WO2012009956A1 - 双功能百叶片 - Google Patents

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WO2012009956A1
WO2012009956A1 PCT/CN2011/001180 CN2011001180W WO2012009956A1 WO 2012009956 A1 WO2012009956 A1 WO 2012009956A1 CN 2011001180 W CN2011001180 W CN 2011001180W WO 2012009956 A1 WO2012009956 A1 WO 2012009956A1
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WO
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louver
tooth
angle
blade
adjacent
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Application number
PCT/CN2011/001180
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English (en)
French (fr)
Inventor
张一飞
Original Assignee
杭州欧卡索拉科技有限公司
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/38—Other details
    • E06B9/386—Details of lamellae
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds

Definitions

  • the present invention relates to a louver structure for a louvered light guiding system, and more particularly to a dual function louver.
  • the Chinese utility model patent "a multifunctional shutter blade” (Patent No.: CN2844378) discloses a louver, one side of which is set as a black heat absorbing surface, and the other side is set as a silvery white or white reflective surface, through a reflecting surface The heat radiated by the sun is reflected back to cool down. When the room temperature is low, the heat absorbing surface of the blade is directed toward the window, and the heat of the solar radiation is absorbed to warm the room.
  • the Chinese utility model patent "A Winter Warm Summer Cool Hollow Blind” (Patent No.: CN201196008) discloses a curved louver, which is coated with a sun-reflective coating such as pure aluminum or tin metal; Absorb the coating.
  • the flip angle of the blade can be selected arbitrarily according to the season and the change of the weather, which is the same as that described in the above patent.
  • these louvers do not provide good control of the direction of the sun's rays that illuminate the louvers, and thus cannot overcome indoor glare and provide uniform indoor daylight illumination. Therefore, there is a need to develop a new dual-function louver.
  • the louver visor light guiding system composed of the new dual-function louver has anti-glare and anti-overheating functions, and has a uniform daylight illumination function in the room. In the winter, you can also use the sun to warm up to reduce heating costs.
  • the louver sunshade system can be divided into upper and lower parts (usually the boundary between the upper part and the lower part is based on one height, and is set to 1.9m in Europe and America. In Asia, this benchmark should be defined as 1.8m. ), the louver inclination of these two parts can be related or independent.
  • the lower part of the louver can be set to prevent glare and prevent overheating, while the upper part of the louver is set to direct light into the interior of the room.
  • this system has the disadvantage that the definition of the two parts and the anti-glare and the use of light are pre-set, not root. Adjust according to the user's season and the specific lighting conditions of the workplace.
  • the indoor lighting situation depends not only on the season, the sun's position and the sky (cloudy or sunny). It also depends on the working conditions, such as the type of occupation people are engaged in, the height, and the location of the work from the window.
  • the louver sun-lighting system defined by architects and architectural illuminators cannot meet all of the above requirements, but only a compromise between them.
  • Another problem is that the different louver sections are provided on different occasions, which greatly increases the design cost and the price of the louver sunshade system.
  • the German patent (DE 4 293 003 A1) discloses a flat-toothed flat louver and a louver with a curved cross section, which regulates the sun's rays impinging on the louver by means of micro-toothed surfaces on the louver surface, but at high solar elevation angles and When the sun is at an altitude angle. The sun's rays enter the room to produce glare.
  • the European patent (EP1212508B1) discloses a number of differently shaped louvers with and without teeth, wherein the curved curved louvers and W-shaped louvers are reflected and introduced in direct sunlight and louvered. The light transmittance of the light guiding system shows its excellent characteristics.
  • the louver light guiding system composed of W-shaped louvers can achieve a see-through rate of 74%.
  • the perspective of the louver light guiding system composed of toothed curved louvers The rate can reach 88%.
  • the louver light guiding system composed of these louvers has the problem of not being able to solve the seasonal change and specific needs. At low sun angles, the louver light guiding system needs to maintain a high perspective and introduce more sunlight. In the case of indoor lighting, it is necessary to close the louvers because it is impossible to prevent glare, and there is no simple and quick method for determining the micro-tooth on the surface of the louver having an arbitrary shape in cross section.
  • the technical problem to be solved by the present invention is: providing a dual-function louver having a sunshade surface on one side and a light guide surface on the other side, the sunshade surface can reflect the sunlight reflected on the outdoor surface, and the light guide surface can illuminate All or part of the sun's rays are introduced into the room and reflected back to the outside.
  • the louvered light guiding system composed of such dual-function louvers can reflect and reflect the direct sunlight in seasons and weather conditions as well as people's actual requirements.
  • Flexible and optimal control with deflection introduction to achieve high visibility of the louver light guiding system achieve uniform indoor sunlight, avoid indoor glare and overheating in summer and obtain more solar energy in winter Take indoor heating.
  • a quick and easy calculation formula is provided to determine the angle and geometry of the micro-tooth on the louver surface.
  • a dual-function louver comprising a blade and a turning mechanism thereof, the blade side is a sunshade surface for reflecting the sunlight reflected on the outdoor surface, and the other side is for introducing all or a part of the sunlight rays irradiated thereto
  • the light guiding surface of the room, the turning mechanism drives the blade to rotate, and the sunshade surface and the light guiding surface are interchanged.
  • the sunshade surface of the blade is provided with micro teeth
  • the light guiding surface of the blade is partially or entirely provided with micro teeth.
  • the micro teeth of the light guiding surface When the light guiding surface is facing upward, the micro teeth of the light guiding surface include two different tooth types of the outer side and the inner side part.
  • the micro-tooth is a return-reflecting tooth that reverberates and reflects the direct sunlight, and the return-reflecting tooth includes two adjacent tooth faces, a first tooth surface and a second tooth surface, and the first tooth surface and the second tooth surface are mutually vertical.
  • the angle between the second flank of the retroreflective tooth and the horizontal plane may be determined by 90° - (A a , + H)/2 ⁇ a w ⁇ 90° - ( ?, fl + H)/2, wherein
  • the sun is the height angle of the sun, ?,. , the angle between the line connecting any point of the louver and the outer end of the adjacent louver and the outer horizontal plane of the louver, ? It is the angle between the line connecting the arbitrary point i of the louver and the outer end of the louver and the outer horizontal plane of the louver.
  • the micro-tooth of the light-guiding surface is a tooth that deflects and introduces direct sunlight, and the tooth includes two adjacent tooth faces, a first tooth surface and a second tooth surface, and the first tooth surface and the second tooth surface Vertical to each other.
  • the micro-tooth of the light guiding surface is an inverted tooth that is deflected and introduced to the direct sunlight
  • the inverted tooth includes two adjacent tooth faces, a first tooth surface and a second tooth surface, and the first tooth surface and the second tooth surface
  • the faces are perpendicular to each other, and a part of the surface irradiated on the second tooth surface directs the direct sunlight deflection into the room, and the other part directly shoots the sun.
  • the light is deflected onto the first tooth surface and then reflected back into the outdoor air by the first tooth surface in the direction of sunlight incidence.
  • the invention has the beneficial effects that the louver sunshade light guiding system composed of the bifunctional louver having an arbitrary shape in cross section can achieve the optimization of the return reflection and the deflection introduction amount of the direct sunlight according to the seasonal change and the specific needs of the people, so that The contradiction between the demand for sunlight in summer and winter is overcome.
