CN114086725A - 一种装配式建筑屋顶结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑技术领域,且公开了一种装配式建筑屋顶结构,包括屋顶装置,所述屋顶装置的左右两侧均固定安装有蓄水装置,所述屋顶装置的后方设有储能装置,所述储能装置顶端的一侧固定安装有风力装置,所述屋顶装置包括顶板。本发明通过持续的风力推动风力装置的运行,并将风力装置的能量传递给储能装置,完成风能转换为动能,在通过动能将储能装置内部的水从低处搬运到高处,需要时通过高处的水流向低处所产生的重力势能转换为动力势能来带动屋顶装置底端机械机构的运动实现第二侧板角度的改变,改变传统屋顶结构房屋固定的倾角,使其变为可变的倾角,实现屋顶的通风以及保温,增加建筑物内部的舒适性。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域,具体为一种装配式建筑屋顶结构。
背景技术
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑,装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等,因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表,装配式建筑的主要目的就是减少现场施工的时间,其不仅可以缩减大型建筑现场的施工时间,同时可以减少现场的施工人员,能显著提高施工效率,同时在传统施工过程中会产生的大量的噪音以及灰尘等污染,当使用装配式建筑进行组装时,由于大部分施工过程在工厂进行,所以在现场的施工过程中能显著减少污染的施工过程,即产生的噪音和灰尘都极小,明显优于传统的施工方式,易于推广,所以在现代施工过程中得到广泛应用。
目前所使用的装配式建筑主要为屋顶机构和墙板结构等组成,其中屋顶结构主要承载了整个屋顶的强度,在整个装配式建筑中重要程度极高,常见的屋顶式结构主要为顶板和两端的侧板构成,同时在侧板的底端安装有制成组件用于对侧板进行制成,而顶板则主要作为整个房顶的大梁结构,这种结构的屋顶虽然结构较为简单,且顶板和侧板之间围成一个近似三角形的梯形,结构强度较高,不易损坏,但在面对寒冷的冬季或是炎热的夏季时,由于其顶板和侧板之间为直接固定,即顶板和侧板之间的角度无法改变,无法实现改变屋顶的角度来实现建筑内部的换气以及保暖等措施,房屋内部的舒适性较大。
随着城市建设的不断发展,城市的土地资源越发紧张,为了土地资源的最大化利用,所以目前新建的大部分民用建筑主要为高层为主,即整个建筑物的高度较高,而高处的建筑通常风力较大,即超高建筑物的屋顶部分所承受的风力较大,目前针对超高建筑顶端的风力资源利用方式较低,主要依靠风力的作用来实现建筑物内部的换气操作,这种资源的利用方式较为原始,不能对风力资源做到一定的储能操作,对资源的利用程度较差,不符合清洁能源发展的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式建筑屋顶结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种装配式建筑屋顶结构,包括屋顶装置,所述屋顶装置的左右两侧均固定安装有蓄水装置,所述屋顶装置的后方设有储能装置,所述储能装置顶端的一侧固定安装有风力装置,所述屋顶装置包括顶板,所述顶板的左右两侧均固定安装有第一侧板,所述顶板的正面和表面均固定安装有固定座,所述固定座的一端活动安装有传动杆,所述传动杆的另一端贯穿固定座且固定安装有螺纹杆,所述顶板的左右两侧设有第二侧板。
首先将本装置中的屋顶装置和外置墙板之间进行固定,并将储能装置的底端与外置墙板的顶端之间进行固定,在初始状态下,第一侧板和第二侧板的底端处于同一水平线上,即第一侧板和第二侧板之间不存在缝隙,此时整个屋顶处于保温状态,当需要进行散热时,由于风力装置的持续运行,会带动储能装置的持续储能,通过开启储能装置即可将位于储能装置内部储存的能量放出,即重力势能转变为动力势能来带动第二侧板的转动,此时第二侧板和第一侧板之间存在一定的缝隙,使得空气发生流通。
