专利名称：窗式可调角度光伏遮阳换风设备及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在房屋窗户上的通风设备及其施工方法。
背景技术：
随着太阳能技术和材料技术的发展，将太阳能技术与建筑相关设备相集合中成为太阳能与建筑一体化的重要部分，对于建筑节能减排具有重要意义。传统的通风设备必须依靠电能来驱动风机为室内通风，不利于建筑节能减排，随着《可再生能源法》的颁布，在建筑中利用太阳能的技术越来越多，利用太阳能技术为建筑通风的设备应运而生。
发明内容
本发明的目的是提供一种窗式可调角度光伏遮阳换风设备及其施工方法，要解决传统的房屋通风设备必须消耗交流电源的电能、不利于建筑节能减排的技术问题；并解决建筑房屋阳面窗户处的遮阳问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种窗式可调角度光伏遮阳换风设备，包括动力源和直流风机，其特征在于所述动力源包括交流电源和由晶体硅光伏板制成的光伏遮阳板，所述光伏遮阳板的宽度大于建筑外窗的宽度，光伏遮阳板上设有固定轴，固定轴上套有轴承，光伏遮阳板通过固定轴和轴承转动连接在支撑杆上，支撑杆又固定连接在建筑外窗上方的建筑物阳面外墙上。所述固定轴上还同轴转动连接有从动齿轮，所述支撑杆上开有滑槽，滑槽中设有与从动齿轮相啮合的齿条，齿条还通过齿轮传动机构与位于室内的控制杆连接。所述直流风机通过风机固定件固定连接在筒形的风罩内，风罩又固定连接在建筑外的窗框上，风罩的进风端位于室外并设有防虫网，风罩的出风端位于室内并设有风门。所述直流风机与直流稳压器连接，交流电源与交流转直流式整流器和带插座的开关连接，直流风机通过单联双控开关与光伏遮阳板和交流电源可转换双控连接。所述齿轮传动机构包括传动齿轮一、传动齿轮二、传动杆、传动齿轮三和传动齿轮四，所述传动齿轮一同轴转动连接在控制杆上，传动齿轮二同轴转动连接在传动杆的一端并且与传动齿轮一相啮合，传动齿轮三同轴转动连接在传动杆的另一端并且与传动齿轮四相啮合，传动齿轮四又与齿条相啮合。所述风罩可为方筒形或圆筒形。所述直流稳压器可位于风罩内，交流转直流式整流器、带插座的开关和单联双控开关可位于室内。所述直流风机的通风量可大于200m3/h。一种窗式可调角度光伏遮阳换风设备的施工方法，其特征在于步骤如下步骤一、 将建筑外窗上的窗玻璃卸下，将内置有直流稳压器和直流风机、同时带有防虫网和风门的风罩塞入建筑外窗的窗框中，并将风罩与建筑外窗的窗框固定连接在一起。步骤二、将支撑杆固定在建筑物阳面外墙上。
步骤三、在支撑杆上安装齿条和光伏遮阳板，在室内设置控制杆，在齿条与控制杆之间设置齿轮传动机构。步骤四、将光伏遮阳板、直流稳压器、交流电源、交流转直流式整流器、单联双控开关、带插座的开关和直流风机电连接起来。所述步骤一中，风罩可通过风罩侧面的固定螺栓与建筑外窗的窗框连接。所述步骤二中，支撑杆可通过碰撞螺栓连接在建筑物阳面外墙上。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果1、本发明利用光伏遮阳板为风机提供电力，从而为房屋室内输送新风，清洁、舒适。2、由于太阳能资源取之不尽用之不竭，所以利用太阳能通风不但可以减少投资， 提高经济性，而且非常的环保、节能。4、本发明安装在房屋窗户上，安装更简单，不需墙面开洞，也不需在墙洞填充聚氨酯、墙体两侧密封处理，不破坏原有墙面保温、抹灰等墙面做法，可操作性强。5、本发明去掉了穿墙用的通风筒，减少了设备构件，缩短了直流风机与送风口的距离，减少了新风风压在管道中的损耗，送风效率更高。6、本发明从室内即可拆卸、更换和清洗零部件，所以运行维护更方便。