CN117386076B - 一种空气循环式太阳能通风天窗及其施工方法 - Google Patents

一种空气循环式太阳能通风天窗及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通风天窗的技术领域,具体是涉及一种空气循环式太阳能通风天窗及其施工方法,包括自适应引导通风的自适应导风天窗,自适应导风天窗包括安装在天窗口位置的固定安装座,固定安装座与墙壁密封抵触,固定安装座上安装有旋转安装座,旋转安装座上安装有开合门窗,旋转安装座上还安装有移动导风台,移动导风台的顶部安装有太阳能光伏板,移动导风台的内部设有气体冷却装置,气体冷却装置的进风端上安装有空气过滤机构,气体冷却装置上还安装有气流检测装置,自适应导风天窗上还安装有分析检测模块,分析检测模块与气流检测装置和旋转安装座通讯连接,本申请可有效的自动引导气体流通降低使用成本,提高使用的舒适度。

Description

一种空气循环式太阳能通风天窗及其施工方法
技术领域
本发明涉及通风天窗的技术领域,具体是涉及一种空气循环式太阳能通风天窗,具体是涉及一种空气循环式太阳能通风天窗的施工方法。
背景技术
随着房地产市场的日益发展,人们的生活水平日益提高,住宅作为人们改善生活品质的一个重要内容,已经越来越引起人们的重视,而阳光房作为住宅的一个方面,有着补充现有房屋住宅的使用功能的一个方面,即它不仅扩大了住宅的使用面积,而且成为了将现有的居室与自然紧密联系的空间,可以让人们与自然和阳光亲密接触,对于人们在日常居室中改善环境,享受大自然的生活,获得一个完全放松、得到全面休息提供了可能,但现有的阳光房功能过于单一,没有进行人性化的设计,在天气晴朗时,如果需要对阳光房进行通风,只能打开窗户才能达到通风的效果,但是阳光房本身是采用钢化玻璃等材质进行搭建的,因此一般阳光房的窗户较小,且阳光房内部的空气流通性差,通风效果不理想,并且在正午时太阳光过于强烈,阳光房内光线过强,减少了阳光房的舒适性。
中国专利号CN215054633U公开了建筑屋顶阳光房通风和遮阳构造,属于建筑技术领域。包括屋顶、屋顶下方的阳光房;屋顶上方设有天窗、通风管道,天窗上方设有与天窗相对应的电机、主轴,天窗两侧设有与天窗相对应的第一框体,第一框体内设有第一伸缩杆、第二伸缩杆,天窗两侧第一伸缩杆远离主轴一端通过横杆连接,通风管道顶面设有太阳能板,通风管道侧面设有第一开孔,通风管道靠近第一开孔一侧设有与第一开孔相对应的风机,通风管道远离太阳能板一端设有管盖,管盖远离通风管道一端端面上设有多个第一通孔,提供一种建筑屋顶阳光房通风和遮阳构造,解决了现有技术中阳光房不易通风、遮光不便等问题。
上述技术方案虽然可以有效的利用天窗配合风机进行循环通风,但是仍然存在以下缺陷;
1、上述技术方案的天窗开合方向单一,只能通过风机直接从外部抽吸空气向屋内输送形成空气循环,导致需要持续消耗电能,导致夜晚或是阴天等天气太阳能板无法实现供电,导致持续循环通风成本大;
2、上述技术方案通过风机直接从外部抽吸空气,外部气温较高时直接流通的空气会将高温空气直接输送到屋内,导致舒适性较差。
发明内容
针对上述问题,提供一种空气循环式太阳能通风天窗及其施工方法,通过自适应导风天窗可有效的自动引导气体流通降低使用成本,提高使用的舒适度。
解决现有技术问题,本发明提供一种空气循环式太阳能通风天窗,包括自适应引导通风的自适应导风天窗,自适应导风天窗包括安装在天窗口位置的固定安装座,固定安装座与墙壁密封抵触,固定安装座上安装有旋转安装座,旋转安装座上安装有开合门窗,旋转安装座上还安装有引导气流向开合门窗流动的移动导风台,移动导风台的顶部安装有太阳能光伏板,移动导风台的内部设有气体冷却装置,气体冷却装置的进风端上安装有空气过滤机构,气体冷却装置上还安装有气流检测装置,自适应导风天窗上还安装有分析检测模块,分析检测模块与气流检测装置和旋转安装座通讯连接。
优选的,固定安装座包括安装在天窗口位置的固定安装盘,固定安装盘上还设有数个固定安装孔,固定安装盘的轴心位置设有对接窗口,固定安装盘的底部设有密封环,固定安装盘上还设有固定齿圈。
优选的,旋转安装座包括安装在的固定安装盘上的转动安装盘,转动安装盘的轴心位置设有安装窗口,固定安装盘上还安装有旋转驱动器,旋转驱动器的输出端上安装有旋转驱动轮,旋转驱动轮与固定齿圈相啮合。
优选的,开合门窗包括安装在安装窗口上的转动密封窗,转动密封窗的旁侧安装有直线驱动器,直线驱动器的输出端上安装有调节推板,调节推板上安装有推压调节杆,推压调节杆远离调节推板的一端与转动密封窗连接。
