CN101400863A - 建造响应结构元件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一个用于建筑中的装置。在一个实施例中，本发明是一个用于连接结构元件的装置，所连接的结构元件包括咬合构件、连结构件和细长构件。在另一个实施例中，本发明是一个用于建筑中的集合管装置，包括集合管、咬合构件和细长构件。再一个实施例中，本发明是一个具有动态结构元件、集合管和控制器的结构装置，其特征在于控制器可调节动态结构元件空腔内以及集合管管道内的环境状态。

Description

建造响应结构元件的装置

相关申请的交叉引用：

本申请特此要求所共同持有的于2005年10月7日提出，申请号为60/725142，名为“动态结构元件的连接装置”的未决美国临时专利申请的权利。

背景技术：

本发明涉及装配结构元件之连接装置的技术领域。更确切地说，本发明涉及一种与新型结构元件共同应用于建筑中的连接装置。

用于建造地基、地面、墙壁、隔板、天花板和屋顶的元件通常称为结构元件。经典的结构元件可以由木材、混凝土、砖块、瓦片、石块、金属、夹板、碎料板、刨花板、绝热板、玻璃纤维、纤维素、锯屑、天然纤维、矿物纤维、干墙、石膏、灰泥以及在本技术中已知的其他类似材料组成。

经典的结构元件对外界环境是静态的，或非响应性的。例如，经典的结构元件可以允许有害气体、水蒸气、细菌、病毒和孢子进入结构元件内，并穿透结构元件进入建筑物内部环境中。这些穿透物会影响建筑物内居住者的健康和安宁，并且也会损坏建筑物内的物体。此外，它还会弱化建筑物，最终导致建筑物被破坏。

使用经典结构元件的另一个缺点是它们不能对外界环境的变化作出动态反应和补偿，外界环境的变化包括，但并不限于，温度、压力、电磁辐射、可见光、核辐射、气体、水蒸气、液体、颗粒物、生物药剂、病毒、细菌、毒药、超压爆炸物以及其他可变的外界条件的其中之一或多个的变化。

由于经典的结构元件不能阻挡或吸收有害物质以阻止它们进入内部环境中，或者不能适应外界环境的变化，所以已知的结构元件通常不能提供一增强的安全层或者保护层。例如，经典的结构元件不能保护建筑物内的居住者免受生物武器的袭击。类似地，很多住宅遭受霉菌滋生，这些霉菌会缓慢繁殖直至这些住宅被破坏和重建。

若动态结构元件之间的连接不仅能提供结构的完整性，还能使系统易于对外界环境作出反应，则这样一个由动态结构元件建造的系统可以有效地按计划工作。特别地，在对环境刺激作出反应时，理想的结构元件连接装置能使各种成分在各个动态结构元件之间传递。所传递的各种成分可以包括气体成分、水蒸气成分、液体成分、固体成分、微粒成分、细菌成分、病毒成分、电成分、作用力成分、压力成分以及它们的组合。

尽管可以肯定，结构的连接装置已经使用了几个世纪，但是，很多常用的建筑结构的连接装置不具有支持结构元件之间传递的功能设计。普通的连接器如螺丝、钉子、螺栓、针、凸缘、焊缝等不会允许气体、水蒸气、液体、微粒、血浆、光子、电磁场、电场或者其他物质或能量在其连接的结构组件之间流动。即使那些可以允许物质或能量流动的连接器，如管道装置，也不会在它的功能基础上增加支撑结构、抗腐蚀性、防火性和简化安装的功能。

进一步地，即使一些已知的连接器或接合件可以调整适应动态结构元件的功能，但这一调整需要花费过度的费用和时间。因此，需要一种随时可用的、容易安装的连接元件与动态结构元件一起使用，该连接元件应当不仅可以提供结构支撑，还具有使该系统易于作出动态响应的功能设计。

发明内容：

在一个方面，本发明是一个用于连接或结合响应结构元件的装置。本装置包括一个咬合构件和一个连结构件，接合构件形成一定几何形状和一个沟道，连结构件形成一个沟道。这些咬合构件和连结构件内的沟道使各种成分(如能量或物质)更容易在本装置所连接的响应结构元件之间传递。