通过设计有风力装置和储能装置以及配合储能装置所设计的屋顶装置,由于高层建筑屋顶存在较大的风力,通过持续的风力推动风力装置的运行,并将风力装置的能量传递给储能装置,完成风能转换为动能,在通过动能将储能装置内部的水从低处搬运到高处,需要时通过高处的水流向低处所产生的重力势能转换为动力势能来带动屋顶装置底端机械机构的运动实现第二侧板角度的改变,改变传统屋顶结构房屋固定的倾角,使其变为可变的倾角,实现屋顶的通风以及保温,增加建筑物内部的舒适性。
优选的,所述第一侧板和第二侧板的顶端均等距离开设有导水槽,所述第二侧板的数量共为四个,四个所述第二侧板每两个为一组且每组分别位于两个第一侧板的正面和表面,所述第二侧板与顶板之间通过转轴转动连接。
优选的,所述顶板的底端的中部固定安装有滑轨,所述滑轨的底端对称活动安装有滑块,所述滑块的底端固定安装有活动座,所述活动座的数量共为两个且活动座的内侧面与螺纹杆的外侧面螺纹连接,所述螺纹杆左右两端的螺纹方向相反且与之对应的活动座内部的螺纹方向相同。
当螺纹杆跟随传动杆旋转时,由于螺纹杆左右两端的螺纹方向相反且与之对应对活动座内部的螺纹方向相同,所以可以带动两个活动座相对靠近或远离,当两个活动座相对靠近或远离时既可以带动其底端的滑块随之位移,即滑块可在滑轨的内部相对滑动。
通过储能装置的持续运行可带动传动杆旋转,传动杆旋转时可带动螺纹杆旋转,此时通过螺纹连接的活动座可实现活动座的直线运动,将旋转运动转变为直线运动,且底端的滑块在滑轨内部滑动可增加直线运动的稳定性,为后续第二侧板的运动提供动力来源。
优选的,所述活动座的左右两侧均固定安装有支撑杆,所述支撑杆的顶端与第一侧板的底端相接触,所述螺纹杆与固定座之间活动连接,所述固定座背面的左右两侧均通过转轴转动连接活动支架。
优选的,所述活动支架底端远离固定座的一侧均固定安装有固定套,所述固定套的内部活动安装有压力杆,所述压力杆的底端均固定安装有位于固定套内部的限位弹簧,所述限位弹簧的底端与固定套内腔的底端固定连接,所述压力杆的顶端与第二侧板的底端吸附连接。
当活动座相对运动时,支撑杆随之运动即支撑杆可在第一侧板的底端相对滑动,初始状态下支撑杆位于第二侧板的底端,此时支撑杆可对第二侧板提供一定的支撑力,此时位于固定套内部的限位弹簧拉长且压力杆可对第二侧板的另一端提供支撑,保持第二侧板的底端与第一侧板的底端处于同一水平线上,进行屋顶散热时,螺纹杆旋转带动两个活动座相对靠近,即带动支撑杆朝第一侧板运动,当支撑杆运动到第一侧板的底端时,此时限位弹簧恢复形变自动复位带动压力杆朝固定套运动,此时由于第二侧板的一端并未存在支撑,所以第二侧板可相对顶板转动,即第二侧板向底端偏转,第二侧板和顶板之间的夹角减小,第二侧板和第一侧板之间产生缝隙。
通过螺纹杆的旋转可将本位于第二侧板底端的支撑力从第二侧板的底端移动到第一侧板的底端,此时第一侧板底端的一侧便不存在支撑力,在第二侧板另一端限位弹簧的作用下,第二侧板有向内侧运动的趋势,在转轴带动下以及一端缺乏支撑力的作用下即可完成第二侧板的转动,此时整个屋顶便出现缝隙,通过此缝隙即可实现一定的散热和换气操作。
优选的,所述风力装置包括安装架,所述安装架固定安装在储能装置顶端的一侧,所述安装架的上方设有风球,所述风球为圆状灯笼形,所述风球与安装架之间活动连接,所述风球的底端固定安装有位于安装架内部的第一锥齿轮,所述安装架的右端活动安装有第二锥齿轮,所述第一锥齿轮与第二锥齿轮之间相互垂直且啮合连接。
安装架为圆状灯笼形且为铝合金制成,其外侧面等角度固定有供风通过的叶片,其可将任何平行方向的空气流动,加速并转变为自身的旋转,通过自身的旋转带动第一锥齿轮的旋转并通过啮合的第二锥齿轮实现旋转方向的切换,供后续使用。
优选的,所述储能装置包括底座,所述底座的顶端与安装架的底端固定连接,所述底座的顶端固定安装有蓄水池,所述蓄水池的背面固定安装有延长架,所述延长架的一侧活动安装有第二齿轮,所述第二齿轮的一端啮合连接有第一齿轮,所述第一齿轮的中部与第二锥齿轮的中部固定连接,所述第二齿轮的齿比大于第一齿轮的齿比。
第二锥齿轮的旋转可带动第一齿轮的旋转,通过第一齿轮的旋转可带动第二齿轮的旋转,由于第二齿轮的尺寸和齿比显著大于第一齿轮的齿比,所以当第一齿轮转动带动第二齿轮旋转时,可将第一齿轮的旋转速度减缓,并增加第二齿轮的扭矩,即第二齿轮的扭矩大于第一齿轮的扭矩且旋转速度明显小于第一齿轮,完成动力的传递。
