CN209742646U - 一种光伏节能窗 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供光伏节能窗，所述窗框的一侧设置有内窗框架，内窗框架上设置有平移内窗；所述窗框另一侧设置有外窗框架及外窗电机，外窗框架通过转轴铰接在窗框上，转轴与外窗电机的主轴连接，外窗框架上设置有外窗，外窗电机用于通过转轴带动外窗绕转轴转动控制外窗的开启或关闭；所述外窗框架上的横边和纵边分别开设横边框嵌槽和纵边框嵌槽，并在横边框嵌槽内部嵌接横向光伏板，横向光伏板底部设置有横向光伏板调节装置，在纵边框嵌槽内部嵌接纵向光伏板，纵向光伏板底部设置有纵向光伏板调节装置。本实用新型设置可以灵活调节的纵向、横向调节装置以及实现窗户的智能化调节，显著提高太阳能的利用效率，改善室内环境的舒适性并降低建筑能耗。

Description

一种光伏节能窗

技术领域

本实用新型涉及窗户领域，特别是涉及一种光伏节能窗。

背景技术

我国现在处于一个快速发展的时期，近些年能源紧缺成为限制我国经济快速发展的瓶颈。为此国家相继推出了一系列的节能政策来应对能源匮乏的现状。所以节约能源、减少能耗已成为时代主题。在我国能源消耗中，建筑能耗约占社会总能耗的20％-40％。2016年建筑能耗已占我国社会总能耗的28％，预计到2020年这一比例会上升到30％。窗户作为建筑与外界环境最主要的热交换通道，占据建筑流入或者流失热量的50％，因此窗户能耗是建筑能耗的关键环节。由于之前我国对于节能门窗行业的研究、推广、利用先进技术和产品的意识相对发达国家比较落后，在节能门窗发展规划中遇到的问题时还没有形成一整套完整的解决体系，节能减排的意识也是相对匮乏。针对目前所存在的问题，该设计通过改善窗户设计结构，减少了建筑能耗并且提高了居住舒适度。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种光伏节能窗。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

一种光伏节能窗，包括窗框，所述窗框的一侧设置有内窗框架，内窗框架上设置有平移内窗；所述窗框另一侧设置有外窗框架及外窗电机，外窗框架通过转轴铰接在窗框上，转轴与外窗电机的主轴连接，外窗框架上设置有外窗，外窗电机用于通过转轴带动外窗绕转轴转动控制外窗的开启或关闭；所述外窗框架上的横边和纵边分别开设横边框嵌槽和纵边框嵌槽，并在横边框嵌槽内部嵌接横向光伏板，横向光伏板底部设置有横向光伏板调节装置，在纵边框嵌槽内部嵌接纵向光伏板，纵向光伏板底部设置有纵向光伏板调节装置；所述内窗框架与外窗框架间设置有百叶窗。

所述纵向光伏板调节装置包括液压杆一和液压杆二，所述液压杆一和液压杆二的缸体底部铰接在纵边框嵌槽内部的底面，纵向光伏板底部设置有底板一，液压杆一的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板一的一端，液压杆二与液压杆一呈对角线式，并且液压杆二的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板一的另一端，十字联轴器的纵轴和横轴处均固定有销轴一，液压杆二的活塞杆顶部与十字联轴器的纵轴处的销轴一定轴转动铰接，底板一与十字联轴器的横轴处的销轴一定轴转动铰接连接，底板一的底部固定设置有电机一，电机一的主轴端通过齿轮组与十字联轴器的横轴处的销轴一连接，纵边框嵌槽外部固定设置有液压泵一，纵边框嵌槽内设置有电磁换向阀一，液压泵一通过管路连接电磁换向阀一的进油口，电磁换向阀一的两个出油口分别通过管路连接液压杆一和液压杆二。

所述横向光伏板调节装置包括液压杆三和液压杆四，所述液压杆三和液压杆四的缸体底部铰接在横边框嵌槽内部的底面，横向光伏板底部设置有底板二，液压杆三的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板二的一端，液压杆四与液压杆三呈对角线式，并且液压杆四的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板二的另一端，十字联轴器的纵轴和横轴处均固定有销轴二，液压杆四的活塞杆顶部与十字联轴器的纵轴处的销轴二定轴转动铰接，底板二与十字联轴器的横轴处的销轴二定轴转动铰接连接，底板二的底部固定设置有电机二，电机二的主轴端通过齿轮组与十字联轴器的横轴处的销轴二连接，横边框嵌槽外部固定设置有液压泵二，横边框嵌槽内设置有电磁换向阀二，液压泵二通过管路连接电磁换向阀二的进油口，电磁换向阀二的两个出油口分别通过管路连接液压杆三和液压杆四。

