CN115354742A - 一种用于绿色建筑的采光系统以及绿色建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于绿色建筑的采光系统以及绿色建筑，包括外壳和透光玻璃板，所述透光玻璃板上下设置有两块，所述清理机构包含有横板，所述横板平行分布在所述外壳的上端面，所述横板在外壳上转动、通过和外壳上端面贴合的清理条、对所述光伏板和位于外侧的透光玻璃板清扫处理。该用于绿色建筑的采光系统以及绿色建筑，在双层透光玻璃板中采用可任意切换凸凹结构的折光透镜，能够分别在不同的光线以及气温环境下，使采光系统能够适应不同的室内光线需求，同时能够利用上述采光系统以及对光线焦点的聚集、对采光系统中流动的空气进行加热、降低冬季室内供热设备的运行负担，更加节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及绿色建筑技术领域，具体为一种用于绿色建筑的采光系统以及绿色建筑。
背景技术
绿色建筑指的是建筑本身能够对自然能源最大化利用、尽量降低对不可再生能源的依赖而正常运行使用的建筑类型，通常情况下，部分绿色建筑中，为了增加建筑内的采光效果，会在建筑的墙顶以及高层部分使用多组采光系统，该类系统大多由透光玻璃板以及其他设备构成，因此在实际使用时，该类采光系统依然存在以下问题：
由于采光系统中的主体结构是透光玻璃板，因此透光玻璃板本身的透光程度决定了采光系统在建筑中采光性能的好坏，但是由于该类采光系统大多应用在顶部或其他较高的区域，长时间使用导致位于外部的透光玻璃板与外界空气直接接触、灰尘容易在透光玻璃板表面堆积，而这些位置的透光玻璃板都往往难以清理，这就导致了采光系统的后续采光性能容易受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于绿色建筑的采光系统以及绿色建筑，以解决上述背景技术中提出由于采光系统中的主体结构是透光玻璃板，因此透光玻璃板本身的透光程度决定了采光系统在建筑中采光性能的好坏，但是由于该类采光系统大多应用在顶部或其他较高的区域，长时间使用导致位于外部的透光玻璃板与外界空气直接接触、灰尘容易在透光玻璃板表面堆积，而这些位置的透光玻璃板都往往难以清理，这就导致了采光系统的后续采光性能容易受到影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于绿色建筑的采光系统，包括外壳和透光玻璃板，所述透光玻璃板上下设置有两块，两块所述透光玻璃板上下对应的安装在外壳边侧的上下两个开口上，且所述外壳的表面还通过框架安装有光伏板，所述光伏板用于采集阳光转化电能，还包括清理机构，所述清理机构包含有横板，所述横板平行分布在所述外壳的上端面，且横板通过自身中心处转动按安装在所述外壳的上端面，且所述横板的下端面设置有清理条，所述横板在外壳上转动、通过和外壳上端面贴合的清理条、对所述光伏板和位于外侧的透光玻璃板清扫处理；
还包括折射板，所述折射板设置在所述外壳的内部，所述折射板用于折射穿过外层所述透光玻璃板的光线。
作为优选的，所述折射板包含有第一折光透镜，第一折光透镜设置在两个所述透光玻璃板之间的位置，所述第一折光透镜为中心处厚度小于边缘处的双面凹折光透镜，所述第一折光透镜用于在光线不足时、将外界光线折射分散在室内。
作为优选的，所述折射板还包含有第二折光透镜，所述第二折光透镜位于外壳的内部空间中，且结构为凸折光透镜的所述第二折光透镜和第一折光透镜为对称分布，两者之间通过连接板相互连接，且连接板的中心处和驱动装置相连，所述驱动装置用于通过连接板带动两个折光透镜切换位置，所述第二折光透镜用于汇集光线。
作为优选的，所述驱动机构包含有第一驱动电机以及安装在驱动电机输出端上的转轴，所述转轴的中段垂直固定连接有连接板，且转轴的外端穿过外壳侧壁与横板固定连接。