  • the system maintains a high perspective, meeting the visual communication needs of people and the scenery outside the window, and the previous louver light guide.
  • the system is adaptive to the solar dynamics. The number of operations of the louvers is only twice in one day, which eliminates the need for the traditional louvers to continuously rotate the louvers to adapt to the change of the solar elevation angle and the intelligent control of the louvers.
  • Figure 1 is a cross-section of a wavy louver (shade facing up) geometry, angle and size definition;
  • Figure 2 is a geometrical configuration, angle and dimension definition of a wavy louver (light guide face up);
  • Fig. 3 is a definition of the flank angle of the micro-tooth on the curved surface which acts as a retroreflective action and a deflection introduction for direct sunlight;
  • Fig. 4 The type and distribution of the micro-tooth on the louver surface with a straight cross section
  • Fig. 8a - Fig. 8j shows the return reflection and deflection of the linear double-function louver at different solar elevation angles H;
  • FIG 1 shows the geometric configuration and various angle and size definitions of the louvers (the sunshade 1 facing upwards) that are undulating in cross section (in the width direction).
  • the louver includes the blade 10 and its turning mechanism, and the blade 10 is a sunshade surface 1 for reflecting the sunlight reflected thereon back to the outside, and the other side is a light guiding surface 3 for introducing all or a part of the sunlight rays irradiated thereto into the room, and the turning mechanism drives the blades to rotate, and
  • the sunshade surface and the light guiding surface are interchanged, and the sunshade surface 1 of the blade is provided with micro teeth, and the light guiding surface 3 of the blade is partially or entirely provided with micro teeth, wherein £ is the width of the blade 10, that is, the outer end point a of the blade 10 and The horizontal distance of the inner end c, Z) is the pitch of the adjacent two hundred blades 10, that is, the vertical distance of the end c in the adjacent two hundred blades.
  • the pitch D and the louver of the adjacent two hundred blades 10 The optimum ratio of the width L of 10 is 0.7, and A is the vertical distance between the highest point of blocking the line of sight (here, the inner end c') and the lowest point (here, the outer end point) when the louver 10 is horizontally placed, ⁇
  • the perspective of the louver light guiding system ( ⁇ 1 - / ⁇ ) ), indicated by the dashed arrow in the figure, A in Figure 1 (a).
  • the angle between the line connecting the end point c of the sunshade surface 1 of the louver 10 and the outer end point ⁇ ' of the light guiding surface 3 of the adjacent adjacent louver 1 and the outer horizontal plane of the louver 10, is the sun visor of the louver 10
  • the angle between the line connecting the outer end of the light guiding surface 3 of any one point i and the adjacent one of the adjacent louvers 10 and the outer horizontal plane of the louver 10 is the sunshade surface of the sun visor 1 of the louver 10 and the sun visor of the louver 10 1
  • the angle between the line connecting the outer end point ⁇ and the outer horizontal plane of the louver 10 is the angle between the reflected light and the horizontal plane at any point of the sunshade surface of the louver 10, and ⁇ is the angle between the incident solar ray and the outer horizontal plane of the louver 10 (referred to as the solar elevation angle), in Fig.
  • the angle between the outer horizontal plane of the louver 10 is the angle between the arbitrary position i of the sunshade surface 1 of the louver 10 and the new position/connection of the outer end point a of the sun visor 1 of the louver 10 and the outer horizontal plane of the louver 10, which is a louver 10 of the sunshade surface 1 at any point i reflects the angle between the light and the horizontal plane, H is the solar elevation angle);
  • the louver 10 reflects the reflected light from the direct sunlight and the outer surface of the louver 10
  • the angle ⁇ needs to satisfy: (?, a +H)/2 ⁇ ? prepare ⁇ (A..+ )/2,
  • Figure 1 (b) The reflected light and the hundred rays generated by the deflection of the direct sunlight by the louver 10
  • the angle of the horizontal plane inside the blade 10 needs to be satisfied: 90° + ( ⁇ -H)l2 ⁇ ix ⁇ 90° + ( ⁇ ⁇ € , - H)/2 ,
  • the louver 10 is flipped 180. Then, the sunshade surface 1 and the light guiding surface 3 are interchanged, that is, the light guiding surface 3 faces upward, and the sunshade surface 1 faces downward. At this time, the inner and outer ends of the louver sunshade surface 1 are interchanged, that is, the louver sunshade surface The outer end a of 1 and the inner end c' of the upper adjacent louver light guiding surface 3 are exchanged, the inner end c of the louver sunshade 1 and the outer end of the upper adjacent louver light guiding surface 3 are exchanged.
  • tooth surfaces of the micro-tooth on the surface of the louver can be divided into two categories, one for direct reflection of sunlight to the outside, and the other for direct sunlight to be deflected into the room.
  • Figure 3 (a) - (c) gives the definition of the geometry and flank angle of the micro-tooth on the curved louver that acts as a retroreflective and deflecting introduction for direct sunlight.
  • Figure 3 (a) shows an arbitrary surface.
  • FIG. 3(b) is a geometrical structure and angle definition of a micro-tooth (referred to as a cogging) for deflecting direct sunlight on an arbitrary curved surface
  • FIG. 3(b) is a geometrical structure and angle definition of a micro-tooth (referred to as a cogging) for deflecting direct sunlight on an arbitrary curved surface
  • Miniature teeth (referred to as inverted teeth) on the deflection of direct sunlight on any curved surface; geometrical structure and angle definition; tooth width p of various micro-tooth along the width direction of the louver surface is equal, the tooth top is in the same hundred On the surface of the blade, the first tooth surface 6 and the second tooth surface 5 of the micro-tooth are perpendicular to each other, and the angle of the second tooth surface 5 of the returning tooth on the curved surface of the curved surface which is retroreflective to direct sunlight is at an angle with the horizontal plane.
  • the range of ⁇ 1 ⁇ 2 can be determined by 90° - ( ?, ., + ⁇ ) / 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 90° - ⁇ ⁇ + H)/2, the camber on the curved blade that deflects the direct sunlight or
  • the range of the angle between the second tooth surface 5 of the inverted tooth and the horizontal plane can be determined by ( ⁇ - ⁇ H)/2, where ⁇ is the sun height angle; and the function of the returning reflection tooth is to fall on the second tooth surface 5 thereof.
  • the direct sunlight is reflected back to the outdoor air at an angle of the incident direction of the sunlight, or the direct sunlight falling on the second tooth surface 5 of the micro-tooth is deflected onto the first tooth surface 6 or directly on the first tooth surface 6 of the micro-tooth.
  • the sun is deflected onto the second tooth surface 5 and then reflected back into the outdoor direction of the sunlight. In the middle, the sun is not allowed to stay on the blade and converted into heat, which is used as a sunshade effect.
