專利名稱：雙功能百葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的百葉片結(jié)構(gòu)，更具體地說涉及一種雙功能百 葉片。
背景技術(shù)：
中國實用新型專利《一種多功能百葉窗葉片》(專利號CN2844378)公開了一種百 葉片，該葉片的一面設(shè)為黑色吸熱面，另一面設(shè)為銀白色或白色反光面，通過反射面將太陽 輻射的熱量反射回去，達(dá)到清涼的作用，當(dāng)室溫偏低時，將葉片吸熱面朝向窗外，吸收太陽 輻射的熱量，對室內(nèi)起到加溫的效果。中國實用新型專利《一種冬暖夏涼中空百葉窗》(專利 號CN201196008)公開了一種弧形百葉片，該葉片凸面鍍純鋁或錫金屬等陽光反射涂層； 葉片凹面鍍太陽能選擇性吸收涂層?？筛鶕?jù)季節(jié)、天氣的改變隨意選擇葉片的翻轉(zhuǎn)角度，與 上述專利所述效果相同。然而，這些百葉片都無法很好地對照射到百葉片上的太陽光線進(jìn) 行方向控制，從而也無法克服室內(nèi)眩光，無法獲得均勻的室內(nèi)日光照明。因此，需要發(fā)展一 種新的雙功能百葉片，由這種新的雙功能百葉片構(gòu)成的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)除了具有防眩光 和防過熱功能，還具有室內(nèi)可以獲得均勻的日光照明功能，在冬天還可以利用陽光取暖來 降低取暖費用。一般來說，百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)可以分為上下兩個部分(通常上部分與下部分的分 界處以一身高為基準(zhǔn)，在歐美設(shè)定為1. 9m，在亞洲這個基準(zhǔn)應(yīng)該界定為1. 8m較為恰當(dāng))，這 兩個部分的百葉傾斜度可以是相關(guān)的，也可以是獨立的。通常下部分百葉可以設(shè)置為防眩 光和防過熱，而上部分百葉則設(shè)置為將光線導(dǎo)入室內(nèi)深處。除了增加設(shè)計費用，這種系統(tǒng)還 有一個缺點，就是兩部分的界定和防眩光以及光的利用都是事先設(shè)定的，而不是根據(jù)使用 者根據(jù)季節(jié)和工作場所具體照明情況來調(diào)節(jié)。室內(nèi)照明情況不僅取決于季節(jié)、太陽位置和天空情況(多云或晴朗)幾個因素，還 取決于工作條件，如人們從事的職業(yè)種類、身高、工作位置離窗戶的遠(yuǎn)近。很明顯，由建筑師 和建筑照明師界定的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)，無法滿足上述所有的要求，而只能是它們之間的 一個妥協(xié)。另外一個問題是，在不同的場合配備不同的百葉部分，大大增加了設(shè)計費用和百 葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的價格。德國專利(DE4239003A1)公開了表面帶齒的平板百葉片和橫截面為弧形的百 葉片，通過百葉片表面微型齒對照射到百葉片上的太陽光線進(jìn)行調(diào)控，但是，在高太陽高 度角和低太陽高度角時。太陽光線會進(jìn)入室內(nèi)產(chǎn)生眩光。為了解決上述問題，歐洲專利 (EP1212508B1)公開了一些表面帶齒和不帶齒的不同形狀的百葉片，其中帶齒弧形百葉片 和W形百葉片在直射陽光的回復(fù)反射與導(dǎo)入以及百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的透視率方面表現(xiàn)了 各自優(yōu)異的特性，由W形百葉片組成的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的透視率可以達(dá)到74%，由帶齒 弧形百葉片組成的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的透視率則可以達(dá)到88%。但是，由這些百葉片組成 的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)卻存在無法解決季節(jié)變換與具體需求的問題，在低太陽高度角時百葉 遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)更需要保持高的透視率和導(dǎo)入更多的陽光作室內(nèi)照明之用時由于無法防止眩光產(chǎn)生而需將百葉閉合，另外，對于橫截面為任意形狀的百葉片表面上的微型齒的確定 沒有一個簡便快速的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙功能百葉片，其一面為遮陽面，另一面 為導(dǎo)光面，遮陽面可以將照射其上的太陽光線反射回室外，導(dǎo)光面可以將照射其上的全部 或一部分太陽光線導(dǎo)入到室內(nèi)另一部分反射回室外，由這種雙功能百葉片構(gòu)成的百葉遮陽 導(dǎo)光系統(tǒng)，可以根據(jù)季節(jié)和天氣情況以及人們的實際要求來對直射陽光的回復(fù)反射和偏轉(zhuǎn) 導(dǎo)入進(jìn)行靈活的、最佳的調(diào)控，達(dá)到百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的高透視率，獲得室內(nèi)均勻的陽光照 明度，并避免室內(nèi)眩光和夏季過熱以及在冬季獲取更多的太陽能用以室內(nèi)取暖。