CN112727273A - 一种建筑一体化太阳能发电窗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑一体化太阳能发电窗，包括设于墙体上的开窗装置、与开窗装置配合的遮雨装置；所述开窗装置包括设于第一螺杆上的第一移动件、与第一移动件连接的第一旋转副、设于与第一旋转副配合的第一发电框架、与第一发电框架相连的第一旋转副、设于与旋转轴配合的第二旋转副、与第二旋转副相连的第二发电框架、设于第二发电框架上的滑动部件、设于第一主支撑杆与第二主支撑杆上的锁定部件、设于第一发电框架与第二发电框架上的发电部件；本发明的开窗装置设在墙体里，在保证了支撑强度的状态下，增加了发电装置在建筑上的发电面积与美观，在原有面积上，通过复合形式加大建筑一体化太阳能发电窗发电面积，同时主动采用面对太阳方式，加强发电效率。

Description

一种建筑一体化太阳能发电窗
技术领域
本发明属于建筑一体化发电技术领域，尤其是涉及一种建筑一体化太阳能发电窗。
背景技术
随着生活水平的日益提高，电器的品种也越来越多，日常耗电量逐步上升，一般家用电器多依靠市电供电。随着环境污染问题和资源枯竭问题越来越严重，寻找绿色环保可循环的能源就变得格外重要。而太阳能在众多环保能源中具有利于普及、使用方便的特点，特别适合作为家用能源使用。
家用太阳能供电系统安装简便、使用时不需要燃料、使用效果稳定，而且回收率高、易于维护。
目前市场上碲化镉薄膜太阳能电池技术日益成熟，这种由多层薄膜沉积构成的光伏器件特别适合与玻璃背板结合使用，具有透光率高、结构简单、成本低的特点。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种大面积发电，与建筑一体的建筑一体化太阳能发电窗。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种建筑一体化太阳能发电窗，包括墙体、设于墙体一侧的密封板、设于墙体上的开窗装置、与开窗装置配合的遮雨装置；所述开窗装置包括设于墙体上电机、与电机连接的第一齿轮、与第一齿轮配合的第二齿轮、设于第二齿轮上的连接轴、与连接轴一端配合的第一螺杆、设于第一螺杆上的第一移动件、与第一移动件连接的第一旋转副、设于与第一旋转副配合的第一发电框架、与第一发电框架相连的第一旋转副、与第一旋转副配合的旋转轴、设于与旋转轴配合的第二旋转副、与第二旋转副相连的第二发电框架、与第二发电框架配合的第一主支撑杆、设于第一主支撑杆上的第一限位槽、与第一次限位槽配合的第一次支撑杆、与连接轴配合的第二螺杆、设于第二螺杆上的第二移动件、与第二移动件连接的第二旋转副、与第二发电框架配合的第二主支撑杆、设于第二主支撑杆上的第二限位槽、与第二次限位槽配合的第二次支撑杆、设于第二发电框架上的滑动部件、设于第一主支撑杆与第二主支撑杆上的锁定部件、设于第一发电框架与第二发电框架上的发电部件；本发明的开窗装置设在墙体里，在保证了支撑强度的状态下，增加了发电装置在建筑上的发电面积与美观，开窗装置在电机的带动下，带动第一移动件和第二移动件往上移动，带动第一发电框架与第二发电框架往上移动，同时第一次支撑杆与第二次支撑杆推动第一主支撑杆与第二主支撑杆向上运动，使得第一发电框架向上运动的同时，第二发电框架向外伸展，最终与墙体呈90度固定。
所述滑动部件包括设于第二发电框架一侧的第一滑动槽、与第一滑动槽配合的第一滑动块、设于第一滑动块上的第一连接柱、设于第一滑动块上的第一倒角、设于第一发电框架上的第一固定槽、位于第一固定槽上的第二倒角、设于第二发电框架另一侧的第二滑动槽、与第二滑动槽配合的第二滑动块、设于第二滑动块上的第二连接柱、设于第二滑动块上的第三倒角、设于第一发电框架上的第二固定槽、位于第二固定槽上的第四倒角；所述滑动部件通过设置第一滑动块与第二滑动块与第一固定槽与第二固定槽的固定连接，，使得第一发电框架与第二发电框架牢牢固定在同一水平面并设有倒角，使得第一发电框架与第二发电框架之间的连接与脱离更加方便和快捷，并且不易卡死。
