一种节能外壳的制作方法

1.本技术涉及节能外壳技术领域，具体而言，涉及一种节能外壳。


背景技术：

2.风能是一种技术比较成熟，也比较有开发利用前景的可再生能源之一，风力发电虽然有很多优点，但是应用起来却也是需要很多条件，我国风力发电机大都处于中国西部或沿海地区，在人口密集的城市只能采用较为小巧的垂直轴风力发电机，这样很难成规模，而且效率不高，但是城市中普遍存在的空调产出的风能却很少被人利用，通常空调为了达到散热的目的，都需要使用换热风扇系统，使热量更快地从室内转换到室外，从而达到热量交换的目的，而此时室外风机所产生的风能没有得到很好的利用，造成了浪费，因此亟需设计一款可以将空调产出的风能进行利用的设施设备。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种节能外壳，其能够将空调外机排风扇排出的风能和外界的光能转化成电能，达到节约能源，低碳环保的效果。
4.本技术的实施例是这样实现的：
5.本技术的实施例提供一种节能外壳，其包括能量转换组件和固定组件，上述能量转换组件设置于上述固定组件之上，上述能量转换组件包括太阳能板和风力发电机，上述固定组件包括箱体和设置于箱体之上的支撑单元，上述太阳能板和上述风力发电机分别与上述支撑单元相连接。
6.本技术通过在空调外机上设置节能外壳，以风力发电机转换风机吹出的风能为电能，同理，通过太阳能板将外部的光能转化为电能，太阳能板和风力发电机通过支撑单元固定在箱体上共同组成节能外壳，这种结构可以用于利用空调外机的风能和外界环境中的光能，以用于发电，因此这种结构能够充分利用能源，低碳环保。
7.在本技术的一些实施例中，上述节能外壳还包括直流稳压器和蓄电池，上述太阳能板和上述风力发电机的输出端分别通过线路与上述直流稳压器的输入端相连接，上述直流稳压器的输出端与上述蓄电池的输入端相连接。
8.风力发电机和太阳能板产生的电能通过直流稳压器调节之后才能将电能输入蓄电池中，增加蓄电池设备，可以方便储能，提高产品的利用率。
9.在本技术的一些实施例中，上述支撑单元包括第一支撑件和第二支撑件，上述第一支撑件与上述太阳能板相连接，上述第二支撑件与上述风力发电机相连接。
10.第一支撑件和第二支撑件分别与太阳能板和风力发电机相连，可以在固定两者的基础上，方便分开做出合理的位置调整。
11.在本技术的一些实施例中，上述第一支撑件包括与上述箱体相连接的固定底座、设置于上述固定底座上的第一转轴以及与上述第一转轴转动连接的连接杆，上述连接杆与上述第一转轴连接处为固定端，相对的另一端为自由端，上述太阳能板与上述连接杆的自
由端相连接。
12.将第一支撑件设计为具有固定底座和可旋转的转轴以及与转轴相连接的连接杆的形式，可以方便调整太阳能板绕杆旋转。
13.在本技术的一些实施例中，上述连接杆的自由端设置有第二转轴，上述太阳能板通过上述第二转轴与上述连接杆的自由端相连接。
14.让连接杆的两端均能实现转动的方式，可以多角度，多方位的调整太阳能板的活动方位，实现让太阳能板转换位置得到最佳的光线，进行能量转换。
15.在本技术的一些实施例中，上述蓄电池连接有启停控制传感器。
16.考虑到蓄电池充满后，继续发电会造成小部分电能浪费的问题，设置启停控制传感器，可以提醒使用者及时更换蓄电池，避免能量浪费。
17.在本技术的一些实施例中，上述蓄电池的输出端连接有逆变器。
18.连接的逆变器能够将蓄电池内贮存的直流电转换为交流电进行输出，方便使用。
19.在本技术的一些实施例中，上述支撑单元与上述箱体可拆卸连接。
20.将支撑单元设置为与箱体可拆卸连接能够让连接在支撑单元上的太阳能板和风力发电机进行维修和替换。
21.在本技术的一些实施例中，上述箱体的长度为800mm，宽度为400mm，高度为700mm。
22.为了尽可能减少成品体积成本，同时不影响其功能的前提下，设计为以上尺寸，方便使用。
23.在本技术的一些实施例中，上述风力发电机的扇叶采用耐高温材料制成。
24.为了避免扇叶因为温度过高而造成磨损，因此将其设计为由耐高温材质制成的扇叶。
25.相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
26.1)该节能外壳能够利用转化空调风机吹出的风能为电能，变废为宝，充分利用能源；
27.2)该节能外壳以箱体为支撑框架，荷载太阳能板和风力发电机的结构简单易生产，具有低碳环保的特点；
28.3)该节能外壳采用的风力发电机和太阳能板转化的能量都是清洁可再生能源，具有广泛应用前景。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本技术提供的节能外壳的整体结构示意图；
31.图2为图1中i的局部放大示意图；
32.图3为本技术提供的节能外壳的正视图；
