CN108005317A - 一种活动的屋顶结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种活动的屋顶结构，包括：第一顶板和第二顶板，二者接在限定转动角度的枢轴上，第一顶板和/或第二顶板上设置有气流通道口，上方压盖有导护板、下表面设置有通道夹层，且导护板与第一顶板和第二顶板之间留有通道空间，第一顶板和第二顶板通过滑道固定机构与墙体连接，配备一个能够驱动第一顶板和第二顶板沿滑道移动的驱动机构；在室外风力的作用下，第一顶板和第二顶板朝向室内的夹角变小，在导护板与第一顶板和第二顶板之间形成气流流动的通道，通过气流通道口在通道夹层中形成气流，从而减小第一顶板和第二顶板上下表面的气流流速差值，同时，驱动机构提供风力以外的其他动力驱动第一顶板和第二顶板完成动作。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种活动的屋顶结构。
背景技术
目前，房屋屋顶结构，尤其是临时性的简易房屋屋顶，连接结构不牢固，在极端天气下例如暴风、飓风等天气时，会出现屋顶被掀翻的情况，危及到居住者的生命和财产安全，危害着周边邻接住户的生命和财产安全。简易房屋通常具有良好的密闭性，在刮风时，屋顶上方的空气流速远比屋内空气流速大,根据伯努利原理,在流体中流速快的地方压强小,所以屋顶上方气压远小于屋内，加之简易住房的屋顶较轻，连接强度不高，屋顶面积又较大,所以屋顶上下表面的压力差是导致屋顶掀翻的重要因素，如何提高简易房屋抵御大风的能力，避免屋顶被掀翻，是本领域中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活动的屋顶结构，以克服现有技术中存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种活动的屋顶结构，包括：第一顶板和第二顶板，所述第一顶板和所述第二顶板铰接在限定转动角度的枢轴上，第一顶板和/或第二顶板上设置有气流通道口，第一顶板和第二顶板的上方设置有导护板，所述气流通道口位于所述导护板覆盖范围内，导护板的外沿压盖在第一顶板和第二顶板的上表面上，且导护板与第一顶板和第二顶板的上表面之间留有通道空间，第一顶板和第二顶板的下表面设置有与气流通道口和屋内空间连通的通道夹层，第一顶板和第二顶板通过滑道固定机构与墙体连接，配备一个能够驱动第一顶板和第二顶板沿滑道移动的驱动机构；在室外风力的作用下，第一顶板和第二顶板朝向室内的夹角变小，导护板的外沿与第一顶板和第二顶板自然分离，在导护板与第一顶板和第二顶板之间形成气流沿第一顶板和第二顶板上表面流动的通道，通过气流通道口在第一顶板和第二顶板下表面的通道夹层中形成沿第一顶板和第二顶板下表面流动的气流，从而减小第一顶板和第二顶板上下表面的气流流速差值，同时，所述驱动机构提供风力以外的其他动力驱动第一顶板和第二顶板完成动作。
进一步，所述第一顶板和所述第二顶板的夹角变化区间为10°-15°。
进一步，所述导护板呈弯折结构，导护板两侧设置有侧板，导护板通过弹簧件与所述第一顶板和所述第二顶板相固定。
进一步，所述滑道固定机构包括：滑槽和滑块，所述滑槽固定在所述第一顶板和所述第二顶板上，所述滑块铰接在所述墙体上，在滑块上设置有辊轮，所述辊轮安装在滑槽的施压接触面上。
进一步，所述滑槽的长度方向两端设置挡板，在所述挡板的内侧设置有缓冲件。
进一步，所述滑槽的断面呈“C”型，所述滑块的断面呈“工”字型，滑块的下方设置与墙体铰接的铰接结构。
进一步，所述墙体与所述第一顶板和所述第二顶板之间设置橡胶封挡结构。
进一步，所述墙体内侧设置有与所述通道夹层连接的均流腔，所述均流腔的侧壁上设置有若干个孔。
进一步，所述墙体顶部高于所述第一顶板和所述第二顶板，在墙体顶部设置有遮挡板。
进一步，所述第一顶板和所述第二顶板下表面的通道夹层之间柔性段连接。
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：有别于传统简易房屋的墙体与屋顶的固定连接，将屋顶结构与墙体活动连接；在无风状态或者风力较小的状态下，第一顶板和第二顶板上下两侧压力差值不大，第一顶板和第二顶板之间的夹角不会发生变化，屋顶结构能够保证屋内的封闭效果；在风力较大时，由于气流减小了第一顶板和第二顶板上表面的压力，加大了第一顶板和第二顶板上下表面的压力差，在屋内压力的驱动下，使屋第一顶板和第二顶板沿滑道固定机构中的滑道移动，从而改变夹角，打开了导护板与第一顶板和第二顶板之间的气流通道，通过气流通道口和通道夹层，在第一顶板和第二顶板的下表面形成快速流动的气流，达到了减小了第一顶板和第二顶板上下表面的压力差的目的，避免第一顶板和第二顶板被掀翻。驱动机构提供风力以外的其他动力驱动第一顶板和第二顶板完成动作。