在另一方面，本发明是一个用于建筑中的集合管装置，至少包括一个具有内腔的，至少有一个接收端口的集合管，以及一条或多条管道。本集合管装置也可以包括一个或多个咬合构件以及一个或多个细长构件，用于将响应结构元件固定于集合管上。集合管内的管道以及所使用的结构连接元件使能量或物质更易在连接于集合管上的响应结构元件之间传递。

再一个方面，本发明是一个结构装置(如住宅、飞机库等)，由一个或多个具有空腔的结构元件，一个或多个连接于动态结构元件的集合管，以及一个或多个用于调节动态结构元件空腔内环境状况的控制器所组成。

前述部分和本发明的其它目的及优点，以及实现的方式，都将在以下的详细说明及附图中作进一步的论述。

附图说明：

本发明将在下文中引入附图作更充分的说明，但所阐述的并不是本发明的全部实施例。事实上，本发明可以用许多不同的形式来实施，不应当解释为限于此处阐述的实施例；更确切地说，提供这些实施例是为了使本技术公开更符合法律的要求。

图1是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个咬合构件和一个细长构件的分解图，咬合构件和细长构件均有一个圆形横截面。

图2是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个咬合构件和一个细长构件的组合视图，咬合构件和细长构件均有一个圆形横截面。

图3是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个咬合构件和一个细长构件的分解图，咬合构件和细长构件均有一个正方形横截面。

图4是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个咬合构件和一个细长构件的组合视图，咬合构件和细长构件均有一个正方形横截面。

图5是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个球形咬合构件和一个具有圆形横截面的细长构件的分解图。

图6是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个多面体咬合构件和一个具有正方形横截面的细长构件的分解图。

图7是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个组合咬合构件和一个具有圆形横截面的细长构件的组合视图。

图8是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个成角的咬合构件和一个具有圆形横截面的细长构件的组合视图。

图9是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个成角的咬合构件，一个具有圆形横截面的细长构件，以及一个使本装置易于连接其它结构元件的平板的组合视图。

图10是本装置的多种实施例的透视图，描绘了一个各种形状的咬合构件和细长构件的分解图。

图11是本装置的一个实施例的横截面视图，描绘了两个组合在两个相邻的细长构件中的咬合构件。

图12是本装置的一个实施例的横截面视图，描绘了一个具有内螺纹面的咬合构件。

图13是本装置的一个实施例的透视图，描绘了两个咬合构件和一个相应的连结构件的分解图。

图14是本装置的一个实施例的透视图，描绘了两个咬合构件，两个细长构件和一个相应的连结构件的组合视图。

图15是本装置的一个实施例的透视图，描绘了两个咬合构件的分解图。

图16是本装置的一个实施例的透视图，描绘了两个咬合构件，一个相应的连结构件和一个其它结构元件的局部组合视图。

图17是本装置的一个实施例的透视图，描绘了两个咬合构件，一个相应的连结构件和一个其它结构元件的局部组合视图。

图18是本装置的一个实施例的横截面视图，描绘了一个可作用于两个细长构件之间的咬合构件和连结构件的结构元件。

图19是本装置的一个实施例的横截面视图，描绘了一个咬合构件和一个相应的连结构件的分解图。

图20是本装置的一个实施例的横截面视图，描绘了两个咬合构件，两个细长构件和一个相应的连结构件的组合视图。

图21是本装置的多种实施例的透视图，描绘了多个咬合构件，多个细长构件和四个不同的连结构件的组合视图。

图22是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个咬合构件，多个细长构件和一个连结构件的分解图。

图23是本装置的一个实施例的透视图，描绘了一个咬合构件和一个连结构件的分解图。

图24是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了一个集合管，多个咬合构件和多个细长构件的剖视图。

图25是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了围绕一排细长构件的多种面板的组合视图。

图26是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了围绕一排细长构件的多种面板的分解图。

图27是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了一个集合管和几个相连接的细长构件。

图28是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了一个集合管和几个相连接的细长构件。

图29是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了一个集合管和几个相连接的细长构件。

图30是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了一个集合管和几个相连接的细长构件。

图31是本结构装置的一个实施例的透视图，描绘了一个多种集合管和动态结构元件的组合装置的分解图。

图32是本集合管装置的一个实施例的透视图，描绘了多种集合管和多种集合管连结构件的分解图。

图33是本结构装置的一个实施例的透视图，描绘了一个多种集合管和动态结构元件的组合装置的组合视图。

具体实施方式：

本发明涉及建筑物的结构以及在结构中使用的元件。更确切地说，本发明涉及一种结构连接元件，这种结构连接元件与动态响应和作用结构元件一起使用，可以改进结构性能、增强安全性、改进舒适度和降低生产成本。

