CN115095830A - 建筑采光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑采光装置，属于采光技术领域，以解决现有的建筑采光装置上的采光玻璃罩长时间使用透光性不好而影响采光效果的问题。本发明的一种建筑采光装置包括：安装台、采光罩、除尘装置、除霜装置、采集装置和控制器；采光罩可转动设置在安装台的上方；除尘装置可活动设置在安装台上，并在安装台上具有第一位置和第二位置；采集装置用于采集采光罩内外的光照强度及采光罩内的温度；当外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且采光罩内的温度小于或等于预设温度时，除霜装置对所述采光罩进行除霜。本发明根据采光罩内外的光照强度及其内的温度进行除霜和除尘，保证采光罩的透光性，提高采光率。

Description

建筑采光装置

技术领域

本发明涉及采光技术领域，具体涉及一种建筑采光装置。

背景技术

高层建筑是指高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24m的其他非单层民用建筑，高层建筑林立，是现代城市的发展趋势，高层建筑群的采光就是成了设计规划必须考虑的因素，高层建筑群的低楼层阳光照射时间段，特别是北方地区，冬季采光显得尤其重要，所以就需要用到采光装置。

现有技术中公开了一种管道日光照明装置，包括捕捉前端采光罩、传输管、漫射器。其可根据日光入射角度的不同而捕获适量的阳光。该采光罩能够捕捉早上和下午的低角度阳光，改变低角度的光线方向，使其进入管道中，有效延长一天的日照时间，同时会屏蔽超强、炽热的光线，仅留下舒适的照明光，从而使太阳能辐射大大减少，光照变得柔和，在任何季节都可拥有均衡的自然照明。

现有技术中类似的采光装置存在如下的缺点：不方便对玻璃罩外壁的灰尘进行清洁，玻璃罩在长时间的使用后，表面容易布满灰尘，通过雨水的冲刷可以进行清洁，但清洁效果不理想。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的建筑采光装置上的采光玻璃罩长时间使用透光性不好而影响采光效果的问题。

该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种建筑采光装置，包括：

安装台；

采光罩，可转动设置在所述安装台的上方；

除尘装置，可活动设置在所述安装台上，并在所述安装台上具有第一位置和第二位置；

除霜装置，设置在所述采光罩内，用于对所述采光罩进行除霜；

采集装置，用于采集所述采光罩内外的光照强度及采光罩内的温度；

控制器，与所述采集装置通讯连接，用于接收所述采集装置所采集的信息，所述控制器基于所接收的信息可选择地控制采光罩转动、除尘装置除尘及除霜装置除霜；

当外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且所述采光罩内的温度小于或等于预设温度时，所述控制器控制所述除尘装置移动至第二位置，所述除尘装置与所述采光罩分离，所述除霜装置对所述采光罩进行除霜；

当外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且所述采光罩内的温度大于预设温度，所述控制器控制所述除尘装置移动至第一位置，所述除尘装置与采光罩贴靠在一起，并对所述采光罩进行除尘。

根据本发明的一种建筑采光装置，本发明根据外部环境光照与采光罩内光照强度的差值判断采光罩的透光性，当外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值时，说明照射到采光罩内的光较少，需要对采光罩进行清洁使其保持较好的透光性，此时采光罩可能存在结霜或外表面灰尘较多的问题，需要根据采光罩内的温度判断采光罩是否存在结霜或灰尘较多，当温度低于预设温度时，存在结霜的问题，需要通过除霜装置对采光罩进行化霜；当不存在结霜时再对采光罩外表面进行除尘清洁。当进行化霜时，毛刷处于第二位置不与采光罩接触；当除尘时，毛刷与采光罩接触。通过上述控制方法，可以提供使采光罩保持较好的透光性，进而保证建筑采光装置的采光效果。

另外，根据本发明的一种建筑采光装置及其控制方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述采集装置包括温度传感器、第一光传感器、第二光传感器；所述第一光传感器、所述第二光传感器和所述温度传感器分别与所述控制器通讯连接；温度传感器位于所述采光罩内，用于采集所述采光罩内的温度并发送给所述控制器；所述采光罩外侧设有第一光传感器，所述第一光传感器位于所述采光镜一侧，用于采集外部环境光照强度并发送给所述控制器；第二光传感器位于采光罩内，用于采集采光罩内光照强度并发送给所述控制器。

