CN114215237A - 一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，包括设置于建筑外墙金属架上的外框架，且外框架呈矩形分布设置有4根，并且两两相邻的外框架连接拐角位置处固定有角连接架；还包括：内空筒，嵌入式固定于左右两侧的所述外框架中部，且矩形分布的外框架之间固定有内框；内置遮阳叶片，活动安装于所述外框架和内框之间；液腔，固定于左右两侧所述外框架的背面，与内空筒平行设置，并且内空筒的前侧固定有透光玻璃；中空玻璃管，贯穿式固定安装于所述内空筒的内部。该高层建筑自动遮阳建筑幕墙，利用太阳直射的热能吸收，通过对太阳光线中热能的累积达到液体热胀冷缩效应改变，使得幕墙结构启动，达到自动化遮阳隔离阳光的效果。
Description
技术领域
本发明涉及绿色建筑技术领域，具体为一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙。
背景技术
自动遮阳幕墙属于现有绿色建筑中的一种，能够极大的提高能源的利用效率，为人们提供健康舒适的使用空间，与现有的普通玻璃幕墙相比，其能够在高层建筑长期因烈阳长期暴晒直射时，进行阳光的自动遮挡，完成自动化的遮阳处理。
然而现有的自动遮阳幕墙在使用时存在以下问题：
多通过感光的电器元件进行感光控制，在光照强度和光照量过多时，改变玻璃幕墙上的结构，实现遮阳操作，其整体所用电器元件组成结构多，易出现因部分电路的连通障碍而导致的这样损坏，并且造成成本高，普及率难以大幅度扩大，不能够通过组成部件的物理特性，实现机械自动化的遮阳启动。
针对上述问题，急需在原有自动遮阳幕墙的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，以解决上述背景技术提出现有的自动遮阳幕墙其整体所用电器元件组成结构多，易出现因部分电路的连通障碍而导致的这样损坏，并且造成成本高，普及率难以大幅度扩大，不能够通过组成部件的物理特性，实现机械自动化的遮阳启动问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，包括设置于建筑外墙金属架上的外框架，且外框架呈矩形分布设置有4根，并且两两相邻的外框架连接拐角位置处固定有角连接架；
还包括：
内空筒，嵌入式固定于左右两侧的所述外框架中部，且矩形分布的外框架之间固定有内框，并且内框呈“十”字型结构设置，而且内框外侧的外框架之间安装有钢化玻璃；
内置遮阳叶片，活动安装于所述外框架和内框之间，且内置遮阳叶片位于平行设置的2道钢化玻璃内侧；
液腔，固定于左右两侧所述外框架的背面，与内空筒平行设置，并且内空筒的前侧固定有透光玻璃；
中空玻璃管，贯穿式固定安装于所述内空筒的内部，且内空筒和中空玻璃管之间真空设置，并且中空玻璃管朝向透光玻璃的一侧设置有吸热涂层，而且中空玻璃管和液腔内部贯通。
采用上述技术方案，使得该幕墙结构利用太阳的直射温度，吸收该热量，在液体的热胀冷缩效应下，达到机构启动，实现自动遮阳处理。
优选的，所述内置遮阳叶片等间距设置于外框架和内框之间，且内置遮阳叶片的中部中轴与外框架和内框构成轴承安装的相对旋转结构，并且内置遮阳叶片边侧厚度小于其中部中轴半径。
采用上述技术方案，使得内置遮阳叶片在静止时，不会影响幕墙的正常透光使用效果，便于后续转动调整设置角度。
优选的，所述内置遮阳叶片的宽度等于钢化玻璃之间的间距，且相邻的内置遮阳叶片边缘沿边相贴。
采用上述技术方案，在转动后，两两相邻的内置遮阳叶片拼接组成完整的板状结构，能够达到良好的遮阳处理。