所述锁定部件包括设于第一主支撑杆上的第一导向块、与第一导向块相连的第一固定块、设于第一移动件上与第一固定块相配合的第一固定槽、设于第二主支撑杆上的第二导向块、与第二导向块相连的第二固定块、设于第二移动件上与第二固定块相配合的第二固定槽；所述锁定部件通过设置在第一柱支撑和第二主支撑主支撑上的导向块与固定块，使得第一发电框架和第二发电框架在关上的时候，与第一移动件和第二移动件内的固定槽相配合，对整体框架进行锁死，第一移动件和第二移动件往上移动时，第一固定块和第二固定块与第一固定槽和第二固定槽脱离，第一发电框架与第二发电框架展开。
所述发电部件包括设于第一发电框架上的室内面玻璃衬底、位于室内面玻璃衬底上的室内面碲化镉薄膜太阳能电池、设于第二发电框架上的室外面玻璃衬底、位于室外面玻璃衬底上的室外面碲化镉薄膜太阳能电池；所述发电部件通过设置两块重叠的碲化镉薄膜太阳能电池，展开后可以进行最大面积的太阳能发电，关窗后，室外面玻璃衬底和室外面碲化镉薄膜太阳能电池与室内面玻璃衬底和室内面碲化镉薄膜太阳能电池之间形成中空结构，提升隔音保温的效果。
所述遮雨装置包括设于墙体上的配合件、位于配合件下方的第一拉簧卡槽、与第一拉簧卡槽配合的拉簧、设于配合件上的环形槽、位于环形槽一侧的第一铰接块、与第一铰接块连接的较接轴、与铰接轴配合的第二铰接块、与第二铰接块连接的旋转板、位于旋转板一侧的第二拉簧卡槽、设于旋转板下部的圆角、位于旋转板上部的第五倒角；所述遮雨装置通过设置拉簧，使得旋转板被第一发电框架和第二发电框架顶出后，在拉簧作用下，返回原位置，通过设置旋转板底部的圆角，使得旋转板不会被顶住卡死。只能顺着第一铰接块和第二铰接块进行旋转，而第五倒角让雨水不会积累在缝隙里，顺着倒角往下流
本发明的开窗装置设在墙体里，在保证了支撑强度的状态下，增加了发电装置在建筑上的发电面积与美观，在电机的带动下，带动第一移动件和第二移动件往上移动，带动第一发电框架与第二发电框架往上移动，同时第一次支撑杆与第二次支撑杆推动第一主支撑杆与第二主支撑杆向上运动，使得第一发电框架向上运动的同时，第二发电框架向外伸展，最终与墙体呈90度固定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的后视结构示意图。
图3为本发明中开窗装置的结构示意图。
图4为本发明中第二发电框架的结构示意图。
图5为本发明中第一发电框架的结构示意图。
图6为本发明的前视结构示意图。
图7为图6中A处的放大示意图。
图8为本发明中第一移动件的结构示意图。
图9为本发明中第一旋转体的结构示意图。
具体实施方式
为了使技术领域的人员更好的理解本发明方案，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、完整的描述。
如图1-9所示，一种建筑一体化太阳能发电窗，包括墙体1、设于墙体一侧的密封板2、设于墙体上的开窗装置3、与开窗装置配合的遮雨装置4；所述开窗装置包括电机6、第一齿轮7、第二齿轮8、连接轴9、第一螺杆10、第一移动件11、第一旋转体12、第一发电框架13、第一旋转副14、旋转轴15、第二旋转副16、第二发电框架17、第一主支撑杆18、第一限位槽19、第一次支撑杆20、第二螺杆21、第二移动件22、第二旋转体23、第二主支撑杆24、第二限位槽25、第二次支撑杆26、滑动部件27、锁定部件29、发电部件30；所述开窗装置3的电机6设于墙体上与第一齿轮7连接，第二齿轮8与第一齿轮啮合，连接轴9设于第二齿轮上一端与连第一螺杆10旋转配合，第一移动件11设于第一螺杆上与第一旋转体12旋转连接，第一发电框架13与第一旋转体连接，第一旋转副14与第一发电框架相连，旋转轴15与第二旋转副旋转连接，第二旋转副16设于与旋转轴旋转连接，第二发电框架17与第二旋转副相连，第一主支撑杆18与第二发电框架旋转配合，第一限位槽19设于第一主支撑杆上与第一次支撑杆20旋转连接，第二螺杆21与连接轴旋转连接，第二移动件22设于第二螺杆上与第二旋转副23连接，第二主支撑杆24与第二发电框架旋