CN102155147B - 根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗 - Google Patents

Abstract

根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗。该百叶窗包括其内部有空腔或在空腔内填充有保温材料的若干纵向设置、同步转动、且在转到关窗状态下时位于同一平面的叶片，固定安装在这些叶片上的转轴，相对于窗台固定以支撑转轴的上下轴承。本发明中，在叶片上端的相同位置处均有与转轴平行的转销，这些转销以构成平行四边形机构的状态与同一连杆铰连；在窗口外侧上部设置有其下边缘不高于叶片上端边缘的外挡风板；上轴承连接为一长条，该长条两端固定在窗口内的两侧，在该长条与窗口顶面之间设置有内挡风板。本发明不仅能够手动地同步调节，在改为机动或自动控制之联动时，因仅仅只需一台电机和相对简单的控制装置，故成本也大大降低了。

Description

根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗

技术领域

本发明涉及叶片纵向设置且可调节叶片开启角度的百叶窗。

背景技术

百叶窗兼具有遮阳和通风的功能，例如，气象观察站的百叶箱，在其箱内始终不会受到阳光直接照射的情况下，也能保证衡定的通风条件——原因是其箱体四周百叶窗的叶片均是固定的。这种叶片均固定的百叶窗还有能够挡住户外的人向室内观察的视线，所以，在一些厕所或浴室朝向户外一侧的外墙上，也常常安装这类叶片均固定的百叶窗。然而，在办公室或住宅的窗户上设置百叶窗时，要求又有所不同。人们为了遮挡强烈的阳光，或引入柔和的阳光，或改善室内的通风状况，如需要挡住大风但同时又想有一定量的新风吹进室内时，就需要把百叶窗做成可以同步转动其叶片，以调节叶片倾斜角度的形式。在可调节叶片倾斜角度的百叶窗中，只有其叶片宽度较宽（通常约小于窗口处的墙体厚度）且纵向设置，并可在180°或接近180°范围内调节的百叶窗能够满足上述要求。例如，当有大风从窗外左（或右）侧吹来时，人们就可以把叶片间形成的通风间隙，同步地调整到朝向右（或左）侧，或进一步地把这种间隙同步地调小，以取得既能阻挡住大风直接吹进室内，又能得到一定量新风的效果——在申请号为2010103004612、名称为《移动式保温隔热百叶窗及其自动控制方法》中，就包括这种百叶窗。该方案仅为该百叶窗的各片叶片能够转动，就在每片叶片的转轴下端均连接了转动电机；再结合自动控制装置来驱动各个转动电机，以带动各片叶片同步转动。然而，由于是在每片叶片的转轴下端均连接转动电机的，所以，在除对各转动电机的可靠性有相对一致的要求之外，其控制装置保住电机同步的要求也相对较高。简言之，该发明仅百叶窗部分的成本就比较高。另外，对于某些对各叶片转动角度的要求并不高、或比较在乎成本的而仅仅只需要手动的人来讲，这种在每片叶片的转轴下端均连接转动电机的结构也是浪费。

发明内容

本发明的目的是，提供一种既可以手动，加上电机与控制装置后又能够机动或自动控制的成本低廉的根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗。

实现所述目的之技术方案是这样一种根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗。与现有技术相同的方面是，该百叶窗包括其内部有空腔或在空腔内填充有保温材料的若干纵向设置、同步转动、且在转到关窗状态下时位于同一平面的叶片，固定安装在这些叶片上的与叶片宽度的中心线重叠的转轴，相对于窗台固定以支撑转轴的上下轴承。其改进之处是，在所述叶片上端的相同位置处均有与所述转轴平行的转销，这些转销以构成平行四边形机构的状态与同一连杆铰连；在窗口外侧上部设置有其下边缘不高于所述叶片上端边缘的外挡风板；所述上轴承连接为一长条，该长条两端固定在窗口内的两侧，在该长条与窗口顶面之间设置有内挡风板。

