CN111749408B - 一种建筑物的太阳能外壁面板和太阳能墙体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑物的太阳能外壁面板和太阳能墙体，包括入风部、出风部和面板本体，所述入风部位于出风部的下方，入风部和出风部之间连接有面板本体，入风部、出风部和面板本体在墙体向阳的表面上形成沿墙体高度的筒状，沿墙体高度的筒状体不仅在集热方面有利，而且还形成了较大的高度差，利于外壁面板内的空气流动，提高供热或散热效率，外壁面板通过卡板与墙体上的槽钢通孔连接，所述卡板通过外壁面板自身重力压在通孔上，整个装置只有在整体水平向上抬起时才可以与槽钢分离，其它形式的晃动均不能使外壁面板与槽钢分离，连接牢固，方便拆装与维修更换，且可以安装在现有墙体上，减少施工成本。

Description

一种建筑物的太阳能外壁面板和太阳能墙体

技术领域

本发明涉及太阳能墙体技术领域，具体涉及建筑物的太阳能外壁面板和太阳能墙体。

背景技术

太阳能建筑是指使用直接获取的太阳能作为优先使用能源，利用太阳能供暖和制冷的一类建筑，在建筑中应用太阳能供暖、制冷，可节省大量电力、煤炭等能源，而且不污染环境，在年日照时间长、空气洁净度高、阳光充足而缺乏其他能源的地区，采用太阳能供暖、制冷，尤为有利。

现有太阳能墙体一般为被动式太阳能利用，而且大多是在墙体内部增设各种光能吸收部件来提高阳光利用效率，需要新砌墙体，且装置一旦安装好便无法再进行维修与更换，不能直接在现有墙体上使用，增加了成本。

发明内容

为解决现有技术中需要新砌墙体安装太阳能装置和安装好的装置无法维修和更换的问题，本发明提供一种建筑物的太阳能外壁面板和太阳能墙体，可以安装在现有墙体上，减少施工成本且方便维修更换。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种建筑物的太阳能外壁面板，包括外壁面板，所述外壁面板由入风部、出风部和面板本体组成，所述入风部位于出风部的下方，入风部和出风部之间连通有面板本体；

所述入风部、出风部和面板本体均为中空长方体，入风部、出风部和面板本体内均有靠近左侧板的第一隔板，所述第一隔板将入风部、出风部和面板本体分隔成两个空腔，其中大的空腔为通风腔，小的空腔为控制腔，当入风部和出风部之间连接有面板本体时入风部、出风部和面板本体的通风腔相通、控制腔相通，所述入风部、出风部和面板本体后侧面上均有凸耳，所述凸耳上连接有“フ”形的卡板，所述卡板的“フ”形转折处与凸耳铰接；

所述入风部的顶部有开口，入风部的后侧板上有进风口，所述进风口外部连接有第一伸缩套管，所述入风部的控制腔内有调节蜗杆，调节蜗杆的内端活动连接在入风部的前侧板内壁上，调节蜗杆的外端伸出入风部的后侧板；

所述出风部的底部有开口，所述出风部的前侧板上有第一出风口、后侧板上有第二出风口，所述第二出风口外部连接有第二套管，所述第二套管与第一伸缩套管形状、大小一致，出风部的通风腔内有将通风腔分隔为前后两个腔体的第二隔板，靠近出风部前侧板的腔体内有有位于第一出风口下方的、沿出风部长度方向的第一转轴，所述第一转轴上连接有挡板，所述第一转轴的右端活动连接在靠近出风部前侧板的腔体内的右侧壁上，左端贯穿出风部的第一隔板伸进控制腔内，第一转轴的左端连接有第一从动齿轮；

所述面板本体的底端有与入风部顶端相通的下开口、顶端有与出风部底部相通的上开口，面板本体的前面板为透明体，面板本体的通风腔内部沿高度方向设置有多个翻板，所述翻板是长方形板体，所述翻板的中心有第二转轴，所述第二转轴的一端旋转连接在面板本体的右侧板内壁、另一端贯穿面板本体的第一隔板伸进控制腔内，所述第二转轴位于面板本体的控制腔内的一端连接第二从动齿轮，每个第二从动齿轮上方均有一个传动齿轮，所述传动齿轮两端分别连接在面板本体的控制腔两侧内壁，所述最上方的传动齿轮的齿牙突出面板本体顶面和第一从动齿轮啮合，所述其余的传动齿轮和上下相邻的第二从动齿轮互相啮合。

