CN108590055A - 一种用于建筑物门窗遮阳的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于建筑物门窗遮阳的装置，包括伸缩管、驱动伸缩管伸缩的伸缩转轴、带动伸缩转轴转动的驱动装置、设置在伸缩管上的遮阳板、采集影响遮阳板伸缩的气象参量采集器、接收气象参量采集器采集的气象参量信息并控制电机正反转的控制器、给整个装置提供电能的电源；本发明能根据外界气象条件自动控制遮阳板的伸缩，有效减少室内的辐射热，明显降低室内温度，减少夏季空调的工作能耗，遮阳效果好，结构合理，外观美观，经济实用。

Description

一种用于建筑物门窗遮阳的装置
技术领域
本发明属于遮阳技术领域，具体为一种用于建筑物门窗遮阳的装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，建筑行业高速发展、建筑能耗不断增长，建筑节能已成为社会的关注热点。为了从根本上解决建筑能耗快速增长的现状，必须在保持舒适健康的环境条件下大幅度降低建筑单位面积能耗。
房屋门窗遮阳是改善居民居住环境，有效降低建筑能耗一种重要手段。研究数据表明，在夏季使用房屋门窗遮阳装置可有效降低太阳对于室内的直接辐射，减少室内的辐射热，明显降低室内温度，从而减少夏季空调的工作能耗，因此房屋门窗遮阳是夏季隔热最有效的节能措施，同时也是最为立竿见影的节能方法。另外，房屋门窗遮阳在改善人居环境中也具有重要意义，具有避免眩光、通风、透光、减噪，增加建筑物美感、阻挡太阳辐射等作用。能满足室内人员对室内照度、舒适性的不同需求。
一年四季，一天每一时刻，室外光照和温度都在发生变化。房屋门窗遮阳作为阻隔部分太阳辐射热和太阳光线进入室内的有效手段，遮阳装置应能根据室外光照和温度实时自动进行调节。现有的房屋门窗遮阳装置不能随光照和温度变化而自动进行调节，遮阳效果不好，容易损坏，使用寿命往往很短。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种用于建筑物门窗遮阳的装置。
本发明所采用的技术方案是：一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：该装置包括伸缩管、伸缩转轴、驱动装置、遮阳板、气象参量采集器、控制器、电源；
所述伸缩管为两个且完全相同，分别固定在门窗上方墙面两侧，两个伸缩管呈向下倾斜状，单个伸缩管包括第一节管、第二节管、第三节管，第二节管能在第一节管内伸缩滑动，第三节管能在第二节管内伸缩滑动，每节管长度相等，每节管横截面形状都为正方形，第二节管和第三节管靠近墙面端设有封板，封板中心处都设有圆孔，第三节管上封板的圆孔大于第二节管上封板的圆孔，圆孔内壁上设有内螺纹，第一节管和第二节管的一个侧壁上设有条形缺口，第一节管上的条形缺口大于第二节管上的条形缺口，两个伸缩管上的条形缺口朝向相对；
所述伸缩转轴为两个且完全相同，分别设置在两个伸缩管内，伸缩转轴用来驱动伸缩管伸缩，将伸缩转轴的圆周运动转换成伸缩管的直线运动；单个伸缩转轴包括第一节轴和第二节轴，每节轴外观为圆柱形，每节轴长度相等且与每节管长度相等，第二节轴的横截面大于第一节轴的横截面，第二节轴为中空结构，且中空横截面为正多边形，每节轴的轴身上设有外螺纹，第一节轴的外螺纹与第二节管上封板的内螺纹相配合，第二节轴的外螺纹与第三节管上封板的内螺纹相配合，使每节轴的外螺纹与相对应管上封板的内螺纹旋转配合来驱动该管的伸缩；第一节轴远离墙面端设有与第二节轴中空相匹配棱柱体，棱柱体的外径稍大于第一节轴的直径，棱柱体能在第二节轴的中空内伸缩滑动但不能相对转动，使第一节轴能通过棱柱体带动第二节轴共同转动；