  • the tooth It is generally used to cope with the direct sunlight of the summer high sun angle angle (the sun height angle H >A..); the tooth includes two adjacent The first tooth surface 6 and the second tooth surface 5 of the tooth surface, the first tooth surface 6 and the second tooth surface 5 are perpendicular to each other, and the width of the second tooth surface 5 of the tooth is much larger than the width of the first tooth surface 6,
  • the function is to introduce the direct sunlight deflection on the second tooth surface 5 into the room for daylighting and heating (the first tooth surface 6 is generally not exposed to sunlight), and the gear generally responds to the high sun in winter.
  • Direct angle sunlight (height angle H > ,) or direct sunlight in winter and summer low sun angle angle (sun height angle H ⁇ ?
  • inverted tooth including two adjacent tooth surfaces first tooth surface 6 and second The tooth surface 5, the first tooth surface 6 and the second tooth surface 5 are perpendicular to each other, and the width of the second tooth surface 5 of the inverted tooth is much larger than the width of the first tooth surface 6, and the two teeth are completely different from the direct sunlight. Acting, a part of the direct sunlight on the second tooth surface 5 is deflected and introduced into the room, and a part of the direct sunlight is deflected.
  • the sun is deflected so that it does not reflect to the light guiding surface of the inner end c' of the adjacent adjacent louver.
  • the sunshade surface 1 of the dual function louver is all set as a reflex tooth, and the light guide surface 3 of the bifunctional louver will be processed into various forms: 1. All are smooth surfaces , 2.—the part is smooth and part is toothed (for example, the front part is the inverted tooth, the latter part is the smooth surface, 3.
  • the part is a kind of micro tooth
  • the other part Part is another type of micro-tooth (for example, the front part is the reflex tooth and the latter part is the cog).
  • the cross-sectional shape of the dual-function louver may be any other shape such as a straight shape, a V-shape, a bi-fold line shape, and a wave shape, and the sunshade surface and the light guide surface 3 of the blade 1 are reflective with micro-tooth (small serrations).
  • the surface see Fig. 4 - Fig. 7), the louver 10 can be lifted or rotated, and can also be flipped by 180°, and the sunshade surface 1 and the light guide surface 3 are interchanged, and the rotation angle of the louver 10 is subscripted and represented.
  • the sunshade surface 1 and the light guiding surface 3 of the louver 10 are interchanged by sequentially numbering the louver 10 from above or below, and then arranging the odd-numbered louvers 10 into a group, and numbering the louvers 10
  • the blades 10 are grouped into another group, one set is turned over first, and then the other group is turned over.
  • the bifunctional louver with any shape in cross section should be adapted to the two different seasons of summer and winter, and it should adapt to the change of two different solar elevation angle regions (H > ⁇ and H ⁇ ), its sunshade 1 and guide
  • the smooth surface 3 should have different micro-tooth.
  • the micro-tooth of the light-guiding surface 3 can also be composed of two different tooth types, the outer side and the inner part.
  • Figure 7 (a) (b) is used for more than 1.8m from the indoor floor.
  • louver where (a) is the sunshade 1 facing up, (b) is the light guiding surface 3 towards Above, the louver is indicated by reference numeral 10, and the outer portion of the light guiding surface 3 is indicated by 31, and its width is a distance from the end point c ' in the louver (the end point c ' of the light guiding surface 3 becomes the outer end point ⁇ ).
  • said guide surface 3 of the inner portion 32 indicates a width from the outer end to the louvres (guide surface facing the outer terminal end becomes in c) represents a distance £ 2, FIG.
  • H maximum solar elevation angle
  • the louver 20 is rotated counterclockwise around the louver axis (at the midpoint of the width direction) Rotating an angle causes the inner end c of the louver 20 to rotate to the new position g, c' is rotated to the new position, the outer end point ⁇ of the louver 20 is rotated to the new position /, ⁇ ' is rotated to the new position /', two points g and /'
  • the angle between the line of the line and the inner plane of the louver, width ⁇ 2 £- so that the angle of
  • Figures 8a - 8i, 9a - 9i, 10a - 10i, 11a - 11li respectively show linear, V-shaped, bi-folded and wavy louvers applied to the upper and lower parts of the louver light guiding system, The light rays at different solar height angles are reflected and reflected and deflected.
  • the dotted line in the above figure indicates direct sunlight, and the solid line corresponding to it indicates the light reflected or reflected by the blade, and the sun is the height angle of the sun.
  • the direct sunlight falling on the louver is first reflected to the visor of the last adjacent louver.
  • the surface is then deflected and reflected outside, and there is no glare.
  • the light-guide surface of the dual-function louver can also be applied to winter well, and it can be applied to summer well.
  • Goodly applied to the spring and autumn seasons (higher solar elevation angles); g ie, Figure 8g, Figure 9g, Figure 10g, Figure 11g
  • g is a double-function louvered sunshade and light guide that is more than 1.8m away from the indoor floor. The sun's rays return to the reflection and deflection when the surface is flexibly interchanged with the sun's altitude angle in the summer.
  • h (ie, Figure 8h, Figure 9h, Figure 10h, and Figure l lh) is less than 1.8m from the indoor floor.
  • l lj is the double-function louver sunshade and light guide surface below the indoor ground 1.8m in the winter with the sun height
  • the angle change is flexibly interchangeable when the position of the solar light is reflected and reflected and deflected.
  • the various louver sun-light guiding systems composed of the bifunctional louvers having the arbitrary cross-section described above can be used according to the season. Transforming and people's specific needs to achieve the optimization of the control of direct reflection and deflection of the direct sunlight, while maintaining a high degree of perspective, to meet the visual communication needs of people with the window, for the sun height angle H ⁇ A. , ( ⁇ .
  • direct sunlight can also control the direct reflection and deflection of direct sunlight while maintaining a high degree of transparency (at least about 50%), and the previous louver sun guide Compared with the light system, the operation time of the louver system in one day only needs 2 times, which removes the trouble that the traditional louver needs to continuously rotate the louver to adapt to the change of the solar height angle.

