幕墻單元及幕墻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及建筑材料領域，具體而言，涉及幕墻單元及幕墻。幕墻單元，包括：透光的聚光層和固定層，以及用于導光的多個光纖；聚光層上設置有多個凸透鏡；固定層設置在聚光層的一側(cè)，且與聚光層平行；每個光纖的一端均設置在固定層上，且該端位于一個凸透鏡的光軸線上，用于接收凸透鏡的折射光；每個光纖的另一端用于向用光單元輸送光源。本發(fā)明提供的該幕墻單元及幕墻，其在聚光層上設置有多個凸透鏡，在固定層上固定設置有多個光纖。當陽光照射在幕墻單元上時，光纖將光源傳遞至室內(nèi)或者用光單元。所以，本發(fā)明的幕墻單元及幕墻，不僅能夠提高室內(nèi)的采光度和美化建筑物，還可以將太陽光聚集并傳送給用光單元，從而實現(xiàn)多種功能。
【專利說明】
幕墻單7L及幕墻

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料領域，具體而言，涉及幕墻單元及幕墻。

【背景技術】
[0002]幕墻,又稱建筑幕墻,帷幕墻,一般作為建筑物的外墻，像幕布一樣掛在建筑物上，故而又稱為懸掛墻。幕墻是現(xiàn)代大型和高層建筑物常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體。一般由金屬、玻璃、石材以及人造板材等材料構成。
[0003]幕墻包括結(jié)構框架和鑲嵌在結(jié)構框架內(nèi)的多個板材。其中，板材呈正方形，多個板材通過結(jié)構框架連接在一起，從而形成掛在建筑物的外墻。
[0004]但是相關技術中的幕墻，其僅僅增加了室內(nèi)的采光度和美化建筑物的作用，當使用者需要利用太陽光發(fā)電時，需要在建筑物頂部再安裝太陽能發(fā)電裝置，所以，相關技術中的眷墻功能單一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供幕墻單元及幕墻，以解決上述的問題。
[0006]在本發(fā)明的實施例中提供了幕墻單元，包括透光的聚光層和固定層，以及用于導光的多個光纖；聚光層上設置有多個凸透鏡；固定層設置在聚光層的一側(cè)，且與聚光層平行；每個光纖的一端均設置在固定層上，且該端位于一個凸透鏡的光軸線上，用于接收凸透鏡的折射光；每個光纖的另一端用于向用光單元輸送光源連接。
[0007]進一步地，聚光層包括第一聚光層和第二聚光層；第一聚光層和第二聚光層平行間隔設置，且第二聚光層位于第一聚光層和固定層之間；第一聚光層和第二聚光層上相對設置有多個凸透鏡；第二聚光層與第一聚光層之間距離小于或者等于第一聚光層的凸透鏡的焦距。
[0008]進一步地，第二聚光層上的每個凸透鏡的中心兩側(cè)具有弧形凹陷，形成凹透鏡，且每個凸透鏡的中心與凹透鏡的中心重合。
[0009]進一步地，每個光纖的一端均設置有接收斗；接收斗為兩端開口的中空腔體，且中空腔體呈漸縮狀；接收斗的小口端與光纖連接；每個光纖通過接收斗固定在固定層上。
[0010]進一步地，接收斗的內(nèi)壁設置有第一反光層。
[0011]進一步地，接收斗大口端的尺寸大于或者等于凹透鏡的尺寸。
[0012]進一步地，固定層包括安裝板和固定板；安裝板與固定板平行設置；每個光纖的一端設置在安裝板上，用于接收光源；光纖的另一端設置在安裝板與固定板之間，并用于向用光單兀輸送光源。
[0013]本發(fā)明的實施例還提供了幕墻，包括上述的幕墻單元、多個連接件和多個主光纖；每個幕墻單元的固定層上還設置有一個主光纖；每個幕墻單元的多個光纖通過主光纖用于向用光單元輸送光源；多個幕墻單元相互連接形成墻體，每個幕墻單元的多個光纖通過連接件與主光纖連接，兩個主光纖也通過連接件連接在一起。
[0014]進一步地，每個連接件為兩端開口的中空腔體；每個連接件的側(cè)壁上設置有多個貫穿側(cè)壁的插孔；插孔的長度方向與連接件的側(cè)壁的內(nèi)表面呈銳角；兩個相鄰的幕墻單元的主光纖插入至一個連接件中；一個幕墻單元上的每個光纖均插入至每個連接件的一個插孔中，每個光纖與主光纖抵接。
