一种自动开合的屋顶装置

1.本发明涉及建筑工程技术领域，具体地，涉及一种自动开合的屋顶装置。


背景技术：

2.传统的建筑多为封闭式结构，无法实现屋顶的开合，建筑内部主要利用空调系统进行温度控制。空调设备系统能耗大，且建筑无法实现“场”与“馆”的转换。开合屋顶结构的出现能够满足“场”与“馆”的快速转换，改善了场馆的使用环境；并且充分利用光照和自然通风，减少了空调的使用，节能环保。然而，现有的屋顶开合需要专门人员操作，不能自动开合。形状记忆合金(shape memory alloy，简称sma)作为一种特殊的功能材料，能“记忆”自身的形状，并且随着温度的变化可恢复变形。将具有该性质的形状记忆合金应用在屋顶装置中，能够实现对屋顶结构的便利控制。
3.为此，本发明提供一种自动开合的屋顶装置，能够实现开合式屋顶结构的自动启闭。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动开合的屋顶装置。
5.本发明提供的自动开合的屋顶装置，包括开合式屋顶、温控开关、控制电路，所述温控开关、所述控制电路与外部电源连接形成闭合回路，所述温控开关具有高温输出端和低温输出端，所述控制电路具有高温输入端和低温输入端，所述温控开关的高温输出端和低温输出端分别与所述控制电路的高温输入端和低温输入端相配合，所述控制电路还包括电机，所述高温输入端、所述低温输入端分别控制所述电机正转、反转，所述电机的输出端与所述开合式屋顶连接，所述电机能够驱动所述开合式屋顶打开和闭合。
6.进一步地，所述开合式屋顶为分层嵌套式结构，所述开合式屋顶的内层结构能够相对于外层结构伸缩。
7.优选地，所述开合式屋顶的形状为圆锥形。
8.进一步地，所述开合式屋顶还包括液压传动杆，所述液压传动杆的一端与所述开合式屋顶的最内层结构连接，所述液压传动杆通过所述电机驱动。
9.优选地，所述液压传动杆为分节收缩结构。
10.进一步地，所述温控开关的内部设有形状记忆合金弹簧、随动杆，所述随动杆垂直于所述形状记忆合金弹簧的伸缩方向并与所述形状记忆合金弹簧连接，所述随动杆的一端与外部电源连接，所述随动杆的另一端连接所述高温输出端或所述低温输出端。
11.进一步地，所述温控开关还包括偏置弹簧，所述偏置弹簧与所述形状记忆合金弹簧相对设置并位于所述随动杆的两侧。
12.进一步地，所述随动杆与所述高温输出端连接时，所述电机正转，使所述开合式屋顶打开；所述随动杆与所述低温输出端连接时，所述电机反转，使所述开合式屋顶闭合。
13.进一步地，所述控制电路上还设有第一电容计时器、第二电容计时器、电磁继电
器。
14.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
15.本发明提供的自动开合的屋顶装置，以温控开关为测温元件，通过室内温度的变化引起形状记忆合金弹簧的伸缩，带动随动杆移动从而接通控制电路，改变电机的正反运转，从而带动屋顶的开合，实现了随着室内温度的变化自动控制屋顶开合，实现了对室内温度的自动调控，提高了控制的便利性，节约了能源。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
17.图1为本发明实施例的自动开合的屋顶装置的结构示意图；
18.图2为本发明实施例的自动开合的屋顶装置的俯视图；
19.图3为本发明实施例的自动开合的屋顶装置的剖视图；
20.图4为本发明实施例的自动开合的屋顶装置的温控开关示意图；
21.图5为本发明实施例的自动开合的屋顶装置的控制电路示意图。
22.其中，
23.1-电源输入端，2-触头，3-偏置弹簧，4-高温输出端，5-形状记忆合金弹簧，6-低温输出端，7-随动杆，8-外壳；
24.t1-高温输入端，t2-低温输入端，s1-第一电容计时器，s2-第二电容计时器，gnd-接地端，kr1-电磁继电器，m-电机；
25.9-液压传动杆。
具体实施方式
26.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
27.本发明提供了一种自动开合的屋顶装置，屋顶可以通过液压传动杆进行打开和关闭，并通过温控开关和控制电路协同工作实现屋顶的自动开合。本发明的自动开合的屋顶装置，具体由开合式屋顶、温控开关和控制电路组成。
28.如图1、图2和图3所示，本实施例的开合式屋顶整体为圆锥形，并且为多区域分层嵌套式结构，各区域由若干屋片组成。相邻两层屋片连接处，内层屋片横截面小于外层屋片，从而使内层屋片可以在外层屋片内伸缩。屋片由液压传动杆9进行驱动，液压传动杆9为多节伸缩式结构，其细端与屋片的端部连接，粗端与控制电路上的电机相连接，由控制电路中的电机为液压传动杆9提供伸缩的动力，当电机正向转动时液压传动杆9收缩，使内层屋片以嵌套形式逐层缩入外层屋片内，从而打开屋顶；当电机逆向转动时液压传动杆9伸长，使内层屋片从外层屋片内伸出，从而闭合屋顶。
29.如图4所示，温控开关包括外壳8以及外壳8内部的形状记忆合金弹簧5、随动杆7、偏置弹簧3，穿过外壳8的高温输出端4、低温输出端6；温控开关还包括电源输入端1，电源输
入端1进入外壳8后分为两路，并设置两个触头2。形状记忆合金弹簧5与偏置弹簧3相对设置，随动杆7位于形状记忆合金弹簧5和偏置弹簧3之间，并且随动杆7垂直于形状记忆合金弹簧5的伸缩方向，使随动杆7能够在形状记忆合金弹簧5伸缩时移动。随动杆7移动时，随动杆7的一端连接高温输出端4或者低温输出端6，另一端连接触头2，分别导通高温电路或低温电路。偏置弹簧3为形状记忆合金弹簧5的伸缩运动提供辅助。
30.形状记忆合金弹簧5具有形状记忆效应，随着室内温度的变化自动变形，带动随动杆7移动，从而接通不同路径的控制电路。
31.如图5所示，控制电路包括电机m、第一电容计时器s1、第二电容计时器s2、电磁继电器kr1、高温输入端t1、低温输入端t2。高温输入端t1、低温输入端t2分别与高温输出端4、低温输出端6相配合，从而接通高温电路和低温电路，实现电机m的正转和反转，进一步带动液压传动杆9的收缩或伸长。第一电容计时器s1、第二电容计时器s2控制电路的开路时间，避免液压传动杆9持续工作。电磁继电器kr1改变电路通向，从而控制电机m的转动方向。
32.本实施例的自动开合的屋顶装置的工作过程如下：
33.温控开关接通电源，高温输出端4接通控制电路的高温输入端t1，或者低温输出端6接通控制电路的低温输入端t2。
34.当室内温度高于形状记忆合金逆相变温度时，形状记忆合金弹簧5收缩，带动随动杆7移动，接通高温状态下的输出电路，使控制电路中的电机m正向转动带动开合式屋顶各区域的液压传动杆9逐节收缩，从而使内层屋片逐层嵌入外层屋片中，实现屋顶自动打开；当室内温度低于形状记忆合金相变温度时，形状记忆合金弹簧5伸长，带动随动杆7移动，接通低温状态下的输出电路，使控制电路中的电机m逆向转动，带动开合式屋顶各区域的液压传动杆9伸长，从而使内层屋片逐层从外层屋片中伸出，实现屋顶自动闭合。
35.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。