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Description

双功能百叶片 本申请要求于 2010 年 7 月 19 日提交中国专利局、 申请号为 201010230371.0、 发明名称为"双功能百叶片"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及一种百叶遮阳导光系统的百叶片结构， 更具体地说涉及一 种双功能百叶片。
背景技术
中国实用新型专利 《一种多功能百叶窗叶片》（专利号： CN2844378 ) 公开了一种百叶片， 该叶片的一面设为黑色吸热面， 另一面设为银白色或 白色反光面， 通过反射面将太阳辐射的热量反射回去， 达到清凉的作用， 当室温偏低时， 将叶片吸热面朝向窗外， 吸收太阳辐射的热量， 对室内起 到加温的效果。 中国实用新型专利 《一种冬暖夏凉中空百叶窗》（专利号： CN201196008 )公开了一种弧形百叶片， 该叶片凸面镀纯铝或锡金属等阳 光反射涂层； 叶片凹面镀太阳能选择性吸收涂层。 可根据季节、 天气的改 变随意选择叶片的翻转角度， 与上述专利所述效果相同。 然而， 这些百叶 片都无法很好地对照射到百叶片上的太阳光线进行方向控制， 从而也无法 克服室内眩光， 无法获得均匀的室内日光照明。 因此， 需要发展一种新的 双功能百叶片， 由这种新的双功能百叶片构成的百叶遮阳导光系统除了具 有防眩光和防过热功能， 还具有室内可以获得均匀的日光照明功能， 在冬 天还可以利用阳光取暖来降低取暖费用。
一般来说， 百叶遮阳导光系统可以分为上下两个部分（通常上部分与 下部分的分界处以一身高为基准， 在欧美设定为 1.9m, 在亚洲这个基准应 该界定为 1.8m较为恰当）， 这两个部分的百叶倾斜度可以是相关的， 也可 以是独立的。 通常下部分百叶可以设置为防眩光和防过热， 而上部分百叶 则设置为将光线导入室内深处。 除了增加设计费用， 这种系统还有一个缺 点， 就是两部分的界定和防眩光以及光的利用都是事先设定的， 而不是根 据使用者 居季节和工作场所具体照明情况来调节。
室内照明情况不仅取决于季节、 太阳位置和天空情况（多云或晴朗） 几个因素， 还取决于工作条件， 如人们从事的职业种类、 身高、 工作位置 离窗户的远近。很明显， 由建筑师和建筑照明师界定的百叶遮阳导光系统， 无法满足上述所有的要求， 而只能是它们之间的一个妥协。 另外一个问题 是， 在不同的场合配备不同的百叶部分， 大大增加了设计费用和百叶遮阳 导光系统的价格。
德国专利 （ DE4239003A1 )公开了表面带齿的平板百叶片和横截面为 弧形的百叶片， 通过百叶片表面微型齿对照射到百叶片上的太阳光线进行 调控， 但是， 在高太阳高度角和低太阳高度角时。 太阳光线会进入室内产 生眩光。 为了解决上述问题， 欧洲专利 （EP1212508B1 )公开了一些表面 带齿和不带齿的不同形状的百叶片，其中带齿弧形百叶片和 W形百叶片在 直射阳光的回复反射与导入以及百叶遮阳导光系统的透视率方面表现了各 自优异的特性，由 W形百叶片组成的百叶遮阳导光系统的透视率可以达到 74% , 由带齿弧形百叶片组成的百叶遮阳导光系统的透视率则可以达到 88%。 但是， 由这些百叶片组成的百叶遮阳导光系统却存在无法解决季节 变换与具体需求的问题， 在低太阳高度角时百叶遮阳导光系统更需要保持 高的透视率和导入更多的阳光作室内照明之用时由于无法防止眩光产生而 需将百叶闭合， 另外， 对于橫截面为任意形状的百叶片表面上的微型齿的 确定没有一个简便快速的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是： 提供一种双功能百叶片， 其一面为遮 阳面， 另一面为导光面， 遮阳面可以将照射其上的太阳光线反射回室外， 导光面可以将照射其上的全部或一部分太阳光线导入到室内另一部分反射 回室外， 由这种双功能百叶片构成的百叶遮阳导光系统， 可以 居季节和 天气情况以及人们的实际要求来对直射阳光的回复反射和偏转导入进行灵 活的、 最佳的调控， 达到百叶遮阳导光系统的高透视率， 获得室内均匀的 阳光照明度， 并避免室内眩光和夏季过热以及在冬季获取更多的太阳能用 以室内取暖。 同时， 提供一种快速简便的计算公式来确定百叶片表面微型 齿的角度和几何尺寸。
本发明所采用的技术方案具体如下：
一种双功能百叶片， 包括叶片及其翻转机构， 叶片一面是用于将照射 其上的太阳光线反射回室外的遮阳面， 另一面是用于将照射其上的全部或 一部分太阳光线导入到室内的导光面， 翻转机构驱使叶片转动， 并可使得 遮阳面与导光面互换位置， 叶片的遮阳面设有微型齿， 叶片的导光面部分 或全部设有微型齿。
导光面朝上时， 导光面的微型齿包括外側和内側部分两种不同齿型。 所述微型齿为对直射阳光起回复反射作用的回复反射齿， 所述的回复 反射齿包括两个相邻齿面第一齿面与第二齿面， 第一齿面与第二齿面相互 垂直。
所述回复反射齿的第二齿面与水平面的夹角 的变化范围可由 90° - (Aa, + H)/2≤aw≤90° - ( ?,fl + H)/2确定， 其中 Η为太阳高度角， ?,。,为百 叶片的任意一点和上一相邻百叶片外端点的连线与百叶片外側水平面的夹 角， ?,。为百叶片的任意一点 i和百叶片外端点的连线与百叶片外侧水平面 的夹角。
所述回复反射齿的第二齿面与水平面夹角 的最佳值计算公式为 aff = 90° - ½o, + H)/2 , 式中 H = Aa,， A。，为百叶片的任意一点和上一相邻百 叶片外端点的连线与百叶片外侧水平面的夹角， 。,为百叶片的里端点 c和 上一相邻百叶片外端点的连线与百叶片外侧水平面的夹角， 其变化范围为 = 30° ~ 35
所述导光面的微型齿是对直射阳光起偏转导入作用的顺齿，所述顺齿包 括两个相邻齿面第一齿面与第二齿面， 第一齿面与第二齿面相互垂直。
所述导光面的微型齿是对直射阳光起偏转导入作用的倒齿， 所述的倒 齿包括两个相邻齿面第一齿面与第二齿面，第一齿面与第二齿面相互垂直， 照射在第二齿面上的一部分将直射阳光偏转导入到室内， 另一部分直射阳 光被偏转到第一齿面上再被第一齿面沿阳光入射方向反射回室外空中。 本发明的有益效果： 由横截面为任意形状的双功能百叶片构成的百叶 遮阳导光系统可根据季节变换和人们的具体需要来达到控制直射阳光的回 复反射和偏转导入量的最优化， 使得夏季和冬季对阳光的需求矛盾得到克 服， 同时不论高太阳高度角还是低太阳高度角， 系统都保持很高的透视率， 满足人们与窗外景色的视觉交流的需求，与以往的百叶遮阳导光系统相比， 本系统对太阳动态具有自适应性， 一天中百叶的操作次数只需两次， 去除 了传统百叶需不断转动百叶来适应太阳高度角的变化和百叶智能化控制的 麻烦。
附图说明
图 1橫截面为波浪形的百叶片 （遮阳面朝上） 的几何构造、 角度及尺 寸定义；