本文中使用的术语只是为了说明特殊的实施例，并非为了对本发明作出限制。如本文中使用的术语“和/或”，包括一个或多个列出的相关术语的任意和所有的组合。如本文中使用的单数形式“一个”和“这个”，意在包括复数形式和单数形式，除非文中另外作出清楚的说明。进一步的理解，本说明书中使用的“包含”和/或“组成”一词，意指规定特征、整体、步骤、操作、元件和/或成分的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、成分和/或它们的组合的存在或者增加。

除非另有规定，文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含意一致。作进一步的理解，术语，如常用字典中定义的术语，应当解释为具有与相关技术和本发明公开的上下文相对应的含意，并且不应用一个理想化的或者过度形式化的意思来解释，除非本文中作出了清楚的定义。

本发明内容公开了许多技术和步骤。每一技术和步骤都有独立的权利，并且能与一个或多个，甚至所有的其他公开技术协同使用。因此，为了清楚说明，本发明内容将不对非必要方式中的各个独立步骤的各种可能组合作重复说明。然而，说明书和权利要求书应当使人们理解这些组合完全在发明和权利要求的范围内。

为阐述方便，引用房屋结构元件来说明本设备。本领域的普通技术人员应当认识到本发明适用于房屋以外的其它建筑的结构元件，如商业建筑物以及其它在本技术领域中已知的建筑物。类似地，为阐述方便，根据房屋结构对本方法进行说明。本技术领域的普通技术人员应当认识到本发明适用于其它建筑物的结构，如商业建筑，而不应限于房屋结构。

在本发明中，一个组件或元件“介于”其它两个组件之间的概念，并不意味这三个组件必须是相邻的(如紧密接触)。更确切地说，在本文中使用的一个组件介于其它两个组件之间的概念，意在分别说明装置结构中的这些组件的相对位置。

本技术领域的技术人员同样应当注意，“相邻”一词是指两个或多个，如组件，具有共同的边界，或者彼此紧密接近。然而，应当理解，相邻可以包括，也可以不包括相互接触，但总是意味着没有任何同类物质存在于它们之间。

在一个方面，本发明是一个用于连接结构元件的装置10。结构元件的连接是通过装置10中的组合元件来完成的。首先提供一个用于咬合其它结构元件的咬合构件11。咬合构件11可以造成任意的几何形状，或者造成相应于它所咬合的结构元件所必需的几何形状的组合。这些几何形状可以是正方形、矩形、梯形、圆形、球形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形或者在本技术领域已知的任何其它几何形状，包括星形。

同时，提供一个用于连接相邻的咬合构件11的连结构件12。由咬合构件11和连结构件12造成的装置随后可以用于结合其它结构元件。被结合的结构元件可以是细长构件13，细长构件13具有一个内腔32，用作建筑中的支撑元件。被结合的结构元件也可以是集合管41，集合管41具有一个内腔42，并至少具有一条管道44，用于进一步连接许多结构元件。

更确切地说，本发明的一个方面是一个用于建筑中的装置10。装置10包含一个第一咬合构件11，第一咬合构件11有一定几何形状并至少有一个内部沟道14。在一个实施例中，内部沟道14可以纵向延伸。另一个实施例中，内部沟道14可以横向延伸。再一个实施例中，多个内部沟道14可以在非平面上彼此延伸。第一咬合构件11包括一个内表面20和一个外表面21。

装置10还可以包括一个第二咬合构件11A，第二咬合构件11A有一定几何形状并至少有一个内部沟道14A。第二咬合构件11A同样包括一个内表面20和一个外表面21。

本发明的这一实施例还提供一个第一连结构件12，用于连接第一和第二咬合构件11、11A。连结构件12包括一个内表面22和一个外表面23，并至少有一个内部沟道15。在一个实施例中，内部沟道15可以纵向延伸。另一个实施例中，内部沟道15可以横向延伸。再一个实施例中，多个内部沟道15可以在非平面上彼此延伸。

如图13和图14所示，第一连结构件12延伸穿过第一和第二咬合构件的每个内部沟道14、14A，将第一咬合构件11紧固于第二咬合构件11A。

第一和第二咬合构件11、11A的几何形状可以是球体、正方形、立方体、矩形、梯形、圆形、锥形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

