CN115162581B - 一种分体式高采光的光伏幕墙结构 - Google Patents

一种分体式高采光的光伏幕墙结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了光伏幕墙技术领域的一种分体式高采光的光伏幕墙结构，包括矩形的安装框，安装框上内壁固定设置有L支架，L支架下侧上侧壁固定连接有固定板，固定板上端侧壁转动连接有第一转轴，第一转轴轴线水平且朝向安装框开口方向，第一转轴两端外壁转动设置有上拐架，两个上拐架侧壁均转动设置有第二转轴，两个第二转轴共轴线；本发明有效解决了现有的光伏幕墙受光面虽然能跟着太阳进行转动，获得最大的受光面，但是转动方向过于单一，甚至定时转动，且光伏板总是最大面积对着阳光，遮挡了光线，不能对室内进行采光控制，从而导致将阳光都遮挡住，使得室内需要开灯进行照明，从而浪费了电能的问题。

Description

一种分体式高采光的光伏幕墙结构
技术领域
本发明涉及光伏幕墙技术领域，具体为一种分体式高采光的光伏幕墙结构。
背景技术
光伏幕墙在实际应用中具有以下三点显著效果；节约能源——由于光伏幕墙作为建筑外围护体系，并直接吸收太阳能，避免了墙面温度和屋顶温度过高，可以有效降低墙面及屋面温升，减轻空调负荷，降低空调能耗；保护环境——光伏幕墙通过太阳能进行发电，它不需要燃料，不产生废气，无余热，无废渣，无噪音污染；特殊效果——光伏幕墙本身具有很强的装饰效果。玻璃中间采用各种光伏组件，色彩多样，使建筑具有丰富的艺术表现力。同时光电模板背面还可以衬以设计师喜欢的颜色，以适应不同的建筑风格。
现有的光伏幕墙受光面虽然能跟着太阳进行转动，获得最大的受光面，但是转动方向过于单一，甚至定时转动，不能根据环境因素改变形态，且光伏板总是最大面积对着阳光，遮挡了光线，不能对室内进行采光控制，从而导致将阳光都遮挡住，使得室内需要开灯进行照明，从而浪费了电能。
基于此，本发明设计了一种分体式高采光的光伏幕墙结构，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分体式高采光的光伏幕墙结构，以解决上述背景技术中提出了现有技术缺点的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种分体式高采光的光伏幕墙结构，包括矩形的安装框，所述安装框上内壁固定设置有L支架，所述L支架下侧上侧壁固定连接有固定板，所述固定板上端侧壁转动连接有第一转轴，所述第一转轴轴线水平且朝向安装框开口方向，所述第一转轴两端外壁转动设置有上拐架，两个所述上拐架侧壁均转动设置有第二转轴，两个所述第二转轴共轴线，且第二转轴轴线水平且朝向安装框安装侧壁方向，两个所述第二转轴外壁均固定设置有下拐架，两个所述下拐架下端转动设置有同一根第三转轴，所述第三转轴轴线竖直向上，两个所述下拐架外壁分别固定设置有两块光伏板，每个所述光伏板侧壁与安装框下内壁与侧内壁接触，所述第二转轴侧壁设置有用于驱动两个光伏板向外开启的开启机构；
所述开启机构包括两个第一电机，其中两个所述第一电机转动方式和速度相同，两个所述第一电机的输出轴分别同轴固定设置在两个第二转轴端头，所述第一电机固定连接在上拐架侧壁，所述第一转轴中央设置有用于驱动两个光伏板之间进行角度调整的微调机构；
所述微调机构包括两个第二电机，两个所述第二电机设置在固定板两侧，两个所述第二电机固定设置在L支架下侧的上端面上，每个所述第二电机上端输出轴上分别固定设置有第一锥齿轮，每个所述第一锥齿轮外端均啮合有第二锥齿轮，每个所述第二锥齿轮均同轴固定设置有动力轴，两个所述第一转轴采用中空设置，每个所述动力轴外端均转动设置有第一转轴内壁上，两个所述动力轴外端分别传动连接有用于驱动两个光伏板之间进行角度微调时的减速机构；
所述减速机构包括两个现有的行星齿轮机构，两个所述行星齿轮机构输入轴分别固定设置在两个动力轴外壁，所述行星齿轮机构输出齿轮上均啮合有第二齿轮，两个所述第二齿轮分别固定设置在上拐架侧壁。