在本发明的一些实施例中，所述除尘装置包括毛刷，可活动设置在所述安装台上，所述毛刷在所述安装台上具有第一位置和第二位置。

在本发明的一些实施例中，所述毛刷包括毛刷安装部以及设于所述毛刷安装部上的刷毛，所述除尘装置还包括摆动支架、弹性部件和第一电机；所述毛刷安装部通过弹性部件与所述摆动支架弹性连接，所述第一电机与所述摆动支架传动连接，所述控制器控制所述第一电机转动，以通过所述摆动支架驱动所述毛刷切换至所述第一位置和所述第二位置中的任一位置；

所述毛刷在所述第一位置时，所述弹性部件受压缩使所述毛刷挤压在所述采光罩外表面；

所述毛刷由所述第一位置切换至所述第二位置过程中，所述毛刷朝着远离所述摆动支架方向移动。

在本发明的一些实施例中，所述弹性部件为弹簧，所述毛刷安装部通过多个导向杆与所述摆动支架可滑动连接，且所述毛刷安装部可向靠近或远离所述摆动支架的方向移动，每个所述导向杆套设有所述弹簧，且所述弹簧两端抵靠在所述毛刷安装部和所述摆动支架上。

在本发明的一些实施例中，所述除霜装置包括加热装置，所述加热装置设置在所述毛刷安装部或采光罩内。

在本发明的一些实施例中，所述建筑采光装置还包括采光镜、反光镜和扩散镜；所述采光镜和所述反光镜均设置在所述采光罩内，所述扩散镜设置在所述采光罩的罩口位置，所述采光镜和所述反光镜位于所述扩散镜的上方，经过所述采光镜的光一部分通过扩散镜射出，另一部分光反射到所述反光镜后反射回所述扩散镜射出。

在本发明的一些实施例中，所述建筑采光装置还包括主导光管和漫射器；所述主导光管位于所述扩散镜的下方并与所述安装台固定连接，所述主导光管的出光端设有漫射器。

在本发明的一些实施例中，所述采光罩包括多个多边形的透光片相互连接构造所形成的罩体，所述采光罩底部的外侧设有反光板，所述反光板用于将外部环境光线反射到所述采光罩内。

在本发明的一些实施例中，所述建筑采光装置还包括安装座、齿轮和第二电机，所述采光罩的底部与所述安装座固定连接，所述安装座可转动设置在所述安装台上，所述安装座固定套设有外齿圈，所述安装台设有可转动的齿轮，所述齿轮与所述外齿圈啮合，所述齿轮通过所述第二电机驱动，所述控制器控制所述第二电机转动，以调整所述采光罩的转动角度。

本发明的第二方面提出了第一方面所述一种建筑采光装置的控制方法，包括：

获取外部环境的光照强度、采光罩内光照强度及温度；

根据所述外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且所述采光罩内的温度小于或等于预设温度，控制加热所述采光罩用于将所述采光罩外表面的霜化掉；

根据所述外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且所述采光罩内的温度大于预设温度，控制所述毛刷移动至第一位置，并控制所述采光罩转动时对采光罩外表面进行除尘，直至当前所述外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差小于预设值控制所述毛刷移动至第二位置。

根据本发明的一种建筑采光装置的控制方法，本发明根据外部环境光照与采光罩内光照强度的差值判断采光罩的透光性，当外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值时，说明照射到采光罩内的光较少，可能存在采光罩结霜或者采光罩外表面灰尘较多的问题，需要根据采光罩内的温度判断采光罩是否存在结霜或灰尘较多，当不存在结霜时再对采光罩外表面进行清洁，可避免除尘的误判断，通过上述控制方法，可以提供使采光罩保持较好的透光性，进而保证建筑采光装置的采光效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了本发明建筑采光装置实施例的整体结构示意图；