如图8所示，咬合构件11至少有一个表面24或者末端可以是斜面的。在另一个实施例中，咬合构件11、11A的侧面25是锥形的，如图11、12、19和20所示。与本咬合构件11、11A和细长构件13、13A协同使用的“锥形”一词，是指咬合构件11或细长构件13的顶部或底部相对另一端逐渐缩小。

再一个实施例中，咬合构件11可以包括一个在它的周边形成的凸缘30，如图18所示。在此结构中，用一个独立的咬合构件11将两个细长构件13、13A固定在一起。本实施例提供一个垫圈31或者O形环，将咬合构件11紧固于细长构件13、13A中。任何有效的粘合物质都可以用来进一步固定垫圈31。

如装置，将第一和第二咬合构件11、11A的内表面20与第一连结构件12的外表面23相对咬合，使第一咬合构件11紧固于第二咬合构件11A。在一个实施例中，咬合构件11至少有一个螺纹内表面20。在类似结构中，第一连结构件12的外表面23可以是螺纹的。然而，应当理解，第一和第二咬合构件11、11A的内表面20与第一连结构件12的外表面23之间的相对咬合可以通过槽、筋或类似固定扣件来完成。

在另一个实施例中，提供了多个其它连结构件12，它们包括一个内表面22和一个外表面23，并有多个内部沟道15。也可以提供多个同样有一定几何形状和多个内部沟道14的其它咬合构件。其它咬合构件11具有一个内表面20和一个外表面21。在本装置10中，多个其它连结构件12将多个其它咬合构件与第一或第二咬合构件11、11A连接起来。

装置10还提供一个第一细长构件13，第一细长构件13有一个内腔32和一个横截面33，并具有一个内表面34，一个第一末端35和一个第二末端35A。第一细长构件13至少有一个末端35是开放的，用于接受第一咬合构件11。当细长构件13的开放末端35接受咬合构件，使第一细长构件13紧固于第一咬合构件11时，第一细长构件13的内表面34与第一咬合构件11的外表面21相对咬合。第一和第二咬合构件11、11A的每个内部沟道14以及第一连结构件12的内部沟道15与上述的第一细长构件13的内腔32相互贯通，使前述的任何成分(如水蒸气成分、气体成分等)易于迁移。

装置10可以进一步提供一个第二细长构件13A，第二细长构件13A有一个内腔32和一个横截面33，并具有一个内表面34，一个第一末端35和一个第二末端35A。第二细长构件13A至少有一个末端35是开放的，用于接受第二咬合构件11A。

第一和第二细长构件13、13A的横截面33可以是正方形、矩形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

第一和第二细长构件13、13A组成各种结构元件，包括屋顶元件、地基元件、隔墙元件、外墙元件以及它们的组合。

第一和第二咬合构件11、11A，第一连结构件12以及第一和第二细长构件13、13A可以由多种材料制成，包括木材、混凝土、砖块、瓦片、金属、玻璃纤维、碎料板、刨花板、夹板、绝热板、玻璃纤维、纤维素、锯屑、天然纤维、矿物纤维、干墙、石膏、灰泥以及它们的组合。

图1至图12描绘了组合成装置10的许多实施例，这些实施例代表了装置10的多种可能构造。这些实施例只是具有代表性，并不意味着公开了所有可能的实施例。

图1是一个咬合构件11的示意图，咬合构件11具有一个圆形横截面，一个螺纹外表面21以及一个具有螺纹内表面20的纵向沟道14。本咬合构件11与一个细长构件13相对应，该细长构件13具有一个圆形横截面33以及一个具有螺纹内表面34的内腔32。细长构件13的螺纹内表面34与咬合构件11的螺纹外表面21相对咬合，将元件连接起来。图2是装置10的本实施例中所描绘的元件联合后的示意图。

图3是咬合构件11的另一个实施例的示意图，咬合构件11具有一个正方形横截面，一个光滑外表面21以及一个具有螺纹内表面20的纵向沟道14。本咬合构件11与一个细长构件13相对应，该细长构件13具有一个正方形横截面33以及一个具有光滑内表面34的内腔32。细长构件13的内表面34与咬合构件11的外表面21相对咬合，将元件连接起来。在本实施例中，元件之间可以用陶瓷、高聚物、水泥或者其它粘合剂连接。图4是装置10的本实施例中所描绘的元件联合后的示意图。

