CN112196161B - 一种双层呼吸式节能幕墙 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双层呼吸式节能幕墙，其包括相互连接的内墙和外墙、安装于外墙和内墙之间的储水件、以及安装于内墙顶部的开关件，内墙朝向外墙的一侧设置有用于容纳储水件的容纳凹槽，内墙顶部沿水平方向设置有用于容纳开关件的滑移槽，开关件包括吸水膨胀部和定形部，吸水膨胀部固定连接于滑移槽背离外墙的一侧，滑移槽的底部和顶部分别通过进水通孔连通容纳凹槽和外界，定形部上设置有开关通孔，吸水膨胀部吸水推动定形部以对齐开关通孔和进水通孔，吸水膨胀部失水拉动定形部以错开开关通孔和进水通孔，外墙上设置有若干进风通孔，外墙的底部设置有若干出风通孔。本申请具有隔绝房屋外部的热量并对室内降温的效果。

Description

一种双层呼吸式节能幕墙

技术领域

本申请涉及建筑幕墙的领域，尤其是涉及一种双层呼吸式节能幕墙。

背景技术

随着经济的飞速发展以及人们审美观念的不断攀升，人们开始大量在建筑上使用幕墙结构。幕墙是利用各种轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，它安装在主结构的外围，外形美观而又安全。

在热带地区的部分地区，常年高温多雨。在相关技术中，幕墙对阳光进行遮挡，并使得升温的幕墙板与墙体形成间隙以降低热量的传递，从而缓解室内温度的升高。

针对上述中的相关技术，发明人认为，尽管这种幕墙具有一定的隔热效果，但是在现实使用过程中，尽管升温速度减缓，但是如果不使用空调调节，则室内温度依然会不断上升。

发明内容

为了隔绝房屋外部的热量并对室内降温，本申请提供一种双层呼吸式节能幕墙。

本申请提供的一种双层呼吸式节能幕墙，采用如下的技术方案：

一种双层呼吸式节能幕墙，包括用于竖向安装在墙体上的内墙、可拆卸连接于内墙的外墙、安装于外墙和内墙之间的储水件、以及安装于内墙顶部的开关件，所述内墙朝向外墙的一侧设置有用于容纳储水件的容纳凹槽，所述内墙顶部沿水平方向设置有用于容纳开关件的滑移槽，所述开关件包括吸水膨胀部和定形部，所述吸水膨胀部固定连接于滑移槽背离外墙的一侧，所述滑移槽的底部和顶部分别通过进水通孔连通容纳凹槽和外界，所述定形部上设置有开关通孔，所述吸水膨胀部吸水推动定形部以对齐开关通孔和进水通孔，所述吸水膨胀部失水拉动定形部以错开开关通孔和进水通孔，所述外墙上设置有若干进风通孔，所述进风通孔将外墙和内墙之间的间隙与外界相连通，所述外墙的底部设置有若干出风通孔。

通过采用上述技术方案，外墙用于遮挡外部的风吹日晒，以防止墙体快速升温。在下雨天时，吸水膨胀部吸水膨胀，推动定形部以对位进水通孔和开关通孔，从而使得储水件与外部相连通，雨水通过进水通孔和开关通孔流入储水件中，以进行雨水的积蓄。在放晴后，内墙的顶部受到太阳的照射，且外部的环境温度较高，使得吸水膨胀部失水收缩，定形部朝向内墙滑动以使得进水通孔和开关通孔错开，阻止储水件的水分向上蒸腾导致的过快失水。

水具有较大的比热容，储水件在吸满水后，能够良好地阻止外界环境朝向墙体传热。此外，外界的风穿入进风通孔，在内腔和外墙之间的间隙流动，并从出风通孔流出时，不仅能够加速内墙和外墙的散热，同时还降低内墙和外墙之间间隙内的湿度，从而加速储水件水分的蒸发，水蒸发吸热，从而实现了墙体的降温，室内能够保持适宜的温度而无需开空调，具有节能环保的效果。

