建筑物窗户和阳台节能装置.pdf

一种建筑物窗户和阳台节能装置，主要包括集热窗，保温窗，供回水管路，暖气片，多功能储水箱等。本发明的集热窗安装在建筑物朝阳一面的窗户，阳台或墙上，用来吸收太阳热能，设置暖气片提高室温，设置多功能储水箱提供热水并具有保温、烘干、蒸饭等功能。本节能装置实现了太阳能利用和建筑物一体化，新旧居住房屋，温室、蔬菜大棚等需要取暖保温和用热水的建筑物均能安装，为建筑物节能提供一条新路，效果明显而投资有限。

1.  一种建筑物窗户和阳台节能装置，其特征在于主要包括集热窗，保温窗，供回水管路，暖气片，多功能储水箱，防盗栏杆，其中集热窗主要由外框架，上亮子，内框架，透光玻璃，太阳能集热管，导热管，聚光板旋转组合，转轴构成，集热窗固定在建筑物朝阳的安装窗户的洞口外沿和阳台围栏外沿上，或者固定在窗户洞口的外墙上和阳台围栏外面，或者集热窗与建筑物朝阳的墙与窗户结合为一体，或者代替阳台围栏，集热窗的外框架内上部设有上亮子，下面设置一扇或一扇以上的内框架，内框架外面设置透光玻璃，透光玻璃里面设置多根太阳能集热管，太阳能集热管之间留有透光空间，在每根太阳能集热管一侧设置聚光板旋转组合，内框架上设置导热管，导热管与太阳能集热管相通，并通过转轴与供回水管路相通，供回水管路分别与暖气片和多功能储水箱相通，中间有多个阀门控制，暖气片设置在居室和浴室内，多功能储水箱设置在浴室或厨房或阳台内上面，保温窗固定在集热窗内侧，中间可安装防盗栏杆。

2.  根据权利要求1所述的建筑物窗户和阳台节能装置，其特征在于集热窗上的内框架或者固定在外框架上，其导热管直接与供回水管路相通，或者通过对称的两个转轴与外框架相连接，转轴或者安装在内外框架上部左右两端，或者安装在内外框架上下两端，转轴包括转轴座，转轴芯，耐高温密封材料和压帽，转轴座固定在外框架上并与供回水管路相通，转轴芯固定在内框架上并与导热管相通，转轴座与转轴芯中间空心并配合，配合处填充耐高温密封材料，靠压帽压实密封，内框架边与外框架边扣合，扣合处设置密封胶条。

3.  根据权利要求1所述的建筑物窗户和阳台节能装置，其特征在于聚光板旋转组合由聚光板，转盘，转盘座，通绳，塑料托构成，聚光板采用白色反光材料制成抛物面型，设置在太阳能集热管一侧，聚光板和太阳能集热管长度一致并固定在转盘上，转盘外圆有一凹型槽，设有一根通绳盘绕在每个转盘凹型槽内一圈，并在每个转盘凹型槽内，同一方向选择一点固定通绳，转盘与转盘座配合，转盘座固定在内框架边框上，塑料托设置在转盘座上托住太阳能集热管底部，在导热管的保温材料外壳上，与聚光板顶部接触处，围绕太阳能集热管设有圆型槽。

4.  根据权利要求1所述的建筑物窗户和阳台节能装置，其特征在于多功能储水箱底部和暖气片中心要尽量高于集热窗上的导热管和转轴，导热管，转轴及连接多功能储水箱的供水管，和连接暖气片的供回水管主干管，有适于热水自然循环的坡度，导热管，转轴及向多功能储水箱和暖气片供水的管路要外包保温材料，自来水管与回水管路接通。

5.  根据权利要求1所述的建筑物窗户和阳台节能装置，其特征在于集热窗和保温窗内外框架易选用高强隔热材料，保温窗的窗扇开关为推拉式或向里开合式并安有窗纱。

6.  根据权利要求1所述的建筑物窗户和阳台节能装置，其特征在于多功能储水箱由储水内胆，保温内胆，保温门，安全阀，通气阀，电加热器，托物架，保温材料，外壳构成，保温内胆和储水内胆连在一起，保温内胆顶部可高于储水内胆顶部，两者由薄钢板制成并隔开和外包保温材料及外壳，储水内胆顶部设有排气孔，下部设有出水口，与洗浴及厨房的洗浴管路相通，保温内胆和储水内胆之间设置防漏电电加热器，保温内胆上部设有安全阀，通气阀与保温内胆和储水内胆都相通，通气阀高于排气孔嘴，保温内胆一侧设置内有密封胶条，外有保温材料的保温门，保温内胆内可置放托物架。