在叶片转到关窗状态下观察：相邻两叶片的相对侧面之间夹有一填补该两侧面间缝隙的橡胶的填缝条，该填缝条的一面紧贴在其中一片叶片的侧面，另一面带有纵向设置的其横截面呈梳齿状的挤压条，在该挤压条未受挤压状态下，其梳齿有1/4～1/2伸过了对应叶片侧面的投影线；在窗口内的左右两侧固定安装各一块厚度与叶片相同、且侧面与关窗状态下的两最近叶片的侧面相对的窗侧条，其中一块窗侧条的侧面紧贴有填缝条，另一块窗侧条的侧面为挤压对应填缝条上的挤压条的侧面；从垂直于转轴的截面上看，上述所有侧面均向同一方向倾斜，其倾斜程度以在假定相对侧面是无缝对碰的情况下，所有叶片在关闭时不发生干涉为度；在窗台上固定安装有一内高外低呈两级台阶状的附加窗台，两级台阶面均呈内高外低的倾斜状，其倾斜角度为2°～5°，下轴承位于邻近低台阶一侧的高台阶边缘；叶片外侧的下部安装有一排导水毛刷；在所有叶片均转动到关窗状态下时，导水毛刷位于两级台阶之间的竖直面外侧，且遮挡住了该竖直面的上半部。

进一步讲，连杆由两条对称的半连杆合并而成，固定它们是若干螺钉和套在对应螺钉上、且夹在两半连杆之间的调节垫片；在两半连杆与转销对应处，有可重叠在一个正六边形上的梯形缺口，该梯形的高不大于转销的半径，正六边形的内切圆不小于转销的直径；在一条半连杆上有拧入螺钉的螺孔，另一条半连杆上有通过螺钉的腰形过孔。

更进一步讲，在叶片中的一片叶片上方，固定安装有带动该叶片转动的步进电机，该步进电机受控于安置在室内或窗口上部的步进电机驱动器；在窗口外的雨棚上安置有风向传感器、风速传感器、大气温度传感器、以及雨滴传感器或雨量传感器，这四个传感器与安置在室内或窗口上部的微处理器连接，该微处理器的指令输出端步进电机驱动器连接。

再进一步讲，下轴承是嵌入在附加窗台高台阶边缘的组装件，该下轴承的轴向投影呈内大外小的梯形，在朝向窗外的一侧开有与该下轴承的轴孔连通、其底部不高于该轴孔底部、其宽度小于该轴孔直径的导流槽。

又进一步讲，下轴承是嵌入在附加窗台高台阶边缘的组装件，该下轴承的轴向投影呈内大外小的梯形，在朝向窗外的一侧开有与该下轴承的轴孔连通、其底部不高于该轴孔底部、其宽度小于该轴孔直径的导流槽。

从方案可以看出，由于保证本发明各叶片同步转动的是包括了同一连杆的平行四边形机构，所以，在人们需要温柔阳光照进室内，需要挡住强烈阳光，需要引入微风吹进室内，或需要挡住大风，或者因其他需要而须调整叶片开启角度时，均仅需用手动方式调整其中一片叶片的开启角度和开启方向，即可带动所有叶片同步转动。显然，根据人们的喜好、习惯和/或经济条件，在需要机动调节、甚至用自动控制方式进行调节时，仅把其中一片叶片的转轴与一台电机连接即可。在全部叶片均处于关闭状态时，由于还设置有内外挡风板，需要挡住的大风也能够被挡住。简言之，与现有技术相比较，本发明不仅能够手动，在改为机动或自动控制之联动时，因仅仅只需一台电机和相对简单的控制装置，故成本也大大降低了。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1——本发明百叶窗的叶片转到完全关闭状态的示意图（横向水平布置于图纸）；

