一種外窗防眩光裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種外窗防眩光裝置，由安裝在窗戶外的光線角度傳感器給控制器提供入射光線角度信號以控制步進電機進行運動，步進電機通過聯動裝置驅動百葉窗中最上層的反光百葉片轉動，再通過各葉片之間相連的轉簾連接線帶動其它葉片隨著轉動，達到驅動百葉窗上所有反光百葉片旋轉的目的；安裝在戶外的太陽能電池板與控制面板相連為控制面板及電機提供驅動力。本發明專利技術結構簡單，安裝方便，使用便捷，可靠性強，不僅能夠滿足直接受益外窗采光和太陽光入射的需求，而且能夠解決大面積開窗容易產生眩光的問題，同時還可以改善教室內的光環境，減少電力照明的能耗，具有很大的市場潛力，在太陽能利用行業中推廣應用具有巨大的經濟及社會效益。

Anti glare device for external window

The invention discloses a window anti glare device, which is installed at the angle of light outside the window sensor to the controller provides the angle of incident light signals to control the stepper motor, stepper motor driven shutters in reflective louver top to rotate through the linkage device is connected between the leaves turn through the curtain connection line to the other leaf with the rotation, to drive the shutters on all reflective louver rotating; installed in the solar panel and the control panel is connected to the outdoor provides the driving force for the control panel and the motor. The invention has the advantages of simple structure, convenient installation, convenient use, high reliability, can not only meet the direct benefit of window lighting and sun light incidence of the demand, but also to solve the large windows easy to produce glare problems, but also can improve the light environment in the classroom, reduce the energy consumption of electric lighting, has great market potential, has huge economic and social benefits in the utilization of solar energy industry in the application.

【技術實現步驟摘要】
一種外窗防眩光裝置
本專利技術屬于建筑采光與太陽能利用領域，涉及一種安裝于透明外窗上的自動調整型防眩光裝置，該裝置尤其適用于為滿足采光要求而大面積開窗的各類教室，主要可解決太陽能富集區教室外窗面積大可提高天然采光率、充分接受太陽得熱，但易造成黑板等表面眩光的矛盾問題。
技術介紹
透明外窗的主要作用是采光、通風、接收太陽輻射等，而窗簾的主要功能是遮光調光、遮擋外視線、避免日光直射、保溫隔聲等，以調節室內熱環境、光環境來滿足室內人員的不同需求。眾所周知，教室通常希望設置大面積透明外窗，以滿足室內天然采光要求，而在我國西部太陽富集地區，大面積外窗在冬季還可以獲得足夠的太陽得熱，有效改善室內熱環境，降低采暖能源消耗。但是，大面積外窗將帶來致命的問題，也是中小學生近視的“殺手”—眩光。學生在教室上課的時候，由于正午直射太陽光強烈，造成課桌、黑板表面異常明亮，導致視野中明亮對比強烈，造成眩光，特別是明亮表面反射線方向的同學則更為嚴重，直接影響學生課堂學習質量。目前，雖然黑板書寫教學方式已部分被多媒體大屏幕授課所代替，但是過強的光線投射在大屏幕上，仍會造成眩光且難以看清大屏幕內容。目前，對于教室內強光造成的眩光問題，多采取手動關閉窗簾，但此方式同時降低天然采光和太陽能得熱，導致教室內需開啟人工照明設備，照明能耗增加。同時對于被動式直接受益外窗而言，保證足夠多的太陽光進入室內以改善室內熱環境是其主要目的。
