专利名称：二片组合式弧形百叶片及其升降式防盗百叶窗的制作方法
二片组合式弧形百叶片及其升降式防盗百叶窗所属领域本发明涉及一种百叶片及其制作的防盗百叶窗，更具体地说涉及一种二片组合式 弧形百叶片及其制作的升降式防盗百叶窗。
背景技术：
欧洲专利(EP0400662B1)公开了一种组合式百叶片，该百叶片由外侧叶片和内侧 叶片两部分组成。外侧叶片以与内侧叶片的交界线为转轴，内外侧叶片转动分别通过连 接百叶片的绳索控制。外侧叶片可以根据需要转动到某一角度把直射阳光阻挡在室外， 内侧叶片则可以根据需要转动到某一角度把直射阳光偏转导入室内作为照明用途。德国 专利(DE29814826U1)在欧洲专利(EP0400662B1)百叶片的基础上进行了改进，增加了一 个百叶片托架，该托架由两片薄膜合页与一个人造纤维铰链构成，两合页形状分别与组 合式百叶片的两部分叶片弧度形状吻合，从而可分别与组合式百叶片的两部分叶片粘合 为一体，使得组合式百叶片两部分叶片可以绕分界处折转，更便于绳索控制。德国专利 (DE10147523A1)对欧洲专利(EP0400662B1)百叶片的绳索控制结构进行了改进，获得更优 的组合式百叶片绳索控制机构。然而，这些由组合式百叶片组成的百叶窗都未对直射阳光 的回复反射和偏转导入及百叶窗的透视率加以考虑。欧洲专利(EP1212508B1)公开了一些 表面带齿和不带齿的不同形状的百叶片，其中带齿下弯弧形百叶片和W形百叶片在直射阳 光的回复反射与偏转导入以及百叶窗的透视率方面表现了各自优异的特性，由W形百叶片 组成的百叶窗的透视率可以达到74%，由带齿下弯弧形百叶片组成的百叶窗的透视率则可 以达到88%。带导光系统的百叶窗通常分为上下两部分，上下两个部分的百叶起不同的作 用，这个上下部分的分界通常以某一身高作为基准，在欧美，通常以1.9m为基准，在亚洲则 应该以1. 8m为基准较为合适。离室内地面1. 9m以上的百叶窗部分使用不带齿的下弯弧形 百叶片，无论冬季还是夏季都可以将太阳直射光线偏转导入到室内纵深处，使整个房间获 得均勻照明度，离室内地面1.9m以下的百叶窗部分使用带齿的下弯弧形百叶片，无论冬季 还是夏季都将直射阳光回复反射到室外，避免过热和眩光。由W形百叶片组成的百叶窗，无 论冬季还是夏季都可以将部分直射阳光反射到室外，部分直射阳光偏转导入到室内。偏转 导入的阳光是射向窗附近还是射向室内纵深处，取决于W形百叶片导入部分的Y2角。W形 百叶片的问题是，74%的透视率还不是一个理想数据，在低太阳高度角时(太阳高度角是 指太阳光的入射方向和水平面之间的夹角)百叶窗的透视率会变得很低，带齿下弯弧形百 叶片的百叶窗也有同样的问题，然而，实际上在低太阳高度角时百叶窗更需要保持高的透 视率和导入更多的阳光作室内照明之用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足之处，提供一种二片组 合式百叶片，这种百叶片在夏季可以保持对直射阳光的回复反射，起到遮阳的作用，在需要 的时候也可以将一部分直射阳光偏转导入到室内作照明，而在冬季将一部分直射阳光回复反射到室外，另一部分直射阳光偏转导入到室内作照明与取暖用途，同时保持百叶窗的高 透视率。为了解决上述技术问题本发明采用以下技术方案二片组合式弧形百叶片，由内 侧叶片和外侧叶片组合而成，其特征在于所述内侧叶片和外侧叶片沿宽度方向的横截面 各为一段弧形，所述外侧叶片可绕其与内侧叶片交界处的转轴上下摆动，所述外侧叶片上 表面整片设有用于反射直射阳光的锯形齿，外侧叶片下表面为光滑面，外侧叶片的宽度足 以使其往下摆可达到百叶片之间闭合。所述外侧叶片的高度h与相邻两百叶片的节距D的比值为1-Γ，其中Γ为透视率。