图2示意性地示出了本发明建筑采光装置实施例的剖视图；

图3示意性地示出了本发明建筑采光装置实施例局部视图；

图4为图3的A处局部放大视图；

图5示意性地示出了本发明建筑采光装置实施例中毛刷与摆动支架连接的结构示意图；

图6示意性地示出了本发明建筑采光装置实施例中导向杆设置在摆动支架T形槽内的示意图；

图7示意性地示出了本发明建筑采光装置实施例中喷淋装置的管路图；

图8示意性地示出了本发明建筑采光装置控制方法实施例的流程图；

图9示意性地示出了本发明建筑采光装置的结构框图。

附图标记如下：

1、安装台；2、采光罩；3、毛刷；3a、毛刷安装部；3b、刷毛；5、摆动支架；6、弹性部件；7、第一电机；8、导向杆；9、采光镜；10、反光镜；11、扩散镜；12、主导光管；12a、活塞；13、漫射器；14、安装座；15、驱动机构；15a、齿轮；15b、第二电机；15c、外齿圈；16、第一光传感器；17、第二光传感器；18、控制器；19、分导光管；20、喷淋装置；201、第一盒体；202、第二盒体；203、第一喷淋管路；204、第二喷淋管路；205、第一喷头；206、第二喷头；207、第一阀门；208、第二阀门；209、第一水泵；210、第二水泵；21、反光板；22、温度传感器；23、加热装置。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

根据本发明的实施方式，提出了一种建筑采光装置，如图1-图3及图9所示，具体可包括安装台1、采光罩2、控制器18、采集装置、除尘装置和除霜装置；其中，采光罩2可转动设置在安装台1的上方；除尘装置可活动设置在安装台1上，并在安装台1上具有第一位置和第二位置；除霜装置设置在采光罩2内，用于对采光罩2进行除霜，采集装置用于采集采光罩内外的光照强度及采光罩内的温度；控制器18与采集装置通讯连接，用于接收采集装置所采集的信息，控制器18基于所接收的信息可选择地控制采光罩2转动、除尘装置除尘及除霜装置除霜，即控制器基于采光罩内外的光照强度、采光罩2内的温度可选择地控制采光罩转动、除尘装置除尘及除霜装置除霜，具体的，当外部环境的光照强度与采光罩2内的光照强度之差大于或等于预设值，且采光罩2内的温度小于或等于预设温度时，除尘装置移动至第二位置并与采光罩2分离，除霜装置对采光罩2进行除霜；当外部环境的光照强度与采光罩2内的光照强度之差大于或等于预设值，且采光罩2内的温度大于预设温度，除尘装置移动至第一位置与采光罩2贴靠在一起，并对采光罩进行除尘。

通过采光罩2外部光照强度和采光罩2内的光照强度采集，二者的差值大于或等于预设值，说明采光罩透光性较差，需要对采光罩进行清洁使其保持较好的透光性，以保证建筑采光装置的采光性能。具体的清洁过程可以为：先采集采光罩内的温度，判断采光罩内是否存在结霜的问题，如果存在，则进行除霜，如果不存在结霜问题，则利用除尘装置对采光罩2的外表面进行除尘，这样不仅可以保证采光罩具有较好的透光性，同时在采光罩表面清洁的过程中，可以避免结霜时除尘装置反复除尘的问题发生(除尘装置每次进行除尘并不能将霜除掉，采光罩2外的光照强度与其内的光照强度始终大于或等于预设值，会造成除尘装置反复动作)。

可以理解地是，本发明实施方式中采光罩2位于安装台1的上方指的是采光罩2与安装台1上表面平齐设置，以及采光罩2底部高于安装台1的上表面。

在一实施例中，除尘装置可包括毛刷3，毛刷3可活动设置在安装台上，毛刷3在安装台1上具有第一位置和第二位置。当然毛刷3也可以采用清洁条进行替代。

在一实施例中，除尘装置可包括毛刷3和支架，在安装台上设置一绕采光罩周向旋转的支架，支架上固定有毛刷，当采光罩2不转动时，支架绕着采光罩2旋转，实现采光罩2外表面的除尘，但这种方式有存在一定缺点，即使不进行除尘毛刷也始终与采光罩2外表面相贴，采光罩在工作时，会造成采光罩表面出现过早地划痕，使光线照射在采光罩上时出现漫反射而影响采光率。因此在本发明的优选实施方式中，毛刷可在第一位置和第二位置切换，通过采光罩的自转实现了除尘，同时也利于采光罩角度的调整，也简化结构，降低成本。