图2——本发明百叶窗的叶片转到垂直于窗口状态的示意图（横向水平布置于图纸）；

图3——图1的A—A向剖视、放大图；

图4——图3的Ⅰ区域局部放大图；

图5——图4中下轴承俯视图；

图6——图2的B—B向剖视、放大图；

图7——图3的C—C向放大图（仅绘制出了与叶片联动相关的部分，双点划线显示为较大转角时的叶片；为图幅清晰，仅绘制出了有代表性的两片叶片）；

图8——图7的Ⅱ区域局部放大图；

图9——图3的C—C向放大图（仅绘制出了与叶片联动相关的部分，双点划线显示为较小转角时的叶片；为图幅清晰，也仅绘制出了有代表性的两片叶片）；

图10——图9的Ⅲ区域局部放大图。

具体实施方式

根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗（参考图1、2、3、7、9，图7中的箭头表示叶片开启或关闭时的转动方向），该百叶窗包括其内部有空腔或在空腔内填充有保温材料的若干纵向设置、同步转动、且在转到关窗状态下时位于同一平面的叶片7，固定安装在这些叶片7上的与叶片宽度的中心线重叠的转轴71，相对于窗台固定以支撑转轴71的上下轴承（73、72）。本发明中，在所述叶片7上端的相同位置处均有与所述转轴71平行的转销132，这些转销132以构成平行四边形机构的状态与同一连杆13铰连；在窗口外侧上部设置有其下边缘不高于所述叶片7上端边缘的外挡风板10；所述上轴承73连接为一长条，该长条两端固定在窗口内的两侧，在该长条与窗口顶面之间设置有内挡风板11。

结合对“发明内容”中所述有益效果的了解，本领域技术人员依据上述披露，已完全能够根据具体窗口的大小等条件和/或其他要求，制造出能达到“发明内容”中所述明目的之百叶窗了。但需指出的是，如同申请号为2010103004612、名称为《移动式保温隔热百叶窗及其自动控制方法》中的现有技术百叶窗一样，仅依据达到上述目的之方案制造的百叶窗，在叶片全部关闭的情况下，还只能阻挡大风。可能存在的缝隙还存在漏风问题，更不能防止雨水浸入室内。因此，还应当如同该现有技术那样，至少在本发明百叶窗的外侧增加一层推拉窗，以防止漏风和雨水进入室内。当然，也可以如同下面披露的这样，针对本发明百叶窗自身，再作进一步改进。

本发明百叶窗自身针对防止漏风和雨水的进一步改进是（参考图1、2、3、4、10）：在所述叶片7转到关窗状态下观察：相邻两叶片7的相对侧面之间夹有一填补该两侧面间缝隙的橡胶或人造橡胶的填缝条70，该填缝条70的一面紧贴在其中一片叶片7的侧面，另一面带有纵向设置的其横截面呈梳齿状的挤压条701，在该挤压条701未受挤压状态下，其梳齿有1/4～1/2伸过了对应叶片7侧面的投影线；在窗口内的左右两侧固定安装各一块厚度与所述叶片7相同、且侧面与关窗状态下的两最近叶片7的侧面相对的窗侧条（8、9），其中一块窗侧条8的侧面紧贴有所述填缝条70，另一块窗侧条9的侧面为挤压对应填缝条70上的挤压条701的侧面；从垂直于所述转轴71的截面上看，上述所有侧面均向同一方向倾斜，其倾斜程度以在假定相对侧面是无缝对碰的情况下，所有叶片在关闭时不发生干涉为度（如果像图7、8、9那样，叶片7朝向和背向窗外的两叶片面是相互平行的平面的话，从垂直于转轴71的截面上看，同一叶片两侧的倾斜侧面就与它们构成了平行四边形）；在窗台上固定安装有一内高外低呈两级台阶状的附加窗台14，两级台阶面均呈内高外低的倾斜状，其倾斜角度为2°～5°（在两台阶面的平面度精度较高的情况下，倾斜角度可以取2°～3°；必要时，在高台阶面上朝向室内的一边，还可以如图3、6所示的那样，增加一条堤坝性质的挡水凸起），所述下轴承72位于邻近低台阶一侧的高台阶边缘；所述叶片7外侧的下部安装有一排导水毛刷15；在所有叶片7均转动到关窗状态下时，所述导水毛刷15位于两级台阶之间的竖直面外侧，且遮挡住了该竖直面的上半部。