优选的，还包括安装于储水件朝向外墙一侧的柔性件和安装于柔性件朝向外墙一侧的弹性片，所述弹性片与外墙配合形成通风间隙；所述弹性片朝向外墙的一侧在竖向上设置有若干排横向托持件和安装于横向托持件上的导水芯线，所述柔性件内穿设有若干供水通孔，所述导水芯线穿过弹性片和供水通孔以与储水件连接。

通过采用上述技术方案，柔性件连接弹性片和储水件，对导水芯线起到一定的支撑固定作用。导水芯线从储水件中吸水并使得位于横向托持件内的部分保持一定湿度，当风穿过通风间隙时，将会加速导水芯线的蒸发，从而降低幕墙的温度，减缓外界热量穿入室内。如果直接将储水件暴露在气流中，由于外界温度较高，储水件将会蒸发失水，从而使得储水件的隔热效果下降。相比之下，使用导水芯线进行水分的传递，能够延缓储水件的失水，使得储水件内的水量能够更为长效地使用，以支撑到下一次降雨以补充水分。

优选的，所述弹性片中部与柔性件固定连接，所述外墙上设置有穿过弹性片上部与柔性件之间间隙的支撑杆，所述弹性片朝向柔性件的侧面抵接于支撑杆，所述弹性片的顶端铰接于定形部，所述弹性片的底端活动连接于内墙的底端，所述开关件失水拉动弹性片以弯曲弹性片呈弧形，所述开关件吸水推动弹性片以使弹性片恢复为平板。

通过采用上述技术方案，当外界晴朗时，吸水膨胀部失水，拉动定形部朝向内墙滑移，由于支撑杆抵接于弹性片朝向柔性件的侧面，且弹性片的底端活动连接于内墙的底端，因此相当于一个杠杆，弹性片将以支撑杆为支点被开关件拉动而弯曲为弧形。弧形的弹性片使得通风间隙呈现中间细两端宽的形状，当风从进风通孔进入通风间隙中流动时，通风间隙的中部风速高，两端风速低，从而加速了导水芯线的水分蒸发，达到了更好的降温效果。

当外界降雨时，吸水膨胀部将吸水膨胀，推动定形部背离内墙滑移，以使得弹性片发生舒张变直。此时雨水在流经弹性片时，将会被横向托持件截流，从而使得雨水经过导水芯线向储水件反向补水。在发生短促的强降雨时，该补水方式将更为重要，因为上部进水通孔的流量有限，储水件的吸水速度较慢，落在内墙顶部的大部分降雨将无法进入进水通孔。因此，面积较大的弹性片将会从多处截流雨水对储水件进行补水，从而使得该幕墙更适应于热带高温多雨的天气。

此外，如果弹性片一直保持弧形，在降雨时雨水沿弹性片的顶部向下流动，在经过弹性片最靠近外墙的位置后，再受到横向托持件的阻隔时，将会发生竖直下落，从而使得弹性片下部的导水芯线无法对储水件进行补水。而平板状的弹性片将会使得雨水均匀地进入弹性片各处的横向托持件，从而提高补水效率。

优选的，所述进风通孔在外墙外侧面朝向内侧面的方向上向下倾斜。

通过采用上述技术方案，当风进入通风间隙时，风向将是朝向出风通孔流动的，减少了紊流的产生，提高了风的运动效率。此外，在发生降雨时，落在外墙上的雨水可以透过进风通孔斜向下落在弹性片上，提高补水效率。

优选的，所述储水件为海绵块，所述柔性件为气囊，所述气囊朝向储水件的侧面贴合于海绵块，所述气囊朝向储水件的侧面底端和两侧分别固定连接于内墙，所述气囊与容纳凹槽配合形成用于防止储水件向外漏水的储水腔。