建筑物窗户和阳台节能装置
所属技术领域
一种建筑物窗户和阳台节能装置，涉及建筑物，主要是居住房屋的窗户和阳台。特别是通过建筑物朝阳一面的窗户和阳台及其外墙，利用太阳能，为建筑物增加热能，提供热水和保温的节能装置。
背景技术
建设资源节约型社会是当今人们追求的目标。据专家估算，建筑房屋的能耗占整个社会能耗的百分之三十，而门窗可占建筑房屋能耗的百分之五十。因此人们在窗户和阳台中设计使用了中空玻璃和贴膜玻璃，塑钢.玻璃钢框架等，使用这些技术的侧重点在“防”，冬天防散热，夏天防吸热，建筑物朝阳的窗户和阳台不可避免会吸收大量的太阳能，利用这个条件，把“用”和“防”结合，让朝阳的窗户和阳台及其外墙增能，并降低能耗，这就是本发明的思路。
发明内容
本发明的目的就是制成能吸收太阳能热量的建筑物窗户和阳台节能装置，天气寒冷时提高室温，增加热能，平时提供热水，用于洗刷洗浴和保温。即保留窗户和阳台的原有功能，又充分利用窗户和阳台吸收太阳能的条件。
本发明所采取的技术方案是设置集热窗，保温窗，供回水管路，暖气片，多功能储水箱，防盗栏杆等。在建筑物朝阳的安装窗户的洞口外沿和阳台围栏外沿上，或者在窗户洞口外墙上和阳台围栏外面固定集热窗，或者集热窗与建筑物朝阳的窗户及其外墙结合为一体，或者集热窗代替阳台围栏。集热窗的外框架固定在墙上，外框架内上部设置上亮子，上亮子下方设置一扇或一扇以上的内框架，内框架外面设置透光玻璃，里面设置多根太阳能集热管，每根太阳能集热管之间留有透光空间.内框架上设有导热管，导热管与太阳能集热管相通，其结合处用橡胶密封圈密封。
内框架上设置聚光板旋转组合，其构成是在每根太阳能集热管一侧设置一根抛物面型聚光板，聚光板采用白色反光材料，并固定在转盘上。转盘外圆有一凹型槽，设有一根通绳盘绕在每个转盘凹型槽内一圈，并在每个转盘同一方向选择一点固定通绳。转盘与转盘座转动配合，转盘座固定在内框架边框上，塑料托设置在转盘座上并托住太阳能集热管底部。在导热管的保温材料外壳上，与聚光板顶部接触处，围绕太阳能集热管设有圆型槽为聚光板旋转导向。
内框架或者固定在外框架上，其导热管直接与供回水管路相通。或者依靠转轴在外框架上旋转。转轴包括转轴座，转轴芯，耐高温密封材料和压帽。外框架上方左右平行两端各固定一个空心转轴座，内框架上方左右平行两端各固定一个空心转轴芯，两者之间配合并填充耐高温密封材料，靠压帽压实密封，内框架就可以从下向外向上旋转。外框架上下垂直两端各固定一个空心转轴座，内框架上下垂直两端各固定一个空心转轴芯，两者之间压实密封材料，内框架就可以从里向外旋转。转轴座与供回水管路相通，转轴芯与导热管相通。旋转的内框架与外框架边扣合，扣合处设置密封胶条。
太阳能集热管，导热管，转轴通过供回水管路分别与多功能储水箱，暖气片相通，中间有多个阀门控制。多功能储水箱底部和暖气片中心要高于导热管和转轴。导热管，转轴及供回水管路要有一定坡度，便于热水自然循环，自来水管与回水管路接通。供回水管路，转轴，导热管要外包保温材料。集热窗和保温窗内外框架选用高强隔热材料。保温窗设置在集热窗里面，窗扇为推拉式或向里开合式并安有窗纱，中间可以设置防盗栏杆。
多功能储水箱固定在浴室或厨房或阳台上部，它由储水内胆，保温内胆，保温门，通气阀，安全阀，电加热器，托物架，保温材料，外壳等构成，储水内胆和保温内胆连在一起，由薄钢板制成并隔开，保温内胆可高于储水内胆，两者外包保温材料和外壳。储水内胆上有排气孔，下有出水口供洗浴，洗刷，厨房等用水，储水内胆与供水管路相通。保温内胆与储水内胆之间设有防漏电电加热器。储水内胆上部设有安全阀，同时设置内有密封胶条，外有保温材料的保温门，设置通气阀分别与保温内胆和储水内胆相通，并高于排气孔。保温内胆内置放托物架。