进一步地，所述出风部的底部开口与面板本体上开口、面板本体下开口与入风部的顶部开口均为承插式连通结构。

进一步地，所述第一从动齿轮、第二从动齿轮和传动齿轮的模数一致，第二从动齿轮和传动齿轮的的齿数一致，第一从动齿轮的齿数是第二从动齿轮齿数的一半。

进一步地，所述入风部、面板本体和出风部连接后，所述蜗轮与最下部的面板本体下端的第二从动齿轮啮合，最上部的面板本体上端的传动齿轮与第一传动齿轮啮合。

进一步地，所述翻板是上下两端为弧形面的长方形板体，翻板翻板为自前到后由吸光材料层、金属层和隔热材料层依次相贴合构成的复合结构，所述面板本体内的多个翻板上下相互对应，多个翻板均呈竖直状态时，上方的翻板下端与下方的翻板上端接触。

进一步地，所述翻板的左右两端分别与通风腔的内壁相接触，所述翻板和第二隔板的中心在同一竖直线上。

进一步地，所述挡板在水平状态时，挡板的周壁分别与靠近出风部前侧板的腔体的内壁相接触，将靠近出风部前侧板的腔体内第一出风口下方的腔体封闭。

进一步地，所述凸耳的长度与卡板的“フ”形水平段的长度一致。

进一步地，所述调节蜗杆的外端穿过入风部的后侧板和第一伸缩套管伸出墙体的后侧，调节蜗杆的伸出端上有手轮。

一种建筑物的太阳能墙体，外壁面板经槽钢固定在墙体的前侧，所述墙体在对应第一伸缩套管和第二套管处设置有开口，第一伸缩套管和第二套管后端部伸出墙体的开口并固定在墙体后侧表面上，第一伸缩套管和第二套管与墙体之间有发光聚氨酯层，墙体的前侧表面固定有竖直的槽钢，槽钢上有与入风部、出风部和面板本体上的凸耳相对应的通孔，外壁面板的后侧左右两端分别连接在槽钢前表面，第一伸缩套管和第二套管置于两个槽钢之间。

进一步地，所述卡板的“フ”形水平段处于水平状态时，卡板的“フ”形倾斜段的端部与水平段的端部的水平距离与槽钢厚度一致。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

1.本发明的外壁面板包括入风部、出风部和面板本体，所述入风部位于出风部的下方，入风部和出风部之间连接有面板本体，入风部、出风部和面板本体在墙体向阳的表面上形成沿墙体高度的筒状，沿墙体高度的筒状体不仅在集热方面有利，而且还形成了较大的高度差，利于外壁面板内的空气流动，提高供热或散热效率。

2.本发明的外壁面板的面板本体内设置有翻板，且所述翻板是上下两端为弧形面的长方形板体，所述面板本体内的多个第二转轴的间距与翻板高度一致，当翻板呈竖直状态时，上方的翻板下端与下方的翻板上端接触，夏季时多个翻板上下接触形成一列隔热板，不仅隔热，而且可以使靠近阳面的室内空气向外流动，促使阴面空气流进室内为室内散热降温。

3.本发明的外壁面板与墙体上的槽钢通过通孔与卡板连接，所述卡板通过外壁面板自身重力压在通孔上，整个装置只有在整体水平向上抬起时才可以与槽钢分离，其它形式的晃动均不能使外壁面板与槽钢分离，连接牢固，方便拆装与维修更换。

4.本发明的外壁面板可以安装在现有墙体上，不需要新建墙体，可以对现有墙体进行改造，只需要在现有墙体上开设两个开口即可，减少施工成本。

附图说明

图1是本发明的外壁面板的主视图；

图2是本发明的建筑物的太阳能墙体的主视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图2的B-B剖视图（夏季）；