图5是咬合构件11的另一个实施例的示意图，咬合构件11具有一个球形设计，一个光滑外表面21以及多于一个具有螺纹内表面20的沟道14。本咬合构件11与一个细长构件13相对应，该细长构件13具有一个圆形横截面33，一个内腔32以及具有光滑内表面20的球形开口。细长构件13的内表面34与咬合构件11的外表面21相对咬合，将元件连接起来。在本实施例中，元件之间可以用陶瓷、高聚物、水泥或者其它粘合剂再次连接。

图6是咬合构件11的另一个实施例的示意图，咬合构件11具有一个多面体外形，一个光滑外表面21以及多于一个的沟道14。本咬合构件11与一个细长构件13相对应，该细长构件13具有一个正方形横截面33，一个内腔32以及具有光滑内表面34的锥形开口。细长构件13的内表面34与咬合构件11的外表面21相对咬合，将元件连接起来。在本实施例中，元件之间可以用陶瓷、高聚物、水泥或者其它粘合剂再次连接。

图7是咬合构件11的另一个实施例的示意图，咬合构件11具有一个组合几何形状，一个光滑外表面21以及多于一个的沟道14。咬合构件11的组合几何形状与多种细长构件13相对应。

图8是咬合构件11的另一个实施例的示意图，咬合构件11具有一个坡口端，一个平直端，一个圆形横截面以及一个具有螺纹内表面20的纵向沟道14。本咬合构件11与一个细长构件13相对应，细长构件13同样具有一个圆形横截面33。细长构件13与咬合构件11相对咬合，将元件连接起来。图9则显示本咬合构件11实施例的坡口端可以进一步咬合于其它元件，如平板36，使另一个细长构件13易于咬合。平板36可以允许粘接、焊接、螺栓连接，膨胀或收缩锚固。

图10是细长构件13和咬合构件11的一系列实施例的示意图。图中显示咬合构件11不仅可以构成多种几何形状，也可以构成多种定向构造，其中，如角、T-连接或四通连接。

图11描绘了两个用于连接两个细长构件13的咬合构件11的一个横截面。本实施例中的咬合构件11具有一个锥形外表面21。图12是一个具有锥形外表面21和螺纹内表面20的咬合构件11的横截面示意图。

图13至23另外提供了组合成装置10的许多实施例。图13显示了由连结构件12连接起来的两个咬合构件11、11A的示意图。在本实施例中，咬合构件11A具有一个螺纹内表面20，而咬合构件11具有一个光滑内表面20。连结构件12穿过咬合构件11的光滑内表面20，其具有螺纹的外表面23，与第二咬合构件11A的螺纹内表面20对应咬合。连结构件12还具有一个内部沟道15，能允许气体、水蒸气、液体、微粒、血浆、光子、电磁场、电场或者其它物质或能量在装置10中的细长构件13、13A之间流动。

图14是本实施例中，两个咬合构件11、11A，连结构件12以及两个相应的细长构件13、13A的组合视图。箭头表示连结构件12的内部沟道15可以允许物质或能量在已连接的细长构件13、13A之间流动。图15显示了本实施例中描述的两个咬合构件11、11A。

图16是两个咬合构件11、11A，一个相应的连结构件12和一个细长构件13的另一个实施例的局部组合视图。咬合构件11、11A都有一个螺纹外表面21，用于将咬合构件11、11A连接于相应的细长构件13、13A。图17是一个类似装置10的视图，该装置10具有一个与一个细长构件13咬合的咬合构件11以及一个连结构件12。

图18是一个结合两个细长构件13、13A的咬合构件11的示意图。在本实施例中，只需要将一个咬合构件11连接于细长构件13、13A，并用一对垫圈31或者其它粘合剂作为连结构件12。

图19是装置10的一个实施例的横截面图，描绘了一个咬合构件11，该咬合构件11具有一个锥形外表面21以及一个具有螺纹内表面20的沟道14。图中还描绘了一个相应的连结构件12，连结构件12的螺纹外表面23与咬合构件11的螺纹内表面20相对应。图20是装置10的本实施例的横截面图，本装置10将咬合构件11和连结构件12与一个附加咬合构件11和两个细长构件13、13A连接起来。