所述内窗框架上设置有进出气排风扇。

所述外窗框架上设置有向外渐缩通风管和向内渐缩通风管，所述向外渐缩通风管设置在外窗框架上端，向内渐缩通风管设置在外窗框架底端。

本实用新型的优点与效果是：

本实用新型通过设置了可以灵活调节的纵向、横向调节装置，显著提高了太阳能的利用效率，实现了窗户自动控制系统所有能量均由太阳能提供；该系统通过对窗户的智能化调节，能明显改善建筑室内夏季制冷和冬季采暖能耗、提高室内环境的舒适性，节省大量电能，大大降低建筑能耗。

附图说明

图1是本实用新型的节能窗结构示意图；

图2是本实用新型的节能窗侧视结构示意图；

图3是外窗表面结构示意图；

图4是图3中的A-A截面结构示意图；

图5是图4中的C处放大结构示意图；

图6是图3中的B-B截面结构示意图；

图7是图6中的D处放大结构示意图；

图8是十字联轴器结构示意图。

图中标号：A1-窗框；1-外窗框架；2-纵边框嵌槽；21-纵向光伏板；22-底板一；23-液压杆一；24-液压杆二；25-电磁换向阀一；26-液压泵一；28-销轴一；29-电机一；3-横边框嵌槽；31-横向光伏板；32-底板二；33-液压杆三；34-液压杆四；35-电磁换向阀二；36-液压泵二；38-销轴二；39-电机二；4-转轴；5-十字联轴器；6-百叶窗；7-内窗框架；8-向外渐缩通风管；9-向内渐缩通风管；10-进出气排风扇；11-平移内窗。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。

一种光伏节能窗，如图1-8所示，包括窗框A1，窗框A1设置为长方体机构，所述窗框A1的一侧设置有内窗框架7，内窗框架7上设置有平移内窗11，所述窗框A1另一侧设置有外窗框架1及外窗电机，外窗框架1通过转轴4铰接在窗框A1上，转轴4与外窗电机的主轴连接，外窗框架1上设置有外窗，开窗电机用于通过转轴4带动外窗绕转轴4转动控制外窗的开启个关闭。所述外窗框架1上的横边和纵边分别开设横边框嵌槽3和纵边框嵌槽2，并在横边框嵌槽3内部嵌接横向光伏板31，横向光伏板31底部设置有横向光伏板调节装置，在纵边框嵌槽2内部嵌接纵向光伏板21。纵向光伏板21底部设置有纵向光伏板调节装置。所述窗框A1上设置有总控制器模块、继电器模块和蓄电池，外窗框架1设置有光照传感器模块，光照传感器模块与总控制器模块连接，所述蓄电池的输入端与横向光伏板31、纵向光伏板21的输出端连接，所述总控制器模块经继电器模块与外窗电机、纵向光伏板调节装置和横向光伏板调节装置连接。其中，光照传感器模块、继电器模块、总控制器模块均采用现有可实现光照采集、控制的方式。

内窗框架7与外窗框架1间设置有百叶窗6。通过内窗框架7、百叶窗6和外窗框架1进行结合控制使得窗户更加的智能化，使得窗户通气更加好，更加方便。

内窗框架7上设置有进出气排风扇10，所述进出气排风扇10用于供房间进行更换空气，出气排风扇10可以进行反向旋转，可以进行把气体往外抽，也可以往内抽，从而使得更好的进行更换控制，外窗框架1上设置有结构相同的向外渐缩通风管8和向内渐缩通风管9，所述向外渐缩通风管8设置在外窗框架1上端，向内渐缩通风管9设置在外窗框架1底端，向外渐缩通风管8设置为漏斗形状，从窗户里面向外面逐渐变小，而内渐缩通风管9是从窗户外面向窗户里面逐渐变小，从而使得构成天然空气自然快速流通通道，该设置不需要任何的能量，只需要通过空气的热胀冷缩和该设置的形状，使得外面的空气形成一定的压强把空气压紧压进窗户内，而向外渐缩通风管8是内部空气向外压，形成很好的空气流通，同时不需要消耗任何的能量。

外窗框架1通过转轴4铰接在窗框A1上，转轴4与外窗电机的主轴连接，开窗电机通过转轴4带动外窗绕转轴4转动，从而实现外窗的开口大小，这样就实现了对内部通风控制的要求。

