本實(shí)用新型涉及光調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元及裝置

背景技術(shù)：

隨著人民生活水平的提高，對(duì)生活環(huán)境的舒適性提出了更高的要求?，F(xiàn)代建筑不僅要求室內(nèi)具有較高的采光率，改善室內(nèi)光線的柔和度，而且需要滿足隔熱節(jié)能的要求。因此，對(duì)于光調(diào)節(jié)設(shè)備的研究是非常重要的。

現(xiàn)有的自動(dòng)光調(diào)節(jié)設(shè)備則將電子設(shè)備應(yīng)用到對(duì)遮光設(shè)備的控制中來(lái)，如通過(guò)數(shù)據(jù)采集、處理和控制，使室內(nèi)的光強(qiáng)自動(dòng)控制在合理范圍內(nèi)。例如，一種窗簾自動(dòng)遮光調(diào)節(jié)裝置，包括開(kāi)光閉合器、驅(qū)動(dòng)連接模塊、閉合控制數(shù)值模塊、光強(qiáng)度變送模塊、模擬信號(hào)數(shù)字轉(zhuǎn)化模塊及電源接頭。其中開(kāi)關(guān)閉合器通過(guò)驅(qū)動(dòng)連接模塊連接到閉合控制數(shù)字模塊，光強(qiáng)度變送模塊通過(guò)模擬信號(hào)數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接到閉合控制數(shù)字模塊，電源接頭分別連接到驅(qū)動(dòng)連接模塊及閉合控制數(shù)字模塊。這些自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備雖實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但提高了系統(tǒng)的復(fù)雜度和制造成本，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型的目的是提供一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元及裝置，改變了現(xiàn)有的光自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，解決了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、操作繁瑣的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，一方面，本實(shí)用新型提供一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元，包括內(nèi)部設(shè)置有透明隔板的透明殼體，所述透明隔板將所述透明殼體的內(nèi)腔分為上部空腔和下部空腔，且所述上部空腔和所述下部空腔之間設(shè)置有連接通道；所述下部空腔中存儲(chǔ)有液態(tài)金屬，且在所述液態(tài)金屬的周圍設(shè)置有氣囊；所述氣囊受熱時(shí)擠壓所述液態(tài)金屬，并使得所述液態(tài)金屬通過(guò)所述連接通道進(jìn)入所述上部空腔中。

其中，所述上部空腔呈凸透鏡形。

其中，所述透明殼體上設(shè)有至少一個(gè)與所述上部空腔連通的氣孔。

其中，所述連接通道位于所述透明隔板的中心或邊緣。

其中，所述氣囊的橫截面為環(huán)形或橢圓形。

其中，所述氣囊中充入的氣體包括氮?dú)?、氬氣、二氧化碳和空氣中的至少一種。

其中，所述透明殼體及透明隔板的材料為玻璃、塑料或透明橡膠。

其中，所述液態(tài)金屬包括鎵基合金、銦基合金和鉍基合金中的至少一種。

另一方面，一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括多個(gè)組合排列的所述液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元。

其中，還包括用于安裝所述液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元的支撐基底。

(三)有益效果

本實(shí)用新型提供的一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元及裝置，其有益效果在于：(1)本實(shí)用新型利用氣體熱脹冷縮的原理，通過(guò)充入氣體的氣囊，實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬的鋪展和回縮，改變薄膜的透光率。該裝置不需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也不需要電路控制，因而具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。(2)本實(shí)用新型利用液態(tài)金屬表面的光滑性，與現(xiàn)有的光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置相比，具有更高的光線反射率，可以阻擋大部分的輻射能量，降低薄膜表面的溫度。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中透明殼體以及氣囊的立體結(jié)構(gòu)分解透視圖；

圖2為圖1中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊未膨脹時(shí)示意圖；

圖3為圖1中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊膨脹后示意圖；

圖4為實(shí)施例2液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中透明殼體以及氣囊的立體結(jié)構(gòu)分解透視圖；

