一种外窗防眩光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种外窗防眩光装置，由安装在窗户外的光线角度传感器给控制器提供入射光线角度信号以控制步进电机进行运动，步进电机通过联动装置驱动百叶窗中最上层的反光百叶片转动，再通过各叶片之间相连的转帘连接线带动其它叶片随着转动，达到驱动百叶窗上所有反光百叶片旋转的目的；安装在户外的太阳能电池板与控制面板相连为控制面板及电机提供驱动力。本发明专利技术结构简单，安装方便，使用便捷，可靠性强，不仅能够满足直接受益外窗采光和太阳光入射的需求，而且能够解决大面积开窗容易产生眩光的问题，同时还可以改善教室内的光环境，减少电力照明的能耗，具有很大的市场潜力，在太阳能利用行业中推广应用具有巨大的经济及社会效益。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种外窗防眩光装置
本专利技术属于建筑采光与太阳能利用领域，涉及一种安装于透明外窗上的自动调整型防眩光装置，该装置尤其适用于为满足采光要求而大面积开窗的各类教室，主要可解决太阳能富集区教室外窗面积大可提高天然采光率、充分接受太阳得热，但易造成黑板等表面眩光的矛盾问题。
技术介绍
透明外窗的主要作用是采光、通风、接收太阳辐射等，而窗帘的主要功能是遮光调光、遮挡外视线、避免日光直射、保温隔声等，以调节室内热环境、光环境来满足室内人员的不同需求。众所周知，教室通常希望设置大面积透明外窗，以满足室内天然采光要求，而在我国西部太阳富集地区，大面积外窗在冬季还可以获得足够的太阳得热，有效改善室内热环境，降低采暖能源消耗。但是，大面积外窗将带来致命的问题，也是中小学生近视的“杀手”—眩光。学生在教室上课的时候，由于正午直射太阳光强烈，造成课桌、黑板表面异常明亮，导致视野中明亮对比强烈，造成眩光，特别是明亮表面反射线方向的同学则更为严重，直接影响学生课堂学习质量。目前，虽然黑板书写教学方式已部分被多媒体大屏幕授课所代替，但是过强的光线投射在大屏幕上，仍会造成眩光且难以看清大屏幕内容。目前，对于教室内强光造成的眩光问题，多采取手动关闭窗帘，但此方式同时降低天然采光和太阳能得热，导致教室内需开启人工照明设备，照明能耗增加。同时对于被动式直接受益外窗而言，保证足够多的太阳光进入室内以改善室内热环境是其主要目的。
技术实现思路
针对大面积直接受益外窗使用过程中产生的眩光问题，本专利技术的目的在于，提供一种可以根据太阳光线入射角度自动调节百叶窗帘开度的装置，该装置结构简单、使用方便、效果好，不仅能够满足天然采光、获得足够的被动太阳能得热，且能够防止产生眩光，从而保证教室环境的最佳使用状态，满足学生学习效率的同时，降低采暖空调及照明能耗。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：一种外窗防眩光装置，包括百叶窗，百叶窗包括由上至下设置的多片反光百叶片，所述的百叶窗上方设置有固定外壳，固定外壳中安装有第一转轴，所述的多片反光百叶片中，最上部的反光百叶片安装在第一转轴上，自最上部的反光百叶片两侧引出转帘连接线，转帘连接线由上至下依次连接其余的所有反光百叶片；所述的固定壳体中设置有支板，支板与固定壳体的侧壁之间安装有第二转轴，第二转轴上设置有单线转轮和一个双线转轮，单线转轮位于百叶窗的上方而双线转轮位于百叶窗的侧上方；其中，单线转轮上连接有收帘连接线，收帘连接线的一端由上至下依次穿过开设于反光百叶片上的通孔，并固定在最下部的反光百叶片上，双线转轮上环绕设置有手动收帘线；所述的第一转轴的一端也安装有一个双线转轮，该双线转轮上环绕设置有手动转帘线。进一步地，所述的双线转轮上，手动转帘线的两端固定在双线转轮上不同两点，且一端在双线转轮上缠绕前端圈数较另一端多。