通过采用上述技术方案，气囊具有较好的形变能力，同时对海绵块进行限位，避免海绵块发生形变和底部向外渗水。

优选的，所述外墙和内墙的顶部设置有导水块，所述导水块在朝向进水通孔的方向上向下倾斜直至连于进水通孔的边缘。

通过采用上述技术方案，导水块用于在将于在降雨时将下落的雨水导入进水通孔，提高储水件的补水效率，提高储水件在短暂的弱降雨中的补水量。

优选的，所述横向托持件为L形槽。

通过采用上述技术方案，L型槽能够较好地承接沿弹性片流下的雨水，并在槽内保持一定的水深以浸润导水芯线，从而加速导水芯线将水分传递给储水件。

优选的，所述吸水膨胀部为吸水膨胀止水条，所述定形部为金属板。

通过采用上述技术方案，吸水膨胀止水条在吸水时具有较强的形变能力，且吸水后硬度大，能够对定形部产生足够的推力，在失水时收缩也能产生较强的拉力。金属板机械强度高，能够与弹性片进行良好的铰接，以提高幕墙的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.适用于高温多雨的地区，能够实现对墙体的隔热和降温，使得室内能够保持适宜的温度而无需开空调，具有节能环保的效果。

2.能够利用降雨自动对储水件补充水分，无须外接水源，十分方便。

3.整体结构简单，易于安装和维护。

附图说明

图1是本申请实施例中一种双层呼吸式节能幕墙在晴朗天气的整体示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是开关件的结构示意图。

图4是本申请实施例中一种双层呼吸式节能幕墙在降雨天气的整体示意图。

附图标记说明：

1、内墙；11、容纳凹槽；12、滑移槽；13、进水通孔；14、凸檐；

2、外墙；21、进风通孔；22、出风通孔；23、通风间隙；24、支撑杆；

3、储水件；

4、开关件；41、吸水膨胀部；42、定形部；43、开关通孔；

5、柔性件；51、供水通孔；

6、弹性片；61、横向托持件；62、导水芯线；

7、导水块。

具体实施方式

以下结合附图1-4，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种双层呼吸式节能幕墙。参照图1，双层呼吸式节能幕墙包括竖向安装在墙体上的内墙1、以及可拆卸连接于内墙1的外墙2，内墙1通常通过螺栓和各种角件安装于墙体上。内墙1的四周设置有朝向外墙2的凸檐14，外墙2栓接于这些凸檐14上，并与内墙1配合围成空腔。

参照图1和图2，在内墙1和外墙2的空腔内设置有储水件3，储水件3为物理吸水能力强的物体，在本实施例中为储水件3为方块状的海绵块。内墙1朝向外墙2的一侧设置与储水件3大小相适配的容纳凹槽11，容纳凹槽11的开口朝向外墙2。储水件3朝向外墙2一侧安装有柔性件5，柔性件5为容易发生变形且具有一定支撑能力的物体，在本实施例中，柔性件5为气囊，气囊的内部充有一定气体以使气囊不干瘪而又不膨胀张紧。气囊朝向储水件3的侧面贴合于海绵块，气囊朝向储水件3的侧面底端固定连接于内墙1的底部凸檐14，气囊朝向储水件3的侧面的左右两端分别固定连接于内墙1的两侧凸檐14。气囊与容纳凹槽11配合形成用于防止储水件3向外漏水的储水腔，由于重力作用，海绵块内的水含量将会呈现为下高上低，气囊的存在可以阻止海绵块底部水量过饱和而漏出。

参照图2，位于内墙1顶部的凸檐14的内部沿水平方向设置有滑移槽12，滑移槽12朝向外墙2的一侧连通于外墙2与内墙1形成的空腔，滑移槽12的底部和顶部分别通过进水通孔13连通容纳凹槽11和外界。参照图2和图3，滑移槽12的内部安装有开关件4，开关件4由吸水膨胀部41和定形部42组成，吸水膨胀部41固定连接于滑移槽12背离外墙2的一侧，定形部42固定连接于吸水膨胀部41靠近外墙2的一侧，并与滑移槽12滑移连接。定形部42为硬度较大且不易形变的材料制成，吸水膨胀部41为吸水膨胀失水收缩且膨胀状态和收缩状态均具有较高机械强度的材料，在本实施例中，定形部42为金属板，吸水膨胀部41为吸水膨胀止水条。定形部42上开设有开关通孔43，开关通孔43的形状与进水通孔13的形状相适配。吸水膨胀部41吸水推动定形部42朝向外墙2移动，以对齐开关通孔43和进水通孔13，吸水膨胀部41失水拉动定形部42远离外墙2，以错开开关通孔43和进水通孔13。