作为优选的，所述折射板为第三折光透镜，所述第三折光透镜包含有透明材质的硬质外圈，所述外圈的上下两个开口处均覆盖有弹性透明膜，且所述弹性透明膜之间设置有外圈内部的容纳空腔，所述容纳空腔用于填充透明液体，且该容纳空腔和调节机构相连，所述调节机构用于通过增加或减少容纳空腔中液体体积的方式、改变第三折光透镜的中心处厚度。
作为优选的，所述调节装置包含有泵体和水箱，两者均安装在外壳的内部、且泵体的两端分别与水箱和容纳空腔相连通。
作为优选的，所述调节装置包含有水盒以及设置在水盒内部的阀板，阀板右侧的空间与容纳空腔相连通，且阀板的左端面和设置有单旋往复螺纹的丝杆固定连接，所述丝杆的左端螺纹连接在横筒内部，且横筒转动安装在水盒的左侧壁，且横筒的左端通过连个相互啮合的第一锥齿和第一传动竖筒相连，第一传动竖筒单向转动安装在竖轴的上半段，所述竖轴的底端和安装在外壳上的第二驱动电机相连。
作为优选的，所述外壳中还设置有换气装置，所述换气装置包含有气管以及设置在气管内部的扇叶，气管的右端开口处延伸至外壳的下方，所述扇叶安装在扇轴的右端，且扇轴的中段转动安装在气管的左端封闭侧壁上，并且扇轴的左端通过两个相互啮合的第二锥齿和第二传动竖筒相连，且第二传动竖筒同样单向转动安装在竖轴的下半段，并且扇叶的左侧空间与连接管的底端相连，连接管的顶端则延伸至第三折光透镜的下方空间。
作为优选的，所述换气装置还包含有进气装置，所述进气装置包含有凸起块和气道，所述凸起块设置在外壳的顶壁，且凸起块倾斜侧壁上开设有用于吸气的气孔，该气孔通过凸起块的中空结构和开设在外壳右侧的气道相连通，且所述气道的底端和第三折光透镜的下方空间相连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于绿色建筑的采光系统以及绿色建筑，在双层透光玻璃板中采用可任意切换凸凹结构的折光透镜，能够分别在不同的光线以及气温环境下，使采光系统能够适应不同的室内光线需求，同时能够利用上述采光系统以及对光线焦点的聚集、对采光系统中流动的空气进行加热、降低冬季室内供热设备的运行负担，更加节能环保；
1.第一折光透镜以及第二折光透镜的结构设计，能够通过驱动电机以及转轴驱动转动的方式、相应的使第一折光透镜或第二折光透镜处于透光玻璃板之间，从而起到折射光线的作用，凸折光透镜的使用能够通过将外部光线更加集中的照射在建筑内部，而凹折光透镜的使用，则能够起到使光线在室内分布范围更广的作用；
进一步的，横板以及清理条的使用，使第一驱动电机在驱动转轴切换使用的折光透镜的时候、能够同步通过带动横板以及清理条的方式、利用清理条同时对光伏板和位于外部的光伏板进行清理；
2.第三折光透镜的使用，能够通过增加或减少容纳空腔中透明液体的方式，改变两个弹性透明膜中心点之间的间距，使第三折光透镜能够根据水量的增多或减少相应的切换成凸折光透镜或凹折光透镜结构，相比较第一折光透镜和第二折光透镜的转动切换使用方式、能够更少的占用相应空间，并且折光透镜也能够在透光玻璃板之间更大范围的分布；
进一步的，阀板以及丝杆和第一传动竖筒的结构设计，能够利用第二驱动电机的运行和竖轴的顺时针转动、使第一传动竖筒能够通过第一锥齿的啮合传动带动阀板相应移动，实现调节水量的目的；
更进一步的，第二传动竖筒以及扇轴和扇叶结构的设计，使驱动电机驱动竖轴逆时针转动时能够驱动扇叶转动，从而将室外空气引入室内，并且利用凸折光透镜结构的第三折光透镜对光线的聚焦、对空气进行相应的加热操作，从而实现节能环保的目的。
附图说明
图1为本发明第一实施例的俯视结构示意图；
图2为本发明图1的剖面结构示意图；
图3为本发明图2的侧剖面结构示意图；
图4为本发明第二实施例侧剖面结构示意图；
图5为本发明第三折光透镜的形变前后结构示意图；
图6为本发明第三实施例的结构示意图；
图7为本发明图6中的水盒剖面结构示意图；
图8为本发明图6中的外壳右半段剖面结构示意图。