转连接，限位槽25设于第二主支撑杆上与第二次支撑杆26旋转连接，滑动部件27设于第二发电框架上，锁定部件29分别设于第一主支撑杆与第二主支撑杆上，发电部件30设于第一发电框架与第二发电框架上；所述开窗装置3的电机6带动第一齿轮7转动，第一齿轮带动第二齿轮8转动，第二齿轮带动连接轴9转动，连接轴两端分别与第一螺杆10和第二螺杆21旋转连接，位于两个螺杆上的第一移动件11和第二移动件22开始向上运动，与两个移动件相连的第一次支撑杆20和第二次支撑杆26向上移动，推动第一主支撑杆18和第二主支撑杆24向外旋转运动，与此同时第一发电框架13在第一旋转体12和第二旋转体13的带动下沿着两个移动件向上运动的同时向外旋转，第二发电框架17与第一发电框架13的铰接配合下向外伸展，第一移动件11和第二移动件22移动到最上方时，使得两个发电框架处于同一水平位置，同时第一限位槽19和第二限位槽25会对两个次支撑轴进行限位和固定，使得四个支撑杆对两个发电框架起着良好的支撑作用。
所述滑动部件27包括第一滑动槽271、第一滑动块272、第一连接柱273、第一倒角274、第一固定槽275第二倒角276、第二滑动槽277、第二滑动块278、第二连接柱279、第三倒角281、第二固定槽282、第四倒角283；所述滑动部件的第一滑动槽271设于第二发电框架一侧与第一滑动块272滑动连接，第一连接柱273设于第一滑动块上，第一倒角274设于第一滑动块上，第一固定槽275设于第一发电框架上，第二倒角276位于第一固定槽上，第二滑动槽277设于第二发电框架另一侧与第二滑动块278滑动连接，第二连接柱279设于第二滑动块上，第三倒角281设于第二滑动块上，第二固定槽282设于第一发电框架上，第四倒角283位于第二固定槽上；所述滑动部件27设在第二发电框架17两侧与第一主支撑杆18和第二主支撑杆24旋转配合，所述两个滑动槽设在第二发电框架17两侧，与第一滑动块272和第二滑动块278滑动连接，在开窗装置3进行开合动作时，第一滑动块272块和第二滑动块278在第一主支撑杆18和第二主支撑杆24的带动下向第一发电框架13移动，第一发电框架13和第二发电框架17即将处于同一水平位置时，第一滑动块272和第二滑动块278也即将与第一固定槽275和第二固定槽282相接触，两个滑动块上的第一倒角274和第二倒角276通过与第一发电框架13上的第四倒角281和第五倒角283接触连接，通过设置四个倒角，使得两个发电框架在翻转移动过程中，第一滑动块272和第二滑动块278与第一固定槽275和第二固定槽282可以更好的进行固定与脱离，防止翻转移动过程中出现卡死的现象，同时使得两个发电框架在同一水平位置上进行整体固定，防止两个发电框架做任意方向的运动。
所述锁定部件29包括第一导向块291、第一固定块292、第三固定槽293、第二导向块294、第二固定块295、第四固定槽296；所述锁定装置的第一导向块291设于第一主支撑杆上，第一固定块292与第一导向块相连，第一固定槽293设于第一移动件上与第一固定块固定连接，第二导向块294设于第二主支撑杆上与第二固定块295固定连接，第二固定槽296设于第二移动件上与第二固定块固定连接；所述锁定部件29的第一导向块292和第一固定块292设在第一主支撑杆18上，第三固定槽293设于第一移动件11上，第二导向块294和第二固定块295设在第二主支撑杆24上，第四固定槽296设于第二移动件22上，当第一移动件11和第二移动件22向下移动时，开窗装置进行闭合动作，第一发电框架13和第二发电框架17在接近闭合的时候，第一移动件11和第二移动件22上的两个固定槽首先与第一导向块291和第二导向块294接触，两个移动件沿着两个导向块向下移动，第一固定块292和第二固定块295上设有倒角与圆角，使得两个移动件向下移动过程中可以更好的与两个固定块进行固定连接，防止两个移动件下移中，没有与第一柱支撑架18和第二主支撑架24处于平行状态而无法固定连接；固定连接后，同时会使得整体处于锁死状态；两个移动件向上移动时，第一固定块292和第二固定块295与两个移动件上的第三固定槽293和第四固定槽296脱离，退出锁死状态。