所述驱动装置用来驱动伸缩转轴转动，驱动装置包括固定在墙面上的正反转电机、与正反转电机输出轴相连接的传动轴，传动轴设置在两个第一节轴之间并与两个第一节轴传动连接，使传动轴能同时带动两个第一节轴转动；
所述遮阳板包括第一块板、第二块板、第三块板，三块板的长度与两个伸缩管之间的距离相对应，三块板的宽度与伸缩管每节管的长度相对应，第一块板固定设置在两个第一节管之间，第二块板穿过两个第一节管的条形缺口与两个第二节管固定连接，第三块板穿过两个第二节管的条形缺口与两个第三节管固定连接；
所述气象参量采集器用于采集影响遮阳板伸缩的气象参量信息，并将采集的信息传递给控制器；所述气象参量采集器包括光度传感器、气温传感器；所述光度传感器、气温传感器分别采集光照强度、气温高低，并将采集到的参量经信号传输线路传递给控制器；
所述控制器设置在室内，控制器用于接收气象参量采集器输出的光照强度、气温高低参量，控制器对接收到的参量进行分析处理，当分析处理结果达到预设值时，控制器启动正反转电机正向转动或反向转动；所述控制器包括控制电路板、电机驱动模块、单片机、按键模块；所述控制器设有自动控制模式和手动控制模式，在自动控制模式下，控制优先级顺序是气温、光度，在任何情况下，手动控制都为第一优先级；
所述电源用来给整个装置提供电能，电源包括太阳能电池板和与太阳能电池板相连接的蓄电池，其中太阳能电池板设置在第一块板上面，蓄电池设置在控制器内并与控制器相连接，太阳能电池板包括粘结在第一块板上表面的第一EVA层、设置在第一EVA层上的太阳能电池片、设置在太阳能电池片上的第二EVA层、设置在第二EVA层上的透光层，太阳能电池片上设置复数条相互平行的细栅线和与细栅线相垂直的主栅线，相邻两细栅线的端部依次交替连接短栅线形成 S 型栅线。
进一步，依据相同原理，根据实际情况，所述伸缩管节数能大于三节、伸缩转轴节数能大于二节、遮阳板块数能大于三块，所述伸缩管个数能大于两个。
进一步，所述第二节轴的中空横截面为正六边形，所述棱柱体为六棱柱体。
进一步，所述遮阳板从上至下依次为吸热层、第一硬 PU发泡层、钢丝网层、第二硬PU 发泡层、织物层。
进一步，为了增大遮阳板硬度，所述遮阳板横截面为正弦曲线；为了増大太阳能电池板吸热面，聚集太阳辐射，所述太阳能电池板横截面与遮阳板横截面相一致。
进一步，所述光度传感器为光敏二极管，所述气温传感器为温度传感芯片DS18B20。
进一步，所述电机驱动模块为电机驱动芯片L298N，所述单片机为HT46F49E单片机。
本发明工作过程是：气象参量采集器采集影响遮阳板伸缩的气象参量信息，并将采集的信息传递给控制器，控制器对接收到的参量进行分析处理，当分析处理结果达到预设值时，控制器启动电机正向转动或反向转动，当电机正向转动时，电机带动传动轴正向转动，传动轴带动第一节轴正向转动，第一节轴的外螺纹与第二节管封板上的内螺纹相配合驱动第二节管向外伸出，第二节管带动第二节轴一起向外伸出；同时，第一节轴上的棱柱体带动第二节轴转动，第二节轴的外螺纹与第三节管封板上的内螺纹相配合驱动第三节管向外伸出，设置在两个第二节管侧边上的第二块板和设置在两个第三节管侧边上的第三块板在第二节管和第三节管带动下逐渐向外伸出；同样的道理，当电机反向转动时，两个伸缩管同时收缩，设置在两个第二节管侧边上的第二块板和设置在两个第三节管侧边上的第三块板在第二节管和第三节管带动下逐渐向内收缩。
本发明有益效果是：①能根据外界气象条件自动控制遮阳板的伸缩，有效减少室内的辐射热，明显降低室内温度，减少夏季空调的工作能耗；②设有太阳能电池板，不但节约了能源，而且省略了市电安装布线工序；③遮阳板坚固耐用，遮阳效果好；④结构合理，外观美观，经济实用。
