CN113490780B - 用于屋顶通风的固定件 - Google Patents

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Abstract

在此描述了一种用于屋顶中的开口的通风设备。用于屋顶中的开口的通风设备可以包括结构框架、转接器、安装座、铰链和闩锁。转接器可包括框架转接器段、从框架转接器段内表面的一部分向内延伸的唇缘以及从唇缘向上延伸的突出部。框架转接器段可以被配置成围绕结构框架的外表面装配，而安装座可以被配置成围绕突出部的外表面装配。闩锁可被配置成当装置检测到建筑物内存在烟雾时接收来自装置的信号，以使得闩锁从闩锁关闭位置切换到闩锁打开位置。

Description

用于屋顶通风的固定件
交叉引用和优先权
本申请要求于2019年2月26日提交的美国临时申请第62/810,562号和于2019年12月16日提交的美国临时申请第62/948,571号的优先权，每一个申请中的教导通过引用以其全部内容合并于此。
背景技术
当建筑物(诸如住宅等)着火时，通常发生伤害和死亡。此类伤害或死亡通常不是由来自火的热量引起的，而是由烟雾吸入的损害性影响引起的，这种损害性影响可能导致迷失方向、意识丧失或甚至死亡。
为了对抗烟雾吸入的损害性影响，消防安全人员在到达火灾现场时通常使用斧头、锯或类似仪器在建筑物的屋顶中制作一个孔或一系列孔。该过程通常称为通风。孔允许烟雾从该建筑物的内部逸出，由此减少烟雾吸入的损害性影响。这可以降低对留在建筑物内的任何住户造成严重伤害或死亡的风险，并且还可以允许消防安全人员以降低的烟雾吸入风险来对抗火灾。
许多建筑物(特别是住宅)配备有一个或更多个天窗以允许自然光进入该建筑物的内部。这些天窗具有各种各样的形状和尺寸，并且通常不包括可以打开天窗的机构。
已经进行了许多尝试来将天窗用作影响建筑物屋顶中的开口(即，孔)的器件，以便在火灾的情况下允许烟雾逸出。在美国专利第3,735,530号(在下文中为“‘530专利”)中描述了一种早期尝试，该专利公开了“用于打开天窗的装置，特别地用于在火灾的情况下自动打开天窗的装置。”
‘530专利依赖于“可熔保持装置”，该可熔保持装置将叶片接合保持至天窗框架的壳体。可熔保持装置需要熔化，以便允许弹簧行动以产生启动脉冲，该启动脉冲使叶片摆动到打开位置。该可熔连接需要一定量的热量来熔化。在一些情况下，热量可能太大以至于仅在火到达天窗固定件之后发生，在这时，危险水平的烟雾可能已经积聚在建筑物的内部中。在其他情况下，热量可能小到由于在一天的正常过程中建筑物内部在天窗处或天窗附近积聚热量而产生，从而导致天窗在不存在烟雾或火灾时不必要地打开。
美国专利公开第2007/0271848A1号(在下文中为“‘848公开”)公开了利用天窗作为用于实现建筑物屋顶中的开口(即，孔)的器件的另一尝试，以便在火灾的情况下允许烟雾逸出。‘848公开公开了“用于包括窗口或天窗的建筑物的可操作的开窗操作系统，该可操作的开窗操作系统具有框架、可操作的窗框并且呈现抵抗窗框的打开和关闭的阻力。”
‘848公开依赖于通过电路连接的一系列复杂的机动化操作符、传感器和处理器，以便打开和关闭天窗或窗口。实际上，这些部件可能由于火的热量而熔化或变形，由此使得打开机构在最需要时无法操作。此外，复杂的电路可能被火灾损坏，这也可能使得打开机构无法操作。
虽然天窗可以用于使住宅建筑物通风，但天窗不是可以用于通风的唯一装置。实际上，建筑物屋顶中的任何开口都可以用于通风。此外，诸如商业建筑物、工业建筑物等其他建筑物以及甚至诸如小船、轮船和旅游车等车辆可以包括通风设备。
因此，需要一种改进的通风设备，该通风设备在检测到建筑物或车辆内的烟雾时自动打开。
发明内容
公开了一种用于屋顶中的开口的通风设备。通风设备可以包括转接器、安装座、至少一个扭转弹簧、铰链、闩锁、电闩锁致动器和装置。
转接器可以包括框架转接器段、唇缘和突出部。框架转接器段可以具有至少三个框架转接器段构件，至少三个框架转接器段构件限定具有框架转接器段内表面和框架转接器段外表面的框架转接器段周边。唇缘可从框架转接器段内表面的位于每个框架转接器段构件的顶部边缘处的一部分向内延伸。突出部可以从唇缘向上延伸。突出部可以具有至少三个突出部构件，至少三个突出部构件限定具有突出部内表面和突出部外表面的突出部周边。
安装座可以包括至少三个安装座构件，至少三个安装座构件限定具有安装座内表面和安装座外表面的安装座周边。
闩锁可以具有闩锁打开位置和闩锁关闭位置。电闩锁致动器可电连接至电池。装置还可电连接至电池。
框架转接器段内表面可以被配置成围绕附接至屋顶上的结构框架的外表面装配。安装座内表面可以被配置成围绕突出部外表面装配。铰链可以沿着至少三个安装座构件中的第一安装座构件将转接器连接至安装座。扭转弹簧可以沿着至少三个安装座构件中的第一安装座构件将转接器连接至安装座。闩锁可以沿着至少三个安装座构件中的第二安装座构件将转接器连接至安装座。电闩锁致动器可机械地连接至闩锁。电闩锁致动器可被配置为接收来自装置的信号，该信号可使电闩锁致动器机械地作用于闩锁以将闩锁从闩锁关闭位置切换到闩锁打开位置。