同時，提供 一種快速簡便的計算公式來確定百葉片表面微型齒的角度和幾何尺寸。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案具體如下一種雙功能百葉片，包括葉片及其翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于葉片一面是用于將照射 其上的太陽光線反射回室外的遮陽面，另一面是用于將照射其上的全部或一部分太陽光線 導(dǎo)入到室內(nèi)的導(dǎo)光面，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)使葉片轉(zhuǎn)動，并可使得遮陽面與導(dǎo)光面互換位置，葉片的 遮陽面設(shè)有微型齒，葉片的導(dǎo)光面部分或全部設(shè)有微型齒。導(dǎo)光面朝上時，導(dǎo)光面的微型齒由外側(cè)和內(nèi)側(cè)部分兩種不同齒型組成。所述微型齒為對直射陽光起回復(fù)反射作用的回復(fù)反射齒，所述的回復(fù)反射齒包括 兩個相鄰齒面第一齒面與第二齒面，第一齒面與第二齒面相互垂直。所述回復(fù)反射齒的第二齒面與水平面的夾角％的變化范圍可由 90° +H)/2 ^ 90° ia+H)/2確定，其中H為太陽高度角，β ia,為百葉片的 任意一點和上一相鄰百葉片外端點的連線與百葉片外側(cè)水平面的夾角，β ia為百葉片的任 意一點i和百葉片外端點的連線與百葉片外側(cè)水平面的夾角。所述回復(fù)反射齒的第二齒面與水平面夾角αΗ的最佳值計算公式為CIh = 90° _(i3ia, +H)/2，式中H= ，為百葉片的任意一點和上一相鄰百葉片外端點的 連線與百葉片外側(cè)水平面的夾角，為百葉片的里端點c和上一相鄰百葉片外端點的連 線與百葉片外側(cè)水平面的夾角，其變化范圍為=30° 35°。所述導(dǎo)光面的微型齒是對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的順齒，所述順齒包括兩個相 鄰齒面第一齒面與第二齒面，第一齒面與第二齒面相互垂直。所述導(dǎo)光面的微型齒是對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的倒齒，所述的倒齒包括兩個 相鄰齒面第一齒面與第二齒面，第一齒面與第二齒面相互垂直，照射在第二齒面上的一部 分將直射陽光偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)，另一部分直射陽光被偏轉(zhuǎn)到第一齒面上再被第一齒面沿 陽光入射方向反射回室外空中。本發(fā)明的有益效果由橫截面為任意形狀的雙功能百葉片構(gòu)成的百葉遮陽導(dǎo)光系 統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)變換和人們的具體需要來達(dá)到控制直射陽光的回復(fù)反射和偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入量的最 優(yōu)化，使得夏季和冬季對陽光的需求矛盾得到克服，同時不論高太陽高度角還是低太陽高 度角，系統(tǒng)都保持很高的透視率，滿足人們與窗外景色的視覺交流的需求，與以往的百葉遮 陽導(dǎo)光系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)對太陽動態(tài)具有自適應(yīng)性，一天中百葉的操作次數(shù)只需兩次，去除 了傳統(tǒng)百葉需不斷轉(zhuǎn)動百葉來適應(yīng)太陽高度角的變化和百葉智能化控制的麻煩。


圖1橫截面為波浪形的百葉片(遮陽面朝上)的幾何構(gòu)造、角度及尺寸定義圖2橫截面為波浪形的百葉片(導(dǎo)光面朝上)的幾何構(gòu)造、角度及尺寸定義圖3對直射陽光起回復(fù)反射作用和偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的曲面上的微型齒的齒面角的 定義圖4橫截面為直線形的百葉片表面微型齒的類型和分布情況圖5橫截面為V字形的雙功能百葉片(h/L = 8. 6%)表面微型齒的類型和分布情 況圖6橫截面為二折線形的雙功能百葉片(h/L = 7. 2%)表面微型齒的類型和分布 情況圖7橫截面為波浪形的雙功能百葉片(h/L = 10. 5% )表面微型齒的類型和分布 情況圖8a 圖8j直線形雙功能百葉片在不同太陽高度角H的光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo) 入情況圖9a 圖9jV字形雙功能百葉片(h/L = 8.6% )在不同太陽高度角H的光線回 復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況圖IOa 圖IOj 二折線形雙功能百葉片(h/L = 7. 2% )在不同太陽高度角H的 光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況圖Ila 圖Ilj波浪形雙功能百葉片(h/L = 10. 5% )在不同太陽高度角H的光 線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況
