CN114857712B - 一种具有透光与空气净化功能的建筑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有透光与空气净化功能的建筑结构，属于建筑结构技术领域，其包括建筑骨架，建筑骨架上设置有发电单元、导风单元、净化器、自切换装置、蓄电池以及控制主板，发电单元设置成在光伏发电模式与风力发电模式之间切换，发电产生的电力储存在蓄电池，净化器利用蓄电池中的电力运行对室内进行新风净化，自切换装置包括感应机构与伸缩机构，感应机构感应导风单元引导的风力，风力大于预设值时，驱使发电单元切换为风力发电模式，风力小于预设值时，驱使发电单元切换为光伏发电模式，发生自然灾害时，感应机构发出信号给控制主板，使导风单元关闭，发电单元切换为光伏发电模式。

Description

一种具有透光与空气净化功能的建筑结构

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种具有透光与空气净化功能的建筑结构。

背景技术

随着人们对生活或办公环境的要求，室内一般都设置有新风机或净化器等等，对室内空气进行新风净化，新风机或净化器等一般都是通过电能驱使运行的，导致了高额的电力消耗，产生了高额的电费，尤其是随着城市化的发展，高楼大厦越来越常见，其除了新风净化的电力消耗外，还有全楼照明、泵类和监控设备等长时间运转的设备等等的电力消耗，例如，写字楼每天产生的电力消耗高达10000千瓦时，因此，将高楼大厦外面的太阳能或风能利用起来，弥补室内的一部分电力消耗，是当下的发展趋势，基于此，本发明提出了一种具有透光与空气净化功能的建筑结构。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种具有透光与空气净化功能的建筑结构。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种具有透光与空气净化功能的建筑结构，其包括建筑骨架，建筑骨架上设置有发电单元、导风单元、净化器、自切换装置、蓄电池以及控制主板；

发电单元设置成在光伏发电模式与风力发电模式之间切换，处于光伏发电模式时，其采取光伏发电，处于风力发电模式时，其以风力发电为主、光伏发电为辅，发电单元发电产生的电力储存在蓄电池，净化器利用蓄电池中的电力运行对室内进行新风净化；

自切换装置包括感应机构与伸缩机构，感应机构用于感应导风单元引导的风的流速，当风力大于预设值时，感应机构触发驱使伸缩机构运行，伸缩机构驱使发电单元伸出建筑骨架，切换为风力发电模式，当风力小于预设值时，感应机构触发驱使伸缩机构反向运行，伸缩机构反向运行驱使发电单元缩回建筑骨架，切换为光伏发电模式，当发生自然灾害时，感应机构发出信号给控制主板，控制主板控制导风单元关闭，同时发电单元切换为光伏发电模式。

进一步的，建筑骨架朝向室内以及朝向室外的两端均开口，建筑骨架内水平设置有隔板，隔板将建筑骨架的内部空间分隔呈主区与位于主区下方的安装区；

主区内设置有框架，框架由侧板与中间板组成，侧板的大面垂直于建筑骨架的长度方向且侧板沿建筑骨架的长度方向设置有两组，中间板垂直设置在两组侧板之间，中间板的最高点低于侧板的最高点，中间板的最低点高于侧板的最低点，中间板、两组侧板以及建筑骨架朝向室外的开口端共同组成了停靠区，中间板、两组侧板以及建筑骨架朝向室内的开口端共同组成了容纳区，两组侧板的顶端与中间板的顶端共同组成了上连通区，两组侧板的底端与中间板的底端共同组成了下连通区；

框架沿建筑骨架的长度方向阵列设置有多组，相邻两组框架之间以及建筑骨架沿长度方向的侧壁与相邻框架之间均设置有玻璃。

进一步的，安装区朝向室内的开口处设置有盖板，盖板上开设有导风口，导风口沿建筑骨架的长度方向阵列设置有两组；

建筑骨架朝向室内的开口端处设置有内板，内板能够封堵安装区朝向室内的开口，内板上开设有与主区连通的缺口，缺口的形状面积与主区的形状面积相匹配，缺口内设置有遮板，遮板用于封堵容纳区朝向室内的开口，遮板对应框架设置有多组，内板开设有与安装区连通的进气口与出气口；