参照图2，外墙2和内墙1凸檐14的顶部均设置有导水块7，导水块7在朝向进水通孔13的方向上向下倾斜直至连于进水通孔13的边缘。导水块7用于在降雨时将下落的雨水导入进水通孔13，提高储水件3的补水效率，提高储水件3在短暂的弱降雨中的补水量。

参照图1和图2，柔性件5朝向外墙2一侧安装有弹性片6，弹性片6的顶端铰接于定形部42，中部与柔性件5固定连接，底端与内墙1的底端活动连接。外墙2上设置有穿过弹性片6上部与柔性件5之间间隙的支撑杆24，支撑杆24水平设置且两端固定连接于外墙2的内侧，弹性片6朝向柔性件5的侧面抵接于支撑杆24。参照图1和图2，由于支撑杆24抵接于弹性片6朝向柔性件5的侧面，且弹性片6的底端活动连接于内墙1的底端，因此相当于一个杠杆，在开关件4失水时，弹性片6将以支撑杆24为支点被开关件4拉动而弯曲为弧形，弹性片6的底端从内墙1的底端缩入内墙1和外墙2形成的空腔内。参照图4，在开关件4吸水时，开关件4推动弹性片6，弹性片6在内部弹力的作用下恢复为平板，弹性片6的底端从内墙1和外墙2形成的空腔伸出。

参照图1和图2，外墙2上设置有若干进风通孔21，在本实施例中，进风通孔21在外墙2外侧面朝向内侧面的方向上向下倾斜。弹性片6与外墙2配合形成通风间隙23，外墙2的底部设置有若干将通风间隙23连通于外界的出风通孔22，进风通孔21将通风间隙23与外界相连通，当风吹在外墙2上时，气流将沿着“进风通孔21→通风间隙23→出风通孔22”的顺序进行流动。

弹性片6朝向外墙2的一侧在竖向上设置有若干排横向托持件61和安装于横向托持件61上的导水芯线62，在本实施例中，横向托持件61为L形槽，L型槽与弹性片6配合形成朝上的开口，导水芯线62安装于L型槽内。柔性件5内穿设有若干供水通孔51，导水芯线62穿过弹性片6和供水通孔51以与储水件3连接，从而不断地从储水件3内吸水。

本申请实施例一种双层呼吸式节能幕墙的实施原理为：

当外界晴朗时，吸水膨胀部41失水，拉动定形部42朝向内墙1滑移，使得开关通孔43与进水通孔13错开，储水件3无法经由进水通孔13向外蒸发，从而阻止了水分的自然蒸发，避免储水件3水分流失过快。由于支撑杆24抵接于弹性片6朝向柔性件5的侧面，且弹性片6的底端活动连接于内墙1的底端，因此相当于一个杠杆，弹性片6将以支撑杆24为支点被开关件4拉动而弯曲为弧形。弧形的弹性片6使得通风间隙23呈现中间细两端宽的形状，当风从进风通孔21进入通风间隙23中流动时，通风间隙23的中部风速高，两端风速低，从而加速了导水芯线62的水分蒸发，达到了更好的降温效果。

