CN114562075A - 一种绿色建筑屋顶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绿色建筑屋顶系统，包括外壳和种植槽，所述种植槽设置在外壳开口处的底壁，所述挡板通过转轴转动安装在外壳顶部的开口处，并且转轴的端头处通过连接机构和横轴相连，所述横轴与安装在外壳内部的电动机输出端相连，所述电动机通过横轴与连接机构带动转轴与挡板转动，通过使挡板转动至水平状态、用于在阴雨天气遮挡绿植，且挡板的上端面还设置有光伏板。该绿色建筑屋顶系统，在绿植上方设置可翻转的挡板结构，能够在阴雨天气时转动关闭、避免雨水冲击力对绿植造成损伤，同时光伏板以及补光机构的设置，能够在晴天时有效地利用光能，同时补光机构能够使绿植中的背光面也能够被充分的补光，更加的节能环保。

Description

一种绿色建筑屋顶系统
技术领域
本发明涉及绿色建筑技术领域，具体为一种绿色建筑屋顶系统。
背景技术
绿色建筑是指在建筑本体结构或本体之外添加额外的设备，使建筑功能本身更为绿色环保的建筑整体结构，在建筑寿命期中，能够有效地实现节能减排以及绿色环保的目的，在现有技术中，对于该类建筑的屋顶系统中，一般会使用相应的绿植模块，来充分利用屋顶的阳光，但是现有同类设计的屋顶系统，在实际使用时依旧会存在以下问题：
为了更加充分利用屋顶的采光环境，一般会在绿植模块上方设置相应的太阳能板、来更加充分的应用光能，但是为了保证采光效率，太阳能板会占用过多的面积，这就导致了屋顶系统中的绿植模块自身的采光会受到严重影响，在晴朗天气时的植物采光不足，导致绿植死亡率较高，并且如若单一的使用补光设备又会违背绿色建筑本身绿色减排的设计理念，耗能过高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色建筑屋顶系统，以解决上述背景技术中提出为了更加充分利用屋顶的采光环境，一般会在绿植模块上方设置相应的太阳能板、来更加充分的应用光能，但是为了保证采光效率，太阳能板会占用过多的面积，这就导致了屋顶系统中的绿植模块自身的采光会受到严重影响，在晴朗天气时的植物采光不足，导致绿植死亡率较高，并且如若单一的使用补光设备又会违背绿色建筑本身绿色减排的设计理念，耗能过高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绿色建筑屋顶系统，包括外壳和种植槽，所述种植槽设置在外壳开口处的底壁，且外壳的左端和右端内部分别设置有蓄水槽和接水槽，并且接水槽和设置在外壳顶端的接水孔相连通，所述接水孔用于收集雨水并排放至接水槽中，接水槽中设置有过滤器，所述蓄水槽的底端和供水管相连，并且种植槽的内部通过引水棉连通在供水管的内部，所述蓄水槽中的水流动至供水管中，经由引水棉吸附至种植槽内部的土壤中，所述种植槽用于放置绿植，还包括挡板，所述挡板通过转轴转动安装在外壳顶部的开口处，并且转轴的端头处通过连接机构和横轴相连，所述横轴与安装在外壳内部的电动机输出端相连，所述电动机通过横轴与连接机构带动转轴与挡板转动，通过使挡板转动至水平状态、用于在阴雨天气遮挡绿植，且挡板的上端面还设置有光伏板；
还包括输水机构，所述输水机构设置在外壳右端的内部，且输水机构的输入端通过第一水管和接水槽相连通，输出端通过第二水管与蓄水槽相连通，所述输水机构用于将接水槽中的雨水输送至蓄水槽中；
还包括补光机构，所述补光机构设置在挡板的下端面，所述补光机构用于在挡板遮挡阳光时对绿植进行补光。
作为进一步的，所述屋顶系统还包括了清理机构，所述清理机构包含有吹气机构和供气机构，所述吹气机构通过吹气的方式对光伏板的表面进行清理，且吹气机构包含有气孔和气腔，所述气腔开设在挡板的上端面内部，所述气腔和开设在挡板上端面边缘处的气孔相连通，并且所述气腔和开设在转轴内部的空腔相连通，所述空腔和转动安装在转轴外端的气管相连通，所述气管与供气机构相连，所述供气机构经由气管、空腔朝向气腔内部吹气，气流经由气孔朝向光伏板表面吹动、配合挡板整体的转动对光伏板表面进行清理。