优选的，所述液腔与内空筒两者的横向中心轴线相互重合，且液腔与内空筒及中空玻璃管的竖向中心轴线平行，并且液腔和中空玻璃管之间通过相互平行设置的2根导通管贯通，中空玻璃管内部中间处与液腔的内部中间设置有煤油液。
采用上述技术方案，便于中空玻璃管与液腔内部的液体流通，控制两者内部的预留空间大小，在煤油液做不同程度的热胀时，控制遮阳结构的启动。
优选的，所述液腔的外侧壁上嵌入式固定有液位窗，且液腔的背面中部同轴密封轴承转动安装有螺杆，并且液腔的背面内侧壁上固定有内腔筒，而且螺杆位于液腔内侧的中部螺纹安装有液封板。
采用上述技术方案，通过液封板的位置移动改变，使得液腔的内部预留空间大小改变，从而调整煤油液在不同程度的膨胀时，使得遮阳机构启动，从而能够在人为控制作用下，该幕墙可以在不同程度的阳光照射下，进行遮阳，使遮阳处理更加人性化，满足不同环境、季节下的阳光照射需求。
优选的，所述液封板设置矩形状，且液封板的外边缘与内腔筒的内侧壁之间构成轴向贴合、径向卡合的滑动连接，并且液封板的外边缘上嵌入式固定有密封环，而且液封板内部密封设置。
采用上述技术方案，便于液封板的位置移动控制改变，调整其安装位置。
优选的，所述中空玻璃管的顶部和底部均贴合式贯穿安装有竖向推杆，且竖向推杆设置于中空的外框架内部，并且竖向推杆位于中空玻璃管的内部末端设置为密封塞，该密封塞与中空玻璃管的内侧壁为贴合的滑动连接，而且中空玻璃管的中部固定有对密封塞进行阻隔的凸块。
采用上述技术方案，能够利用中空玻璃管内煤油液的膨胀改变，使其推动推杆进行运动，同时凸块的结构设置，使得推动推杆末端的密封塞时刻位于中空玻璃管和与液腔的贯通连接处外侧。
优选的，所述竖向推杆的另一端设置于角连接架内部的传动腔中，且角连接架采用隔热材料，并且与角连接架相连的横向分布外框架内活动安装有横向推杆，竖向推杆和横向推杆位于传动腔内部的末端均固定有液封塞，而且2个液封塞之间传动腔内设置有液压油，传动腔和竖向推杆和横向推杆的贯穿连接处固定有弹性件。
采用上述技术方案，使得竖向推杆的竖向升降运动能够在液压油的作用下，转化为横向推杆的横向伸缩运动效果。
优选的，所述液封塞与传动腔之间构成密封式的贴合滑动安装结构，且液封塞与横向推杆之间倾斜分布的固定连接，并且横向推杆和横向分布的外框架构成相对伸缩结构，而且横向推杆的外壁设置为与齿轮环相互啮合的锯齿杆状结构，同时齿轮环固定于内置遮阳叶片的中轴上端。
采用上述技术方案，使横向推杆在横向伸缩时其外壁上的锯齿结构与齿轮环啮合，达到内置遮阳叶片的转动效果，实现遮阳。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高层建筑自动遮阳建筑幕墙，利用太阳直射的热能吸收，通过对太阳光线中热能的累积达到液体热胀冷缩效应改变，使得幕墙结构启动，达到自动化遮阳隔离阳光的效果，具体方法如下：
1、只需要通过太阳光线的直射，在热能直射至中空玻璃管上，并被中空玻璃管上的吸热涂层吸收，吸收的热能直接传递至中空玻璃管内部的煤油液中，在温度热能累积至一定阶段时，煤油液发生热效应作用下的热胀体积改变，其体积改变能够在中空玻璃管中变动推动竖向推杆进行升降，在升降运动时推动液压油实现液压推动，导致其对应安装的横向推杆进行横向伸缩，在此运动过程中由于横向推杆外壁上的锯齿结构和齿轮环结构之间的相互啮合关系，使得其带动内置遮阳叶片旋转展开，从而两两边缘相贴，达到这样效果；
2、在螺杆的旋转带动其上螺纹安装的液封板进行位置移动作用下，能够根据人为意向调整液腔内的可用容积多少，使得煤油液在其内的最大膨胀容积发生人为控制下的改变，从而调整太阳直射累积温度值多少时达到中空玻璃管内煤油液达到最大膨胀体积后，才能够推动竖向推杆升降运动的量，使得不同环境、季节上，改变遮阳结构的启动所需太阳照射量，进而满足高层建筑日常所需太阳照射量，在满足所需的同时，达到自动遮阳处理的效果。