当外界降雨时，吸水膨胀部41将吸水膨胀，推动定形部42朝向外墙2滑移，使得开关通孔43和进水通孔13相对位，雨水下落时，导水块7将收集落在幕墙顶部的雨水并导入进水通孔13，从而补充储水件3内的水分。同时，由于定形部42朝向外墙2滑移，弹性片6在自身弹性作用下发生舒张变直。此时雨水一方面从幕墙的顶部流到弹性片6上，另一方面还从倾斜的进风通孔21落在弹性片6上，雨水在流经弹性片6时，将会被弹性片6上的横向托持件61层层截流，雨水填充在L型的横向托持件61内并浸没导水芯线62，从而使得雨水经过导水芯线62向储水件3反向补水。在发生短促的强降雨时，该补水方式将更为重要，因为上部进水通孔13的流量有限，储水件3的吸水速度较慢，落在内墙1顶部的大部分降雨将无法进入进水通孔13。因此，面积较大的弹性片6将会从多处截流雨水对储水件3进行补水，从而使得该幕墙更适应于高温多雨的天气。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，包括用于竖向安装在墙体上的内墙(1)、可拆卸连接于内墙(1)的外墙(2)、安装于外墙(2)和内墙(1)之间的储水件(3)、以及安装于内墙(1)顶部的开关件(4)，所述内墙(1)朝向外墙(2)的一侧设置有用于容纳储水件(3)的容纳凹槽(11)，所述内墙(1)顶部沿水平方向设置有用于容纳开关件(4)的滑移槽(12)，所述开关件(4)包括吸水膨胀部(41)和定形部(42)，所述吸水膨胀部(41)固定连接于滑移槽(12)背离外墙(2)的一侧，所述滑移槽(12)的底部和顶部分别通过进水通孔(13)连通容纳凹槽(11)和外界，所述定形部(42)上设置有开关通孔(43)，所述吸水膨胀部(41)吸水推动定形部(42)以对齐开关通孔(43)和进水通孔(13)，所述吸水膨胀部(41)失水拉动定形部(42)以错开开关通孔(43)和进水通孔(13)，所述外墙(2)上设置有若干进风通孔(21)，所述进风通孔(21)将外墙(2)和内墙(1)之间的间隙与外界相连通，所述外墙(2)的底部设置有若干出风通孔(22)；

还包括安装于储水件(3)朝向外墙(2)一侧的柔性件(5)和安装于柔性件(5)朝向外墙(2)一侧的弹性片(6)，所述弹性片(6)与外墙(2)配合形成通风间隙(23)；所述弹性片(6)朝向外墙(2)的一侧在竖向上设置有若干排横向托持件(61)和安装于横向托持件(61)上的导水芯线(62)，所述柔性件(5)内穿设有若干供水通孔(51)，所述导水芯线(62)穿过弹性片(6)和供水通孔(51)以与储水件(3)连接。

2.根据权利要求1所述的双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，所述弹性片(6)中部与柔性件(5)固定连接，所述外墙(2)上设置有穿过弹性片(6)上部与柔性件(5)之间间隙的支撑杆(24)，所述弹性片(6)朝向柔性件(5)的侧面抵接于支撑杆(24)，所述弹性片(6)的顶端铰接于定形部(42)，所述弹性片(6)的底端活动连接于内墙(1)的底端，所述开关件(4)失水拉动弹性片(6)以弯曲弹性片(6)呈弧形，所述开关件(4)吸水推动弹性片(6)以使弹性片(6)恢复为平板。

3.根据权利要求2所述的双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，所述进风通孔(21)在外墙(2)外侧面朝向内侧面的方向上向下倾斜。

4.根据权利要求3所述的双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，所述储水件(3)为海绵块，所述柔性件(5)为气囊，所述气囊朝向储水件(3)的侧面贴合于海绵块，所述气囊朝向储水件(3)的侧面底端和两侧分别固定连接于内墙(1)，所述气囊与容纳凹槽(11)配合形成用于防止储水件(3)向外漏水的储水腔。

5.根据权利要求4所述的双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，所述外墙(2)和内墙(1)的顶部设置有导水块(7)，所述导水块(7)在朝向进水通孔(13)的方向上向下倾斜直至连于进水通孔(13)的边缘。

6.根据权利要求5所述的双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，所述横向托持件(61)为L形槽。

7.根据权利要求6所述的双层呼吸式节能幕墙，其特征在于，所述吸水膨胀部(41)为吸水膨胀止水条，所述定形部(42)为金属板。

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