具體實施例方式圖1給出了橫截面(沿寬度方向)為波浪形的百葉片(遮陽面1朝上)的幾何構(gòu) 造和各個角度及尺寸定義，百葉片包括葉片10及其翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，葉片10—面是用于將照射其 上的太陽光線反射回室外的遮陽面1，另一面是用于將照射其上的全部或一部分太陽光線 導(dǎo)入到室內(nèi)的導(dǎo)光面3，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)使葉片轉(zhuǎn)動，并可使得遮陽面與導(dǎo)光面互換位置，葉片 的遮陽面1設(shè)有微型齒，葉片的導(dǎo)光面3部分或全部設(shè)有微型齒，其中L為葉片10的寬度， 即葉片10的外端點a和里端點c的水平距離，D為相鄰兩百葉片10的節(jié)距，即是相鄰兩百 葉片里端點c的垂直距離，作為優(yōu)選，相鄰兩百葉片10的節(jié)距D與百葉片10的寬度L的最 佳比值為0.7，h為百葉片10水平放置時阻擋視線的最高點(此處為里端點c')與最低點 (此處為外端點a')兩點的垂直距離，Γ為百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)的透視率(Γ = Ι-h/D)，用 圖中箭頭虛框示意，圖1(a)中β。3,為百葉片10的遮陽面1里端點c和上一相鄰百葉片1 的導(dǎo)光面3外端點a'的連線與百葉片10外側(cè)水平面的夾角，β ia,為百葉片10的遮陽面1 任意一點i和上一相鄰百葉片10的導(dǎo)光面3外端點a'的連線與百葉片10外側(cè)水平面的 夾角，β ia為百葉片10的遮陽面1任意一點i和百葉片10的遮陽面1外端點a的連線與 百葉片10外側(cè)水平面的夾角，β ix為百葉片10的遮陽面任意一點i處反射光線與水平面 的夾角，H為入射太陽光線與百葉片10外側(cè)水平面的夾角(稱之為太陽高度角)，圖1(b) 中。，為百葉片10遮陽面1任意一點i和上一相鄰百葉片10的導(dǎo)光面3里端點c'的 連線與百葉片10內(nèi)側(cè)水平面的夾角，β ic為百葉片10的遮陽面1任意一點i和百葉片10的遮陽面1里端點c的連線與百葉片10內(nèi)側(cè)水平面的夾角，圖1 (c)中代為遮陽面1朝上 時百葉片10往下轉(zhuǎn)動與初始安置位置形成的夾角，此時百葉片10外端點a轉(zhuǎn)到f，a'轉(zhuǎn) 到f'位置上，里端點c轉(zhuǎn)到g，c'轉(zhuǎn)到g'位置上，β gf,為百葉片10的遮陽面1里端點 c的新位置g和上一相鄰百葉片1的導(dǎo)光面3外端點a'的新位置f的連線與百葉片10外 側(cè)水平面的夾角，β if,為百葉片10的遮陽面1任意一點i和上一相鄰百葉片10的導(dǎo)光面 3外端點a'的新位置Γ的連線與百葉片10外側(cè)水平面的夾角，β if為百葉片10的遮陽 面1任意一點i和百葉片10的遮陽面1外端點a的新位置f連線與百葉片10外側(cè)水平面 的夾角，β ix為百葉片10的遮陽面1任意一點i處反射光線與水平面的夾角，H為太陽高 度角)；圖1(a)中百葉片10對直射陽光進(jìn)行回復(fù)反射所產(chǎn)生的反射光線與百葉片10外側(cè) 水平面夾角β ix需滿足(3ia+H)/2彡K (i3ia, +H)/2，圖1(b)中百葉片10對直射陽 光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入所產(chǎn)生的反射光線與百葉片10內(nèi)側(cè)水平面夾角β ix需滿足90° +(β-Η K90° +(i3ic, -H)/2，圖1(c)中百葉片10對直射陽光進(jìn)行回復(fù)反射所產(chǎn)生的反射 光線與百葉片10外側(cè)水平面夾角日^需滿足⑶^+田/^彡β ix ^ ( β if, +H)/2。參見圖2，將百葉片10翻轉(zhuǎn)180°，則遮陽面1和導(dǎo)光面3互換位置，即導(dǎo)光面3 朝上，遮陽面1朝下，此時，百葉片遮陽面1的里、外端互換位置，即百葉片遮陽面1的外端 a和上一相鄰百葉片導(dǎo)光面3的里端c'交換位置，百葉片遮陽面1的里端c和上一相鄰百 葉片導(dǎo)光面3的外端a'交換位置，為了敘述方便，將上述互換位置后的百葉片各端點標(biāo)注 符號換成原遮陽面朝上時的標(biāo)注符號，則導(dǎo)光面3朝上時的百葉片幾何構(gòu)造和各個角度及 尺寸定義與遮陽面1朝上時完全相同。百葉片表面上的微型齒的齒面所起的作用可以分為兩類，一類對直射陽光進(jìn)行回 復(fù)反射到室外，另一類對直射陽光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)。