发电单元设置在停靠区内且发电单元对应设置有多组，蓄电池与控制主板均设置有安装区内，净化器设置在安装区内，净化器的进气端与进气口连通、出气端与出气口连通；

导风单元设置在安装区内并位于两组导风口之间，导风单元用于引导室外的风从一组导风口进入安装区内并从另一组导风口排出。

进一步的，安装区内设置有封板，封板与盖板构成一个密封区域，密封区域属于安装区的一部分，但与安装区的剩余部分互不接通，导风口与密封区域连通，导风单元设置在密封区域内；

导风单元包括设置在安装区内的导风架以及铰接设置在导风口朝向室外的孔口处的导风板，导风板与导风口孔口之间的铰接处形成的铰接轴呈竖直布置，两组导风板的铰接轴呈相向布置；

导风架上设置有丝杆，丝杆的轴向平行于建筑骨架的长度方向，丝杆的输入端动力连接有电机，丝杆沿轴向分为两组螺纹段以及位于两组螺纹段之间的光滑段，两组螺纹段的螺纹旋向相反，每组螺纹段上均螺纹设置有滑块，滑块与导风架构成引导方向平行于丝杆轴向的滑动导向配合，滑块与导风板之间设置有连动部件，当两组滑块做相互靠近或相互远离的移动时，通过连动部件驱使导风板绕铰接轴转动，使导风口关闭或打开；

初始状态下，导风板与导风口之间呈夹角布置。

进一步的，感应机构设置在安装区内，感应机构包括空气压缩机与储气罐，空气压缩机的动力轴轴向垂直于导风口的孔面且动力轴的两端伸出机壳，动力轴的一端设置有普利盘、另一端伸入至密封区域内并设置有风扇，风扇的扇叶沿动力轴的径向分布；

空气压缩机与储气罐之间设置有气管a，储气罐上设置有泄压阀，初始状态下，储气罐内储存有空气且气压达到预设临界值，预设临界值指的是储气罐内储满空气时的压强值；

储气罐上设置有气管b，气管b的末端设置有控制阀，控制阀设置成在进气状态与排气状态之间进行切换，控制阀与伸缩机构之间设置有气管c。

进一步的，控制阀包括阀壳，阀壳的开口端设置有阀盖、封闭端开设有避让孔a、上端面开设有气孔a、下端面开设有气孔b与气孔c，气孔a位于气孔b与气孔c之间，气管c与气孔a连通，气管b与气孔c连通，气孔b的孔口设置有排气嘴；

阀壳内还设置有活塞杆，活塞杆的一端位于阀壳内、另一端穿过避让孔a并与普利盘的内盘固定，活塞杆的外部设置有活塞a与活塞b，当活塞a位于气孔b背离气孔a的一侧，活塞b位于气孔a与气孔c之间时，气孔a与气孔b连通，此时，控制阀处于排气状态，发电单元处于光伏发电模式，当活塞a位于气孔a与气孔b之间，活塞b位于气孔c背离气孔a的一侧时，气孔a与气孔c连通，此时，控制阀处于进气状态，发电单元处于风力发电模式。

进一步的，伸缩机构设置在容纳区内，伸缩机构包括伸缩构件与主气管，伸缩构件对应框架的数量设置有多组，气管c与主气管连通，多组伸缩构件又分别与主气管连通；

伸缩构件由上伸缩组件与下伸缩组件组成，上伸缩组件与下伸缩组件均包括伸缩部件。

进一步的，伸缩部件包括固定设置在容纳区内的支架体，支架体上设置有滑轨，滑轨的引导方向平行于空气压缩机的动力轴轴向，滑轨上滑动设置有滑座，滑座朝向室外的一侧设置有悬臂，悬臂的悬置端伸入至停靠区内；