图5是图2的B-B剖视图（冬季）；

图6是面板本体的结构示意图（夏季）；

图7是图6的C-C剖视图；

图8是图6的D-D剖视图（夏季）；

图9是图6的D-D剖视图（冬季）；

图10是外壁面板与槽钢的连接结构示意图（后视图）；

图11是图10的E部放大图。

附图中标号为：1为外壁面板，2为墙体，3为槽钢，11为入风部，12为出风部，13为面板本体，14为第一隔板，15为凸耳，16为卡板，31为通孔，111为进风口，112为第一伸缩套管，113为调节蜗杆，121为第二隔板，122为第一转轴，123为挡板，124为第一从动齿轮，125为第一出风口，126为第二出风口，127为第二套管，131为翻板，132为第二转轴，133为第二从动齿轮，134为传动齿轮，1131为手轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1～图11所示，一种建筑物的太阳能外壁面板，包括外壁面板1，所述外壁面板1由入风部11、出风部12和面板本体13组成，所述入风部11位于出风部12的下方，入风部11和出风部12之间连通有面板本体13，入风部11、出风部12和面板本体13在墙体2向阳的表面上形成沿墙体2高度的筒状，沿墙体高度的筒状体不仅在集热方面有利，而且还形成了较大的高度差，形成烟囱效应，利于外壁面板1内的空气流动，提高供热或散热效率。

所述入风部11、出风部12和面板本体13均为中空长方体，入风部11、出风部12和面板本体13内均有靠近左侧板的第一隔板14，所述第一隔板14将入风部11、出风部12和面板本体13分隔成两个空腔，其中大的空腔为通风腔，小的空腔为控制腔，当入风部11、出风部12和面板本体13连接时，入风部11、出风部12和面板本体13的通风腔相互连通，入风部11、出风部12和面板本体13的控制腔相互连通，所述入风部11、出风部12和面板本体13后侧面上均有凸耳15，所述凸耳15上连接有“フ”形的卡板16，所述卡板16的“フ”形转折处与凸耳15铰接。

所述入风部11的顶部有开口，入风部11的后侧板上有进风口111，所述进风口111外部连接有第一伸缩套管112，所述入风部11的控制腔内有调节蜗杆113，调节蜗杆113的内端活动连接在入风部11的前侧板内壁上，调节蜗杆113的外端伸出入风部11的后侧板。

所述出风部12的底部有开口，所述出风部12的前侧板上有第一出风口125、后侧板上有第二出风口126，所述第二出风口126外部连接有第二套管127，所述第二套管127与第一伸缩套管112形状、大小一致，出风部12的通风腔内有将通风腔分隔为前后两个腔体的第二隔板121，靠近出风部12前侧板的腔体内有有位于第一出风口125下方的、沿出风部12长度方向的第一转轴122，所述第一转轴122上连接有挡板123，所述第一转轴122的右端活动连接在靠近出风部12前侧板的腔体内的右侧壁上，左端贯穿出风部12的第一隔板14伸进控制腔内，第一转轴122的左端连接有第一从动齿轮124。

所述面板本体13的底端有与入风部11顶端相通的下开口、顶端有与出风部12相通的上开口，面板本体13的前面板为透明体，面板本体13的通风腔内部沿高度方向设置有多个翻板131，所述翻板131是长方形板体，所述翻板131的中心有第二转轴132，所述第二转轴132的一端旋转连接在面板本体13的右侧板内壁、另一端贯穿面板本体13的第一隔板14伸进控制腔内，所述第二转轴132位于面板本体13的控制腔内的一端连接第二从动齿轮133，每个第二从动齿轮133上方均有一个传动齿轮134，所述传动齿轮134两端分别连接在面板本体13的控制腔两侧内壁，所述最上方的传动齿轮134的齿牙突出面板本体13顶面和第一从动齿轮124啮合，所述其余的传动齿轮134和上下相邻的第二从动齿轮133互相啮合。

所述出风部12的底部开口与面板本体13上开口、面板本体13下开口与入风部11的顶部开口均为承插式连通结构。

所述第一从动齿轮124、第二从动齿轮133和传动齿轮134的模数一致，第二从动齿轮133和传动齿轮134的的齿数一致，第一从动齿轮124的齿数是第二从动齿轮133齿数的一半。