该装置可以是来自烟雾检测器的传感器单元。在一些实施例中，传感器单元可以是离子传感器单元。在其他实施例中，传感器单元可以是光电传感器单元。在某些实施例中，与连接至电池相反，装置可硬件连接至电网。
在一些实施例中，闩锁可以包括闩锁销和闩锁托架。闩锁托架可具有包括凹部的可枢转的闩锁连杆。闩锁销可连接至选自突出部内表面或安装座内表面中的第一表面。闩锁托架可以连接至第二表面，第二表面与第一表面不相同并且选自突出部内表面或安装座内表面。闩锁销可被配置为当闩锁处于闩锁关闭位置时与闩锁托架的凹部相互作用。在一些实施例中，可枢转的闩锁连杆可包括磁体。
在某些实施例中，每个扭转弹簧可以将沿着突出部构件中的一个突出部构件的突出部外表面的至少一部分连接至沿着安装座构件中的一个安装座构件的安装座内表面的至少一部分。
通风设备可以进一步包括至少一个致动器。当存在时，该至少一个致动器可包括第一致动器，第一致动器在第一致动器第一端处沿着安装座构件中的不是铰链所连接的安装座构件的一个安装座构件连接至安装座内表面，并且第一致动器可以在第一致动器第二端处沿着突出部构件中的与第一致动器第一端所连接的安装座构件相对应的一个突出部构件连接至突出部内表面。当存在至少一个致动器时，该至少一个致动器还可包括第二致动器，第二致动器在第二致动器第一端处沿着安装座构件中的不是铰链所连接的构件并且也不是第一致动器第一端所连接的构件的一个安装座构件连接至安装座内表面，并且第二致动器可以在第二致动器第二端处沿着突出部构件中的与第二致动器第一端所连接的安装座构件相对应的一个突出部构件连接至突出部内表面。在一些实施例中，当使用时，该至少一个致动器可以是气控致动器。
在一些实施例中，通风设备可以包括三个框架转接器段构件、三个突出部构件和三个安装座构件。在其他实施例中，通风设备可以包括四个框架转接器段构件、四个突出部构件和四个安装座构件。在其他实施例中，通风设备可以包括五个框架转接器段构件、五个突出部构件和五个安装座构件。在其他实施例中，通风设备可以包括六个框架转接器段构件、六个突出部构件和六个安装座构件。在其他实施例中，通风设备可以包括八个框架转接器段构件、八个突出部构件和八个安装座构件。
在一些实施例中，安装座可以进一步包括位于安装座周边内的天窗玻璃。在其他实施例中，通风设备可以进一步包括天窗，该天窗被配置成与安装座周边相接合。
在一些实施例中，通风设备可以进一步包括电连接至装置上的检测按钮。在一些实施例中，通风设备可以进一步包括机械地连接至闩锁的机械闩锁致动器。在一些实施例中，通风设备可以进一步包括取回钩。
在某些实施例中，电池可以是9V电池。在一些实施例中，电闩锁致动器可通过继电器电连接至电池。在一些实施例中，装置可通过继电器电连接至电池。
附图说明
图1是通风设备的一个实施例的分解立体图。
图2是图1的通风设备的实施例的部分分解立体图。
图3是图1的通风设备的实施例的组装后的立体图。
图4是通风设备的一个实施例的分解侧剖视图。
图5是图4的通风设备的实施例的部分分解的侧剖视图。
图6是图4的通风设备的实施例的组装后的侧剖视图。
图7是通风设备的结构框架、转接器以及安装座的一个实施例的立体图。
图8是用于通风设备的致动器的一个实施例的正视图。
图9是用于通风设备的闩锁处于闩锁关闭位置中的一个实施例的正视图。
图10是图9的用于通风设备的闩锁处于闩锁打开位置中的实施例的正视图。
图11是安装在屋顶中的通风设备的实施例的仰视立体图。
图12是安装在屋顶中的通风设备的实施例的仰视立体图。
图13是转接器处于打开位置中的实施例的正视图，示出了扭转弹簧。
图14是转接器处于关闭位置中的实施例的正视图，示出了扭转弹簧。
图15是通风设备的替代性实施例的分解立体图。
图16是图15的通风设备的替代性实施例的组装后的立体图。
具体实施方式
本文公开了一种用于屋顶中的开口的通风设备。下面参考附图描述通风设备。如本文和权利要求中所描述的，以下附图标记是指附图中指出的以下结构。
10是指通风设备。
20是指天窗。
50是指结构框架。
55是指(结构框架的)外表面。
100是指转接器。
110是指框架转接器段。
111是指第一框架转接器段构件。
112是指第二框架转接器段构件。
113是指第三框架转接器段构件。
114是指第四框架转接器段构件。
116是指框架转接器段内表面。
118是指框架转接器段外表面。
120是指唇缘。
130是指突出部。
131是指第一突出部构件。
132是指第二突出部构件。
133是指第三突出部构件。
134是指第四突出部构件。
136是指突出部内表面。
138是指突出部外表面。
200是指安装座。
210是指第一安装座构件。
220是指第二安装座构件。
230是指第三安装座构件。
240是指第四安装座构件。
250是指安装座内表面。
260是指安装座外表面。
300是指铰链。
310是指(铰链的)第一部分。