通过风力装置对风力的收集将风力转变为动能,并将动能传递给第一齿轮,通过不同大小的齿轮,实现动力传递的同时可实现变速操作,将较快的旋转速度转变为较慢的旋转速度并增加一定的扭矩供后续部件使用以提供较高的扭矩带动机械部件的运行。
优选的,所述第二齿轮的中部固定安装有位于蓄水池上方的主动轮,所述主动轮的中部等角度安装有提水板,所述蓄水池的斜上方设有暂存池,所述底座的正面固定安装有挡雨板,所述暂存池的一侧与挡雨板的内侧固定连接,所述暂存池右端固定连通有第一动力管,所述蓄水池的右端固定连通有第二动力管。
优选的,所述第一动力管和第二动力管之间固定连通有动力箱,所述动力箱的中部活动安装有叶轮,所述叶轮的中部固定安装有动力轴,所述动力轴贯穿叶轮的背面且与传动杆固定连接。
当第二齿轮跟随第一齿轮旋转并降低来自第一齿轮的转速增加扭矩时,且可通过较大的扭矩推动主动轮的旋转,由于蓄水池的内部蓄满水,所以当主动轮旋转时,提水板随之周向运动,当位于最低点的提水板运动到蓄水池的内部时其可将蓄水池内部的水装入两个提水板之间,而当位于底端的提水板运动到最高点时,由于重力作用会将位于提水板内部的水倾倒至暂存池的内部,将水流从低处搬运至高处完成动力的储存,而在需要时,可启动第一动力管内部的电磁阀,即可将位于暂存池内部的水输入到第一动力管的内部,并从叶轮的顶端倒入,对叶轮进行冲击,并带动叶轮的持续旋转,最终带动动力轴的旋转,完成冲击的水流则通过第二动力管重新回流至蓄水池的内部完成循环。
通过将来自屋顶的风力驱动风力装置的运行,而风力装置的持续运行经过旋转方向的转变和旋转速度的改变并增加扭矩后来带动主动轮的持续转动,并将蓄水池内部的水流搬运至高处的暂存池处,通过将风力转变为动能,动能转变为机械能将完成水流从低处向高处的运动实现能量的储存,并在需要时释放高处的水流使其冲击叶轮,重新将位于暂存池内部的能量转变为重力势能后通过机械运动转变为机械动力实现后续屋顶装置内部螺纹杆的旋转并实现通风等操作,且水流在完成动能转换后重新回流至蓄水池的内部实现循环,对风能有效地进行了利用,且可完成能量的储存而在需要时释放并应用于自身,符合清洁能源发展的需求。
优选的,所述蓄水装置包括接水池,所述接水池的数量共为两个且分别位于两个第一侧板的下方并与第一侧板的底端固定连接,所述接水池的一端均固定连通有第一输水管,所述第一输水管的一端固定连通有三通管,所述三通管的正面固定连通有第二输水管,所述第二输水管的另一端与蓄水池的背面固定连通。
在雨天时,滴落在滑轨表面的雨水可通过导水槽滴落柱字接水池的内部,并通过接水池一端的第一输水管进入三通管的内部,且经过三通管的导向操作后可进入第二输水管并输入到蓄水池的内部,给与蓄水池水源的补充。
通过接水池在雨天时对雨水的承接可将雨水导入到蓄水池的内部完成储存,通过利用天气现象所产生的水流对蓄水池内部的水流进行补充,而蓄水池内部的水流可作为储能的主要来源,同时可对屋顶装置提供动力来源,通过雨水的承接为储能提供液体来源,并利用风能推动液体实现储能并在需要时释放提供动力,可对雨水进行充分的利用,实现装置的自给自足增加自动化程度且无需人工能源进行辅助。
本发明的有益效果如下:
1、本发明通过设计有风力装置和储能装置以及配合储能装置所设计的屋顶装置,由于高层建筑屋顶存在较大的风力,通过持续的风力推动风力装置的运行,并将风力装置的能量传递给储能装置,完成风能转换为动能,在通过动能将储能装置内部的水从低处搬运到高处,需要时通过高处的水流向低处所产生的重力势能转换为动力势能来带动屋顶装置底端机械机构的运动实现第二侧板角度的改变,改变传统屋顶结构房屋固定的倾角,使其变为可变的倾角,实现屋顶的通风以及保温,增加建筑物内部的舒适性。
2、本发明通过将来自屋顶的风力驱动风力装置的运行,而风力装置的持续运行经过旋转方向的转变和旋转速度的改变并增加扭矩后来带动主动轮的持续转动,并将蓄水池内部的水流搬运至高处的暂存池处,通过将风力转变为动能,动能转变为机械能将完成水流从低处向高处的运动实现能量的储存,并在需要时释放高处的水流使其冲击叶轮,重新将位于暂存池内部的能量转变为重力势能后通过机械运动转变为机械动力实现后续屋顶装置内部螺纹杆的旋转并实现通风等操作,且水流在完成动能转换后重新回流至蓄水池的内部实现循环,对风能有效地进行了利用,且可完成能量的储存而在需要时释放并应用于自身,符合清洁能源发展的需求。