进一步地，所述的固定外壳内部设置有侧腔，侧腔中通过支座安装有步进电机，在步进电机的输出轴上以及第一转轴的一端均安装有一个皮带转轮，皮带转轮之间通过皮带连接。进一步地，所述的外窗防眩光装置还包括控制面板，控制面板中集成有控制器；所述的百叶窗的外部设置有光线角度传感器，所述的步进电机、光线角度传感器均连接至控制器；所述的控制面板以及步进电机由设置在室外的太阳能电池板供电。进一步地，所述的第二转轴的两端通过摩擦阻尼套环安装在支板以及固定外壳的侧壁上。进一步地，所述的控制器接收到光线角度传感器的角度信号后，经过角度计算后给步进电机发出控制信号，步进电机通过皮带带动第一转轴旋转，在转帘连接线的带动作用下，使得所有反光百叶片同步旋转，以达到改变太阳光线反射角度，避免产生眩光的目的。进一步地，所述的控制器中存储有以下参数：L1：最下层反光百叶片距地面的高度；L2：黑板上边缘距地面的高度；L3：最靠近黑板的反光百叶片的边缘到黑板平面的距离；L4：教室中所有人的平均身高；L5：座位最靠近窗户的人到窗户的距离；黑板朝向：面向东或面向西；在控制器中建立坐标系，坐标系的原点为最下层的反光百叶片的中点，x轴为垂直指向黑板方向，y轴为平行于黑板方向，z轴为垂直于教室地面方向；控制器从光线传感器中读取太阳光的角度信号，太阳光与坐标系xyz轴的夹角分别记为α、β和γ；控制器根据以下控制策略通过步进电机控制反光百叶片的转动角度①反光百叶片的转动角度由公式给出，其中最外面根号下的值大于等于0且小于等于1；②当黑板面向东时，上午时段采用计算值，而下午时段采用计算值；③当设置黑板面向西时，上午时段采用计算值，而下午时段采用计算值；④控制要满足的条件；⑤在正午时间之前，当值达到90°之后取值恒为90°；⑥在正午时间之后，当值达到90°之前取值恒为90°。本专利技术与现有技术相比具有以下技术特点：1.解决了太阳能富集区教室大面积开窗容易产生眩光的问题本专利技术可以按照测得太阳光线角度，通过控制器既定的控制程序控制电机转动到一个指定的角度，进而带动窗帘转动到一个可以避免使光线产生眩光的角度，从而达到解决被动太阳房教室大面积开窗容易产生眩光的问题。2.改善了教室内的光环境，减少了电力照明的能耗本专利技术采用了横百叶窗帘，在能够反射太阳光线，但避免造成眩光问题的同时，也能够让光线尽可能的反射到天花板上，形成天然的采光环境，以减少因窗帘遮蔽导致室内照明减弱而采用灯光照明的可能性，从而到达减少电力消耗的目的。3.该装置结构简单，安装方便，使用便捷，可靠性强该装置仅仅在原有窗帘的结构上增加了控制、动力等相关的设备，结构简单不复杂，安装容易。同时采用了自动控制系统，大部分使用时间内都是装置自主运行的，使用便捷，可靠性强。附图说明图1为本专利技术百叶窗部分的结构示意图；图2为本专利技术控制部分的结构示意图；图3为双线转轮的结构示意图；图4为单线转轮的结构示意图；图5为步进电机带动反光百叶片旋转时的示意图；图6为手动带动反光百叶片旋转时的示意图；图7为反光百叶片收起时的过程示意图；图8为太阳光在反光百叶片表面反射时的示意图；图9为反光百叶片旋转时角度示意图；图10无眩光控制情况(一)模型图；图11无眩光控制情况(二)模型图；图中标号代表：1—太阳能电池板，2—步进电机，3—光线角度传感器，4—控制面板，5—固定外壳，6—支座，7a—皮带转轮，7b—双线转轮，7c—单线转轮，8—皮带，9—第二转轴，10—反光百叶片，11—手动收帘线，12—通孔，13—支板，14—收帘连接线，15—转帘连接线，16—第一转轴，17—手动转帘线，18—摩擦阻尼套环，19—侧腔。具体实施方式遵从上述技术方案，如图所示，本专利技术给出了一种外窗防眩光装置，包括百叶窗，百叶窗包括由上至下设置的多片反光百叶片10，即本专利技术中，百叶窗上的百叶片采用反光结构，可以是在普通的百叶片上包覆反光层，或用反光材料涂在百叶片上，使得百叶片可以反射光线。