发电单元包括扇轴，扇轴竖直设置在上伸缩组件的悬臂悬置端与下伸缩组件的悬臂悬置端之间，扇轴的外圆面设置有扇叶，扇叶的两个扇面均设置有光伏面板组；

支架体上设置有发电机，发电机与扇轴之间设置有动力传递件；

支架体上还设置有气泵，气泵用于被感应机构触发，驱使滑座沿滑轨的引导方向发生位移。

进一步的，气泵包括泵壳，泵壳的一端开口并设置有泵盖、另一端封闭并开设有避让孔b，泵壳的封闭端朝向室外；

泵盖上设置有接嘴，泵壳内滑动设置有泵塞，泵塞上设置有泵塞杆，泵塞杆的末端穿过避让孔b并与滑座连接，泵塞杆的外部套设有位于泵塞与泵壳封闭端之间的弹簧；

接嘴的自由端通过分气管与主气管连通。

进一步的，空气压缩机设置有普利盘的端部还设置有编码器，编码器用于感应记录空气压缩机的转速，并在转速发生异常时，发出信号给控制主板，控制主板发出信号给导风单元，通过导风单元关闭导风口。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、本方案中，发电单元设置成在光伏发电模式与风力发电模式之间切换，外界风力较弱时，处于光伏发电模式时，采取光伏发电，外界风力较强时，处于风力发电模式时，其以风力发电为主、光伏发电为辅，最大效率的利用了外界可再生能源，提高发电效率；

另外，处于光伏发电模式时，发电单元是位于停靠区内的，即位于建筑骨架的表面，减小不必要的损耗，若发电单元在光伏发电模式时，也是伸出停靠区，位于建筑骨架外面的话，此时，室内较弱的风力仍然能够驱使发电单元转向，一方面，耽误光伏发电，另一方面，发电单元旋转产生不必要的损耗，即使室外没有起风，发电单元暴露在建筑骨架外面，也会产生不必要的损耗。

2、本方案中，发电单元切换为风力发电模式的过程中，由于储气罐的存在，初始状态下，储气罐内储存有空气且气压达到预设临界值，故而当室外风力大于预设值，使控制阀切换为进气状态时，一方面，储气罐内的压缩空气持续流向气泵，另一方面，空气压缩机持续向储气罐内输送压缩空气：a、伸缩机构很快就驱使发电单元伸出停靠区，切换为风力发电模式，若无储气罐，空气压缩机直接将空气提供给气泵，则发电单元切换为风力发电模式所需的时间要远远大于本发明；b、无论风力大小的波动多大，储气罐内的压强始终保持在预设临界值，也就是说，发电单元伸出停靠区的过程中，泵塞的一侧受到压缩空气对其的压力、另一侧受到弹簧对其的压力，两者达到平衡时，发电单元不再移动，其与建筑骨架之间的距离不再发生变化，若无储气罐，则随着风力大小的波动，流向气泵内的空气会有一个波动，时大时小，导致发电单元时刻处于移动状态，风力减小时，做靠近停靠区的移动，风力变大时，做远离停靠区的移动，导致发电单元不能处于一个良好的发电环境中，发电效率严重受到影响；