图 2横截面为波浪形的百叶片 （导光面朝上） 的几何构造、 角度及尺 寸定义；
图 3 对直射阳光起回复反射作用和偏转导入作用的曲面上的微型齿 的齿面角的定义；
图 4 横截面为直线形的百叶片表面微型齿的类型和分布情况； 图 5 横截面为 V字形的双功能百叶片 （；2 / = 8.6% )表面微型齿的类 型和分布情况；
图 6横截面为二折线形的双功能百叶片 （ / = 7.2% )表面微型齿的类 型和分布情况；
图 7横截面为波浪形的双功能百叶片 （；// = 10.5% )表面微型齿的类 型和分布情况；
图 8a -图 8j直线形双功能百叶片在不同太阳高度角 H的光线回复反 射与偏转导入情况；
图 9a ~图 9j V字形双功能百叶片 （ h/£ = 8.6% )在不同太阳高度角 H 的光线回复反射与偏转导入情况；
图 10a -图 10j二折线形双功能百叶片 （ Α/Ζ = 7.2% )在不同太阳高度 角 H的光线回复反射与偏转导入情况；
图 11a -图 l lj 波浪形双功能百叶片 （ /;/ = 10.5% )在不同太阳高度角 H的光线回复反射与偏转导入情况。
具体实施方式
图 1给出了横截面（沿宽度方向）为波浪形的百叶片 （遮阳面 1朝上） 的几何构造和各个角度及尺寸定义， 百叶片包括叶片 10及其翻转机构， 叶 片 10—面是用于将照射其上的太阳光线反射回室外的遮阳面 1 , 另一面是 用于将照射其上的全部或一部分太阳光线导入到室内的导光面 3， 翻转机 构驱使叶片转动， 并可使得遮阳面与导光面互换位置， 叶片的遮阳面 1设 有微型齿， 叶片的导光面 3部分或全部设有微型齿， 其中 £为叶片 10的宽 度， 即叶片 10的外端点 a和里端点 c的水平距离， Z)为相邻两百叶片 10的 节距， 即是相邻两百叶片里端点 c的垂直距离， 作为优选， 相邻两百叶片 10的节距 D与百叶片 10的宽度 L的最佳比值为 0.7, A为百叶片 10水平 放置时阻挡视线的最高点（此处为里端点 c' )与最低点（此处为外端点 ) 两点的垂直距离， Γ为百叶遮阳导光系统的透视率 （ Γ = 1 - / Ζ) )， 用图中 箭头虛框示意， 图 1 ( a ) 中 A。,为百叶片 10的遮阳面 1里端点 c和上一相 邻百叶片 1的导光面 3外端点 α '的连线与百叶片 10外侧水平面的夹角， . 为百叶片 10的遮阳面 1任意一点 i和上一相邻百叶片 10的导光面 3外端 点 的连线与百叶片 10外侧水平面的夹角， 为百叶片 10的遮阳面 1任 意一点 i和百叶片 10的遮阳面 1外端点 α的连线与百叶片 10外侧水平面的 夹角， 为百叶片 10的遮阳面任意一点 i处反射光线与水平面的夹角 ,Η 为入射太阳光线与百叶片 10外侧水平面的夹角 （称之为太阳高度角）， 图 1 ( b ) 中 ,为百叶片 10遮阳面 1任意一点 i和上一相邻百叶片 10的导光 面 3里端点 c'的连线与百叶片 10内側水平面的夹角， 为百叶片 10的遮 阳面 1任意一点 i和百叶片 10的遮阳面 1里端点 c的连线与百叶片 10内侧 水平面的夹角， 图 1 ( c ) 中 为遮阳面 1朝上时百叶片 10往下转动与初 始安置位置形成的夹角，此时百叶片 10外端点 fl转到 / , 0 '转到 /'位置上， 里端点 C转到 g, c'转到 g'位置上， 为百叶片 10的遮阳面 1里端点 c的 新位置 g和上一相邻百叶片 1 的导光面 3外端点 的新位置/的连线与百 叶片 10外侧水平面的夹角， 为百叶片 10的遮阳面 1任意一点 i和上一 相邻百叶片 10的导光面 3外端点 α '的新位置/ '的连线与百叶片 10外侧水 平面的夹角， 为百叶片 10的遮阳面 1任意一点 i和百叶片 10的遮阳面 1外端点 a的新位置 /连线与百叶片 10外侧水平面的夹角， 为百叶片 10 的遮阳面 1任意一点 i处反射光线与水平面的夹角， H为太阳高度角）； 图 1 (a) 中百叶片 10 对直射阳光进行回复反射所产生的反射光线与百叶片 10外侧水平面夹角^需满足： （?,a+H)/2≤ ?„≤(A。.+ )/2, 图 1 (b) 中百 叶片 10对直射阳光进行偏转导入所产生的反射光线与百叶片 10内侧水平 面夹角 ^需满足： 90° + (β^ -H)l2≤ ix≤ 90° + (βί€, - H)/2 , 图 1 (c) 中百叶 片 10对直射阳光进行回复反射所产生的反射光线与百叶片 10外側水平面 夹角 ^需满足： （^+H)/2≤^≤(? +H)/2。
参见图 2, 将百叶片 10翻转 180。， 则遮阳面 1和导光面 3互换位置， 即导光面 3朝上， 遮阳面 1朝下， 此时， 百叶片遮阳面 1的里、 外端互换 位置， 即百叶片遮阳面 1 的外端 a和上一相邻百叶片导光面 3 的里端 c'交 换位置， 百叶片遮阳面 1 的里端 c和上一相邻百叶片导光面 3 的外端 ^交 换位置， 为了叙述方便， 将上述互换位置后的百叶片各端点标注符号换成 原遮阳面朝上时的标注符号， 则导光面 3朝上时的百叶片几何构造和各个 角度及尺寸定义与遮阳面 1朝上时完全相同。
百叶片表面上的微型齿的齿面所起的作用可以分为两类， 一类对直射 阳光进行回复反射到室外， 另一类对直射阳光进行偏转导入到室内。 图 3 (a) - (c)给出了对直射阳光起回复反射作用和偏转导入作用的曲面百 叶片上的微型齿的几何结构和齿面角的定义， 图 3 (a)为任意曲面百叶片 上对直射阳光起回复反射作用的微型齿几何结构及角度定义 （称之为回复 反射齿）， 回复反射齿包括两个相邻齿面第一齿面 6与第二齿面 5， 第一齿 面 6与第二齿面 5相互垂直， 图 3 (b)为任意曲面百叶片上对直射阳光起 偏转导入作用的微型齿（称之为顺齿） 几何结构及角度定义， 图 3 (c) 为 任意曲面百叶片上对直射阳光起偏转导入作用的微型齿（称之为倒齿） 几 何结构及角度定义； 各种微型齿沿百叶片表面宽度方向的齿宽 p相等， 齿 顶处于同一百叶片表面上， 微型齿两相邻的第一齿面 6与第二齿面 5相互 垂直,对直射阳光起回复反射作用的曲面百叶片上的回复反射齿第二齿面 5 与水平面的夹角 ί½的变化范围可由 90° - ( ?,。, + Η)/2≤αΗ≤ 90° - {βία + H)/2确 定， 对直射阳光起偏转导入作用的曲面叶片上的顺齿或倒齿第二齿面 5与 水平面的夹角 的变化范围可由（^ - ^ H)/2确定， 其中 Η 为太阳高度角； 回复反射齿的作用是将落在其第二齿面 5上的直射阳光沿 偏阳光入射方向一个角度反射回室外空中， 或将落在微型齿第二齿面 5上 的直射阳光偏转到第一齿面 6上或落在微型齿第一齿面 6上的直射阳光偏 转到第二齿面 5上再沿阳光入射方向反射回室外空中， 不让阳光停留在叶 片上转化为热量， 从而起到遮阳效果， 一般用于应对夏季高太阳高度角 Η (太阳高度角 H > A。.） 