所述外侧叶片的高度h与相邻两百叶片的节距D的比值为0. 07 0. 15。所述百叶片沿宽度方向的横截面整体呈弧形，外侧叶片最外端点和内侧叶片最里 端点处于同一水平线上。所述外侧叶片与内侧叶片的交界点和内侧叶片最里端点处于同一水平线上。所述弧形百叶片相邻两百叶片的节距D与整片百叶片宽度L比值为0. 7。所述外侧叶片最外端点处的切线与水平线的夹角Y1为11. 5° 19°。内侧叶片最里端点处的切线与水平线的夹角￥2为0° 19°。所述弧形百叶片锯形齿的反光齿面与水平线的夹角α i满足 90° -(Η+θ^/2^ Qi^gO0 _(Η+β》/2，其中Qi*外侧叶片的最外端点A到任意一个 锯形齿的齿顶点i的连线与水平面的夹角，β i为上一相邻百叶片外侧叶片的最外端点A’ 到任意一个锯形齿的齿顶点i的连线与水平面的夹角，H为太阳高度角；锯形齿的背光齿面 与反光齿面相互垂直。采用上述结构后将组合式百叶片、带齿下弯弧形百叶片和W形百叶片的优点溶 为一体，使得二片组合式百叶片在夏季各个太阳高度角的情况下对直射阳光保持回复反射 和百叶窗的高透视率，达到利用光漫反射来作室内照明，在冬季各个太阳高度角的情况下 能把一部分直射阳光回复反射到室外，一部分偏转导入室内作室内照明和取暖，同时保持 百叶窗的高透视率，达到利用光漫反射作用再次加强室内照明，由上述百叶片组成的百叶 窗在不同的太阳高度角的情况下都能够同步达到45% 95%的透视率。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种升降式防盗百叶窗，将上述二片 组合式弧形百叶片与防盗栅栏融为一体。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案采用上述二片组合式弧形百叶片制成的升降式防盗百叶窗，包括用于升降防盗栏 杆的升降机构及控制百叶片上下摆动的卷绳机构，百叶片由内侧叶片和外侧叶片组合而 成，其特征在于所述内侧叶片作为可升降的防盗栅栏杆，上下相邻的内侧叶片之间通过铰 链连接，外侧叶片由卷绳机构控制上下摆动，百叶窗的百叶片可由两部分组成，离室内地面 1.8m以上的百叶片其内侧叶片最里端点处的切线与水平线的夹角^2为0° 3°，离室内 地面1.8m以下百叶片其内侧叶片最里端点处的切线与水平线的夹角^2为11.5° 19°。采用上述结构的百叶窗后将二片组合式百叶片与防盗栅栏融为一体，既满足了 住宅的自然采光，自然通风、自然取暖和自然降温的节能要求，也满足了人们对住宅安全的 强烈需求。离室内地面1.8m以上的百叶片，在高太阳高度角情况下可以将直射阳光回复反射到室外，在低太阳高度角情况下，可以将一部分直射阳光回复反射到室外，另一部分直 射阳光偏转导入到室内纵深处，使整个房间获得均勻照明度，离室内地面1.8m以下的百叶 片，在高太阳高度角情况下可以将直射阳光回复反射到室外，在低太阳高度角情况下，可以 将一部分直射阳光回复反射到室外，另一部分直射阳光偏转导入到靠近窗户的室内天花板 上，起到避免室内过热和防止眩光的作用。
图1 二片组合式弧形百叶片(大Y2)几何结构图2 二片组合式弧形百叶片(大Y2)关闭示意3 二片组合式弧形百叶片(小Y2)几何结构图4 二片组合式弧形百叶片(小Y2)关闭示意5 二片组合式弧形百叶片表面微型齿形横截面构造图6 二片组合式弧形百叶片(小Y 2)与防盗栅栏一体化三维7 二片组合式弧形百叶片(大Y2)与防盗栅栏一体化三维8由与防盗栅栏一体化的二片组合式弧形百叶片构成的去掉窗框的防盗百叶 窗(室内侧)三维立体9a 9e 二片组合式弧形百叶片(丫2为2° )在夏季不同太阳高度角和外侧叶 片相应下摆角的光线反射情况图IOa IOe 二片组合式弧形百叶片(丫2为15° )在夏季不同太阳高度角和外 侧叶片相应下摆角的光线反射情况图Ila Ilc 二片组合式弧形百叶片(Y2为2° )在冬季不同太阳高度角和外侧 叶片相应下摆角与上摆角的光线反射情况图12a 12c 二片组合式弧形百叶片(丫2为15° )在冬季不同太阳高度角和外 侧叶片相应下摆角与上摆角的光线反射情况图13a 13d 二片组合式弧形百叶片(Y2为3° )在夏季不同太阳高度角和外侧 叶片相应下摆角的光线反射情况图14a 14d 二片组合式弧形百叶片(丫2为19° )在夏季不同太阳高度角和外 侧叶片相应下摆角的光线反射情况图15a 15c 二片组合式弧形百叶片(Y2为3° )在冬季不同太阳高度角和外侧 叶片相应下摆角与上摆角的光线反射情况图16a 16c 二片组合式弧形百叶片(丫2为19° )在冬季不同太阳高度角和外 侧叶片相应下摆角与上摆角的光线反射情况