3、本发明通过接水池在雨天时对雨水的承接可将雨水导入到蓄水池的内部完成储存,通过利用天气现象所产生的水流对蓄水池内部的水流进行补充,而蓄水池内部的水流可作为储能的主要来源,同时可对屋顶装置提供动力来源,通过雨水的承接为储能提供液体来源,并利用风能推动液体实现储能并在需要时释放提供动力,可对雨水进行充分的利用,实现装置的自给自足增加自动化程度且无需人工能源进行辅助。
附图说明
图1为本发明整体结构的示意图;
图2为本发明整体结构底端结构的示意图;
图3为本发明风力装置结构的分解示意图;
图4为本发明储能装置结构的示意图;
图5为本发明储能装置结构的分解示意图;
图6为本发明蓄水装置结构的部分剖视图;
图7为本发明屋顶装置结构的示意图;
图8为本发明屋顶装置底端结构的分解示意图;
图9为图8中A处结构的放大示意图。
图中:1、屋顶装置;101、顶板;102、第一侧板;103、第二侧板;104、固定座;105、滑轨;106、滑块;107、活动座;108、支撑杆;109、螺纹杆;110、传动杆;111、活动支架;112、固定套;113、压力杆;114、限位弹簧;115、导水槽;2、风力装置;201、安装架;202、风球;203、第一锥齿轮;204、第二锥齿轮;3、储能装置;301、底座;302、挡雨板;303、蓄水池;304、第一齿轮;305、第二齿轮;306、延长架;307、主动轮;308、提水板;309、暂存池;310、第一动力管;311、第二动力管;312、动力箱;313、叶轮;314、动力轴;4、蓄水装置;401、接水池;402、第一输水管;403、三通管;404、第二输水管。
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。
如图1和图2以及图7和图8所示,本发明实施例中,一种装配式建筑屋顶结构,包括屋顶装置1,屋顶装置1的左右两侧均固定安装有蓄水装置4,屋顶装置1的后方设有储能装置3,储能装置3顶端的一侧固定安装有风力装置2,屋顶装置1包括顶板101,顶板101的左右两侧均固定安装有第一侧板102,顶板101的正面和表面均固定安装有固定座104,固定座104的一端活动安装有传动杆110,传动杆110的另一端贯穿固定座104且固定安装有螺纹杆109,顶板101的左右两侧设有第二侧板103。
第一实施例:首先将本装置中的屋顶装置1和外置墙板之间进行固定,并将储能装置3的底端与外置墙板的顶端之间进行固定,在初始状态下,第一侧板102和第二侧板103的底端处于同一水平线上,即第一侧板102和第二侧板103之间不存在缝隙,此时整个屋顶处于保温状态,当需要进行散热时,由于风力装置2的持续运行,会带动储能装置3的持续储能,通过开启储能装置3即可将位于储能装置3内部储存的能量放出,即重力势能转变为动力势能来带动第二侧板103的转动,此时第二侧板103和第一侧板102之间存在一定的缝隙,使得空气发生流通。
通过设计有风力装置2和储能装置3以及配合储能装置3所设计的屋顶装置1,由于高层建筑屋顶存在较大的风力,通过持续的风力推动风力装置2的运行,并将风力装置2的能量传递给储能装置3,完成风能转换为动能,在通过动能将储能装置3内部的水从低处搬运到高处,需要时通过高处的水流向低处所产生的重力势能转换为动力势能来带动屋顶装置1底端机械机构的运动实现第二侧板103角度的改变,改变传统屋顶结构房屋固定的倾角,使其变为可变的倾角,实现屋顶的通风以及保温,增加建筑物内部的舒适性。
如图7和图8所示,第一侧板102和第二侧板103的顶端均等距离开设有导水槽115,第二侧板103的数量共为四个,四个第二侧板103每两个为一组且每组分别位于两个第一侧板102的正面和表面,第二侧板103与顶板101之间通过转轴转动连接,顶板101的底端的中部固定安装有滑轨105,滑轨105的底端对称活动安装有滑块106,滑块106的底端固定安装有活动座107,活动座107的数量共为两个且活动座107的内侧面与螺纹杆109的外侧面螺纹连接,螺纹杆109左右两端的螺纹方向相反且与之对应的活动座107内部的螺纹方向相同。