优选的,移动导风台包括安装在转动安装盘上的限位滑台,限位滑台的顶部对称设有限位安装轨,限位安装轨中安装有移动滑台,移动滑台的顶部安装有导风安装轨,导风安装轨的进风口安装有聚风斗,限位滑台的侧部安装有滚珠丝杆滑台,滚珠丝杆滑台的移动端与导风安装轨连接。
优选的,气体冷却装置包括安装在导风安装轨内部的储液底座,储液底座上安装有多个连接铜管,储液底座的内部安装有冷凝器,连接铜管上分布有若干冷却翅,冷却翅在连接铜管上等间距均匀分布,冷却翅的间隙形成若干冷却导风道。
优选的,空气过滤机构包括安装在聚风斗内部的过滤筛板,过滤筛板的两侧设有限位滑轨,空气过滤机构还包括清理过滤筛板的拉扯清理机构。
优选的,拉扯清理机构包括安装在限位滑轨中的滑动安装条,滑动安装条上布满清理刷,清理刷与过滤筛板的过滤面抵触,滑动安装条与限位滑轨之间均安装复位弹簧,拉扯清理机构还包括安装在移动滑台下方的限位引导轨,限位引导轨的内部安装有抽拉卡块,抽拉卡块上设有卡钩,抽拉卡块上安装有牵引绳,牵引绳远离抽拉卡块的一端与滑动安装条连接,限位引导轨的旁侧还安装引导轮,拉扯清理机构还包括安装在限位滑台上固定卡块,固定卡块设置在滑动安装条的正下方。
优选的,气流检测装置包括安装在冷却翅上的固定安装套,固定安装套的内部安装有旋转轴,旋转轴上安装有转动风扇,固定安装套的外壁安装有转速检测器。
优选的,还包括控制器与高度测量传感器,高度测量传感器设置在转动密封窗上端,高度测量传感器用于检测转动密封窗上端到转动安装盘上表面的实际垂直距离,控制器设置在转动安装盘上,控制器分别与分析检测模块、直线驱动器、高度测量传感器电性连接,分析检测模块能够检测流向转动密封窗的气流流速,控制器基于分析检测模块及高度测量传感器的检测值控制直线驱动器工作,包括以下步骤:
步骤1:基于分析检测模块的检测值,通过公式(1)计算转动密封窗的目标开启角度:
其中,为转动密封窗的目标开启角度,/>为反正弦函数,/>为经验系数,/>为气流进入天窗口后的预设流动距离,/>为分析检测模块检测的流向转动密封窗的气流速度,/>为气流流动修正系数,/>为气流在通过天窗口时的不均匀系数,/>为气流流入天窗口后的预设流速,/>为天窗口的长度,/>为天窗口的宽度,/>为圆周率,/>取3.14;
步骤2:基于步骤1的计算结果,通过公式(2)计算转动密封窗上端到转动安装盘上表面的目标垂直距离:
其中,为转动密封窗上端到转动安装盘上表面的目标垂直距离,/>为转动密封窗的长度,/>为正弦函数,/>为转动密封窗的目标开启角度;
步骤3:控制器基于步骤2的计算结果控制直线驱动器工作,当高度测量传感器检测的转动密封窗上端到转动安装盘上表面的实际垂直距离等于转动密封窗上端到转动安装盘上表面的目标垂直距离时,控制器控制直线驱动器停止工作。
一种空气循环式太阳能通风天窗的施工使用方法,包括以下步骤:
S1、需要将自适应导风天窗安装到房屋天窗口时,施工人员先将固定安装座固定安装在天窗口位置上,固定安装座的底部与墙壁密封抵触,固定安装座安装完毕后,再将旋转安装座安装和开合门窗安装到固定安装座上,旋转安装座和开合门窗安装完毕后,再将移动导风台安装在旋转安装座上,移动导风台安装完毕后,再将气体冷却装置、空气过滤机构、太阳能光伏板和气流检测装置一同安装到移动导风台上;
S2、需要使用自适应导风天窗时,移动导风台会停留在旋转安装座和开合门窗的正上方,移动导风台可有效的遮蔽开合门窗,使光线无法照射到房屋的内部;
S3、需要使阳光照射到屋内时控制移动导风台进行水平移动,即可使阳光从开合门窗照射到屋内;
S4、当需要使屋内空气进行循环流通时,使用人员将开合门窗打开,分析检测模块控制旋转安装座在固定安装座上转动,旋转安装座转动时会带动开合门窗和移动导风台进行低速转动,移动导风台转动到不同角度是都会停留一段时间,移动导风台停止时会引导气流向开合门窗流动,开合门窗再将流动的气流引导进入到屋内,同时气流检测装置对气体流速进行检测,气流检测装置将不同位置的气体流速传输到分析检测模块中,分析检测模块检测分析出气体流速最快的方向,再通过旋转安装座带动移动导风台移动到气体流速最快的方向,进行自动收集气体,移动导风台引导流动的气体流动时,空气过滤机构用于对流动的空气进行过滤,移动导风台上的太阳能光伏板用于收集能源,太阳能光伏板将收集的能源装换为电能,转换的电能输送到气体冷却装置中,气体冷却装置可有效的对流动气体增加冷却效果。
本发明相比较于现有技术的有益效果是:
1、通过当需要使屋内空气进行循环流通时,将开合门窗打开,分析检测模块控制旋转安装座在固定安装座上转动,旋转安装座转动时会带动开合门窗和移动导风台进行低速转动,移动导风台转动到不同角度是都会停留一段时间,移动导风台停止时会引导气流向开合门窗流动,开合门窗再将流动的气流引导进入到屋内,同时气流检测装置对气体流速进行检测,气流检测装置将不同位置的气体流速传输到分析检测模块中,分析检测模块检测分析出气体流速最快的方向,再通过旋转安装座带动移动导风台移动到气体流速最快的方向,进行自动收集气体,可有效的自动循环流通空气,有效的降低能源损耗。
2、移动导风台引导流动的气体流动时,空气过滤机构用于对流动的空气进行过滤,移动导风台上的太阳能光伏板用于收集能源,太阳能光伏板将收集的能源装换为电能,转换的电能输送到气体冷却装置中,气体冷却装置可有效的调整气体温度,提高使用的舒适度。
3、转动密封窗的实际开启角度能自动调整至目标开启角度,使得进入天窗口的气流能够保持在稳定的流速,且风速适宜,不会产生过快或过慢的流动,进一步提高了用户的舒适度,通过控制器能实现转动密封窗角度的自动调整,提高了通风天窗的自动化程度。
附图说明
图1是一种空气循环式太阳能通风天窗安装状态的立体示意图。
图2是一种空气循环式太阳能通风天窗工作状态的立体示意图。
图3是一种空气循环式太阳能通风天窗工作状态的平面剖视立体图。
图4是一种空气循环式太阳能通风天窗中固定安装座、旋转安装座和开合门窗的分解示意图一。
图5是一种空气循环式太阳能通风天窗中固定安装座、旋转安装座和开合门窗的分解示意图二。
图6是一种空气循环式太阳能通风天窗中太阳能光伏板、移动导风台和空气过滤机构的立体示意图一。
图7是图6中A处的局部放大图。
图8是一种空气循环式太阳能通风天窗中太阳能光伏板、移动导风台和空气过滤机构的立体示意图二。
图9是一种空气循环式太阳能通风天窗中气流检测装置和气体冷却装置的立体示意图。
图10是一种空气循环式太阳能通风天窗中气流检测装置的平面剖视立体图。
图中标号为:
A1-房屋: 1-固定安装座;11-固定安装盘;111-固定安装孔;112-对接窗口;113-密封环;12-固定齿圈;2-旋转安装座;21-转动安装盘;211-安装窗口;22-旋转驱动器;23-旋转驱动轮;3-开合门窗;31-转动密封窗;32-直线驱动器;33-调节推板;34-推压调节杆;4-移动导风台;41-限位滑台;411-限位安装轨;42-移动滑台;43-导风安装轨;432-聚风斗;44-滚珠丝杆滑台;5-太阳能光伏板;6-气体冷却装置;61-储液底座;611-连接铜管;62-冷却翅;7-空气过滤机构;71-过滤筛板;711-限位滑轨;72-拉扯清理机构;721-滑动安装条;722-清理刷;723-复位弹簧;734-牵引绳;725-限位引导轨;726-引导轮;727-抽拉卡块;728-固定卡块;8-气流检测装置;81-固定安装套;82-旋转轴;83-转动风扇;84-转速检测器。
实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参见图1至图10所示,一种空气循环式太阳能通风天窗,包括自适应引导通风的自适应导风天窗,自适应导风天窗包括安装在天窗口位置的固定安装座1,固定安装座1与墙壁密封抵触,固定安装座1上安装有旋转安装座2,旋转安装座2上安装有开合门窗3,旋转安装座2上还安装有有引导气流向开合门窗3流动的移动导风台4,移动导风台4的顶部安装有太阳能光伏板5,移动导风台4的内部设有气体冷却装置6,气体冷却装置6的进风端上安装有空气过滤机构7,气体冷却装置6上还安装有气流检测装置8,自适应导风天窗上还安装有分析检测模块,分析检测模块与气流检测装置8和旋转安装座2通讯连接。
需要将自适应导风天窗安装到房屋天窗口时,施工人员先将固定安装座1固定安装在天窗口位置上,固定安装座1的底部与墙壁密封抵触,固定安装座1安装完毕后,工作人员再将旋转安装座2和开合门窗3安装到固定安装座1上,旋转安装座2和开合门窗3安装完毕后,工作人员再将移动导风台4安装在旋转安装座2上,移动导风台4安装完毕后,工作人员再将气体冷却装置6、空气过滤机构7、太阳能光伏板5和气流检测装置8一同安装到移动导风台4上,自适应导风天窗安装完毕后,需要使用自适应导风天窗时,移动导风台4会停留在旋转安装座2和开合门窗3的正上方,移动导风台4可有效的遮蔽开合门窗3,使光线无法照射到房屋的内部,使用人员需要使阳光照射到屋内时可以控制移动导风台4进行水平移动,即