优选的，采光罩2可包括多个多边形的透光片相互连接构造所形成的罩体，使光线照射到采光罩2内时产生更多的平行光，减小光线传输过程中的损失。罩体可以为半球状，使罩体在转动任意角度均可以收集较多的阳光。例如，可以是多个六边形或其它任一多变形的透光片相互连接形成的半球状罩体。采光罩2可以为透明的玻璃或塑料等材质所制作形成的罩体。

本实施例采光罩2的构造并不限于上述所列举的结构，也可以设置成半球壳体(外表面为光滑的球面)等其它形状。

在一优选实施例中，如图3和图5所示，毛刷3包括刷毛3b和毛刷安装部3a，毛刷安装部3a上固定有刷毛3b，除尘装置还可包括摆动支架5、弹性部件6和第一电机7；其中，毛刷安装部3a可以设置成半环状结构，以适应上述采光罩2为半球状的结构；毛刷安装部3a通过弹性部件6与摆动支架5弹性连接，弹性部件6可以为弹片或弹簧；摆动支架5通过第一电机7驱动在安装台1上可转动，第一电机7与摆动支架5传动连接，传动连接可采用多种传动结构，如齿轮传动、链传动、带传动或减速电机驱动等，以通过摆动支架驱动毛刷切换至第一位置和第二位置中的任一位置；当毛刷3在第一位置时，且毛刷3在弹性部件6的作用力下毛刷3贴靠在采光罩2外表面上并对采光罩2外表面产生挤压力，在采光罩2转动时可去除采光罩2表面的灰尘；当毛刷3从第一位置移动至第二位置时，毛刷3在弹性部件6的作用力下朝向远离摆动支架5的方向移动产生振动，将毛刷3上的灰尘抖掉，避免毛刷3脏污不能将采光罩2外表面灰尘清理干净的问题。通过毛刷3在安装台1上的活动连接，可使毛刷3清理采光罩2外表面灰尘的清洁效果。为进一步提高毛刷安装部3a与摆动支架5连接的可靠性，在一实施例中，弹性部件6可以为弹簧，毛刷安装部3a通过多个导向杆8与摆动支架5可滑动连接，且毛刷安装部3a可向靠近或远离摆动支架5的方向移动，多个导向杆8可以相互平行设置，每个导向杆8套设有弹簧，且弹簧两端抵靠在毛刷安装部3a和摆动支架5上，当毛刷3从第一位置移动第二位置的过程中，在弹簧的弹力作用下，毛刷安装部3a可朝着远离摆动支架5方向移动；当毛刷3从第二位置移动至第一位置的过程中，毛刷3逐渐与采光罩2接触，使弹簧受压缩，毛刷安装部3a朝着靠近摆动支架5方向移动，通过导向杆8的设置，可限定毛刷3的移动位置，保证毛刷3在清理采光罩2灰尘的可靠性，同时也能进一步保证将毛刷3从第一位置移动至第二位置时将灰尘抖掉。在一可选实施例中，如图5和图6所示，多个导向杆8也可以沿着毛刷安装部3a的径向设置，可在摆动支架5上与导向杆8对应的位置设置沿其周向延伸的多个T形槽，导向杆8嵌入到T形槽内并可沿着自身轴向移动，导向杆8嵌入T形槽内的部分直径可以比非嵌入部分直径大。