附图说明
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明背面结构示意图；
图3为本发明内空筒和液腔安装结构示意图；
图4为本发明液腔内部结构示意图；
图5为本发明内置遮阳叶片安装结构示意图；
图6为本发明内置遮阳叶片分布结构示意图；
图7为本发明横向推杆和齿轮环传动结构示意图。
图中：1、外框架；2、角连接架；3、内框；4、内空筒；5、钢化玻璃；6、内置遮阳叶片；7、透光玻璃；8、液腔；801、液位窗；802、螺杆；803、内腔筒；804、液封板；9、中空玻璃管；901、竖向推杆；902、传动腔；903、横向推杆；904、液封塞；905、齿轮环；10、吸热涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，包括设置于建筑外墙金属架上的外框架1，且外框架1呈矩形分布设置有4根，并且两两相邻的外框架1连接拐角位置处固定有角连接架2；
采用如图2和图5-6所示的该技术方案，还包括：内空筒4，嵌入式固定于左右两侧的外框架1中部，且矩形分布的外框架1之间固定有内框3，并且内框3呈“十”字型结构设置，而且内框3外侧的外框架1之间安装有钢化玻璃5，利用内框3和外框架1对钢化玻璃5进行安装定位，提高钢化玻璃5的定位稳定性；
内置遮阳叶片6，活动安装于外框架1和内框3之间，且内置遮阳叶片6位于平行设置的2道钢化玻璃5内侧，内置遮阳叶片6等间距设置于外框架1和内框3之间，且内置遮阳叶片6的中部中轴与外框架1和内框3构成轴承安装的相对旋转结构，并且内置遮阳叶片6边侧厚度小于其中部中轴半径，本技术方案采用内置的内置遮阳叶片6，通过内置遮阳叶片6的转动达到隔绝幕墙结构周边两侧的光照，达到遮阳效果，内置遮阳叶片6的宽度等于钢化玻璃5之间的间距，且相邻的内置遮阳叶片6边缘沿边相贴，等间距分布的内置遮阳叶片6，两两边缘处相贴合，在转动完成后，能够满铺于钢化玻璃5之间，有效防止因缝隙导致的直射光透过。
采用如图1-4所示的该技术方案，液腔8，固定于左右两侧外框架1的背面，与内空筒4平行设置，并且内空筒4的前侧固定有透光玻璃7，液腔8与内空筒4两者的横向中心轴线相互重合，且液腔8与内空筒4及中空玻璃管9的竖向中心轴线平行，并且液腔8和中空玻璃管9之间通过相互平行设置的2根导通管贯通，中空玻璃管9内部中间处与液腔8的内部中间设置有煤油液，中空玻璃管9，贯穿式固定安装于内空筒4的内部，且内空筒4和中空玻璃管9之间真空设置，并且中空玻璃管9朝向透光玻璃7的一侧设置有吸热涂层10，而且中空玻璃管9和液腔8内部贯通，在太阳直射玻璃幕墙时，阳光透过透光玻璃7照射至中空玻璃管9的吸热涂层10上，吸热涂层10吸热并将热能传递至中空玻璃管9内部的煤油液，使其受热膨胀，利用煤油液在中空玻璃管9和液腔8内部的膨胀，由于液腔8内部受热膨胀空间恒定，导致油液只能推动中空玻璃管9内活动安装的竖向推杆901，改变其安装位置；
液腔8的外侧壁上嵌入式固定有液位窗801，且液腔8的背面中部同轴密封轴承转动安装有螺杆802，并且液腔8的背面内侧壁上固定有内腔筒803，而且螺杆802位于液腔8内侧的中部螺纹安装有液封板804，液封板804设置矩形状，且液封板804的外边缘与内腔筒803的内侧壁之间构成轴向贴合、径向卡合的滑动连接，并且液封板804的外边缘上嵌入式固定有密封环，而且液封板804内部密封设置，此处液位窗801的设置便于观察液腔8内部煤油液占据其整体容积的多少，通过螺杆802的旋转，使其上螺纹连接的液封板804在内腔筒803内移动，液封板804的改变使得液腔8内可使用容积降低改变，导致煤油液的膨胀最大容积也对应发生改变，膨胀最大容积越小，使得煤油液在热胀效应时，能够更加快速的使得上述中空玻璃管9内活动安装的竖向推杆901发生位置一定改变，从而便于控制该幕墙结构在不同环境、季节下，太阳直射强度多少时就实现自动遮阳，满足高层建筑正常的阳光直射同时，也便于达到太阳直射温度过高时的自动遮阳控制。