作为进一步的，所述连接机构为第一锥齿，所述横轴上安装有并排分布的第一锥齿，且该第一锥齿和相邻的转轴上安装的第一锥齿相互啮合。
作为进一步的，所述输水机构为水泵，所述水泵和电动机为对称分布，所述水泵的输出端和输入端分别与第二水管和第一水管相连通。
作为进一步的，所述供气机构包含有气泵和横管，所述气泵和横管均安装在外壳的侧壁上，所述横管与气管相连通，气泵通过横管朝向各个气管中输入气流，用于对光伏板表面进行清理。
作为进一步的，所述补光机构为LED灯板，所述LED灯板固定在与光伏板对立的挡板表面上，且LED灯板与光伏板的电线均通过贯穿横板以及转轴中心处的方式与通电滑环和外部电路相连。
作为另一种技术方案，所述连接机构包含有第一横筒和第二锥齿，所述第一横筒通过单向轴承转动安装在横轴上，且第一横筒上的第二锥齿与转轴上安装的第二锥齿相互啮合。
作为进一步的，所述输水机构由水盒和第一阀板组成，所述水盒的前后两侧分别与第一水管和第二水管相连，且两个水管中均安装有单向阀，所述水盒滑动连接有第一阀板，第一阀板的左端面通过单旋往复螺杆和第二横筒的内壁螺纹连接，所述第二横筒转动安装在水盒的左侧壁，且第二横筒的左端内壁通过单向轴承和横轴转动连接，并且第二横筒与第一横筒的转向相反。
作为进一步的，所述供气机构由固定在外壳侧壁的气盒构成，所述气盒与转轴为对应分布，转轴的外端贯穿气盒的中心处，并且气盒中设置有水平滑动的第二阀板，所述第二阀板的中心处螺纹连接在转轴上开设的单旋往复螺纹上，并且气盒的输出端与气管相连通，并且气盒的输入端与气管中均安装有单向阀。
作为进一步的，所述补光机构为镜面板，所述镜面板定在与光伏板对立的挡板表面上，所述镜面板通过反射的方式将阳光反射至绿植的阴影区。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该绿色建筑屋顶系统，在绿植上方设置可翻转的挡板结构，能够在阴雨天气时转动关闭、避免雨水冲击力对绿植造成损伤，同时光伏板以及补光机构的设置，能够在晴天时有效地利用光能，同时补光机构能够使绿植中的背光面也能够被充分的补光，更加的节能环保；
1.气腔以及气孔的结构设计，能够利用供气机构所供应的气流，经由气腔以及空腔的导通吹向光伏板的表面，从而利用气流吹动的方式，对光伏板长时间使用后不可避免的存在的灰尘进行去除，无需人工定时清理，保证光能利用效果；
进一步的，气盒以及第二阀板组成的供气机构，能够利用挡板以及转轴转动调节角度的同时、通过转轴自身的转动来带动第二阀板相应的往复前后移动，从而代替气泵风机等现有供气设备来产生气流，成本更低且更加节能环保；
2.第一横筒以及第二锥齿的结构设计，使横轴在电机的驱动下顺时针转动时，能够在第二锥齿之间的传东下带动转轴以及挡板一同转动，确保挡板能够在阴雨天时通过转动至水平状态的方式、对绿植进行遮挡保护，在晴天时能够转动至倾斜状态、确保绿植能够正常接触阳光；
进一步的，第二横筒以及第一阀板的结构设计，使横轴在逆时针转动时能够带动阀板在水盒的内部左右循环移动，从而通过该阀板的移动产生压力差实现水的输送，无需使用水泵即可将接到的雨水输送至蓄水槽中；
更进一步的，镜面板的结构设计，能够在横板转动至倾斜状态时，利用自身对阳光的反射，使绿植中不可避免存在的阴影区域也能够正常的与光线接触，提升绿植的生长活性；
3.LED灯板结构的使用，能够在夜间或者连续阴雨天气下或者横板处于水平状态时，通过自身发光的方式，对绿植进行进一步的补光。
附图说明
图1为本发明第一实施例的俯视结构示意图；
图2为本发明正剖面结构示意图；
图3为本发明横板局部俯剖面结构示意图；
图4为本发明第一实施例的横板正剖面结构示意图；
图5为本发明第二实施例的俯视结构示意图；
图6为本发明图5中水盒俯剖面结构示意图；
图7为本发明气盒俯剖面结构示意图；
图8为本发明第二实施例的横板正剖面结构示意图；
图9为本发明第二实施例的横板反射阳光的结构示意图。
