体501为矩形块体，其前侧表面上安装有主体单晶硅电池5011，其右侧表面开有竖直的矩形空间作为右收纳仓5012，其左侧表面开有竖直的矩形空间作为左收纳仓5013，其下侧表面开有竖直的矩形空间作为下收纳仓5014；光伏板收纳主体501内的右收纳仓5012、左收纳仓5013和下收纳仓5014间隔分层设置，互相之间不会干涉；右收纳仓5012、左收纳仓5013和下收纳仓5014内的两短侧壁上都开有限位槽5015，且三处仓室的内侧都固定有线性导轨5016。其中，左收纳仓5013中可左右滑动的连接有左二级光伏收纳体502；左二级光伏收纳体502为前侧表面安装有二级单晶硅电池5021的矩形块，其右侧上下两端固定连接有配合限位槽5015尺寸的限位块5022，其后侧表面开有横向的凹槽作为线性导轨槽5023，左收纳仓5013的线性导轨槽5023套嵌在线性导轨5016上、且固定连接线性导轨5016的滑块；左二级光伏收纳体502的下侧开有尺寸与下收纳仓5014相同的二级下收纳仓5024，二级下收纳仓5024内两端侧壁上开有限位槽5015、且内侧固定有线性导轨5016。其中，二级下收纳仓5024内可上下滑动的连接有三级光伏板504；三级光伏板504为前侧表面安装有三级单晶硅电池5041的矩形板，其上侧左右两端固定连接有配合二级下收纳仓5024内的限位槽5015尺寸的三级限位块5042，其后侧表面面开有纵向的凹槽作为三级线性导轨槽5043，三级光伏板504的三级线性导轨槽5043套嵌在二级下收纳仓5024内的线性导轨5016上、且固定连接线性导轨5016的滑块。其中，右收纳仓5012中可左右滑动的连接有右二级光伏收纳体503；所述右二级光伏收纳体503的结构与左二级光伏收纳体502呈镜像对称，右二级光伏收纳体503中也可上下滑动的连接有三级光伏板504。

而且，下收纳仓5014内可上下滑动的也连接有三级光伏板504。

在本实施例中，伸缩装置起到顶出光伏发电装置以及改变其安装倾角的作用。伸缩装置包括一上一下平行设置的两个伸缩杆，上方的伸缩杆为主伸缩杆505，下方的伸缩杆为副伸缩杆506，两个伸缩杆的一侧分别固定连接楼板1的外侧，另一侧分别铰接在光伏板收纳主体501的后侧面。主伸缩杆505主要起到顶出收回的功能，副伸缩杆506的行程要比主伸缩杆505的行程长，当主伸缩杆505将光伏发电装置顶出后，副伸缩杆506继续伸长，使整个光伏板倾斜到需要的角度。

在本实施例中，涉及到的所有的动力装置，包括主伸缩杆505、副伸缩杆506以及所有的线性导轨5016，全部连通设置在楼内的控制室，连接方式可以是有线连接或无线连接，且每个光伏发电装置5中都设有无线接收器，可以通过外部的遥控器控制光伏发电装置5的行为。

本实施例的具体使用方式如下：

在晴天条件下，首先通过主伸缩杆505将光伏板收纳主体501顶出，之后副伸缩杆506继续伸长，使光伏板收纳主体501倾斜到最佳安装倾角的位置，然后，左右两侧的二级光伏收纳体展开，最后二级光伏收纳体内以及光伏板收纳主体501中的三级光伏板504向下展开。

在极端天气条件下，或者是相关楼层反馈需要日晒采光时，三级光伏板504向上收回，然后左右两侧的二级光伏收纳体收回，之后副伸缩杆506收缩到与主伸缩杆505同一个长度，最后两个伸缩杆同步收缩，将光伏发电装置5收回到幕墙中。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，包括短单元窗（2）、长单元窗（3）、分隔框架（4）和光伏发电装置（5），其特征在于：

