專利名稱：應用于太陽能建筑中的光控、溫控半自動內置卷簾裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建筑節(jié)能及新能源利用技術領域，是一種被動式太陽能建筑的建筑部件。具體涉及到應用于太陽能建筑中的光控、溫控半自動內置卷簾裝置。
背景技術：
被動式太陽能建筑主要用于冬季采暖，其采暖效果已得到普遍認同。但近來研究發(fā)現(xiàn)，冬季夜晚，如果南向集熱墻體沒有保溫，其熱損失較大，不利于其白天的集熱。早在1991年W.Smolec曾經提出過在集熱墻的空氣間層內增設保溫卷簾的概念，但并沒有涉及其具體應用。同年盧秉威提出手動控制的被動式太陽房保溫板，但該保溫板并不適用于高層建筑和城市多層住宅。
同時，被動式太陽能建筑的冬季采暖效果越好，其夏季過熱的問題也就越嚴峻傳統(tǒng)的集熱蓄熱墻所使用的透明覆蓋對紅外輻射具有阻擋作用，使得集熱墻白天吸收過多的太陽輻射熱并儲存在墻體內，夜間通過導熱將這部分熱量傳入室內，致使室溫升高，出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，針對被動式墻體冬季夜間過冷和夏季白天過熱的問題，基于在普通建筑中窗簾作為窗戶的配件的隔音、保溫和遮陽作用，將普通建筑中窗簾的獨特功能引進被動式太陽能建筑。通過與建筑有機結合，發(fā)揮其遮陽與保溫雙重功能。
本發(fā)明的技術方案是，將卷簾內置于被動式太陽能集熱墻的空氣間層中，采用具有高反射率涂層及較大熱阻材料的卷簾，并結合先進的現(xiàn)代化光電自控方法，可分別進行手動控制和自動控制在夏季和冬季的自動控制工況中，輸入的控制信號分別為光照強度I和空氣間層內空氣溫度與室內空氣溫度差值T。夏季，照度傳感器工作，當室外光照強度大于給定值Is1時，卷簾自動沿滑軌滑下，避免墻體吸收過多的太陽輻射熱，起到遮陽效果；夜晚，室外光照強度小于給定值Is2時，卷簾自動卷起，集熱墻體向外散熱，達到夜間蓄冷的目的。冬季，電路根據溫度傳感器發(fā)出的信號進行控制，當空氣間層內空氣溫度與室內空氣溫度差值小于給定值時Ts1時，卷簾自動關閉，防止墻體散熱，起到保溫的作用；當該溫差大于給定值Ts2時，卷簾開啟，墻體進行集熱。
本發(fā)明的效果和益處是，卷簾不僅可以在冬季夜間起到保溫的作用，防止墻體過冷，提高起白天集熱效果；并且在夏季白天還可以起到很好的遮陽作用，可有效緩解室內出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。本裝置的卷簾設計也與普通卷簾有所不同，它沿導軌放下時與間層側壁緊密結合，增強了間層的氣密性，更有利于保溫。在自動控制狀態(tài)下，卷簾動作電源由太陽能光伏電池提供。電池具有蓄電功能，輸入信號由照度傳感器和溫度傳感器提供。卷簾控制采用半自動形式，主要考慮到光伏電池在維修或故障的時候可以通過手動控制卷簾的狀態(tài)，保證卷簾正常工作。


圖1是光控、溫控半自動卷簾裝置結構示意圖。
圖2是光控、溫控半自動卷簾裝置A-A剖面圖。
圖3是光控、溫控半自動卷簾裝置B-B剖面圖。
圖4是光控、溫控半自動卷簾裝置C-C剖面圖。