[0015]進一步地，連接件還包括堵頭；堵頭用于堵住插孔；堵頭靠近主光纖的一端的端面為弧面，弧面上設置有第二反光層。
[0016]本發(fā)明實施例提供的幕墻單元及幕墻，其中，幕墻單元包括透光的聚光層和固定層。在聚光層上設置有多個凸透鏡，在固定層上固定設置有多個光纖。當陽光照射在幕墻單元上時，太陽光經(jīng)過聚光層匯聚后進入至固定在固定層的光纖內(nèi)，多個光纖將接受到的太陽光傳送至室內(nèi)，用以增加室內(nèi)溫度，減少對暖氣的依賴，當室內(nèi)不需要陽光時，可以將太陽光傳遞給外部設置的用光單元，從而將太陽能轉(zhuǎn)化成電能用以中央空調(diào)或者集中供熱。所以，本發(fā)明的幕墻單元及幕墻，不僅能夠提高室內(nèi)的采光度和美化建筑物，還可以將太陽光聚集并傳送給用光單元，從而實現(xiàn)多種功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例提供的幕墻單元的正視圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例提供的幕墻單元的側(cè)視圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例提供的幕墻單元的原理圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的連接件的正視圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的連接件的剖視圖；
[0022]圖6為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的堵頭的側(cè)視圖；
[0023]圖7為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的兩個幕墻單元的連接示意圖；
[0024]圖8為本發(fā)明實施例提供的幕墻向用光單元輸送光源的示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0026]圖1為本發(fā)明實施例提供的幕墻單元的正視圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的幕墻單元的側(cè)視圖；如圖1和圖2所示，本實施例提供的幕墻單元，包括透光的聚光層和固定層107，以及用于導光的多個光纖104 ;聚光層上設置有多個凸透鏡102 ;固定層107設置在聚光層的一側(cè)，且與聚光層平行；每個光纖104的一端均設置在固定層107上，且該端位于一個凸透鏡102的光軸線上，用于接收凸透鏡102的折射光；每個光纖104的另一端均用于向用光單元輸送光源連接，聚光層的平面部分用于正常向室內(nèi)透光。其中，聚光層和固定層107的材質(zhì)可以為多種，例如:賽璐珞板、丙烯酸酯塑料、聚碳酸酯或者鋼化玻璃等透明材料。聚光層和固定層107的材質(zhì)可以為上述材料中的一種或者多種。另外，聚光層上的多個凸透鏡102的排布方式可以為多種形式，例如多個凸透鏡102可以陣列式排布，也可以按著同心圓的形式排布，也可以按著五角星的形式排布等等。此外，將光纖104固定在固定層107的方式有很多種方式，例如:利用相容性密封膠粘結(jié)，利用卡扣固定連接等等。
[0027]本實施例提供的幕墻單元，包括透光的聚光層和固定層107。在聚光層上設置有多個凸透鏡102，在固定層107上固定設置有多個光纖104。當陽光照射在幕墻單元上時，太陽光經(jīng)過聚光層匯聚后進入至固定在固定層107的光纖104內(nèi)，多個光纖104將接受到的太陽光傳輸至室內(nèi)，用以增加室內(nèi)溫度，減少對暖氣的依賴。當室內(nèi)不需要陽光時，可以將太陽光傳遞給外部設置的用光單元，從而將太陽能轉(zhuǎn)化成電能用以中央空調(diào)或者集中供暖。例如:地下車庫、室內(nèi)照明、公路照明等等。另外，光纖104還可以將光纖傳輸給光伏電池板，通過光伏電池板將太陽光轉(zhuǎn)化成電能，從而供家電、供給集中供暖設備或者其他用電設備使用。所以，本實施例的幕墻單元不僅能夠提高室內(nèi)的采光度和美化建筑物，還可以將太陽光聚集并傳遞給用光單元，從而實現(xiàn)多種功能。
