CN113757613A - 一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，包括墙体、采光板、光伏板、PC反光镜片和光敏传感器，所述墙体的侧面开设有窗口，且墙体的内侧安装有电动推杆，所述采光板的上表面嵌入安装有第三气囊，所述光伏板的中间位置轴连接有转轴，所述采光板的端头螺栓固定安装有光敏传感器。该基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置可以通过物联网技术控制进行实时角度调节，且可以利用阳光照射的热量改变PC反光镜片的曲度，使得PC反光镜片可以对光线进行有效的漫反射，从而扩大了光线入室的角度范围，同时可以在使用过程利用PC反光镜片的形变驱动清扫机构对PC反光镜片和光伏板表面进行自动清洁，实用性较强。

Description

一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置

技术领域

本发明涉及节能建筑技术领域，具体为一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置。

背景技术

随着建筑建造业的不断发展，人们对建筑的建造要求也越来越高，随着建筑密度的增加，导致楼层之间的存在遮光的现象，使得室内不能很好照射阳光，导致室内湿气增加，同时也会导致部分建筑内部需要长时间开灯照明，使得照明用电在建筑用电中的占比越来越多，随着人们环保节能意识的增强，节能建筑也随之兴起，而自然采光装置是节能建筑中不可缺少的一部分，通过自然采光装置可以将室外的阳光采集入室，从而在白天为室内提供照明，从而减少室内的电器照明时间，有效节约室内用电，达到环保节能的目的，但是现有的节能建筑用自然采光装置仍然存在着一些不足，比如：

1、现有的节能建筑用自然采光装置大多采用普通的镜面结构对室外阳光进行简单的反射，而且平面结构的普通镜面只可对光线进行固定角度的反射，导致光线入室的角度固定，且照射范围有效，降低了装置的采光效果，存在着一定的使用缺陷；

2、由于节能建筑用自然采光装置一般需要安装在室外来实现对阳光的采集，但是节能建筑用自然采光装置长期在室外作业时其表面容易附着灰尘，但是现有的节能建筑用自然采光装置不便在使用过程中对其表面进行自动清洁，从而会影响其对光线的反射效果，降低了装置的实用性。

所以我们提出了一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上节能建筑用自然采光装置对光线的反射角度有效和不便自动对其外侧的灰尘杂质进行清理的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，包括墙体、采光板、光伏板、PC反光镜片和光敏传感器，所述墙体的侧面开设有窗口，且墙体的内侧安装有电动推杆，并且电动推杆的上端固定连接有活动块，所述墙体的外侧螺栓固定有第一轴杆，且第一轴杆的外侧活动连接有采光板，并且采光板的下表面开设有容置槽，所述容置槽的内侧通过第二轴杆连接有光伏板，且第二轴杆和第一轴杆两者的外侧均设置有挤压块，所述采光板的上表面设置有PC反光镜片，且PC反光镜片的端头下表面设置有滑块，并且采光板的上表面开设有滑槽，所述滑槽的内侧设置有第二气囊，所述采光板的上表面嵌入安装有第三气囊，所述光伏板的中间位置轴连接有转轴，且转轴的外侧设置有清洁刷，所述采光板的端头螺栓固定安装有光敏传感器。

优选的，所述采光板的端头与活动块之间铰接有铰接杆，且活动块与墙体构成限位滑动结构，并且采光板与第一轴杆构成旋转结构。

优选的，所述采光板的左右两端靠近第一轴杆和第二轴杆的位置均开设有暗槽，且暗槽的内侧设置有第一气囊，并且相邻第一气囊之间连通有第一输气管，同时第一气囊与挤压块相互贴合。

优选的，所述光伏板与第二轴杆为一体化结构，且第二轴杆与采光板之间连接有第一扭力弹簧，并且光伏板与容置槽凹凸配合。

优选的，所述PC反光镜片的下表面贴合于第三气囊，且第三气囊与第二气囊之间连接有第二输气管，并且第三气囊的弹性收缩力小于第二气囊的弹性收缩力。

优选的，所述第二气囊与滑块相贴合，且滑块与滑槽构成限位滑动结构，并且滑块与PC反光镜片为一体化结构，同时PC反光镜片呈矩形结构。

优选的，所述第三气囊的外侧设置有磁块，且磁块对应粘接于采光板的上表面和PC反光镜片的下表面，并且上下对应的磁块的磁极相反。

优选的，所述转轴与光伏板之间连接有第二扭力弹簧，且转轴通过第二扭力弹簧与光伏板构成弹性旋转结构，并且第二扭力弹簧的弹力小于PC反光镜片的弹力，同时转轴与PC反光镜片之间连接有拉绳。