采用如图2-3和图5-7所示的该技术方案，中空玻璃管9的顶部和底部均贴合式贯穿安装有竖向推杆901，且竖向推杆901设置于中空的外框架1内部，并且竖向推杆901位于中空玻璃管9的内部末端设置为密封塞，该密封塞与中空玻璃管9的内侧壁为贴合的滑动连接，而且中空玻璃管9的中部固定有对密封塞进行阻隔的凸块，此处凸块结构和密封塞的设置，使得煤油液热胀冷缩时更加快速的带动竖向推杆901进行位置移动改变，同时也能够限制竖向推杆901在煤油液最大冷缩时的安装位置，竖向推杆901的另一端设置于角连接架2内部的传动腔902中，且角连接架2采用隔热材料，并且与角连接架2相连的横向分布外框架1内活动安装有横向推杆903，竖向推杆901和横向推杆903位于传动腔902内部的末端均固定有液封塞904，而且2个液封塞904之间传动腔902内设置有液压油，，传动腔902和竖向推杆901和横向推杆903的贯穿连接处固定有弹性件，液封塞904与传动腔902之间构成密封式的贴合滑动安装结构，且液封塞904与横向推杆903之间倾斜分布的固定连接，并且横向推杆903和横向分布的外框架1构成相对伸缩结构，而且横向推杆903的外壁设置为与齿轮环905相互啮合的锯齿杆状结构，同时齿轮环905固定于内置遮阳叶片6的中轴上端；
此处结构设置，使得竖向推杆901升降运动时，竖向推杆901能够通过液封塞904推动传动腔902内部的液压油，在油压的压力作用下，使油液推动液封塞904和其对应安装的横向推杆903进行位置移动改变，在横向推杆903移动时其外壁上的锯齿结构和齿轮环905相互啮合，使得齿轮环905和内置遮阳叶片6发生同步旋转，在转动展开后两两组合拼接成一板状构件，实现自动化遮阳。
工作原理：在使用该高层建筑自动遮阳建筑幕墙时，首先通过季节和幕墙所处的环境不同进行螺杆802的旋转控制，螺杆802转动改变其上安装的液封板804在内腔筒803内移动，调整液腔8内部的可用体积，因此控制煤油液在不同程度的膨胀时，达到遮阳的效果，同时利用对光照直射中的热能吸收，使得煤油液膨胀体积变化，利用其体积推动竖向推杆901进行位置移动改变，在其移动时对对应安装的横向推杆903横向伸缩运动，并利用横向推杆903和齿轮环905之间的啮合，达到内置遮阳叶片6转动实现自动化遮阳操作。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，包括设置于建筑外墙金属架上的外框架（1），且外框架（1）呈矩形分布设置有4根，并且两两相邻的外框架（1）连接拐角位置处固定有角连接架（2）；
其特征在于，还包括：
内空筒（4），嵌入式固定于左右两侧的所述外框架（1）中部，且矩形分布的外框架（1）之间固定有内框（3），并且内框（3）呈“十”字型结构设置，而且内框（3）外侧的外框架（1）之间安装有钢化玻璃（5）；
内置遮阳叶片（6），活动安装于所述外框架（1）和内框（3）之间，且内置遮阳叶片（6）位于平行设置的2道钢化玻璃（5）内侧；
液腔（8），固定于左右两侧所述外框架（1）的背面，与内空筒（4）平行设置，并且内空筒（4）的前侧固定有透光玻璃（7）；
中空玻璃管（9），贯穿式固定安装于所述内空筒（4）的内部，且内空筒（4）和中空玻璃管（9）之间真空设置，并且中空玻璃管（9）朝向透光玻璃（7）的一侧设置有吸热涂层（10），而且中空玻璃管（9）和液腔（8）内部贯通。