在上述改进的基础上，如图3所示，建筑采光装置还可包括采光镜9、反光镜10和扩散镜11；采光镜9和反光镜10均设置在采光罩2内，扩散镜11设置在采光罩2的罩口位置，采光镜9和反光镜10位于扩散镜11的上方，经过采光镜9的光一部分通过扩散镜11射出，另一部分光反射到反光镜10后反射回扩散镜11射出。在一实施例中，采光镜9和反光镜10可相对设置，二者与扩散镜11可呈锐角，在一截面中，采光镜9、反光镜10分别和扩散镜11所在平面相交可呈锐角三角形，其中，采光镜9与扩散镜11的夹角可与反光镜10与扩散镜11的夹角相等，从采光镜9透过的光线进入扩散镜11后，一部分光会在扩散镜11上产生反射，另一部分通过扩散镜11，为了提高光线的收集率，通过反光镜10将扩散镜11上产生的反射光再反射到扩散镜11上，这样可以减少光线收集过程中的损失，提高采光效果。为进一步提高日光的收集率，可在采光罩2底部位置设置反光板21，反光板21环绕采光罩2设置，日光照射到反光板21厚经过反光板21可反射到采光罩2内，提高光线的收集率。

在上述改进的基础上，如图2所示，建筑采光装置还可进一步包括主导光管12和漫射器13；其中，主导光管12位于扩散镜11的下方并与安装台1固定连接，主导光管12的出光端设有漫射器13。主导光管12用于将扩散镜11发出的光传输，并经过漫射器13散射后传入室内，使室内的光不过于刺眼。本实施例中也可以在主导光管12上安装多个与主导光管12连通的分导光管18，用于向多个房间散射阳光，为便于分导光管18的安装，可在主导光管12上设置安装口，安装口设置活塞12a进行固定。通过设置多个分导光管18，使照明效果更好，可提高主导光管12的光线利用率。

下面介绍采光罩2如何实现在安装台1上转动的，但并不仅限于下述所列举的实施例。

在本发明的建筑采光装置的实施方式中，如图3和图4所示，还包括驱动机构15和安装座14，驱动机构15可包括齿轮15a、第二电机15b和外齿圈15c，其中，采光罩2的底部与安装座14固定连接，安装座14可转动设置在安装台1上，安装座14可根据需要设置成防水的结构以防止外部的雨水进入安装台1内，安装座14可以是通过卡接的方式转动设置在安装台1上，具体可在安装座14上设置环状卡扣，安装台1上设置环状卡槽，环状卡扣与环状卡槽卡接并可在环状卡槽内转动，当然安装座14也可以通过轴承与安装台1转动连接，具体的转动方式在此不做具体限定；安装座14中心可为环状的中空结构，以便于经过扩散镜11发出的光穿过安装座14的中空结构进入主导光管12；在安装座14的外周固定设有外齿圈15c，也可以是外齿圈15c与安装座14一体成型的结构，安装台1上可转动设有齿轮15a，齿轮15a可通过第二电机15b驱动转动。为了使安装座14在安装台1上转动过程中受力更加均匀，可在外齿圈15c圆周方向均匀布置多个齿轮15a，每个齿轮15a通过一个第二电机15b驱动，这样可以保证安装座14转动过程中受力更加均匀。

当然本发明的驱动机构15并不仅限于上述结构，也可以为链传动、带传动等其它常见的传动方式实现安装座14的转动。

在一些实施例中，除霜装置可包括加热装置23，加热装置23设置在所述毛刷安装部3a或采光罩2内，加热装置23可采用现有电阻丝加热装置，也可采用透明的加热膜贴附在采光罩2内表面，加热装置23可通过电源或太阳能供电对采光罩2进行化霜。在另一些实施例中，加热装置还可设置在毛刷安装部3a，通过控制器18控制除尘装置移动至第一位置与采光罩2贴靠在一起，开启加热装置对采光罩2进行除霜；当控制器18控制除尘装置移动至第二位置与采光罩2分离时，加热装置停止加热，除霜模式解除。