320是指(铰链的)第二部分。
400是指闩锁。
410A是指闩锁打开位置。
410B是指闩锁关闭位置。
420是指闩锁销。
430是指闩锁托架。
432是指可枢转的闩锁连杆。
434是指凹部。
440是指闩锁致动器。
450是指闩锁致动器电源。
500是指装置。
510是指继电器。
520是指电池。
600是指致动器。
600A是指第一致动器。
600B是指第二致动器。
610A是指第一致动器第一端。
610B是指第二致动器第一端。
620A是指第一致动器第二端。
620B是指第二致动器第二端。
700A是指第一扭转弹簧。
700B是指第二扭转弹簧。
图1描绘了通风设备(10)的分解立体图。如图1所示，通风设备可以包括结构框架(50)、转接器(100)和安装座(200)。
如图1所示，转接器(100)可以包括框架转接器段(110)、唇缘(120)和突出部(130)。框架转接器段可以包括至少三个框架转接器段构件，至少三个框架转接器段构件彼此连接以限定框架转接器段周边。图1所示的实施例描述了框架转接器段，框架转接器段具有四个框架转接器段构件，即形成正方形或矩形框架转接器段周边的第一框架转接器段构件(111)、第二框架转接器段构件(112)、第三框架转接器段构件(113)和第四框架转接器段构件(114)。然而，普通技术人员将认识到，框架转接器段构件的数量和配置将至少部分地取决于通风设备的期望形状。在一些实施例中，可以存在形成三角形框架转接器段周边的三个框架转接器段构件。在其他实施例中，可以存在形成七边形框架转接器段周边的五个框架转接器段构件。在其他实施例中，可以存在形成六边形框架转接器段周边的六个框架转接器段构件。在其他实施例中，可以存在形成八边形框架转接器段周边的八个框架转接器段构件。
如图1所示，突出部(130)可以包括至少三个突出部构件，至少三个突出部构件彼此连接以限定突出部周边。图1中所示的实施例描绘了具有四个突出部构件的突出部，即形成正方形或矩形突出部周边的第一突出部构件(131)、第二突出部构件(132)、第三突出部构件(133)和第四突出部构件(134)。然而，普通技术人员将认识到，突出部构件的数量和配置将至少部分地取决于通风设备的期望形状。在一些实施例中，可以存在形成三角形突出部周边的三个突出部构件。在其他实施例中，可以存在形成七边形突出部周边的五个突出部构件。在其他实施例中，可以存在形成六边形突出部周边的六个突出部构件。在其他实施例中，可以存在形成八边形突出部周边的八个突出部构件。优选地，突出部构件的数量将等于框架转接器段构件的数量。
转接器(100)可以由任何数量的材料制成，包括钢、铝、钛、塑料和木材。转接器构件的每个部件–即，第一框架转接器段构件(111)、唇缘(120)和第一突出部构件(130)–可由单独的材料片制成，单独材料片通过紧固件、粘合剂、焊接等连接在一起。可替代地，转接器构件的每个部件可以由一个单一材料片制成。
图1还示出了安装座(200)，该安装座(200)可以包括至少三个安装座构件，至少三个安装座构件彼此连接以限定安装座周边。图1所示的实施例描述了具有四个安装座构件的安装座，即形成正方形或矩形安装座周边的第一安装座构件(210)、第二安装座构件(220)、第三安装座构件(230)和第四安装座构件(240)。然而，普通技术人员将认识到，安装座构件的数量和配置将至少部分地取决于通风设备的期望形状。在一些实施例中，可以存在形成三角形安装座周边的三个安装座构件。在其他实施例中，可以存在形成七边形安装座周边的五个安装座构件。在其他实施例中，可以存在形成六边形安装座周边的六个安装座构件。在其他实施例中，可以存在形成八边形安装座周边的八个安装座构件。优选地，安装座构件的数量将等于框架转接器段构件的数量和突出部构件的数量。
安装座(200)可以由任何数量的材料制成，包括钢、铝、钛、塑料和木材。安装座构件的每个部件–即，第一安装座构件(210)、第二安装座构件(220)、第三安装座构件(230)和第四安装座构件(240)–可由单独的材料片制成，单独的材料片通过紧固件、粘合剂、焊接等接合在一起。可替代地，该安装座的每个部件可以由一个单一材料片制成。
图1还示出了结构框架(50)，该结构框架(50)可以包括至少三个结构框架构件，至少三个结构框架构件彼此连接以限定结构框架周边。图1所示的实施例描述了具有四个结构框架构件的结构框架。然而，普通技术人员将认识到，框架构件的数量和配置将至少部分地取决于通风设备的期望形状。在一些实施例中，可以存在形成三角形结构框架周边的三个结构框架构件。在其他实施例中，可以存在形成七边形结构框架周边的五个结构框架构件。在其他实施例中，可以存在形成六边形结构框架周边的六个结构框架构件。在其他实施例中，可以存在形成八边形结构框架周边的八个结构框架构件。优选地，结构框架构件的数量将等于安装座构件的数量、框架转接器段构件的数量和突出部构件的数量。