圖3(a) (c)給出了對直射陽光 起回復(fù)反射作用和偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的曲面百葉片上的微型齒的幾何結(jié)構(gòu)和齒面角的定義，圖 3(a)為任意曲面百葉片上對直射陽光起回復(fù)反射作用的微型齒幾何結(jié)構(gòu)及角度定義(稱 之為回復(fù)反射齒)，回復(fù)反射齒包括兩個相鄰齒面第一齒面6與第二齒面5，第一齒面6與 第二齒面5相互垂直，圖3(b)為任意曲面百葉片上對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的微型齒 (稱之為順齒)幾何結(jié)構(gòu)及角度定義，圖3 (c)為任意曲面百葉片上對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入 作用的微型齒(稱之為倒齒)幾何結(jié)構(gòu)及角度定義；各種微型齒沿百葉片表面寬度方向的 齒寬P相等，齒頂處于同一百葉片表面上，微型齒兩相鄰的第一齒面6與第二齒面5相互 垂直，對直射陽光起回復(fù)反射作用的曲面百葉片上的回復(fù)反射齒第二齒面5與水平面的夾 角％的變化范圍可由90°+H)/2彡ciH彡90° _(i3ia+H)/2確定，對直射陽光起 偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的曲面葉片上的順齒或倒齒第二齒面5與水平面的夾角α η的變化范圍可由 (^ic-H)/2 ^ -H)/2確定，其中H為太陽高度角；回復(fù)反射齒的作用是將落在 其第二齒面5上的直射陽光沿偏陽光入射方向一個角度反射回室外空中，或?qū)⒙湓谖⑿妄X 第二齒面5上的直射陽光偏轉(zhuǎn)到第一齒面6上或落在微型齒第一齒面6上的直射陽光偏轉(zhuǎn) 到第二齒面5上再沿陽光入射方向反射回室外空中，不讓陽光停留在葉片上轉(zhuǎn)化為熱量， 從而起到遮陽效果，一般用于應(yīng)對夏季高太陽高度角H(太陽高度角H > )的直射陽 光；順齒包括兩個相鄰齒面第一齒面6與第二齒面5，第一齒面6與第二齒面5相互垂直， 順齒的第二齒面5寬度比第一齒面6的寬度大得多，其作用是將落在其第二齒面5上的直 射陽光偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入至室內(nèi)作日光照明和取暖之用(而第一齒面6 —般不會被陽光照射到)，順
7齒一般應(yīng)對冬季高太陽高度角H(太陽高度角H > )或冬夏季低太陽高度角H(太陽 高度角)的直射陽光；倒齒包括兩個相鄰齒面第一齒面6與第二齒面5，第一齒面 6與第二齒面5相互垂直，倒齒的第二齒面5寬度比第一齒面6寬度大得多，兩個齒面對直 射陽光起著完全不同的作用，照在第二齒面5上的一部分直射陽光被偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)，一 部分直射陽光被偏轉(zhuǎn)到第一齒面6上再被第一齒面6沿陽光入射方向反射回室外空中，倒 齒一般用于將冬季最大太陽高度角H(—般認(rèn)為此時太陽高度角H = 45° )的直射陽光偏 轉(zhuǎn)，使之不會反射到上一相鄰百葉片靠里端點c'的導(dǎo)光面。為了應(yīng)對不同季節(jié)和不同太 陽高度角的直射陽光，雙功能百葉片的遮陽面1全部設(shè)置為回復(fù)反射齒，雙功能百葉片的 導(dǎo)光面3將處理成多種形式1.全部為光滑面，2. —部分為光滑面，一部分為帶齒部分(比 如，前一部分是倒齒，后一部分是光滑面，3. —部分為一類微型齒，另一部分為另一類微型 齒(比如，前一部分是回復(fù)反射齒，后一部分是順齒)。雙功能百葉片的橫截面形狀可以是直線形、V字形、二折線形和波浪形等其它任意 形狀，葉片1的遮陽面和導(dǎo)光面3均為帶微型齒(較小的鋸齒)的反光面(參見圖4 圖 7)，百葉片10可以升降也可以轉(zhuǎn)動，還可以翻轉(zhuǎn)180°，其遮陽面1和導(dǎo)光面3互換位置， 百葉片10的轉(zhuǎn)動角以帶下標(biāo)的隊和隊表示，其中代表示百葉片遮陽面1朝上時，其往下 旋轉(zhuǎn)與初始安置位置的夾角，隊表示百葉片10導(dǎo)光面3朝上時，其往下旋轉(zhuǎn)與初始安置 位置的夾角；在夏季高太陽高度角Η(太陽高度角H > β。a,)時，百葉片10遮陽面1朝上 (處于水平位置時隊=O )，將落在其遮陽面1微型齒上的直射陽光回復(fù)反射到室外；在冬 季高太陽高度角H(太陽高度角H > )時，百葉片10的導(dǎo)光面3朝上(處于水平位置 時= 0)，將落在導(dǎo)光面3微型齒上的一部分直射陽光回復(fù)反射到室外另一部分直射陽 光偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)或全部直射陽光偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)；在冬夏季低太陽高度角(太陽高度角 H ^ β ca,)時，百葉片10導(dǎo)光面3朝上(處于水平位置時禮=0)，此時需將百葉片10往 下旋轉(zhuǎn)，使之與水平面成某一角度隊(此時隊=/V)，從而不讓陽光直射室內(nèi)產(chǎn)生眩光， 再將落在百葉片10導(dǎo)光面3微型齒上的一部分直射陽光回復(fù)反射到室外另一部分直射陽 光偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)或全部直射陽光偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)。百葉片10的遮陽面1和導(dǎo)光面3互換位置的方法是，將百葉片10從上方或下方 按順序編號，然后將編號為奇數(shù)的百葉片10串成一組，將編號為偶數(shù)的百葉片10串成另一 組，先將一組翻轉(zhuǎn)，然后再將另一組翻轉(zhuǎn)。圖4 圖7分別顯示了直線形、V字形(h/L = 8.6%)、二折線形(h/L = 7. 2% ) 和波浪形(h/L = 10. 5% )百葉片遮陽面和導(dǎo)光面微型齒的類型和分布情況。