所述发电部件30包括室内面玻璃衬底301、室内面碲化镉薄膜太阳能电池302、室外面玻璃衬底303、室外面碲化镉薄膜太阳能电池304；所述发电部件的室内面玻璃衬底301设于第一发电框架上，室内面碲化镉薄膜太阳能电池302位于室内面玻璃衬底上，室外面玻璃衬底303设于第二发电框架上，室外面碲化镉薄膜太阳能电池304位于室外面玻璃衬底上；所述发电部件的室内面玻璃衬底301和室内面碲化镉薄膜太阳能电池302设在第一发电框架13上，室外面玻璃衬底303和室外面碲化镉薄膜太阳能电池304设在第二发电框架17上，当两个发电框架处于同一水平位置时，室内面碲化镉薄膜太阳能电池302和室外面碲化镉薄膜太阳能电池304通过第一发电框架13和第二发电框架17的展开，可以进行更大面积和更高效率的太阳能发电；并且开窗装置闭合后，第一发电框架13和第二发电框架17处于贴合状态与密封板2进行密封配合，两个发电框架上的室内面玻璃衬底301与室外面玻璃衬底303之间存在大量空隙，形成中空结构，达到消音保温的效果。
所述遮雨装置4包括配合件41、第一拉簧卡槽42、拉簧43、环形槽44、第一铰接块45、较接轴46、第二铰接块47、旋转板48、第二拉簧卡槽49、第二圆角51、第五倒角52；所述遮雨装置4的配合件41设于墙体上，第一拉簧卡槽42位于配合件下方，拉簧43与第一拉簧卡槽固定连接，环形槽44设于配合件上，第一铰接块45位于环形槽一侧，铰接轴46与第一铰接块旋转连接，第二铰接块47与铰接轴旋转配合，旋转板48与第二铰接块旋转连接，圆角51设于旋转板下部，第五倒角52位于旋转板上部；所述遮雨装置4设于开窗装置3上方，在开窗装置3开合动作过程中，第一发电框架13与第二发电框架17必然会向上运动一定的位置，同时进行向外伸展动作，为了整体顺利进行伸展动作，同时防止雨水进入内部，设有旋转板48，第一铰接块45和第二铰接块47通过铰接轴46连接，使得旋转板48在配合件41上可以进行翻转动作，同时旋转板48上设有圆角51，使得两个发电框架向上和向外动作时，顶住旋转板上的圆角51向外动作而不会卡死，旋转板48上设有第五倒角52，使得在有雨天气中，雨水通过第五倒角52向下导流，旋转板48内侧面设有第二拉簧卡槽 49与拉簧43相连，拉簧43另一端与配合件41相连，同时配合件41上设有环形槽44，使得旋转板48进行前后翻转动作后通过拉簧43进行复位。
具体动作过程如下：
建筑一体化太阳能发电窗的开窗装置开始动作后，电机6开始带动第一齿轮7和第二齿轮8转动，第二齿轮与传动轴9相连，传动轴带动两侧的第一螺杆10和第二螺杆21开始转动，第一移动件11、第二移动件22和第一发电框架13在两个螺杆的带动下向上运动，第一移动件11和第二移动件22上的第三固定槽293和第四固定槽296与第一主支撑杆18和第二主支撑杆24上的第一固定块292和第二固定块295脱离，第一发电框架13向上运动，抵住遮雨装置4上的旋转板48同时向外运动，两个移动件上的第一次支撑杆20和第二次支撑杆26向上动作，同时抵住第一主支撑杆18与第二主支撑杆24带动第二发电框架17向外运动，第一主支撑杆18和第二主支撑杆24与第一滑动块272和第二滑动块278旋转连接，两个主支撑杆在第一滑动槽271和第二滑动槽275作用下逐渐向第一发电框架13移动，第一发电框架13和第二发电框架17逐渐处于同一水平位置时，第一滑动块272和第二滑动块278在四个倒角的作用下，逐渐与第一固定槽275和第二固定槽282固定连接；开窗装置3进行闭合动作时，第一移动件11和第二移动件22向下移动，第一发电框架13和第二发电框17架在锁定部件29两个滑动块的固定下，只能沿着第一主支撑杆18与第二主支撑杆24转动，两个移动件到达一定位置后，与第一主支撑杆18与第二主支撑杆24旋转连接的两个滑动块脱离第一发电框架13，开始沿着两个滑动槽向上移动，第一发电框架13和第二发电框架7通过与之相连的第一旋转副14和第二旋转副16开始转动，两个移动件移动到一定的位置后，第一发电框架13会抵住遮雨装置4的旋转板48向内转动顶住环形槽，两个移动件继续下移，第一发电框架13和第二发电框架17开始贴合，第一移动件11和第二移动件22上的第三固定槽293和第四固定槽296，顺着第一主支撑杆18与第二主支撑杆24上的第一导向块291和第二导向块294向下移动，与第一固定块292和第二固定块295固定连接，所述密封板2在开窗装置闭合后对整个窗口起着密封作用，防止雨水进入室内，第二发电框架17底部设有海绵垫32，可以对底部积水进行吸附。