第一顶板和第二顶板虽然使活动设置的，但是其夹角变化值不宜过大，或过小，过大会影响房屋的整体结构的稳定性，过小气流进入导护板与第一顶板和第二顶板之间通道受阻。
滑道固定机构两端的挡板和限定转动角度的枢轴能够对屋顶板夹角变化阈值进行限制。
滑道固定机构中的辊轮能够减小滑块与滑道之间的摩擦，使第一顶板和第二顶板夹角变化更顺畅。
由于屋顶结构相对于墙体是活动的，因此需要在墙体上与第一顶板和第二顶板之间设置橡胶封挡结构，以及在墙体顶部设置遮挡板，保证简易房屋整体的封闭效果。
均流腔能够使在通道夹层中的快速气流，在进入室内后降低流速，降低风燥声音，提高舒适性。
通道夹层之间的柔性段连接能够保证在第一顶板和第二顶板夹角改变时，通道夹层有效连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的屋顶结构的结构示意图；
图2为第一顶板和第二顶板夹角发生变化后的示意图；
图3为图1中A处区域的放大示意图；
图4为滑道固定结构第一种实施例的断面示意图；
图5为滑道固定结构第二种实施例的断面示意图；
图6为本发明的简易房屋的立体示意图；
附图标记：1墙体、2a第一顶板、2b第二顶板、3枢轴、4导护板、5弹簧、6气流通道口、7通道夹层、8均流腔、9孔、10凹槽、11滑槽、12弹簧、13挡板、14滑块、15铰轴座、16橡胶封挡结构、17辊轮、18遮挡板、19侧板、20柔性段、21传动轴、22齿轮组、23伺服电机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实用新型的活动的屋顶结构，包括：第一顶板2a和第二顶板2b，第一顶板2a和第二顶板2b为复合彩钢板，第一顶板2a和第二顶板2b铰接在限定转动角度的枢轴3上，枢轴3能够限定第一顶板2a和第二顶板2b的夹角(本专利中所说的“夹角”为以枢轴为顶点，两屋顶板面向室内一侧的夹角)变化最大值，第一顶板2a和/或第二顶板2b上设置有气流通道口6，第一顶板2a和第二顶板2b的上方设置有弯折结构的导护板4，导护板4的形状与连接后的第一顶板2a和第二顶板2b的形状类似，导护板4的通过多个弹簧5固定在第一顶板2a和第二顶板2b上，气流通道口6可以设置在第一顶板2a或第二顶板2b上，也可以在第一顶板2a和第二顶板2b上均设置气流通道口6，气流通道口6的数量可以是一个，也可以设置多个，气流通道口6位于导护板4的覆盖范围内，导护板4的两侧设置有侧板19，导护板4的外沿压盖在第一顶板2a和第二顶板2b的上表面上，且导护板4与第一顶板2a和第二顶板2b的上表面之间留有通道空间，在无风或者风力较小时，通过导护板4和侧板19将通道空间封闭，气流从导护板4的上方流过，如图1中箭头所示，保证了屋内的密闭性，避免寒冷或炎热的外部空气通过气流通道口6进入室内。
第一顶板2a和第二顶板2b的下表面设置有与气流通道口6和屋内空间连通的通道夹层7，第一顶板2a和第二顶板2b下表面的通道夹层7之间由柔性段20连接，保证第一顶板2a和第二顶板2b在转动时通道夹层7仍能连接。
第一顶板2a和第二顶板2b通过滑道固定机构与墙体1连接，滑道固定机构包括：滑槽11和滑块14，滑槽11的断面呈“C”型，滑槽11的长度方向两端设置挡板13，在挡板13的内侧设置有作为缓冲件的弹簧12，滑槽11固定在第一顶板2a和第二顶板2b的下表面上；滑块14的断面呈“工”字型，在墙体1的顶端设置有凹槽10，凹槽10内固定有铰轴座15，滑块14铰接在铰轴座15上，在滑块14上设置有辊轮17，辊轮17安装在滑槽11的施压接触面上。使辊轮17与滑槽11进行滚动接触，减少滑块14的移动阻力，在墙体1的顶部设置有与第一顶板2a和第二顶板2b接触的橡胶封挡结构16，保证墙体1与第一顶板2a和第二顶板2b之间的密封性。
滑槽11两端的挡板13通过阻断滑块14来限定第一顶板2a和第二顶板2b的转动角度，由弹簧12顶靠滑块14来进行缓冲作用，减小滑块14对护板13的冲击。
图5所示为滑道固定机构的第二种实例，在本实例中配备一个驱动机构来辅助滑道固定机构对第一顶板2a和第二顶板2b动作，辊轮17外周面上设置有齿，在滑槽11的接触面上设置有齿条结构，与辊轮17上的齿相配合，辊轮之间通过传动轴21连接，滑槽11的一侧开设有长型孔通传动轴21穿过，传动轴21通过齿轮组22与伺服电机23连接，由伺服电机23驱动辊轮17转动，进而驱动第一顶板2a和第二顶板2b动作。