优选的，所述清洁刷等角度分布于转轴的外侧，且清洁刷呈弧形结构，并且清洁刷的下表面贴合于光伏板的表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置可以通过物联网技术控制进行实时角度调节，且可以利用阳光照射的热量改变PC反光镜片的曲度，使得PC反光镜片可以对光线进行有效的漫反射，从而扩大了光线入室的角度范围，同时可以在使用过程利用PC反光镜片的形变驱动清扫机构对PC反光镜片和光伏板表面进行自动清洁，实用性较强；

1、设置有电动推杆、采光板和光伏板，通过光敏传感器的信息采集，可以通过物联网控制电动推杆带动活动块进行移动，从而可以对采光板的旋转角度进行调节，使得采光板可以将不同照射角度的阳光反射入室，实现室内的自然采光，同时采光板旋转过程中会将折叠状态的光伏板自动展开，使得光伏板可以进行光转换，从而在夜晚为建筑照明提供电能；

2、设置有PC反光镜片、第二气囊和第三气囊，通过PC反光镜片对阳光的反射，使得PC反光镜片自身温度升高，从而可以将热量有效传导给其下表面贴合的第三气囊，使得第三气囊内部气体膨胀并进入第二气囊，使得第二气囊发生膨胀，从而使得第二气囊推动PC反光镜片发现形变，当PC反光镜片的弹力大于磁块的磁力时，PC反光镜片会瞬间弹起形成供状结构，从而可以将其表面的灰尘等自动抖落，同时供状结构的PC反光镜片可以对光线进行漫反射，有效扩大了装置对阳光的反射范围，提高了装置的采光效果；

3、设置有清洁刷，通过PC反光镜片的形拱起，可以使得PC反光镜片通过拉绳拉动清洁刷进行弹性旋转，使得清洁刷可以对光伏板的表面进行自动清洁，避免光伏板表面附着灰尘杂质而影响其光电转换率，提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本发明收纳时主剖视结构示意图；

图2为本发明使用时主视结构示意图；

图3为本发明采光板俯视结构示意图；

图4为本发明采光板主剖视结构示意图；

图5为本发明图4中A处放大结构示意图；

图6为本发明第二轴杆安装结构示意图；

图7为本发明光伏板俯视结构示意图。

图中：1、墙体；2、窗口；3、电动推杆；4、活动块；5、第一轴杆；6、采光板；7、铰接杆；8、容置槽；9、第二轴杆；901、第一扭力弹簧；10、光伏板；11、挤压块；12、暗槽；1201、第一气囊；1202、第一输气管；13、PC反光镜片；14、滑块；15、滑槽；16、第二气囊；17、第三气囊；18、第二输气管；19、磁块；20、转轴；21、第二扭力弹簧；22、清洁刷；23、拉绳；24、光敏传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，包括墙体1、窗口2、电动推杆3、活动块4、第一轴杆5、采光板6、铰接杆7、容置槽8、第二轴杆9、第一扭力弹簧901、光伏板10、挤压块11、暗槽12、第一气囊1201、第一输气管1202、PC反光镜片13、滑块14、滑槽15、第二气囊16、第三气囊17、第二输气管18、磁块19、转轴20、第二扭力弹簧21、清洁刷22、拉绳23和光敏传感器24，墙体1的侧面开设有窗口2，且墙体1的内侧安装有电动推杆3，并且电动推杆3的上端固定连接有活动块4，墙体1的外侧螺栓固定有第一轴杆5，且第一轴杆5的外侧活动连接有采光板6，并且采光板6的下表面开设有容置槽8，容置槽8的内侧通过第二轴杆9连接有光伏板10，且第二轴杆9和第一轴杆5两者的外侧均设置有挤压块11，采光板6的上表面设置有PC反光镜片13，且PC反光镜片13的端头下表面设置有滑块14，并且采光板6的上表面开设有滑槽15，滑槽15的内侧设置有第二气囊16，采光板6的上表面嵌入安装有第三气囊17，光伏板10的中间位置轴连接有转轴20，且转轴20的外侧设置有清洁刷22，采光板6的端头螺栓固定安装有光敏传感器24；

采光板6的端头与活动块4之间铰接有铰接杆7，且活动块4与墙体1构成限位滑动结构，并且采光板6与第一轴杆5构成旋转结构，通过控制电动推杆3推动活动块4进行位置调节，可以使得活动块4通过铰接杆7推动采光板6进行旋转调节，从而使得采光板6外侧的PC反光镜片13对不同照射角度的阳光进行漫反射，使得光线可以通过窗口2反射入室，从而实现对自然光的采集；