图21是装置10的连结构件12的多种实施例示意图。图中表示连结构件12的形式可以是螺栓、套管和针、阳性或阴性螺纹元件、粘合管末端或者粘合塞或接合装置。

图22是连结构件12的另一个实施例的示意图，连结构件12将咬合构件11和两个细长构件13、13A连接起来。在本实施例中，连结构件12可以是一个垫圈31，一层粘合剂或者在本技术领域已知的其它粘合材料。图23是本实施例的另一个变化的示意图，图中连结构件12包含一个垫片和一个垫圈31，一层粘合剂或者一些其它粘合材料。

在另一方面，本发明是一个用于建筑中的集合管装置40，集合管装置40由一个具有内腔42的集合管41及一个或多个端口43组成，且它有一定的几何形状。集合管41包括一条或多条管道44，管道44在集合管41的内部延伸，与端口43相贯通，端口43在管道中形成一个横截面。

集合管装置40还提供一个第一咬合构件11，该第一咬合构件11紧固于集合管41的一个端口43，并具有一定几何形状以及至少一个内部沟道14，并且包括一个内表面20和一个外表面21。

第一细长构件13紧固于第一咬合构件11。第一细长构件13具有一个内腔32和一个横截面33，并且包括一个内表面34，一个第一末端35和一个第二末端35A。上述第一细长构件13的一个末端35是打开的，用于接受第一咬合构件11。

第一细长构件13的内表面34与第一咬合构件11的外表面21相对咬合，将第一细长构件13紧固于第一咬合构件11和集合管41。

端口43的横截面可以是正方形、矩形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

第二咬合构件11A可以紧固于集合管41的另一个端口。第二咬合构件11A具有一定几何形状以及至少一个内部沟道14，并且包括一个内表面20和一个外表面21。

第二细长构件13A可以紧固于第二咬合构件11A。第二细长构件13A具有一个内腔32和一个横截面，并且包括一个内表面34，一个第一末端35以及一个第二末端35A。第二细长构件13A的一个末端35是打开的，用于接受第二咬合构件11A。

第二细长构件13A的内表面与第二咬合构件11A的外表面21相对咬合，将第二细长构件13A紧固于第二咬合构件11A和集合管41。

集合管41以及第一和第二咬合构件11、11A的几何形状可以是球体、正方形、立方体、矩形、梯形、圆形、锥形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

第一和第二咬合构件11、11A的内部沟道14以及第一和第二细长构件13、13A的内腔与集合管41的管道44相贯通。

图24描绘了集合管装置40的一个实施例。图中表示集合管41具有一个内腔42和许多管道44，管道44使已连接的细长构件13可以相互贯通。通过位于集合管多种端口43的咬合构件11，将细长构件13连接于集合管41。

图25是细长构件13和平面板37的一个组合的示意图，该组合与集合管装置40一起使用。平面板37围绕在细长构件13的外围，用于保护细长构件13免受外界的应力作用影响。图26是本实施例的一个分解图，进一步详细说明集合管装置40中的元件之间的关系。

图27是集合管装置40的一个实施例的示意图。在本实施例中，多排细长构件13在两个方向上连接于集合管41。集合管41的一个端口可以连接其它集合管装置。本实施例可用作建筑物的墙壁和地面之间的连接。

图28是一个集合管装置40的示意图，集合管装置40在三个方向上连接多排细长构件13。再者，集合管41的一个端口可以连接其它集合管装置。图29是集合管装置40的本实施例的一个变化的示意图，图中集合管41与三排细长构件13连接。

图30是集合管装置40的另一个实施例的示意图。在本实施例中，集合管41与两排细长构件13连接，两排细长构件13在顶端汇合。本实施例可用于构成建筑物的屋顶部分。

在另一方面，本发明是一个用于建筑中的结构装置50。结构装置50提供一个或多个动态结构元件51，动态结构元件51至少具有一个空腔。动态结构元件51能够在承载条件下维持结构的完整性。也就是说，动态结构元件51足以用于建造住宅、房屋、飞机库、车库和建筑物。

结构装置50还提供一个或多个集合管41，集合管41连接于动态结构元件51，并至少具有一个管道44。

结构装置50还进一步提供一个或多个控制器，用于调节动态结构元件51的空腔内的环境状态。控制器联合多种阀门，引导多种成分在结构装置内的流动。特殊地，具有多种控制机构(如气动阀、蝶形阀、盘形阀、浮球阀等)的集合管41可以作为一个控制器。有利的是，动态结构元件51的空腔，集合管41的管道以及这些控制器是相互贯通的。