综合而言，风力大于预设值时，本发明能够使发电单元迅速切换至风力发电模式，且只要风力大于预设值，发电单元伸出停靠区的距离保持恒定，不受风力波动的影响。

3、本方案中，自切换装置感应风力大小并驱使发电单元改变发电模式的整个过程，全机械化，无需耗费额外的电力，蓄电池除供应净化器外，多余的电能还可用于室内电器的消耗。

附图说明

图1为导风口打开且处于风力发电模式时，本发明的结构示意图；

图2为导风口关闭且处于光伏发电模式时，本发明的结构示意图；

图3为建筑骨架的结构示意图；

图4为建筑骨架的分解图；

图5为建筑骨架的局部分解图；

图6为自切换装置、净化器以及蓄电池在建筑骨架内的位置示意图；

图7为建筑骨架隐藏后，本发明的结构示意图；

图8为导风单元的结构示意图；

图9为导风板与滑块的分解图；

图10为感应机构的结构示意图；

图11为控制阀与普利盘的结构示意图；

图12为控制阀的剖视图；

图13为伸缩构件与发电单元的结构示意图；

图14为伸缩部件的结构示意图；

图15为伸缩部件的局部示意图；

图16为气泵的剖视图；

图17为净化器的结构示意图。

附图中的标号为：

100、建筑骨架；101、内板；102、遮板；103、进气口；104、出气口；105、盖板；106、导风口；107、安装区；108、框架；109、玻璃；

200、发电单元；

300、导风单元；301、导风板；302、导风架；303、丝杆；304、电机；305、滑块；306、连动孔；307、凸销；

400、净化器；

500、自切换装置；501、空气压缩机；502、风扇；503、气管a；504、储气罐；505、泄压阀；506、气管b；507、控制阀；508、气管c；509、普利盘；510、阀壳；511、气孔a；512、气孔b；513、气孔c；514、排气嘴；515、活塞a；516、活塞b；517、活塞杆；518、主气管；519、分气管；520、支架体；521、滑轨；522、滑座；523、悬臂；524、气泵；525、泵壳；526、接嘴；527、泵塞；528、泵塞杆；529、弹簧；530、发电机；531、动力传递件；540、编码器；

600、蓄电池；700、控制主板。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-图5所示，一种具有透光与空气净化功能的建筑结构，其包括建筑骨架100，建筑骨架100朝向室内以及朝向室外的两端均开口，建筑骨架100内水平设置有隔板，隔板将建筑骨架100的内部空间分隔呈主区与位于主区下方的安装区107，如图5所示，主区的面积远大于安装区107。

如图4与图5所示，主区内设置有框架108，具体的，框架108由侧板与中间板组成，侧板的大面垂直于建筑骨架100的长度方向且侧板沿建筑骨架100的长度方向设置有两组，中间板垂直设置在两组侧板之间，中间板的最高点低于侧板的最高点，中间板的最低点高于侧板的最低点，中间板、两组侧板以及建筑骨架100朝向室外的开口端共同组成了停靠区，中间板、两组侧板以及建筑骨架100朝向室内的开口端共同组成了容纳区，两组侧板的顶端与中间板的顶端共同组成了上连通区，两组侧板的底端与中间板的底端共同组成了下连通区。

框架108沿建筑骨架100的长度方向阵列设置有多组，相邻两组框架108之间以及建筑骨架100沿长度方向的侧壁与相邻框架108之间均设置有玻璃109。

如图4与图5所示，安装区107朝向室内的开口处设置有盖板105，盖板105上开设有导风口106，导风口106沿建筑骨架100的长度方向阵列设置有两组。

如图4与图5所示，建筑骨架100朝向室内的开口端处设置有内板101，内板101能够封堵安装区107朝向室内的开口，内板101上开设有与主区连通的缺口，缺口的形状面积与主区的形状面积相匹配，缺口内设置有遮板102，遮板102用于封堵容纳区朝向室内的开口，遮板102对应框架108设置有多组，优选的实施例，相邻两组遮板102之间以及内板101沿长度方向的侧壁与相邻遮板102之间也设置有玻璃，其意义在于，为了整个建筑结构的美观性，室内的人看不见设置在容纳区内的自切换装置500。

如图4所示，内板101开设有与安装区107连通的进气口103与出气口104。

如图1-图3及图6-图7所示，本建筑结构还包括发电单元200、导风单元300、净化器400、自切换装置500、蓄电池600以及控制主板700。

其中，发电单元200设置在停靠区内且发电单元200对应设置有多组，发电单元200设置成在光伏发电模式与风力发电模式之间切换，处于光伏发电模式时，其采取光伏发电，处于风力发电模式时，其以风力发电为主、光伏发电为辅，发电单元200发电产生的电力储存在蓄电池600，蓄电池600与控制主板700均设置有安装区107内。