作为本发明的进一步方案，所述安装框上端内壁位于光伏板外端固定设置有用于防雨的防水条，两个所述光伏板靠近位置外壁上分别固定设置有同一根胶条。
作为本发明的进一步方案，所述第三转轴外端套设有扭簧，所述扭簧两端分别固定设置在两个下拐架上，所述第一电机采用带有锁止能力的减速电机。
作为本发明的进一步方案，所述第二转轴与上拐架转动接触面上采用能使得设备减小摩擦延长设备使用寿命的减摩涂层。
作为本发明的进一步方案，所述上拐架上开设有减重孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过两组第一电机同步驱动两个下拐架同时由下向上转动打开，将光伏板进行推出，同时再通过两组第二电机不同步工作使得两块光伏板进行夹角调整，使得光伏板获得最大的受光面的同时，不遮挡室内光线，其次在正午时能对室内光线进行调节，避免阳光直射室内，进一步的可根据环境需要和人为独立操作加以干涉，使得设备上拐架和下拐架进行多自由度转动，从而提高设备的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明左后俯视总体结构示意图；
图3为本发明左后俯视局部剖视结构示意图；
图4为本发明图3种A处放大结构示意图；
图5为本发明内部转动总体结构示意图；
图6为本发明图5种B处放大结构示意图；
图7为本发明图5种C处放大结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
安装框10，L支架11，固定板12，第一转轴13，上拐架14，第二转轴15，下拐架16，第三转轴17，光伏板18，第一电机21，第二电机22，第一锥齿轮23，第二锥齿轮24，动力轴25，行星齿轮机构26，第二齿轮27，防水条30，胶条31，扭簧33，减重孔34。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：
一种分体式高采光的光伏幕墙结构，包括矩形的安装框10，安装框10上内壁固定设置有L支架11，L支架11下侧上侧壁固定连接有固定板12，固定板12上端侧壁转动连接有第一转轴13，第一转轴13轴线水平且朝向安装框10开口方向，第一转轴13两端外壁转动设置有上拐架14，两个上拐架14侧壁均转动设置有第二转轴15，两个第二转轴15共轴线，且第二转轴15轴线水平且朝向安装框10安装侧壁方向，两个第二转轴15外壁均固定设置有下拐架16，两个下拐架16下端转动设置有同一根第三转轴17，第三转轴17轴线竖直向上，两个下拐架16外壁分别固定设置有两块光伏板18，每个光伏板18侧壁与安装框10下内壁与侧内壁接触，第二转轴15侧壁设置有用于驱动两个光伏板18向外开启的开启机构；开启机构包括两个第一电机21，其中两个第一电机21转动方式和速度相同，两个第一电机21的输出轴分别同轴固定设置在两个第二转轴15端头，第一电机21固定连接在上拐架14侧壁，第一转轴13中央设置有用于驱动两个光伏板18之间进行角度调整的微调机构；微调机构包括两个第二电机22，两个第二电机22设置在固定板12两侧，两个第二电机22固定设置在L支架11下侧的上端面上，每个第二电机22上端输出轴上分别固定设置有第一锥齿轮23，每个第一锥齿轮23外端均啮合有第二锥齿轮24，每个第二锥齿轮24均同轴固定设置有动力轴25，两个所第一转轴13采用中空设置，每个动力轴25外端均转动设置有第一转轴13内壁上，两个动力轴25外端分别传动连接有用于驱动两个光伏板18之间进行角度微调时的减速机构；减速机构包括两个现有的行星齿轮机构26，两个行星齿轮机构26输入轴分别固定设置在两个动力轴25外壁，行星齿轮机构26输出齿轮上均啮合有第二齿轮27，两个第二齿轮27分别固定设置在上拐架14侧壁；
本发明使用时，先将本装置组装好，如图1所示，其中图1从右往左看为本结构的前端，从图1上往下看，为本装置的上端，本发明通过将多个安装框10阵列安装即可形成光伏幕墙，且本装置为独立机构，当其他单元发生故障不影响整体的光伏幕墙工作，本装置需要采用现有的集成电路进行协同工作，具体工作过程如下；
