TWI732648B - 太陽能百葉窗 - Google Patents

Abstract

本發明為一種太陽能百葉窗，其包括：上下相鄰排列並分別包括有一光反射葉片固接一熱傳模組之複數光熱集收裝置；轉動光熱集收裝置之至少一轉動裝置；以及作動使太陽能百葉窗與地表鉛錘線形成一角度之至少一傾斜角控制裝置。藉由本發明之實施，太陽光可以由光反射葉片反射會聚，並藉由熱傳模組傳導而輸出太陽光之熱能；可以轉動光反射葉片達成遮光效果或控制自然照明之光通量；可搭配追日裝置，使葉片朝向太陽，獲取更多能量；更可藉由傾斜角控制裝置之作動避免光反射葉片間之互相遮蔽，提升光反射葉片之受光照度，增加輸出熱能。

Description

太陽能百葉窗

本發明係關於一種太陽能百葉窗，特別是關於一種具有轉動裝置及傾斜角作動裝置之太陽能百葉窗。

隨著薄膜技術的越臻成熟與太陽能集收元件製造技術之提升，太陽能電池與太陽能集收的相關應用也漸漸全面化普及於人類日常生活之中，無論在家居日常、工業生產、商業附加、或國防軍事都已經有相當廣大的應用。

太陽能百葉窗便是其中家居日常的主要應用之一，主要使用在貼附於窗戶或建築物外側以節省有限的空間，調節室內光量，同時具有獲取太陽光能的功能。

然習知的太陽能百葉窗主要技術之提供與改良皆以光伏系統為主；雖然太陽熱能系統亦可控制光量與集收太陽光能，但因需使用複雜及厚重的流道，導致能量傳遞不便，使得太陽熱能系統較太陽光伏系統更難設計，現今習知的太陽能百葉窗皆無熱能集收之相關裝置或功能。

有鑒於此，若能提出一種新穎與進步的簡化流道系 統，改善上述習知結構之缺點，使太陽能百葉窗能充分發揮其應有的進步功能，除了遮光與接收光能之外，更能擷取太陽熱能提供廣泛的應用，對於照明領域、熱能系統、及太陽能裝置等領域之研究開發與產業應用，都將是一個具有顯著貢獻的突破性發明與技術提升。

本發明為一種太陽能百葉窗，其包括：上下相鄰排列並分別包括有一光反射葉片固接一熱傳模組之複數光熱集收裝置；轉動光熱集收裝置之至少一轉動裝置；以及作動使太陽能百葉窗與地表鉛錘線形成一角度之至少一傾斜角控制裝置。藉由本發明之實施，太陽光可以由光反射葉片反射會聚，並藉由熱傳模組傳導而輸出太陽熱能；可以轉動光反射葉片達成遮光效果或控制自然照明之光通量；可搭配追日裝置，使葉片朝向太陽，獲取更多能量；更可藉由傾斜角控制裝置之作動避免光反射葉片間之互相遮蔽，提升光反射葉片之受光照度，增加輸出熱能。

本發明係提供一種太陽能百葉窗，設置於一窗台，太陽能百葉窗包括有：複數光熱集收裝置，上下相鄰排列，每一該光熱集收裝置包括：一光反射葉片，反射並會聚太陽光；一熱傳模組，與光反射葉片相連接，接收光反射葉片會聚之太陽光，並傳導太陽光的熱能；至少一轉動裝置，設置於太陽能百葉窗之一側，連接並轉動該些光熱集收裝置；以及至少一傾斜角控制裝置，連接設置於太陽能百葉窗之一側，並作動使該些光熱集收裝置以太陽能百葉窗的上緣為軸轉動，形成相對於地表鉛錘線之一 傾斜角。