所述的百叶窗上方设置有固定外壳5，固定外壳5内部空心，采用条形结构，固定外壳5中安装有第一转轴16，第一转轴16平行于反光百叶片10，也与教室内的地面平行。所述的多片反光百叶片10中，最上部的反光百叶片10安装在第一转轴16上，即第一转轴16沿长度方向穿过或固定在最上部的反光百叶片10的侧面中心处，采用固定连接的方式。自最上部的反光百叶片10两侧引出转帘连接线15，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外窗防眩光装置，包括百叶窗，百叶窗包括由上至下设置的多片反光百叶片(10)，其特征在于，所述的百叶窗上方设置有固定外壳(5)，固定外壳(5)中安装有第一转轴(16)，所述的多片反光百叶片(10)中，最上部的反光百叶片(10)安装在第一转轴(16)上，自最上部的反光百叶片(10)两侧引出转帘连接线(15)，转帘连接线(15)由上至下依次连接其余的所有反光百叶片(10)；所述的固定壳体中设置有支板(13)，支板(13)与固定壳体的侧壁之间安装有第二转轴(9)，第二转轴(9)上设置有单线转轮(7c)和一个双线转轮(7b)，单线转轮(7c)位于百叶窗的上方而双线转轮(7b)位于百叶窗的侧上方；其中，单线转轮(7c)上连接有收帘连接线(14)，收帘连接线(14)的一端由上至下依次穿过开设于反光百叶片(10)上的通孔(12)，并固定在最下部的反光百叶片(10)上，双线转轮(7b)上环绕设置有手动收帘线(11)；所述的第一转轴(16)的一端也安装有一个双线转轮(7b)，该双线转轮(7b)上环绕设置有手动转帘线(17)。

【技术特征摘要】
1.一种外窗防眩光装置，包括百叶窗，百叶窗包括由上至下设置的多片反光百叶片(10)，其特征在于，所述的百叶窗上方设置有固定外壳(5)，固定外壳(5)中安装有第一转轴(16)，所述的多片反光百叶片(10)中，最上部的反光百叶片(10)安装在第一转轴(16)上，自最上部的反光百叶片(10)两侧引出转帘连接线(15)，转帘连接线(15)由上至下依次连接其余的所有反光百叶片(10)；所述的固定壳体中设置有支板(13)，支板(13)与固定壳体的侧壁之间安装有第二转轴(9)，第二转轴(9)上设置有单线转轮(7c)和一个双线转轮(7b)，单线转轮(7c)位于百叶窗的上方而双线转轮(7b)位于百叶窗的侧上方；其中，单线转轮(7c)上连接有收帘连接线(14)，收帘连接线(14)的一端由上至下依次穿过开设于反光百叶片(10)上的通孔(12)，并固定在最下部的反光百叶片(10)上，双线转轮(7b)上环绕设置有手动收帘线(11)；所述的第一转轴(16)的一端也安装有一个双线转轮(7b)，该双线转轮(7b)上环绕设置有手动转帘线(17)。2.如权利要求1所述的外窗防眩光装置，其特征在于，所述的双线转轮(7b)上，手动转帘线(17)的两端固定在双线转轮(7b)上不同两点，且一端在双线转轮(7b)上缠绕前端圈数较另一端多。3.如权利要求1所述的外窗防眩光装置，其特征在于，所述的固定外壳(5)内部设置有侧腔(19)，侧腔(19)中通过支座(6)安装有步进电机(2)，在步进电机(2)的输出轴上以及第一转轴(16)的一端均安装有一个皮带转轮(7a)，皮带转轮(7a)之间通过皮带(8)连接。4.如权利要求3所述的外窗防眩光装置，其特征在于，所述的外窗防眩光装置还包括控制面板(4)，控制面板(4)中集成有控制器；所述的百叶窗的外部设置有光线角度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登甲，蒋婧，胡亮，刘艳峰，王莹莹，刘加平，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61