附图说明
如图1是本发明外观结构示意图。
如图2是本发明横截面结构示意图。
如图3是本发明内部结构示意图。
如图4是本发明伸缩管结构示意图。
如图5是本发明封板结构示意图。
如图6是本发明伸缩转轴结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：该装置包括伸缩管1、伸缩转轴、驱动装置、遮阳板5、气象参量采集器11、控制器12、电源；
所述伸缩管1为两个且完全相同，分别固定在门窗上方墙面两侧，两个伸缩管1呈向下倾斜状，单个伸缩管1包括第一节管2、第二节管3、第三节管3，第二节管3能在第一节管2内伸缩滑动，第三节管4能在第二节管3内伸缩滑动，每节管长度相等，每节管横截面形状都为正方形，第二节管3和第三节管4靠近墙面端设有封板17，封板17中心处都设有圆孔19，第三节管4上封板17的圆孔19大于第二节管3上封板17的圆孔19，圆孔19内壁上设有内螺纹20，第一节管2和第二节管3的一个侧壁上设有条形缺口14，第一节管2上的条形缺口14大于第二节管3上的条形缺口14，两个伸缩管1上的条形缺口14朝向相对；
所述伸缩转轴为两个且完全相同，分别设置在两个伸缩管1内，伸缩转轴用来驱动伸缩管1伸缩，将伸缩转轴的圆周运动转换成伸缩管的直线运动；单个伸缩转轴包括第一节轴15和第二节轴16，每节轴外观为圆柱形，每节轴长度相等且与每节管长度相等，第二节轴16的横截面大于第一节轴15的横截面，第二节轴16为中空结构，且中空22横截面为正多边形，每节轴的轴身上设有外螺纹21，第一节轴15的外螺纹21与第二节管3上封板17的内螺纹20相配合，第二节轴16的外螺纹21与第三节管4上封板17的内螺纹20相配合，使每节轴的外螺纹21与相对应管上封板17的内螺纹20旋转配合来驱动该管的伸缩；第一节轴15远离墙面端设有与第二节轴中空22相匹配棱柱体18，棱柱体18的外径稍大于第一节轴15的直径，棱柱体18能在第二节轴16的中空22内伸缩滑动但不能相对转动，使第一节轴15能通过棱柱体18带动第二节轴16共同转动；
所述驱动装置用来驱动伸缩转轴转动，驱动装置包括固定在墙面上的正反转电机13、与正反转电机13输出轴相连接的传动轴10，传动轴10设置在两个第一节轴15之间并与两个第一节轴15传动连接，使传动轴10能同时带动两个第一节轴15转动；
所述遮阳板5包括第一块板6、第二块板7、第三块板8，三块板的长度与两个伸缩管之间的距离相对应，三块板的宽度与伸缩管每节管的长度相对应，第一块板6固定设置在两个第一节管2之间，第二块板7穿过两个第一节管2的条形缺口14与两个第二节管3固定连接，第三块板8穿过两个第二节管3的条形缺口14与两个第三节管4固定连接；
所述气象参量采集器11用于采集影响遮阳板5伸缩的气象参量信息，并将采集的信息传递给控制器12；所述气象参量采集器11包括光度传感器、气温传感器；所述光度传感器、气温传感器分别采集光照强度、气温高低，并将采集到的参量经信号传输线路传递给控制器12；
所述控制器12设置在室内，控制器12用于接收气象参量采集器11输出的光照强度、气温高低参量，控制器12对接收到的参量进行分析处理，当分析处理结果达到预设值时，控制器12启动正反转电机正向转动或反向转动；所述控制器12包括控制电路板、电机驱动模块、单片机、按键模块；所述控制器12设有自动控制模式和手动控制模式，在自动控制模式下，控制优先级顺序是气温、光度，在任何情况下，手动控制都为第一优先级；