净化器400设置在安装区107内，净化器400的进气端与进气口103连通、出气端与出气口104连通，其利用蓄电池600中的电力运行对室内进行新风净化，为现有空气净化技术可实现，不作赘述。

导风单元300设置在安装区107内并位于两组导风口106之间，导风单元300用于引导室外的风从一组导风口106进入安装区107内并从另一组导风口106排出。

自切换装置500包括设置在安装区107内的感应机构与设置在容纳区内的伸缩机构，感应机构用于感应导风单元300引导进入安装区107内的风的流速，即感应风力大小，当风力大于预设值时，感应机构触发驱使伸缩机构运行，伸缩机构驱使发电单元200伸出停靠区，切换为风力发电模式，当风力小于预设值时，感应机构触发驱使伸缩机构反向运行，伸缩机构反向运行驱使发电单元缩回停靠区，切换为光伏发电模式，当风力远大于预设值，为自然灾害，例如台风，龙卷风等等时，感应机构发出信号给控制主板700，控制主板700控制导风单元300关闭导风口106，同时发电单元200切换为光伏发电模式，从而对整个建筑结构进行保护。

如图7-图9所示，导风单元300：

导风单元300包括设置在安装区107内的导风架302以及铰接设置在导风口106朝向室外的孔口处的导风板301，导风板301与导风口106孔口之间的铰接处形成的铰接轴呈竖直布置，两组导风板301的铰接轴呈相向布置。

导风架302上设置有丝杆303，丝杆303的轴向平行于建筑骨架100的长度方向，丝杆303的输入端动力连接有电机304，丝杆303沿轴向分为两组螺纹段以及位于两组螺纹段之间的光滑段，两组螺纹段的螺纹旋向相反，每组螺纹段上均螺纹设置有滑块305，滑块305同时还与导风架302构成引导方向平行于丝杆303轴向的滑动导向配合，当电机304运行驱使丝杆303转动时，滑块305沿丝杆303的轴向发生位移，两组滑块305做相互靠近或相互远离的移动。

滑块305与导风板301之间设置有连动部件，当两组滑块305做相互靠近或相互远离的移动时，通过连动部件驱使导风板301绕铰接轴转动，使导风口106关闭或打开，具体的，连动部件包括设置在滑块305上的连动孔306与设置在导风板301上的凸销307，连动孔306的引导方向垂直于导风口106的孔面，凸销307的自由端滑动位于连动孔306内。

初始状态下，如图1所示，导风板301与导风口106之间呈夹角布置，室外起风时，通过导风板301的引导，风从一组导风口106进入安装区107，并从另一组导风口106排出，当发生自然灾害时，导风板301绕铰接轴转动关闭导风口106。

优选的实施例，如图7所示，安装区107内设置有封板，封板与盖板105构成一个密封区域，该密封区域属于安装区107的一部分，但与安装区107的剩余部分互不接通，导风口106与密封区域连通，导风单元300设置在密封区域内，其意义在于，风从一组导风口106进入安装区107的密封区域，并从另一组导风口106排出，该过程，风只停留在密封区域内，若没有封板，则风进入安装区107内后，在安装区107内无序流动，一方面，对其它结构造成干扰，另一方面，对感应机构的感应结果造成不利影响，感应结果误差较大。

