CN205532177U - 太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置 - Google Patents

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张磊
马路遥
张玉
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Abstract

本实用新型公开了太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其金属装置盒安装在墙体或建筑主体结构上，在每个空腔结构内各安装一组双向同步电机、信号接收器、蓄电池和计算器；双向同步电机通过牵引绳和金属挂钩与张拉膜连接；太阳能薄膜电池与控制器连接；控制器与蓄电池连接，计算器的输入端分别与蓄电池和信号接收器连接，计算器的输出端与双向同步电机连接；信号接收器采用脉冲信号接收器，与用户的手机APP相连。本实用新型充分利用太阳能和智能控制装置，实现建筑外窗遮阳装置的智能化及个性化控制。特别适用于夏季太阳辐射强烈的地区，减少空调使用时间，节能空调电量；在遮挡太阳辐射的同时，可以增加遮阳效果的趣味性，丰富建筑立面。

Description

太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置
技术领域
本实用新型涉及一种建筑外遮阳装置，特别是涉及一种太阳能驱动的、智能控制的、并且采用EFTE张拉膜作为遮阳材料的建筑外遮阳装置，属于建筑技术领域。该装置用于建筑外窗的遮阳。
背景技术
随着国家行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2012)的实施，东，西向外窗强制要求采用外遮阳措施。卷帘遮阳是窗口外遮阳的常用措施之一。当外窗采用外遮阳装置时往往形式单一，造成建筑外立面呆板乏味；且张拉膜作为遮阳材料并不多见，市场上常见的遮阳材料多为面料、金属百叶等。另一方面，市场上常见的外遮阳装置不够智能，操作费时费力。在现代快节奏的生活方式中，人们往往希望省时省力地做事情。特别是在智能手机的时代，人们往往希望通过手机来解决更多的事情。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决低层和多层建筑外窗遮阳、丰富立面和智能控制的问题，提供一种可以利用太阳能并且可以通过手机APP智能控制的外遮阳装置，方便操作，丰富建筑外立面，便于在外窗安装，有效地改善室内光热环境，减少空调耗电量。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。
太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，包括滚轮、ETFE张拉膜、牵引绳、信号接收器、蓄电池、双向同步电机、计算器、太阳能薄膜电池、金属环与金属挂钩、金属装置盒和控制器；所述金属装置盒安装在墙体或建筑主体结构上，金属装置盒在上下端分别设有空腔结构，空腔结构由外凸的弧面形成，外凸的弧面上设有太阳能薄膜电池；在每个空腔结构内各安装一组双向同步电机、信号接收器、蓄电池和计算器；双向同步电机两端的转轴的端部开设孔洞，牵引绳穿过孔洞；ETFE张拉膜各角点开圆形孔洞，并镶嵌金属环与金属挂钩相连接；牵引绳与金属挂钩相接，双向同步电机通过牵引绳和金属挂钩与张拉膜连接；
所述太阳能薄膜电池与控制器连接；控制器与蓄电池连接，计算器的输入端分别与蓄电池和信号接收器连接，计算器的输出端与双向同步电机连接；信号接收器采用脉冲信号接收器，与用户的手机APP相连。
为进一步实现本实用新型目的，优选地，所述太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置还包括导轨，导轨为两个，分别安装在金属装置盒的左右两侧，导轨在上下端分别与金属装置盒的上下端连接；在金属装置盒两侧导轨处开金属槽，ETFE张拉膜的两侧镶嵌于导轨的金属槽中。
优选地，所述金属槽的槽宽为2-4毫米。
优选地，所述蓄电池选用镍氢充电电池，通过导线与信号接收器相连。
优选地，所述计算器为可编程单片机。
优选地，所述控制器采用LS102460BPL太阳能控制器。
优选地，所述金属装置盒采用铝合金材质。
优选地，所述太阳能薄膜电池采用碲化镉薄膜太阳能电池。
优选地，所述双向同步电机采用86BYG98贯通式直线丝杆步进电机。
优选地，所述ETFE张拉膜朝向室外一侧的表面喷涂高反射涂层；述EFTE张拉膜最大延展率为400％。
本实用新型具有如下优点和有益效果：
(1)本实用新型避免了建筑外遮阳的千篇一律，在进行外遮阳的同时，可以根据用户不同的偏好与实际遮阳需求进行调节，极大的丰富建筑外立面。因为张拉膜的四个角点是被两个双向同步电机分别独立控制的，因此四个角点可以独立任意拉动与回缩，从而可以形成多种造型。
(2)本实用新型采用了智能化的控制系统，该系统包括手机APP操作端、信号接收器以及计算器。用户通过操作手机APP，将指令发送给这样装置，信号接收器接收到操作信号，并将数据传送至计算器，计算器通过事先设定好的程序判断，然后对双向同步电机发出控制信号。
(3)本实用新型充分利用太阳能，与常规的外遮阳装置相比，可以减少大量电能的消耗。