7、所述光伏遮阳板设置在窗户上方的建筑物阳面外墙上，不但可以为直流风机提供电力，同时还具有遮阳功能，其最佳宽度根据当地纬度和窗户的高度得出，可以遮挡自4 月11日至8月31日期间直射到窗上的阳光(北半球地区)，可避免夏季室内过热。8、光伏遮阳板设置在窗户上方的建筑物阳面外墙上，可以完全遮挡住风罩、直流风机等部件，所以从根本上避免了雨、雪等对风机的腐蚀等影响，提高了设备使用寿命。9、光伏遮阳板可人工调节角度，有利于控制建筑室内的光线明暗。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。图1是本发明安装在建筑物上的示意图。图2是本发明各组成部分的分解示意图。图3是本发明的安装组合示意图。图4是本发明的电路工作系统的示意图。图5是光伏遮阳板与支撑杆连接并可调的原理示意图。图6是图5的俯视示意图。附图标记1 一支撑杆、2 —光伏遮阳板、3 —防虫网、4 一直流稳压器、5 —风罩、 6 一直流风机、7 —风机固定件、8 —建筑外窗、9 一风门、10 —交流转直流式整流器、11 一单联双控开关、12 —带插座的开关、13 —交流电源、14 一固定轴、15 —从动齿轮、16 —齿条、 17 一齿轮传动机构、17. 1 一传动齿轮一、17. 2 一传动齿轮二、17. 3 一传动杆、17. 4 一传动齿轮三、17. 5 一传动齿轮四、18 —控制杆、19 一轴承、20 —滑槽。
具体实施例方式实施例参见图1-3、图5、图6所示，这种窗式可调角度光伏遮阳换风设备，包括动力源和直流风机6，所述动力源包括交流电源13和由晶体硅光伏板制成的光伏遮阳板2，所述光伏遮阳板2的宽度大于建筑外窗8的宽度，光伏遮阳板2上设有固定轴14，固定轴14 上套有轴承19，光伏遮阳板2通过固定轴14和轴承19转动连接在支撑杆1上，支撑杆1又固定连接在建筑外窗8上方的建筑物阳面外墙上。所述直流风机6通过风机固定件7固定连接在筒形的风罩5内，风罩5又固定连接在建筑外窗8的窗框上，风罩5的进风端位于室外并设有防虫网3，风罩5的出风端位于室内并设有风门9。风罩5可为方筒形或圆筒形， 本实施例中为方筒形。参见图4，所述直流风机6与直流稳压器4连接，交流电源13与交流转直流式整流器10和带插座的开关12连接，直流风机6通过单联双控开关11与光伏遮阳板2和交流电源13可转换双控连接。参见图2、图3，所述直流稳压器4位于风罩5内，交流转直流式整流器10、带插座的开关12和单联双控开关11位于室内。参见图5、图6，所述固定轴14上还同轴转动连接有从动齿轮15，所述支撑杆1上开有滑槽20，滑槽20中设有与从动齿轮15相啮合的齿条16，齿条16还通过齿轮传动机构 17与位于室内的控制杆18连接。所述齿轮传动机构17包括传动齿轮一 17. 1、传动齿轮二 17. 2、传动杆17. 3、传动齿轮三17. 4和传动齿轮四17. 5，所述传动齿轮一 17. 1同轴转动连接在控制杆18上，传动齿轮二 17. 2同轴转动连接在传动杆17. 3的一端并且与传动齿轮一 17. 1相啮合，传动齿轮三17. 4同轴转动连接在传动杆17. 3的另一端并且与传动齿轮四 17. 5相啮合，传动齿轮四17. 5又与齿条16相啮合。所述光伏遮阳板2的角度调节方法光伏遮阳板2与支撑杆1之间通过轴承19连接，支撑杆1上设有滑槽20，滑槽20内设有可沿滑槽20滑动的齿条16，齿条16既与光伏遮阳板2上的从动齿轮15啮合，又通过齿轮传动机构17与位于室内的控制杆18连接。当太阳能高度角发生变化时，旋转控制杆18，控制杆18通过齿轮传动机构17带动齿条16沿滑槽滑动，齿条16又带动从动齿轮15转动，从而带动光伏遮阳板2旋转，从而达到遮阳目的。本发明安装在能直接受阳光照射的外窗上，比如建筑的南向、西向、东向窗户上， 其中位于南向窗户时的遮阳通风效果最好。