图中：1、外壳；2、透光玻璃板；3、光伏板；4、框架；5、横板；6、清理条；7、转轴；8、第一驱动电机；9、第一折光透镜；10、连接板；11、第二折光透镜；12、第三折光透镜；13、外圈；14、弹性透明膜；15、容纳空腔；16、泵体；17、水箱；18、水盒；19、阀板；20、丝杆；21、横筒；22、第一锥齿；23、第一传动竖筒；24、竖轴；25、第二驱动电机；26、气管；27、扇叶；28、扇轴；29、第二锥齿；30、第二传动竖筒；31、连接管；32、凸起块；33、气道。
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1-8，本发明提供如下技术方案：
实施例一：
在本实施例中，如图1-3所示，采光系统包括外壳1和透光玻璃板2，透光玻璃板2上下设置有两块，两块透光玻璃板2上下对应的安装在外壳1边侧的上下两个开口上，且外壳1的表面还通过框架4安装有光伏板3，光伏板3用于采集阳光转化电能，还包括清理机构，清理机构包含有横板5，横板5平行分布在外壳1的上端面，且横板5通过自身中心处转动按安装在外壳1的上端面，且横板5的下端面设置有清理条6，横板5在外壳1上转动、通过和外壳1上端面贴合的清理条6、对光伏板3和位于外侧的透光玻璃板2清扫处理；
由于现有的采光系统、即采光窗户结构，其本体由玻璃构成，无法对一些相对特殊的时间段、满足室内环境对光线的照射需求，因此如图2-3所示，本实施例中，还包括折射板，折射板设置在外壳1的内部，折射板用于折射穿过外层透光玻璃板2的光线，折射板包含有第一折光透镜9，第一折光透镜9设置在两个透光玻璃板2之间的位置，第一折光透镜9为中心处厚度小于边缘处的双面凹折光透镜，第一折光透镜9用于在光线不足时、将外界光线折射分散在室内，折射板还包含有第二折光透镜11，第二折光透镜11位于外壳1的内部空间中，且结构为凸折光透镜的第二折光透镜11和第一折光透镜9为对称分布，两者之间通过连接板10相互连接，且连接板10的中心处和驱动装置相连，驱动装置用于通过连接板10带动两个折光透镜切换位置，第二折光透镜11用于汇集光线，驱动机构包含有第一驱动电机8以及安装在驱动电机输出端上的转轴7，转轴7的中段垂直固定连接有连接板10，且转轴7的外端穿过外壳1侧壁与横板5固定连接，第一驱动电机8的运行用于通过转轴7和连接板10驱动两个折光透镜转动，当第一折光透镜9位于两个透光玻璃板2之间时，凹折光透镜结构主要能够起到将聚集的光线在室内更加分散的作用，而凸折光透镜结构的第二折光透镜11则是能够起到汇聚光线的作用。
实施例二：
虽然第一实施例中采用两个不同的折光透镜能够满足基本的使用要求，但是在上述方式明显会占用更大的空间，并且为了保证折光透镜能够在外壳1中正常转动，折光透镜本身的直径也会处于过小的状态，因此为了解决该问题，在本实施例中与实施例一不同的是，如图4-5所示，折射板为第三折光透镜12，第三折光透镜12包含有透明材质的硬质外圈13，外圈13的上下两个开口处均覆盖有弹性透明膜14，且弹性透明膜14之间设置有外圈13内部的容纳空腔15，容纳空腔15用于填充透明液体，且该容纳空腔15和调节机构相连，调节机构用于通过增加或减少容纳空腔15中液体体积的方式、改变第三折光透镜12的中心处厚度，调节装置包含有泵体16和水箱17，两者均安装在外壳1的内部、且泵体16的两端分别与水箱17和容纳空腔15相连通，泵体16的运行会增加或减少弹性透明膜14之间的水量，当水量少时，上方的弹性透明膜14向下凹陷，且中心处厚度较小，因此能够相应的起到凹折光透镜的效果，当水量增多时，上方的弹性透明膜14向上凸起，因此相应起到凸折光透镜的效果，并且，由于通过水量控制第三折光透镜12的形状，因此第三折光透镜12的表面曲率也能够被实时改变，从而进一步精准调节光线折射效果。
实施例三：