藉由本發明之實施，至少可以達到下列之多重特殊進步功效：

一、具有特殊溝槽結構，使光反射葉片尺寸減薄，減少系統整體重量。

二、可以反射會聚太陽光，並藉由熱傳模組傳導並輸出太陽熱能。

三、可以轉動光反射葉片達成百葉窗之遮光效果，或是控制自然照明之光通量。

四、可搭配追日裝置，使葉片朝向太陽，獲取更多能量。

五、可藉由傾斜角控制裝置之作動避免光反射葉片間之互相遮蔽，提升光反射葉片之受光照度，提高集熱效能並增加輸出熱能。

六、熱傳模組可傳遞熱能並匯集應用；更可使用蛇紋型流道，不但架構簡單又可搭配陣列化集熱器，依所需之出口溫度調整陣列數而達到目標集熱溫度。

為使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

100:太陽能百葉窗

110:光熱集收裝置

10:光反射葉片

11:側面

12:底面

20:熱傳模組

21:光吸收面

22:流道管路

23:流體

24:隔熱層

25:輻射吸收層

120:轉動裝置

121:第一傳動桿

122:第一滑軌

123:第一馬達

124:圓柱形滑塊

125:彎折部

θ:旋轉角

130:傾斜角作動裝置

131:第二傳動桿

132:第二馬達

133:軸承

134:連桿

135:第二滑軌

β:傾斜角

800:窗台

第1圖係為本發明實施例之一種太陽能百葉窗之立體示意圖。

第2A圖係為本發明實施例之一種太陽能百葉窗之光熱集收裝置的立體示意圖。

第2B圖係為本發明實施例之一種熱傳模組之立體示意圖。

第3A圖係為本發明實施例之一種熱傳模組的流道管路之示意圖。

第3B圖係為本發明實施例之一種相連通之流道管路設置於光熱集收裝置之立體示意圖。

第4圖係為本發明實施例之一種包括有輻射吸收層的熱傳模組之側剖視示意圖。

第5A圖係為本發明實施例之一種太陽能百葉窗之轉動裝置的立體示意圖。

第5B圖係為本發明實施例之一種轉動裝置作動使光熱集收裝置相對於第一滑軌形成一旋轉角之立體示意圖。

第5C圖係為本發明實施例之一種轉動裝置進一步設有圓柱形滑塊之立體示意圖。

第5D圖係為係為本發明實施例之另一種轉動裝置的傳動桿一端彎折形成彎折部並嵌入第一滑軌之立體示意圖。

第6A圖係為本發明實施例之一種傾斜角作動裝置推出連桿之立體示意圖。

第6B圖係為本發明實施例之一種傾斜角作動裝置作動使光熱集收裝置整體相對於地表鉛錘線形成一傾斜角之側視示意圖。

第7A圖係為本發明實施例之一種傾斜角作動裝置之立體示意圖。

第7B圖係為本發明實施例之一種傾斜角作動裝置進一步包 括第二滑軌之立體示意圖。

第8A圖係為本發明實施例之一種光熱集收裝置上下排列之示意圖。

第8B圖係為本發明實施例之一種上下排列之光熱集收裝置產生太陽光遮蔽之示意圖。

第8C圖係為本發明實施例之一種傾斜角作動裝置使光熱集收裝置相對於地表鉛錘線形成一傾斜角並排除遮蔽之示意圖。

請參考如第1圖所示，為實施例之一種太陽能百葉窗100，其係可以設置於一窗台，太陽能百葉窗100包括有：複數光熱集收裝置110；至少一轉動裝置120；以及至少一傾斜角作動裝置130。

如第1圖及第2A圖所示，每一光熱集收裝置110係可以大小相同，且光熱集收裝置110係上下相鄰排列，其中每一光熱集收裝置又包括有一光反射葉片10及一熱傳模組20。

如第1圖及第2A圖所示，光反射葉片10，係反射並會聚太陽之光線。光反射葉片10之底面12可以具有光反射結構，而光反射結構可以為V型反射式溝槽陣列，或拋物面型反射式溝槽陣列，或波浪型反射式溝槽陣列，可以反射並會聚太陽光。