[0028]如圖1和圖2所示，在上述實施例的基礎上，進一步地，聚光層可以為多層，較佳地，包括第一聚光層108和第二聚光層109 ;第一聚光層108和第二聚光層109平行間隔設置，且第二聚光層109位于第一聚光層108和固定層107之間；第一聚光層108和第二聚光層109上相對設置有多個凸透鏡102 ;第二聚光層109與第一聚光層108之間距離小于或者等于第一聚光層108的凸透鏡102的焦距。太陽光經(jīng)過第一聚光層108聚集之后，再經(jīng)過第二聚光層109進一步的光線聚集在一起，從而提高了光纖104對光的接受率。同時，兩層的聚光層不會增加幕墻的負擔，而且還能夠提高了絕熱性能，在冬天時能夠起到保暖的作用；在夏天時能夠阻隔冷氣向外部散發(fā)，使室內(nèi)的冷氣維持時間長，減少能量的消耗。另夕卜，第一聚光層108和第二聚光層109之間可以形成真空空間，可以進一步提高該幕墻單元的保溫性能。
[0029]圖3為本發(fā)明實施例提供的幕墻單元的原理圖；如圖2和圖3所示，在上述實施例的基礎上，進一步地，第二聚光層109上的每個凸透鏡102的中心兩側(cè)具有弧形凹陷，形成凹透鏡103，且每個凸透鏡102的中心與凹透鏡103的中心重合。太陽光經(jīng)過第一層聚光層上的凸透鏡102聚集后，照射在第二聚光層109上的凸透鏡102上。由于第二聚光層109上的凸透鏡102中心設置有凹透鏡103，所以照射在第二聚光層109上的凸透鏡102中心的光線呈直線傳播并進入至光纖104內(nèi)。而對于其他光線，由于其是傾斜射入凸透鏡102內(nèi)，所以這些光線經(jīng)過凸透鏡102后折射呈相互平行光線，這些光線進入光纖104內(nèi)。從而進一步的提高了光纖104對光的接受率。
[0030]如圖1、圖2和圖3所不,在上述實施例的基礎上,為了能夠進一步的提聞光纖104對光的接收率，在每個光纖104的一端均設置有接收斗105 ;接收斗105為兩端開口的中空腔體，且中空腔體呈漸縮狀；接收斗105的小口端與光纖104連接；每個光纖104通過接收斗105固定在固定層107上。其中，接收斗105大口端的尺寸大于或者等于凹透鏡103的尺寸。接收斗105的內(nèi)壁設置有第一反光層。當光線經(jīng)過第一聚光層108和第二聚光層109聚集后，特別是在經(jīng)過第二聚光層109后，光纖104變成了平行光束，并進入至接收斗105中,位于中心的光線會直接進入至光纖104中，而其他的光線會進過接收斗105中的側(cè)壁全反射后進入至光纖104中。由于光纖104的直徑較小，接收的光源有限，所以在光纖104上設置了接收斗105。接收斗105增加了接收光源的橫截面積，增加了光源的接收率，從而使得光纖104的直徑減少，從而使得幕墻單元的整體總量減輕，減少了幕墻的負擔。
[0031]如圖2所示，在上述實施例的基礎上，進一步地，固定層107包括安裝板114和固定板113 ;安裝板114與固定板113平行設置；每個光纖104的一端設置在安裝板114上，用于接收光源；光纖104的另一端設置在安裝板114與固定板113之間，并用于向用光單兀輸送光源。每個光纖104的一端固定設置在安裝板114上，即光纖104的一端與安裝板114垂直，其端面朝向聚光層方向。另外，光纖104也可以通過接收斗105固定在安裝板114上。其中，接收斗105與安裝版的固定方式有多種，較佳地，安裝板114上設置有卡槽，接收斗105上設置有與所述卡槽配合的凸起，接收斗105通過凸起和卡槽固定設置在安裝板114上。將每個光纖104的一端固定設置在安裝板114上后，將另一端設置在安裝板114和固定板113上，使得多個光纖104夾在安裝板114和固定板113之間，從而保證了光纖104的整潔，提高了光纖104的使用壽命。另外，也能夠是幕墻單元的外表面光滑，使幕墻單元的外表更整潔、美觀。