当螺纹杆109跟随传动杆110旋转时,由于螺纹杆109左右两端的螺纹方向相反且与之对应对活动座107内部的螺纹方向相同,所以可以带动两个活动座107相对靠近或远离,当两个活动座107相对靠近或远离时既可以带动其底端的滑块106随之位移,即滑块106可在滑轨105的内部相对滑动。
通过储能装置3的持续运行可带动传动杆110旋转,传动杆110旋转时可带动螺纹杆109旋转,此时通过螺纹连接的活动座107可实现活动座107的直线运动,将旋转运动转变为直线运动,且底端的滑块106在滑轨105内部滑动可增加直线运动的稳定性,为后续第二侧板103的运动提供动力来源。
如图7和图8以及图9所示,活动座107的左右两侧均固定安装有支撑杆108,支撑杆108的顶端与第一侧板102的底端相接触,螺纹杆109与固定座104之间活动连接,固定座104背面的左右两侧均通过转轴转动连接活动支架111,活动支架111底端远离固定座104的一侧均固定安装有固定套112,固定套112的内部活动安装有压力杆113,压力杆113的底端均固定安装有位于固定套112内部的限位弹簧114,限位弹簧114的底端与固定套112内腔的底端固定连接,压力杆113的顶端与第二侧板103的底端吸附连接。
当活动座107相对运动时,支撑杆108随之运动即支撑杆108可在第一侧板102的底端相对滑动,初始状态下支撑杆108位于第二侧板103的底端,此时支撑杆108可对第二侧板103提供一定的支撑力,此时位于固定套112内部的限位弹簧114拉长且压力杆113可对第二侧板103的另一端提供支撑,保持第二侧板103的底端与第一侧板102的底端处于同一水平线上,进行屋顶散热时,螺纹杆109旋转带动两个活动座107相对靠近,即带动支撑杆108朝第一侧板102运动,当支撑杆108运动到第一侧板102的底端时,此时限位弹簧114恢复形变自动复位带动压力杆113朝固定套112运动,此时由于第二侧板103的一端并未存在支撑,所以第二侧板103可相对顶板101转动,即第二侧板103向底端偏转,第二侧板103和顶板101之间的夹角减小,第二侧板103和第一侧板102之间产生缝隙。
通过螺纹杆109的旋转可将本位于第二侧板103底端的支撑力从第二侧板103的底端移动到第一侧板102的底端,此时第一侧板102底端的一侧便不存在支撑力,在第二侧板103另一端限位弹簧114的作用下,第二侧板103有向内侧运动的趋势,在转轴带动下以及一端缺乏支撑力的作用下即可完成第二侧板103的转动,此时整个屋顶便出现缝隙,通过此缝隙即可实现一定的散热和换气操作。
如图3所示,风力装置2包括安装架201,安装架201固定安装在储能装置3顶端的一侧,安装架201的上方设有风球202,风球202为圆状灯笼形,风球202与安装架201之间活动连接,风球202的底端固定安装有位于安装架201内部的第一锥齿轮203,安装架201的右端活动安装有第二锥齿轮204,第一锥齿轮203与第二锥齿轮204之间相互垂直且啮合连接。
安装架201为圆状灯笼形且为铝合金制成,其外侧面等角度固定有供风通过的叶片,其可将任何平行方向的空气流动,加速并转变为自身的旋转,通过自身的旋转带动第一锥齿轮203的旋转并通过啮合的第二锥齿轮204实现旋转方向的切换,供后续使用。
如图4所示,储能装置3包括底座301,底座301的顶端与安装架201的底端固定连接,底座301的顶端固定安装有蓄水池303,蓄水池303的背面固定安装有延长架306,延长架306的一侧活动安装有第二齿轮305,第二齿轮305的一端啮合连接有第一齿轮304,第一齿轮304的中部与第二锥齿轮204的中部固定连接,第二齿轮305的齿比大于第一齿轮304的齿比。
第二锥齿轮204的旋转可带动第一齿轮304的旋转,通过第一齿轮304的旋转可带动第二齿轮305的旋转,由于第二齿轮305的尺寸和齿比显著大于第一齿轮304的齿比,所以当第一齿轮304转动带动第二齿轮305旋转时,可将第一齿轮304的旋转速度减缓,并增加第二齿轮305的扭矩,即第二齿轮305的扭矩大于第一齿轮304的扭矩且旋转速度明显小于第一齿轮304,完成动力的传递。
通过风力装置2对风力的收集将风力转变为动能,并将动能传递给第一齿轮304,通过不同大小的齿轮,实现动力传递的同时可实现变速操作,将较快的旋转速度转变为较慢的旋转速度并增加一定的扭矩供后续部件使用以提供较高的扭矩带动机械部件的运行。