图1还示出了用于连接各个部件的硬件。如图1所示，该硬件可包括铰链(300)，铰链(300)可将转接器(100)连接至安装座(200)。在一些实施例中，诸如在图1中所示的实施例中，铰链可以是弹簧加载的铰链，该弹簧加载的铰链提供旋转力，在如本文所述的打开闩锁时该旋转力允许天窗安装座枢转以远离转接器。图1中还示出了两个致动器(600A和600B)。每个致动器具有可连接至安装座内表面的致动器第一端(610A和610B)和可连接至转接器内表面的致动器第二端(620A和620B)。在如本文所述的打开闩锁时，这些致动器(其被认为是可选的)可以提供用于使安装座枢转以远离转接器的力的一部分或全部。普通技术人员将认识到，致动器是可选的，并且不需要这两个致动器。可以存在实施例，其中仅存在第一致动器、仅存在第二致动器、存在第一致动器和第二致动器两者、或不存在致动器。
图1还示出了用于检测烟雾并且然后打开通风设备的装备。该装备可包括用于检测烟雾的装置(500)、继电器(510)、闩锁致动器(440)和闩锁致动器电源(450)。该装备还可以包括成对的扭转弹簧(第一扭转弹簧(700A)和第二扭转弹簧(700B))。虽然图1示出附接到转接器(100)的装备，但是装备的各种部件可附接到包括结构框架(50)和/或安装座(200)的其他元件。
装置(500)可被配置为向闩锁致动器电源(450)发送信号，闩锁致动器电源(450)通过将闩锁从闩锁关闭位置(如图9所示的410B)切换到闩锁打开位置(如图10所示的410A)来激活闩锁致动器(440)以打开闩锁(300)。普通技术人员将认识到，为了从闩锁关闭位置切换到闩锁打开位置，闩锁致动器应电连接至闩锁致动器电源，闩锁致动器电源应电连接至装置。在一些实施例中，从装置发送到闩锁致动器电源的信号可以经过继电器(510)。
装置(500)可以是来自常见的家用烟雾检测器的传感器单元，该传感器单元可以由电池(520)(诸如9伏电池)供电或可以被硬连线至电网。传感器单元可以是离子传感器单元或光电传感器单元。当装置检测到建筑物内部中的烟雾时，它可以将来自装置的信号发送到闩锁致动器电源(450)，使得闩锁致动器(440)机械地作用在闩锁上以将闩锁从闩锁关闭位置切换到闩锁打开位置。当闩锁切换到闩锁打开位置时，可以通过由弹簧加载的铰链(300)、致动器(600)和/或扭转弹簧(700)中的任何个体或组合提供的打开力作用在天窗安装座上，这可以打开天窗，从而允许烟雾在火灾的早期阶段离开建筑物或车辆，而不需要消防安全人员在建筑物或车辆的顶部中切割孔。在一些实施例中，该装置可包括电连接至该装置的检测按钮，当操作者按压时，该检测按钮将发出指示该装置正在运行的信号(诸如闪光或听得见的噪声)。
闩锁致动器电源(450)可以是电池(520)。一种优选的电池是常用的9伏电池。在可替代的实施例中，闩锁致动器电源可以是电网，其中闩锁致动器(440)硬连线至电网。
闩锁致动器(440)可以是包括杆的电致动器，该杆在一端处附接至位于气缸内的活塞，并且在相对端处附接至闩锁(400)的可枢转的闩锁连杆(432)。当闩锁致动器电源接收来自装置(500)的信号时，闩锁致动器电源激活闩锁致动器以将活塞从气缸的一端朝向气缸的相对端移动，从而将杆伸出气缸并且使可枢转的闩锁连杆枢转直到闩锁连杆到达闩锁打开位置(410A)。一个优选的闩锁致动器是电动螺杆致动器，该电动螺杆致动器通过将杆拧入和拧出电驱动马达来延伸和缩回，以便使可枢转的闩锁连杆在闩锁打开位置和闩锁关闭位置之间枢转。
图1还示出了包括至少一个扭转弹簧(700)的转接器(100)的实施例。在一些实施例中，至少一个扭转弹簧可以包括被称为第一扭转弹簧(700A)和第二扭转弹簧(700B)的至少两个扭转弹簧。优选地，扭转弹簧将位于唇缘或突出部的与框架转接器段构件相对应的部分上，该框架转接器段构件是与铰链连接的框架转接器段构件相同的框架转接器段构件。当存在时–在图13和图14中更详细示出的扭转弹簧可以用于帮助打开通风设备。当打开闩锁时–诸如通过装置(500)等检测烟雾并向闩锁致动器电源(450)发送信号以推进闩锁致动器(440)将闩锁(400)从闩锁关闭位置(410B)切换到闩锁打开位置(410A)–扭转弹簧可以向安装座施加向上的压力，这开始使安装座枢转远离转接器的过程。
图2描绘了布置在结构框架(50)上的转接器(100)。如图2所示，转接器可被配置成围绕结构框架装配。这可通过将框架转接器段构造成具有与结构框架相同的周边形状来实现，其中每个框架转接器段构件的长度尺寸大于相应的结构框架构件的长度尺寸。例如，如果结构框架具有标准正方形周边，其中每个结构框架构件具有两(2)英尺的长度，则框架转接器段也应具有标准正方形周边，其中每个框架转接器段构件具有大于两(2)英尺的长度。优选地，框架转接器段构件的长度将仅比对应的结构框架构件的长度稍长。在本文中，稍长意味着框架转接器段构件的长度尺寸选自：比对应的结构框架构件长度尺寸大于不超过4英寸、比对应的结构框架构件长度尺寸大于不超过3英寸、比对应的结构框架构件长度尺寸大于不超过2英寸、比对应的结构框架构件长度尺寸大于不超过1英寸以及比对应的结构框架构件长度尺寸大于不超过0.5英寸。