所述短单元窗（2）与长单元窗（3）交错固定在楼板（1）的外侧，上下两个短单元窗（3）之间设有固定连接在楼板（1）外侧的分隔框架（4）；

所述分隔框架（4）为矩形的两端开口的框体结构，其四周外壁与短单元窗（2）和长单元窗（3）密封连接，其内部设有可伸缩的光伏发电装置（5）；

所述光伏发电装置（5）包括可展开可回缩并可隐蔽于所述分隔框架（4）内的光伏板收纳主体（501），光伏板收纳主体（501）后部铰接有固定连接在楼板（1）外侧的伸缩装置；所述伸缩装置包括一上一下平行设置的两个伸缩杆，上方的伸缩杆为主伸缩杆（505），下方的伸缩杆为副伸缩杆（506），两个伸缩杆的一侧分别固定连接楼板（1）的外侧，另一侧分别铰接在光伏板收纳主体（501）的后侧面；所述光伏板收纳主体（501）为矩形块体，其前侧表面上安装有主体单晶硅电池（5011），其右侧表面开有竖直的矩形空间作为右收纳仓（5012），其左侧表面开有竖直的矩形空间作为左收纳仓（5013），其下侧表面开有竖直的矩形空间作为下收纳仓（5014）；所述光伏板收纳主体（501）内的右收纳仓（5012）、左收纳仓（5013）和下收纳仓（5014）间隔分层设置，互相之间不会干涉；所述右收纳仓（5012）、左收纳仓（5013）和下收纳仓（5014）内的两短侧壁上都开有限位槽（5015），且三处仓室的内侧都固定有线性导轨（5016）；所述左收纳仓（5013）中可左右滑动的连接有左二级光伏收纳体（502）；所述左二级光伏收纳体（502）为前侧表面安装有二级单晶硅电池（5021）的矩形块，其右侧上下两端固定连接有配合限位槽（5015）尺寸的限位块（5022），其后侧表面开有横向的凹槽作为线性导轨槽（5023），左收纳仓（5013）的线性导轨槽（5023）套嵌在线性导轨（5016）上、且固定连接线性导轨（5016）的滑块；所述左二级光伏收纳体（502）的下侧开有尺寸与下收纳仓（5014）相同的二级下收纳仓（5024），二级下收纳仓（5024）内两端侧壁上开有限位槽（5015）、且内侧固定有线性导轨（5016）。

2.根据权利要求1所述的带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，其特征在于：

所述分隔框架（4）的内壁侧开有环形的凹槽作为密封槽（401），密封槽（401）中填充有密封圈或防水胶条，分隔框架（4）的一端通过连接件（402）固定连接在楼板（1）的外侧。

3.根据权利要求1所述的带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，其特征在于：

所述二级下收纳仓（5024）内可上下滑动的连接有三级光伏板（504）；所述三级光伏板（504）为前侧表面安装有三级单晶硅电池（5041）的矩形板，其上侧左右两端固定连接有配合二级下收纳仓（5024）内的限位槽（5015）尺寸的三级限位块（5042），其后侧表面面开有纵向的凹槽作为三级线性导轨槽（5043），三级光伏板（504）的三级线性导轨槽（5043）套嵌在二级下收纳仓（5024）内的线性导轨（5016）上、且固定连接线性导轨（5016）的滑块。

4.根据权利要求1所述的带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，其特征在于：

所述右收纳仓（5012）中可左右滑动的连接有右二级光伏收纳体（503）；所述右二级光伏收纳体（503）的结构与左二级光伏收纳体（502）呈镜像对称，右二级光伏收纳体（503）中也可上下滑动的连接有三级光伏板（504）。

5.根据权利要求1所述的带有隐蔽式光伏发电装置的单元式幕墙，其特征在于：

所述下收纳仓（5014）内可上下滑动的连接有三级光伏板（504）。

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