光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統的製作方法
2023-12-04 11:55:01
專利名稱：光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及垂直換氣系統，尤指一種光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統。
背景技術：
以前的室內通風設備均一般採用單風道結構，而且大部分沒有抽風機只靠自然的空氣壓差自行排風，效果達不到預期的要求，尤其是高層建築的地下室一般均在十層以上， 導致空氣品質在某些情況下極差。特別是在一些地下停車場，只靠車輛進出口的自然通風解決換氣問題，由於進出口的水平高度相差有限，空氣壓差不大，換氣效果很難令人滿意。 而地上部分，由於城市化的進展，所設計的居住、辦公空間日益增加，輔助空間相對減少。一些封閉的空間或房間形成了通風的死角，空氣品質得不到有效保障，如有人員在此活動或休息將是對健康的一大威脅。此外，一些住宅樓的通風結構往往是單向的，只有單獨的抽風風道而且沒有設置抽風機，是通風的有效性大打折扣，以上建築通風的很多弊端都有待進一步解決。此外，建築的排水系統一般單獨設置於建築物外部，沒有綜合考慮露天鏽蝕、內部清潔、美觀等問題。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本專利提供一種節能環保、有效改善空氣品質的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統。為實現上述目的，本發明光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，包括設置在建築物內的若干個通道，該通道的內腔中分隔設置有若干個風道和水道，以形成排水、通風一體結構；風道對應於室內空間的位置上設置有開口和抽吸風機裝置，抽吸風機裝置通過風道來抽出室內的渾濁氣體或向室內排入新鮮空氣。進一步，若干個所述通道包括上通道和下通道，上通道和下通道自上而下均貫穿整個建築從屋頂到地下室，再由地下室到蓄水池，中間穿過若干個房間。進一步，所述上通道和下通道能夠串聯或並聯使用，一個用於抽風、另一個吸風， 或者兩個同時抽風，或者兩個同時吸風；並且兩個均能同時排水。進一步，所述上通道、下通道的垂直部分為圓柱筒形結構，其內壁設置旋轉槽結構，該旋轉槽結構包括固定設置在通道內壁上的螺旋間隔片，相鄰兩個螺旋間隔片之間間隔的空間構成旋轉槽；若干條旋轉槽一個挨一個沿內壁彼此平行並旋轉設置，形成層疊的三維旋轉斜坡，旋轉槽公共槽底為圓柱筒側面，槽口對著圓柱筒中心。進一步，所述旋轉槽為螺母內壁的方形螺紋槽結構，其沿通道長度方向的走向為槍管內的來複線或DNA分子鏈的螺旋形式。進一步，若干條所述旋轉槽包括風槽與水槽，若干條風槽與水槽均相互均勻間隔設置；若干條風槽構成所述風道，若干條水槽構成所述水道；風槽與水槽的槽口均為開放結構。
進一步，所述上通道和下通道位於房間內的部分上設置有若干個所述抽吸風機裝置，所述抽吸風機裝置包括密封箱及風扇組件，密封箱為局部包裹在通道上的箱體結構，密封箱與通道的交界處為密封連接；密封箱的表面上設置有通風窗，與該通風窗相對應的所述風槽的槽底開設有通風口，通風窗、通風口及所述風槽的槽口相連通並形成室內與通道之間的抽吸風通道結構，風扇組件設置在通風窗和通風口之間。進一步，所述通風口的外部設置有旋轉風鬥結構，該旋轉風鬥結構的旋轉形狀與所述通風口所對應的一段所述風槽的旋轉形狀相同，旋轉風鬥結構與所述上通道、下通道的外壁密封連接，並且旋轉風鬥結構的上端設置有風鬥開口，所述密封箱的內腔通過風鬥開口與通道的內腔相連通。以窗戶的風鬥為例，所述上通道、下通道一側相當於室內；所述密封箱一側相當於室外。進一步，所述上通道、下通道頂端設置在所述屋頂處，其上設置扣蓋，扣蓋結構由蓋體與蓋帽組成，兩者通過活動連接結構連接，蓋體由一個空心圓柱筒內接和外接小墊片和大墊片組成，三者的中心軸共軸，相互固定、密封一體連接；蓋帽則為一圓片形遮蓋體結構，其與空心圓柱筒活動連接，連接點位於柱筒口邊緣外側。進一步，所述屋頂上設置太陽能電池板組件和匯流設備，室內設置蓄電設備、電源管理系統，太陽能電池板組件產生的電能通過匯流設備匯集於蓄電設備，電源管理系統將蓄電設備中的電能輸送至抽吸風機裝置，以供其使用。本發明採用排水、通風一體的結構，使光伏發電應用、排水、清潔通道排煙汙垢、通風一體化，達到美觀和更有效並節約空間、降低維護成本等目的。