在一些实施例中，将转接器(100)布置到结构框架(50)上，可以包括用于将转接器固定到结构框架的紧固件机构(未示出)。紧固件机构可选自多个螺钉、多个螺栓、多个闩锁以及它们的组合。在一些实施例中，可以在转接器和结构框架之间布置粘合剂层和/或硅层，以进一步帮助将转接器紧固到结构框架，和/或在转接器和结构框架之间提供气密封。
图2还描绘了布置在转接器(100)上的安装座(200)。如图2所示，安装座可配置成围绕转接器的突出部装配。这可以通过将安装座构造成具有与突出部相同的周边形状来实现，其中每个安装座构件的长度尺寸大于对应的突出部构件的长度尺寸。例如，在每个突出部构件具有两(2)英尺的长度的标准正方形周边中，安装座将具有标准正方形周边，其中每个安装座构件具有大于两(2)英尺的长度。优选地，安装座构件将具有仅比对应的突出部构件稍长的长度。在本文中，稍长意味着安装座构件的长度尺寸选自：比对应的突出部构件长度尺寸大于不超过4英寸、比对应的突出部构件长度尺寸大于不超过3英寸、比对应的突出部构件长度尺寸大于不超过2英寸、比对应的突出部构件长度尺寸大于不超过1英寸以及比对应的突出部构件长度尺寸大于不超过0.5英寸。在一些实施例中，在突出部构件中的一个或更多个突出部构件和对应的安装座构件中的一个或多个安装座构件之间可以存在泡沫层或防风雨层，以减少进入和/或离开建筑物的空气流动。优选地，在每个突出部构件与其对应的安装座构件之间可以存在泡沫层或防风雨层。
图3描绘了一个实施例，其中天窗(20)-其被认为是可选的并且优选地仅在改型应用中使用–被布置在安装座(200)上。如图3所示，当使用时，天窗可被配置成围绕安装座装配。这可以通过将天窗构造为具有与安装座相同的周边形状来实现，其中每个天窗构件的长度尺寸大于对应的安装座的长度尺寸。例如，如果天窗具有标准正方形周边，其中每个安装座构件具有两(2)英尺的长度，则天窗也应当具有标准正方形周边，其中每个天窗构件具有大于两(2)英尺的长度。优选地，天窗构件将具有仅比对应的安装座构件稍长的长度。在本文中，稍长意味着天窗构件的长度尺寸选自：比对应的安装座构件长度尺寸大于不超过4英寸、比对应的安装座构件长度尺寸大于不超过3英寸、比对应的安装座构件长度尺寸大于不超过2英寸、比对应的安装座构件长度尺寸大于不超过1英寸以及比对应的安装座构件长度尺寸大于不超过0.5英寸。
在一些实施例中，将天窗(20)布置在安装座(200)上，可以包括用于将天窗紧固到安装座的紧固件机构(未示出)。紧固件机构可选自多个螺钉、多个螺栓、多个闩锁以及它们的组合。在一些实施例中，可以在天窗与安装座之间布置粘合剂层和/或硅层，以进一步帮助将天窗紧固到安装座，并且提供天窗与安装座之间的气密封。
图4描绘了包括结构框架(50)、转接器(100)、安装座(200)和天窗(20)的通风设备(10)。如图4所示，结构框架包括由结构框架构件限定的结构框架外表面(55)。
图4还示出了转接器(100)，该转接器(100)可包括框架转接器段(110)、唇缘(120)和突出部(130)。如图4所示，框架转接器段可以包括框架转接器段构件，该框架转接器段构件可以限定具有框架转接器段内表面(116)和框架转接器段外表面(118)的框架转接器段周边。
如图4所示，唇缘(120)可附接至框架转接器段内表面(116)的沿着每个框架转接器段构件的顶部边缘定位的部分并从该部分向内延伸。然后突出部(130)可以附接到唇缘上并且从唇缘向上延伸。如图4所示，突出部可包括突出部构件，该突出部构件可以限定具有突出部内表面(136)和突出部外表面(138)的突出部周边。
图4还示出了安装座(200)。如图4所示，安装座可以包括安装座构件，该安装座构件可以限定具有安装座内表面(250)和安装座外表面(260)的安装座周边。
图5描绘了布置在结构框架(50)上的转接器(100)和布置在转接器上的安装座(200)。如图5所示，框架转接器段内表面(116)可以被配置成围绕结构框架外表面(55)装配。类似地，安装座内表面(250)可以被配置成围绕突出部外表面(138)装配。
图6描绘了布置在安装座(200)上的(可选的)天窗(20)。如图6所示，天窗的内表面可以被配置成围绕安装座外表面(260)装配。
图7描绘了可以将转接器(100)连接至安装座(200)的铰链(300)。如图7所示，铰链的第一部分(310)可以沿着框架转接器段之一连接至框架转接器段、且连接在框架转接器段外表面上。虽然图7所示的实施例示出了连接至第一框架转接器段构件的铰链的第一部分，但普通技术人员将认识到，铰链的第一部分可连接至任一个框架转接器段构件。铰链的第二部分(320)可以沿着安装座构件之一连接至安装座、且连接在安装座外表面上。虽然图7中所示的实施例示出了连接至第一安装座构件(210)的铰链的第二部分，但普通技术人员将认识到，铰链的第二部分可连接至任一个安装座构件。铰链优选地仅连接至一个框架转接器段构件和一个安装座构件。铰链可以连接至框架转接器段构件的内表面和安装座构件的内表面，或者连接至框架转接器段构件的外表面和安装座构件的外表面。