(4)本实用新型将整个外遮阳装置进行一体化设计，便于安装操作，易于施工。
(5)本实用新型充分利用太阳能和智能控制装置，实现建筑外窗遮阳装置的智能化及个性化控制。本实用新型特别适用于夏季太阳辐射强烈的地区，减少空调使用时间，节能空调电量；在遮挡太阳辐射的同时，可以增加遮阳效果的趣味性，丰富建筑立面。
附图说明
图1为本实用新型太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1中计算器逻辑云运算流程图。
图中示出：滚轮1、ETFE张拉膜2、牵引绳3、信号接收器4、蓄电池5、双向同步电机6、计算器7、太阳能薄膜电池8、挂钩9、金属装置盒10、控制器11。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限性于实施方式表示的范围。
如图1、2所示，一种太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，包括滚轮1、ETFE张拉膜2、牵引绳3、信号接收器4、蓄电池5、双向同步电机6、计算器7、太阳能薄膜电池8、金属环与金属挂钩9、金属装置盒10和控制器11；金属装置盒10安装在墙体或建筑主体结构(钢结构、框架结构)上，金属装置盒10在上下端分别设有空腔结构，空腔结构由外凸的弧面形成，外凸的弧面设有太阳能薄膜电池8；在每个空腔结构内各安装一组双向同步电机6、信号接收器4、蓄电池5和计算器7；双向同步电机6两端的转轴的端部开设孔洞，牵引绳3穿过孔洞；ETFE张拉膜2各角点开圆形孔洞，并镶嵌金属环与金属挂钩9相连接；牵引绳3与金属挂钩9相接，双向同步电机6通过牵引绳3和金属挂钩9与张拉膜2连接。
太阳能薄膜电池8与控制器11连接；控制器11与蓄电池5连接，控制器11将太阳能薄膜电池产生的电量转化为双向同步电机6所用电压范围；计算器7的输入端分别与蓄电池5和信号接收器4连接，计算器7的输出端与双向同步电机6连接；信号接收器4采用脉冲信号接收器，与用户的手机APP相连，接受用户的指令。
太阳能智能驱动的ETFE张拉膜外遮阳装置还包括导轨，导轨为两个，分别安装在金属装置盒10的左右两侧，导轨在上下端分别与金属装置盒10的上下端连接；在金属装置盒10两侧导轨处开3毫米宽金属槽，整个装置可以一体化直接安装在墙体或主体结构上。ETFE张拉膜2的两侧镶嵌于导轨的金属槽中，ETFE张拉膜2可以上下移动，但不能脱出导轨，以减少软卷帘的晃动，金属装置盒10固定于窗口两侧墙体或主体结构上。
蓄电池5选用镍氢充电电池，通过导线与信号接收器4相连，并输出稳定的直流电到计算器7。计算器7优选为可编程单片机。信号接收器4采用脉冲信号接收器，并通过手机APP进行远端控制。控制器11采用LS102460BPL太阳能控制器，连接太阳能薄膜8，为蓄电池5提供充电保护。金属装置盒10采用铝合金材质。太阳能薄膜电池8采用碲化镉薄膜太阳能电池。双向同步电机6采用86BYG98贯通式直线丝杆步进电机；ETFE张拉膜2朝向室外一侧的表面喷涂高反射涂层，以减少表面对太阳辐射的吸收，降低表面温度。ETFE张拉膜四个角点可以进行分别控制，在最大延展率(400％)内，通过双向同步电机6的牵引可以形成各种形状。双向同步电机6停止转动时保持通电状态而不反向转动，ETFE张拉膜2可以依托自身的弹性张力与双向同步电机6保持平衡，同时可以在收到回缩指令时自动回缩至指定位置。每个双向同步电机6可以根据接收到的指令分别顺时针或顺时针旋转，达到拉伸或回缩张拉膜的目的。
计算器7具有两个输入端和一个输出端，其中一个输入端用于接收来自蓄电池5的较为稳定的直流电，另一个输入端用于接收来自信号接收器4的信号，输出端是输出到双向同步电机6的直流电、正、反转以及转动距离的信号；通过计算器7内部的逻辑运算模块运算，判断是否需要对双向同步电机6供电，以及双向同步电机6的转动方向，转动距离。
如图3所示，信号接收器4采用脉冲信号接收器，与用户的手机APP相连，用户通过在手机APP上操作，发出具体指令，信号接收器4接收到用户指令，将指令传送给计算器7；用户手机APP上操作让张拉膜2的具体某一个角点(共四个角点)进行拉伸或者回缩；计算器7用于处理信号接收器4收到的指令，并判断哪一个双向同步电机6进行顺时针或逆时针转动，同时计算器7会给出双向同步电机精确地转动距离；双向同步电机6拉伸张拉膜2时，计算器7会进行安全判断；即当张拉膜2拉伸程度即将超过最大延展率时，计算器7会自动判断并断开电路，双向同步电机6停止工作。
本实用新型分别牵引矩形张拉膜的四个角点，且可以根据信号接收器接收到的电信号分别控制各角点的张开与回缩；矩形张拉膜固定于各角点的挂钩上，挂钩通过牵引绳连接到双向同步电机；张拉膜通过双向同步电机的牵引张开，同时应用自身的弹性实现回缩，从而实现透光和遮挡太阳辐射；本实用新型避免了建筑外遮阳统一单板的遮阳形式，用户可以根据自身喜好或者遮阳实际需求改变外遮阳装置的ETFE张拉膜的形状；通过分别控制双向同步电机6的转动从而分别控制张拉膜的四个角点，将张拉膜拉伸成不同的形状(如不规则四边形、矩形、正方形等)；在提供遮阳的同时可以任意改变形状，丰富建筑立面，提供更方便更人性化的操作。本实用新型实现在提供遮阳的同时可以任意改变形状，这与一般的遮阳构件不同；
本实用新型充分利用太阳能，与常规卷帘遮阳和通风窗相比，可以减少电量的消耗；同时，运用智能设备达到方便用户操作，完善用户体验的目的。

