CN103388446B - 多片组合式锯齿形百叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多片组合式锯齿形百叶片，设于百叶窗上，包括锯齿形叶片和至少一片旋转叶片，旋转叶片的迎光面为镜面，锯齿形叶片上设有至少一个齿槽，旋转叶片一端转动连接在齿槽内壁背光面的顶部，旋转叶片自由端靠近齿槽内壁迎光面。旋转叶片不同程度地摆动，可以不同程度地接受光线照射，旋转叶片把接收到的光线向室内反射，室内获得所需的光照量。本发明中旋转叶片只用于控制进入室内的光量，而无需考虑如何用来将外来光线反射回去，因此不必跟为踪太阳的位置而频繁调整，相应地，用于控制旋转叶片动作的工作机构的工作过程可以大大得到简化。

Description

多片组合式锯齿形百叶片

技术领域

本发明涉及一种百叶遮阳导光系统的百叶片结构，更具体地说涉及一种多片组合式锯齿形百叶片。

背景技术

众所周知，百叶窗在窗户附近常常导入过多直射阳光，使得邻近窗户处产生眩光，并造成室内过热，而在室内深处又缺少足够的光线。要使一个大型办公室分布均匀的自然光线，对于目前市场上流行的百叶窗是不可能的。为了降低光和热，就必须遮挡阳光，这导致办公室过暗，从而在阳光之日使用人工照明来维持办公室的运行。除了不断上升的能源价格问题，这种结果也降低了人们的舒适感和工作效率。因此，人们着重发展一种新的百叶遮阳导光系统。这种新的百叶遮阳导光系统除了保持传统百叶窗的防眩光和防过热功能，还增加了日光的照明功能，这使得房间可以获得均匀的日光照明，在冬天还可以利用阳光取暖来降低取暖费用。

申请号为DE20001016587的德国专利申请公开了一种V形和W形的广告百叶片，在夏季和冬季可以将直射阳光的一部分回复反射回室外，避免过热和眩光，另一部分偏转导入到室内纵深处，使整个房间获得均匀照明度。但是，由这种百叶片组成的百叶遮阳导光系统存在一个问题：百叶片对阳光的回复反射和导入不随季节变化，也不考虑其他具体光照因素而将某一太阳高度角范围的一部分直射阳光导入到室内来获得整个房间的照明度，有可能造成室内过亮和过热。为此，申请号为CN201010127051.2及CN201010127037.2的中国专利引入了锯齿形百叶片，并与旋转叶片组合在一起，形成了多片组合式锯齿形百叶片。然而随着太阳高度角的变化，旋转叶片也必须不断地相应调整以追踪阳光，否则无法把所需的阳光导入室内或把不需要的阳光反射到室外，因此多片旋转叶片与阳光的互动需要一个复杂的智能控制系统，且被百叶片回复反射的阳光未被利用是另一大缺陷。

发明内容                                           

为克服现有的锯齿形百叶片调整控制比较复杂，光能利用不充分的缺陷，本发明提供了一种多片组合式锯齿形百叶片，可以使得多片组合式锯齿形百叶片的智能控制系统变得更为简单，还可以使照射到百叶片上，而又不希望导入室内的阳光获得充分利用。

本发明的技术方案是：一种多片组合式锯齿形百叶片，设于百叶窗上，包括锯齿形叶片和至少一片旋转叶片，旋转叶片的迎光面为镜面，锯齿形叶片上设有至少一个齿槽，旋转叶片一端转动连接在齿槽内壁背光面的顶部，旋转叶片自由端可沿齿槽内壁迎光面上下摆动。旋转叶片不同程度地摆动，可以不同程度地接受光线照射，旋转叶片把接收到的光线向室内反射，室内获得所需的光照量。只要把齿槽内壁加工成漫反射面或吸光面，照射到齿槽内的光线就不会再继续被大量反射进入室内。使用本发明时，只需根据光线的需要与否而决定是否要把旋转叶片翻转起来。如果需要把光线导入室内，可以一次性把旋转叶片调至水平或接近水平，为外部光线提供足够的入射角度；如果不希望光线进入室内，可把旋转叶片与水平夹角调成大于太阳高度角，光线便不会照射到旋转叶片迎光镜面上而落到齿槽内壁上。而现有的锯齿形百叶片，旋转叶片挡在齿槽迎光面之前，光线导入室内和光线阻挡在室外都要靠旋转叶片的角度调整来实现，旋转叶片要因太阳高度角的变化而频繁调整，否则就极易出现原本需要的阳光却因太阳高度角的变化导致一段时间后阳光又被反射回室外，或者原本不需要的阳光反射回室外却因高度角的变化导致一段时间后阳光被反射到室内的情形，致使实际的光线走向往往会从原先希望的状态最终转变到与实际需求相反的状态，相比之下，本发明中旋转叶片只在室内需要阳光进入时才用到，而且使用时旋转叶片不必始终追踪太阳，不需要的光线从一开始就不会照射到旋转叶片上而是照射到齿槽内壁上，无论太阳高度角怎样变化，照射到齿槽内壁上的光线始终都不会进入室内，因此，本发明的调整控制更为简单，使用更为方便。