的直射阳光； 顺齿包括两个相邻齿面第一齿面 6与 第二齿面 5 , 第一齿面 6与第二齿面 5相互垂直， 顺齿的第二齿面 5宽度 比第一齿面 6的宽度大得多， 其作用是将落在其第二齿面 5上的直射阳光 偏转导入至室内作日光照明和取暖之用 （而第一齿面 6—般不会被阳光照 射到）， 顺齿一般应对冬季高太阳高度角 Η (太阳高度角 H > ，）或冬夏 季低太阳高度角 Η (太阳高度角 H≤ ?∞, )的直射阳光； 倒齿包括两个相邻齿 面第一齿面 6与第二齿面 5 , 第一齿面 6与第二齿面 5相互垂直， 倒齿的 第二齿面 5宽度比第一齿面 6宽度大得多， 两个齿面对直射阳光起着完全 不同的作用， 照在第二齿面 5上的一部分直射阳光被偏转导入到室内， 一 部分直射阳光被偏转到第一齿面 6上再被第一齿面 6沿阳光入射方向反射 回室外空中， 倒齿一般用于将冬季最大太阳高度角 Η (—般认为此时太阳 高度角 H = 45° ) 的直射阳光偏转， 使之不会反射到上一相邻百叶片靠里端 点 c'的导光面。 为了应对不同季节和不同太阳高度角的直射阳光， 双功能 百叶片的遮阳面 1全部设置为回复反射齿， 双功能百叶片的导光面 3将处 理成多种形式： 1.全部为光滑面， 2.—部分为光滑面，一部分为带齿部分（比 如， 前一部分是倒齿， 后一部分是光滑面， 3.—部分为一类微型齿， 另一 部分为另一类微型齿 （比如， 前一部分是回复反射齿， 后一部分是顺齿）。 双功能百叶片的横截面形状可以是直线形、 V字形、 二折线形和波浪 形等其它任意形状， 叶片 1的遮阳面和导光面 3均为带微型齿 （较小的锯 齿）的反光面（参见图 4 -图 7 )， 百叶片 10可以升降也可以转动， 还可以 翻转 180° , 其遮阳面 1和导光面 3互换位置， 百叶片 10的转动角以带下标 的 和 表示， 其中 表示百叶片遮阳面 1朝上时， 其往下旋转与初始安 置位置的夹角， 表示百叶片 10导光面 3朝上时， 其往下旋转与初始安 置位置的夹角； 在夏季高太阳高度角 H (太阳高度角 H>A。.） 时， 百叶片 10遮阳面 1朝上（处于水平位置时 A = 0 ), 将落在其遮阳面 1微型齿上的 直射阳光回复反射到室外； 在冬季高太阳高度角 Η (太阳高度角 H > A。，） 时， 百叶片 10的导光面 3朝上（处于水平位置时 = 0 ), 将落在导光面 3 微型齿上的一部分直射阳光回复反射到室外另一部分直射阳光偏转导入到 室内或全部直射阳光偏转导入到室内； 在冬夏季低太阳高度角 （太阳高度 角 H≤A。.） 时， 百叶片 10导光面 3朝上 （处于水平位置时 = 0 )， 此时 需将百叶片 10往下旋转， 使之与水平面成某一角度 ^ (此时 ), 从 而不让阳光直射室内产生眩光，再将落在百叶片 10导光面 3微型齿上的一 部分直射阳光回复反射到室外另一部分直射阳光偏转导入到室内或全部直 射阳光偏转导入到室内。
百叶片 10的遮阳面 1和导光面 3互换位置的方法是， 将百叶片 10从 上方或下方按顺序编号， 然后将编号为奇数的百叶片 10串成一组，将编号 为偶数的百叶片 10串成另一组， 先将一组翻转， 然后再将另一组翻转。
图 4 -图 7 分别显示了直线形、 V 字形 （ /z/Z = 8.6% )、 二折线形 ( hi L = 1.2% )和波浪形 （ = 10.5% )百叶片遮阳面和导光面^ t型齿的类 型和分布情况。 横截面为任意形状的双功能百叶片既要适应于夏季和冬季 两个不同季节， 又要适应于两个不同太阳高度角区域（ H > ^和 H≤ ) 的变化， 其遮阳面 1和导光面 3均应具有不同的微型齿， 导光面 3的微型 齿也可由外侧和内侧部分两种不同齿型组成， 图 7 ( a ) ( b )为用于离室内 地面 1.8m以上的百叶片， 其中 （a ) 为遮阳面 1朝上， （b ) 为导光面 3朝 上， 百叶片以标号 10表示， 导光面 3的外侧部分以 31表示， 其宽度以离 百叶片里端点 c' (导光面 3朝上时里端点 c'变为外端点 α ) 的距离 表示， 导光面 3的内側部分以 32表示， 其宽度以离百叶片外端点 (导光面朝上 时外端点 变为里端点 c ) 的距离 £2表示， 图 7 (c) (d) 为用于离室内地 面 1.8m以下的百叶片， 其中 （c)为遮阳面 2朝上， （d)为导光面 4朝上， 百叶片以标号 20表示， 导光面 4的外侧部分以 41表示， 其宽度以离百叶 片里端点 c' (导光面 4朝上时里端点 c'变为外端点 α )的距离 A表示， 导光 面 4的内侧部分以 42表示， 其宽度以离百叶片外端点 a' (导光面朝上时外 端点 α '变为里端点 c ) 的距离 Ζ2表示。
图 4 (a)、 图 5 (a)、 图 6 (a)、 图 7 (a) 中百叶片 10的遮阳面 1和 图 4 (c)、 图 5 (c)、 图 6 (c)、 图 7 (c) 中的百叶片 20的遮阳面 2朝上， 用于遮阳， 此时百叶片 10水平安置（ Α=(Τ, 参见图 1 ), 其上设置回复反 射齿， 回复反射齿的第二齿面 5 与水平面夹角《w的最佳值计算公式为 αΗ =90'-(βια,+Η)/2, 式中 H = A。'。 图 4 (b)、 图 5 ( b )、 图 6 ( b )、 图 7 (b) 中百叶片 10的导光面 3朝上， 用于离室内地面 1.8m以上导光， 百叶片 10 的导光面 3外侧部分 31带顺齿或倒齿，以便冬季最大太阳高度角 H( H = 45°) 的直射阳光不会偏转到上一相邻百叶片 10里端点 c'附近的遮阳面，微型齿 第二齿面 5 与水平面夹角 的最佳值计算公式为 =( ?„-^/2, 且
(βκ - )/2≤αΗ≤(β^, -Η)/2, 式中 i = 45°,宽度 , =0~Ζ, 内侧部分 32为光 滑面， 其宽度 2= - 图 4 (d)、 图 5 (d)、 图 6 (d)、 图 7 (d) 中百 叶片 20的导光面 4朝上处于初始安置位置， 用于离室内地面 1.8m以下导 光， 其外侧部分 41带回复反射齿， 内侧部分 42带顺齿或倒齿， 回复反射 齿的 第 二齿面 5 与 水平 面 夹角 ^ 的 最佳值计算公式为 =90° +H)/2, 式中 H = A。，宽度 A =Ζ/2~2Ζ/3，内侧部分 42的第二 齿面 5与水平面夹角 ^的最佳值选取是， 将百叶片 20绕百叶片转轴 （沿 宽度方向中点）逆时针旋转一个角度 使得百叶片 20 的里端点 c转动 到新位置 g，c'转动到新位置 ，百叶片 20的外端点 α转动到新位置 /,α'转 动到新位置 /',两点 g与 /'的连线与百叶片 20 外側水平面的夹角 β^ =Η = 20° , 再按 α//=0¾.- H)/2计算， 为百叶片任意一点 （i)和上 一相邻百叶片里端点 （ c' ) 的新位置 （ g' ) 的连线与百叶片内侧水平面的 夹角， 宽度 Ζ2 =£- 以便在太阳高度角 20°≤H≤A。,情况下反射光线不会 偏转到上一百叶片 20的遮阳面 1且偏转导入的光线与百叶片 20里侧水平 面夹角保持在 50°以上。