33.图4为本技术提供的节能外壳的后视图；
34.图5为本技术提供的节能外壳的箱体结构示意图；
35.图6为本技术提供的节能外壳的内部结构示意图；
36.图7为本技术提供的太阳能板与第一支撑件的连接结构示意图；
37.图8为本技术提供的风力发电机和太阳能板储电的电路原理结构图；
38.图9为本技术提供的启停控制传感器的电路原理结构图；
39.图10为本技术提供的风力发电机的结构示意图。
40.图标：100-能量转换组件，200-固定组件，110-太阳能板，120-风力发电机，210-箱体，211-固定孔，212-凹槽，213-通风孔，214-板面，215-散热孔，220-支撑单元，230-第一支撑件，240-第二支撑件，231-固定底座，232-第一转轴，233-连接杆，234-第二转轴。
具体实施方式
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
45.在本技术实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
46.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.实施例
48.本实施例提供一种节能外壳，其包括能量转换组件100和固定组件200，上述能量转换组件100设置于上述固定组件200之上，上述能量转换组件100包括太阳能板110和风力发电机120，上述固定组件200包括箱体210和设置于箱体210之上的支撑单元220，上述太阳能板110和上述风力发电机120分别与上述支撑单元220相连接。
49.如图1和图2所示，设置在箱体210上的能量转换组件100由多个风力发电机120和太阳能板110组成，另外，在此基础之上，本实施例还设置有直流稳压器、蓄电池、逆变器以及启停控制传感器等电器。其中，上述太阳能板110和上述风力发电机120的输出端分别通过线路与上述直流稳压器的输入端相连接，上述直流稳压器的输出端与上述蓄电池的输入
端相连接，蓄电池的输出端连接有逆变器以及启停控制传感器。
50.需要说明的是，上述各电器的电路隐藏设置于箱体210之上，结合图8和图9的电路原理结构对以上工作原理进行说明：空调外机排出的热风会首先经过风力发电机120组产生电能，太阳照射在太阳能板110上产生电能，两个所产生的电经过线路汇集到直流稳压器处，经过稳压之后，电能来到蓄电池能进行储存，然后再有蓄电池放电对直流负载供电或者经过逆变器后对交流负载供电，另外，如图9所示，启停控制传感器的作用是防止蓄电池在充满电之后风力发电机120还在运转，从而造成电力浪费，在蓄电池处于缺电状态时，启停控制传感器的开关是闭合的，电路接通之后，风力发电机120风扇正常工作，当蓄电池电能饱和时，启停控制传感器的开关断开，风力发电机120的风扇也随即停止转动。其中启停控制传感器的开关是x001，风力发电机120的开关是y001。
51.其中，需要说明的是，为了防止外界高温对蓄电池造成影响，本实施例将蓄电池通过导线连接，使其可以在节能外壳安装到空调外机上之后，置于室内，方便收集和更换。启停控制系统也可以设置为传感器断开后通过声音或者光亮闪烁来提醒用户更换蓄电池。
52.另外，在机械构造部分，如图5和图6所示，其中箱体210设计为长度为800mm，宽度400mm，高度为700mm的方型外壳，以匹配空调外机形状，其中在箱面上还设置有固定孔211，方便其通过该固定孔211设置螺钉等固定件来将节能外壳架设到空调外机上，避免高空坠物的危险。
53.在箱体210的正前方，安装空调风机后的风向相垂直的位面上设置有第二支撑件240，其中第二支撑件240呈蜂巢六边形放射状的架体结构与箱体210的侧壁相固定，在架体的交点处设置有安装位点以用于固定风力发电机120，如图10所示，风力发电机120由相互连接的风扇以及电机构成，通过固定电机底座来固定风力发电机120。
54.以节能外壳安装后靠近空调风机或远离空调风机为参考，区分内外。在第二支撑件240的内侧设置有一个用于安装电路的板面214，在该板面214上开设有通风孔213，通风孔213与风力发电机120的风扇位于同一中心轴上，其开设大小以能够引导主要风力经过风扇且不影响散热为度。另外，为了增加散热，在该板面214上还可以另外开设多个贯穿的孔洞，而且在箱体210左右侧壁上开设有多个散热孔215，开设散热孔215数量和大小以能够支撑箱体210上下顶板和底板且能有效散热为度。
55.另外，如图3和图4所示，在用于安装电路的板面214内侧还设置有一个用于导风的凸台，其底面为设置在板面214上的六边形，其顶面为小于面板上六边形面积的相似图形，按朝向内部方向放样得到凸台，此处凸台能够将空调外机吹出的风沿外壁面延伸方向平均分散引导到六个通风孔213处。