技術實現思路
針對大面積直接受益外窗使用過程中產生的眩光問題，本專利技術的目的在于，提供一種可以根據太陽光線入射角度自動調節百葉窗簾開度的裝置，該裝置結構簡單、使用方便、效果好，不僅能夠滿足天然采光、獲得足夠的被動太陽能得熱，且能夠防止產生眩光，從而保證教室環境的最佳使用狀態，滿足學生學習效率的同時，降低采暖空調及照明能耗。為了實現上述任務，本專利技術采用以下技術方案：一種外窗防眩光裝置，包括百葉窗，百葉窗包括由上至下設置的多片反光百葉片，所述的百葉窗上方設置有固定外殼，固定外殼中安裝有第一轉軸，所述的多片反光百葉片中，最上部的反光百葉片安裝在第一轉軸上，自最上部的反光百葉片兩側引出轉簾連接線，轉簾連接線由上至下依次連接其余的所有反光百葉片；所述的固定殼體中設置有支板，支板與固定殼體的側壁之間安裝有第二轉軸，第二轉軸上設置有單線轉輪和一個雙線轉輪，單線轉輪位于百葉窗的上方而雙線轉輪位于百葉窗的側上方；其中，單線轉輪上連接有收簾連接線，收簾連接線的一端由上至下依次穿過開設于反光百葉片上的通孔，并固定在最下部的反光百葉片上，雙線轉輪上環繞設置有手動收簾線；所述的第一轉軸的一端也安裝有一個雙線轉輪，該雙線轉輪上環繞設置有手動轉簾線。進一步地，所述的雙線轉輪上，手動轉簾線的兩端固定在雙線轉輪上不同兩點，且一端在雙線轉輪上纏繞前端圈數較另一端多。進一步地，所述的固定外殼內部設置有側腔，側腔中通過支座安裝有步進電機，在步進電機的輸出軸上以及第一轉軸的一端均安裝有一個皮帶轉輪，皮帶轉輪之間通過皮帶連接。進一步地，所述的外窗防眩光裝置還包括控制面板，控制面板中集成有控制器；所述的百葉窗的外部設置有光線角度傳感器，所述的步進電機、光線角度傳感器均連接至控制器；所述的控制面板以及步進電機由設置在室外的太陽能電池板供電。進一步地，所述的第二轉軸的兩端通過摩擦阻尼套環安裝在支板以及固定外殼的側壁上。進一步地，所述的控制器接收到光線角度傳感器的角度信號后，經過角度計算后給步進電機發出控制信號，步進電機通過皮帶帶動第一轉軸旋轉，在轉簾連接線的帶動作用下，使得所有反光百葉片同步旋轉，以達到改變太陽光線反射角度，避免產生眩光的目的。進一步地，所述的控制器中存儲有以下參數：L1：最下層反光百葉片距地面的高度；L2：黑板上邊緣距地面的高度；L3：最靠近黑板的反光百葉片的邊緣到黑板平面的距離；L4：教室中所有人的平均身高；L5：座位最靠近窗戶的人到窗戶的距離；黑板朝向：面向東或面向西；在控制器中建立坐標系，坐標系的原點為最下層的反光百葉片的中點，x軸為垂直指向黑板方向，y軸為平行于黑板方向，z軸為垂直于教室地面方向；控制器從光線傳感器中讀取太陽光的角度信號，太陽光與坐標系xyz軸的夾角分別記為α、β和γ；控制器根據以下控制策略通過步進電機控制反光百葉片的轉動角度①反光百葉片的轉動角度由公式給出，其中最外面根號下的值大于等于0且小于等于1；②當黑板面向東時，上午時段采用計算值，而下午時段采用計算值；③當設置黑板面向西時，上午時段采用計算值，而下午時段采用計算值；④控制要滿足的條件；⑤在正午時間之前，當值達到90°之后取值恒為90°；⑥在正午時間之后，當值達到90°之前取值恒為90°。本專利技術與現有技術相比具有以下技術特點：1.解決了太陽能富集區教室大面積開窗容易產生眩光的問題本專利技術可以按照測得太陽光線角度，通過控制器既定的控制程序控制電機轉動到一個指定的角度，進而帶動窗簾轉動到一個可以避免使光線產生眩光的角度，從而達到解決被動太陽房教室大面積開窗容易產生眩光的問題。2.改善了教室內的光環境，減少了電力照明的能耗本專利技術采用了橫百葉窗簾，在能夠反射太陽光線，但避免造成眩光問題的同時，也能夠讓光線盡可能的反射到天花板上，形成天然的采光環境，以減少因窗簾遮蔽導致室內照明減弱而采用燈光照明的可能性，從而到達減少電力消耗的目的。3.該裝置結構簡單，安裝方便，使用便捷，可靠性強該裝置僅僅在原有窗簾的結構上增加了控制、動力等相關的設備，結構簡單不復雜，安裝容易。同時采用了自動控制系統，大部分使用時間內都是裝置自主運行的，使用便捷，可靠性強。