CN115868110A - 具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及一种在太阳能面板伸出和倾斜的结构中具有改进的安全性的窗户系统，更具体地，根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统包括：窗户框架10；具有铰接到窗户框架10的上端的上端的伸出框架20，其配置为相对于窗户框架10以伸出方式打开和关闭；太阳能面板30，其设置在伸出框架20内部；安装在窗户框架10与伸出框架20之间的伸出筒40，其允许伸出框架20相对于窗户框架10以伸出方式打开和关闭；安装在伸出框架20上的倾斜筒50，其允许太阳能面板30通过相对于伸出框架20倾斜来打开和关闭，和坠落保护底架60，其安装在窗户框架10的后端。

Description

具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统

技术领域

本发明涉及一种以伸出方式打开和关闭的窗户，并且更具体地，涉及一种在使太阳能面板伸出和倾斜的结构中具有改进的安全性的窗户系统。

背景技术

随着温室气体减排成为世界各国面临的重大争议点，减少温室气体排放的方法层出不穷。这些措施之一是在建筑物中安装太阳能面板或在建筑物的一部分中安装太阳能面板，以便减少化石能源的使用。太阳能面板可以大致分为BAPV(建筑物附着光伏)系统或BIPV(建筑物集成光伏)系统。

然而，存在这样的问题：由于BIPV系统必须在执行发电功能的同时充当建筑物的建筑材料，因此其必须根据安装环境进行定制。另外，即使安装了BIPV系统，也存在由于太阳光、阴影等的入射角的影响而导致发电效率低的问题。

为了解决该问题，本发明人发明了一种用于光伏发电系统的窗户(KR10-1922890)，该窗户可以通过以伸出方式打开和关闭窗户的同时倾斜太阳能面板而尽可能少地受到太阳光或阴影的入射角的影响。

图1示出了伸出开闭式的传统BIPV系统，伸出开闭式的传统BIPV系统包括安装在建筑物的外部窗户框架上的第一框架1、耦接到第一框架1的第二框架3、以及由多个太阳能面板构成并且安装在第二框架3的内侧的光伏模块5。并且，第二框架3以伸出方式执行打开和关闭，并且通过光伏模块5中的太阳能面板的倾斜使发电效率最大化。

然而，在传统太阳能面板的情况下，构成太阳能面板的光伏电池的尺寸在宽度和长度上约为16cm，因此光伏模块5的高度对应于约20cm。因此，当光伏模块5通过倾斜完全打开时，形成宽度约为18cm的空间S1。对于正在爬行或刚开始走路的1岁左右的婴儿来说，头部直径大约为15cm，因此存在婴儿头部可能卡在光伏模块5之间的问题。(近期公寓阳台扩建案例较多，传统的伸出开闭式BIPV系统直接安装在客厅墙上，因此此类事故的概率较高)。特别地，当伸出的第二框架3最大程度地打开时，第一框架1的下端与第二框架3的下端之间的空间S2的宽度约为30至40cm，从而可能发生儿童或者甚至成人坠落的事故。

发明内容

技术问题

本发明是为了解决上述问题而发明的，本发明所要解决的主题是提供一种伸出式太阳能窗户系统，即使通过伸出或倾斜打开窗户，也不会坠落或卡住。

技术方案

设置有根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以包括：窗户框架；伸出框架，其上端铰接到窗户框架的上端，并且下端在远离或靠近窗户框架移动时以伸出方式打开和关闭；太阳能面板，其设置在伸出框内部；伸出筒，其安装在窗户框架与伸出框架之间并且允许伸出框架相对于窗户框架以伸出方式打开和关闭；倾斜筒，其安装在伸出框架中并且允许太阳能面板相对于伸出框架倾斜打开和倾斜关闭；和坠落保护底架，其安装在窗户框架的后端。

有利效果

根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以通过使坠落保护底架的宽度小于太阳能面板的宽度来防止比如坠落或卡住的安全事故。