本发明使用时，第一电机21启动，第一电机21驱动第二转轴15转动，第二转轴15在上拐架14上转动使得下拐架16从下往上转动，打开到安装框10前端(如图1和6所示，两个第一电机21需要同时转动，否则会造成设备出现卡死现象，造成设备损坏)，上拐架14的横板设置在下拐架16后端，使得下拐架16在向上转动时不受到干扰，转动角度更大，下拐架16转动驱动两个光伏板18同步转动到幕墙外侧，使得受光面向上(如图1所示，当光伏板18处于安装框10内侧时，此时属于需要遮光状态，室内无需外界光线，属于夜晚或者人为主动遥控状态)，当光伏板18从垂直改变成倾斜状态时，两个位于L支架11第二电机22即可开始启动，如图2、3和7所示，第二电机22转动驱动第一锥齿轮23转动(通过两个第二电机22设置在固定板12两侧，可分别控制两个上拐架14进行不同角度转动，获得更大的适用场景)，第一锥齿轮23转动驱动第二锥齿轮24转动，第二锥齿轮24转动驱动动力轴25在第一转轴13内部转动，动力轴25转动驱动行星齿轮机构26转动(行星齿轮机构26使得光伏板18转动更慢，使得电机转动速度更快，且恒定，持续工作压力更小，延长设备使用寿命)，行星齿轮机构26转动后驱动两个上拐架14上的第二齿轮27，由于第二齿轮27与上拐架14进行固定，从而使得两个行星齿轮机构26的输出外齿圈分别直接驱动两个上拐架14绕着第一转轴13进行转动，两个上拐架14之间从一百八十度进行角度减小转动，从而使得下端的两个下拐架16绕着其与第三转轴17铰接点进行转动，使得两块光伏板18角度变小，另外，任何状态下，上拐架14不能绕着第一转轴13出现向上转动的状态，否则会造成与安装框10出现碰撞的状态出现，且本装置为了满足更多适用场景可自动工作也可人为直接控制，从而在整个工作轨迹空间内需要考虑到极限位置，即绕着上拐架14与下拐架16的第二转轴15和两个下拐架16绕着第三转轴17均转动成四十五度，从而两个光伏板18靠近的中间最上端会向上翘起，光伏板18上端与安装框10上端内壁预留有转动余量，避免光伏板18在受光面未水平时，直接启动第二电机22，由于上拐架14与下拐架16的铰接点和两个下拐架16铰接点皆位于光伏板18后端，在光伏板18正常工作的转动轨迹空间内，产生安装框10出现碰撞的问题；假设光伏板18正向南方，设备前端正对南方；
在正常工作时，早上两块光伏板18绕着第三转轴17折叠成九十度，东侧的光伏板18正对着东方，以获得更多阳光，其中上端水平的光伏板18也能接收到阳光，且造成光线较暗，可直接为室内提供较充足光照；
到正午时，从早上到中午过程中，设备右侧，也就是东边的光伏板18在这过程中缓慢转动直到与西侧的光伏板18保持共平面，以对正午较高的阳光进行遮挡，使得室内不被阳光照射，且受光面积最大；
到下傍晚时，其中西侧的光伏板18从中午水平切换成垂直正对西方，和早晨正好相反，使得光伏板18获得更多光照的同时，也使得室内获得更多光照；
在下雨天时，可使得两个光伏板18转动成一定夹角，且两者与竖直面夹角相等，呈现八字形，从而对室内起到一定的遮雨排水效果，对于光伏板18起到快速排水作用，且能进行自动清洗，使得灰尘被雨水从光伏板18受光面冲刷走；
其次可进行人为操作每个电机单独工作，以获得更多适应场景；
本发明通过两组第一电机21同步驱动两个下拐架16同时由下向上转动打开，将光伏板18进行推出，同时再通过两组第二电机22不同步工作使得两块光伏板18进行夹角调整，使得光伏板18获得最大的受光面的同时，不遮挡室内光线，其次在正午时能对室内光线进行调节，避免阳光直射室内，进一步的可根据环境需要和人为独立操作加以干涉，使得设备上拐架14和下拐架16进行多自由度转动，从而提高设备的适用性。
作为本发明的进一步方案，安装框10上端内壁位于光伏板18外端固定设置有用于防雨的防水条30，两个光伏板18靠近位置外壁上分别固定设置有同一根胶条31；
本发明使用时；当两块光伏板18之间进行转动出现夹角时，使得防水条30能将两个光伏板18之间转动后的缝隙进行遮挡，一方面避免漏光，另一方面避免出现防水不彻底的问题，导致电气设备损坏的问题出现，其中胶条31能避免光伏板18关闭在安装框10内，导致安装框10与光伏板18之间上端原本用于避让的间隙出现漏光的问题。