在一实施例中，安装台1可以是具有环状空腔的结构，可以将上述第二电机15b、齿轮15a及控制器18安装在环状空腔内，以对内部的电气元件起到防水和防尘的作用。

在一实施例中，还可以设置太阳能板为电机和控制器及传感器进行供电。

本实施例中的控制器可以为单片机。

为了控制第二电机15b的转动角度，也可在安装座14上设置限位板，摆动支架5上设置限位块，当摆动支架5带动毛刷3转动到第二位置时，限位板贴靠在限位座上。

在一实施例中，如图9所示，采集装置可包括温度传感器22、第一光传感器16和第二光传感器17，安装座14顶部或采光罩2外侧设有第一光传感器16，第一光传感器16位于采光镜9一侧，并可随采光罩2一起转动，第二光传感器17和温度传感器22位于采光罩2内，温度传感器22、第一光传感器16和第二光传感器17分别与控制器18通讯连接，第一光传感器16用于采集外部环境光照强度并传输给控制器18，第二光传感器17用于采集采光罩内光照强度并传输给控制器18，温度传感器22用于采集采光罩2内的温度并传输给控制器18，控制器18基于外部环境的光照强度、采光罩2内的的光照强度及采光罩2内的温度控制第一电机7和第二电机15b的转动角度，以及控制加热装置的开闭，具体的控制过程下面会详细介绍。

下面具体介绍上述建筑采光装置的控制方法，可参照图8，具体可包括：

S1、获取外部环境的光照强度和采光罩2内的光照强度。

通过第一光传感器16采集外部环境的光照强度，通过第二光传感器17采集采光罩2内的光照强度。第一光传感器16和第二光传感器17分别将采集的数据发送给控制器。

第一光传感器16采集外部环境的光照强度为TA,采光罩2内的光照强度为TB，第一预设光照强度为T1，第二预设光照强度为T2,当前外部环境的光照强度与采光罩2内的光照强度之差的预设值为△T,采光罩内的温度为t，预设温度为t0。

S2、根据外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，即根据TA-TB≥△T，且采光罩内的温度小于或等于预设温度，即t≤t0，控制加热采光罩用于将采光罩外表面的霜化掉。

当外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值时，说明采光罩内的光照不足，存在两种情况，第一是采光罩存在结霜的问题，第二是采光罩外表面灰尘较多影响采光效果，此时需要进一步结合采光罩内的温度进一步判断是否存在结霜的可能，即采光罩的温度小于预设温度时，存在结霜的问题，预设温度可以为0℃。当采光罩内的温度低于0℃时，控制器控制加热装置对采光罩进行加热除霜，直至外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值。

当除霜结束后，继续判断外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差是否大于或等于预设值，当仍然存在TA-TB≥△T时，说明采光罩外表面比较脏污，需要进行清洁，此时可以控制毛刷移动至第一位置，并控制采光罩转动进行除尘，除尘结束后控制采光罩返回原来的位置，或者返回步骤S1执行。

S3、根据外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，即TA-TB≥△T，且采光罩内的温度大于预设温度，即t>t0，控制毛刷移动至第一位置，并控制采光罩转动时对采光罩外表面进行除尘，直至当前外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差小于预设值控制毛刷移动至第二位置。

当步骤S3进行除霜以后，外部环境的光照强度与采光罩2内的光照强度相差较大并大于或等于预设值，说明采光罩2外表面附着较多灰尘，外部的阳光不能透过采光罩2而导致外部环境的光照强度与采光罩2内的光照强度相差较大，此时需要控制第一电机7转动，使毛刷3移动至第一位置，采光罩2的转动是满足光照强度大于第一预设光照强度并小于第二预设光照强度时，控制器控制第二电机15b实现的，此时毛刷3对采光罩2外表面进行清洁。当清洁完毕后，并控制第一电机7转动使毛刷3移动至第二位置，将毛刷3上的灰尘抖掉。

在一些实施例中第二电机15b可以通过正转180°和反转180°反复循环的方式对采光罩2进行清洁，也可以朝着单一方向转动，当清洁完毕后，控制第二电机15b按照步骤S2调整至合适的位置进行日光的收集。与上述毛刷3随着采光罩2自动追光清洁相比，清洁采光罩2的灰尘后还需要自动调整采光罩2的角度，使充足的日光进入采光罩。