附圖說明圖1為本專利技術百葉窗部分的結構示意圖；圖2為本專利技術控制部分的結構示意圖；圖3為雙線轉輪的結構示意圖；圖4為單線轉輪的結構示意圖；圖5為步進電機帶動反光百葉片旋轉時的示意圖；圖6為手動帶動反光百葉片旋轉時的示意圖；圖7為反光百葉片收起時的過程示意圖；圖8為太陽光在反光百葉片表面反射時的示意圖；圖9為反光百葉片旋轉時角度示意圖；圖10無眩光控制情況(一)模型圖；圖11無眩光控制情況(二)模型圖；圖中標號代表：1—太陽能電池板，2—步進電機，3—光線角度傳感器，4—控制面板，5—固定外殼，6—支座，7a—皮帶轉輪，7b—雙線轉輪，7c—單線轉輪，8—皮帶，9—第二轉軸，10—反光百葉片，11—手動收簾線，12—通孔，13—支板，14—收簾連接線，15—轉簾連接線，16—第一轉軸，17—手動轉簾線，18—摩擦阻尼套環，19—側腔。具體實施方式遵從上述技術方案，如圖所示，本專利技術給出了一種外窗防眩光裝置，包括百葉窗，百葉窗包括由上至下設置的多片反光百葉片10，即本專利技術中，百葉窗上的百葉片采用反光結構，可以是在普通的百葉片上包覆反光層，或用反光材料涂在百葉片上，使得百葉片可以反射光線。所述的百葉窗上方設置有固定外殼5，固定外殼5內部空心，采用條形結構，固定外殼5中安裝有第一轉軸16，第一轉軸16平行于反光百葉片10，也與教室內的地面平行。所述的多片反光百葉片10中，最上部的反光百葉片10安裝在第一轉軸16上，即第一轉軸16沿長度方向穿過或固定在最上部的反光百葉片10的側面中心處，采用固定連接的方式。自最上部的反光百葉片10兩側引出轉簾連接線15，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種外窗防眩光裝置，包括百葉窗，百葉窗包括由上至下設置的多片反光百葉片(10)，其特征在于，所述的百葉窗上方設置有固定外殼(5)，固定外殼(5)中安裝有第一轉軸(16)，所述的多片反光百葉片(10)中，最上部的反光百葉片(10)安裝在第一轉軸(16)上，自最上部的反光百葉片(10)兩側引出轉簾連接線(15)，轉簾連接線(15)由上至下依次連接其余的所有反光百葉片(10)；所述的固定殼體中設置有支板(13)，支板(13)與固定殼體的側壁之間安裝有第二轉軸(9)，第二轉軸(9)上設置有單線轉輪(7c)和一個雙線轉輪(7b)，單線轉輪(7c)位于百葉窗的上方而雙線轉輪(7b)位于百葉窗的側上方；其中，單線轉輪(7c)上連接有收簾連接線(14)，收簾連接線(14)的一端由上至下依次穿過開設于反光百葉片(10)上的通孔(12)，并固定在最下部的反光百葉片(10)上，雙線轉輪(7b)上環繞設置有手動收簾線(11)；所述的第一轉軸(16)的一端也安裝有一個雙線轉輪(7b)，該雙線轉輪(7b)上環繞設置有手動轉簾線(17)。

【技術特征摘要】
1.一種外窗防眩光裝置，包括百葉窗，百葉窗包括由上至下設置的多片反光百葉片(10)，其特征在于，所述的百葉窗上方設置有固定外殼(5)，固定外殼(5)中安裝有第一轉軸(16)，所述的多片反光百葉片(10)中，最上部的反光百葉片(10)安裝在第一轉軸(16)上，自最上部的反光百葉片(10)兩側引出轉簾連接線(15)，轉簾連接線(15)由上至下依次連接其余的所有反光百葉片(10)；所述的固定殼體中設置有支板(13)，支板(13)與固定殼體的側壁之間安裝有第二轉軸(9)，第二轉軸(9)上設置有單線轉輪(7c)和一個雙線轉輪(7b)，單線轉輪(7c)位于百葉窗的上方而雙線轉輪(7b)位于百葉窗的側上方；其中，單線轉輪(7c)上連接有收簾連接線(14)，收簾連接線(14)的一端由上至下依次穿過開設于反光百葉片(10)上的通孔(12)，并固定在最下部的反光百葉片(10)上，雙線轉輪(7b)上環繞設置有手動收簾線(11)；所述的第一轉軸(16)的一端也安裝有一個雙線轉輪(7b)，該雙線轉輪(7b)上環繞設置有手動轉簾線(17)。2.如權利要求1所述的外窗防眩光裝置，其特征在于，所述的雙線轉輪(7b)上，手動轉簾線(17)的兩端固定在雙線轉輪(7b)上不同兩點，且一端在雙線轉輪(7b)上纏繞前端圈數較另一端多。3.如權利要求1所述的外窗防眩光裝置，其特征在于，所述的固定外殼(5)內部設置有側腔(19)，側腔(19)中通過支座(6)安裝有步進電機(2)，在步進電機(2)的輸出軸上以及第一轉軸(16)的一端均安裝有一個皮帶轉輪(7a)，皮帶轉輪(7a)之間通過皮帶(8)連接。4.如權利要求3所述的外窗防眩光裝置，其特征在于，所述的外窗防眩光裝置還包括控制面板(4)，控制面板(4)中集成有控制器；所述的百葉窗的外部設置有光線角度傳感器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王登甲，蔣婧，胡亮，劉艷峰，王瑩瑩，劉加平，
申請(專利權)人：西安建筑科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西,61