具体实施例方式图1和图2显示了一个大Y2的二片组合式弧形百叶片打开与闭合时的几何结构， 它由内侧叶片4和外侧叶片1组合而成，内侧叶片4和外侧叶片1为下弯弧形，内侧叶片4 和外侧叶片1沿宽度方向的横截面各为一段弧形，外侧叶片1可绕其与内侧叶片4交界处 0(也是交界点)的转轴上下摆动，外侧叶片1上表面整片设有用于回复反射直射阳光的锯 形齿2，外侧叶片1下表面为光滑面，外侧叶片1的宽度足以使其往下摆可达到百叶片之间闭合。内侧叶片4只能保持水平位置上下升降但不能转动，外侧叶片1可以随内侧叶片4 升降，^为该百叶片最小的光线回复反射角，^是上一片百叶片最外端点A与下一百叶片 的内侧叶片交界处O的连线与水平线的夹角，β2为该百叶片最小的光线直射阻挡角，是上 一片百叶片最外端点A到下一百叶片的最里端点B的连线与水平线的夹角，Y ！为外侧叶片 最外端点A的切线与水平线的夹角，^工的范围为11. 5° 19°，Y2为内侧叶片最里端点 B处的切线与水平线的夹角，根据导入光线的方向的不同，Y2的大小也不同，Y2的范围为 0° 19°，离室内地面1.8m以上的百叶片其内侧叶片最里端点处的切线与水平线的夹角 ￥2为0° 3°为宜，离室内地面1.8m以下百叶片其内侧叶片最里端点处的切线与水平线 的夹角Y2为11.5° 19°为宜。 图1所示的弧形百叶片沿宽度方向的横截面整体呈弧形，外侧叶片1的最外端点 A与内侧叶片4的最里端点B处于同一水平线上，外侧叶片1的高度为h(即外侧叶片最外 端点A到外侧叶片与内侧叶片的交界点0的垂直高度)，内外侧叶片下弯弧形的弦高限制于 h范围内。相邻两百叶片的节距为D，节距D即相邻两外侧叶片1最外端点A的间距，Γ为 百叶窗的透视率(Γ = Ι-h/D)，Γ的大小可根据需要预先设定。外侧叶片1的高度h与相 邻两百叶片的节距D的比值为1-Γ，当百叶窗的透视率设计值在50% 93%范围内选择 时，则外侧叶片的高度h与相邻两百叶片的节距D的比值为0. 07 0. 15。太阳高度角大于 或等于β ！时所有直射阳光被回复反射到室外，小于β ！且大于或等于β 2的直射阳光被偏 转导入室内用作照明，太阳高度角小于β 2的直射阳光会有一部分进入室内从而产生眩光， Y2的大小决定了太阳入射光线导入室内向上反射的平缓与陡升程度。透视率Γ的大小影 响人们与外界的视觉交流与身心健康。透视率Γ越高，百叶窗的自然采光，自然通风、自然 取暖和自然降温的效果就越好。作为优选方案，图1显示的弧形百叶片，其外侧叶片1整片带齿，相邻两百叶片的 节距D与整片百叶片宽度L比值为0. 7，外侧叶片最外端点A处的切线与水平线的夹角Y ！ 为11. 5°，内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角Y2也为11. 5°。二片组合式弧形百叶片的内侧叶片4的Y2角的大小决定了导入光线的方向。离 室内地面1.80m以下部分的百叶片，Y2角要较离室内地面1.80m以上的大。图3和图4显示了一个小Y2的二片组合式弧形百叶片打开与闭合时的几何结构。作为优选方案，小Y2的二片组合式弧形百叶片的外侧叶片最外端点A与内侧叶 片最里端点B不处于同一水平线上，外侧叶片与内侧叶片的交界点0和内侧叶片最里端点 B处于同一水平线上。小Y2的二片组合式弧形百叶片相邻两百叶片的节距D与整片百叶 片宽度L比值为0. 7，小Y2的二片组合式弧形百叶片的外侧叶片最外端点A处的切线与水 平线的夹角Y1为11.5°，内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角Y2为2°。由图2和图4可知，由二片组合式弧形百叶片构成的百叶窗可以完全闭合，以满足 人们挡风保温和隐私遮蔽的需求。当外侧叶片1带全齿的二片组合式弧形百叶片的、约 为47°，β2约为37°，透视率为93%时，弧形百叶片外侧叶片最外端点A的切线与水平线 的夹角Y1为11. 5°，小Y2的弧形百叶片里端B处Y2约为2°，大Y2的弧形百叶片里端 处Y2约为11.5°。图5显示了一个二片组合式弧形百叶片表面微型齿形横截面构造，百叶片的外侧 叶片上表面布满齿2，每个齿2底宽相等，齿顶点处于与外侧叶片表面等高的曲面上，反光齿面2-1与水平线的夹角Cii满足90° -(Η+θ》/^彡Cii彡90° _ (H+β》/2，其中θ i为 外侧叶片1的最外端A到任意一个锯形齿的齿顶点i的连线与水平面的夹角，β i为上一相 邻百叶片的外侧叶片1的最外端A’到任意一个锯形齿的齿顶点i的连线与水平面的夹角， H为太阳高度角(太阳高度角是指太阳光的入射方向和水平面之间的夹角)；背光齿面2-2 与反光齿面2-1相互垂直。