如第1圖、第2A圖及第2B圖所示，熱傳模組20，則係與光反射葉片10相連接，接收光反射葉片10所反射及會聚之太陽光，且傳導太陽光之熱能。

所述之熱傳模組20係可以包括一光吸收面21、一 流道管路22、一流體23及至少一隔熱層24。

光吸收面21可以為光敏物質或光熱轉換元件，以利熱傳模組20吸收太陽光之熱能，並傳導匯聚熱能至流道管路22，再藉由流道管路22中之流體23將熱能傳導輸出。

如第1圖、第2A圖、第2B圖、第3A圖及第3B圖所示，為達有效輸出熱能，每一流道管路22係可以串接相聯通(串聯相接)，而流體23係流動於該些相串接的流道管路22之中並且傳遞熱能。

如第2A圖及第2B圖所示，隔熱層24係可以貼附於熱傳模組20之光吸收面21以外之任一表面，以減少熱對流或熱輻射產生之熱能損失。隔熱層24所使用之隔熱材質，如保麗龍、泡棉、EVA等，選擇甚多，於此不再贅述。

再者，如第4圖所示，熱傳模組20可以進一步包括一輻射吸收層25，輻射吸收層25係由對於太陽之輻射熱具有高的吸收率之材質所形成，並係可以塗佈或貼附設置於熱傳模組20的光吸收面21之外表面。

接下來，請參考如第1圖、第5A圖及第5B圖所示，轉動裝置120，係設置於太陽能百葉窗100之一側，與該些光熱集收裝置110相連接並可以同時轉動每一該光熱集收裝置110。

如第1圖、第5A圖及第5B圖所示，轉動裝置120係可以包括有相連動之第一傳動桿121、第一滑軌122及第一馬達123；轉動裝置120並可以使每一光熱集收裝置110同時各自轉動且相對於第一滑軌122形成一旋轉角θ。

也就是說，轉動裝置120之作動使每一光熱集收裝 置110同時各自轉動一旋轉角θ，並使每一光反射葉片10互相平行，進行光反射葉片10之單軸追日功能(每一光反射葉片10面向同一方向)。

再如第5A圖、第5B圖及第5C圖所示，轉動裝置120可以進一步包括複數圓柱形滑塊124，每一個光反射葉片10之至少一側面11連接固設至一圓柱形滑塊124，藉由圓柱形滑塊124之連接使每一光反射葉片10乃至每一光熱集收裝置110更平順地沿著第一滑軌122進行轉動。

再者，如第1圖、第5A圖、第5B圖及第5D圖所示，除了第一滑軌122直接與第一傳動桿121相連動的方式以外，亦可以將第一傳動桿121之一端彎折形成一彎折部125，並將彎折部125嵌入第一滑軌122，如此亦可以第一馬達123經由第一傳動桿121推動第一滑軌122連帶推動每一個光熱集收裝置110同時各自轉動且相對於第一滑軌122形成一旋轉角θ。

接著，如第1圖、第6A圖及第6B圖所示，傾斜角作動裝置130，係連接設置於太陽能百葉窗100之一側，傾斜角作動裝置130並作動使該些光熱集收裝置110整體以太陽能百葉窗100的上緣為軸轉動，相對於地表鉛錘線形成一傾斜角β。

再如第1圖、第6A圖及第6B圖所示，傾斜角作動裝置130係可以包括有相連動之第二傳動桿131、第二馬達132、軸承133及連接於該些光熱集收裝置110整體之最下緣的連桿134。

前述之傾斜角β係為小於90度之夾角，也就是傾斜角作動裝置130作動，由第二傳動桿131將整體光熱集收裝置110 自連桿134推出時，可將光熱集收裝置110整體與地表鉛錘線推至最多接近垂直的位置。

更有甚者，請參考如第7A圖及第7B圖所示，除了如前述的以第二傳動桿131直接與連桿134相連動的方式以外，傾斜角作動裝置130可以進一步包括與第二傳動桿131相連接之第二滑軌135，並使連桿134穿入第二滑軌135。