所述光伏遮阳板2通过直流稳压器4与直流风机连接，为直流风机提供电力，在阳光不足时可通过单联双控开关11和交流转直流式整流器10切换为市政供电，所述交流转直流式整流器10用来切换直、交流电。所述直流稳压器4可以将光伏遮阳板2所发的电压不稳定的电流转化为电压稳定的电流，并供给直流风机6。所述交流转直流式整流器10能将市电220V交流电转化为直流 H1^ ο所述光伏遮阳板2位于建筑外窗8的上方，与直流稳压器4通过电线连接，用于阻挡阳光进入室内并产生电力，光伏遮阳板2的宽度可以遮挡自4月11日至8月31日之间进入外窗的阳光，并不影响其他时间的室内日照状况。本实施例中，直流风机6为直流轴式风机，直流风机的外轮廓为正四边形，直流风机布置在风罩内部，紧贴外窗外表面通风量大于200m3 /h。所述风罩5布置在外窗外侧，风罩的材料为镀锌钢板，风罩靠室内的一侧设有可调百叶和风门9，所述可调百叶调节进风量的大小，所述风门9控制风罩的开启或关闭。所述直流风机6的轴心与风管的圆心及固定在外窗内表面上的室内进风口 9的中心点在一条垂直于外窗的直线上。风罩靠室内的一侧有室内进风口，室内进风口的下方设置有开关盒，开关盒固定在窗边墙内表面上，所述单联双控开关11和带插座的开关12设置在开关盒内，其中带插座的开关12连接带有交流转直流式整流器10的电源插头，并与交流电源13 (即市电)连接， 单联双控开关11与光伏遮阳板2、稳压器4和交流转直流式整流器10连接。连接在各电器之间的连接线可通过线槽贴在窗台墙内表面上。本发明的工作过程当白天阳光充足时，将单联双控开关11调到与光伏遮阳板2 连接，这是光伏遮阳板所发的电经稳压器4稳压后驱动直流风机6转动，为室内输送新风； 当夜晚或日照不足时，将单联双控开关11调到与交流转直流式整流器10相连，将带插座的开关12闭合，这时市电通过交流转直流式整流器变为直流电，然后驱动直流风机6转动，为室内输送新风。所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备的施工方法，其步骤如下步骤一、将建筑外窗8上部一侧的窗玻璃卸下，将内置有直流稳压器4和直流风机6、同时带有防虫网3和风门9的风罩5塞入建筑外窗8的窗框中，风罩5通过风罩侧面的固定螺栓与建筑外窗8 的窗框固定连接在一起；步骤二、将支撑杆1通过碰撞螺栓固定在建筑物阳面外墙上；步骤三、在支撑杆1上安装齿条16和光伏遮阳板2，在室内设置控制杆18，在齿条16与控制杆 18之间设置齿轮传动机构17 ；步骤四、将光伏遮阳板2、直流稳压器4、交流电源13、交流转直流式整流器10、单联双控开关11、带插座的开关12和直流风机6电连接起来。
权利要求
1.一种窗式可调角度光伏遮阳换风设备，包括动力源和直流风机(6)，其特征在于 所述动力源包括交流电源(13)和由晶体硅光伏板制成的光伏遮阳板(2)，所述光伏遮阳板 (2)的宽度大于建筑外窗(8)的宽度，光伏遮阳板(2)上设有固定轴(14)，固定轴(14)上套有轴承(19)，光伏遮阳板(2)通过固定轴(14)和轴承(19)转动连接在支撑杆(1)上，支撑杆(1)又固定连接在建筑外窗(8)上方的建筑物阳面外墙上；所述固定轴(14)上还同轴转动连接有从动齿轮(15)，所述支撑杆(1)上开有滑槽 (20)，滑槽(20)中设有与从动齿轮(15)相啮合的齿条(16)，齿条(16)还通过齿轮传动机构 (17)与位于室内的控制杆(18)连接；所述直流风机(6)通过风机固定件(7)固定连接在筒形的风罩(5)内，风罩(5)又固定连接在建筑外窗(8)的窗框上，风罩(5)的进风端位于室外并设有防虫网(3)，风罩(5)的出风端位于室内并设有风门(9);所述直流风机(6 )与直流稳压器(4 )连接，交流电源(13 )与交流转直流式整流器(10 ) 和带插座的开关(12)连接，直流风机(6)通过单联双控开关(11)与光伏遮阳板(2)和交流电源(13)可转换双控连接。