通常Cii选取、=90° -(Η+ ^)/2，Η选取为60°。图9a 9e为二片组合式弧形百叶片在夏季不同太阳高度角H和相应外侧叶片 下摆角P (P表示外侧叶片偏离初始水平位置的摆角)的直射阳光的回复反射与偏转导入 情况，此时内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角、2为2。；图IOa IOe为二片 组合式弧形百叶片在夏季不同太阳高度角H和相应外侧叶片下摆角识的直射阳光的回复反 射与偏转导入情况，此时内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角￥2为11.5° ；图 Ila Ilc为二片组合式弧形百叶片在冬季不同太阳高度角H和相应外侧叶片下摆角识的 直射阳光的回复反射与偏转导入情况，此时内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角 Y2为2° ；图12a 12c为二片组合式弧形百叶片在冬季不同太阳高度角H和相应外侧叶 片下摆角P的直射阳光的回复反射与偏转导入情况，此时内侧叶片最里端点B处的切线与 水平线的夹角￥2为11.5° ；图13a 13d为二片组合式弧形百叶片在夏季不同太阳高度 角H和相应外侧叶片下摆角识的直射阳光的回复反射与偏转导入情况，此时内侧叶片最里 端点B处的切线与水平线的夹角Y2为3° ；图14a 14d为二片组合式弧形百叶片在夏 季不同太阳高度角H和相应外侧叶片下摆角^的直射阳光的回复反射与偏转导入情况，此 时内侧叶片最里端点B处的切线与水平线 的夹角丫2为19° ；图15a 15c为二片组合式 弧形百叶片在冬季不同太阳高度角H和相应外侧叶片下摆角识的直射阳光的回复反射与偏 转导入情况，此时内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角Y2为3° ；图16a 16c 为二片组合式弧形百叶片在冬季不同太阳高度角H和相应外侧叶片下摆角识的直射阳光的 回复反射与偏转导入情况，此时内侧叶片最里端点B处的切线与水平线的夹角￥2为19°。 各图中虚线表示直射阳光，与之相对应的实线表示被叶片回复反射到室外空中的光线，从 图中可以看出，由二片组合式弧形百叶片组成的百叶窗在夏季可以将直射阳光全部回复反 射到室外，在冬季可以将一部分直射阳光偏转导入至室内作照明和取暖，且具有很高的透 视率(45% 95% )，这是传统型百叶片所无法做到的。参见图6和图7，将二片组合式弧形百叶片的内侧叶片4做成可升降的防盗栅栏 杆，使得二片组合式弧形百叶片与防盗栅栏杆完美地融为一体。图8显示的是采用弧形百 叶片的制作而成的升降式防盗式百叶窗，它包括用于升降防盗栏杆的升降机构及控制百叶 片上下摆动的卷绳机构，内侧叶片4作为可升降的防盗栅栏杆，上下相邻的内侧叶片之间 通过中段铰链5和端部铰链6连接，防盗栅栏杆的铰链结合部4-2为水平安置，其与栅栏杆 身4-1为曲面过渡结合，外侧叶片1 一侧通过合页铰链9与防盗栅栏杆连接，外侧叶片1的 另一侧通过卷绳7和8与其它外侧叶片1连接，外侧叶片1由卷绳机构控制上下摆动，百叶 窗的百叶片可由上下两部分组成，离室内地面1.8m以上的百叶片其内侧叶片最里端点B处 的切线与水平线的夹角￥2为0° 3°，离室内地面1.8m以下百叶片其内侧叶片最里端 点处的切线与水平线的夹角Y2，为11. 5° 19°。在离室内地面1.8m以上的百叶片，无论冬季还是夏季都可以将直射阳光导入到 室内纵深处，使整个房间获得均勻照明度，在离室内地面1.8m以下的百叶片，无论冬季还是夏季都可以将光线反射回室外，避免过热和眩光，由二片组合式弧形防盗百叶片组成的百叶窗可以取代传统的防盗栅栏，既达到建筑节能的效果，也改善了住宅安全条件，还改观 了城市面貌。
权利要求