    作为优选，齿槽开口两侧顶点连线与齿槽背光面的夹角φ，以及所述百叶窗上一个锯齿形叶片上的某一齿槽顶点到相邻一个锯齿形叶片的外端点的连线与水平面的夹角Hd二者间满足下述关系：φ≥Hd/2。实验表明，百叶窗的锯齿形叶片按此关系式进行结构设置可以避免照射到处于贴近齿槽背光面的旋转叶片上的阳光不受控制地反射到室内。

作为优选，锯齿形叶片底部最外端转动连接有可翻转紧贴相邻齿槽底部的遮光叶片。遮光叶片在低太阳高度角的情况下展开往下翻，可将产生眩光的那部分直射阳光阻挡在室外。

作为优选，同一个多齿槽的锯齿形叶片上，各齿槽的槽高及槽宽均相等，或槽高、槽宽两项的其中之一均相等。同一个多齿槽的锯齿形叶片上各齿槽的槽高及槽宽均相等，这样每个齿槽及其旋转叶片对光线吸收及反射的能力相同，如需调整室内光量，可以通过旋转叶片对各齿槽的遮挡或开启较为均匀地进行光量增减。若各齿槽槽高、槽宽不尽相等，各齿槽及其旋转叶片对光线的吸收及反射能力有所差异，使用者可按个人喜好进行程度不同的光量增减。

作为另选，同一个多齿槽的锯齿形叶片上，各齿槽的槽高及槽宽均存在尺寸差。各齿槽槽高、槽宽都不相等，各齿槽及其旋转叶片对光线的吸收及反射能力各不相同，使用者可按个人喜好进行程度不同的光量增减。

作为优选，齿槽内壁背光面及旋转叶片表面均为平面。表面加工成平面的旋转叶片在将阳光反射入室时，光线传播严格遵守光反射定律，光线传播的方向性较强，扩散范围较小，便于有针对性的加强局部方位的用光。

作为另选，齿槽内壁背光面及旋转叶片表面均为弧面或锯齿形曲面。表面加工成平面的旋转叶片在将阳光反射入室时，光线扩散面较大，有利于室内大范围空间内进行均匀光分布。

作为优选，各锯齿形叶片分别整体封闭于一集热箱体中，集热箱体内设有流体介质，集热箱体上设有流体输入口及流体输出口，集热箱体包括箱壳和玻璃盖板，玻璃盖板固设于锯齿形叶片顶部，箱壳固设于锯齿形叶片底部及侧面，箱壳和玻璃盖板配合连接，箱壳外表面覆盖有保温涂层。本发明中，光线照射到齿槽内壁迎光面后少有光线逃逸出，光能在齿槽中基本转换成热能，这些热能若能收集利用将为本发明赋予节能环保的功效。玻璃盖板和覆有保温涂层的箱壳所构成的封闭集热箱体中可以减缓热能散失，若在集热箱体中储存空气或水等流体，流体被加热后可做些简单利用，如把流体输入口及流体输出口在室内错落布置，集热箱体中通以循环空气，在冬天热空气排出后给室内加温。

作为优选，箱壳呈长方体形状。长方体箱壳形状规则，加工方便。

作为另选，箱壳的底面箱壳壁的横断面呈与锯齿形叶片适配的锯齿状。这样箱壳形状与锯齿形叶片大致吻合，可提高空间利用率。

本发明的有益效果是：

简化锯齿形百叶片的调整控制过程。本发明中旋转叶片的功能较为单一，只用于控制进入室内的光量，而无需考虑如何用来将外来光线反射回去，因此不必为跟踪太阳的位置而频繁调整，相应地，用于控制旋转叶片动作的工作机构的工作过程可以大大得到简化，不仅控制程序的复杂性明显降低，机构机件的磨损程度也可明显减轻。

节能环保。在本发明的使用过程中，人们所不希望进入室内的光线会被消化在齿槽内而不会重新返回室外，减少了光污染，而光能在齿槽内转换成热能后也未被浪费，而是被收集并加以利用，因此本发明符合当下人们对绿色低碳生活方式的诉求。

