CN114837543A - 一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，包括平行设置的两个轨道，轨道弯曲为半圆形，在半圆形直径处固定连接横撑，轨道的一侧设有玻璃安装槽，玻璃安装槽为半圆形，两个轨道的玻璃安装槽相向设置，在玻璃安装槽内安装玻璃。横撑上设有滑槽，玻璃在动力作用下在滑槽内滑动，完成窗户的开合。旋转支撑带动上面叶片一起旋转，根据阳光照射的角度，可旋转调整叶片角度进行遮光。轨道与旋转支撑之间采用球体在球形滑槽内移动的方式来完成旋转支撑沿轨道转动动作，球体连接弹簧，利用弹簧来应对轨道的微变形量以及轨道的形状误差，使球体在滑槽内滑动顺畅无卡滞现象。

Description

一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户

技术领域

本发明属于大型钢木结构建筑结构施工技术领域，更具体地说，是涉及一种旋转式渐变遮光窗户。

背景技术

随着建筑技术发展，目前应用于大型建筑场馆的建筑结构开始往绿色、节能、环保等新兴技术发展；对于展览馆、博物馆、体育馆等大型场馆建设需要满足安全、通透、明亮要求，配合新风技术发展，大型场馆的建筑主体，如支柱、屋顶等部分采用木钢混合结构形式以保障建筑结构主体安全性；为了实现通透、明亮的技术需求，需要对建筑物的窗户遮蔽物进行调整控制。

目前，窗户遮蔽物可以用于覆盖窗户和/或墙壁的一部分。在许多情况下，窗户遮蔽物可用于管理阳光、创造隐蔽空间或其他功能目的。窗户遮蔽物还可以提供各种装饰特征以增强空间的享受。

目前对于实现大型建筑物上的进风通道遮蔽物需要克服以下问题：

第一、大型建筑物的新风系统需要持续进行通风，窗户遮蔽物的设计需要配合持续进风管道进行调节。

第二、钢木结构本身的抗振性能需要满足一定需求，避免产生额外的振动影响钢木结构稳定性能。

第三、由于大型建筑物体积较大，不同时间段及不同位置需要段遮光需求、进风需求均不相同，因此遮光控制需要满足多样、灵活、便捷的要求。

发明内容

本发明综合考虑进风通道的结构布置特点，设计本发明为隐藏式的渐变控制调整，能够根据日光照射角度进行渐变调整。本发明所要解决的技术问题是提供了一种针对钢木大型结构进风通道上的旋转式渐变遮光窗户；在不影响钢木结构窗户通风情况下，采用渐变控制的方式对进入窗户的阳光照射强度进行调整，可用在水平设置的进风通道窗户上，也可用在竖立设置及倾斜设置的进风通道窗户上；本发明能够配合新风系统，实现照射强度和进风量的整体协同调整；本发明设计的减振结构能够保证钢木结构主体稳定。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，包括平行对称设置的两个轨道6，轨道6为弯曲的半圆形结构，沿半圆形结构的直径处固定连接横撑4；轨道6的侧部设有玻璃安装槽601，玻璃安装槽601与轨道6的半圆形结构相同；两个轨道6上的玻璃安装槽601相向设置，玻璃安装槽601内用于安装固定玻璃(玻璃安装槽601中的固定玻璃为大型钢木结构建筑外侧的固定结构，通过该结构能够实现整体采光；为了美观及最大化实现采光通透性，钢木结构顶部的采光设计为圆弧形状；玻璃整体为异型形状)。两个轨道6之间为开口的通风结构，横撑4上设有滑槽3，滑槽3中安装有电动开合玻璃，电动开合玻璃在动力作用下能够在滑槽3内滑动，完成通风结构的开合。所述通风结构与电动开合玻璃能够实现大型钢木结构建筑的采光及通风调整协同控制。