铰链的类型不被认为是重要的，并且可以选自本领域中已知的任何数量的铰链类型以及仍有待发明的那些铰链。铰链可以是连续的铰链或非连续的铰链。连续的铰链跨越框架转接器段构件之一和安装座构件之一的整个长度(如图7所示)，而非连续的铰链不跨越框架转接器段构件之一和安装座构件之一的整个长度。在这个意义上，可以认为非连续的铰链沿着框架转接器段构件之一和安装座构件之一的长度分布。在一些实施例中，可存在沿着框架转接器段构件之一和安装座构件之一的长度分布的非连续种类的至少两个、至少三个或至少四个铰链。非连续铰链的示例包括但不限于双折叠铰链、对接铰链、箱形铰链、旗形铰链、门形铰链、偏置铰链、覆盖铰链和滑动接头铰链。
优选地，铰链的类型(连续的或非连续的)将是弹簧加载的种类。弹簧加载的铰链是优选的，因为它提供打开力，当闩锁(400)从闩锁关闭位置(如图9所示的410B)移动到闩锁打开位置(如图10所示的410A)时，该打开力可以施加到天窗安装座。
图8描绘了另一个实施例，其中通风设备包括至少一个致动器(600)。至少一个致动器(600)可以包括单个致动器(已知为如图1所示的第一致动器(600A))或双致动器(已知为如图1所示的第一致动器和第二致动器(600B))。当使用时，每个致动器可以具有致动器第一端(610)和致动器第二端(620)。致动器第一端可沿着安装座构件之一连接至安装座内表面。优选地，致动器第一端所连接的安装座构件不是铰链所连接的安装座构件。类似地，致动器第二端可沿着突出部构件之一连接至突出部内表面，该突出部构件可与致动器第一端所连接的安装座构件相对应。
当使用时，第二致动器可具有第二致动器第一端和第二致动器第二端。第二致动器第一端可沿着安装座构件之一连接至安装座内表面。优选地，第二致动器第一端所连接的安装座构件不是铰链所连接的安装座构件，并且也不是第一致动器第一端所连接的构件。类似地，第二致动器第二端可沿着突出部构件之一连接至突出部内表面，该突出部构件可与第二致动器第一端所连接的安装座构件相对应。
当使用时，致动器可以是任何数量的种类。优选的致动器是气控致动器。一种此类的充有气控致动器是可从美国南卡罗来纳州马里昂工业公司AVM(AVM,Industries ofMarion,South Carolina,U.S.A.)购得的Strong
Figure BDA0003231522550000141
Part No.4418。
图9和图10描绘了闩锁(400)，该闩锁(400)可以允许安装座牢固地关闭，其中图9示出了闩锁处于闩锁关闭位置(410B)并且图10示出了闩锁处于闩锁打开位置(410A)。虽然图9和图10示出闩锁的一个实施例，但是可以利用现有技术中存在的任意数量的闩锁以及仍待发明的闩锁。
图9和图10中所示的闩锁(400)可包括闩锁销(420)和闩锁托架(430)。闩锁托架可具有包括凹部(434)的可枢转的闩锁连杆(432)。如图所示，闩锁销可连接至第一表面，该第一表面可选自突出部内表面或安装座内表面。然后，闩锁托架可以连接至第二表面，第二表面不同于第一表面，并且第二表面选自突出部内表面或安装座内表面。第一表面和第二表面优选地沿着对应的构件。换言之，如果第一表面是沿着突出部构件之一的突出部内表面，则第二表面应当是沿着安装座构件的安装座内表面，在安装座布置在突出部上时该安装座构件与第一表面的突出部构件相对应。
闩锁销(420)可以被配置成与可枢转的闩锁连杆(432)中的凹部(434)相互作用，使得，当闩锁连杆枢转到打开位置时(如图10所示)，该闩锁销从该凹部脱离，从而允许铰链(和/或可选的致动器和/或可选的扭转弹簧)推开该安装座。当闩锁连杆枢转至关闭位置时(如图9所示)，闩锁销接合凹部，从而将安装座保持在关闭位置。在一些情况下，可枢转的闩锁连杆可包括磁体，该磁体有助于将可枢转的闩锁连杆保持在关闭位置，除非并且直到受到可克服磁体的力的外力作用为止。
在一些实施例中，可枢转的闩锁连杆(432)可包括从其延伸的释放片，该释放片允许个人在不启动闩锁致动器的情况下将闩锁从闩锁关闭位置手动切换到闩锁关闭位置。一些实施例还可以包括附接到安装座或可选的天窗中的一个上的钩子，该钩子允许个人使用其手指、柱或类似装置将安装座手动地拉回到关闭位置。
图11描绘了安装在建筑物的屋顶中并且从建筑物内部观察的组装后的通风设备，其中闩锁处于闩锁关闭位置，使得通风设备保持关闭。图12描绘了安装在建筑物的屋顶中并且从建筑物内部观察的组装后的通风设备，其中闩锁处于闩锁打开位置，使得通风设备打开。
图13描绘了通风设备处于“打开”位置的正视图。图13还示出了可选的扭转弹簧(700A是第一扭转弹簧并且700B是第二扭转弹簧)。扭转弹簧在一端处沿着突出部构件之一连接至突出部外表面的一部分，并且在相对端处沿着安装座构件之一连接至安装座内表面的一部分。作为替代方案，扭转弹簧可以在一端处连接至唇缘的一部分而不是连接至突出部外表面的一部分。当闩锁移动到闩锁打开位置时，扭转弹簧可以经由扭转弹簧的旋转力向安装座施加向上的压力，这开始使安装座远离转接器枢转的过程。