所述入风部11、面板本体13和出风部12连接后，所述蜗轮与最下部的面板本体13下端的第二从动齿轮133啮合，最上部的面板本体13上端的传动齿轮134与第一传动齿轮134啮合，连接好的入风部11、出风部12和面板本体13的控制腔连通，且控制腔内的从动齿轮与传动齿轮134啮合，可以完成整个装置的共同驱动，调节蜗杆113驱动最下方的从动齿轮偏转，并通过传动齿轮134向上传动，使整个外壁面板1达到共同受控的目的。

所述翻板131是上下两端为弧形面的长方形板体，翻板为自前到后由吸光材料层、金属层和隔热材料层依次相贴合构成的复合结构，所述吸光材料层为RLHY-2337太阳能吸收涂料层或黑铬电镀涂层，所述金属层为钢板或铜板，隔热材料层采用为玻璃纤维板，所述面板本体13内的多个翻板131上下相互对应，多个翻板131均呈竖直状态时，上方的翻板131下端与下方的翻板131上端接触，吸光材料层吸收太阳光，由金属层储存并放出热量，由于有隔热材料层在阻挡，热量不会传递到翻板131后侧，吸光材料层吸收的光能全部集中在翻板131前侧面上用于使金属层升温，温度升高后的金属层可以加热翻板131前侧的空气，为空气流动提供动力，调节蜗杆113控制挡板123的方向，根据需要为室内加温或者加速室内空气流动降温。

夏季时，所述翻板131成一列，上下接触形成一列隔热板，不仅阻止了阳光向墙体2照射，还由于吸光材料层吸收阳光，金属层温度上升，使翻板131前侧面温度升高，加速翻板131前侧面的空气流动，带动墙体2后侧的室内空气由第一伸缩套管112进入入风部11，在翻板131前表面受热上升，再从出风部12的第一出风口125向外流动，由于室内的空气由外壁面板1流出，房间内气压减小，促使房间其它背向阳光的阴面墙体外的气压较高的冷空气从窗口或门缝进入室内，加速室内散热降温，冬季时摇动调节蜗杆113，调节翻板131偏转，形成多个百叶窗状的倾斜面，同时挡板123封闭第一出风口125，使空气只能由室内下部流向面板本体13内，在翻板131前表面受热后再流向出风部12，由于挡板123封闭第一出风口125，所以受热后的空气只能由第二出风口126流入室内上部，加热室内空气为室内供暖。

所述调节蜗杆113的外端穿过入风部11的后侧板和第一伸缩套管（112伸出墙体2的后侧，为了控制方便，调节蜗杆113伸出端上设置有手轮1131。

所述翻板131的左右两端分别与通风腔的内壁相接触，所述翻板131和第二隔板121的中心在同一竖直线上。

所述挡板123在水平状态时，挡板123的周壁分别与靠近出风部12前侧板的腔体的内壁相接触，将靠近出风部12前侧板的腔体内第一出风口125下方的腔体封闭，冬季通过调节蜗杆113的调节使所述挡板123呈水平状态，可封闭靠近出风部12前侧板的腔体，防止冷风进入，夏季通过调节蜗杆113的调节使所述挡板123呈竖直状态，连通第一出风口125，使可以使靠近阳面的室内空气向外流动，促使其它墙体2上的门窗的空气流进室内为室内降温。

一种建筑物的太阳能墙体，外壁面板1经槽钢3固定在墙体2的前侧，所述墙体2在对应第一伸缩套管112和第二套管127处设置有开口，第一伸缩套管112和第二套管127后端部伸出墙体2的开口并固定在墙体2后侧表面上，第一伸缩套管112和第二套管127与墙体2之间有发光聚氨酯层，墙体2的前侧表面固定有竖直的槽钢3，槽钢3上有与入风部11、出风部12和面板本体13上的凸耳15相对应的通孔31，外壁面板1的后侧左右两端分别连接在槽钢3前表面，第一伸缩套管112和第二套管127置于两个槽钢3之间。