实际中确定 βία,的外端点 、 βκ,的里端点 c'和 的里端点 c'新位置 g' 均要沿百叶片水平方向向外侧和里侧偏离一定的距离而成为 a"、 dpg" , 以便反射光线不会抵达到上一相邻百叶片上， 即用 .取代上面公式中的 β,。' ， 用 .取代 . ， 用 /^取代 β,&' ， 一般取 ?,。.= . -(0° ~ 3°) ， ' = Pic' - (0。 ~ 3。）和 = - (0° ~ 3。）。 另夕卜， A。,因百叶片的横截面不同而 不同， 其变化范围为 ∞. =30° ~35°。
图 8a—图 8i、 图 9a -图 9i、 图 10a -图 10i、 图 11a -图 lli分别显示 了直线形、 V字形、 二折线形和波浪形百叶片应用于百叶遮阳导光系统上 下部分、 在不同太阳高度角 Η的光线回复反射与偏转导入情况， 上述图中 虚线表示直射阳光， 与之相对应的实线表示被叶片回复反射或偏转反射的 光线， Η为太阳高度角， 图中 a (即图 8a、 图 9a、 图 10a、 图 11a)为双功 能百叶片遮阳面朝上时对不同太阳高度角 Η的光线回复反射情况， 在高太 阳高度角 Η ( Η>β∞. ) 情况， 落在百叶片上的直射阳光都被回复反射到室 夕卜， 在低太阳高度角 Η ( H≤ ∞. ) 情况， 如果百叶片仍然水平安置时， 则 落在百叶片上的直射阳光的一部分被百叶片回复反射到上一相邻百叶片的 导光面上， 然后被反射到室外， 另一部分直接进入室内产生眩光， 因此， 在低太阳高度角 H ( H≤ ?∞. ) 情况需将百叶片往下旋转相应一角度 ( φ^β^. ), 使得直射阳光不能直接进入室内； 图中 b (即图 8b、 图 9b、 图 10b、 图 lib) 为双功能百叶片遮阳面朝上且往下旋转一角度 =20°时 对不同太阳高度角 Η 的太阳光线回复反射情况， 不论在高太阳高度角 Η ( Η>β∞. )还是在低太阳高度角 Η ( Η<βα, )情况， 落在百叶片上的直射 阳光都被回复反射到室外， 这意味着， 在夏季， 当我们一天都不在居室或 办公室时， 可以将双功能百叶片调整到这一位置； 图中 c (即图 8c、 图 9c、 图 10c、 图 11c ) 为离室内地面 1.8m以上的双功能百叶片导光面朝上且往 下旋转一角度 时对低太阳高度角 H ( Η≤βεα, )的太阳光线回复反射与偏 转导入情况,图中 d (即图 8d、 图 9d、 图 10d、 图 lid ) 为离室内地面 1.8m 以上的双功能百叶片导光面朝上且水平安置 = (Γ ) 时对高太阳高度角 Η ( H > ca, ) 的太阳光线回复反射与偏转导入情况， 在太阳高度角 20°≤H≤45°范围内， 落在百叶片上的直射阳光都被偏转导入到室内， 在太 阳高度角 20°≤ H≤ 45°范围外， 落在百叶片上的一部分直射阳光被偏转导入 到室内， 一部分被反射到上一相邻的百叶片的遮阳面上， 然后被偏转反射 到室外， 不会产生眩光； 图中 e (即图 8e、 图 9e、 图 10e、 图 l ie )为离室 内地面 1.8m 以下的双功能百叶片导光面朝上且往下旋转一角度 时对低 太阳高度角 Η ( H≤ ca, ) 的太阳光线回复反射与偏转导入情况,图中 f (即 图 8f、 图 9f、 图 10f、 图 l lf) 为离室内地面 1.8m以下的双功能百叶片导 光面朝上且水平安置 （ ^ = 0° ) 时对高太阳高度角 Η ( Η > β∞, ) 的太阳光 线回复反射与偏转导入情况， 在太阳高度角 20。≤H≤45°范围内， 落在百叶 片上的一部分直射阳光被偏转导入到室内， 另一部分被回复反射到室外， 在太阳高度角 H > 45。， 落在百叶片上的直射阳光均被回复反射到室外， 不 会产生眩光， 在太阳高度角 H < 20° , 落在百叶片上的直射阳光首先被反射 到上一相邻百叶片的遮阳面上， 然后再被偏转反射到室外， 也不会产生眩 光， 由此可知， 双功能百叶片的导光面也可以很好地应用于冬季， 也能很 好地应用于夏季， 还能很好地应用于春秋季节 （太阳高度角 Η较高）； 图 中 g (即图 8g、 图 9g、 图 10g、 图 llg ) 为离室内地面 1.8m以上的双功能 百叶片的遮阳面和导光面在夏季随太阳高度角变化灵活地互换位置时的太 阳光线回复反射与偏转导入情况,图中 h (即图 8h、 图 9h、 图 10h、 图 l lh ) 为离室内地面 1.8m 以下的双功能百叶片的遮阳面和导光面在夏季随太阳 高度角变化灵活地互换位置时的太阳光线回复反射与偏转导入情况， 图中 i (即图 8i、 图 9i、 图 10i、 图 lli ) 为离室内地面 1.8m以上的双功能百叶 片的遮阳面和导光面在冬季随太阳高度角变化灵活地互换位置时的太阳光 线回复反射与偏转导入情况，图中 j (即图 8j、 图 9j、 图 10j、 图 l lj ) 为离 室内地面 1.8m 以下的双功能百叶片的遮阳面和导光面在冬季随太阳高度 角变化灵活地互换位置时的太阳光线回复反射与偏转导入情况，从图中可 以看出， 由上述横截面为任意形状的双功能百叶片构成的各种百叶遮阳导 光系统都可以根据季节变换和人们的具体需要来达到控制直射阳光的回复 反射和偏转导入量的最优化， 同时保持很高的透视率， 满足人们的与窗外 景色的视觉交流的需求， 对于太阳高度角 H≤A。， ( Α。, = 30° ~ 35° )的直射阳 光也能在保持很高的透视率 （至少达到 50%左右）情况下控制直射阳光的 回复反射和偏转导入量， 与以往的百叶遮阳导光系统相比， 一天中百叶系 统操作次数只需 2次， 去除了传统百叶需不断转动百叶来适应太阳高度角 的变化的麻烦。

Claims

权 利 要 求
1、 一种双功能百叶片， 包括叶片 （10)及其翻转机构， 其特征在于： 叶片 一面是用于将照射其上的太阳光线反射回室外的遮阳面 （1 )， 另一面是用 于将照射其上的全部或一部分太阳光线导入到室内的导光面 （3)， 翻转机 构驱使叶片转动， 并可使得遮阳面 （1 ) 与导光面 （3) 互换位置， 叶片的 遮阳面 （1 )设有微型齿， 叶片的导光面 （3)部分或全部设有微型齿。
2、根据权利要求 1所述的一种双功能百叶片，其特征在于：导光面朝上时， 导光面的微型齿包括外侧和内側部分两种不同齿型。
3、 根据权利要求 2所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述导光面微 型齿的外侧部分为对直射阳光起偏转导入作用的顺齿或倒齿， 内侧部分为 光滑面。
4、 根据权利要求 3所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述外侧部分 顺齿或倒齿的宽度 =0~£, 内侧部分光滑面的宽度 Z2 =Ζ- ^， 其中 £为 叶片的宽度。