图14描绘了处于“关闭”位置的通风设备的正视图。图14还示出了可选的扭转弹簧(700A是第一扭转弹簧以及700B是第二扭转弹簧)，扭转弹簧在将向上的压力经由旋转力施加到安装座之前处于其缩回或向下的位置中。
在某些实施例中，特别是用于天窗、舱口等的新安装的那些实施例中，可以不必包括天窗元件。在此类实施例中，转接器本身可以配备有玻璃元件，使得转接器用作天窗，或者可以覆盖在其顶表面上以用作舱口。图15和图16中示出了没有单独的天窗元件的实施例，其中图15是此类实施例的分解立体图，图16是此类实施例的组装立体图。人们将认识到，图15和图16中所示的实施例与图1至图14中所示的实施例相比的唯一区别是没有单独的天窗元件。相反，玻璃或另一种刚性结构可以被布置在安装座(200)的周边内。
在本文公开的通风设备提供了一种完全可操作的器件，其中在火灾过程中从建筑物或车辆中排出烟雾。一旦装置检测到建筑物或车辆内的烟雾，该装置就可以自动向闩锁发信号以打开，这允许安装座枢转远离转接器，从而打开通风设备并允许烟雾从建筑物或车辆排出。另外，该装置的自身含有的性质允许它成为套件形式，该套件可以通过将天窗从结构框架上移除、将转接器和安装座组件放置在结构框架上、然后将现有天窗安装到安装座构件来改装到建筑物(诸如天窗)中的现有开口。套件可包括转接器和安装座、闩锁、闩锁致动器电源和闩锁致动器，转接器和安装座通过铰链连接。套件还可以包括装置、第一致动器、第二致动器、第一扭转弹簧和/或第二扭转弹簧中的一个或更多个。在一些实施例中，套件还可包括单独的天窗(20)。
普通技术人员将认识到，通风设备可以布置在建筑物或车辆内的多个位置中。虽然单个通风设备在许多情况下可能是足够的，但是在一些建筑物或车辆中，可能需要或希望多于一个的通风设备。当使用多个通风设备时，每个通风设备可以布置在建筑物或车辆内的不同位置中，并且每个通风设备可以被单独地配置成向其相应的闩锁发送信号来从闩锁关闭位置切换到闩锁打开位置。例如，可以存在至少两个通风设备、至少三个通风设备、至少四个通风设备、至少五个通风设备或至少六个通风设备。通过增加通风设备的数量并且将每个装置布置在不同的位置或房间中，可以更早地检测建筑物或车辆中的一个位置或房间中的烟雾，从而允许该位置或房间中的通风设备在烟雾量达到危险水平之前打开并使建筑物或车辆通风。在一个实施例中，可以在建筑物的每个房间或车辆中布置装置。可以利用通风设备的建筑物或车辆的示例包括家庭、办公楼、工业建筑物、仓库、旅游车、小船或轮船。

Claims (23)

1.一种用于屋顶中的开口的通风设备(10)，所述通风设备包括：
转接器(100)，所述转接器(100)包括：
框架转接器段(110)，所述框架转接器段(110)具有至少三个框架转接器段构件，所述至少三个框架转接器段构件限定具有框架转接器段内表面(116)和框架转接器段外表面(118)的框架转接器段周边，
唇缘(120)，所述唇缘(120)从所述框架转接器段内表面的位于每个所述框架转接器段构件的顶部边缘处的一部分向内延伸，以及
突出部(130)，所述突出部(130)从所述唇缘向上延伸，所述突出部具有至少三个突出部构件，所述至少三个突出部构件限定具有突出部内表面(136)和突出部外表面(138)的突出部周边；
安装座(200)，所述安装座(200)包括至少三个安装座构件，所述至少三个安装座构件限定具有安装座内表面(250)和安装座外表面(260)的安装座周边；
至少一个扭转弹簧(700)；
铰链(300)；
闩锁(400)，所述闩锁(400)具有闩锁打开位置(410A)和闩锁关闭位置(410B)；
电闩锁致动器(440)，所述电闩锁致动器(440)电连接至电池(520)；以及
装置(500)，所述装置(500)电连接至所述电池，
其中，所述框架转接器段内表面被配置成围绕附接到所述屋顶的结构框架(50)的外表面(55)装配，所述安装座内表面被配置为围绕所述突出部外表面装配，所述铰链沿着所述至少三个安装座构件中的第一安装座构件将所述转接器连接至所述安装座，所述扭转弹簧沿着所述至少三个安装座构件中的所述第一安装座构件将所述转接器连接至所述安装座，所述闩锁沿着所述至少三个安装座构件中的第二安装座构件将所述转接器连接至所述安装座，所述电闩锁致动器机械地连接至所述闩锁，并且所述电闩锁致动器被配置为接收来自所述装置的信号，所述信号使得所述电闩锁致动器机械地作用于所述闩锁以将所述闩锁从所述闩锁关闭位置切换到所述闩锁打开位置；其中，所述装置是来自烟雾检测器的传感器单元；
其中，所述闩锁包括：
闩锁销(420)；以及
闩锁托架(430)，所述闩锁托架(430)具有包括凹部(434)的可枢转的闩锁连杆(432)，