从上述进一步改进中可以看出，由于在关窗状态下，导水毛刷15位于两级台阶之间的竖直面外侧，于是，吹打在各叶片外表面上而向下流的雨水，就能够被导水毛刷引导到附加窗台的低台阶而流向窗外，而且还能避免落在该低台阶上的雨水溅进室内。显然，确保在关窗状态下，导水毛刷15位于两级台阶之间的竖直面外侧，是上述进一步改进能够取得相应效果的关键，因此，如果叶片7没有足够厚度，则转轴71应当设置在远离毛刷15的一侧（图3、4就是按照这种情况绘制），甚至可设置在远离毛刷15一侧的叶片7之外（由于显见，省略了该结构附图）。

本领域技术人员清楚，在本发明的平行四边形同步机构中，其叶片有主、从动之分。也即当主动叶片在推动（或拉动）连杆13时，从动叶片却是被连杆13推动（或拉动）的。其后果是，在连杆13上相对于主动叶片上转销的销孔和相对于从动叶片上转销的销孔，其磨损部位正好相反（各对应转销亦然）。当人们是用手动方式来开关或转动本发明百叶窗的叶片时，由于用哪一叶片（甚至哪两片叶片）为主动，大多是随机的。所以，上述其磨损部位正好相反的现象，对长期使用后的同步误差影响还不十分明显。而在采用机动或自动控制方式时，因仅仅只把其中一片叶片的转轴71与一台步进电机连接，于是，对长期使用后的同步误差就比较大了。虽然所述填缝条70上的挤压条701在转销和销孔磨损后，能够在同步精度稍差一点的情况下来“补偿”这一误差，但由于磨损是始终要进行下去的。所以，为避免选择价格较高的耐磨材料而节省成本，还可以再把连杆13进一步改进为可调式结构。

把连杆13作进一步改进为可调式结构的具体方案是（参考图7、8）：所述连杆13由两条对称的半连杆（13a、13b）合并而成，固定它们是若干螺钉131和套在对应螺钉131上、且夹在两半连杆（13a、13b）之间的调节垫片13c；在两半连杆（13a、13b）与所述转销132对应处，有可重叠在一个正六边形上的梯形缺口，该梯形的高不大于所述转销132的半径，所述正六边形的内切圆不小于所述转销132的直径；在一条半连杆13b上有拧入所述螺钉131的螺孔，另一条半连杆13a上有通过所述螺钉131的腰形过孔130。

把连杆13作进一步改进为可调式结构后，在转销132和两半连杆（13a、13b）合并构成的转销孔磨损到填缝条70上的挤压条701也不能补偿其误差时，卸下所有螺钉131并把原来的调节垫片13c更换成薄一些的；然后在安装时，在夹住转销132的情况下，把两半连杆（13a、13b）向相反方向错开，以消除磨损带来的过大间隙；在松紧合适后，拧紧所有螺钉131。本领域技术人员应当清楚，调节垫片13c可以根据每次可能减少的厚度，事先就做成多层薄片重叠的垫片，以在调整时用抽出一片薄片的方式进行；所述“松紧合适”当然是以既能够减少误差、又能灵活转动为度。由于本领域技术人员根据经验或仅仅做一两常规的试验即可确定每片薄片应有的厚度和调整时的松紧程度，故不再详述。

虽然产生同步误差的，主要是因转销孔的磨损不一致所造成，但当上轴承73的轴孔磨损也比较大而可能影响同步精确度时，也可把包括了所有上轴承73的这一长条的按照改进的方式作进一步改造。