所述轨道6朝向圆心方向设有第一容纳腔602(即形成控制大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户开合的内藏式结构，遮光控制包括遮阳的角度控制以及遮阳的开合控制，两种协同控制形式实现渐变式开合)，第一容纳腔602的底面固定连接有齿圈13。齿圈13与齿轮14相啮合，所述齿轮14由电机15的输出轴经减速器驱动；所述电机15的底座固定安装在旋转支撑8顶端的滑动部803处；所述滑动部803的顶端设有第二容纳腔801(电机15的底座位置固定安装在第二容纳腔801的底面上)。滑动部803的四角分别设有一个第三容纳腔804，第三容纳腔804的底面固定连接有第二弹簧806的一端，第二弹簧806 的另一端固定连接滑动件805，所述滑动件805能够在第三容纳腔804内滑动移动，当轨道 6有轻微变形时，通过第二弹簧806来吸收轻微变形的变形量；滑动件805的表面设有半球形凹槽，半球形凹槽内设置有球体12，球体12能够在半球形凹槽内转动。轨道6上设有两个截面为半球形的导槽，导槽的形状与球体相配合并适应；所述球体12能够在半球形的导槽内滑动。旋转支撑8的底端通过第一转轴1转动连接第一支座2，第一支座2固定连接在横撑4上。所述的电机15驱动齿轮14在齿圈13上转动，从而带动旋转支撑8围绕第一转轴1转动，由此实现遮阳的角度控制。

进一步地，两个轨道6上的旋转支撑8之间转动连接若干叶片7，叶片7的两端分别转动连接一个轴承座11；所述叶片7的两端还固定连接一个齿轮组，所述齿轮组包括第一传动轮9和第二传动轮10，各叶片7之间通过第一传动轮9和第二传动轮10完成转动的协同传动。第一个叶片7的第一传动轮9连接第二个叶片7的第二传动轮10，第二个叶片7的第二传动轮10连接第三个叶片7的第二传动轮10，以此类推，完成所有叶片7的转动传动。靠近轨道6的圆心处的叶片7通过一个传动轮传动连接一个叶片电机，叶片电机转动能够带动所有的叶片7同时转动。由此完成叶片7的倾斜角度的调整，由此实现遮阳的开合控制。

进一步地，所述轨道6的两端分别设置有缓冲机构5，缓冲机构5包括第三支座509，第三支座509根据实际情况需要，可以直接固定连接在窗户的设置面上，比如墙上、房顶上等。在第三支座509内设有空腔，空腔的底面固定连接第一弹簧508，第一弹簧508的另一端固定连接第三连接件507，第三连接件507可在第三支座509的空腔内滑动移动，第三连接件507的移动方向垂直横撑4。第三连接件507的另一端通过第四转轴506转动连接第二连接件件505的一端，第二连接件505的另一端通过第三转轴504转动连接第一连接件503，第一连接件503的另一端通过第二转轴501转动连接第二支柱502，第二支座502固定连接横撑4；第一连接件503穿过轨道6之间的玻璃后靠近旋转支撑8的顶端。当旋转支撑8落下时，其底面压在第一连接件503上，第一连接件503围绕第二转轴501旋转，带动第二连接件505向上移动，第二连接件505带动第三连接件507在第三支座509内向上移动，拉伸第一弹簧508，第一弹簧508的拉力对旋转支撑8向下运动的惯性进行缓冲，减小旋转支撑 8落下时的振动。且旋转支撑8向下压力的力臂小于第一弹簧508的拉力力臂，即旋转支撑 8的顶端与第二转轴501间的距离小于第三转轴504与第二转轴501间的距离。

进一步地，所述轨道6上设有若干弹片16，弹片16沿轨道6的周向布置。所述的弹片16为凸形金属薄片，滑动部803与弹片16滑动接触配合；滑动部803经过弹片16时，滑动部803与弹片16的凸形接触，实现电机15启停控制。所述的弹片16设置在沿轨道6的15°、 30°、45°、60°、90°、120°位置，实现旋转支撑8的定位定点控制，也即实现遮阳的定位定点控制。

进一步地，所述的叶片电机和电机15均由PLC控制，PLC中嵌入有大型钢木结构建筑进风通道的日光照射程序，日光照射程序为大型钢木结构建筑当地不同时刻光照信息，通过日光照射程序控制电机15进而实现遮阳的角度控制；PLC与光敏电阻连接，光敏电阻沿大型钢木结构建筑进风通道的外部布设，用以采集当日的日光照射强度并通过PLC控制叶片电机，叶片电机控制叶片转动进而实现遮阳的开合控制。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本申请的旋转支撑可带动上面的叶片一起旋转，当窗户要通风时，可将旋转支撑转至另一边，使窗户实现完全通风。另外，叶片也能旋转，当旋转支撑盖在窗户上时，可单独旋转叶片进行通风或遮光。或者根据阳光照射的角度，可旋转调整叶片角度进行遮光。