二片组合式弧形百叶片，由内侧叶片(4)和外侧叶片(1)组合而成，其特征在于所述内侧叶片(4)和外侧叶片(1)沿宽度方向的横截面各为一段弧形，所述外侧叶片(1)可绕其与内侧叶片(4)交界处(0)的转轴上下摆动，所述外侧叶片(1)上表面整片设有用于反射直射阳光的锯形齿(2)，外侧叶片(1)下表面为光滑面，外侧叶片(1)的宽度足以使其往下摆可达到百叶片之间闭合。
2.如权利要求1所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述外侧叶片(1)的高 度h与相邻两百叶片的节距D的比值为1-Γ，其中Γ为透视率。
3.如权利要求1所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述外侧叶片(1)的高 度h与相邻两百叶片的节距D的比值为0. 07 0. 15。
4.如权利要求1或2或3所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述百叶片沿 宽度方向的横截面整体呈弧形，外侧叶片最外端点(A)和内侧叶片最里端点(B)处于同一 水平线上。
5.如权利要求1或2或3所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述外侧叶片 (1)与内侧叶片(4)的交界点(0)和内侧叶片最里端点(B)处于同一水平线上。
6.如权利要求1或2或3所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述弧形百叶 片相邻两百叶片的节距D与整片百叶片宽度L比值为0. 7。
7.如权利要求1或2或3所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述外侧叶片 最外端点(A)处的切线与水平线的夹角Y工为11. 5° 19°。
8.如权利要求1或2或3所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在于所述内侧叶片 最里端点(B)处的切线与水平线的夹角￥2为0° 19°。
9.如权利要求1或2或3所述的二片组合式弧形百叶片，其特征在 于所述弧形百叶片锯形齿的反光齿面(2-1)与水平线的夹角α i满足 90° -(H+ θ J/2≥ α i≥ 90° _(Η+β》/2，其中θ ,为外侧叶片的最外端点(A)到任意一 个锯形齿的齿顶点(i)的连线与水平面的夹角，I为上一相邻百叶片外侧叶片的最外端点 (A’ )到任意一个锯形齿的齿顶点(i)的连线与水平面的夹角，H为太阳入射角；锯形齿的 背光齿面(2-2)与反光齿面(2-1)相互垂直。
10.如权利要求1或2或3所述二片组合式弧形百叶片制成的升降式防盗百叶窗，包括 用于升降防盗栏杆的升降机构及控制百叶片上下摆动的卷绳机构，百叶片由内侧叶片(4) 和外侧叶片(1)组合而成，其特征在于所述内侧叶片(4)作为可升降的防盗栅栏杆，上下 相邻的内侧叶片(4)之间通过铰链连接，外侧叶片(1)由卷绳机构控制上下摆动，百叶窗的 百叶片可由两部分组成，离室内地面1.8m以上的百叶片其内侧叶片最里端点⑶处的切线 与水平线的夹角￥2为0° 3°，离室内地面1.8m以下百叶片其内侧叶片最里端点(B)处 的切线与水平线的夹角Y2为11.5° 19°。
全文摘要
本发明涉及一种二片组合式弧形百叶片及其升降式防盗百叶窗，由内侧叶片和外侧叶片组合而成，其特征在于所述内侧叶片和外侧叶片沿宽度方向的横截面各为一段弧形，所述外侧叶片可绕其与内侧叶片交界处的转轴上下摆动，所述外侧叶片上表面整片设有用于反射直射阳光的锯形齿，外侧叶片下表面为光滑面，外侧叶片的宽度足以使其往下摆可达到百叶片之间闭合。采用上述结构后使得二片组合式百叶片在夏季各个太阳高度角的情况下对直射阳光保持回复反射和百叶窗的高透视率，达到利用光漫反射来作室内照明，在冬季各个太阳高度角的情况下能把一部分直射阳光回复反射到室外，一部分偏转导入室内作室内照明和取暖，同时保持百叶窗的高透视率，达到利用光漫反射作用再次加强室内照明。
文档编号E06B9/15GK101818615SQ20101012705
公开日2010年9月1日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者张一飞 申请人:杭州欧卡索拉科技有限公司