2.根据权利要求1所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备，其特征在于所述齿轮传动机构(17)包括传动齿轮一(17. 1)、传动齿轮二(17. 2)、传动杆(17. 3)、传动齿轮三 (17. 4)和传动齿轮四(17. 5)，所述传动齿轮一(17. 1)同轴转动连接在控制杆(18)上，传动齿轮二(17. 2)同轴转动连接在传动杆(17. 3)的一端并且与传动齿轮一(17. 1)相啮合，传动齿轮三(17. 4)同轴转动连接在传动杆(17. 3)的另一端并且与传动齿轮四(17. 5)相啮合，传动齿轮四(17. 5)又与齿条(16)相啮合。
3.根据权利要求1所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备，其特征在于所述风罩(5) 为方筒形或圆筒形。
4.根据权利要求1所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备，其特征在于所述直流稳压器(4)位于风罩(5)内，交流转直流式整流器(10)、带插座的开关(12)和单联双控开关 (11)位于室内。
5.根据权利要求1所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备，其特征在于所述直流风机(6)的通风量大于200m7h。
6.一种上述权利要求1-5中任意一项所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备的施工方法，其特征在于步骤如下步骤一、将建筑外窗(8)上的窗玻璃卸下，将内置有直流稳压器(4)和直流风机(6)、同时带有防虫网(3)和风门(9)的风罩(5)塞入建筑外窗(8)的窗框中，并将风罩(5)与建筑外窗(8)的窗框固定连接在一起；步骤二、将支撑杆(1)固定在建筑物阳面外墙上；步骤三、在支撑杆(1)上安装齿条(16)和光伏遮阳板(2)，在室内设置控制杆(18)，在齿条(16)与控制杆(18)之间设置齿轮传动机构(17)；步骤四、将光伏遮阳板(2)、直流稳压器(4)、交流电源(13)、交流转直流式整流器 (10)、单联双控开关(11)、带插座的开关(12)和直流风机(6)电连接起来。
7.根据权利要求6所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备的施工方法，其特征在于 所述步骤一中，风罩(5)通过风罩侧面的固定螺栓与建筑外窗(8)的窗框连接。
8.根据权利要求6所述的窗式可调角度光伏遮阳换风设备的施工方法，其特征在于 所述步骤二中，支撑杆(1)通过碰撞螺栓连接在建筑物阳面外墙上。
全文摘要
一种窗式可调角度光伏遮阳换风设备及其施工方法，包括动力源和直流风机，所述动力源包括交流电源和由晶体硅光伏板制成的光伏遮阳板，所光伏遮阳板的宽度大于建筑外窗的宽度，光伏遮阳板上设有固定轴，固定轴上套有轴承，光伏遮阳板通过固定轴和轴承转动连接在支撑杆上，支撑杆又固定连接在建筑外窗上方的建筑物阳面外墙上；所述固定轴上还同轴转动连接有从动齿轮，所述支撑杆上开有滑槽，滑槽中设有与从动齿轮相啮合的齿条，齿条还通过齿轮传动机构与位于室内的控制杆连接；本设备利用光伏遮阳板为风机提供电力，从而为房屋室内输送新风，清洁、舒适，所述光伏遮阳板不但可以为直流风机提供电力，同时还具有遮阳功能。
文档编号F24F7/00GK102410602SQ201110339119
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者刘燕辉, 姜中天, 张哲 , 张广宇, 张磊, 张鹏, 曾雁, 杨小东, 梁咏华, 赵希, 鞠晓磊, 鲁永飞 申请人:中国建筑设计研究院