2、轨道为半圆形，与玻璃组成一个半圆柱形的罩子，罩在窗户外面，一方面能防止雨雪或异物进入窗户，另一方面，半圆柱形的玻璃能将光反射照入窗户内，增加室内的光照。

3、轨道与旋转支撑之间采用球体在球形滑槽内移动的方式来完成旋转支撑沿轨道转动的动作，且球体还连接弹簧，利用弹簧来应对轨道的微变形量以及轨道的形状误差，使球体在滑槽内滑动顺畅无卡滞现象。

4、在轨道的两端各设置一个缓冲机构，利用第一弹簧提供缓冲力，使旋转支撑实现软着陆，防止其对窗户及窗户所在的建筑产生震动，安全性好；且缓冲机构以第一转轴为支点，利用杠杆原理，放大第一弹簧的拉力，确保能在有限的空间内提供足够的缓冲阻力。

5、本发明设置的通风及采光结构配合PLC控制，能够极大的实现采光及通风量的协同控制，具有一定的自动化控制水平。

附图说明

图1是本发明的整体主视结构示意图。

图2是叶片的传动结构示意图。

图3是滑动部与轨道的连接结构示意图。

图4是图3中的A向局部放大图。

图5是缓冲机构的结构示意图。

图中：1、第一转轴；2、第一支座；3、滑槽；4、底框；5、缓冲机构；501、第二转轴；502、第二支座；503、第一连接件；504、第三转轴；505、第二连接件；506、第四转轴； 507、第三连接件；508、第一弹簧；509、第三支座；6、轨道；601、玻璃安装槽；602、第一容纳腔；7、叶片；8、旋转支撑；801、第二容纳腔；802、支撑杆；803、滑动部；804、第三容纳腔；805、滑动件；806、第二弹簧；9、第一传动轮；10、第二传动轮；11、轴承座；12、球体；13、齿圈；14、齿轮；15、电机；16、弹片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

进风通道窗户可以设置成多个并列结构，即每个进风通道的长度可以设置成一组轨道6，或者同一个进风通道的长度上设置多组并列轨道6。

如图1-5所示，平行设置的两个轨道6，轨道6弯曲为半圆形，在半圆形直径处固定连接横撑4，轨道6的一侧设有玻璃安装槽601，玻璃安装槽601为半圆形，两个轨道6的玻璃安装槽601相向设置，玻璃卡在玻璃安装槽601内。横撑4上设有滑槽3，玻璃在动力作用下在滑槽3内滑动，完成窗户的开合。玻璃的电动开合已是公开的技术，这里就不详细描述。所述的两个轨道6之间为大型钢木建筑的进风通道，进风通道中的遮阳控制为内藏式的渐变控制，能够根据阳光照射的位置进行相应调整；同时配合新风系统，将进风管道内的风速及阳光照射强度进行同步调节。所述的渐变控制配合减震系统及自动开关进行既定的角度控制，能够实现大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户的自动化控制。

本发明的具体实施过程如下：

如图3所示，轨道6朝向圆心方向设有第一容纳腔602，第一容纳腔602的底面固定连接齿圈13，齿轮14在齿圈13上滚动，齿轮14转动连接电机15，电机15固定连接旋转支撑8顶端的滑动部803，滑动部803的顶端设有第二容纳腔801，电机3固定连接在第二容纳腔801的底面上。在滑动部803的四角分别设有一个第三容纳腔804，第三容纳腔804垂直轨道6。在第三容纳腔804的底面固定连接第二弹簧806，第二弹簧806的另一端固定连接滑动件805，滑动件805可在第三容纳腔804内滑动移动，当轨道6有轻微变形时，可通过第二弹簧806来吸收这些变形量；滑动件805的表面设有半球形凹槽，在半球形凹槽内设置有球体12，球体12可在半球形凹槽内转动。在轨道6上设有两个截面为半球形的导槽，导槽形状与球体相适配，球体12的另一半在半球形导槽内滑动。旋转支撑8的另一端通过第一转轴1转动连接第一支座2，第一支座2固定连接在横撑4上。电机15驱动齿轮14在齿圈13上转动，从而带动旋转支撑8围绕第一转轴1转动。所述第二容纳腔801的底部设有支撑杆802，支撑杆802为旋转支撑8旋转支撑结构。