S4、控制采光罩逐光转动。

根据外部环境的光照强度大于第一预设光照强度并小于第二预设光照强度，即T1＜TA＜T2，控制采光罩2转动直至外部环境的光照强度大于或等于第二预设光照强度，即满足TA≥T2；根据外部环境的光照强度小于或等于第一预设光照强度，即TA≤T1，维持当前采光罩2的状态。具体可通过控制器18控制第二电机15b的转动角度实现。

例如，可将第一预设光照强度可设置为300Lux-500Lux之间的任意数值,第二预设光照强度可设置为大于或等于3000Lux以上的任意数值。当光照强度小于或等于第一预设光照强度，则说明处于阴天或者日落时刻，此时外部光线不充足，无论如何调整采光罩2的转动角度，都不会收集较多的日光，因此维持当前采光罩2的转动角度保持不变。当光照强度大于第一预设光照强度则说明外部环境的光线充足，第一传感器所采集的外部环境的光照强度小于第二预设光照强度时，说明第一传感器所采集的光照强度小于外部环境的实际光照强度，此时需要调整采光罩2的转动角度，使第一传感器所采集的光照强度大于或等于外部环境的光照强度。对于第一角度转动角度的调整，可以是按照等差数列的方式按照一个方向进行调节，每调节一次角度后重新采集外部环境的光照强度和采光罩2内的光照强度，以确定调整后当前的外部环境的光照强度和采光罩2内的光照强度。

根据本发明建筑采光装置的具体实施方式，在上述改进的基础上，可选的，如图7所示，还可包括喷淋装置20，当毛刷3移动第一位置时，可向采光罩2表面先喷淋带有清洁液的水并结合毛刷3清洁，最后再喷淋洁净水将采光罩2外表面的污泥清洁液一起喷淋掉；当毛刷3移动至第二位置时，可向毛刷3上喷淋洁净水对毛刷3进行清洗。具体的，喷淋装置20可包括第一盒体201、第二盒体202、第一喷淋管路203、第二喷淋管路204、第一喷头205、第二喷头206、第一阀门207、第二阀门208、第一水泵209和第二水泵210，其中，第一喷头205和第二喷头206设置在采光罩2一侧且与第一喷淋管路203的一端连通，第一喷淋管路203的另一端与第一盒体201连通，第一喷淋管路203上设有第一水泵209，第一盒体201内装有洁净水，通过水泵将第一盒体201内的洁净水抽吸至第一喷头205；第二喷淋管路204一端与第一喷淋管路203连通，第二喷淋管路204的另一端与第二盒体202连通，第二喷淋管路204上设有第一阀门207和第二水泵210，第二盒体202内装有清洁液，通过开启第一阀门207和水泵，可将清洁液混入第一管路中并从第一喷头205喷出。第二喷头206朝向毛刷3的第二位置，且第二喷头206通过第二阀门208控制是否与第一喷淋管路203连通。当毛刷3位于第一位置时，先开启第一水泵209、第二水泵210和第一阀门207并关闭第二阀门208，采光罩2转动使毛刷3对采光罩2表面进行清洁，当采光罩2转动若干圈或者正转和反转反复若干次后，关闭第一阀门207，采用清洁水清洁，同时毛刷3移动至第二位置，开启第二阀门208，对毛刷3进行清洁，清洁完成后，第一水泵209、第二水泵210、第一阀门207和第二阀门208均关闭。其中第一喷头205和第二喷头206可通过架体固定在上述安装座14上，可保证安装座14转动时，从第一喷头205喷出的水始终喷向采光罩2，从第二喷头206喷出的水始终喷向毛刷3所处的第二位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种建筑采光装置，其特征在于，包括：

安装台；

采光罩，可转动设置在所述安装台的上方；

除尘装置，可活动设置在所述安装台上，并在所述安装台上具有第一位置和第二位置；

除霜装置，设置在所述采光罩内，用于对所述采光罩进行除霜；

采集装置，用于采集所述采光罩内外的光照强度及采光罩内的温度；

控制器，与所述采集装置通讯连接，用于接收所述采集装置所采集的信息，所述控制器基于所接收的信息可选择地控制采光罩转动、除尘装置除尘及除霜装置除霜；

当外部环境的光照强度与采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且所述采光罩内的温度小于或等于预设温度时，所述控制器控制所述除尘装置移动至第二位置，所述除尘装置与所述采光罩分离，所述除霜装置对所述采光罩进行除霜；