圖中1.螺母、2.圓套、3.螺母、4.軸承、5.內側端蓋、6.繞線輪、7.拉繩、8.花鍵轉軸、9.掛環(huán)、10.聯(lián)接環(huán)、11.簾罩、12.簾墜、13.定位螺栓、14.聯(lián)接器、15.電動機、16.座體、17.供電導線、18.外側端蓋、19.擋環(huán)、20.行程開關、21.導軌、22.彈子、23.凹坑、24.凹穴、25.鍵齒、26.開口、27.卷簾、28.左支座、29.右支座、30.穿線孔、31.座板、32.螺釘。
圖5是卷簾控制顯示面板示意圖，圖中33.工作顯示燈、34.顯示器開關、35.模式轉換開關、36.控制模式轉換開關、37.強制開關。
圖6是控制電路原理圖。
圖7是備用電池切換電路圖。
具體實施例方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施例。
該裝置主要由繞線輪6、拉繩7、花鍵轉軸8、若干掛環(huán)9、簾罩11、電動機15、行程開關20、導軌21、卷簾27、左支座28、右支座29、制動裝置、控制電路組成。
左支座28主要由外側端蓋18、座體16、內側端蓋5組成。組裝時，內側端蓋5和外側端蓋18通過螺釘與座體橫管兩端聯(lián)接。
右支座29主要由外端蓋和座體構成。座體的結構形式與左支座28的結構形式基本相同，主要差別在于右支座29座體的橫管側壁上有穿線孔30。組裝時，外端蓋通過螺釘連接在座體的外側端部。
電動機15選用工作電壓為12V的直流減速電動機，輸出端部設置連接器14。組裝時，電動機15插置在右支座29的座體橫管內孔中并通過連接螺栓13固定；電動機15的供電導線17從穿線孔30中伸出，與控制電路聯(lián)接。
花鍵轉軸8的軸體上對稱設置兩個軸向鍵槽，花鍵轉軸8上套置安裝多個掛環(huán)9。掛環(huán)9內圓上帶有鍵齒25、外圓下端帶有用來連接卷簾的聯(lián)接環(huán)10，花鍵轉軸8和掛環(huán)9滑動接觸?；ㄦI轉軸8左端裝有軸承4，軸承4由擋環(huán)19、螺母3左側定位。螺母3的左端安裝制動裝置，通過螺母1固定?；ㄦI轉軸8左右兩端分別安裝繞線輪6，通過拉繩7可以手動控制卷簾。安裝時，花鍵轉軸8左端通過軸承與左支座28的座體橫管內孔鉸接，并通過內側端蓋5右側定位；花鍵轉軸8的右端外圓插置在連接器14內孔中，并通過定位螺栓13軸向及周向定位，實現(xiàn)傳動聯(lián)接。
制動裝置由圓套2、彈子22、凹坑23、凹穴24組成。彈子22、凹穴23、凹坑24三者的尺寸關系是0.2倍彈子直徑≤凹坑直徑≤彈子直徑≤凹穴直徑≤1.3倍彈子直徑。圓套2與座體緊配合，防止其隨花鍵轉軸8轉動。當花鍵轉軸8轉動時，彈子22在凹穴24內，并不影響轉動；當開啟位置適當時，花鍵轉軸8與圓套2無相對轉動，彈子22的一部分從凹穴24進入小于其半徑的凹坑23內，使得花鍵轉軸8停止轉動，卷簾27則停置在需要的位置。當需要重新開關卷簾27時，花鍵轉軸8產生轉動，將彈子22重新擠回凹穴24內，卷簾27可以隨意開關。
簾罩11由一個筒體構成，該筒體有兩個對稱的筒體半圓構成，它通過連接螺釘32在左支座28、右支座29的座體橫管內側端同軸固定，筒體的下部構成軸向開口26，該開口供卷簾27從中通過。卷簾選用表面涂有高反射材料的無紡布。
導軌21的兩端安裝有行程開關20，當卷簾27移動到導軌兩端的極限位置時，觸動行程開關20，電動機15停止轉動。卷簾27下端固定安裝多個具有一定重量的簾墜12。實際裝置尺寸可根據建筑物具體情況進行選擇。