圖5為圖4中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊未膨脹時(shí)示意圖；

圖6為圖4中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊膨脹后的示意圖；

圖7為實(shí)施例3液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、透明殼體；101、上部空腔；102、下部空腔；2、氣囊；3、液態(tài)金屬；4、透明隔板；5、連接通道；6、氣孔；7、光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本實(shí)用新型提供了一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元，包括，包括內(nèi)部設(shè)置有透明隔板4的透明殼體1，所述透明隔4板將所述透明殼體1的內(nèi)腔分為上部空腔101和下部空腔102，且所述上部空腔101和所述下部空腔102之間設(shè)置有連接通道5；所述下部空腔102中存儲(chǔ)有液態(tài)金屬3，且在所述液態(tài)金屬3的周圍設(shè)置有氣囊2；所述氣囊2受熱時(shí)擠壓所述液態(tài)金屬3，并使得所述液態(tài)金屬3通過(guò)所述連接通道5進(jìn)入所述上部空腔101中。

下面通過(guò)具體的使用方法進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)施例的技術(shù)方案。使用前，先將液態(tài)金屬3灌注在下部空腔102內(nèi)。當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)上部空腔101照射在氣囊2表面上，氣囊2內(nèi)部氣體受熱膨脹，進(jìn)而推動(dòng)液態(tài)金屬3進(jìn)入上部空腔101內(nèi)。液態(tài)金屬3在上部空腔101的外壁面的作用下變形成薄膜狀，由于液態(tài)金屬3的反光性和不透光性，使得光線無(wú)法透過(guò)透明殼體1；反之，氣囊2體積收縮，液態(tài)金屬3在重力作用下回流至下部空腔102，使得光線能夠透過(guò)透明殼體1。

本實(shí)用新型一改現(xiàn)有光自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，利用氣體熱脹冷縮的原理，通過(guò)充入氣體的氣囊，實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬的鋪展和回縮，改變透明殼體的透光率。本實(shí)用新型不需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也不需要電路控制，因而具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，液態(tài)金屬表面具有光滑性，與現(xiàn)有的光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置相比，具有更高的光線反射率，可以阻擋大部分的輻射能量，降低薄膜表面的溫度。

實(shí)施例1

圖1為實(shí)施例1液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中透明殼體以及氣囊的立體結(jié)構(gòu)分解透視圖；圖2為圖1中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊未膨脹時(shí)示意圖。如圖1、圖2所示，上部空腔101呈凸透鏡形，中央厚邊緣相對(duì)薄?？梢杂行У匕l(fā)散光線，減少陽(yáng)光輻射能量。上部空腔101的橫截面呈圓形、四邊形、六邊形，本實(shí)用新型對(duì)此不加以限制。在本實(shí)施例中，上部空腔101的橫截面為圓形。

其中，透明殼體1上設(shè)有至少一個(gè)與所述上部空腔101連通的氣孔6。本例中有兩個(gè)氣孔6，位于上部空腔101外壁的邊緣，關(guān)于圓心中心對(duì)稱。

其中，透明隔板4上設(shè)有至少一個(gè)連接通道5，實(shí)現(xiàn)上部空腔101和下部空腔102的連通。該連接通道5位于透明隔板4的中心。氣囊2的橫截面為環(huán)形，環(huán)繞著液態(tài)金屬3。同時(shí)，氣囊2充入的氣體包括氮?dú)?、氬氣、二氧化碳、空氣中的至少一種。在本實(shí)例中優(yōu)選氮?dú)猓浒踩暂^高。

圖3為圖1中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊膨脹后示意圖。如圖3所示，氣囊2膨脹，液態(tài)金屬3存儲(chǔ)于上部空腔101。當(dāng)陽(yáng)光照射到氣囊2表面，光照強(qiáng)度較高時(shí)，氣囊2中的氣體受熱膨脹，則氣囊2的體積增大，四周擠壓位于氣囊2中心的液態(tài)金屬3，液態(tài)金屬3從下部空腔102由連接通道5流入上部空腔101。液態(tài)金屬3在上部空腔101鋪展開(kāi)成均勻薄層，使得陽(yáng)光無(wú)法透過(guò)透明殼體1。并且陽(yáng)光透過(guò)上部空腔101外壁面照射到液態(tài)金屬3時(shí)，陽(yáng)光被反射，減少了透明殼體1吸收的太陽(yáng)輻射能量，從而降低溫度。當(dāng)光照強(qiáng)度較低時(shí)，氣囊2中的氣體逐漸收縮，其體積逐漸變小，位于上部空腔101的液態(tài)金屬3在重力作用下回流至下部空腔102。其中氣囊2的壁面由高彈性薄膜制成，如硅橡膠，有助于氣囊2的體積變化自如。