橫截面為任 意形狀的雙功能百葉片既要適應(yīng)于夏季和冬季兩個不同季節(jié)，又要適應(yīng)于兩個不同太陽高 度角區(qū)域(Η> 和)的變化，其遮陽面1和導(dǎo)光面3均應(yīng)具有不同的微型齒， 導(dǎo)光面3的微型齒也可由外側(cè)和內(nèi)側(cè)部分兩種不同齒型組成，圖7(a) (b)為用于離室內(nèi)地 面1.8m以上的百葉片，其中(a)為遮陽面1朝上，(b)為導(dǎo)光面3朝上，百葉片以標(biāo)號10表 示，導(dǎo)光面3的外側(cè)部分以31表示，其寬度以離百葉片里端點c'(導(dǎo)光面3朝上時里端 點c'變?yōu)橥舛它ca)的距離L1表示，導(dǎo)光面3的內(nèi)側(cè)部分以32表示，其寬度以離百葉片外 端點a'(導(dǎo)光面朝上時外端點a'變?yōu)槔锒它cc)的距離L2表示，圖7(c) (d)為用于離室 內(nèi)地面1.8m以下的百葉片，其中(c)為遮陽面2朝上，(d)為導(dǎo)光面4朝上，百葉片以標(biāo)號 20表示，導(dǎo)光面4的外側(cè)部分以41表示，其寬度以離百葉片里端點c'(導(dǎo)光面4朝上時里端點c'變?yōu)橥舛它ca)的距離L1表示，導(dǎo)光面4的內(nèi)側(cè)部分以42表示，其寬度以離百葉 片外端點a'(導(dǎo)光面朝上時外端點a'變?yōu)槔锒它cc)的距離L2表示。圖4 (a)、圖5(a)、圖6(a)、圖7(a)中百葉片10的遮陽面1和圖4 (c)、圖5 (c)、圖 6(c)、圖7(c)中的百葉片20的遮陽面2朝上，用于遮陽，此時百葉片10水平安置((ps =0°, 參見圖1)，其上設(shè)置回復(fù)反射齒，回復(fù)反射齒的第二齒面5與水平面夾角α Η的最佳值計算 公式為 αΗ = 90° -(i3ia,+H)/2，S*H=i3ca,。圖 4 (b)、圖 5 (b)、圖 6 (b)、圖 7 (b)中百 葉片10的導(dǎo)光面3朝上，用于離室內(nèi)地面1. 8m以上導(dǎo)光，百葉片10的導(dǎo)光面3外側(cè)部分 31帶順齒或倒齒，以便冬季最大太陽高度角H(H = 45° )的直射陽光不會偏轉(zhuǎn)到上一相鄰 百葉片10里端點c'附近的遮陽面，微型齒第二齒面5與水平面夾角α η的最佳值計算公 式為 αΗ= (β χ-Η)/2，且(^ic-H)/2 ^-H)/2，式中 H = 45°，寬度 L1 =L，內(nèi)側(cè)部分32為光滑面，其寬度L2 = L-L1,圖4 (d)、圖5 (d)、圖6 (d)、圖7 (d)中百葉片20 的導(dǎo)光面4朝上處于初始安置位置，用于離室內(nèi)地面1. 8m以下導(dǎo)光，其外側(cè)部分41帶回復(fù) 反射齒，內(nèi)側(cè)部分42帶順齒或倒齒，回復(fù)反射齒的第二齒面5與水平面夾角α η的最佳值計 算公式為αΗ = 90° _(i3ia, +H)/2，式中H= β。a,，寬度L1 = L/2 2L/3，內(nèi)側(cè)部分42的 第二齒面5與水平面夾角CIh的最佳值選取是，將百葉片20繞百葉片轉(zhuǎn)軸(沿寬度方向中 點)逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度(Pw，使得百葉片20的里端點c轉(zhuǎn)動到新位置g，c'轉(zhuǎn)動到新位 置g'，百葉片20的外端點a轉(zhuǎn)動到新位置f，a'轉(zhuǎn)動到新位置f'，兩點g與Γ的連線 與百葉片20外側(cè)水平面的夾角β gf, =H = 20°，再按αΗ= -H)/2計算，β^為百 葉片任意一點(i)和上一相鄰百葉片里端點(c')的新位置(g')的連線與百葉片內(nèi)側(cè) 水平面的夾角，寬度L2 = L-L1,以便在太陽高度角20°彡H彡β ca,情況下反射光線不會偏 轉(zhuǎn)到上一百葉片20的遮陽面1且偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入的光線與百葉片20里側(cè)水平面夾角保持在50° 以上。實際中確定的外端點a'、的里端點c'和Pig,的里端點C'新位置 g'均要沿百葉片水平方向向外側(cè)和里側(cè)偏離一定的距離而成為a"、c"和g"，以便反射 光線不會抵達(dá)到上一相鄰百葉片上，即用β ia,,取代上面公式中的β ia,，用β ic 取代β ic;,， 用 β ig〃 取代 β ig,，一般取 β ia〃 = β ia, -(O。 3° )，β lc" = β ic, -(0° 3° )和 β lg" =-(0° 3° )。另外，因百葉片的橫截面不同而不同，其變化范圍為= 30° 35°。圖8a 圖8i、圖9a 圖9i、圖IOa 圖10i、圖Ila 圖Ili分別顯示了直線 形、V字形、二折線形和波浪形百葉片應(yīng)用于百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)上下部分、在不同太陽高度 角H的光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，上述圖中虛線表示直射陽光，與之相對應(yīng)的實線表 示被葉片回復(fù)反射或偏轉(zhuǎn)反射的光線，H為太陽高度角，圖中a(即圖8a、圖9a、圖10a、圖 Ila)為雙功能百葉片遮陽面朝上時對不同太陽高度角H的光線回復(fù)反射情況，在高太陽 高度角Η(Η> )情況，落在百葉片上的直射陽光都被回復(fù)反射到室外，在低太陽高度 