可使阳光从开合门窗3照射到屋内,当需要使内部空气进行循环流通时,使用人员将开合门窗3打开,开合门窗3打开过后,分析检测模块控制旋转安装座2在固定安装座1上转动,旋转安装座2转动时会带动开合门窗3和移动导风台4进行低速转动,移动导风台4转动到不同角度是都会停留一段时间,移动导风台4停止时会引导气流向开合门窗3流动,开合门窗3再将流动的气流引导进入到屋内,同时气流检测装置8对气体流速进行检测,气流检测装置8将不同位置的气体流速传输到分析检测模块中,分析检测模块检测分析出气体流速最快的方向,再通过旋转安装座2带动移动导风台4移动到气体流速最快的方向,进行自动收集气体,移动导风台4引导流动的气体流动时,空气过滤机构7用于对流动的空气进行过滤,移动导风台4上的太阳能光伏板5用于收集能源,太阳能光伏板5将收集的能源装换为电能,转换的输送到气体冷却装置6中,气体冷却装置6可有效的对流动气体增加冷却效果,有效的确保流动空气的温度。本申请可有效的持续流通空气,同时可有效的提高流通空气质量。
参见图3至图5所示,固定安装座1包括安装在天窗口位置的固定安装盘11,固定安装盘11上还设有数个固定安装孔111,固定安装盘11的轴心位置设有对接窗口112,固定安装盘11的底部设有密封环113,固定安装盘11上还设有固定齿圈12。
固定安装盘11的对接窗口112连通屋顶的天窗口,固定安装座1的固定安装盘11用于抵压安装在天窗口位置,固定安装盘11的底部密封环113可有效的确保安装的密封性,有效的避免雨水从安装缝隙渗入到屋内,固定安装盘11的固定齿圈12用于配合驱动旋转安装座2转动。
参见图3至图5所示,旋转安装座2包括安装在的固定安装盘11上的转动安装盘21,转动安装盘21的轴心位置设有安装窗口211,固定安装盘11上还安装有旋转驱动器22,旋转驱动器22的输出端上安装有旋转驱动轮23,旋转驱动轮23与固定齿圈12相啮合。
旋转驱动器22优选为伺服电机,旋转安装座2的转动安装盘21安装在固定安装盘11上,需要带动开合门窗3和移动导风台4进行低速转动调整角度时,通过旋转驱动器22带动旋转驱动轮23转动时,由于旋转驱动轮23与固定齿圈12相啮合,旋转驱动轮23会使转动安装盘21沿固定齿圈12进行转动,转动安装盘21转动时会使的开合门窗3和移动导风台4进行低速转动调整位置,通过伺服电机可有效的控制转动调整的位置,安装窗口211与固定安装孔111连通,安装窗口211用于安装开合门窗3。
参见图3和图5所示,开合门窗3包括安装在安装窗口211上的转动密封窗31,转动密封窗31的旁侧安装有直线驱动器32,直线驱动器32的输出端上安装有调节推板33,调节推板33上安装有推压调节杆34,推压调节杆34远离调节推板33的一端与转动密封窗31连接。
直线驱动器32优选为电动推杆,开合门窗3的转动密封窗31与转动安装盘21的安装窗口211抵触时,可有效的密封安装窗口211,当需要打开安装窗口211进行透气时,通过电动推杆带动调节推板33进行移动,调节推板33移动时会带动推压调节杆34移动,推压调节杆34移动时会推动转动密封窗31进行角度调节,转动密封窗31转动调节角度时会打开安装窗口211进行通风。
参见图3和图6所示,移动导风台4包括安装在转动安装盘21上的限位滑台41,限位滑台41的顶部对称设有限位安装轨411,限位安装轨411中安装有移动滑台42,移动滑台42的顶部安装有导风安装轨43,导风安装轨43的进风口安装有聚风斗432,限位滑台41的侧部安装有滚珠丝杆滑台44,滚珠丝杆滑台44的移动端与导风安装轨43连接。
导风安装轨43优选为隔热材质,移动导风台4的限位滑台41停留在开合门窗3的正上方时,可有效的避免阳光直接照射到开合门窗3上,需要引导气流进入到房屋的内部时,通过滚珠丝杆滑台44推动移动滑台42进行水平移动,移动滑台42水平移动到开合门窗3的旁侧,开合门窗3打开,旋转安装座2带动开合门窗3和移动导风台4进行同步转动调整位置,使移动导风台4的导风安装轨43移动到顺风气流的位置,导风安装轨43的聚风斗432可有效的将空气聚集到导风安装轨43的内部,使气流从气体冷却装置6集中穿过并且吹向开合门窗3上,开合门窗3再将气体引导输送到屋内。
参见图3至图9所示,气体冷却装置6包括安装在导风安装轨43内部的储液底座61,储液底座61上安装有多个连接铜管611,储液底座61的内部安装有冷凝器,连接铜管611上分布有若干冷却翅62,冷却翅62在连接铜管611上等间距均匀分布,冷却翅62的间隙形成若干冷却导风道。