其中，所述闩锁销连接至选自所述突出部内表面或所述安装座内表面的第一表面，所述闩锁托架连接至第二表面，所述第二表面与所述第一表面不相同，并且所述第二表面选自所述突出部内表面或所述安装座内表面，并且所述闩锁销被配置成当所述闩锁处于所述闩锁关闭位置时与所述闩锁托架的所述凹部相互作用。
2.根据权利要求1所述的通风设备，其中，所述传感器单元是离子传感器单元。
3.根据权利要求1所述的通风设备，其中，所述传感器单元是光电传感器单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的通风设备，其中，所述装置硬连线至电网。
5.根据权利要求1所述的通风设备，其中，所述可枢转的闩锁连杆包括磁体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通风设备，其中，每个所述扭转弹簧将沿着所述突出部构件之一的所述突出部外表面的至少一部分连接至沿着所述安装座构件之一的所述安装座内表面的至少一部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通风设备，进一步包括至少一个致动器(600)。
8.根据权利要求7所述的通风设备，其中，所述至少一个致动器包括第一致动器(600A)，所述第一致动器(600A)在第一致动器第一端(610A)处沿着所述安装座构件中的不是所述铰链所连接的所述安装座构件的一个安装座构件连接至所述安装座内表面，并且所述第一致动器(600A)在第一致动器第二端(620A)处沿着所述突出部构件中的与所述第一致动器第一端所连接的所述安装座构件相对应的一个突出部构件连接至所述突出部内表面。
9.根据权利要求8所述的通风设备，其中，所述至少一个致动器进一步包括第二致动器(600B)，所述第二致动器(600B)在第二致动器第一端(610B)处沿着所述安装座构件中的不是所述铰链所连接的构件并且也不是所述第一致动器第一端所连接的构件的一个安装座构件连接至所述安装座内表面，并且所述第二致动器(600B)在第二致动器第二端(620B)处沿着所述突出部构件中的与所述第二致动器第一端所连接的所述安装座构件相对应的一个突出部构件连接至所述突出部内表面。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的通风设备，其中，所述至少一个致动器是气控致动器。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的通风设备，包括三个框架转接器段构件、三个突出部构件以及三个安装座构件。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的通风设备，包括四个框架转接器段构件、四个突出部构件以及四个安装座构件。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的通风设备，包括五个框架转接器段构件、五个突出部构件以及五个安装座构件。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的通风设备，包括六个框架转接器段构件、六个突出部构件以及六个安装座构件。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的通风设备，包括八个框架转接器段构件、八个突出部构件以及八个安装座构件。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的通风设备，其中，所述安装座进一步包括位于所述安装座周边内的天窗玻璃。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的通风设备，进一步包括天窗(20)，所述天窗(20)被配置成与所述安装座周边相接合。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的通风设备，进一步包括电连接至所述装置的检测按钮。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的通风设备，进一步包括机械地连接至所述闩锁的机械闩锁致动器。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的通风设备，进一步包括取回钩。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的通风设备，其中，所述电池是9V电池。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的通风设备，其中，所述电闩锁致动器通过继电器电连接至所述电池。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的通风设备，其中，所述装置通过继电器电连接至所述电池。
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