当外部环境的光照强度与所述采光罩内的光照强度之差大于或等于预设值，且所述采光罩内的温度大于预设温度，所述控制器控制所述除尘装置移动至第一位置，所述除尘装置与采光罩贴靠在一起，并对所述采光罩进行除尘。

2.根据权利要求1所述的建筑采光装置，其特征在于，所述采集装置包括温度传感器、第一光传感器、第二光传感器；所述第一光传感器、所述第二光传感器和所述温度传感器分别与所述控制器通讯连接；温度传感器位于所述采光罩内，用于采集所述采光罩内的温度并发送给所述控制器；所述采光罩外侧设有第一光传感器，所述第一光传感器位于所述采光镜一侧，用于采集外部环境光照强度并发送给所述控制器；第二光传感器位于采光罩内，用于采集采光罩内光照强度并发送给所述控制器。

3.根据权利要求1所述的建筑采光装置，其特征在于，所述除尘装置包括毛刷，可活动设置在所述安装台上，所述毛刷在所述安装台上具有第一位置和第二位置。

4.根据权利要求3所述的建筑采光装置，其特征在于，所述毛刷包括毛刷安装部以及设于所述毛刷安装部上的刷毛，所述除尘装置还包括摆动支架、弹性部件和第一电机；所述毛刷安装部通过弹性部件与所述摆动支架弹性连接，所述第一电机与所述摆动支架传动连接，所述控制器控制所述第一电机转动，以通过所述摆动支架驱动所述毛刷切换至所述第一位置和所述第二位置中的任一位置；

所述毛刷在所述第一位置时，所述弹性部件受压缩使所述毛刷挤压在所述采光罩外表面；

所述毛刷由所述第一位置切换至所述第二位置过程中，所述毛刷朝着远离所述摆动支架方向移动。

5.根据权利要求4所述的建筑采光装置，其特征在于，所述弹性部件为弹簧，所述毛刷安装部通过多个导向杆与所述摆动支架可滑动连接，且所述毛刷安装部可向靠近或远离所述摆动支架的方向移动，每个所述导向杆套设有所述弹簧，且所述弹簧两端抵靠在所述毛刷安装部和所述摆动支架上。

6.根据权利要求4所述的建筑采光装置，其特征在于，所述除霜装置包括加热装置，所述加热装置设置在采光罩内。

7.根据权利要求1所述的建筑采光装置，其特征在于，所述建筑采光装置还包括采光镜、反光镜和扩散镜；所述采光镜和所述反光镜均设置在所述采光罩内，所述扩散镜设置在所述采光罩的罩口位置，所述采光镜和所述反光镜位于所述扩散镜的上方，经过所述采光镜的光一部分通过扩散镜射出，另一部分光反射到所述反光镜后反射回所述扩散镜射出。

8.根据权利要求7所述的建筑采光装置，其特征在于，所述建筑采光装置还包括主导光管和漫射器；所述主导光管位于所述扩散镜的下方并与所述安装台固定连接，所述主导光管的出光端设有漫射器。

9.根据权利要求1所述的建筑采光装置，其特征在于，所述采光罩包括多个多边形的透光片相互连接构造所形成的罩体，所述采光罩底部的外侧设有反光板，所述反光板用于将外部环境光线反射到所述采光罩内。

10.根据权利要求1所述的建筑采光装置，其特征在于，所述建筑采光装置还包括安装座、齿轮和第二电机，所述采光罩的底部与所述安装座固定连接，所述安装座可转动设置在所述安装台上，所述安装座固定套设有外齿圈，所述安装台设有可转动的齿轮，所述齿轮与所述外齿圈啮合，所述齿轮通过所述第二电机驱动，所述控制器控制所述第二电机转动，以调整所述采光罩的转动角度。

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