如图4和图5所示,第二齿轮305的中部固定安装有位于蓄水池303上方的主动轮307,主动轮307的中部等角度安装有提水板308,蓄水池303的斜上方设有暂存池309,底座301的正面固定安装有挡雨板302,暂存池309的一侧与挡雨板302的内侧固定连接,暂存池309右端固定连通有第一动力管310,第一动力管310的内部安装有电磁阀,且由外部蓄电池提供动力,蓄水池303的右端固定连通有第二动力管311,第一动力管310和第二动力管311之间固定连通有动力箱312,动力箱312的中部活动安装有叶轮313,叶轮313的中部固定安装有动力轴314,动力轴314贯穿叶轮313的背面且与传动杆110固定连接。
第二个实施例:当第二齿轮305跟随第一齿轮304旋转并降低来自第一齿轮304的转速增加扭矩时,且可通过较大的扭矩推动主动轮307的旋转,由于蓄水池303的内部蓄满水,所以当主动轮307旋转时,提水板308随之周向运动,当位于最低点的提水板308运动到蓄水池303的内部时其可将蓄水池303内部的水装入两个提水板308之间,而当位于底端的提水板308运动到最高点时,由于重力作用会将位于提水板308内部的水倾倒至暂存池309的内部,将水流从低处搬运至高处完成动力的储存,而在需要时,可启动第一动力管310内部的电磁阀,即可将位于暂存池309内部的水输入到第一动力管310的内部,并从叶轮313的顶端倒入,对叶轮313进行冲击,并带动叶轮313的持续旋转,最终带动动力轴314的旋转,完成冲击的水流则通过第二动力管311重新回流至蓄水池303的内部完成循环。
通过将来自屋顶的风力驱动风力装置2的运行,而风力装置2的持续运行经过旋转方向的转变和旋转速度的改变并增加扭矩后来带动主动轮307的持续转动,并将蓄水池303内部的水流搬运至高处的暂存池309处,通过将风力转变为动能,动能转变为机械能将完成水流从低处向高处的运动实现能量的储存,并在需要时释放高处的水流使其冲击叶轮313,重新将位于暂存池309内部的能量转变为重力势能后通过机械运动转变为机械动力实现后续屋顶装置1内部螺纹杆109的旋转并实现通风等操作,且水流在完成动能转换后重新回流至蓄水池303的内部实现循环,对风能有效地进行了利用,且可完成能量的储存而在需要时释放并应用于自身,符合清洁能源发展的需求。
如图6所示,蓄水装置4包括接水池401,接水池401的数量共为两个且分别位于两个第一侧板102的下方并与第一侧板102的底端固定连接,接水池401的一端均固定连通有第一输水管402,第一输水管402的一端固定连通有三通管403,三通管403的正面固定连通有第二输水管404,第二输水管404的另一端与蓄水池303的背面固定连通。
第三个实施例:在雨天时,滴落在滑轨105表面的雨水可通过导水槽115滴落柱字接水池401的内部,并通过接水池401一端的第一输水管402进入三通管403的内部,且经过三通管403的导向操作后可进入第二输水管404并输入到蓄水池303的内部,给与蓄水池303水源的补充。
通过接水池401在雨天时对雨水的承接可将雨水导入到蓄水池303的内部完成储存,通过利用天气现象所产生的水流对蓄水池303内部的水流进行补充,而蓄水池303内部的水流可作为储能的主要来源,同时可对屋顶装置1提供动力来源,通过雨水的承接为储能提供液体来源,并利用风能推动液体实现储能并在需要时释放提供动力,可对雨水进行充分的利用,实现装置的自给自足增加自动化程度且无需人工能源进行辅助。
工作原理及使用流程:
首先将本装置中的屋顶装置1和外置墙板之间进行固定,并将储能装置3的底端与外置墙板的顶端之间进行固定,在初始状态下,第一侧板102和第二侧板103的底端处于同一水平线上,即第一侧板102和第二侧板103之间不存在缝隙,此时整个屋顶处于保温状态,安装架201为圆状灯笼形且为铝合金制成,其外侧面等角度固定有供风通过的叶片,其可将任何平行方向的空气流动,加速并转变为自身的旋转,通过自身的旋转带动第一锥齿轮203的旋转并通过啮合的第二锥齿轮204实现旋转方向的切换;