结构装置50还提供一个或多个连接器(如垫圈、粘合层等)，连接器至少具有一个沟道，在结构装置50中，连接器将动态结构元件51固定于集合管41中。如所建造的，动态结构元件51的空腔，集合管41的管道44以及连接器的沟道是相互贯通的，使动态结构元件51的空腔内的环境易于调节。应当理解，动态结构元件51可以由一个或多个细长构件13组成。

控制器通过控制气体、水蒸气、液体、微粒、血浆、光子、电磁场、电场或者其它物质或能量的流动，调节动态结构元件51的空腔内以及集合管41的管道内的环境状态。

图31描绘了一个结构装置50，该结构装置50由多个集合管41和动态结构元件51组成。动态结构元件51可以由一排被保护性平面板37围绕的细长构件13构成。

图32描绘了一个集合管装置40的组合。集合管41由集合管连结构件45连接。图中表示这些集合管连结构件45可以具有多种形状，这些形状根据不同的应用而定：可以是成角的、直的或者具有组合特征。图中还显示了可以将集合管41连接于其它结构元件的多种咬合构件11。

图33描绘了一个组合的结构装置50。该结构装置50由多个集合管41和动态结构元件51组成。

在说明书、附图和实施例中公开了本发明的典型实施例，尽管文中使用了特定的术语，但这些术语只是在通用性和描述性的意义上使用，并非为了作出限制，本发明的范围将在下列权利要求中阐明。

Claims (21)

1、一种用于建筑中的装置，所述装置包括：

一个具有一定几何形状以及至少一个内部沟道的第一咬合构件，所述第一咬合构件具有一个内表面和一个外表面；

一个具有一定几何形状以及至少一个内部沟道的第二咬合构件，所述第二咬合构件具有一个内表面和一个外表面；以及

一个将所述第一和第二咬合构件连接起来的第一连结构件，所述连结构件具有一个内表面和一个外表面，并且至少具有一个内部沟道；

其特征在于，所述的第一咬合构件通过所述的第一连结构件紧固于所述第二咬合构件，所述第一连结构件延伸穿过每一个所述第一和第二咬合构件的沟道。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一和第二咬合构件的一个或多个几何形状可以是球体、正方体、立方体、矩形、梯形、圆形、锥形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于每一个所述第一和第二咬合构件的内表面与所述第一连结构件的外表面相对咬合，将所述第一咬合构件紧固于所述第二咬合构件中。

4、根据权利要求3所述的装置，还包括：

多个具有一个内表面和一个外表面，并具有多个内部沟道的其它连结构件；以及

多个具有一定几何形状以及多个内部沟道的其它咬合构件，所述多个其它咬合构件具有一个内表面和一个外表面；

其特征在于，所述多个其它连结构件将所述多个其它咬合构件连接于所述第一或第二咬合构件中。

5、根据权利要求1所述的装置，还包括：

一个具有一个内腔和一个横截面的第一细长构件，所述第一细长构件具有一个内表面，一个第一末端和一个第二末端；

其特征在于，所述第一细长构件至少有一个末端是打开的，用于接受所述的第一咬合构件。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述第一细长构件的内表面与所述第一咬合构件的外表面相对咬合，将所述第一细长构件紧固于所述第一咬合构件中。

7、根据权利要求5所述的装置，其特征在于每一个所述第一和第二咬合构件的内部沟道以及所述第一连结构件的内部沟道与所述第一细长构件的内腔是相互贯通的。

8、根据权利要求1所述的装置，还包括：

一个具有一个内腔和一个横截面的第二细长构件，所述的第二细长构件具有一个内表面，一个第一末端和一个第二末端；

其特征在于，所述第二细长构件至少有一个末端是打开的，用于接受所述第二咬合构件。

9、根据权利要求5或8所述的装置，其特征在于所述第一和第二细长构件的一个或多个横截面形状可以是正方形、矩形、梯形、圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