圖1為本發明結構示意圖2為上通道、下通道與抽吸風機裝置結合部結構示意圖； 圖3為上通道、下通道與抽吸風機裝置結合部徑向截面示意圖； 圖4為抽吸風機裝置內氣體流通示意圖； 圖5為上通道、下通道徑向截面結構示意圖； 圖6為扣蓋結構的主視示意圖； 圖7為扣蓋結構的俯視示意圖； 圖8為扣蓋結構的右視示意圖； 圖9為扣蓋的打開狀態結構示意圖； 圖10為扣蓋的閉合狀態結構示意圖。
具體實施例方式下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，並不應理解為局限於這裡敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發明全面和完整，並將本發明的範圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。為了易於說明，在這裡可以使用諸如「上」、「下」 「左」 「右」等空間相對術語，用於說明圖中示出的一個元件或特徵相對於另一個元件或特徵的關係。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在於包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位於其他元件或特徵「下」的元件將定位在其他元件或特徵「上」。 因此，示例性術語「下」可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位於其他方位)，這裡所用的空間相對說明可相應地解釋。本發明的原理應用說明 1、科裡奧利力
來自於物體運動所具有的慣性，在旋轉參照系中進行直線運動的質點，由於慣性的作用，有保持原有運動狀態的趨勢，然而由於旋轉參照係為非慣性系，如果以旋轉參照系的視角去觀察，就會受一個慣性力的作用、質點運動會發生一定程度的偏離。由於地球有自轉而屬於非慣性系，因此，在北半部慣性力偏右，而南半部偏左。因此南北半球水流漩渦的方向也遵循此原理。2、水的空化流動與附著效應
本效應具體表現指，液體靜態的水受附著力的作用於物體表面形成水滴，而管內速度較慢流動的水一般也貼近管壁流動，這都是水的附著效應。而兩者合一的結果是在垂直水管內自然流動的水將沿內側壁運動。3、以上兩種效應疊加在一起，形成了流水沿管壁內測旋轉下洩，空氣沿管狀中心區自然抬升這兩種同時發生的過程。如圖1至圖10所示，
本發明光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，包括設置在屋頂上太陽能電池板組件1和匯流設備2，設置在室內的蓄電設備3和電源管理系統4，設置在建築物內的若干個通道，若干個通道包括上通道7和下通道6兩種形式，上通道7和下通道6自上而下均貫穿整個建築從屋頂到地下室18，再由地下室18到蓄水池9，中間穿過若干個房間10，如衛生間、廚房等。通道的內腔中分隔設置有若干個風道和水道，以形成排水、通風一體結構；風道對應於室內空間的位置上設置有開口和抽吸風機裝置5，抽吸風機裝置5通過風道來抽出室內的渾濁氣體或向室內排入新鮮空氣。太陽能電池板組件1產生的電能通過匯流設備2 匯集於蓄電設備3，電源管理系統4將蓄電設備3中的電能輸送至抽吸風機裝置5，以供其使用。上通道7和下通道6能夠串聯或並聯使用，一個用於抽風、另一個吸風，或者兩個同時抽風，或者兩個同時吸風；並且兩個均能同時排水，如下雨時可同時排水，平時還可利用來為衝洗樓頂排水。如圖5所示，上通道7、下通道6的垂直部分為圓柱筒形結構，其內壁設置旋轉槽結構，該旋轉槽結構包括固定設置在通道內壁上的螺旋間隔片11，相鄰兩個螺旋間隔片11 之間間隔的空間構成旋轉槽；若干條旋轉槽包括風槽27與水槽25，其一個挨一個沿內壁彼此平行並旋轉設置，形成層疊的三維旋轉斜坡，旋轉槽公共槽底四為圓柱筒側面，風槽槽口 M與水槽槽口沈均對著圓柱筒中心。