两个旋转支撑8之间转动连接若干叶片7，叶片7的两端分别转动连接一个轴承座11，叶片7的两端还固定连接一个齿轮组，齿轮组包括第一传动轮9和第二传动轮10，各叶片7 之间通过第一传动轮9和第二传动轮10完成转动传动。比如，第一个叶片7的第一传动轮9连接第二个叶片7的第二传动轮10，第二个叶片7的第二传动轮10连接第三个叶片7的第二传动轮10，以此类推，完成所有叶片7的转动传动。靠近轨道6的圆心处的叶片7通过一个传动轮传动连接一个电机，电机转动，带动所有的叶片7同时转动。由此完成叶片7的倾斜角度的调整。

在轨道6的两端分别设置一个缓冲机构5，缓冲机构5包括第三支座509，第三支座509 根据实际情况需要，可以直接固定连接在窗户的设置面上，比如墙上、房顶上等。在第三支座509内设有空腔，空腔的底面固定连接第一弹簧508，第一弹簧508的另一端固定连接第三连接件507，第三连接件507可在第三支座509的空腔内滑动移动，第三连接件507的移动方向垂直横撑4。第三连接件507的另一端通过第四转轴506转动连接第二连接件件505的一端，第二连接件505的另一端通过第三转轴504转动连接第一连接件503，第一连接件503的另一端通过第二转轴501转动连接第二支柱502，第二支座502固定连接横撑4，其中，第一连接件503穿过轨道6之间的玻璃后靠近旋转支撑8的顶端。当旋转支撑8落下时，其底面压在第一连接件503上，第一连接件503围绕第二转轴501旋转，带动第二连接件505 向上移动，第二连接件505带动第三连接件507在第三支座509内向上移动，拉伸第一弹簧 508，第一弹簧508的拉力对旋转支撑8向下运动的惯性进行缓冲，减小旋转支撑8落下时的振动。且旋转支撑8向下压力的力臂小于第一弹簧508的拉力力臂，即旋转支撑8的顶端与第二转轴501间的距离小于第三转轴504与第二转轴501间的距离。

在轨道6上还设有若干弹片16，弹片16沿轨道6的周向布置。弹片16为凸形的倒扣碗形金属薄片，扣在轨道6的侧面，滑动部803经过弹片16时，滑动部803与弹片16接触，电机15停止转动，旋转支撑8停止旋转。弹片16设置在轨道6的几个部位，比如设置在15°、 30°、45°、60°、90°、120°等位置，旋转支撑8在经过这些位置时能触发弹片16使电机15 停止转动，旋转支撑8可以停留在这些固定的位置。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：包括平行对称设置的两个轨道(6)，轨道(6)为弯曲的半圆形结构，沿半圆形结构的直径处固定连接横撑(4)；轨道(6)的侧部设有玻璃安装槽(601)，玻璃安装槽(601)与轨道(6)的半圆形结构相同；两个轨道(6)上的玻璃安装槽(601)相向设置，玻璃安装槽(601)内用于安装固定玻璃；两个轨道(6)之间为开口的通风结构，横撑(4)上设有滑槽(3)；

所述轨道(6)朝向圆心方向设有第一容纳腔(602)，第一容纳腔(602)的底面固定连接有齿圈(13)；齿圈(13)与齿轮(14)相啮合，所述齿轮(14)由电机(15)驱动；所述电机(15)的底座固定安装在旋转支撑(8)顶端的滑动部(803)处；所述滑动部(803)的顶端设有第二容纳腔(801)；滑动部(803)的四角分别设有一个第三容纳腔(804)，第三容纳腔(804)的底面固定连接有第二弹簧(806)的一端，第二弹簧(806)的另一端固定连接滑动件(805)，所述滑动件(805)能够在第三容纳腔(804)内滑动移动；滑动件(805)的表面设有半球形凹槽，半球形凹槽内设置有球体(12)，球体(12)能够在半球形凹槽内转动；轨道(6)上设有两个截面为半球形的导槽；所述球体(12)能够在半球形的导槽内滑动。

2.根据权利要求1所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：第一容纳腔(602)为控制大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户开合的内藏式结构，遮光控制包括遮阳的角度控制形式以及遮阳的开合控制形式，两种控制形式实现遮光窗户的渐变式开合。