另外，由于太阳能面板可以沿方位方向转动，因此本发明可以提高太阳能发电效率。

附图说明

图1示出伸出开闭式的传统BIPV系统。

图2是根据本发明的设置有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的立体图。

图3是根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的分解立体图。

图4是从根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的一侧看的操作状态图。

图5是根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的另一实施例的操作状态图。

图6是图5的部分A的分解立体图。

图7是表示本发明的线的整体形态的示意图。

图8是图5的部分B的分解立体图。

图9示出在方位方向上转动的伸出框架的下部。

图10是根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的另一实施例的操作状态图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统。

图2是具有根据本发明的坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的立体图，图3是根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的分解立体图。根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以包括窗户框架10、配置为相对于窗户框架10以伸出方式打开和关闭的伸出框架20、配置为相对于伸出框架20倾斜的太阳能面板30，配置为相对于窗户框架10以伸出方式打开和关闭伸出框架20的伸出筒40、配置为倾斜太阳能面板的倾斜筒50和坠落保护底架60，并且还可以包括配置为防止伸出框架20晃动的支撑件70。

窗户框架10是这样的元件，其允许根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统通过安装在建筑物中而用作窗户，以形成根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的最外部。突出到窗户框架10的内部的窗槛11配置为能够在伸出框架20关闭时阻挡来自外部的水和空气。

图4是从根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的一侧看的操作状态图。由于上端铰接到窗户框架10的上端，并且下端配置为移动离开或靠近窗户框架10，所以伸出框架20以伸出方式打开和关闭。此外，设置在伸出框架30中的太阳能面板30倾斜以提高太阳能发电效率或加宽外部视野。

太阳能面板30由太阳能电池和支撑太阳能电池的太阳能电池框架构成。

伸出筒40是安装在窗户框架10和伸出框架20之间的元件，其允许伸出框架20相对于窗户框架10以伸出方式打开和关闭。倾斜筒50是安装在伸出框架20上的部件，其允许通过相对于伸出框架20倾斜来打开和关闭太阳能面板30。

坠落保护底架60是安装在窗户框架10的后端的元件，当根据本发明的带有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统安装在建筑物中时，该元件在建筑物内部，并且包括多个水平坠落保护肋61。多个坠落保护肋61之间的距离优选为10cm或更小，因为即使新生儿的头部直径大于10cm，并且即使物体坠落，当物体小于10cm时，也降低了重大事故的概率。

坠落保护肋61可以垂直安装，但优选水平安装。这是因为，虽然垂直安装，但在确保安全性方面没有大问题，但是当垂直安装时，由水平安装的太阳能面板30形成的交叉图案引起人眼闪烁。优选地，下落保护肋61的安装位置与太阳能面板30的倾斜轴线水平(在相同高度)。这是因为，即使太阳能面板30完全打开，也不能在倾斜轴线上确保视野，并且根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以通过在不能确保视野的部分重叠坠落保护肋61而尽可能地确保视野。(该视角假设当确保外部视图时仅打开太阳能面板30而关闭伸出框架20，但是即使在其他情况下也是如此。当伸出框架20打开时，由于太阳能面板30的倾斜轴线的位置和坠落保护肋61的位置不对准，所以视野变窄。然而，如果伸出框架20关闭，即使当落下保护肋61的安装位置不与太阳能面板30的倾斜轴线重叠时，该问题也会发生。因此，至少在固定视角方面没有缺点)。

优选地，配置为接纳伸出筒40的接收孔63形成在坠落保护底架60的最左侧和最右侧坠落保护肋61中。为了减小根据本发明的带有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的厚度，伸出筒40应该尽可能地定位在系统的后部。由于坠落保护底架60安装在窗户框架10的后端，因此需要接收孔63，以便伸出筒40不干扰坠落保护底架60。