如此，藉由第二馬達132連動第二傳動桿131推動第二滑軌135，使穿入第二滑軌135的連桿134於第二滑軌135中滑動，亦可以使該些光熱集收裝置110整體以太陽能百葉窗100的上緣為軸轉動，相對於地表鉛錘線形成一傾斜角β。

總而言之，如各實施例所示，本發明之太陽能百葉窗100係由包含有光反射葉片10及熱傳模組20所組成之光熱集收裝置110、轉動裝置120、以及傾斜角作動裝置130。其中，反光反射葉片10之底面12可以具有陣列式V型反射式溝槽，或陣列式拋物面型反射式溝槽，或陣列式波浪型反射式溝槽之光反射結構，可將太陽光反射會聚至熱傳模組20吸收太陽輻射之光吸收面21。而轉動裝置120除了帶動光反射葉片10轉動，控制自然照明之光通量，亦可以搭配追日裝置，使光反射葉片10朝向太陽，獲取更多能量。

而如第1圖、第8A圖、第8B圖及第8C圖所示，當平行運動的光反射葉片10進行單軸追日時，會因為太陽的角度、葉片寬度以及葉片間距，而產生互相遮蔽之問題。傾斜角作動裝置130則是控制整體太陽能百葉窗100，使太陽能百葉窗100以窗台800上端為軸心旋轉，使整體太陽能百葉窗100與地表鉛 錘線形成一傾斜角β，而能避免光反射葉片10追日時互相遮蔽之現象。

惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。

100:太陽能百葉窗

110:光熱集收裝置

10:光反射葉片

20:熱傳模組

120:轉動裝置

130:傾斜角作動裝置

β:傾斜角

800:窗台

Claims (9)

1. 一種太陽能百葉窗，設置於一窗台，該太陽能百葉窗包括有：複數光熱集收裝置，上下相鄰排列，每一該光熱集收裝置包括：一光反射葉片，反射並會聚太陽光；一熱傳模組，與該光反射葉片相連接，接收該光反射葉片會聚之太陽光，並傳導太陽光之熱能；至少一轉動裝置，設置於該太陽能百葉窗之一側，並包括有一第一傳動桿、一第一滑軌及一第一馬達，該轉動裝置連接並轉動該些光熱集收裝置使該些光熱集收裝置相對於該第一滑軌形成一旋轉角，其中該第一傳動桿之一端係彎折形成一彎折部，該彎折部並嵌入該第一滑軌；以及至少一傾斜角作動裝置，連接設置於該太陽能百葉窗之一側，並作動使該些光熱集收裝置整體以該太陽能百葉窗的上緣為軸轉動，相對於地表鉛錘線形成一傾斜角。
2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能百葉窗，其中該熱傳模組係包括一光吸收面、一流道管路、一流體及至少一隔熱層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能百葉窗，其中該轉動裝置進一步包括複數圓柱形滑塊，於該第一滑軌中滑動，又每一該光反射葉片之至少一側面連接設置一該圓柱形滑塊。
4. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能百葉窗，其中該傾斜角作動裝置包括有相連動之一第二傳動桿、一第二馬達、一軸承及連接於該光熱集收裝置最下緣之一連桿。
5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能百葉窗，其中該傾斜角係小於90度。
6. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能百葉窗，其中每一該流道管路係串接相聯通，該流體係流動於該些流道管路並傳遞熱能。
7. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能百葉窗，其中該隔熱層係貼附於該熱傳模組之該光吸收面以外之任一表面。
8. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能百葉窗，其中該熱傳模組進一步包括一輻射吸收層，塗佈或貼附設置於該光吸收面。
9. 如申請專利範圍第4項所述之太陽能百葉窗，其中該該傾斜角作動裝置進一步包括與該第二傳動桿相連接之一第二滑軌，且該連桿係於該第二滑軌中滑動。

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