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种建筑一体化太阳能发电窗，包括墙体（1）设于墙体一侧的密封板（2）、设于墙体上的开窗装置（3）、与开窗装置配合的遮雨装置（4）；其特征在于：所述开窗装置包括设于墙体上电机（6）、与电机连接的第一齿轮（7）、与第一齿轮配合的第二齿轮（8）、设于第二齿轮上的连接轴（9）、与连接轴一端配合的第一螺杆（10）、设于第一螺杆上的第一移动件（11）、与第一移动件连接的第一旋转体（12）、设于与第一旋转体配合的第一发电框架（13）、与第一发电框架相连的第一旋转副（14）、与第一旋转副配合的旋转轴（15）、设于与旋转轴配合的第二旋转副（16）、与第二旋转副相连的第二发电框架（17）、与第二发电框架配合的第一主支撑杆（18）、设于第一主支撑杆上的第一限位槽（19）、与第一次限位槽配合的第一次支撑杆（20）、与连接轴配合的第二螺杆（21）、设于第二螺杆上的第二移动件（22）、与第二移动件连接的第二旋转副（23）、与第二发电框架配合的第二主支撑杆（24）、设于第二主支撑杆上的第二限位槽（25）、与第二次限位槽配合的第二次支撑杆（26）、设于第二发电框架上的滑动部件（27）、设于第一主支撑杆与第二主支撑杆上的锁定部件（29）、设于第一发电框架与第二发电框架上的发电部件（30）。
2.根据权利要求1所述的建筑一体化太阳能发电窗，其特征在于：所述滑动部件（27）包括设于第二发电框架一侧的第一滑动槽（271）、与第一滑动槽配合的第一滑动块（272）、设于第一滑动块上的第一连接柱（273）、设于第一滑动块上的第一倒角（274）、设于第一发电框架上的第一固定槽（275）、位于第一固定槽上的第二倒角（276）、设于第二发电框架另一侧的第二滑动槽（277）、与第二滑动槽配合的第二滑动块（278）、设于第二滑动块上的第二连接柱（279）、设于第二滑动块上的第三倒角（281）、设于第一发电框架上的第二固定槽（282）、位于第二固定槽上的第四倒角（283）。
3.根据权利要求1所述的建筑一体化太阳能发电窗，其特征在于：所述锁定部件（29）包括设于第一主支撑杆上的第一导向块（291）、与第一导向块相连的第一固定块（292）、设于第一移动件上与第一固定块相配合的第三固定槽（293）、设于第二主支撑杆上的第二导向块（294）、与第二导向块相连的第二固定块（295）、设于第二移动件上与第二固定块相配合的第四固定槽（296）。
4.根据权利要求1所述的建筑一体化太阳能发电窗，其特征在于：所述发电部件（30）包括设于第一发电框架上的室内面玻璃衬底（301）、位于室内面玻璃衬底上的室内面碲化镉薄膜太阳能电池（302）、设于第二发电框架上的室外面玻璃衬底（303）、位于室外面玻璃衬底上的室外面碲化镉薄膜太阳能电池（304）。
5.根据权利要求1所述的建筑一体化太阳能发电窗，其特征在于：所述遮雨装置（4）包括设于墙体上的配合件（41）、位于配合件下方的第一拉簧卡槽（42）、与第一拉簧卡槽配合的拉簧（43）、设于配合件上的环形槽（44）、位于环形槽一侧的第一铰接块（45）、与第一铰接块连接的较接轴（46）、与铰接轴配合的第二铰接块（47）、与第二铰接块连接的旋转板（48）、位于旋转板一侧的第二拉簧卡槽（49）、设于旋转板下部的圆角（51）、位于旋转板上部的第五倒角（52）。
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