如前所述，本发明还可以更进一步地改进为自动控制的，本具体实施方式中的具体结构是（参考图1、2、3、6、11）：在所述叶片7中的一片叶片上方，固定安装有带动该叶片转动的步进电机12，该步进电机12受控于安置在室内或窗口上部的步进电机驱动器（由于显见，图中省略未画。同时省略了本段四个传感器的信号线）；在窗口外的雨棚5上安置有风向传感器1、风速传感器4、大气温度传感器2、以及雨滴传感器或雨量传感器3，这四个传感器（1、4、2、3）与安置在室内或窗口上部的微处理器连接（由于显见，图中未画微处理器；雨滴传感器或雨量传感器3中，仅按照后者绘制），该微处理器的指令输出端所述步进电机驱动器连接。本领域技术人员清楚，上述雨棚既可以利用现有的，也可以如附图所示的那样另外安装。

更进一步地讲，由于需承重和受力不一定平衡的原因，下轴承72磨损比上轴承73的快且严重，因此，在必要时，还可以对下轴承作进一步改进，具体是（参考图3、4、5）：所述下轴承72是嵌入在所述附加窗台14高台阶边缘的组装件，该下轴承72的轴向投影呈内大外小的梯形，在朝向窗外的一侧开有与该下轴承72的轴孔连通、其底部不高于该轴孔底部、其宽度小于该轴孔直径的导流槽721。这就是说，当下轴承72磨损到填缝条70上的挤压条701也不能补偿磨损后产生误差之前，可以通过更换下轴承72来消除这种误差。其中，导流槽721的作用在于，让随着雨水进入下轴承72轴孔的脏物，也随着从这导流槽721流出的雨水向外排除。

本发明百叶窗中所有与“执行”相关的进一步改进机构均组合在一起后，无论是采用手动方式调节叶片的开启角度和开启方向、或是采用（增加了各传感器和相应控制装置的）自动控制方式来调节叶片的开启角度和开启方向，人们均可以根据自身对环境的感受和需要来进行调节了。

例如，当需要当住阳光直接照进室内、阻止大风直接吹进室内，但又需要一些新风吹进室内时，就可以把各叶片两面中的一面调节到大体与阳光照射方向、与风向垂直的状态。

当需要温和阳光直接照进室内、微风直接吹进室内，就可以把各叶片两面中的一面调节到大体与阳光照射方向、与风向平行的状态。

当需要挡住雨水进入室内时，既可以把各叶片调节到关闭状态（雨量较大时），也可以像阻挡阳光或大风那样，把各叶片两面中的一面调节到大体与雨水吹入室内的方向垂直。

显然，在用自动控制方式时，如果与雨水相关的传感器选用的是雨滴传感器，则只有开窗和关窗两种状态，因此，仅根据不同使用者的具体要求设定好控制开、关窗的阈值即可；如果选用的是雨量传感器，除根据不同使用者的具体要求设定好控制开、关窗的阈值之外，还应设置让各叶片转到能挡住（小一些的）雨水，而又能通风的相应阈值。

简言之，本发明百叶窗，可以根据人们的感受和需要，任意地调节各叶片的开启角度和开启方向。由于各叶片均是内部有空腔或在空腔内填充有保温材料的结构，因此，本发明百叶窗在关窗状态下，还有保温、隔热功能。

Claims (6)

1.根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗，该百叶窗包括其内部有空腔或在空腔内填充有保温材料的若干纵向设置、同步转动、且在转到关窗状态下时位于同一平面的叶片（7），固定安装在这些叶片（7）上的与叶片宽度的中心线重叠的转轴（71），相对于窗台固定以支撑转轴（71）的上下轴承（73、72），其特征在于，在所述叶片（7）上端的相同位置处均有与所述转轴（71）平行的转销（132），这些转销（132）以构成平行四边形机构的状态与同一连杆（13）铰连；在窗口外侧上部设置有其下边缘不高于所述叶片（7）上端边缘的外挡风板（10）；所述上轴承（73）连接为一长条，该长条两端固定在窗口内的两侧，在该长条与窗口顶面之间设置有内挡风板（11）。