第二锥齿轮204的旋转可带动第一齿轮304的旋转,通过第一齿轮304的旋转可带动第二齿轮305的旋转,由于第二齿轮305的尺寸和齿比显著大于第一齿轮304的齿比,所以当第一齿轮304转动带动第二齿轮305旋转时,可将第一齿轮304的旋转速度减缓,并增加第二齿轮305的扭矩,即第二齿轮305的扭矩大于第一齿轮304的扭矩且旋转速度明显小于第一齿轮304,完成动力的传递,当第二齿轮305跟随第一齿轮304旋转并降低来自第一齿轮304的转速增加扭矩时,且可通过较大的扭矩推动主动轮307的旋转,由于蓄水池303的内部蓄满水,所以当主动轮307旋转时,提水板308随之周向运动,当位于最低点的提水板308运动到蓄水池303的内部时其可将蓄水池303内部的水装入两个提水板308之间,而当位于底端的提水板308运动到最高点时,由于重力作用会将位于提水板308内部的水倾倒至暂存池309的内部,将水流从低处搬运至高处完成动力的储存,而在需要时,可启动第一动力管310内部的电磁阀,即可将位于暂存池309内部的水输入到第一动力管310的内部,并从叶轮313的顶端倒入,对叶轮313进行冲击,并带动叶轮313的持续旋转,最终带动动力轴314的旋转,完成冲击的水流则通过第二动力管311重新回流至蓄水池303的内部完成循环;
动力轴314旋转的同时会带动传动杆110旋转,当螺纹杆109跟随传动杆110旋转时,由于螺纹杆109左右两端的螺纹方向相反且与之对应对活动座107内部的螺纹方向相同,所以可以带动两个活动座107相对靠近或远离,当两个活动座107相对靠近或远离时既可以带动其底端的滑块106随之位移,即滑块106可在滑轨105的内部相对滑动,当活动座107相对运动时,支撑杆108随之运动即支撑杆108可在第一侧板102的底端相对滑动,初始状态下支撑杆108位于第二侧板103的底端,此时支撑杆108可对第二侧板103提供一定的支撑力,此时位于固定套112内部的限位弹簧114拉长且压力杆113可对第二侧板103的另一端提供支撑,保持第二侧板103的底端与第一侧板102的底端处于同一水平线上,进行屋顶散热时,螺纹杆109旋转带动两个活动座107相对靠近,即带动支撑杆108朝第一侧板102运动,当支撑杆108运动到第一侧板102的底端时,此时限位弹簧114恢复形变自动复位带动压力杆113朝固定套112运动,此时由于第二侧板103的一端并未存在支撑,所以第二侧板103可相对顶板101转动,即第二侧板103向底端偏转,第二侧板103和顶板101之间的夹角减小,第二侧板103和第一侧板102之间产生缝隙;
在雨天时,滴落在滑轨105表面的雨水可通过导水槽115滴落柱字接水池401的内部,并通过接水池401一端的第一输水管402进入三通管403的内部,且经过三通管403的导向操作后可进入第二输水管404并输入到蓄水池303的内部,给与蓄水池303水源的补充。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (10)
1.一种装配式建筑屋顶结构,包括屋顶装置(1),其特征在于:所述屋顶装置(1)的左右两侧均固定安装有蓄水装置(4),所述屋顶装置(1)的后方设有储能装置(3),所述储能装置(3)顶端的一侧固定安装有风力装置(2),所述屋顶装置(1)包括顶板(101),所述顶板(101)的左右两侧均固定安装有第一侧板(102),所述顶板(101)的正面和表面均固定安装有固定座(104),所述固定座(104)的一端活动安装有传动杆(110),所述传动杆(110)的另一端贯穿固定座(104)且固定安装有螺纹杆(109),所述顶板(101)的左右两侧设有第二侧板(103)。
2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述第一侧板(102)和第二侧板(103)的顶端均等距离开设有导水槽(115),所述第二侧板(103)的数量共为四个,四个所述第二侧板(103)每两个为一组且每组分别位于两个第一侧板(102)的正面和表面,所述第二侧板(103)与顶板(101)之间通过转轴转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述顶板(101)的底端的中部固定安装有滑轨(105),所述滑轨(105)的底端对称活动安装有滑块(106),所述滑块(106)的底端固定安装有活动座(107),所述活动座(107)的数量共为两个且活动座(107)的内侧面与螺纹杆(109)的外侧面螺纹连接,所述螺纹杆(109)左右两端的螺纹方向相反且与之对应的活动座(107)内部的螺纹方向相同。