储液底座61和连接铜管611中注满冷却液,储液底座61内部的冷凝器可有效的对冷却液进行降温,连接铜管611可有效的将冷凝温度传输到冷却翅62中,导风安装轨43的聚风斗432可有效的将空气聚集到导风安装轨43的内部,使流动气流吹向冷却翅62,冷却翅62间隙的冷却导风道将气流均匀分割引导,流动气流从冷却导风道穿过时,冷却翅62可有效的对穿过的空气进行快速的降温处理,便于控制流动空气的温度。
参见图3至图6所示,空气过滤机构7包括安装在聚风斗432内部的过滤筛板71,过滤筛板71的两侧设有限位滑轨711,空气过滤机构7还包括清理过滤筛板71的拉扯清理机构72。
过滤筛板71固定安装在导风安装轨43的进风口位置,导风安装轨43在引导气流时,过滤筛板71可有效的对流动的气流进行筛选过滤,过滤筛板71上的拉扯清理机构72在导风安装轨43进行移动时,拉扯清理机构72会对过滤筛板71进行清扫处理,使过滤筛板71上的异物进行清理处理,过滤筛板71可有效的提高流动空气的质量。
参见图6至图8所示,拉扯清理机构72包括安装在限位滑轨711中的滑动安装条721,滑动安装条721上布满清理刷722,清理刷722与过滤筛板71的过滤面抵触,滑动安装条721与限位滑轨711之间均安装复位弹簧723,拉扯清理机构72还包括安装在移动滑台42下方的限位引导轨725,限位引导轨725的内部安装有抽拉卡块727,抽拉卡块727上设有卡钩,抽拉卡块727上安装有牵引绳734,牵引绳734远离抽拉卡块727的一端与滑动安装条721连接,限位引导轨725的旁侧还安装引导轮726,拉扯清理机构72还包括安装在限位滑台41上固定卡块728,固定卡块728设置在滑动安装条721的正下方。
需要引导通风时,移动导风台4带动导风安装轨43伸缩移动时,导风安装轨43移动时会带动抽拉卡块727的卡钩与固定卡块728抵触,固定卡块728会限制抽拉卡块727移动,抽拉卡块727无法移动时,会拉扯牵引绳734,引导轮726用于降低牵引绳734拉扯的摩擦力,牵引绳734会拉动滑动安装条721沿限位滑轨711进行收缩移动,滑动安装条721收缩移动时会挤压复位弹簧723,同时滑动安装条721在移动时清理刷722会对过滤筛板71进行清扫处理,当移动导风台4带动导风安装轨43复位移动时,复位弹簧723则会带动滑动安装条721上升复位,使清理刷722再次对过滤筛板71进行清理处理。
参见图9至图10所示,气流检测装置8包括安装在冷却翅62上的固定安装套81,固定安装套81的内部安装有旋转轴82,旋转轴82上安装有转动风扇83,固定安装套81的外壁安装有转速检测器84。
分析检测模块控制旋转安装座2在固定安装座1上转动,旋转安装座2转动时会带动开合门窗3和移动导风台4进行低速转动,移动导风台4转动到不同角度是都会停留一段时间,移动导风台4停止时会引导气流向开合门窗3流动,开合门窗3再将流动的气流引导进入到屋内,同时气流检测装置8对气体流速进行检测,气流检测装置8的固定安装套81用于引导流动的气体从转动风扇83穿过,流动的气流会驱动转动风扇83转动,转动风扇83转动时会使旋转轴82进行同步转动,转速检测器84会检测旋转轴82的转动速度,转速检测器84检测数据传输到分析检测模块中,分析检测模块通过转速可有效的分析风速。
还包括控制器与高度测量传感器,高度测量传感器设置在转动密封窗31上端,高度测量传感器用于检测转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的实际垂直距离,控制器设置在转动安装盘21上,控制器分别与分析检测模块、直线驱动器32、高度测量传感器电性连接,分析检测模块能够检测流向转动密封窗31的气流流速,控制器基于分析检测模块及高度测量传感器的检测值控制直线驱动器32工作,包括以下步骤:
步骤1:基于分析检测模块的检测值,通过公式(1)计算转动密封窗31的目标开启角度:
其中,为转动密封窗31的目标开启角度,/>为反正弦函数,/>为经验系数,/>为气流进入天窗口后的预设流动距离,/>为分析检测模块检测的流向转动密封窗31的气流速度,/>为气流流动修正系数,/>为气流在通过天窗口时的不均匀系数,/>为气流流入天窗口后的预设流速,/>为天窗口的长度,/>为天窗口的宽度,/>为圆周率,/>取3.14;
步骤2:基于步骤1的计算结果,通过公式(2)计算转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的目标垂直距离:
其中,为转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的目标垂直距离,/>为转动密封窗31的长度,/>为正弦函数,/>为转动密封窗31的目标开启角度;
步骤3:控制器基于步骤2的计算结果控制直线驱动器32工作,当高度测量传感器检测的转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的实际垂直距离等于转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的目标垂直距离时,控制器控制直线驱动器32停止工作。
为了进一步提高用户使用舒适度,气流通过天窗口流入后需保持稳定的流速,因此,将适宜的气流流速设置为预设流速,为了保证进入天窗口的气流流速稳定保持在预设流速,控制器能够基于分析检测模块及高度测量传感器的检测值控制直线驱动器32工作,先通过分析检测模块检测的流向转动密封窗31的气流速度计算转动密封窗31的目标开启角度,转动密封窗31的目标开启角度为转动密封窗31与转动安装盘21之间的夹角,转动密封窗31的目标开启角度大于0度且小于等于90度,实际计算过程中,经验系数取值为0.08,气流进入天窗口后的预设流动距离为天窗口到地面的距离,用户可根据自身需求设定,气流流动修正系数取值为0.5,气流在通过天窗口时的不均匀系数取值为0.5,然后通过公式(1)便可以准确计算出转动密封窗31的目标开启角度,然后基于公式(1)的计算结果,通过公式(2)便可以计算转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的目标垂直距离,控制器便控制直线驱动器32工作,控制器将高度测量传感器的检测值与转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的目标垂直距离进行对比,当高度测量传感器的检测值等于转动密封窗31上端到转动安装盘21上表面的目标垂直距离,控制器控制直线驱动器32自动停止工作,此时,转动密封窗31的实际开启角度到达目标开启角度,使得进入天窗口的气流能够保持在稳定的流速,且风速适宜,不会产生过快或过慢的流动,进一步提高了用户的舒适度,通过控制器能实现转动密封窗31角度的自动调整,提高了通风天窗的自动化程度。
一种空气循环式太阳能通风天窗的施工使用方法,包括以下步骤:
1、需要将自适应导风天窗安装到房屋天窗口时,施工人员先将固定安装座1固定安装在天窗口位置上,固定安装座1的底部与墙壁密封抵触,固定安装座1安装完毕后,再将旋转安装座2和开合门窗3安装到固定安装座1上,旋转安装座2和开合门窗3安装完毕后,再将移动导风台4安装在旋转安装座2上,移动导风台4安装完毕后,再将气体冷却装置6、空气过滤机构7、太阳能光伏板5和气流检测装置8一同安装到移动导风台4上;
2、需要使用自适应导风天窗时,移动导风台4会停留在旋转安装座2和开合门窗3的正上方,移动导风台4可有效的遮蔽开合门窗3,使光线无法照射到房屋的内部;
3、需要使阳光照射到屋内时控制移动导风台4进行水平移动,即可使阳光从开合门窗3照射到屋内;
4、当需要使屋内空气进行循环流通时,使用人员将开合门窗3打开,分析检测模块控制旋转安装座2在固定安装座1上转动,旋转安装座2转动时会带动开合门窗3和移动导风台4进行低速转动,移动导风台4转动到不同角度是都会停留一段时间,移动导风台4停止时会引导气流向开合门窗3流动,开合门窗3再将流动的气流引导进入到屋内,同时气流检测装置8对气体流速进行检测,气流检测装置8将不同位置的气体流速传输到分析检测模块中,分析检测模块检测分析出气体流速最快的方向,再通过旋转安装座2带动移动导风台4移动到气体流速最快的方向,进行自动收集气体,移动导风台4引导流动的气体流动时,空气过滤机构7用于对流动的空气进行过滤,移动导风台4上的太阳能光伏板5用于收集能源,太阳能光伏板5将收集的能源装换为电能,转换的电能输送到气体冷却装置6中,气体冷却装置6可有效的对流动气体增加冷却效果。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种空气循环式太阳能通风天窗,包括自适应引导通风的自适应导风天窗,其特征在于,自适应导风天窗包括安装在天窗口位置的固定安装座(1),固定安装座(1)与墙壁密封抵触,固定安装座(1)上安装有旋转安装座(2),旋转安装座(2)上还安装有开合门窗(3),旋转安装座(2)上还安装有引导气流向开合门窗(3)流动的移动导风台(4),移动导风台(4)的顶部安装有太阳能光伏板(5),移动导风台(4)的内部设有气体冷却装置(6),气体冷却装置(6)的进风端上安装有空气过滤机构(7),气体冷却装置(6)上还安装有气流检测装置(8),自适应导风天窗上还安装有分析检测模块,分析检测模块与气流检测装置(8)和旋转安装座(2)通讯连接;