旋轉槽為螺母內壁的方形螺紋槽結構，其沿通道長度方向的走向為槍管內的來複線或DNA分子鏈的螺旋形式。若干條風槽27與水槽25均相互均勻間隔設置，若干條風槽27構成上述風道，若干條水槽25構成上水道，並且風槽槽口 M與水槽槽口沈均為開放結構。上通道7和下通道6位於房間內的部分上設置有若干個抽吸風機裝置5，抽吸風機裝置5包括密封箱16及設置在其包圍空間內的風扇組件13，密封箱16為局部包裹在通道上的箱體結構，密封箱16與通道的交界處為密封連接。以密封箱16包裹的區域為界，在該區域外的通道，其上設置的風槽槽口 M與水槽槽口沈均開放，兩槽的槽底四均封閉；在該區域內的通道，其上設置的風槽槽口 M與水槽槽口沈均開放，水槽25的槽底封閉、風槽 27的槽底設置有通風口 15 ；
密封箱16箱體外形結構根據空間需要設置固定形狀如長方形、橢圓柱形。密封箱16 的表面上設置有通風窗19，與通風窗19相對應的風槽27的槽底開設有通風口 15，通風窗 19、通風口 15及風槽槽口 M相連通並形成室內與通道之間的抽吸風通道結構20，風扇組件 13設置在通風窗19和通風口 15之間。為了防止在利用上通道7和下通道6排水時，通過通風口 15向外滲水，本發明中， 在通風口 15的外部設置有旋轉風鬥結構14，旋轉風鬥結構14採用類似窗戶風鬥的形式， 旋轉風鬥結構14的旋轉形狀與通風口 15所對應的一段風槽的旋轉形狀相同，旋轉風鬥結構14與上通道7、下通道6的外壁密封連接，並且旋轉風鬥結構14的上端設置有風鬥開口觀，密封箱16的內腔通過風鬥開口觀與通道的內腔相連通。以窗戶的風鬥為例，所述上通道、下通道一側相當於室內；所述密封箱一側相當於室外。上通道7、下通道6頂端設置在屋頂處的雨水收集口位置，上通道7、下通道6的尾端位於地下的蓄水池9處也設置出口開關(圖中未示)。上通道7、下通道6的頂端設置有扣蓋8，扣蓋8結構由蓋體與蓋帽34組成，兩者通過活動連接結構35連接，蓋體由一個空心圓柱筒31內接和外接小墊片33和大墊片32組成，三者的中心軸共軸，相互固定、密封一體連接；墊片外形與螺釘墊片相同，蓋帽34則為一圓片形遮蓋體結構，其與空心圓柱筒31活動連接，連接點位於柱筒口邊緣外側。本發明系統工作流程依情況分為兩種 無雨情況時扣蓋8處於關閉狀態
1、陽光照射太陽能電池板組件1發電並送至匯流設備2匯合送出。2、所送直流電經電源管理系統4處理後有兩個選擇，其一輸給室內的蓄電設備3 或驅動上通道7、下通道6上設置的抽吸風機裝置5完成密封室10的抽吸風換氣過程。下雨情況時扣蓋8處於打開狀態
1、屋頂的雨水匯於雨水收集口，通過所設置扣蓋8並沿著上通道7、下通道6的內表面結構以空化流動的方式向前旋轉流動，一直到位於地下的蓄水池9。2、同時，電源管理系統4將蓄電設備3的電力提供給上通道7、下通道6上設置的抽吸風機裝置5完成密封室10的抽吸風換氣過程。3、水的空化流動，在上通道7、下通道6內部，雨水沿其內壁附近形成流動區域，而中心區域留給空氣作為向上抽吸的換氣風道，兩者共存於一條管道內，雨水還可衝刷油煙等部分汙垢使管路自清潔。本發明應用利用圓形管道中水流沿邊緣流動及旋轉的性質，將管路的中心區域與邊緣部分分開分別作為上升空氣、下衝水流的通道。為此設計水流的旋轉下降方向角度， 水流自上沿旋轉槽旋轉向下流動，同時，抽吸風通道結構在空間上將室內與風道連通，利用下降水流引起的空氣抬升力將室內空氣抽向風道並沿管路的中心區向上排出。進而達到排水、通風一體的結構，使光伏發電應用、排水、清潔通道排煙汙垢、通風一體化，達到美觀和更有效並節約空間、降低維護成本等目的。
權利要求
1.光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，該系統包括設置在建築物內的若干個通道，該通道的內腔中分隔設置有若干個風道和水道，以形成排水、通風一體結構；風道對應於室內空間的位置上設置有開口和抽吸風機裝置，抽吸風機裝置通過風道來抽出室內的渾濁氣體或向室內排入新鮮空氣。