支撑件70是这样的元件，其配置为当伸出框架20与窗户框架10间隔开时防止伸出框架20由于根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的大尺寸而晃动。支撑件70包括：支撑肋71，其一端可转动地连接到伸出框架20；滑动杆73，其可转动地连接到支撑肋71的另一端；以及引导狭缝75，其形成在窗户框架10中以用于引导滑动杆73。

根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以根据引导狭缝75的位置增加稳定性。例如，当伸出筒40的筒功能由于损坏而丧失或者伸出筒40与窗户框架10或伸出框架20的组合被破坏时，伸出框架20可能相对于窗户框架10过度打开。在这种情况下，如果引导狭缝75的上端低于预定高度，则由于滑动杆73的上升位置被限制为小于预定高度，所以可以限制伸出框架20的开口。本发明人确定的支撑件70的适当规格是，支撑肋71的长度为伸出框架20高度的1/4至1/3，支撑肋71可转动地耦接到伸出框架20的位置为伸出框架20高度的0.5至0.7，并且引导狭缝75的上端的位置为窗户框架10的高度的0.5以下。

根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以在窗户的打开程度上更自由，因为其包括坠落保护底架60。光伏发电效率不仅受太阳中南海拔的影响，而且受东西向方位的影响。即，可以通过在东西方向上调节太阳能面板30的方位角来提高能量效率。因此，如果存在坠落保护底架60，则由于通过改变太阳能面板30的方位而不会受到开口的影响，因此可能形成可以改变太阳能面板30的方位的结构。

图5是根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的另一实施例的操作状态图。根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统可以配置为使得太阳能面板30可以相对于竖直轴线沿方位方向转动。即，随着太阳从东向西移动，通过允许太阳能面板30的正交方向跟随太阳，能够提高太阳能发电效率。为此，提供用于调节太阳能面板30的方位角的方位控制筒80。

图6是图5的部分A的分解立体图。伸出框架20包括上盖21、第一侧盖22、下盖、在第一侧盖22的外侧以伸出方式打开和关闭的第二侧盖23、以及铰接杆24，铰接杆24耦接在上盖21上以使得第二侧盖23能够以形成四边形框架的伸出方式转动，从而将太阳能面板30嵌入到内部。并且，连接到太阳能面板30的电线经由上盖21和第一侧盖22的内部通过铰接杆24连接到外部逆变器或电池。即，通过第一侧盖22进行伸出框架20的伸出打开和关闭，并且通过第二侧盖23进行方位方向的改变。

图7是表示本发明的线的整体形态的示意图。考虑到几十伏V的逆变器电压，产生几伏V电压的多个太阳能面板30必须通过电线W串联连接。并且串联连接的电线W的两端必须连接到外部设备。由于以伸出式操作的伸出框架20的性质，随着伸出框架20和窗户框架10之间的距离增加，电线W的布线变得更加困难，并且电线W可能被夹在窗户框架10和伸出框架20之间。因此，在本发明的配置中，优选地，电线W通过铰接杆24连接到外部设备，铰接杆24位于伸出框架20相对于窗户框架10转动的点处。在相同的原理中，优选地，将电线W布置在上盖21的中心，该中心是上盖21中具有相对于纵向轴线在方位方向上具有位移的最小位移的部分。

图8是图5的部分B的分解立体图。考虑到上述情况，线孔25形成在上盖21的中心，并且线孔25也形成在对应于铰接杆24的位置。由于上盖21、第一侧盖22和下盖必须沿方位方向转动，因此具有中空的连接轴26耦接到上盖21的上部区域并插入铰接杆24的线孔25中。并且，电线W经由连接轴26的中空部穿过铰接杆24并且连接到外部设备。为了在挤压成型期间节省原材料，优选地，在上盖21和铰接杆24中形成凹部d，并且连接轴26通过插入凹部d而耦接到加强板27。由于凹陷部分d形成在上盖21和铰接杆24中的程度达到连接轴26和加强板27的厚度和宽度，并且，连接轴26在凹部d与加强板27连结，能够在保持机械强度的同时减少制造上盖21和铰接杆24所需的原材料。