作为本发明的进一步方案，第三转轴17外端套设有扭簧33，扭簧33两端分别固定设置在两个下拐架16上，第一电机21采用带有锁止能力的减速电机；
本发明使用时，扭簧33能使得两个下拐架16之间有自动打开驱动，在第一电机21停止转动及锁止后，第一电机21只受到一个方向的力，不会出现正反转受力，从而导致第一电机21出现损坏的问题出现。
作为本发明的进一步方案，第二转轴15与上拐架14转动接触面上采用能使得设备减小摩擦延长设备使用寿命的减摩涂层。
作为本发明的进一步方案，上拐架14上开设有减重孔34；在设备进行高空安装时，更加便捷。

Claims (5)

1.一种分体式高采光的光伏幕墙结构，包括矩形的安装框(10)，其特征在于：所述安装框(10)上内壁固定设置有L支架(11)，所述L支架(11)下侧上侧壁固定连接有固定板(12)，所述固定板(12)上端侧壁转动连接有第一转轴(13)，所述第一转轴(13)轴线水平且朝向安装框(10)开口方向，所述第一转轴(13)两端外壁转动设置有上拐架(14)，两个所述上拐架(14)侧壁均转动设置有第二转轴(15)，两个所述第二转轴(15)共轴线，且第二转轴(15)轴线水平且朝向安装框(10)安装侧壁方向，两个所述第二转轴(15)外壁均固定设置有下拐架(16)，两个所述下拐架(16)下端转动设置有同一根第三转轴(17)，所述第三转轴(17)轴线竖直向上，两个所述下拐架(16)外壁分别固定设置有两块光伏板(18)，每个所述光伏板(18)侧壁与安装框(10)下内壁与侧内壁接触，所述第二转轴(15)侧壁设置有用于驱动两个光伏板(18)向外开启的开启机构；
所述开启机构包括两个第一电机(21)，其中两个所述第一电机(21)转动方式和速度相同，两个所述第一电机(21)的输出轴分别同轴固定设置在两个第二转轴(15)端头，所述第一电机(21)固定连接在上拐架(14)侧壁，所述第一转轴(13)中央设置有用于驱动两个光伏板(18)之间进行角度调整的微调机构；
所述微调机构包括两个第二电机(22)，两个所述第二电机(22)设置在固定板(12)两侧，两个所述第二电机(22)固定设置在L支架(11)下侧的上端面上，每个所述第二电机(22)上端输出轴上分别固定设置有第一锥齿轮(23)，每个所述第一锥齿轮(23)外端均啮合有第二锥齿轮(24)，每个所述第二锥齿轮(24)均同轴固定设置有动力轴(25)，两个所述第一转轴(13)采用中空设置，每个所述动力轴(25)外端均转动设置有第一转轴(13)内壁上，两个所述动力轴(25)外端分别传动连接有用于驱动两个光伏板(18)之间进行角度微调时的减速机构；
所述减速机构包括两个现有的行星齿轮机构(26)，两个所述行星齿轮机构(26)输入轴分别固定设置在两个动力轴(25)外壁，所述行星齿轮机构(26)输出齿轮上均啮合有第二齿轮(27)，两个所述第二齿轮(27)分别固定设置在上拐架(14)侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种分体式高采光的光伏幕墙结构，其特征在于：所述安装框(10)上端内壁位于光伏板(18)外端固定设置有用于防雨的防水条(30)，两个所述光伏板(18)靠近位置外壁上分别固定设置有同一根胶条(31)。
3.根据权利要求1所述的一种分体式高采光的光伏幕墙结构，其特征在于：所述第三转轴(17)外端套设有扭簧(33)，所述扭簧(33)两端分别固定设置在两个下拐架(16)上，所述第一电机(21)采用带有锁止能力的减速电机。
4.根据权利要求1所述的一种分体式高采光的光伏幕墙结构，其特征在于：所述第二转轴(15)与上拐架(14)转动接触面上采用能使得设备减小摩擦延长设备使用寿命的减摩涂层。
5.根据权利要求1所述的一种分体式高采光的光伏幕墙结构，其特征在于：所述上拐架(14)上开设有减重孔(34)。
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