采光板6的左右两端靠近第一轴杆5和第二轴杆9的位置均开设有暗槽12，且暗槽12的内侧设置有第一气囊1201，并且相邻第一气囊1201之间连通有第一输气管1202，同时第一气囊1201与挤压块11相互贴合，通过采光板6的旋转，可以使得第一轴杆5外侧的挤压块11挤压第一气囊1201，使得靠近第一轴杆5的第一气囊1201中的气体受压进入靠近第二轴杆9的第一气囊1201中，从而使得第一气囊1201推动第二轴杆9外侧的挤压块11，从而使得第二轴杆9可以进行旋转，从而带动光伏板10自动展开，使得对太阳能的利用，并在夜晚为建筑提供照明电能；

光伏板10与第二轴杆9为一体化结构，且第二轴杆9与采光板6之间连接有第一扭力弹簧901，并且光伏板10与容置槽8凹凸配合，通过第一扭力弹簧901的弹力作用，可以使得装置使用完成后光伏板10可以自动收入容置槽8中，从而减小装置的整体占用空间，避免影响建筑的外形美观性；

PC反光镜片13的下表面贴合于第三气囊17，且第三气囊17与第二气囊16之间连接有第二输气管18，并且第三气囊17的弹性收缩力小于第二气囊16的弹性收缩力，通过PC反光镜片13在阳光下的照射，可以使得PC反光镜片13迅速吸热并传导给第三气囊17，使得第三气囊17内部的气体发生膨胀，使得部分气体可以进入第二气囊16，使得第二气囊16发生弹性膨胀；

第二气囊16与滑块14相贴合，且滑块14与滑槽15构成限位滑动结构，并且滑块14与PC反光镜片13为一体化结构，同时PC反光镜片13呈矩形结构，通过第二气囊16的膨胀，可以使得第二气囊16推动滑块14进行移动，从而使得滑块14改变PC反光镜片13两者之间的距离，使得PC反光镜片13自动发生形变，弯曲后的PC反光镜片13可以有效提高光线的反射范围，提高了装置的采光效果；

第三气囊17的外侧设置有磁块19，且磁块19对应粘接于采光板6的上表面和PC反光镜片13的下表面，并且上下对应的磁块19的磁极相反，通过PC反光镜片13的弯曲形变，其弹性逐渐变大，当PC反光镜片13的弹力大于磁块19的磁力时，相互吸附的磁块19会瞬间分离，使得PC反光镜片13弹变为拱形结构，使得PC反光镜片13可以自动将其表面的灰尘抖落，避免影响PC反光镜片13对光线的反射效果；

转轴20与光伏板10之间连接有第二扭力弹簧21，且转轴20通过第二扭力弹簧21与光伏板10构成弹性旋转结构，并且第二扭力弹簧21的弹力小于PC反光镜片13的弹力，同时转轴20与PC反光镜片13之间连接有拉绳23，通过PC反光镜片13的弹性形变，可以使得PC反光镜片13通过拉绳23拉动转轴20自动进行弹性旋转；

清洁刷22等角度分布于转轴20的外侧，且清洁刷22呈弧形结构，并且清洁刷22的下表面贴合于光伏板10的表面，通过转轴20的旋转，使得转轴20可以带动清洁刷22贴合于光伏板10的表面进行弹性旋转，从而可以对光伏板10的表面进行自动清洁，确保了光伏板10的光电转换效率。

工作原理：在使用该基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置时，首先，如图1-2和图6所示，将装置安装于墙体1的外侧，通过光敏传感器24可以对外界光线进行检测，通过物联网技术控制电动推杆3推动活动块4进行位置调节，此时活动块4会通过铰接杆7带动采光板6进行旋转调节，使得采光板6上表面的PC反光镜片13可以将室外光线反射向室内，从而初步完成自然光的采集，随着采光板6的旋转，使得第一轴杆5外侧的挤压块11会沿暗槽12滑动并挤压第一气囊1201，使得第一气囊1201中的气体通过第一输气管1202进入采光板6另一端内部的第一气囊1201，使得另一端中的第一气囊1201发生弹性膨胀，此时膨胀后的第一气囊1201会推动第二轴杆9外侧的挤压块11，从而使得第二轴杆9带动光伏板10进行同步旋转、展开，使得光伏板10进行光电转换；