[0032]圖4為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的連接件的正視圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的連接件的剖視圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的兩個幕墻單元的連接示意圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的幕墻向用光單元輸送光源的示意圖；如圖4、圖5、圖7和圖8所示，本發(fā)明的實施例還提供了幕墻，包括上述的幕墻單元、多個連接件110和多個主光纖106 ;每個幕墻單元的固定層107上還設置有一個主光纖106 ;每個幕墻單元的多個光纖104通過主光纖106用于向用光單元輸送光源；多個幕墻單元相互連接形成墻體，每個幕墻單元的多個光纖104通過連接件110與主光纖106連接，兩個主光纖106也通過連接件110連接在一起。
[0033]其中，連接件110的結(jié)構有很多，只要能夠?qū)⑾噜彽膬蓚€幕墻單元的主光纖106連接在一起，并能夠?qū)⒚總€幕墻單元中的多個光纖104與主光纖106連接即可，較佳地，每個連接件HO為兩端開口的中空腔體；每個連接件110的側(cè)壁上設置有多個貫穿側(cè)壁的插孔111 ;插孔111的長度方向與連接件110的側(cè)壁的內(nèi)表面呈銳角；兩個相鄰的幕墻單元的主光纖106插入至一個連接件110中；一個幕墻單元上的每個光纖104均插入至每個連接件110的一個插孔111中，每個光纖104與主光纖106抵接。在安裝本實施例中的幕墻時，可以將上述實施例中幕墻單元固定在一起，掛在建筑物的外墻上，然后通過連接件110將相鄰的兩個幕墻單元的主光纖106通過連接件110連接在一起，然后再將幕墻單元中的多個光纖104插入至連接件110的插孔111內(nèi)，使得多個光纖與主光纖106抵接。這樣通過連接件110將多個光纖104與主光纖106連接在一起，使得安裝方便，同時也減少了光纖104的數(shù)量。該幕墻可以應用到建筑物的采光屋面，由于幕墻最外層是凸透鏡組，幕墻安裝到建筑物以后，還可以有效地減少光污染。
[0034]另外，如圖8所示，將多個幕墻單元101相互連接形成墻體115，并通過主光纖106與輸送光纜116連接。其中，輸送光纜116可以根據(jù)需要分出多個分支光纜，分支光纜再與用光單元連接。用光單元可以是光伏電池板119、建筑物室內(nèi)或地下室等。當將通過輸送光纜116將光源輸送至室內(nèi)118或者地下室117照明，此時，需要在輸送光纜116位于室內(nèi)或者地下室的端部設置毛玻璃或者燈罩等能夠使光發(fā)散的裝置，從而實現(xiàn)了對室內(nèi)118和地下室117的照明。輸送光纜116還可以將光源輸送給光伏電池板119，光伏電池板119將光源轉(zhuǎn)化成電能，從而給家電121、集體供暖設備122或者其他的用電設備123供電。此外，為了避免光源的浪費，還可以設置蓄電池120，蓄電池120與光伏電池板119電連接，用于存儲光伏電池板119轉(zhuǎn)化的電能。
[0035]圖6為本發(fā)明實施例提供的幕墻中的堵頭的側(cè)視圖；如圖4、圖5和圖6所示，在上述實施例的基礎上，進一步地，連接件I1還包括堵頭112 ;堵頭112用于堵住插孔111 ;堵頭112靠近主光纖106 (請參考圖7)的一端的端面為弧面，弧面上設置有第二反光層。其中，多個插孔111是以中空腔體為圓心圍設在連接件110的側(cè)壁上，連接件110側(cè)壁上的插孔111可以設置一排，也可以設置多排。另外，連接件110的形狀有多種，例如可以為圓筒狀，也可以為波紋管狀，較佳地，連接件110可以為一個或多個圓臺體。當連接件110上僅設置一層插孔111時，連接件110為一個圓臺體，其中心設置有用于供主光纖106插入的圓柱形的通孔，多個插孔111從圓臺體的大底面貫穿側(cè)壁與其中心的通孔連通。當連接設置有多層插孔111時，連接件110為多個圓臺體組成，可以將上述的圓臺體首尾連接在一起即可。當使用者安裝幕墻的過程中，當某一個幕墻單元中的光纖104的數(shù)量少于連接件110插孔111的數(shù)量時，為了避免光源從插孔111中泄漏，在沒有插入光纖104中的插孔111插入堵頭112，從而避免光源從插孔111中泄漏。