本发明的有益效果是：1，实现了太阳能利用和建筑物的一体化。新建建筑房屋可以把本节能装置和建筑房屋统一规划设计。同时又可在旧有建筑房屋上增加和改装，而投资有限。
2，冬天可以利用太阳能转化的热水，提高室温而取暖，节省其他取暖资源和费用。
3，在春秋夏三季关闭居室暖气片。打开浴室暖气片阀门，提高浴室温度后，即可用储水箱内热水洗浴。普通太阳能热水器在室内温度较低时不能洗浴。
4，厨房，浴室不用大量放冷水就有温水，比普通太阳热水器节水效果好。
5，聚光板可旋转一周，根据需要调节吸收太阳能热量的多少。
6，聚光板和集热窗背面都采用白色反光材料，室内透光效果差异不大，即保留了窗户和阳台的功能，同时又不另外占用安装的场地，因为集热窗较轻和可组装，在高层建筑同样可以安装。
7，太阳能真空玻璃管低廉而效率高，但天冷怕冻，热水结垢，冷热变化容易 炸裂。本发明中的集热管夹在两层窗扇玻璃之间或墙体上，较少受外界冷热影响，高寒地区可以安装。热水自然上升到储水箱，集热管不结垢。
8，本发明同样适于温室、蔬菜大棚等需要取暖保温和用温水的建筑物。
9，多功能储水箱具有提供热水.保温加热.烘干功能，保温内胆可以保温，关上通气阀可以烘干，在储水内胆水温较高时，可以热馍，蒸饭，如温度达不到，可启用电加热器助热。同时在太阳能量不足水温达不到时，启用电加热器烧水，可代替家用电热水器使用。
附图说明
图1是建筑物窗户和阳台节能装置实施方式一示意图
图2是建筑物窗户和阳台节能装置实施方式二示意图
图3是聚光板旋转组合示意图
图4是转轴示意图
图5是多功能储水箱示意图
以上各图中：1-居室暖气片，2-供水管路，3-居室暖气片主阀门，4-浴室暖气片主阀门，5-多功能储水箱，6-浴室暖气片，7-洗浴管路，8-导热管，9-保温材料，10-透光玻璃，11-转轴，12-自来水管，13-外框架，14-太阳能集热管，15-聚光板旋转组合，16-内框架，17-回水管路，18-集热窗，19-居室暖气片副阀门，20-上亮子，21-聚光板22-塑料托，23-转盘座，24-转盘，25-通绳，26-转轴座，27-转轴芯，28-耐高温密封材料，29-压帽，30-排气孔，31-外壳，32-储水保温材料，33-通气阀，34-安全阀，35-保温内胆，36-保温门，37-托物架，38-电加热器，39-出水口，40-储水内胆，41-供水口，42-保温窗。
具体实施方式
建筑物窗户和阳台节能装置是根据建筑物朝阳的窗户，阳台及其外墙的结构来安装的，它不仅能安装在居住房屋上，还能安装在需要取暖的蔬菜大棚，温室等建筑物上。建筑物窗户和阳台节能装置的集热窗可以根据建筑物朝南一面墙的构造，或者窗户和阳台的大小决定其框架的大小，太阳能集热管的多少，多功能储水箱的大小以及集热窗上内框架的旋转方式等。因此，建筑物窗户和阳台节能装置的实施方式多种多样。以下仅举二个比较有代表性的例子。
实施方式一：(参见附图)在建筑房屋朝阳的阳台围栏外边固定集热窗(18)的外框架(13)，外框架(13)顶部设置带有透明玻璃的上亮子(20)，上亮子(20)下方设置两扇内框架(16)，内框架(16)上部设置导热管(8)，导热管(8)下面设置数根太阳能集热管(14)，两者相通并由橡胶密封圈密封。