56.如图5所示，其在通风孔213前固定风力发电机120，并留出充足间隙方便风力通过，风力发电机120通过线路组成风力发电组。在热风从空调外机吹出来之后，继续经过通风孔213来到风力发电组，最后排放到外界，在此运行过程中热风会带动风力发电机120的扇叶转动，从而将风能转化为电能。为了避免风力发电机120扇叶因为温度过高而造成磨损，可以将其设计为由耐高温材质制成的扇叶，或在扇叶上涂抹一层耐高温涂料。
57.需要说明的是，为了避免在无光的环境安装太阳能板110会造成浪费，本实施例将太阳能板110设置为与箱体210通过第一支撑件230可拆卸连接，需要的时候可以安装上，不需要的时候可以取缷，其具体结构如下：在箱体210的顶面设置有一个凹槽212，固定底座
231能够正好适配该凹槽212，且能够沿着该凹槽212进行滑动调整距离。
58.如图7所示，上述第一支撑件230包括与上述箱体210相连接的固定底座231、设置于上述固定底座231上的第一转轴232以及与上述第一转轴232转动连接的连接杆233，上述连接杆233与上述第一转轴232连接处为固定端，相对的另一端为自由端，上述太阳能板110与上述连接杆233的自由端相连接，上述连接杆233的自由端设置有第二转轴234，上述太阳能板110通过上述第二转轴234与上述连接杆233的自由端相连接。
59.以上第一支撑件230的结构还需要说明的是，在本实施例中，其中第一转轴232采用倒t字型的转动连接结构与固定底座231相连接，其能实现180
°
的前后旋转，其次，连接杆233连接在该第一转轴232上之后再连接太阳能板110，能够使太阳能板110绕连接杆233旋转360
°
，最后在连接杆233上方添加的第二转轴234，其结构与第一转轴232相同，与太阳能板110连接后，能够实现太阳能板110绕转轴旋转270
°
。通过上述三个结构相互配合，再结合凹槽212的方位移动，可以帮助寻找更佳的光线，让太阳能板110转化更多的光能为电能，配合风力发电机120，增加发电的稳定性。另外，也可以为本实施例中安装的太阳能板110设置一个自动追光控制系统，通过感应光照强度自动调整转轴或连接杆233的方位，来调整太阳能板110朝向，实现智能化控制。
60.本实施例一开始设计的产品只包括风力发电机120，其中风扇半径为0.048m，一共六个小风扇，风扇面积a＝434.07cm2，装置风速约8m/s，温度20
°
，空气密度1.1817kg/m3。因此，风力发电机120的输入功率约为13.0293w。
61.考虑到空调外机不是一直处于稳定送风状态，因此加入一个太阳能发电装置来增加发电的稳定性。
62.为了研究本装置性能提升的方法，我们借助仿真软件multi-sim对电路进行了分析，在仿真实验中，测得加入太阳能板110后，整个装置电路输出功率为610.674mw，单独去掉太阳能板110时测得的输出功率为548.349mw。相比之下，确定了可以增设通过太阳能板110来提升整个装置的发电性能及稳定性。
63.需要说明的是，作为一种较优的实施方式，本实施例提供的节能外壳的工作原理如下：
64.在使用时，首先需要将太阳能板110和风力发电机120分别通过第一支撑件230和第二支撑件240与箱体210进行组装，将线路再连接到直流稳压器上，然后将直流稳压器与蓄电池相相连接放于室内，箱体210与空调外机进行固定，让风力发电机120扇叶正对风机的出风口，调整第一支撑件230上的第一转轴232和第二转轴234或固定底座231在凹槽212内的位置，来改变太阳能板110的朝向和方位即可，设置在蓄电池上的启停控制传感器会根据电量饱和情况断开与风力发电机120的连接，并提醒人们更换蓄电池。
65.在不使用时，可以将以上电器部件逐一拆下，再卸下箱体210，对其中组件进行维修或更替。
66.综上所述，本技术提供一种节能外壳，其包括能量转换组件100和固定组件200，上述能量转换组件100设置于上述固定组件200之上，上述能量转换组件100包括太阳能板110和风力发电机120，上述固定组件200包括箱体210和设置于箱体210之上的支撑单元220，上述太阳能板110和上述风力发电机120分别与上述支撑单元220相连接。
67.相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
68.1)该节能外壳能够利用转化空调风机吹出的风能为电能，变废为宝，充分利用能源；
69.2)该节能外壳以箱体210为支撑框架，荷载太阳能板110和风力发电机120的结构简单易生产，具有低碳环保的特点；
70.3)该节能外壳采用的风力发电机120和太阳能板110转化的能量都是清洁可再生能源，具有广泛应用前景。
71.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。