CN214249428U - 一种提高中庭空间光能利用率的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种提高中庭空间光能利用率的装置，属于被动式建筑的领域，其包括引光板，所述引光板设于中庭空间远离太阳一侧的建筑顶部且紧邻中庭空间的边缘，所述引光板的板面的法线与阳光的传播方向形成夹角。本申请通过引光板将光线向中庭空间反射，使中庭空间在太阳高度不佳的条件下仍可获得较为充足的光源，具有改善中庭空间采光情况的效果。

Description

一种提高中庭空间光能利用率的装置

技术领域

本申请涉及被动式建筑的技术领域，尤其是涉及一种提高中庭空间光能利用率的装置。

背景技术

中庭空间通常是指建筑内部的庭院空间，其最大的特点是形成具有位于建筑内部的“室外空间”，是建筑设计中营造一种与外部空间既隔离又融合的特有形式，或者说是建筑内部环境分享外部自然环境的一种方式。

随着城市化的进展，建筑物的密集程度以及高度都在增加，建筑物中庭空间内的采光便成为人们最为关心的问题。尤其是在冬令时节，太阳高度较低，中庭空间的采光率也较低，导致中庭空间内阴暗寒冷。

实用新型内容

为了改善太阳高度而引起的中庭空间采光不足的问题，本申请提供一种提高中庭空间光能利用率的装置。

本申请提供的一种提高中庭空间光能利用率的装置采用如下的技术方案：

一种提高中庭空间光能利用率的装置，包括引光板，所述引光板设于中庭空间远离太阳一侧的建筑顶部且紧邻中庭空间的边缘，所述引光板的板面的法线与阳光的传播方向形成夹角。

通过采用上述技术方案，光线传播向引光板后在引光板的反射作用下射向中庭空间内，从而提高中庭空间的受光量，使中庭空间获得较为充足的光源。

可选的，还包括安装板，所述安装板位于引光板和建筑之间，所述建筑上固定有第一调节气缸，所述第一调节气缸设有两个且分别位于安装板水平方向的两侧，所述第一调节气缸的活塞杆铰接于安装板远离引光板的一侧。

通过采用上述技术方案，第一调节气缸用于调节安装板以及引光板的横向角度，根据一天内太阳方位的变化，驱动第一调节气缸以将安装板和引光板的板面的朝向进行调节，使光线射向中庭空间的方向和位置尽可能保持稳定和均匀，同时也提高了光源的有效利用率。

可选的，所述建筑上还设有第二调节气缸，所述第二调节气缸的活塞杆铰接于安装板远离引光板的一侧，且所述第二调节气缸与安装板的连接点和第一调节气缸与安装板的连接点沿竖直方向错开，所述第一调节气缸和安装板、第二调节气缸和安装板均为球铰接。

通过采用上述技术方案，根据一年中不同时节的太阳高度的变化，第二调节气缸对安装板以及引光板的纵向倾斜角度进行调节，使光线射向中庭空间的方向和位置尽可能保持稳定和均匀，进一步提高了光源的有效利用率。

可选的，所述引光板包括固定框，所述固定框与安装板可拆卸连接，所述引光板的其中一个板面为光滑镜面，另一个板面为毛玻璃镜面。

通过采用上述技术方案，在阳光条件良好的天气情况下，将毛玻璃镜面调至远离安装板的一侧，阳光到达引光板后发生漫反射，向中庭空间的四处扩散，提高了光源的利用率，同时也减小了中庭空间内的光污染；而当天气状况较差阳光条件不太好的情况下，光滑镜面被调至远离安装板一侧，此时引光板对光线进行反射时对光能的损耗较小，从而提高了光能对中庭空间的有效作用程度。

可选的，所述引光板还包若干百叶板，若干所述百叶板阵列排布，所述百叶板与固定框铰接，所述百叶板的翻转方向所在的平面与引光板的板面垂直，所述引光板上设有用于控制百叶板翻转的控制机构。

通过采用上述技术方案，百叶板为引光板的反射功能元件，当引光板需进行光滑镜面与毛玻璃镜面的转换时，翻转百叶板即可实现，免去了引光板的整体拆换，提高了操作效率。

可选的，所述控制机构包括联动杆、控制杆和固定螺栓，所述联动杆的长度方向与百叶板的排列方向相同且联动杆和所有百叶板铰接，所述控制杆与固定框铰接，另一端与联动杆铰接，所述固定螺栓同时穿过控制杆和固定框。

通过采用上述技术方案，通过摆动控制杆控制联动杆运动，进而同时操作所有百叶板进行翻转换面，而后通过插入固定螺栓将控制杆固定，使百叶板保持角度不变，引光板便可进行引光工作。