固定安装座(1)包括安装在天窗口位置的固定安装盘(11),固定安装盘(11)上还设有数个固定安装孔(111),固定安装盘(11)的轴心位置设有对接窗口(112),固定安装盘(11)的底部设有密封环(113),固定安装盘(11)上还设有固定齿圈(12);
旋转安装座(2)包括安装在的固定安装盘(11)上的转动安装盘(21),转动安装盘(21)的轴心位置设有引导气流进入室内的安装窗口(211),固定安装盘(11)上还安装有旋转驱动器(22),旋转驱动器(22)的输出端上安装有旋转驱动轮(23),旋转驱动轮(23)与固定齿圈(12)相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,开合门窗(3)包括安装在安装窗口(211)上的转动密封窗(31),转动密封窗(31)的旁侧安装有直线驱动器(32),直线驱动器(32)的输出端上安装有调节推板(33),调节推板(33)上安装有推压调节杆(34),推压调节杆(34)远离调节推板(33)的一端与转动密封窗(31)连接。
3.根据权利要求2所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,移动导风台(4)包括安装在转动安装盘(21)上的限位滑台(41),限位滑台(41)的顶部对称设有限位安装轨(411),限位安装轨(411)中安装有移动滑台(42),移动滑台(42)的顶部安装有导风安装轨(43),导风安装轨(43)的进风口安装有聚风斗(432),限位滑台(41)的侧部安装有滚珠丝杆滑台(44),滚珠丝杆滑台(44)的移动端与导风安装轨(43)连接。
4.根据权利要求3所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,气体冷却装置(6)包括安装在导风安装轨(43)内部的储液底座(61),储液底座(61)上安装有多个连接铜管(611),储液底座(61)的内部安装有冷凝器,连接铜管(611)上分布有若干冷却翅(62),冷却翅(62)在连接铜管(611)上等间距均匀分布,冷却翅(62)的间隙形成若干冷却导风道。
5.根据权利要求3所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,空气过滤机构(7)包括安装在聚风斗(432)内部的过滤筛板(71),过滤筛板(71)的两侧设有限位滑轨(711),空气过滤机构(7)还包括清理过滤筛板(71)的拉扯清理机构(72)。
6.根据权利要求5所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,拉扯清理机构(72)包括安装在限位滑轨(711)中的滑动安装条(721),滑动安装条(721)上布满清理刷(722),清理刷(722)与过滤筛板(71)的过滤面抵触,滑动安装条(721)与限位滑轨(711)之间均安装复位弹簧(723),拉扯清理机构(72)还包括安装在移动滑台(42)下方的限位引导轨(725),限位引导轨(725)的内部安装有抽拉卡块(727),抽拉卡块(727)上设有卡钩,抽拉卡块(727)上安装有牵引绳(734),牵引绳(734)远离抽拉卡块(727)的一端与滑动安装条(721)连接,限位引导轨(725)的旁侧还安装引导轮(726),拉扯清理机构(72)还包括安装在限位滑台(41)上固定卡块(728),固定卡块(728)设置在滑动安装条(721)的正下方。
7.根据权利要求5所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,气流检测装置(8)包括安装在冷却翅(62)上的固定安装套(81),固定安装套(81)的内部安装有旋转轴(82),旋转轴(82)上安装有转动风扇(83),固定安装套(81)的外壁安装有转速检测器(84)。