2.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述内置遮阳叶片（6）等间距设置于外框架（1）和内框（3）之间，且内置遮阳叶片（6）的中部中轴与外框架（1）和内框（3）构成轴承安装的相对旋转结构，并且内置遮阳叶片（6）边侧厚度小于其中部中轴半径。
3.根据权利要求2所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述内置遮阳叶片（6）的宽度等于钢化玻璃（5）之间的间距，且相邻的内置遮阳叶片（6）边缘沿边相贴。
4.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述液腔（8）与内空筒（4）两者的横向中心轴线相互重合，且液腔（8）与内空筒（4）及中空玻璃管（9）的竖向中心轴线平行，并且液腔（8）和中空玻璃管（9）之间通过相互平行设置的2根导通管贯通，中空玻璃管（9）内部中间处与液腔（8）的内部中间设置有煤油液。
5.根据权利要求4所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述液腔（8）的外侧壁上嵌入式固定有液位窗（801），且液腔（8）的背面中部同轴密封轴承转动安装有螺杆（802），并且液腔（8）的背面内侧壁上固定有内腔筒（803），而且螺杆（802）位于液腔（8）内侧的中部螺纹安装有液封板（804）。
6.根据权利要求5所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述液封板（804）设置矩形状，且液封板（804）的外边缘与内腔筒（803）的内侧壁之间构成轴向贴合、径向卡合的滑动连接，并且液封板（804）的外边缘上嵌入式固定有密封环，而且液封板（804）内部密封设置。
7.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述中空玻璃管（9）的顶部和底部均贴合式贯穿安装有竖向推杆（901），且竖向推杆（901）设置于中空的外框架（1）内部，并且竖向推杆（901）位于中空玻璃管（9）的内部末端设置为密封塞，该密封塞与中空玻璃管（9）的内侧壁为贴合的滑动连接，而且中空玻璃管（9）的中部固定有对密封塞进行阻隔的凸块。
8.根据权利要求7所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述竖向推杆（901）的另一端设置于角连接架（2）内部的传动腔（902）中，且角连接架（2）采用隔热材料，并且与角连接架（2）相连的横向分布外框架（1）内活动安装有横向推杆（903），竖向推杆（901）和横向推杆（903）位于传动腔（902）内部的末端均固定有液封塞（904），而且2个液封塞（904）之间传动腔（902）内设置有液压油，传动腔（902）和竖向推杆（901）和横向推杆（903）的贯穿连接处固定有弹性件。
9.根据权利要求8所述的一种高层建筑自动遮阳建筑幕墙，其特征在于：所述液封塞（904）与传动腔（902）之间构成密封式的贴合滑动安装结构，且液封塞（904）与横向推杆（903）之间倾斜分布的固定连接，并且横向推杆（903）和横向分布的外框架（1）构成相对伸缩结构，而且横向推杆（903）的外壁设置为与齿轮环（905）相互啮合的锯齿杆状结构，同时齿轮环（905）固定于内置遮阳叶片（6）的中轴上端。
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