4.根据权利要求3所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述活动座(107)的左右两侧均固定安装有支撑杆(108),所述支撑杆(108)的顶端与第一侧板(102)的底端相接触,所述螺纹杆(109)与固定座(104)之间活动连接,所述固定座(104)背面的左右两侧均通过转轴转动连接活动支架(111)。
5.根据权利要求4所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述活动支架(111)底端远离固定座(104)的一侧均固定安装有固定套(112),所述固定套(112)的内部活动安装有压力杆(113),所述压力杆(113)的底端均固定安装有位于固定套(112)内部的限位弹簧(114),所述限位弹簧(114)的底端与固定套(112)内腔的底端固定连接,所述压力杆(113)的顶端与第二侧板(103)的底端吸附连接。
6.根据权利要求1所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述风力装置(2)包括安装架(201),所述安装架(201)固定安装在储能装置(3)顶端的一侧,所述安装架(201)的上方设有风球(202),所述风球(202)为圆状灯笼形,所述风球(202)与安装架(201)之间活动连接,所述风球(202)的底端固定安装有位于安装架(201)内部的第一锥齿轮(203),所述安装架(201)的右端活动安装有第二锥齿轮(204),所述第一锥齿轮(203)与第二锥齿轮(204)之间相互垂直且啮合连接。
7.根据权利要求1所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述储能装置(3)包括底座(301),所述底座(301)的顶端与安装架(201)的底端固定连接,所述底座(301)的顶端固定安装有蓄水池(303),所述蓄水池(303)的背面固定安装有延长架(306),所述延长架(306)的一侧活动安装有第二齿轮(305),所述第二齿轮(305)的一端啮合连接有第一齿轮(304),所述第一齿轮(304)的中部与第二锥齿轮(204)的中部固定连接,所述第二齿轮(305)的齿比大于第一齿轮(304)的齿比。
8.根据权利要求7所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述第二齿轮(305)的中部固定安装有位于蓄水池(303)上方的主动轮(307),所述主动轮(307)的中部等角度安装有提水板(308),所述蓄水池(303)的斜上方设有暂存池(309),所述底座(301)的正面固定安装有挡雨板(302),所述暂存池(309)的一侧与挡雨板(302)的内侧固定连接,所述暂存池(309)右端固定连通有第一动力管(310),所述蓄水池(303)的右端固定连通有第二动力管(311)。
9.根据权利要求8所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述第一动力管(310)和第二动力管(311)之间固定连通有动力箱(312),所述动力箱(312)的中部活动安装有叶轮(313),所述叶轮(313)的中部固定安装有动力轴(314),所述动力轴(314)贯穿叶轮(313)的背面且与传动杆(110)固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种装配式建筑屋顶结构,其特征在于:所述蓄水装置(4)包括接水池(401),所述接水池(401)的数量共为两个且分别位于两个第一侧板(102)的下方并与第一侧板(102)的底端固定连接,所述接水池(401)的一端均固定连通有第一输水管(402),所述第一输水管(402)的一端固定连通有三通管(403),所述三通管(403)的正面固定连通有第二输水管(404),所述第二输水管(404)的另一端与蓄水池(303)的背面固定连通。
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