10、根据权利要求5或8所述的装置，其特征在于所述第一和第二细长构件是一个建筑元件，该建筑元件可以是屋顶元件、地基元件、隔墙元件、墙壁元件以及它们的组合。

11、根据权利要求1，5或8所述的装置，其特征在于所述第一和第二咬合构件，所述第一连结构件，以及所述第一和第二细长构件13的制造材料可以是木材、混凝土、砖块、瓦片、金属、玻璃纤维、碎料板、刨花板、夹板、绝热板、玻璃纤维、纤维素、锯屑、天然纤维、矿物纤维、干墙、石膏、灰泥以及它们的组合。

12、一种用于建筑中的集合管装置，包括：

一个具有一个内腔，一个或多个端口以及一定几何形状的集合管，所述集合管具有一条或多条管道，这些管道在所述集合管内部延伸，并与所述的一个或多个端口贯通，所述的一个或多个端口具有一个横截面；以及

一个紧固于所述集合管其中一个端口的第一咬合构件，所述第一咬合构件具有一定几何形状以及至少一个内部沟道，所述第一咬合构件具有一个内表面和一个外表面；以及

一个紧固于所述第一咬合构件的第一细长构件，所述第一细长构件具有一个内腔以及一个横截面，所述第一细长构件具有一个内表面，一个第一末端以及一个第二末端；

其特征在于，所述第一细长构件的一个末端是打开的，用于接受所述第一咬合构件。

13、根据权利要求12所述的集合管装置，其特征在于所述第一细长构件的内表面与所述第一咬合构件的外表面相对咬合，将所述第一细长构件紧固于所述第一咬合构件和所述集合管。

14、根据权利要求12所述的装置，还包括：

一个固定于所述集合管的另一个或多个端口的第二咬合构件，所述第二咬合构件具有一定几何形状以及至少一个内部沟道，所述第二咬合构件具有一个内表面和一个外表面；

一个将所述第一和第二咬合构件连接起来的第一连结构件，所述第一连结构件具有一个内部沟道；以及

一个固定于所述第二咬合构件的第二细长构件，所述第二细长构件具有一个内腔以及一个横截面，所述第二细长构件具有一个内表面，一个第一末端以及一个第二末端；

其特征在于，所述第一咬合构件通过所述第一连结构件紧固于所述第二咬合构件，所述第一连结构件延伸穿过所述集合管的其中一个管道以及所述第一和第二咬合构件的每一个沟道；以及

其特征在于，所述第二细长构件的一个末端是打开的，用于接受所述第二咬合构件。

15、根据权利要求14所述的集合管装置，其特征在于所述第二细长构件的内表面与所述第二咬合构件的外表面相对咬合，将所述第二细长构件紧固于所述第二咬合构件和所述集合管。

16、根据权利要求12或14所述的装置，其特征在于所述集合管，以及所述第一和第二咬合构件的一个或多个几何形状可以是球体、正方形、立方体、矩形、梯形、圆形、锥形、椭圆形、三角形、五边形、六边形、七边形、八边形以及它们的组合。

17、根据权利要求12或14所述的装置，其特征在于所述第一和第二咬合构件的内部沟道以及所述第一和第二细长构件的内腔与所述集合管的一条或多条管道之间是相互贯通的。

18、一种结构装置，包括：

一个或多个至少具有一个空腔的动态结构元件，所述动态结构元件能够在承载条件下维持结构的完整性；

一个或多个连接于所述一个或多个动态结构元件的集合管，所述一个或多个集合管至少具有一条管道；以及

一个或多个用于调节所述动态结构元件至少一个空腔内的环境状态的控制器；

其特征在于，所述动态结构元件的空腔，所述集合管的管道以及所述控制器是相互贯通的。

19、根据权利要求18所述的结构装置，还包括：

一个或多个至少具有一个沟道的连接器；

其特征在于，所述一个或多个连接器将所述一个或多个动态结构元件紧固于所述一个或多个集合管中；以及

其特征在于，所述动态结构元件的空腔，所述集合管的管道以及所述连接器的沟道是相互贯通的，易于调节所述动态结构元件空腔内的环境状态。

20、根据权利要求18所述的结构装置，其特征在于所述一个或多个动态结构元件由一个或多个细长构件组成。

21、根据权利要求18所述的结构装置，其特征在于所述的控制器通过控制气体、水蒸气、液体、微粒、血浆、光子、电磁场、电场或者其它物质或能量的流动，调节所述动态结构元件空腔内以及所述集合管管道内的环境状态。

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