图中：1、外壳；2、种植槽；3、蓄水槽；4、接水槽；5、接水孔；6、供水管；7、引水棉；8、挡板；9、转轴；10、光伏板；11、电动机；12、横轴；13、第一锥齿；14、水泵；15、第一水管；16、第二水管；17、气孔；18、气腔；19、空腔；20、气管；21、横管；22、气泵；23、第一横筒；24、第二锥齿；25、水盒；26、第一阀板；27、第二横筒；28、气盒；29、第二阀板；30、LED灯板；31、镜面板。
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1-9，本发明提供如下技术方案：
实施例一：
如图1所示，屋顶系统包括外壳1和种植槽2，种植槽2设置在外壳1开口处的底壁，且外壳1的左端和右端内部分别设置有蓄水槽3和接水槽4，并且接水槽4和设置在外壳1顶端的接水孔5相连通，接水孔5用于收集雨水并排放至接水槽4中，接水槽4中设置有过滤器，蓄水槽3的底端和供水管6相连，并且种植槽2的内部通过引水棉7连通在供水管6的内部，蓄水槽3中的水流动至供水管6中，经由引水棉7吸附至种植槽2内部的土壤中，种植槽2用于放置绿植，还包括挡板8，挡板8通过转轴9转动安装在外壳1顶部的开口处，并且转轴9的端头处通过连接机构和横轴12相连，横轴12与安装在外壳1内部的电动机11输出端相连，电动机11通过横轴12与连接机构带动转轴9与挡板8转动，通过使挡板8转动至水平状态、用于在阴雨天气遮挡绿植，且挡板8的上端面还设置有光伏板10，挡板8的使用，能够有效的避免雨势较大的情况下、雨水的冲击力对绿植造成的损毁，在本实施例中的连接机构为第一锥齿13，横轴12上安装有并排分布的第一锥齿13，且该第一锥齿13和相邻的转轴9上安装的第一锥齿13相互啮合，因此具体传动原理为电动机11在运行时能够带动横轴12同步转动，利用啮合的锥齿带动转轴9以及挡板8相应转动调节角度，通过切换电机转向的方式调整挡板8的状态；
如图1所示，在本实施例中还包括输水机构，输水机构设置在外壳1右端的内部，且输水机构的输入端通过第一水管15和接水槽4相连通，输出端通过第二水管16与蓄水槽3相连通，输水机构用于将接水槽4中的雨水输送至蓄水槽3中，输水机构为水泵14，水泵14和电动机11为对称分布，水泵14的输出端和输入端分别与第二水管16和第一水管15相连通，雨水经由接水孔5进入到接水槽4中，水泵14则负责将过滤后的雨水经由第一水管15、第二水管16输送至蓄水槽3中；
无论绿植的上方是否设置相应的挡板8结构，在实际使用过程中，绿植的生长区域都会不可避免的存在背光区域，这样就会导致绿植的生长效率相应较低，因此为了解决这一技术问题，在本实施例中还包括补光机构，补光机构设置在挡板8的下端面，补光机构用于在挡板8遮挡阳光时对绿植进行补光，补光机构为LED灯板30，LED灯板30固定在与光伏板10对立的挡板8表面上，且LED灯板30与光伏板10的电线均通过贯穿横板8以及转轴9中心处的方式与通电滑环和外部电路相连，在阴雨天气时挡板8处于水平状态时，LED灯板30能够通过蓄电池或电网供电发出亮光，对绿植进行补光操作，使挡板8既能够对绿植进行保护，还能够促进其生长，即使是在夜晚的环境中，也可通过光板的使用对绿植进行补光操作。
如图1和图3-4所示，在现代化的绿色建筑中，处于安全性考虑，屋顶部分会处于封闭或少数人可进入的状态，而现有技术的光伏板10虽然本身就具备一定的避免灰尘停留的功能，但是在长时间使用后，其表面依旧会产生积垢并影响光能转换的效果，而人工清理又十分麻烦，因此在本技术方案中，屋顶系统还包括了清理机构，清理机构包含有吹气机构和供气机构，吹气机构通过吹气的方式对光伏板10的表面进行清理，且吹气机构包含有气孔17和气腔18，气腔18开设在挡板8的上端面内部，气腔18和开设在挡板8上端面边缘处的气孔17相连通，并且气腔18和开设在转轴9内部的空腔19相连通，空腔19和转动安装在转轴9外端的气管20相连通，气管20与供气机构相连，供气机构经由气管20、空腔19朝向气腔18内部吹气，气流经由气孔17朝向光伏板10表面吹动、配合挡板8整体的转动对光伏板10表面进行清理，供气机构包含有气泵22和横管21，气泵22和横管21均安装在外壳1的侧壁上，横管21与气管20相连通，气泵22通过横管21朝向各个气管20中输入气流，用于对光伏板10表面进行清理。