与实施例二不同的是，如图6-7所示，在本实施例中调节装置包含有水盒18以及设置在水盒18内部的阀板19，阀板19右侧的空间与容纳空腔15相连通，且阀板19的左端面和设置有单旋往复螺纹的丝杆20固定连接，丝杆20的左端螺纹连接在横筒21内部，且横筒21转动安装在水盒18的左侧壁，且横筒21的左端通过连个相互啮合的第一锥齿22和第一传动竖筒23相连，第一传动竖筒23单向转动安装在竖轴24的上半段，竖轴24的底端和安装在外壳1上的第二驱动电机25相连，当第二驱动电机25驱动竖轴24顺时针转动时，第一传动竖筒23处于转动状态，在两个第一锥齿22的啮合传动作用下，横筒21同步转动并在螺纹传动作用下、带动丝杆20以及阀板19在水盒18中左右移动，从而实现调节水量的目的。
之所以使用相对复杂的驱动电机和传动机构替代实施例二中的水泵机构，是因为如图7-8所示，本实施例中还设置了如下方案：外壳1中还设置有换气装置，换气装置包含有气管26以及设置在气管26内部的扇叶27，气管26的右端开口处延伸至外壳1的下方，扇叶27安装在扇轴28的右端，且扇轴28的中段转动安装在气管26的左端封闭侧壁上，并且扇轴28的左端通过两个相互啮合的第二锥齿29和第二传动竖筒30相连，且第二传动竖筒30同样单向转动安装在竖轴24的下半段，并且扇叶27的左侧空间与连接管31的底端相连，连接管31的顶端则延伸至第三折光透镜12的下方空间，换气装置还包含有进气装置，进气装置包含有凸起块32和气道33，凸起块32设置在外壳1的顶壁，且凸起块32倾斜侧壁上开设有用于吸气的气孔，该气孔通过凸起块32的中空结构和开设在外壳1右侧的气道33相连通，且气道33的底端和第三折光透镜12的下方空间相连通，当竖轴24逆时针转动时，第二锥齿29的啮合传动还会驱动扇轴28和扇叶27同时转动，这样能够将连接管31所连通空间的气体经由气管26的右端喷入室内，因此室外气体会经由图8所示的凸条32左侧面开设的气孔、穿过气道33并从气管26喷出，因此当第三折光透镜12调整为凸折光透镜结构时，还能够对该气流进行加热处理，从而在冬季时、降低室内供热机构的运行压力，从而更好的契合绿色建筑的理念；
在本实施例中，采光系统可应用与绿色建筑的顶层或每层楼层的较高位置。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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、结合、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于绿色建筑的采光系统，包括外壳（1）和透光玻璃板（2），所述透光玻璃板（2）上下设置有两块，两块所述透光玻璃板（2）上下对应的安装在外壳（1）边侧的上下两个开口上，且所述外壳（1）的表面还通过框架（4）安装有光伏板（3），所述光伏板（3）用于采集阳光转化电能，其特征在于：还包括清理机构，所述清理机构包含有横板（5），所述横板（5）平行分布在所述外壳（1）的上端面，且横板（5）通过自身中心处转动按安装在所述外壳（1）的上端面，且所述横板（5）的下端面设置有清理条（6），所述横板（5）在外壳（1）上转动、通过和外壳（1）上端面贴合的清理条（6）、对所述光伏板（3）和位于外侧的透光玻璃板（2）清扫处理；
还包括折射板，所述折射板设置在所述外壳（1）的内部，所述折射板用于折射穿过外层所述透光玻璃板（2）的光线。
2.根据权利要求1所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述折射板包含有第一折光透镜（9），第一折光透镜（9）设置在两个所述透光玻璃板（2）之间的位置，所述第一折光透镜（9）为中心处厚度小于边缘处的双面凹折光透镜，所述第一折光透镜（9）用于在光线不足时、将外界光线折射分散在室内。
3.根据权利要求2所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述折射板还包含有第二折光透镜（11），所述第二折光透镜（11）位于外壳（1）的内部空间中，且结构为凸折光透镜的所述第二折光透镜（11）和第一折光透镜（9）为对称分布，两者之间通过连接板（10）相互连接，且连接板（10）的中心处和驱动装置相连，所述驱动装置用于通过连接板（10）带动两个折光透镜切换位置，所述第二折光透镜（11）用于汇集光线。