3.根据权利要求2所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：旋转支撑(8)的底端通过第一转轴(1)转动连接第一支座(2)，第一支座(2)固定连接在横撑(4)上；所述的电机(15)驱动齿轮(14)在齿圈(13)上转动，从而带动旋转支撑(8)围绕第一转轴(1)转动，由此实现遮阳的角度控制形式。

4.根据权利要求2所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：两个轨道(6)上的旋转支撑(8)之间转动连接若干叶片(7)，叶片(7)的两端分别转动连接一个轴承座(11)；所述叶片(7)的两端还固定连接一个齿轮组，所述齿轮组包括第一传动轮(9)和第二传动轮(10)，各叶片(7)之间通过第一传动轮(9)和第二传动轮(10)完成转动的协同传动；第一个叶片(7)的第一传动轮(9)连接第二个叶片(7)的第二传动轮(10)，第二个叶片(7)的第二传动轮(10)连接第三个叶片(7)的第二传动轮(10)，顺次完成所有叶片的转动传动；靠近轨道(6)的圆心处的叶片(7)通过一个传动轮传动连接一个叶片电机，叶片电机转动能够带动所有的叶片(7)同时转动；完成叶片(7)的倾斜角度的调整，实现遮阳的开合控制形式。

5.根据权利要求1所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：所述轨道(6)的两端分别设置有缓冲机构(5)，缓冲机构(5)包括第三支座(509)；在第三支座(509)内设有空腔，空腔的底面固定连接第一弹簧(508)，第一弹簧(508)的另一端固定连接第三连接件(507)，第三连接件(507)在第三支座(509)的空腔内滑动移动，第三连接件507的移动方向垂直横撑(4)；第三连接件(507)的另一端通过第四转轴(506)转动连接第二连接件件(505)的一端，第二连接件505的另一端通过第三转轴(504)转动连接第一连接件(503)，第一连接件(503)的另一端通过第二转轴(501)转动连接第二支柱(502)，第二支座(502)固定连接横撑(4)；第一连接件(503)穿过轨道(6)之间的玻璃后靠近旋转支撑(8)的顶端；当旋转支撑(8)落下时，旋转支撑(8)的底面压在第一连接件(503)上，第一连接件(503)围绕第二转轴(501)旋转，带动第二连接件(505)向上移动，第二连接件(505)带动第三连接件(507)在第三支座(509)内向上移动，拉伸第一弹簧(508)，第一弹簧(508)的拉伸力对旋转支撑(8)向下运动的惯性进行缓冲，减小旋转支撑(8)落下时的振动；旋转支撑(8)向下压力的力臂小于第一弹簧(508)的拉力力臂，即旋转支撑(8)的顶端与第二转轴(501)间的距离小于第三转轴(504)与第二转轴(501)间的距离。

6.根据权利要求1或5所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：所述轨道(6)上设有若干弹片(16)，弹片(16)沿轨道(6)的周向布置；所述的弹片(16)为凸形金属薄片，滑动部(803)与弹片(16)滑动接触配合；滑动部(803)经过弹片(16)时，滑动部(803)与弹片(16)的凸形接触，实现电机(15)的启停控制。

7.根据权利要求6所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：所述的弹片(16)设置在沿轨道(6)的15°、30°、45°、60°、90°、120°位置，实现旋转支撑(8)的定位定点控制，也即实现遮阳的定位定点控制。

8.根据权利要求3所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：所述的叶片电机和电机(15)均由PLC控制，PLC中嵌入有大型钢木结构建筑进风通道的日光照射程序，日光照射程序为大型钢木结构建筑当地不同时刻光照信息，通过日光照射程序控制电机(15)进而实现遮阳的角度控制；PLC与光敏电阻连接，光敏电阻沿大型钢木结构建筑进风通道的外部布设，用以采集当日的日光照射强度并通过PLC控制叶片电机，叶片电机控制叶片转动进而实现遮阳的开合控制。

9.根据权利要求1所述的一种大型钢木结构建筑进风通道上的旋转式渐变遮光窗户，其特征在于：滑槽(3)中安装有电动开合玻璃，电动开合玻璃在动力作用下能够在滑槽(3)内滑动，完成通风结构的开合。

Images