圖6的控制電路原理利用橋式電路將220V交流電轉變?yōu)?2V直流電供電動機15使用。使用AD590溫度傳感器，當溫度達到設定值時，控制電動機15正轉，卷簾27放下。而且，采用光敏電阻采集光強，電動機15在光照強度達到設定值時同樣正轉，將卷簾放下。
顯示面板電源也由太陽能電池提供，打開顯示器開關34，工作顯示燈33亮起，表示顯示面板處于正常工作狀態(tài)。通過運行模式轉換開關35選擇運行模式，在顯示屏中，啟用的運行模式高亮顯示；通過控制模式轉換開關36選擇卷簾控制模式，啟用的模式高亮顯示。顯示面板上設置強制開關37，可強行控制電動機15轉動。
權利要求
1.一種應用于太陽能建筑中的光控、溫控半自動內置卷簾裝置，包括拉繩(7)、花鍵轉軸(8)、電動機(15)、卷簾(27)、左支座(28)、右支座(29)、制動裝置、控制電路、控制顯示器，其特征在于左支座(28)、右支座(29)分別固定在空氣間層上部的墻壁上，座體橫管均沿水平方向設置并保持同軸；電動機(15)固定在一個支座的座體橫管內孔中；花鍵轉軸(8)設置于左支座(28)和右支座(29)之間，花鍵轉軸(8)的一端與輸出軸傳動聯(lián)接，花鍵轉軸(8)的另一端鉸接在支座的座體橫管內孔中；左支座(28)的座體橫管內孔中設置了制動裝置，在橫管內固定裝有圓套(2)，花鍵轉軸(8)在圓套(2)內轉動；圓套(2)內孔上有4個凹穴(24)，花鍵轉軸(8)有4個凹坑(23)，凹穴、凹坑、彈子三者的尺寸關系是0.2倍彈子直徑≤凹坑直徑≤彈子直徑≤凹穴直徑≤1.3倍彈子直徑；凹穴(24)與花劍轉軸(8)上的凹坑(23)聯(lián)通。
2.根據權利1所述的一種應用于太陽能建筑中的光控、溫控半自動內置卷簾裝置，其特征在于控制電路采用橋式電路，將220V交流電轉變?yōu)?2V直流電供電動機使用；使用AD590溫度傳感器和光敏電阻采集光強，溫度或光照強度達到設定值，控制電動機正轉，卷簾放下；卷簾(27)移動到導軌兩端的極限位置，觸動行程開關，電動機(15)停止轉動；顯示面板上設置強制開關(37)，強行控制電動機(15)轉動。
3.根據權利1所述的一種應用于太陽能建筑中的光控、溫控半自動內置卷簾裝置，其特征在于掛環(huán)(9)套置在花鍵轉軸(8)上，兩者花鍵聯(lián)接，滑動接觸；花鍵轉軸(8)上還安裝兩個繞線輪，通過拉繩(7)手動控制卷簾。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑節(jié)能及新能源利用技術領域，是一種應用于太陽能建筑中的光控、溫控半自動內置卷簾裝置。其特征是將普通建筑中窗簾的獨特功能引進被動式太陽能建筑，并通過先進的現(xiàn)代化光電自控方法將窗簾進行改進，將卷簾內置于被動式太陽能集熱墻的空氣間層中，與建筑有機結合。本發(fā)明的效果和益處是卷簾根據室外氣象參數和室內熱環(huán)境參數綜合控制，并配有手動拉繩，操作方便安全。在控制端設有顯示面板，顯示面板電源有太陽能光電池提供，住戶可直接了解卷簾的控制狀態(tài)以及室內溫度等參數。卷簾冬季夜間對墻體起到保溫作用；夏季白天遮陽，緩解被動式太陽能建筑室內過熱問題，具有遮陽與保溫雙重功能。
文檔編號E06B9/56GK1786407SQ20051004727
公開日2006年6月14日 申請日期2005年9月24日 優(yōu)先權日2005年9月24日
發(fā)明者陳濱, 陳星 申請人:大連理工大學