所述电源用来给整个装置提供电能，电源包括太阳能电池板9和与太阳能电池板9相连接的蓄电池，其中太阳能电池板9设置在第一块板6上面，蓄电池设置在控制器12内并与控制器12相连接，太阳能电池板9包括粘结在第一块板6上表面的第一EVA层、设置在第一EVA层上的太阳能电池片、设置在太阳能电池片上的第二EVA层、设置在第二EVA层上的透光层，太阳能电池片上设置复数条相互平行的细栅线和与细栅线相垂直的主栅线，相邻两细栅线的端部依次交替连接短栅线形成 S 型栅线。
进一步，依据相同原理，根据实际情况，所述伸缩管1节数能大于三节、伸缩转轴节数能大于二节、遮阳板5块数能大于三块，所述伸缩管1个数能大于两个。
进一步，所述第二节轴16的中空22横截面为正六边形，所述棱柱体18为六棱柱体。
进一步，所述遮阳板5从上至下依次为吸热层、第一硬 PU发泡层、钢丝网层、第二硬 PU 发泡层、织物层。
进一步，为了增大遮阳板5硬度，所述遮阳板5横截面为正弦曲线；为了増大太阳能电池板吸热面，聚集太阳辐射，所述太阳能电池板9横截面与遮阳板横截面相一致。
进一步，所述光度传感器为光敏二极管，所述气温传感器为温度传感芯片DS18B20。
进一步，所述电机驱动模块为电机驱动芯片L298N，所述单片机为HT46F49E单片机。
本发明工作过程是：气象参量采集器11采集影响遮阳板伸缩的气象参量信息，并将采集的信息传递给控制器12，控制器12对接收到的参量进行分析处理，当分析处理结果达到预设值时，控制器12启动电机13正向转动或反向转动，当电机13正向转动时，电机13带动传动轴10正向转动，传动轴10带动第一节轴15正向转动，第一节轴15的外螺纹21与第二节管3封板17上的内螺纹20相配合驱动第二节管3向外伸出，第二节管3带动第二节轴16一起向外伸出；同时，第一节轴15上的棱柱体18带动第二节轴16转动，第二节轴16的外螺纹21与第三节管4封板17上的内螺纹20相配合驱动第三节管4向外伸出，设置在两个第二节管3侧边上的第二块板7和设置在两个第三节管4侧边上的第三块板8在第二节管3和第三节管4带动下逐渐向外伸出；同样的道理，当电机13反向转动时，两个伸缩管1同时收缩，设置在两个第二节管3侧边上的第二块板7和设置在两个第三节管4侧边上的第三块板8在第二节管3和第三节管4带动下逐渐向内收缩。

Claims (7)

1.一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：该装置包括伸缩管、伸缩转轴、驱动装置、遮阳板、气象参量采集器、控制器、电源；
所述伸缩管为两个且完全相同，分别固定在门窗上方墙面两侧，两个伸缩管呈向下倾斜状，单个伸缩管包括第一节管、第二节管、第三节管，第二节管能在第一节管内伸缩滑动，第三节管能在第二节管内伸缩滑动，每节管长度相等，每节管横截面形状都为正方形，第二节管和第三节管靠近墙面端设有封板，封板中心处都设有圆孔，第三节管上封板的圆孔大于第二节管上封板的圆孔，圆孔内壁上设有内螺纹，第一节管和第二节管的一个侧壁上设有条形缺口，第一节管上的条形缺口大于第二节管上的条形缺口，两个伸缩管上的条形缺口朝向相对；
所述伸缩转轴为两个且完全相同，分别设置在两个伸缩管内，伸缩转轴用来驱动伸缩管伸缩，将伸缩转轴的圆周运动转换成伸缩管的直线运动；单个伸缩转轴包括第一节轴和第二节轴，每节轴外观为圆柱形，每节轴长度相等且与每节管长度相等，第二节轴的横截面大于第一节轴的横截面，第二节轴为中空结构，且中空横截面为正多边形，每节轴的轴身上设有外螺纹，第一节轴的外螺纹与第二节管上封板的内螺纹相配合，第二节轴的外螺纹与第三节管上封板的内螺纹相配合，使每节轴的外螺纹与相对应管上封板的内螺纹旋转配合来驱动该管的伸缩；第一节轴远离墙面端设有与第二节轴中空相匹配棱柱体，棱柱体的外径稍大于第一节轴的直径，棱柱体能在第二节轴的中空内伸缩滑动但不能相对转动，使第一节轴能通过棱柱体带动第二节轴共同转动；