可选的，所述固定框上固定连接有安装凸条，所述安装凸条的长度方向与固定框的其中一对相平行的框架的长度方向一致，所述安装板上设有供安装凸条滑移的安装滑槽，所述安装板上设有安装螺栓，所述安装螺栓同时穿过安装板和安装凸条。

通过采用上述技术方案，取下安装螺栓，使固定框滑动便可使固定框和安装板相互分离，提高了拆装引光板的操作效率，便于引光板的维修维护工作。

可选的，所述建筑上设有太阳能蓄电池，所述安装板为光伏板，所述太阳能蓄电池与安装板电连接。

通过采用上述技术方案，当中庭空间暂无采光需求而此时光源充足时，取下引光板，安装板作为太阳能转换器使用，将太阳能转换为电能，减小了光源的浪费，提高了光源的利用率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过引光板、第一调节气缸和第二调节气缸的设置，引光板在不同时期均可将大量的光线向中庭空间引导反射，改善了由于太阳高度变化而引起的中庭空间采光不足的问题；

2.通过百叶板和控制机构设置，控制机构控制百叶板翻转换面，使引光板的工作镜面实现调节转换，提高了引光板切换工作模式的操作效率。

附图说明

图1是本申请实施例中用于体现提高中庭空间光能利用率的装置的结构示意图。

图2是本申请实施例中用于体现调节机构、安装板和引光板的安装结构示意图。

图3是图2中A部的局部放大图。

附图标记说明：1、建筑；11、太阳能蓄电池；2、调节机构；21、第一调节气缸；22、第二调节气缸；3、安装板；31、安装滑槽；32、安装螺栓；4、引光板；41、固定框；411、安装凸条；42、百叶板；43、控制机构；431、联动杆；432、控制杆；433、固定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种提高中庭空间光能利用率的装置，如图1和2所示，包括调节机构2、安装板3和引光板4，本装置安装于较远离光源（即太阳）的建筑1顶部且临中庭空间的一侧。调节机构2安装于建筑1上，用于控制安装板3的角度，安装板3用于安装引光板4，引光板4用于改变光的传播方向。

如图1和2所示，安装板3的板面为矩形，调节机构2包括第一调节气缸21和第二调节气缸22，第一调节气缸21固定安装于建筑1靠近顶端之处的侧壁上，第二调节气缸22位于建筑1顶部，第一调节气缸21和第二调节气缸22的活塞杆伸缩方向相同且均沿水平方向；第一调节气缸21有两个，且分别位于靠近安装板3水平方向的两端，第二调节气缸22于竖直方向的投影位于两个第一调节气缸21之间。第一调节气缸21的活塞杆与安装板3、第二调节气缸22的活塞杆之间均为球铰接，由三点确定一个平面的原理可知，调节机构2可对安装板3以及依附在安装板3上的引光板4的倾斜角度进行空间调节，进而可使引光板4对光的传播方向进行多方位引导。调节机构2的工作由特定的控制程序控制，控制程序根据不同时间的太阳方向以及太阳高度分别对第一调节气缸21和第二调节气缸22发出调节指令，使引光板4将大量的光线向中庭空间引导。

如图1和2所示，引光板4包括固定框41和若干由固定框41安装的百叶板42，固定框41为矩形框架。固定框41的其中一对长度方向相互平行的框架朝向安装板3的一侧均一体成型有与自身长度方向相同的安装凸条411，安装凸条411的截面呈T形，安装板3上开设有供安装凸条411滑入的安装滑槽31，当安装板3翻转至板面与水平面垂直时，安装凸条411的长度方向同样与水平面垂直，且此时安装滑槽31的上端槽口位于安装板3的侧边缘上；将安装凸条411沿安装滑槽31自上而下划入后，固定框41的上侧外壁与安装板3的上侧边缘平齐。安装板3上螺纹连接有安装螺栓32，安装螺栓32的轴线方向与安装凸条411的长度方向垂直并与安装板3的板面平行；固定框41与安装板3相对安装后，将安装螺栓32旋入安装板3并插入安装凸条411，便完成了固定框41与安装板3的安装固定。