本發(fā)明提供的其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)透光、隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風壓等作用，還能夠吸收太陽光，并將太陽光通過光纖104導入太陽能電池板中，通過太陽能電池板轉(zhuǎn)化成電能供給建筑物內(nèi)使用，多余的電量還能夠為附近的路燈使用，從而減少了建筑物的電能的消耗，節(jié)約資源。另外，由于本發(fā)明中的幕墻單元上，在第一聚光層108和第二聚光層109上設置有多個凸透鏡102，所以當幕墻遭到外力的撞擊后發(fā)生破碎，由于凸透鏡102厚度大不易破碎，所以破碎后的碎片由于其重心在凸透鏡102的中心，從而使得碎片會平行地面下來，從而避免碎片的尖銳部直接與人體或者物體接觸，減少其對人體和物體的損害。同時較少了光污染。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.幕墻單元，其特征在于，包括:透光的聚光層和固定層，以及用于導光的多個光纖； 所述聚光層上設置有多個凸透鏡； 所述固定層設置在所述聚光層的一側(cè)，且與所述聚光層平行； 每個所述光纖的一端均設置在所述固定層上，且該端位于一個所述凸透鏡的光軸線上，用于接收所述凸透鏡的折射光；每個所述光纖的另一端用于向用光單元輸送光源。
2.根據(jù)權利要求1所述的幕墻單元，其特征在于，所述聚光層包括第一聚光層和第二聚光層； 所述第一聚光層和所述第二聚光層平行間隔設置，且所述第二聚光層位于所述第一聚光層和所述固定層之間；所述第一聚光層和所述第二聚光層上相對應設置有多個所述凸透鏡; 所述第二聚光層與所述第一聚光層之間距離小于或者等于所述第一聚光層的凸透鏡的焦距。
3.根據(jù)權利要求2所述的幕墻單元，其特征在于，所述第二聚光層上的每個凸透鏡的中心兩側(cè)具有弧形凹陷，形成凹透鏡，且每個所述凸透鏡的中心與所述凹透鏡的中心重合。
4.根據(jù)權利要求3所述的幕墻單元，其特征在于，每個所述光纖的一端均設置有接收斗； 所述接收斗為兩端開口的中空腔體，且所述中空腔體呈漸縮狀；所述接收斗的小口端與所述光纖連接；每個所述光纖通過所述接收斗固定在所述固定層上。
5.根據(jù)權利要求4所述的幕墻單元，其特征在于，所述接收斗的內(nèi)壁設置有第一反光層。
6.根據(jù)權利要求4所述的幕墻單元，其特征在于，所述接收斗大口端的尺寸大于或者等于所述凹透鏡的尺寸。
7.根據(jù)權利要求1所述的幕墻單元，其特征在于，所述固定層包括安裝板和固定板； 所述安裝板與所述固定板平行設置；每個所述光纖的一端設置在所述安裝板上，用于接收光源；所述光纖的另一端設置在所述安裝板與固定板之間，并用于向用光單元輸送光源。
8.幕墻，其特征在于，包括多個如權利要求1-7任一項所述的幕墻單元、多個連接件和多個主光纖； 每個所述幕墻單元的固定層上均還設置有一個所述主光纖；每個所述幕墻單元的多個光纖通過所述主光纖用于向用光單元輸送光源； 多個所述幕墻單元相互連接形成墻體，每個所述幕墻單元的多個光纖通過所述連接件與所述主光纖連接，兩個所述主光纖也通過所述連接件連接在一起。
9.根據(jù)權利要求8所述的幕墻，其特征在于，每個所述連接件為兩端開口的中空腔體；每個所述連接件的側(cè)壁上設置有多個貫穿所述側(cè)壁的插孔；所述插孔的長度方向與所述連接件的側(cè)壁的內(nèi)表面呈銳角； 兩個相鄰的所述幕墻單元的主光纖均插入至一個所述連接件中；一個所述幕墻單元上的每個光纖均插入至一個所述連接件的一個插孔中，每個所述光纖與所述主光纖抵接。
10.根據(jù)權利要求9所述的幕墻，其特征在于，所述連接件還包括堵頭； 所述堵頭用于堵住所述插孔；所述堵頭靠近所述主光纖的一端的端面為弧面，所述弧面上設置有第二反光層。
【文檔編號】E04B2/92GK104153504SQ201410419838
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2014年8月22日
【發(fā)明者】孫磊 申請人:孫磊