5、 根据权利要求 2所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述导光面微 型齿的外側部分为直射阳光起回复反射作用的回复反射齿， 内侧部分为对 直射阳光起偏转导入作用的顺齿或倒齿。
6、 根据权利要求 5所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述外侧部分 回复反射齿的宽度 A =Z/2~2£/3， 内侧部分顺齿或倒齿宽度 Ζ2 =Ζ-Ζ,， 其 中 为叶片的宽度。
7、 根据权利要求 5所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 导光面的微型 齿内侧部分（42)的顺齿或倒齿包括两个相邻齿面第一齿面（6)与第二齿 面 （5)， 第一齿面 （6)与第二齿面 （5)相互垂直， 第二齿面 （5)与水平 面夹角^的最佳值选取是： 将百叶片以宽度方向的中点为转轴逆时针旋转 一个角度 ， 使得百叶片的里端点 （ c )转动到新位置（ g )，上一相邻百 叶片里端点 （ c' )转动到新位置（ g' )，百叶片的外端点（ a )转动到新位 置 （ / ) ，上一相邻百叶片外端点 （ α' )转动到新位置 （尸） ，点 （ g ) 与 点 （ /' ) 的连线与百叶片外侧水平面的夹角 β . =Η = 20° , 再按 ^ ^.-H)^计算， 为百叶片任意一点 （i) 和上一相邻百叶片里端点 ( d ) 的新位置 （ ) 的连线与百叶片内侧水平面的夹角。
8、 根据权利要求 1所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 微型齿为对直 射阳光起回复反射作用的回复反射齿， 所述的回复反射齿包括两个相邻齿 面第一齿面 （6)与第二齿面 （5)， 第一齿面 （6)与第二齿面 （5)相互垂 直。
9、 根据权利要求 8所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 回复反射齿的 第 二 齿 面 （ 5 ) 与 水 平 面 的 夹 角 《w 的 变 化 范 围 可 由 90° -(?,。. +H)/2≤c^≤ 90°- (A。+H)/2确定， 其中 Η为太阳高度角， A。.为百 叶片的任意一点 （i)和上一相邻百叶片外端点 （ a' ) 的连线与百叶片外側 水平面的夹角， 。为百叶片的任意一点 i和百叶片外端点 的连线与 百叶片外侧水平面的夹角。
10、 根据权利要求 8所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 回复反射齿 的第二齿面（ 5 )与水平面夹角 的最佳值计算公式为 aH =90° -{βια, +H)/2 , 式中 H = A。,， /,。,为百叶片的任意一点 （i)和上一相邻百叶片外端点 （。'） 的连线与百叶片外侧水平面的夹角， 。,为百叶片的里端点 c和上一相邻百 叶片外端点 （《' ) 的连线与百叶片外側水平面的夹角， 其变化范围为
A。. =30° ~35°。
11、 根据权利要求 1所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述导光面 的微型齿是对直射阳光起偏转导入作用的顺齿， 所述顺齿包括两个相邻齿 面第一齿面 （6)与第二齿面 （5), 第一齿面 （6)与第二齿面 （5)相互垂 直。
12、 根据权利要求 1所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述导光面 的微型齿是对直射阳光起偏转导入作用的倒齿， 所述的倒齿包括两个相邻 齿面第一齿面 （6)与第二齿面 （5), 第一齿面 （6)与第二齿面 （5)相互 垂直， 照射在第二齿面（5)上的一部分将直射阳光偏转导入到室内， 另一 部分直射阳光被偏转到第一齿面 （6) 上再被第一齿面 （6) 沿阳光入射方 向反射回室外空中。
13、 根据权利要求 11或 12所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 导光 面朝上时顺齿或倒齿的第二齿面 （5) 与水平面的夹角 的变化范围可由
0¾- H)/2≤aw≤0¾. - HV2确定， 其中 Η为太阳高度角， .为百叶片导光 面上任意一点 （i)和上一相邻百叶片里端点 （ c' ) 的连线与百叶片内側水 平面的夹角， ^为百叶片的导光面上任意一点 （i)和里端点 （ c ) 的连线 与百叶片内侧水平面的夹角。
14、 根据权利要求 11或 12所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 导光 面朝上时顺齿或倒齿的第二齿面 （5) 与水平面夹角 的最佳值计算公式 为 ) /2, 式中 H = 45°，^为百叶片导光面上任意一点 （i)处的反 射光线与水平面的夹角。
15、 根据权利要求 1或 2所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述叶 片（1)的截面为波浪形、直线形、折线形中的一种或一种以上的任意组合。
16、 根据权利要求 1或 2所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： 所述的 叶片 （ 1 ) 为一平板， 经过一次弯折后形成一折部 （ 11 ) 与二折部 （ 12 )， 使得叶片 （1 ) 的横截面为 V字型折线。
17、根据权利要求 1或 2所述的一种双功能百叶片，其特征在于：叶片（ 10 ) 的外端点 （a)和里端点 （c) 的水平距离为叶片 （10) 的宽度 L， 相邻两 叶片 （ 10)里端点 （c) 的垂直距离为叶片 （10) 的节距 D， 节距 D与宽 度 L最佳之比为： D/L=0.7。
18、 根据权利要求 1或 2所述的一种双功能百叶片， 其特征在于： β,α. 为百叶片任意一点 （i)和上一相邻百叶片外端点 （ α' ) 的连线与百叶片外 侧水平面的夹角， ,为百叶片任意一点 （i)和上一相邻百叶片里端点 的连线与百叶片内侧水平面的夹角， 百叶片往下转动与初始安置位置形成 一夹角， 此时上一相邻百叶片外端点 （ α' )转到（/')位置上， 里端点（c')转 到 (V)位置上， 为此时百叶片任意一点（0和上一相邻百叶片里端点（ c' ) 的新位置（ g' )的连线与百叶片内侧水平面的夹角， 实际中确定 .的外端 。Ί、 的里端点（ 和 的里端点（ 新位置 均要沿百叶片水平 方向向外侧和里侧偏离而成为（α")、 （^)和（gff), 即 ?,。'= 。'-(0。~3°) , β,, = ' - (0° ~ 3° )和 = „ - (0° ~ 3。）。
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