在保证室内通风透光的要求下，在外窗框架1上的横边和纵边分别开设横边框嵌槽3和纵边框嵌槽2，并在横边框嵌槽3内部嵌接横向光伏板31，在纵边框嵌槽2内部嵌接纵向光伏板21。

纵向光伏板调节装置与横向光伏板调节装置结构相同。

如图4、5所示，具体纵向光伏板调节装置结构如下，纵边框嵌槽2内部设置两个结构相同的液压杆，液压杆一23和液压杆二24的缸体底部铰接在纵边框嵌槽2内部的底面，并且液压杆一23的活塞杆顶部通过十字联轴器5连接承载有纵向光伏板21的底板一22的一端，液压杆二24与液压杆一23呈对角线式，并且液压杆二24的活塞杆顶部通过十字联轴器5连接底板一22的另一端，十字联轴器5的纵轴和横轴处均固定有销轴一28，液压杆的活塞杆顶部与十字联轴器5的纵轴处的销轴一28定轴转动铰接连接，底板一22与十字联轴器5的横轴处的销轴一28定轴转动铰接连接，底板一22的底部固定有电机一29，电机一29的主轴端通过齿轮组与其中一个十字联轴器5的横轴处的销轴一28连接，纵边框嵌槽2外部固定有液压泵一26，液压泵一26通过管路连接电磁换向阀一25的进油口，电磁换向阀一25的两个出油口分别通过管路连接液压杆一23和液压杆二24。

如图6、7所示，具体横向光伏板调节装置结构如下，横边框嵌槽3内部设置两个结构相同的液压杆，液压杆三33和液压杆四34的缸体底部铰接在横边框嵌槽3内部的底面，并且液压杆三33的活塞杆顶部通过十字联轴器5连接承载有横向光伏板31的底板二32的一端，液压杆四34与液压杆三33呈对角线式，并且液压杆四34的活塞杆顶部通过十字联轴器5连接底板二32的另一端，十字联轴器5的纵轴和横轴处均固定有销轴二38，液压杆的活塞杆顶部与十字联轴器5的纵轴处的销轴二38定轴转动铰接连接，底板二32与十字联轴器5的横轴处的销轴二38定轴转动铰接连接，底板二32的底部固定有电机二39，电机二39的主轴端通过齿轮组与其中一个十字联轴器5的横轴处的销轴二38连接，横边框嵌槽3外部固定有液压泵二36，液压泵二36通过管路连接电磁换向阀二35的进油口，电磁换向阀二35的两个出油口分别通过管路连接液压杆三33和液压杆四34。

光伏板的控制工作原理：

如图4、图5所示，光照传感器模块检测纵向光伏板21的受光强度，将信号输送至控制器，控制器控制液压泵一26工作，并控制电磁换向阀一25的出油口开闭状态，调节液压杆一23和液压杆二24的长度，从而调节纵向光伏板21在经度方向上的倾斜角，同时控制器控制电机一29的主轴正向或反向转动，从而实现对纵向光伏板21在纬度方向上的角度调节。

如图6、图7所示，光照传感器模块检测横向光伏板31的受光强度，将信号输送至控制器，控制器控制电机二39的主轴正向或反向转动，从而实现对横向光伏板31在经度方向上的角度调节，同时控制器控制液压泵二36工作，并控制电磁换向阀二35的出油口开闭状态，调节液压杆三33和液压杆四34的长度，从而调节横向光伏板31在纬度方向上的倾斜角度。

以纵向光伏板21的调节为例：如图2所示，图中左右位置关系对应经度方向上的北南位置关系，图中前后位置关系对应纬度方向上的西东位置关系。

经度调节：需要纵向光伏板21北高南低时，电磁换向阀一25与液压杆二24连接的出油口打开，电磁换向阀一25与液压杆一23连接的出油口关闭，液压泵一26工作将液压油加压输送至液压杆二24，液压杆二24伸长，液压杆二24的伸长带动底板一22绕液压杆一23与十字联轴器5的纵轴上的销轴一28旋转，从而实现纵向光伏板21北端高，南端低，同样的需要纵向光伏板21南高北低时，电磁换向阀一25与液压杆二24连接的出油口关闭，电磁换向阀一25与液压杆一23连接的出油口打开，液压泵一26工作将液压油加压输送至液压杆一23，液压杆一23伸长，液压杆一23的伸长带动底板一22绕液压杆二24与十字联轴器5的纵轴上的销轴一28旋转，从而实现纵向光伏板21南端高，北端低，从而实现纵向光伏板21在经度方向上的角度调节；