Claims (10)

1.太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，包括滚轮、ETFE张拉膜、牵引绳、信号接收器、蓄电池、双向同步电机、计算器、太阳能薄膜电池、金属环与金属挂钩、金属装置盒和控制器；所述金属装置盒安装在墙体或建筑主体结构上，金属装置盒在上下端分别设有空腔结构，空腔结构由外凸的弧面形成，外凸的弧面上设有太阳能薄膜电池；在每个空腔结构内各安装一组双向同步电机、信号接收器、蓄电池和计算器；双向同步电机两端的转轴的端部开设孔洞，牵引绳穿过孔洞；ETFE张拉膜各角点开圆形孔洞，并镶嵌金属环与金属挂钩相连接；牵引绳与金属挂钩相接，双向同步电机通过牵引绳和金属挂钩与张拉膜连接；
所述太阳能薄膜电池与控制器连接；控制器与蓄电池连接，计算器的输入端分别与蓄电池和信号接收器连接，计算器的输出端与双向同步电机连接；信号接收器采用脉冲信号接收器，与用户的手机APP相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置还包括导轨，导轨为两个，分别安装在金属装置盒的左右两侧，导轨在上下端分别与金属装置盒的上下端连接；在金属装置盒两侧导轨处开金属槽，ETFE张拉膜的两侧镶嵌于导轨的金属槽中。
3.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述金属槽的槽宽为2-4毫米。
4.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述蓄电池选用镍氢充电电池，通过导线与信号接收器相连。
5.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述计算器为可编程单片机。
6.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述控制器采用LS102460BPL太阳能控制器。
7.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述金属装置盒采用铝合金材质。
8.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述太阳能薄膜电池采用碲化镉薄膜太阳能电池。
9.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述双向同步电机采用86BYG98贯通式直线丝杆步进电机。
10.根据权利要求1所述的太阳能智能驱动的张拉膜外遮阳装置，其特征在于，所述ETFE张拉膜朝向室外一侧的表面喷涂高反射涂层；述EFTE张拉膜最大延展率为400％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105545195B (zh) * 2016-01-29 2017-05-31 华南理工大学 一种太阳能智能驱动的efte张拉膜外遮阳装置
CN106869686A (zh) * 2017-04-01 2017-06-20 程衍铭 一种具有太阳能电池板的etfe气枕开启窗

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