角H (H ^ β ca,)情況，如果百葉片仍然水平安置時，則落在百葉片上的直射陽光的一部分 被百葉片回復(fù)反射到上一相鄰百葉片的導(dǎo)光面上，然后被反射到室外，另一部分直接進(jìn)入 室內(nèi)產(chǎn)生眩光，因此，在低太陽高度角Η(Η< )情況需將百葉片往下旋轉(zhuǎn)相應(yīng)一角度 φ^φ^β^·)，使得直射陽光不能直接進(jìn)入室內(nèi)；圖中b (即圖Sb、圖％、圖10b、圖lib)為 雙功能百葉片遮陽面朝上且往下旋轉(zhuǎn)一角度<PS =20°時對不同太陽高度角H的太陽光線回復(fù)反射情況，不論在高太陽高度角Η(Η> )還是在低太陽高度角Η(Η< )情 況，落在百葉片上的直射陽光都被回復(fù)反射到室外，這意味著，在夏季，當(dāng)我們一天都不在 居室或辦公室時，可以將雙功能百葉片調(diào)整到這一位置；圖中c (即圖Sc、圖9c、圖10c、圖 lie)為離室內(nèi)地面1.8m以上的雙功能百葉片導(dǎo)光面朝上且往下旋轉(zhuǎn)一角度隊時對低太 陽高度角H(H彡)的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，圖中d(即圖8d、圖9d、圖 10d、圖lid)為離室內(nèi)地面1.8m以上的雙功能百葉片導(dǎo)光面朝上且水平安置(隊=0°) 時對高太陽高度角Η(Η> )的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，在太陽高度角 20°范圍內(nèi)，落在百葉片上的直射陽光都被偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)，在太陽高度角
20°范圍外，落在百葉片上的一部分直射陽光被偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)，一部分被反
射到上一相鄰的百葉片的遮陽面上，然后被偏轉(zhuǎn)反射到室外，不會產(chǎn)生眩光；圖中e(即圖 Se、圖9e、圖10e、圖lie)為離室內(nèi)地面1.8m以下的雙功能百葉片導(dǎo)光面朝上且往下旋 轉(zhuǎn)一角度Pw時對低太陽高度角H(H < )的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，圖中 f (即圖8f、圖9f、圖10f、圖Ilf)為離室內(nèi)地面1.8m以下的雙功能百葉片導(dǎo)光面朝上且 水平安置(隊=0°)時對高太陽高度角H(H > )的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情 況，在太陽高度角20°范圍內(nèi)，落在百葉片上的一部分直射陽光被偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到
室內(nèi)，另一部分被回復(fù)反射到室外，在太陽高度角H > 45°，落在百葉片上的直射陽光均被 回復(fù)反射到室外，不會產(chǎn)生眩光，在太陽高度角H <20°，落在百葉片上的直射陽光首先 被反射到上一相鄰百葉片的遮陽面上，然后再被偏轉(zhuǎn)反射到室外，也不會產(chǎn)生眩光，由此可 知，雙功能百葉片的導(dǎo)光面也可以很好地應(yīng)用于冬季，也能很好地應(yīng)用于夏季，還能很好地 應(yīng)用于春秋季節(jié)(太陽高度角H較高)；圖中g(shù)(即圖Sg、圖9g、圖10g、圖Ilg)為離室內(nèi)地 面1. 8m以上的雙功能百葉片的遮陽面和導(dǎo)光面在夏季隨太陽高度角變化靈活地互換位置 時的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，圖中h(即圖8h、圖9h、圖10h、圖Ilh)為離室內(nèi)地 面1. 8m以下的雙功能百葉片的遮陽面和導(dǎo)光面在夏季隨太陽高度角變化靈活地互換位置 時的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，圖中i (即圖Si、圖9i、圖10i、圖Ili)為離室內(nèi)地 面1. 8m以上的雙功能百葉片的遮陽面和導(dǎo)光面在冬季隨太陽高度角變化靈活地互換位置 時的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，圖中j (即圖8j、圖9j、圖10j、圖Ilj)為離室內(nèi)地 面1. 8m以下的雙功能百葉片的遮陽面和導(dǎo)光面在冬季隨太陽高度角變化靈活地互換位置 時的太陽光線回復(fù)反射與偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入情況，從圖中可以看出，由上述橫截面為任意形狀的雙 功能百葉片構(gòu)成的各種百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)都可以根據(jù)季節(jié)變換和人們的具體需要來達(dá)到 控制直射陽光的回復(fù)反射和偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入量的最優(yōu)化，同時保持很高的透視率，滿足人們的與 窗外景色的視覺交流的需求，對于太陽高度角β。a,=30° 35° )的直射陽光