纬度调节：电机一29采用步进电机，光照传感器模块将纬度上的光线投射最佳角度信息输送至控制器，控制器控制电机一29正向或者反向转动，电机一29的主轴输出扭矩通过齿轮组传动，带动底板一22绕十字联轴器5横轴上的销轴一28向东或者向西转动，从而实现对纵向光伏板21在纬度方向上的角度调节；

综合对纵向光伏板21的纬度和经度方向上的角度调节，从而使得纵向光伏板21处于最佳工作状态。

横向光伏板31在经度上的调节方式与纵向光伏板21在纬度方向上的调节方式一致，横向光伏板31在纬度上的调节方式与纵向光伏板21在经度方向上的调节方式一致。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

Claims (5)

1.一种光伏节能窗，包括窗框，其特征在于：所述窗框的一侧设置有内窗框架，内窗框架上设置有平移内窗；所述窗框另一侧设置有外窗框架及外窗电机，外窗框架通过转轴铰接在窗框上，转轴与外窗电机的主轴连接，外窗框架上设置有外窗，外窗电机用于通过转轴带动外窗绕转轴转动控制外窗的开启或关闭；所述外窗框架上的横边和纵边分别开设横边框嵌槽和纵边框嵌槽，并在横边框嵌槽内部嵌接横向光伏板，横向光伏板底部设置有横向光伏板调节装置，在纵边框嵌槽内部嵌接纵向光伏板，纵向光伏板底部设置有纵向光伏板调节装置；所述内窗框架与外窗框架间设置有百叶窗；所述窗框上设置有总控制器模块、继电器模块和蓄电池，外窗框架设置有光照传感器模块，光照传感器模块与总控制器模块连接，所述蓄电池的输入端与横向光伏板、纵向光伏板的输出端连接，所述总控制器模块经继电器模块与外窗电机、纵向光伏板调节装置和横向光伏板调节装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种光伏节能窗，其特征在于：所述纵向光伏板调节装置包括液压杆一和液压杆二，所述液压杆一和液压杆二的缸体底部铰接在纵边框嵌槽内部的底面，纵向光伏板底部设置有底板一，液压杆一的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板一的一端，液压杆二与液压杆一呈对角线式，并且液压杆二的活塞杆顶部通过设置十字联轴器连接底板一的另一端，十字联轴器的纵轴和横轴处均固定有销轴一，液压杆二的活塞杆顶部与十字联轴器的纵轴处的销轴一定轴转动铰接，底板一与十字联轴器的横轴处的销轴一定轴转动铰接连接，底板一的底部固定设置有电机一，电机一的主轴端通过齿轮组与十字联轴器的横轴处的销轴一连接，纵边框嵌槽外部固定设置有液压泵一，纵边框嵌槽内设置有电磁换向阀一，液压泵一通过管路连接电磁换向阀一的进油口，电磁换向阀一的两个出油口分别通过管路连接液压杆一和液压杆二。

3.根据权利要求1所述的一种光伏节能窗，其特征在于：所述横向光伏板调节装置包括液压杆三和液压杆四，所述液压杆三和液压杆四的缸体底部铰接在横边框嵌槽内部，横向光伏板底部设置有底板二，液压杆三的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板二的一端，液压杆四与液压杆三呈对角线式，并且液压杆四的活塞杆顶部通过十字联轴器连接底板二的另一端，十字联轴器的纵轴和横轴处均固定有销轴二，液压杆四的活塞杆顶部与十字联轴器的纵轴处的销轴二定轴转动铰接，底板二与十字联轴器的横轴处的销轴二定轴转动铰接连接，底板二的底部固定设置有电机二，电机二的主轴端通过齿轮组与十字联轴器的横轴处的销轴二连接，横边框嵌槽外部固定设置有液压泵二，横边框嵌槽内设置有电磁换向阀二，液压泵二通过管路连接电磁换向阀二的进油口，电磁换向阀二的两个出油口分别通过管路连接液压杆三和液压杆四。

4.根据权利要求1所述的一种光伏节能窗，其特征在于：所述内窗框架上设置有进出气排风扇。

5.根据权利要求1所述的一种光伏节能窗，其特征在于：所述外窗框架上设置有向外渐缩通风管和向内渐缩通风管，所述向外渐缩通风管设置在外窗框架上端，向内渐缩通风管设置在外窗框架底端。