在本實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖3所示，上部空腔101的中間高度為2mm，邊緣高度為1mm，呈凸透鏡形，其中，外壁面平均厚度為1mm，氣孔6為直徑為1mm的圓形氣孔。下部空腔102是一個(gè)直徑為40mm的圓柱形空腔，空腔高度為3mm，外壁面厚度為1mm。其中透明隔板4的直徑為40mm，位于透明隔板4中心的連接通道5為直徑為3mm的圓形通孔。其中，環(huán)狀氣囊2的環(huán)形寬度為15mm。

其中，透明殼體1及透明隔板4的材料為玻璃、塑料或透明橡膠，本實(shí)施例優(yōu)選玻璃。

其中，液態(tài)金屬3包括鎵基合金、銦基合金和鉍基合金中的至少一種。例如，液態(tài)金屬3是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75.5％的鎵和24.5％的銦組成的鎵銦合金，這種合金的熔點(diǎn)為10.35℃，在室溫下處于流動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)也可以對(duì)液態(tài)金屬3進(jìn)行電化學(xué)修飾，改善液態(tài)金屬3的表面特性，如氧化處理、電鍍其他金屬處理。其中氧化處理可令液態(tài)金屬表面生成氧化膜，起到一定的保護(hù)作用；其中電鍍其他金屬可以提高其表面反光性，減少透明殼體1吸收的太陽(yáng)輻射能量。

本實(shí)用新型利用氣囊的膨脹和收縮，實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬的流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)透明殼體透過(guò)率的調(diào)節(jié)。并通過(guò)氣孔平衡腔內(nèi)外壓強(qiáng)，避免液態(tài)金屬的流動(dòng)受到阻礙，保證光自動(dòng)調(diào)節(jié)工作的順利進(jìn)行。本實(shí)用新型僅通過(guò)溫度變化實(shí)現(xiàn)光自動(dòng)調(diào)節(jié)，具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2

圖4為實(shí)施例2中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中透明殼體以及氣囊的立體結(jié)構(gòu)分解透視圖；圖5為圖4中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊未膨脹時(shí)的示意圖；圖6為圖4中液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元中氣囊膨脹后的示意圖。如圖4、圖5、圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，為了描述的簡(jiǎn)要，在本實(shí)施例的描述過(guò)程中，不再描述與實(shí)施例1相同的技術(shù)特征，僅說(shuō)明本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處：本實(shí)施例中有兩個(gè)連接通道5，并位于透明隔板4的邊緣。其中，氣囊2的橫截面為橢圓形，被液態(tài)金屬3包圍著。

實(shí)施例3

圖7為實(shí)施例3液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括多個(gè)組合排列的液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元7。其中，還包括用于安裝液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元7的支撐基底。支撐基底可安裝在屋頂或車頂，用于調(diào)節(jié)室內(nèi)或車內(nèi)的光照強(qiáng)度。并且，支撐基底可增加屋頂界面或車頂界面的安裝強(qiáng)度。多組液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元7是相互獨(dú)立的，根據(jù)溫度的變化使液態(tài)金屬3實(shí)現(xiàn)鋪展和回縮運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制每個(gè)液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元7的透光量。

綜上所述，本實(shí)用新型提出了一種液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)單元及裝置。該單元利用氣體熱脹冷縮的原理，使充有氣體的氣囊根據(jù)溫度的變化膨脹或收縮，實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬的流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)腔體透光率的調(diào)節(jié)。該裝置通過(guò)組合排列多組液態(tài)金屬自動(dòng)調(diào)節(jié)單元，形成大面積的光自動(dòng)調(diào)節(jié)平面，構(gòu)成液態(tài)金屬光自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。本實(shí)用新型體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，操作方便，有很大的發(fā)展前景。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。