所述驱动装置用来驱动伸缩转轴转动，驱动装置包括固定在墙面上的正反转电机、与正反转电机输出轴相连接的传动轴，传动轴设置在两个第一节轴之间并与两个第一节轴传动连接，使传动轴能同时带动两个第一节轴转动；
所述遮阳板包括第一块板、第二块板、第三块板，三块板的长度与两个伸缩管之间的距离相对应，三块板的宽度与伸缩管每节管的长度相对应，第一块板固定设置在两个第一节管之间，第二块板穿过两个第一节管的条形缺口与两个第二节管固定连接，第三块板穿过两个第二节管的条形缺口与两个第三节管固定连接；
所述气象参量采集器用于采集影响遮阳板伸缩的气象参量信息，并将采集的信息传递给控制器；所述气象参量采集器包括光度传感器、气温传感器；所述光度传感器、气温传感器分别采集光照强度、气温高低，并将采集到的参量经信号传输线路传递给控制器；
所述控制器设置在室内，控制器用于接收气象参量采集器输出的光照强度、气温高低参量，控制器对接收到的参量进行分析处理，当分析处理结果达到预设值时，控制器启动正反转电机正向转动或反向转动；所述控制器包括控制电路板、电机驱动模块、单片机、按键模块；所述控制器设有自动控制模式和手动控制模式，在自动控制模式下，控制优先级顺序是气温、光度，在任何情况下，手动控制都为第一优先级；
所述电源用来给整个装置提供电能，电源包括太阳能电池板和与太阳能电池板相连接的蓄电池，其中太阳能电池板设置在第一块板上面，蓄电池设置在控制器内并与控制器相连接，太阳能电池板包括粘结在第一块板上表面的第一EVA层、设置在第一EVA层上的太阳能电池片、设置在太阳能电池片上的第二EVA层、设置在第二EVA层上的透光层，太阳能电池片上设置复数条相互平行的细栅线和与细栅线相垂直的主栅线，相邻两细栅线的端部依次交替连接短栅线形成 S 型栅线。
2.根据权利要求1所述一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：所述伸缩管节数能大于三节、伸缩转轴节数能大于二节、遮阳板块数能大于三块，所述伸缩管个数能大于两个。
3.根据权利要求1所述一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：所述第二节轴的中空横截面为正六边形，所述棱柱体为六棱柱体。
4.根据权利要求1所述一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：所述遮阳板从上至下依次为吸热层、第一硬 PU发泡层、钢丝网层、第二硬 PU 发泡层、织物层。
5.根据权利要求1所述一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：所述遮阳板横截面为正弦曲线；所述太阳能电池板横截面与遮阳板横截面相一致。
6.根据权利要求1所述一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：所述光度传感器为光敏二极管，所述气温传感器为温度传感芯片DS18B20。
7.根据权利要求1所述一种用于建筑物门窗遮阳的装置，其特征是：所述电机驱动模块为电机驱动芯片L298N，所述单片机为HT46F49E单片机。
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