如图2-5所示，随着PC反光镜片13不断受阳光照射，使得其表面温度快速升高，使得PC反光镜片13可以将其内部热量传导给第三气囊17，使得第三气囊17内部气体受热膨胀，膨胀后的气体会通过第二输气管18进入第二气囊16中，从而使得第二气囊16发生弹性形变，膨胀后的第二气囊16会推动PC反光镜片13两端的滑块14沿滑槽15滑动，使得PC反光镜片13发生弹性形变，当PC反光镜片13的弹力大于磁块19的磁力时，上下对应的两组磁块19会瞬间分离，从而使得PC反光镜片13的中间位置形变、拱起，此时PC反光镜片13整体呈弧形结构，使得PC反光镜片13可以对光线进行漫反射，此时可以有效提高PC反光镜片13对光线的反射角度范围，同时PC反光镜片13弹起过程中可以将其表面的灰尘等杂质抖落，避免影响其自身反光率，从而提高了装置的光线采集效果；

如图2-5和图7所示，当PC反光镜片13弹起时，其会通过拉绳23拉动转轴20进行弹性旋转，使得转轴20可以带动清洁刷22贴合于光伏板10的表面进行同步旋转，此时清洁刷22可以对光伏板10的表面进行自动清理，避免光伏板10的表面堆积灰尘而影响其光电转换率，使用结束后，可以控制电动推杆3拉动采光板6和光伏板10进行折叠收纳，从而完成一系列工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，包括墙体(1)、采光板(6)、光伏板(10)、PC反光镜片(13)和光敏传感器(24)，其特征在于：所述墙体(1)的侧面开设有窗口(2)，且墙体(1)的内侧安装有电动推杆(3)，并且电动推杆(3)的上端固定连接有活动块(4)，所述墙体(1)的外侧螺栓固定有第一轴杆(5)，且第一轴杆(5)的外侧活动连接有采光板(6)，并且采光板(6)的下表面开设有容置槽(8)，所述容置槽(8)的内侧通过第二轴杆(9)连接有光伏板(10)，且第二轴杆(9)和第一轴杆(5)两者的外侧均设置有挤压块(11)，所述采光板(6)的上表面设置有PC反光镜片(13)，且PC反光镜片(13)的端头下表面设置有滑块(14)，并且采光板(6)的上表面开设有滑槽(15)，所述滑槽(15)的内侧设置有第二气囊(16)，所述采光板(6)的上表面嵌入安装有第三气囊(17)，所述光伏板(10)的中间位置轴连接有转轴(20)，且转轴(20)的外侧设置有清洁刷(22)，所述采光板(6)的端头螺栓固定安装有光敏传感器(24)。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述采光板(6)的端头与活动块(4)之间铰接有铰接杆(7)，且活动块(4)与墙体(1)构成限位滑动结构，并且采光板(6)与第一轴杆(5)构成旋转结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述采光板(6)的左右两端靠近第一轴杆(5)和第二轴杆(9)的位置均开设有暗槽(12)，且暗槽(12)的内侧设置有第一气囊(1201)，并且相邻第一气囊(1201)之间连通有第一输气管(1202)，同时第一气囊(1201)与挤压块(11)相互贴合。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述光伏板(10)与第二轴杆(9)为一体化结构，且第二轴杆(9)与采光板(6)之间连接有第一扭力弹簧(901)，并且光伏板(10)与容置槽(8)凹凸配合。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述PC反光镜片(13)的下表面贴合于第三气囊(17)，且第三气囊(17)与第二气囊(16)之间连接有第二输气管(18)，并且第三气囊(17)的弹性收缩力小于第二气囊(16)的弹性收缩力。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述第二气囊(16)与滑块(14)相贴合，且滑块(14)与滑槽(15)构成限位滑动结构，并且滑块(14)与PC反光镜片(13)为一体化结构，同时PC反光镜片(13)呈矩形结构。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述第三气囊(17)的外侧设置有磁块(19)，且磁块(19)对应粘接于采光板(6)的上表面和PC反光镜片(13)的下表面，并且上下对应的磁块(19)的磁极相反。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述转轴(20)与光伏板(10)之间连接有第二扭力弹簧(21)，且转轴(20)通过第二扭力弹簧(21)与光伏板(10)构成弹性旋转结构，并且第二扭力弹簧(21)的弹力小于PC反光镜片(13)的弹力，同时转轴(20)与PC反光镜片(13)之间连接有拉绳(23)。

9.根据权利要求8所述的一种基于物联网控制的节能建筑用自然采光装置，其特征在于：所述清洁刷(22)等角度分布于转轴(20)的外侧，且清洁刷(22)呈弧形结构，并且清洁刷(22)的下表面贴合于光伏板(10)的表面。

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