也能在保持很高的透視率(至少達(dá)到50%左右)情況下控制直射陽光的回復(fù)反射和偏轉(zhuǎn)導(dǎo) 入量，與以往的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)相比，一天中百葉系統(tǒng)操作次數(shù)只需2次，去除了傳統(tǒng)百 葉需不斷轉(zhuǎn)動百葉來適應(yīng)太陽高度角的變化的麻煩。
權(quán)利要求
一種雙功能百葉片，包括葉片(10)及其翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于葉片一面是用于將照射其上的太陽光線反射回室外的遮陽面(1)，另一面是用于將照射其上的全部或一部分太陽光線導(dǎo)入到室內(nèi)的導(dǎo)光面(3)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)使葉片轉(zhuǎn)動，并可使得遮陽面(1)與導(dǎo)光面(3)互換位置，葉片的遮陽面(1)設(shè)有微型齒，葉片的導(dǎo)光面(3)部分或全部設(shè)有微型齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙功能百葉片，其特征在于導(dǎo)光面朝上時，導(dǎo)光面的微 型齒由外側(cè)和內(nèi)側(cè)部分兩種不同齒型組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述導(dǎo)光面微型齒的外側(cè) 部分為對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的順齒或倒齒，內(nèi)側(cè)部分為光滑面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述外側(cè)部分順齒或倒齒 的寬度L1 = 0 L，內(nèi)側(cè)部分光滑面的寬度L2 = L-L1，其中L為葉片的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述導(dǎo)光面微型齒的外側(cè) 部分為直射陽光起回復(fù)反射作用的回復(fù)反射齒，內(nèi)側(cè)部分為對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的 順齒或倒齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述外側(cè)部分回復(fù)反射齒 的寬度L1 = L/2 2L/3，內(nèi)側(cè)部分順齒或倒齒寬度L2 = L-L1，其中L為葉片的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙功能百葉片，其特征在于導(dǎo)光面的微型齒內(nèi)側(cè)部分 (42)的順齒或倒齒包括兩個相鄰齒面第一齒面(6)與第二齒面(5)，第一齒面(6)與第二 齒面(5)相互垂直，第二齒面(5)與水平面夾角α ,的最佳值選取是將百葉片以寬度方向 的中點為轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度，使得百葉片的里端點(c)轉(zhuǎn)動到新位置(g)，上一相 鄰百葉片里端點(c')轉(zhuǎn)動到新位置(g')，百葉片的外端點(a)轉(zhuǎn)動到新位置(f)，上一 相鄰百葉片外端點(a')轉(zhuǎn)動到新位置(f')，點(力與點(廣)的連線與百葉片外側(cè)水 平面的夾角=Η=20°，再按ciH= (β 8, -H)/2計算，i3ig,為百葉片任意一點⑴ 和上一相鄰百葉片里端點(c')的新位置(g')的連線與百葉片內(nèi)側(cè)水平面的夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙功能百葉片，其特征在于微型齒為對直射陽光起回 復(fù)反射作用的回復(fù)反射齒，所述的回復(fù)反射齒包括兩個相鄰齒面第一齒面(6)與第二齒面 (5)，第一齒面(6)與第二齒面(5)相互垂直。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙功能百葉片，其特征在于回復(fù)反射齒的第二齒面(5) 與水平面的夾角α 變化范圍可由90° ia, +H)/2彡CIh彡90° _ ( β ia+H)/2確定， 其中H為太陽高度角，β ia,為百葉片的任意一點⑴和上一相鄰百葉片外端點(a')的連 線與百葉片外側(cè)水平面的夾角，β ia為百葉片的任意一點i和百葉片外端點(a)的連線與 百葉片外側(cè)水平面的夾角。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙功能百葉片，其特征在于回復(fù)反射齒的第二齒面 (5)與水平面夾角αΗ的最佳值計算公式為αΗ = 90°+H)/2，式中H= β ca,，β ia, 為百葉片的任意一點(i)和上一相鄰百葉片外端點(a')的連線與百葉片外側(cè)水平面的夾 角，為百葉片的里端點c和上一相鄰百葉片外端點(a')的連線與百葉片外側(cè)水平面 的夾角，其變化范圍為3。a, =30° 35°。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述導(dǎo)光面的微型齒是 對直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的順齒，所述順齒包括兩個相鄰齒面第一齒面(6)與第二齒面 (5)，第一齒面(6)與第二齒面(5)相互垂直。