设置聚光板旋转组合(15)，在每根太阳能集热管(14)一侧设置一根聚光板(21)，聚光板(21)采用白色反光材料制成抛物面型，并与太阳能集热管(14)长度一致。聚光板(21)下边固定在转盘(24)上，转盘(24)外圆有凹型槽。槽内缠绕一圈通绳(25)，并在每个转盘(24)同一方向选一点固定通绳(25)。转盘(24)与转盘座(23)转动配合。转盘座(23)固定在内框架(16)下方横框上，塑料托(22)设置在转盘座(23)上部并托住太阳能集热管(14)底部。手转动任意一个转盘(24)，本内框架(16)内其他转盘(24)都会转动，并带动聚光板(21)转动。可调节太阳能集热管(14)吸收太阳能量。
两扇内框架(16)的其中左边一扇固定在外框架(13)上，其导热管(8)一端与供水管路(2)接通，另一端与回水管路(17)接通。右扇内框架(16)采用平开旋转式。在外框架(13)上下两端各固定一个空心转轴座(26)，右扇内框架(16)上下两端各固定一个空心转轴芯(27)。转轴座(26)与转轴芯(27)配合，中间填充耐高温密封材料(28)，由压帽(29)压实密封。此内框架(16)就可以从里向外旋转。转轴座(26)与供回水管路相通，转轴芯(27)与导热管(8)相通。两扇内框架(16)外面各设置一块透光玻璃(10)。右扇内框架(16)边沿与外框架(13)边沿扣合处设置密封胶条。打开后可以通风和延长吸收太阳能时间。
导热管(8)通过转轴(11)分别与供水管路(2)和回水管路(17)接通，供回水管路分别与多功能储水箱(5)，居室暖气片(1)，浴室暖气片(6)接通，并分别由阀门控制。多功能储水箱(5)底部和暖气片中心要高于导热管(8)和转轴(11)，供回水管路要有一定坡度，便于热水自然循环。自来水管(12)与回水管路(17)接通，供回水管路，转轴(11)，导热管(8)要外包保温材料(9)。天气寒冷时打开居室暖气片(1)的主阀门(3)和副阀门(19)，可提高室温。春秋天时打开浴室暖气片(6)的主阀门(4)，提高浴室温度后，可用多功能储水箱(5)内热水洗澡。
多功能储水箱(5)安装在阳台上部，它设有储水内胆(40)，保温内胆(35)，储水内胆(40)与保温内胆(35)连在一起，用薄钢板制成并隔开，外包储水保温材料(32)和外壳(31)。保温内胆(35)高于储水内胆(40)，增加两者接触面积。储水内胆(40)上有排气孔(30)，下有供水口(41)与供水管路(2)接通，出水口(39)和通往浴室厨房的洗浴管路(7)接通。保温内胆(35)设有安全阀(34)和通气阀(33)，通气阀(33)分别与储水内胆(40)和保温内胆(35)相通，通气阀(33)要高与排气孔(30)，保温内胆(35)一侧安有保温门(36)，保温门(36)内侧安有密封胶条，外有保温材料。保温内胆(35)底部设有防漏电电加热器(38)和托物架(37)。此保温内胆(35)具有保温和烘干作用，打开通气阀(33)，储水内胆(40)热气可流向保温内胆(35)，增加温度和湿度。储水内胆(40)水温较高时，保温内胆(35)可蒸米饭和热馍热菜，温度达不到时可启用电加热器(38)助热。并可启用电加热器烧热水。
保温窗(42)设置在集热窗(18)内侧，窗扇为推拉式或向里开，中间可以设置防盗栏杆。
实施方式二：(参见附图)在建筑房屋朝阳的安装窗户的洞口外沿固定集热窗(18)，集热窗(18)的外框架(13)固定在窗户洞口外墙上，外框架(13)上方左右两端各固定一个转轴座(26)，内框架(16)上方导热管(8)两端各固定一个转轴芯(27)，内框架(16)可以从下向外向上旋转。多功能储水箱(5)固定在浴室或厨房上部。其余实施方式同实施方式一。