实施例二：
如图5-6所示，连接机构包含有第一横筒23和第二锥齿24，第一横筒23通过单向轴承转动安装在横轴12上，且第一横筒23上的第二锥齿24与转轴9上安装的第二锥齿24相互啮合，输水机构由水盒25和第一阀板26组成，水盒25的前后两侧分别与第一水管15和第二水管16相连，且两个水管中均安装有单向阀，水盒25滑动连接有第一阀板26，第一阀板26的左端面通过单旋往复螺杆和第二横筒27的内壁螺纹连接，第二横筒27转动安装在水盒25的左侧壁，且第二横筒27的左端内壁通过单向轴承和横轴12转动连接，并且第二横筒27与第一横筒23的转向相反，在本实施例中，采用不同的结构构成连接机构以及输水机构，具体好处是无需使用泵体设备进行水的输送，具体原理为可通过电动机11控制横轴12顺时针转动，此时第一横筒23转动并通过两个相互啮合的第二锥齿24带动转轴9以及挡板8转动，也可以使横轴12逆时针转动，通过第二横筒27转动的方式，带动第一阀板26在水盒25的内部往复左右移动，从而实现输水效果，因此更加的节能环保。
如图7所示，为了进一步提升本系统的节能环保效果，与实施例一不同的是，在本实施例中的供气机构由固定在外壳1侧壁的气盒28构成，气盒28与转轴9为对应分布，转轴9的外端贯穿气盒28的中心处，并且气盒28中设置有水平滑动的第二阀板29，第二阀板29的中心处螺纹连接在转轴9上开设的单旋往复螺纹上，并且气盒28的输出端与气管20相连通，并且气盒28的输入端与气管20中均安装有单向阀，当转轴9与挡板8处于转动状态时，在螺纹传动作用下，第二阀板29会相应的在气盒28内部往复移动，当第二阀板29按照图7所示方向向左移动时，气流经由输入端进入到气盒28内部，当向右移动时，气流便会经由气管20进入到空腔19中，从而实现利用转轴9自身的转动产生用于清理光伏板10的气流的目的，因此无需使用泵体或风扇设备进行供气，更加符合节能减排的要求。
与实施例一不同的是，本实施例中的补光机构为镜面板31，镜面板31定在与光伏板10对立的挡板8表面上，镜面板31通过反射的方式将阳光反射至绿植的阴影区，相比较实施例一中的LED灯板30，在晴天且光照较为强烈的情况下，采用镜面板31的补光效果，能够更好的促进绿植的生长。
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)

1.一种绿色建筑屋顶系统，包括外壳(1)和种植槽(2)，所述种植槽(2)设置在外壳(1)开口处的底壁，且外壳(1)的左端和右端内部分别设置有蓄水槽(3)和接水槽(4)，并且接水槽(4)和设置在外壳(1)顶端的接水孔(5)相连通，所述接水孔(5)用于收集雨水并排放至接水槽(4)中，接水槽(4)中设置有过滤器，所述蓄水槽(3)的底端和供水管(6)相连，并且种植槽(2)的内部通过引水棉(7)连通在供水管(6)的内部，所述蓄水槽(3)中的水流动至供水管(6)中，经由引水棉(7)吸附至种植槽(2)内部的土壤中，所述种植槽(2)用于放置绿植，其特征在于：还包括挡板(8)，所述挡板(8)通过转轴(9)转动安装在外壳(1)顶部的开口处，并且转轴(9)的端头处通过连接机构和横轴(12)相连，所述横轴(12)与安装在外壳(1)内部的电动机(11)输出端相连，所述电动机(11)通过横轴(12)与连接机构带动转轴(9)与挡板(8)转动，通过使挡板(8)转动至水平状态、用于在阴雨天气遮挡绿植，且挡板(8)的上端面还设置有光伏板(10)；
还包括输水机构，所述输水机构设置在外壳(1)右端的内部，且输水机构的输入端通过第一水管(15)和接水槽(4)相连通，输出端通过第二水管(16)与蓄水槽(3)相连通，所述输水机构用于将接水槽(4)中的雨水输送至蓄水槽(3)中；
还包括补光机构，所述补光机构设置在挡板(8)的下端面，所述补光机构用于在挡板(8)遮挡阳光时对绿植进行补光。