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述導(dǎo)光面的微型齒是對 直射陽光起偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入作用的倒齒，所述的倒齒包括兩個相鄰齒面第一齒面(6)與第二齒面 (5)，第一齒面(6)與第二齒面(5)相互垂直，照射在第二齒面(5)上的一部分將直射陽光 偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入到室內(nèi)，另一部分直射陽光被偏轉(zhuǎn)到第一齒面(6)上再被第一齒面(6)沿陽光入 射方向反射回室外空中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的一種雙功能百葉片，其特征在于導(dǎo) 光面朝上時順齒或倒齒的第二齒面(5)與水平面的夾角CIh的變化范圍可由 (^ic-H)/2 ^-H)/2確定，其中H為太陽高度角，Pi。，為百葉片導(dǎo)光面上任意 一點(i)和上一相鄰百葉片里端點(c')的連線與百葉片內(nèi)側(cè)水平面的夾角，Pi。為百葉 片的導(dǎo)光面上任意一點(i)和里端點(c)的連線與百葉片內(nèi)側(cè)水平面的夾角。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的一種雙功能百葉片，其特征在于導(dǎo)光面朝上時順齒 或倒齒的第二齒面(5)與水平面夾角α H的最佳值計算公式為CIh= (β χ-Η)/2，式中H = 45°，β ix為百葉片導(dǎo)光面上任意一點(i)處的反射光線與水平面的夾角。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述葉片(1)的截面 為波浪形、直線形、折線形中的一種或一種以上的任意組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙功能百葉片，其特征在于所述的葉片(1)為一 平板，經(jīng)過一次彎折后形成一折部(11)與二折部(12)，使得葉片(1)的橫截面為V字型折 線。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙功能百葉片，其特征在于葉片(10)的外端點 (a)和里端點(c)的水平距離為葉片(10)的寬度L，相鄰兩葉片(10)里端點(c)的垂直距 離為葉片(10)的節(jié)距D，節(jié)距D與寬度L最佳之比為D/L = 0.7。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙功能百葉片，其特征在于為百葉片任意一 點(i)和上一相鄰百葉片外端點(a')的連線與百葉片外側(cè)水平面的夾角，β y為百葉片 任意一點(i)和上一相鄰百葉片里端點(c')的連線與百葉片內(nèi)側(cè)水平面的夾角，百葉片 往下轉(zhuǎn)動與初始安置位置形成一夾角，此時上一相鄰百葉片外端點(a')轉(zhuǎn)到(f')位置 上，里端點(c')轉(zhuǎn)到(g')位置上，β ig,為此時百葉片任意一點(i)和上一相鄰百葉片 里端點(c')的新位置(g')的連線與百葉片內(nèi)側(cè)水平面的夾角，實際中確定Pia,的外 端點(a' )、 ^。，的里端點(c')和,的里端點(c')新位置(g')均要沿百葉片水 平方向向外側(cè)和里側(cè)偏離而成為(a〃)、(c〃 )和(g〃)，即3ia〃= -(0° 3° )， β ic〃 = β ic, _(0° 3° )和 β ig〃 = β ig, -(0° 3° )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙功能百葉片，包括葉片及其翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于葉片一面是用于將照射其上的太陽光線反射回室外的遮陽面，另一面是用于將照射其上的全部或一部分太陽光線導(dǎo)入到室內(nèi)的導(dǎo)光面，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)使葉片轉(zhuǎn)動，并可使得遮陽面與導(dǎo)光面互換位置，葉片的遮陽面設(shè)有微型齒，葉片的導(dǎo)光面部分或全部設(shè)有微型齒。本發(fā)明的有益效果由橫截面為任意形狀的雙功能百葉片構(gòu)成的百葉遮陽導(dǎo)光系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)變換和人們的具體需要來達(dá)到控制直射陽光的回復(fù)反射和偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入量的最優(yōu)化，使得夏季和冬季對陽光的需求矛盾得到克服，同時不論高太陽高度角還是低太陽高度角，系統(tǒng)都保持很高的透視率，滿足人們與窗外景色的視覺交流的需求。
文檔編號E06B9/26GK101899942SQ20101023037
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者張一飛 申請人:杭州歐卡索拉科技有限公司