如图2和3所示，若干百叶板42阵列排布并均铰接于固定框41上，百叶板42的翻转平面与安装板3的板面相垂直且与安装凸条411的长度方向平行，百叶板42的其中一个板面为光滑镜面，另一个板面为毛玻璃镜面。引光板4上还设有用于控制百叶板42翻转的控制机构43，控制机构43包括联动杆431、控制杆432和固定螺栓433，联动杆431的长度方向与安装凸条411的长度方向一致，联动杆431位于百叶板42的一侧且同时与所有百叶板42铰接；控制杆432的一端与联动杆431远离百叶板42的一侧铰接，控制杆432的中部与固定框41铰接，翻转控制杆432，控制杆432带动联动杆431移动，联动杆431进一步带动所有百叶板42翻转，此过程中，所有百叶板42的板面相互平行。控制杆432的摆动范围为140°，当控制杆432摆动至其中一个极限位置时，所有百叶板42的光滑镜面均朝向远离安装板3的一侧，当控制杆432摆动至另一个极限位置时，所有百叶板42的毛玻璃镜面均朝向远离安装板3的一侧。当控制杆432摆动至任意一个极限位置时，控制杆432远离联动杆431的一端均可穿入一根固定螺栓433，固定螺栓433穿过控制杆432并与固定框41螺纹连接。

如图1所示，建筑1顶部设有太阳能蓄电池11，安装板3采用光伏板；当中庭空间无采光需求时，拆下引光板4，本装置便可作为太阳能发电装置进行光能发电并将电能储存，进一步提高光能的利用率。

本申请实施例一种提高中庭空间光能利用率的装置的实施原理为：

天气晴朗阳光条件良好的情况下，将百叶板42的毛玻璃镜面一侧翻转至背离安装板3的位置状态，插入固定螺栓433，使阳光射向引光板4后经过漫反射射向中庭空间内，中庭空间获得充足光源的同时不会引发过于严重的光污染。阳光条件不佳的条件下，将百叶板42的光滑镜面一侧调节至背离安装板3的位置状态，阳光射向引光板4后经过镜面反射射向中庭空间，有效地减小了光线在反射过程中的能量损失。当中庭空间无采光需求时，拆卸引光板4，本装置便可作为太阳能转换装置使用，将太阳能转化为电能储存。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：包括引光板(4)，所述引光板(4)设于中庭空间远离太阳一侧的建筑(1)顶部且紧邻中庭空间的边缘，所述引光板(4)的板面的法线与阳光的传播方向形成夹角。

2.根据权利要求1所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：还包括安装板(3)，所述安装板(3)位于建筑(1)和引光板(4)之间，所述建筑(1)上固定有第一调节气缸(21)，所述第一调节气缸(21)设有两个且分别位于安装板(3)水平方向的两侧，所述第一调节气缸(21)的活塞杆铰接于安装板(3)远离引光板(4)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：所述建筑(1)上还设有第二调节气缸(22)，所述第二调节气缸(22)的活塞杆铰接于安装板(3)远离引光板(4)的一侧，且所述第二调节气缸(22)与安装板(3)的连接点和第一调节气缸(21)与安装板(3)的连接点沿竖直方向错开，所述第一调节气缸(21)和安装板(3)、第二调节气缸(22)和安装板(3)均为球铰接。

4.根据权利要求2所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：所述引光板(4)包括固定框(41)，所述固定框(41)与安装板(3)可拆卸连接，所述引光板(4)的其中一个板面为光滑镜面，另一个板面为毛玻璃镜面。

5.根据权利要求4所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：所述引光板(4)还包若干百叶板(42)，若干所述百叶板(42)阵列排布，所述百叶板(42)与固定框(41)铰接，所述百叶板(42)的翻转方向所在的平面与引光板(4)的板面垂直，所述引光板(4)上设有用于控制百叶板(42)翻转的控制机构(43)。

6.根据权利要求5所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：所述控制机构(43)包括联动杆(431)、控制杆(432)和固定螺栓(433)，所述联动杆(431)的长度方向与百叶板(42)的排列方向相同且联动杆(431)和所有百叶板(42)铰接，所述控制杆(432)与固定框(41)铰接，另一端与联动杆(431)铰接，所述固定螺栓(433)同时穿过控制杆(432)和固定框(41)。

7.根据权利要求4所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：所述固定框(41)上固定连接有安装凸条(411)，所述安装凸条(411)的长度方向与固定框(41)的其中一对相平行的框架的长度方向一致，所述安装板(3)上设有供安装凸条(411)滑移的安装滑槽(31)，所述安装板(3)上设有安装螺栓(32)，所述安装螺栓(32)同时穿过安装板(3)和安装凸条(411)。

8.根据权利要求4所述的一种提高中庭空间光能利用率的装置，其特征在于：所述建筑(1)上设有太阳能蓄电池(11)，所述安装板(3)为光伏板，所述太阳能蓄电池(11)与安装板(3)电连接。

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