在限定第一顶板2a和第二顶板2b的转动角度时，挡片13起主要作用，而枢轴3的限定作用为次要作用，并且第一顶板2a和第二顶板2b的夹角变化不易过大或过小，经过多次试验，第一顶板2a和第二顶板2b夹角变化区间在10°-15°之间为宜。
墙体1的内侧设置有与通道夹层7连接的导流腔8，导流腔8底部的侧壁上设置有开口9，与开口9相对应的墙体1上设置有清洁口，清洁口上铰接有清洁口封板20。导流腔8能够使在通道夹层7中的快速气流，在进入室内后降低流速，降低风燥声音，提高舒适性，同时便于清洁室内积灰。墙体1的顶部高于第一顶板2a和第二顶板2b，在墙体1的顶部设置有遮挡板18，为墙体1与第一顶板2a和第二顶板2b连接处遮挡雨水。
在室外风力的作用下，第一顶板2a和第二顶板2b朝向室内的夹角变小，导护板4的外沿与第一顶板2a和第二顶板2b自然分离，在导护板4与第一顶板2a和第二顶板2b之间形成气流沿屋顶板上表面流动的通道，通过气流通道口6在第一顶板2a和第二顶板2b下表面的通道夹层7中形成沿第一顶板2a和第二顶板2b下表面流动的气流，参考图2中箭头指示，从而减小第一顶板2a和第二顶板2b上下表面的气流流速差值，进而减小压力差，避免屋顶结构被掀翻。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种活动的屋顶结构，其特征在于，包括：第一顶板和第二顶板，所述第一顶板和所述第二顶板铰接在限定转动角度的枢轴上，第一顶板和/或第二顶板上设置有气流通道口，第一顶板和第二顶板的上方设置有导护板，所述气流通道口位于所述导护板覆盖范围内，导护板的外沿压盖在第一顶板和第二顶板的上表面上，且导护板与第一顶板和第二顶板的上表面之间留有通道空间，第一顶板和第二顶板的下表面设置有与气流通道口和屋内空间连通的通道夹层，第一顶板和第二顶板通过滑道固定机构与墙体连接，配备一个能够驱动第一顶板和第二顶板沿滑道移动的驱动机构；在室外风力的作用下，第一顶板和第二顶板朝向室内的夹角变小，导护板的外沿与第一顶板和第二顶板自然分离，在导护板与第一顶板和第二顶板之间形成气流沿第一顶板和第二顶板上表面流动的通道，通过气流通道口在第一顶板和第二顶板下表面的通道夹层中形成沿第一顶板和第二顶板下表面流动的气流，从而减小第一顶板和第二顶板上下表面的气流流速差值，同时，所述驱动机构提供风力以外的其他动力驱动第一顶板和第二顶板完成动作。
2.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述第一顶板和所述第二顶板的夹角变化区间为10°-15°。
3.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述导护板呈弯折结构，导护板两侧设置有侧板，导护板通过弹簧件与所述第一顶板和所述第二顶板相固定。
4.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述滑道固定机构包括：滑槽和滑块，所述滑槽固定在所述第一顶板和所述第二顶板上，所述滑块铰接在所述墙体上，在滑块上设置有辊轮，所述辊轮安装在滑槽的施压接触面上。
5.根据权利要求4所述的屋顶结构，其特征在于，所述滑槽的长度方向两端设置挡板，在所述挡板的内侧设置有缓冲件。
6.根据权利要求4所述的屋顶结构，其特征在于，所述滑槽的断面呈“C”型，所述滑块的断面呈“工”字型，滑块的下方设置与墙体铰接的铰接结构。
7.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述墙体与所述第一顶板和所述第二顶板之间设置橡胶封挡结构。
8.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述墙体内侧设置有与所述通道夹层连接的均流腔，所述均流腔的侧壁上设置有若干个孔。
9.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述墙体顶部高于所述第一顶板和所述第二顶板，在墙体顶部设置有遮挡板。
10.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于，所述第一顶板和所述第二顶板下表面的通道夹层之间柔性段连接。
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