8.根据权利要求7所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,还包括控制器与高度测量传感器,高度测量传感器设置在转动密封窗(31)上端,高度测量传感器用于检测转动密封窗(31)上端到转动安装盘(21)上表面的实际垂直距离,控制器设置在转动安装盘(21)上,控制器分别与分析检测模块、直线驱动器(32)、高度测量传感器电性连接,分析检测模块能够检测流向转动密封窗(31)的气流流速,控制器基于分析检测模块及高度测量传感器的检测值控制直线驱动器(32)工作,包括以下步骤:
步骤1:基于分析检测模块的检测值,通过公式(1)计算转动密封窗(31)的目标开启角度:
其中,为转动密封窗(31)的目标开启角度,/>为反正弦函数,/>为经验系数,/>为气流进入天窗口后的预设流动距离,/>为分析检测模块检测的流向转动密封窗(31)的气流速度,/>为气流流动修正系数,/>为气流在通过天窗口时的不均匀系数,/>为气流流入天窗口后的预设流速,/>为天窗口的长度,/>为天窗口的宽度,/>为圆周率,/>取3.14;
步骤2:基于步骤1的计算结果,通过公式(2)计算转动密封窗(31)上端到转动安装盘(21)上表面的目标垂直距离:
其中,为转动密封窗(31)上端到转动安装盘(21)上表面的目标垂直距离,/>为转动密封窗(31)的长度,/>为正弦函数,/>为转动密封窗(31)的目标开启角度;
步骤3:控制器基于步骤2的计算结果控制直线驱动器(32)工作,当高度测量传感器检测的转动密封窗(31)上端到转动安装盘(21)上表面的实际垂直距离等于转动密封窗(31)上端到转动安装盘(21)上表面的目标垂直距离时,控制器控制直线驱动器(32)停止工作。
9.一种空气循环式太阳能通风天窗的施工使用方法,采用权利要求1-8中任一项所述的一种空气循环式太阳能通风天窗,其特征在于,包括以下步骤:
S1、 需要将自适应导风天窗安装到房屋天窗口时,施工人员先将固定安装座(1)固定安装在天窗口位置上,固定安装座(1)的底部与墙壁密封抵触,固定安装座(1)安装完毕后,再将旋转安装座(2)和开合门窗(3)安装到固定安装座(1)上,旋转安装座(2)和开合门窗(3)安装完毕后,再将移动导风台(4)安装在旋转安装座(2)上,移动导风台(4)安装完毕后,再将气体冷却装置(6)、空气过滤机构(7)、太阳能光伏板(5)和气流检测装置(8)一同安装到移动导风台(4)上;
S2、需要使用自适应导风天窗时,移动导风台(4)会停留在旋转安装座(2)和开合门窗(3)的正上方,移动导风台(4)可有效的遮蔽开合门窗(3),使光线无法照射到房屋的内部;
S3、需要使阳光照射到屋内时控制移动导风台(4)进行水平移动,即可使阳光从开合门窗(3)照射到屋内;
S4、当需要使屋内空气进行循环流通时,使用人员将开合门窗(3)打开,分析检测模块控制旋转安装座(2)在固定安装座(1)上转动,旋转安装座(2)转动时会带动开合门窗(3)和移动导风台(4)进行低速转动,移动导风台(4)转动到不同角度是都会停留一段时间,移动导风台(4)停止时会引导气流向开合门窗(3)流动,开合门窗(3)再将流动的气流引导进入到屋内,同时气流检测装置(8)对气体流速进行检测,气流检测装置(8)将不同位置的气体流速传输到分析检测模块中,分析检测模块检测分析出气体流速最快的方向,再通过旋转安装座(2)带动移动导风台(4)移动到气体流速最快的方向,进行自动收集气体,移动导风台(4)引导流动的气体流动时,空气过滤机构(7)用于对流动的空气进行过滤,移动导风台(4)上的太阳能光伏板(5)用于收集能源,太阳能光伏板(5)将收集的能源装换为电能,转换的电能输送到气体冷却装置(6)中,气体冷却装置(6)可有效的对流动气体增加冷却效果。
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Denomination of invention: An air circulation solar powered ventilation skylight and its construction method

Granted publication date: 20240209

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Shanghai Changning Branch

Pledgor: XIAERTELA (SHANGHAI) NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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