附图说明

图1为多片组合式锯齿形百叶片横截面几何构造图；

图2为带遮光叶片的多片组合式锯齿形百叶片横截面几何构造图；

图3为具有单齿槽的多片锯齿形百叶片；

图4为具有等宽等高双齿槽的多片组合式锯齿形百叶片；

图5为具有等宽不等高双齿槽的多片组合式锯齿形百叶片；

图6为具有等宽等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片；

图7为具有不等宽不等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片；

图8为具有等宽等高四齿槽的多片组合式锯齿形百叶片；

图9为由具有等宽等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片组成的遮阳导光系统的三种遮阳导光效果；

图10为具有等宽等高三齿槽且旋转叶片和齿槽背光面为曲面的多片组合式锯齿形百叶片；

图11为具有等宽等高三齿槽且旋转叶片和齿槽背光面为锯齿形的多片组合式锯齿形百叶片；

图12为由具有等宽不等高双齿槽的多片组合式锯齿形百叶片与箱壳5组成的集热板；

图13为由具有等宽等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片结合与箱壳5组成的集热板；

图14为由具有不等宽不等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片与箱壳5组成的集热板；

图15为由具有等宽不等高双齿槽的多片组合式锯齿形百叶片与箱壳5组成的集热板；

图16为由具有等宽等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片与箱壳5组成的集热板；

图17为由具有不等宽不等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片与箱壳5组成的集热板。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

图1显示了一种用于百叶窗上的多片组合式锯齿形百叶片沿宽度方向的横截面几何构造，该多片组合式锯齿形百叶片包括锯齿形叶片1，锯齿形叶片1沿宽度方向的横截面呈锯齿形，锯齿形叶片1上均布有三个齿槽7，每个齿槽7中设有一片旋转叶片，分别为第一旋转叶片21，第二旋转叶片22和第三旋转叶片23，每片旋转叶片均可以单独旋转，旋转叶片为一平板，其上下表面均为光滑面且迎光面为镜面。锯齿形叶片1为水平安置且固定不动，旋转叶片为可转动叶片，旋转叶片一端转动连接在齿槽7内壁背光面的顶点，旋转叶片的另一端为自由端，旋转叶片自由端可沿齿槽7内壁迎光面上下摆动。各齿槽7的宽度L1、L2、L3相等，齿槽的高度h1、h2、h3也相等，旋转叶片2可根据直射阳光的太阳高度角H情况绕锯齿形叶片1的齿槽顶点i在对应的齿槽7内旋转以调整光线导入角度将阳光导入室内。锯齿形叶片1齿槽的迎光面112为弧面，背光面122为平面，迎光面112被加工成漫反射面。锯齿形叶片1的外端点a和里端点c的连线的水平距离为叶片宽度L，齿槽7高度为h，相邻两锯齿形叶片1之间的节距为D，节距为D即是相邻两锯齿形叶片1最外侧端点a、a’的间距，L、h、D这几项参数与百叶窗透明度Γ间存在如下关系：Γ=1-h/D。为了避免照射到处于贴近齿槽背光面122的旋转叶片上的阳光不受控制地反射到室内，齿槽的背光面122与齿槽顶点i和齿槽顶点j之间的连线的夹角φ满足关系：φ≥Hd/2，其中Hd是自锯齿形叶片1的某一齿槽顶点i引一条与一相邻锯齿形叶片1’的外端点a’的连线与水平面的夹角。图9显示了由具有等宽等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片1组成的遮阳导光系统在太阳高度角H=40°时的三种遮阳导光效果，其中图9a显示了全遮阳的效果，所有旋转叶片21、22、23与齿槽背光面121、122、123贴近，所有直射阳光照射到齿槽迎光面111、112、113上，从而达到遮阳效果，图9b显示了锯齿形叶片的部分遮阳、部分导光的效果，旋转叶片21与齿槽背光面121贴近，旋转叶片22、23旋转至接近水平状态，照射至齿槽迎光面111的直射阳光被阻挡，照射至旋转叶片22、23的直射阳光被导入室内，图9c显示了全导光的效果，所有旋转叶片21、22、23旋转至接近水平状态，照射至旋转叶片21、22、23的所有直射阳光被旋转叶片21、22、23导入室内。

实施例2：

    图2显示了带遮光叶片3的多片组合式锯齿形百叶片组成的遮阳导光系统，遮光叶片3为一平板或曲面板，其一端为自由端，另一端与锯齿形叶片1的一个齿槽底m’转动连接并可贴紧在相邻齿槽底部，遮光叶片3在低太阳高度角的情况下展开往下翻，将产生眩光的那部分直射阳光阻挡在室外。本实施例中每个锯齿形叶片1也带三个旋转叶片2。其余同实施例1。