2.如權利要求1所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，若干個所述通道包括上通道和下通道，上通道和下通道自上而下均貫穿整個建築從屋頂到地下室，再由地下室到蓄水池，中間穿過若干個房間。
3.如權利要求2所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述上通道和下通道能夠串聯或並聯使用，一個用於抽風、另一個吸風，或者兩個同時抽風， 或者兩個同時吸風；並且兩個均能同時排水。
4.如權利要求3所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述上通道、下通道的垂直部分為圓柱筒形結構，其內壁設置旋轉槽結構，該旋轉槽結構包括固定設置在通道內壁上的螺旋間隔片，相鄰兩個螺旋間隔片之間間隔的空間構成旋轉槽; 若干條旋轉槽一個挨一個沿內壁彼此平行並旋轉設置，形成層疊的三維旋轉斜坡，旋轉槽公共槽底為圓柱筒側面，槽口對著圓柱筒中心。
5.如權利要求4所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述旋轉槽為螺母內壁的方形螺紋槽結構，其沿通道長度方向的走向為槍管內的來複線或 DNA分子鏈的螺旋形式。
6.如權利要求5所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，若干條所述旋轉槽包括風槽與水槽，若干條風槽與水槽均相互均勻間隔設置；若干條風槽構成所述風道，若干條水槽構成所述水道；風槽與水槽的槽口均為開放結構。
7.如權利要求3所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述上通道和下通道位於房間內的部分上設置有若干個所述抽吸風機裝置，所述抽吸風機裝置包括密封箱及風扇組件，密封箱為局部包裹在通道上的箱體結構，密封箱與通道的交界處為密封連接；密封箱的表面上設置有通風窗，與該通風窗相對應的所述風槽的槽底開設有通風口，通風窗、通風口及所述風槽的槽口相連通並形成室內與通道之間的抽吸風通道結構，風扇組件設置在通風窗和通風口之間。
8.如權利要求7所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述通風口的外部設置有旋轉風鬥結構，該旋轉風鬥結構的旋轉形狀與所述通風口所對應的一段所述風槽的旋轉形狀相同，旋轉風鬥結構與所述上通道、下通道的外壁密封連接，並且旋轉風鬥結構的上端設置有風鬥開口，所述密封箱的內腔通過風鬥開口與通道的內腔相連ο
9.如權利要求3所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述上通道、下通道頂端設置在所述屋頂處，其上設置扣蓋，扣蓋結構由蓋體與蓋帽組成，兩者通過活動連接結構連接，蓋體由一個空心圓柱筒內接和外接小墊片和大墊片組成，三者的中心軸共軸，相互固定、密封一體連接；蓋帽則為一圓片形遮蓋體結構，其與空心圓柱筒活動連接，連接點位於柱筒口邊緣外側。
10.如權利要求9所述的光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，其特徵在於，所述屋頂上設置太陽能電池板組件和匯流設備，室內設置蓄電設備、電源管理系統，太陽能電池板組件產生的電能通過匯流設備匯集於蓄電設備，電源管理系統將蓄電設備中的電能輸送至抽吸風機裝置，以供其使用。
全文摘要
本發明公開了一種光伏建築太陽能垂直排集水換氣一體系統，包括設置在建築物內的若干個通道，該通道的內腔中分隔設置有若干個風道和水道，以形成排水、通風一體結構；風道對應於室內空間的位置上設置有開口和抽吸風機裝置，抽吸風機裝置通過風道來抽出室內的渾濁氣體或向室內排入新鮮空氣。本發明採用排水、通風一體的結構，使光伏發電應用、排水、清潔通道排煙汙垢、通風一體化，達到美觀和更有效並節約空間、降低維護成本等目的。
文檔編號F24F13/02GK102444955SQ20111044423
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者劉伯昂, 薛黎明 申請人:中海陽新能源電力股份有限公司