所述凸耳15的长度与卡板16的“フ”形水平段的长度一致，卡板16在无动力状态下水平段与倾斜段均倾斜向下，呈“∧”形，因此，当凸耳15和卡板16伸进通孔31时，卡板16的水平段被槽钢3顶起，有绕铰轴向上偏转的倾向，当卡板16的水平段偏转到水平位置时，由于所述卡板16的“フ”形水平段处于水平状态时，倾斜段的端部与水平段的端部的水平距离与槽钢3厚度一致，此时槽钢3被卡板16的倾斜段顶紧在入风部11、出风部12或面板本体13的后侧面上，无法再移动，也限制了卡板16的偏转，卡板16与槽钢3完成固定，不仅对入风部11、出风部12或面板本体13起支支撑作用，还因为卡板16的倾斜段对槽钢3的挤压作用限制了入风部11、出风部12或面板本体13相对于槽钢3的偏转作用，除非是整体水平向上抬起才可以取下入风部11、出风部12和面板本体13，否侧入风部11、出风部12或面板本体13上的卡板16不会与槽钢3松脱，连接牢固，方便拆装与维修更换。

本发明的外壁面板1可以安装在现有墙体2上，不需要新建墙体2，可以对现有墙体2进行改造，减少施工成本。

外壁面板1与墙体2上的槽钢3通过通孔31与卡板16连接，所述卡板16通过外壁面板1自身重力压在通孔31上，整个装置只有在水平向上抬起时才可以与槽钢3分离，其它形式的晃动均不能使外壁面板1与槽钢3分离，连接牢固，方便拆装与维修更换。

在使用时，只需要按入风部11、面板本体13、出风部12的顺序在槽钢3上安装好外壁面板1，再将第一伸缩套管112和第二套管127伸进墙体2内部，并用发泡聚氨酯等材料填充到第一伸缩套管112和第二套管127与墙体2之间进行固定即可。

在安装时，将入风部11、面板本体13或出风部12的凸耳15对准槽钢3上的通孔31，并使入风部11、面板本体13或出风部12的后侧板靠近槽钢3表面再向下放即可使槽钢3的通孔31的上沿顶在卡板16的水平段上，完成固定。

在维修或更换时，依次水平向上抬起出风部12、面板本体13、入风部11即可快速取下外壁面板1。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施例，在不违背本发明的精神即公开范围内，可以对本发明的技术方案进行多种变形。

Claims (8)

1.一种建筑物的太阳能外壁面板，其特征在于，包括外壁面板（1），所述外壁面板（1）由入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）组成，所述入风部（11）位于出风部（12）的下方，入风部（11）和出风部（12）之间连通有面板本体（13）；

所述入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）均为中空长方体，入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）内均有靠近左侧板的第一隔板（14），所述第一隔板（14）将入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）分隔成两个空腔，其中大的空腔为通风腔，小的空腔为控制腔，当入风部（11）和出风部（12）之间连接有面板本体（13）时，入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）的通风腔相通、控制腔相通，所述入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）后侧面上均有凸耳（15），所述凸耳（15）上连接有“フ”形的卡板（16），所述卡板（16）的“フ”形转折处与凸耳（15）铰接；

所述入风部（11）的顶部有开口，入风部（11）的后侧板上有进风口（111），所述进风口（111）外部连接有第一伸缩套管（112），所述入风部（11）的控制腔内有调节蜗杆（113），调节蜗杆（113）的内端活动连接在入风部（11）的前侧板内壁上，调节蜗杆（113）的外端伸出入风部（11）的后侧板；

所述出风部（12）的底部有开口，所述出风部（12）通风腔的前侧板上有第一出风口（125）、后侧板上有第二出风口（126），所述第二出风口（126）外部连接有第二套管（127），所述第二套管（127）与第一伸缩套管（112）形状、大小一致，出风部（12）的通风腔内有将通风腔分隔为前后两个腔体的第二隔板（121），靠近出风部（12）前侧板的腔体内有位于第一出风口（125）下方的、沿出风部（12）长度方向的第一转轴（122），所述第一转轴（122）上连接有挡板（123），所述第一转轴（122）的右端活动连接在靠近出风部（12）前侧板的腔体内的右侧壁上，左端贯穿出风部（12）的第一隔板（14）伸进控制腔内，第一转轴（122）的左端连接有第一从动齿轮（124）；