2.根据权利要求1所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述屋顶系统还包括了清理机构，所述清理机构包含有吹气机构和供气机构，所述吹气机构通过吹气的方式对光伏板(10)的表面进行清理，且吹气机构包含有气孔(17)和气腔(18)，所述气腔(18)开设在挡板(8)的上端面内部，所述气腔(18)和开设在挡板(8)上端面边缘处的气孔(17)相连通，并且所述气腔(18)和开设在转轴(9)内部的空腔(19)相连通，所述空腔(19)和转动安装在转轴(9)外端的气管(20)相连通，所述气管(20)与供气机构相连，所述供气机构经由气管(20)、空腔(19)朝向气腔(18)内部吹气，气流经由气孔(17)朝向光伏板(10)表面吹动、配合挡板(8)整体的转动对光伏板(10)表面进行清理。
3.根据权利要求2所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述连接机构为第一锥齿(13)，所述横轴(12)上安装有并排分布的第一锥齿(13)，且该第一锥齿(13)和相邻的转轴(9)上安装的第一锥齿(13)相互啮合。
4.根据权利要求3所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述输水机构为水泵(14)，所述水泵(14)和电动机(11)为对称分布，所述水泵(14)的输出端和输入端分别与第二水管(16)和第一水管(15)相连通。
5.根据权利要求4所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述供气机构包含有气泵(22)和横管(21)，所述气泵(22)和横管(21)均安装在外壳(1)的侧壁上，所述横管(21)与气管(20)相连通，气泵(22)通过横管(21)朝向各个气管(20)中输入气流，用于对光伏板(10)表面进行清理。
6.根据权利要求5所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述补光机构为LED灯板(30)，所述LED灯板(30)固定在与光伏板(10)对立的挡板(8)表面上，且LED灯板(30)与光伏板(10)的电线均通过贯穿横板(8)以及转轴(9)中心处的方式与通电滑环和外部电路相连。
7.根据权利要求2所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述连接机构包含有第一横筒(23)和第二锥齿(24)，所述第一横筒(23)通过单向轴承转动安装在横轴(12)上，且第一横筒(23)上的第二锥齿(24)与转轴(9)上安装的第二锥齿(24)相互啮合。
8.根据权利要求7所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述输水机构由水盒(25)和第一阀板(26)组成，所述水盒(25)的前后两侧分别与第一水管(15)和第二水管(16)相连，且两个水管中均安装有单向阀，所述水盒(25)滑动连接有第一阀板(26)，第一阀板(26)的左端面通过单旋往复螺杆和第二横筒(27)的内壁螺纹连接，所述第二横筒(27)转动安装在水盒(25)的左侧壁，且第二横筒(27)的左端内壁通过单向轴承和横轴(12)转动连接，并且第二横筒(27)与第一横筒(23)的转向相反。
9.根据权利要求8所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述供气机构由固定在外壳(1)侧壁的气盒(28)构成，所述气盒(28)与转轴(9)为对应分布，转轴(9)的外端贯穿气盒(28)的中心处，并且气盒(28)中设置有水平滑动的第二阀板(29)，所述第二阀板(29)的中心处螺纹连接在转轴(9)上开设的单旋往复螺纹上，并且气盒(28)的输出端与气管(20)相连通，并且气盒(28)的输入端与气管(20)中均安装有单向阀。
10.根据权利要求1所述的一种绿色建筑屋顶系统，其特征在于：所述补光机构为镜面板(31)，所述镜面板(31)定在与光伏板(10)对立的挡板(8)表面上，所述镜面板(31)通过反射的方式将阳光反射至绿植的阴影区。
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