实施例3：

    图3为具有单齿槽、单旋转叶片2的多片锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例4：

    图4为具有等宽等高双齿槽的多片组合式锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例5：

    图5为具有等宽不等高双齿槽的多片组合式锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例6：

    图6为具有等宽等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例7：

    图7为具有不等宽不等高三齿槽的多片组合式锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例8：

    图8为具有等宽等高四齿槽的多片组合式锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例9：

图10显示了具有等宽等高三齿槽且旋转镜面叶片和齿槽背光面为曲面的多片组合式锯齿形百叶片，旋转叶片沿宽度方向的横截面呈弧形的曲面板。其余同实施例1。

实施例10：

     图11显示了具有等宽等高三齿槽且旋转镜面叶片和齿槽背光面为锯齿形的多片组合式锯齿形百叶片。其余同实施例1。

实施例11：

     如图13所示，各锯齿形叶片1分别整体封闭于一集热箱体中，迎光面112上涂有吸光涂层。集热箱体内设有通以循环空气。集热箱体上设有流体输入口及流体输出口，流体输入口及流体输出口在室内错落布置。集热箱体包括箱壳5和玻璃盖板4，玻璃盖板4固设于锯齿形叶片1顶部，箱壳5固设于锯齿形叶片1底部及侧面，箱壳5和玻璃盖板4配合连接，箱壳5外表面覆盖有保温涂层。其余同实施例1。

实施例12：

    如图12所示，锯齿形叶片1上有两个齿槽7，两齿槽7等宽不等高，箱壳5的侧面倾斜，与齿槽7内壁背光面倾斜度适应，箱壳5的底面也倾斜，与两齿槽7槽底位置高度适应。其余同实施例11。

实施例13：

   如图14所示，锯齿形叶片1上有三个齿槽7，三齿槽7不等宽不等高，箱壳5的侧面倾斜，与齿槽7内壁背光面倾斜度适应，箱壳5的底面也倾斜，与两齿槽7槽底位置高度适应。其余同实施例11。

实施例14：

    如图15所示，锯齿形叶片1上有两个齿槽7，两齿槽7等宽不等高，箱壳5的底面箱壳壁的横断面呈与锯齿形叶片1适配的锯齿状。其余同实施例11。

实施例15：

    如图16所示，锯齿形叶片1上有三个齿槽7，三齿槽7等宽等高，箱壳5的底面箱壳壁的横断面呈与锯齿形叶片1适配的锯齿状。其余同实施例11。

实施例16：

    如图17所示，锯齿形叶片1上有三个齿槽7，三齿槽7不等宽不等高，箱壳5的底面箱壳壁的横断面呈与锯齿形叶片1适配的锯齿状。其余同实施例11。

Claims (10)

1.多片组合式锯齿形百叶片，设于百叶窗上，其特征是包括锯齿形叶片（1）和至少一片旋转叶片，旋转叶片的迎光面为镜面，锯齿形叶片（1）上设有至少一个齿槽（7），旋转叶片一端转动连接在齿槽（7）内壁背光面的顶部，旋转叶片自由端可沿齿槽（7）内壁迎光面上下摆动。

2.根据权利要求1所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是齿槽（7）开口两侧顶点连线与齿槽（7）背光面的夹角φ，以及所述百叶窗上一个锯齿形叶片（1）上的某一齿槽顶点到相邻一个锯齿形叶片（1）的外端点的连线与水平面的夹角Hd二者间满足下述关系：φ≥Hd/2。

3.根据权利要求1所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是锯齿形叶片（1）底部最外端转动连接有可翻转紧贴相邻齿槽（7）底部的遮光叶片（3）。

4.根据权利要求1所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是同一个多齿槽的锯齿形叶片（1）上，各齿槽（7）的槽高及槽宽均相等，或槽高、槽宽两项的其中之一均相等。

5.根据权利要求1所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是同一个多齿槽的锯齿形叶片（1）上，各齿槽（7）的槽高及槽宽均存在尺寸差。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是齿槽（7）内壁背光面及旋转叶片表面均为平面。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是齿槽（7）内壁背光面及旋转叶片表面均为弧面或锯齿形曲面。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是各锯齿形叶片（1）分别整体封闭于一集热箱体中，集热箱体内设有流体介质，集热箱体上设有流体输入口及流体输出口，集热箱体包括箱壳（5）和玻璃盖板（4），玻璃盖板（4）固设于锯齿形叶片（1）顶部，箱壳（5）固设于锯齿形叶片（1）底部及侧面，箱壳（5）和玻璃盖板（4）配合连接，箱壳（5）外表面覆盖有保温涂层。

9.根据权利要求8中所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是箱壳（5）呈长方体形状。

10.根据权利要求8中所述的多片组合式锯齿形百叶片，其特征是箱壳（5）的底面箱壳壁的横断面呈与锯齿形叶片（1）适配的锯齿状。