2.根据权利要求1所述根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗，其特征在于，在所述叶片（7）转到关窗状态下观察：相邻两叶片（7）的相对侧面之间夹有一填补该两侧面间缝隙的橡胶的填缝条（70），该填缝条（70）的一面紧贴在其中一片叶片（7）的侧面，另一面带有纵向设置的其横截面呈梳齿状的挤压条（701），在该挤压条（701）未受挤压状态下，其梳齿有1/4～1/2伸过了对应叶片（7）侧面的投影线；在窗口内的左右两侧固定安装各一块厚度与所述叶片（7）相同、且侧面与关窗状态下的两最近叶片（7）的侧面相对的窗侧条（8、9），其中一块窗侧条（8）的侧面紧贴有所述填缝条（70），另一块窗侧条（9）的侧面为挤压对应填缝条（70）上的挤压条（701）的侧面；从垂直于所述转轴（71）的截面上看，上述所有侧面均向同一方向倾斜，其倾斜程度以在假定相对侧面是无缝对碰的情况下，所有叶片在关闭时不发生干涉为度；在窗台上固定安装有一内高外低呈两级台阶状的附加窗台（14），两级台阶面均呈内高外低的倾斜状，其倾斜角度为2°～5°，所述下轴承（72）位于邻近低台阶一侧的高台阶边缘；所述叶片（7）外侧的下部安装有一排导水毛刷（15）；在所有叶片（7）均转动到关窗状态下时，所述导水毛刷（15）位于两级台阶之间的竖直面外侧，且遮挡住了该竖直面的上半部。

3.根据权利要求1或2所述根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗，其特征在于，所述连杆（13）由两条对称的半连杆（13a、13b）合并而成，固定它们是若干螺钉（131）和套在对应螺钉（131）上、且夹在两半连杆（13a、13b）之间的调节垫片（13c）；在两半连杆（13a、13b）与所述转销（132）对应处，有可重叠在一个正六边形上的梯形缺口，该梯形的高不大于所述转销（132）的半径，所述正六边形的内切圆不小于所述转销（132）的直径；在一条半连杆（13b）上有拧入所述螺钉（131）的螺孔，另一条半连杆（13a）上有通过所述螺钉（131）的腰形过孔（130）。

4.根据权利要求3所述根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗，其特征在于，在所述叶片（7）中的一片叶片上方，固定安装有带动该叶片转动的步进电机（12），该步进电机（12）受控于安置在室内或窗口上部的步进电机驱动器；在窗口外的雨棚（5）上安置有风向传感器（1）、风速传感器（4）、大气温度传感器（2）、以及雨滴传感器或雨量传感器（3），这四个传感器（1、4、2、3）与安置在室内或窗口上部的微处理器连接，该微处理器的指令输出端所述步进电机驱动器连接。

5.根据权利要求3所述根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗，其特征在于，所述下轴承（72）是嵌入在所述附加窗台（14）高台阶边缘的组装件，该下轴承（72）的轴向投影呈内大外小的梯形，在朝向窗外的一侧开有与该下轴承（72）的轴孔连通、其底部不高于该轴孔底部、其宽度小于该轴孔直径的导流槽（721）。

6.根据权利要求4所述根据窗外风速风向调节叶片开度及方向的百叶窗，其特征在于，所述下轴承（72）是嵌入在所述附加窗台（14）高台阶边缘的组装件，该下轴承（72）的轴向投影呈内大外小的梯形，在朝向窗外的一侧开有与该下轴承（72）的轴孔连通、其底部不高于该轴孔底部、其宽度小于该轴孔直径的导流槽（721）。

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