4.根据权利要求3所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述驱动机构包含有第一驱动电机（8）以及安装在驱动电机输出端上的转轴（7），所述转轴（7）的中段垂直固定连接有连接板（10），且转轴（7）的外端穿过外壳（1）侧壁与横板（5）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述折射板为第三折光透镜（12），所述第三折光透镜（12）包含有透明材质的硬质外圈（13），所述外圈（13）的上下两个开口处均覆盖有弹性透明膜（14），且所述弹性透明膜（14）之间设置有外圈（13）内部的容纳空腔（15），所述容纳空腔（15）用于填充透明液体，且该容纳空腔（15）和调节机构相连，所述调节机构用于通过增加或减少容纳空腔（15）中液体体积的方式、改变第三折光透镜（12）的中心处厚度。
6.根据权利要求5所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述调节装置包含有泵体（16）和水箱（17），两者均安装在外壳（1）的内部、且泵体（16）的两端分别与水箱（17）和容纳空腔（15）相连通。
7.根据权利要求5所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述调节装置包含有水盒（18）以及设置在水盒（18）内部的阀板（19），阀板（19）右侧的空间与容纳空腔（15）相连通，且阀板（19）的左端面和设置有单旋往复螺纹的丝杆（20）固定连接，所述丝杆（20）的左端螺纹连接在横筒（21）内部，且横筒（21）转动安装在水盒（18）的左侧壁，且横筒（21）的左端通过连个相互啮合的第一锥齿（22）和第一传动竖筒（23）相连，第一传动竖筒（23）单向转动安装在竖轴（24）的上半段，所述竖轴（24）的底端和安装在外壳（1）上的第二驱动电机（25）相连。
8.根据权利要求7所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述外壳（1）中还设置有换气装置，所述换气装置包含有气管（26）以及设置在气管（26）内部的扇叶（27），气管（26）的右端开口处延伸至外壳（1）的下方，所述扇叶（27）安装在扇轴（28）的右端，且扇轴（28）的中段转动安装在气管（26）的左端封闭侧壁上，并且扇轴（28）的左端通过两个相互啮合的第二锥齿（29）和第二传动竖筒（30）相连，且第二传动竖筒（30）同样单向转动安装在竖轴（24）的下半段，并且扇叶（27）的左侧空间与连接管（31）的底端相连，连接管（31）的顶端则延伸至第三折光透镜（12）的下方空间。
9.根据权利要求8所述的一种用于绿色建筑的采光系统，其特征在于：所述换气装置还包含有进气装置，所述进气装置包含有凸起块（32）和气道（33），所述凸起块（32）设置在外壳（1）的顶壁，且凸起块（32）倾斜侧壁上开设有用于吸气的气孔，该气孔通过凸起块（32）的中空结构和开设在外壳（1）右侧的气道（33）相连通，且所述气道（33）的底端和第三折光透镜（12）的下方空间相连通。
10.一种绿色建筑，其特征在于：包括权利要求2-9任意一项所述的采光系统。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2022-08-24 CN CN202211017129.4A patent/CN115354742A/zh active Pending
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