图9示出了在方位方向上转动的伸出框架20的下部。与伸出框架20的上部类似，凹部d形成在第一下盖21和第二下盖28中。形成在第二下盖28的凹部d中的转动轴29插入到第一下盖21中。此时，加强板27可设置在第一下盖21的凹部d中，并且太阳能面板30可由于设置在加强板27和转动轴29之间的轴承29-1而沿方位方向平滑地转动。

图10是根据本发明的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统的另一实施例的操作状态图。其减少了图5所示系统中方位控制缸80的数量。两个或多个太阳能面板30连接到“V”形支撑杆81，并且“V”形支撑杆81连接到弧形支撑杆83。然后，如果通过方位控制圆筒80转动一个太阳能面板30，则可以改变两个或更多个太阳能面板30的方位。此时，将“V”形支撑杆81连接到弧形支撑杆83的原因是，当太阳能面板30沿图10C中所示的方位方向转动时，太阳能面板30可以避免与弧形支撑杆83干涉。

虽然已经参考附图更详细地描述了本说明书的实施例，但是本说明书不必限于这些实施例，并且可以在不脱离本说明书的技术精神的范围内进行各种修改。因此，本说明书中公开的实施例用于解释而不是限制本说明书的技术精神，并且本说明书的技术精神的范围不受这些实施例的限制。因此，应当理解，上述实施例在所有方面都是说明性的而不是限制性的。本说明书的保护范围应当由权利要求解释，并且在与其等同的范围内的所有技术思想应当被解释为包括在本说明书的范围内。

附图标记表

10 窗户框架 11 窗槛

20 伸出框架 21 上盖

22 第一侧盖 23 第二侧盖

24 铰接杆 25 线孔

26 连接轴 27 加强板

28 第二下盖 29 转动轴

29-1 轴承 30太阳能面板

40 伸出筒 50 倾斜筒

60 坠落保护底架 61 坠落保护肋

63 接收孔 70 支撑件

71 支撑肋 73 滑杆

75 引导狭缝

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2021年6月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0077996的根据35U.S.C.119(a)的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利申请要求在其他国家提交的其他申请的优先权，其公开内容也通过引用整体并入本文。

Claims (3)

1.一种具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统，包括：

窗户框架10；

伸出框架20，其具有铰接到所述窗户框架10的上端的上端，所述伸出框架20配置为相对于所述窗户框架10以伸出方式打开和关闭；

太阳能面板30，其设置在所述伸出框架20内部；

伸出筒40，其安装在所述窗户框架10与所述伸出框架20之间，所述伸出筒40允许所述伸出框架20相对于所述窗户框架10以伸出方式打开和关闭；

倾斜筒50，其安装在所述伸出框架20上，所述倾斜筒50允许所述太阳能面板30通过相对于所述伸出框架20倾斜来打开和关闭，和

坠落保护底架60，其安装在所述窗户框架10的后端。

2.根据权利要求1所述的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统，其中，在所述坠落保护底架60的最左侧和最右侧坠落保护肋61中形成接收孔63以接收所述伸出筒40。

3.根据权利要求1所述的具有坠落保护器的伸出式太阳能窗户系统，其中，所述伸出框架20包括上盖21、第一侧盖22、下盖、在所述第一侧盖22的外侧以伸出方式打开和关闭的第二侧盖23、以及铰接杆24，所述铰接杆24耦接在所述上盖21上以使得所述第二侧盖23能够以形成四边形框架的伸出方式转动，从而将所述太阳能面板30嵌入到内部；

在所述上盖21和所述铰接杆24的中心形成有线孔25；

具有中空部的连接轴26耦接到所述上盖21的上部区域并且插入所述铰接杆24的所述线孔25中；并且

电线W经由所述连接轴26的所述中空部穿过所述铰接杆24并且连接到外部设备。

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