所述面板本体（13）的底端有与入风部（11）顶端相通的下开口、顶端有与出风部（12）底部相通的上开口，面板本体（13）的前面板为透明体，面板本体（13）的通风腔内部沿高度方向设置有多个翻板（131），所述翻板（131）是长方形板体，所述翻板（131）的中心有第二转轴（132），所述第二转轴（132）的一端旋转连接在面板本体（13）的右侧板内壁、另一端贯穿面板本体（13）的第一隔板（14）伸进控制腔内，所述第二转轴（132）位于面板本体（13）的控制腔内的一端连接第二从动齿轮（133），每个第二从动齿轮（133）上方均有一个传动齿轮（134），所述传动齿轮（134）两端分别连接在面板本体（13）的控制腔两侧内壁，最下方的第二从动齿轮（133）与调节蜗杆（113）啮合，最上方的传动齿轮（134）的齿牙突出面板本体（13）顶面和第一从动齿轮（124）啮合，其余的传动齿轮（134）和上下相邻的第二从动齿轮（133）互相啮合；

所述翻板（131）是上下两端为弧形面的长方形板体，翻板为自前到后由吸光材料层、金属层和隔热材料层依次相贴合构成的复合结构，所述面板本体（13）内的多个翻板（131）上下相互对应，多个翻板（131）均呈竖直状态时，上方的翻板（131）下端与下方的翻板（131）上端接触；

所述挡板（123）在水平状态时，挡板（123）的周壁分别与靠近出风部（12）前侧板的腔体的内壁相接触，将靠近出风部（12）前侧板的腔体内第一出风口（125）下方的腔体封闭。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物的太阳能外壁面板，其特征在于，所述出风部（12）的底部开口与面板本体（13）上开口、面板本体（13）下开口与入风部（11）的顶部开口均为承插式连通结构。

3.根据权利要求1所述的一种建筑物的太阳能外壁面板，其特征在于，所述第一从动齿轮（124）、第二从动齿轮（133）和传动齿轮（134）的模数一致，第二从动齿轮（133）和传动齿轮（134）的齿数一致，第一从动齿轮（124）的齿数是第二从动齿轮（133）齿数的一半。

4.根据权利要求1所述的一种建筑物的太阳能外壁面板，其特征在于，所述翻板（131）的左右两端分别与通风腔的内壁相接触，所述翻板（131）和第二隔板（121）的中心在同一竖直线上。

5.根据权利要求1所述的一种建筑物的太阳能外壁面板，其特征在于，所述凸耳（15）的长度与卡板（16）的“フ”形水平段的长度一致。

6.一种建筑物的太阳能墙体，其特征在于，所述建筑物的太阳能墙体包括如权利要求1-5中任意一项所述的建筑物的太阳能外壁面板，外壁面板（1）经槽钢（3）固定在墙体（2）的前侧，所述墙体（2）在对应第一伸缩套管（112）和第二套管（127）处设置有开口，第一伸缩套管（112）和第二套管（127）后端部伸出墙体（2）的开口并固定在墙体（2）后侧表面上，第一伸缩套管（112）和第二套管（127）与墙体（2）之间有发光聚氨酯层，墙体（2）的前侧表面固定有竖直的槽钢（3），槽钢（3）上有与入风部（11）、出风部（12）和面板本体（13）上的凸耳（15）相对应的通孔（31），外壁面板（1）的后侧左右两端分别连接在槽钢（3）前表面，第一伸缩套管（112）和第二套管（127）置于两个槽钢（3）之间。

7.根据权利要求6所述的一种建筑物的太阳能墙体，其特征在于，所述卡板（16）的“フ”形水平段处于水平状态时，卡板（16）的“フ”形倾斜段端部与水平段端部之间的水平距离与槽钢（3）厚度一致。

8.根据权利要求6所述的一种建筑物的太阳能墙体，其特征在于，所述调节蜗杆(113)的外端穿过入风部（11）的后侧板和第一伸缩套管（112）伸出墙体（2）的后侧，调节蜗杆(113)的伸出端上有手轮(1131)。

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