如图6、图7及图10-图12所示，感应机构：

感应机构包括空气压缩机501与储气罐504，空气压缩机501的动力轴轴向垂直于导风口106的孔面且动力轴的两端伸出机壳，动力轴的一端设置有普利盘509、另一端伸入至密封区域内并设置有风扇502，风扇502的扇叶沿动力轴的径向分布，风力在密封区域内的流动过程中，驱使风扇502旋转，进而驱使动力轴旋转，空气压缩机501运行，通过设置在空气压缩机501与储气罐504之间的气管a503向储气罐504内输送空气，与此同时，动力轴旋转带着普利盘509旋转，在离心力作用下，普利珠受到向外的离心力作用，沿滑槽向盘的外沿径向移动，普利珠移动挤压普利盘509的内盘发生移动，普利盘509为现有普利盘技术可实现，不作赘述，普利盘509的内盘移动位置与动力轴的旋转转速有关，动力轴的旋转转速与风力大小有关。

储气罐504上设置有泄压阀505，泄压阀505在储气罐504内的气压达到预设临界值后开启泄压，保护储气罐504，初始状态下，储气罐504内储存有空气且气压达到预设临界值，预设临界值指的是储气罐504内储满空气时的压强值，另外，储气罐504可以在一开始装配时，通过现有技术打入空气，达到预设临界值，也可以一开始是空的，预设时间后，空气压缩机501运行会向储气罐504内注入足够量的空气，使其达到预设临界值。

如图10与图11所示，储气罐504上设置有气管b506，气管b506的末端设置有控制阀507，控制阀507设置成在进气状态与排气状态之间进行切换，控制阀507与伸缩机构之间设置有气管c508。

具体的，如图11与图12所示，控制阀507包括阀壳510，阀壳510的开口端设置有阀盖、封闭端开设有避让孔a、上端面开设有气孔a511、下端面开设有气孔b512与气孔c513，气孔a511位于气孔b512与气孔c513之间，气管c508与气孔a511连通，气管b506与气孔c513连通，气孔b512的孔口设置有排气嘴514。

阀壳510内还设置有活塞杆517，活塞杆517的一端位于阀壳510内、另一端穿过避让孔a伸出阀壳510并与普利盘509的内盘固定，具体的，普利盘509的内盘侧壁延伸有凸耳，凸耳与活塞杆517连接。

活塞杆517的外部设置有两组活塞：活塞a515与活塞b516，其中，当活塞a515位于气孔b512背离气孔a511的一侧，活塞b516位于气孔a511与气孔c513之间时，气孔a511与气孔b512连通，此时，控制阀507处于排气状态，发电单元200处于光伏发电模式，当活塞a515位于气孔a511与气孔b512之间，活塞b516位于气孔c513背离气孔a511的一侧时，气孔a511与气孔c513连通，此时，控制阀507处于进气状态，发电单元处于风力发电模式。

活塞a515与活塞b516的位置关系变化取决于外界风力，当风力大于预设值时，普利盘509的内盘移动驱使控制阀507切换为进气状态，当风力小于预设值时，普利盘509的内盘移动不足以使控制阀507的状态发生改变，控制阀507处于排气状态。

如图6、图7及图13-图16所示，伸缩机构：

伸缩机构包括伸缩构件与主气管518，其中，伸缩构件对应框架108的数量设置有多组，多组伸缩构件与气管c508之间通过主气管518进行连通，具体的，气管c508与主气管518连通，多组伸缩构件又分别与主气管518连通。

如图13所示，伸缩构件由上伸缩组件与下伸缩组件组成，上伸缩组件与下伸缩组件均包括伸缩部件。

具体的，如图14-图16所示，伸缩部件包括固定设置在容纳区内的支架体520，支架体520上设置有滑轨521，滑轨521的引导方向平行于空气压缩机501的动力轴轴向，滑轨521上滑动设置有滑座522，滑座522朝向室外的一侧设置有悬臂523，悬臂523的悬置端伸入至停靠区内，具体的，上伸缩组件中的悬臂523的悬置端穿过上连通区伸入至停靠区内，下伸缩组件中的悬臂523的悬置端穿过下连通区伸入至停靠区内。

如图13-图15所示，发电单元200包括扇轴，扇轴竖直设置在上伸缩组件的悬臂523悬置端与下伸缩组件的悬臂523悬置端之间，扇轴的外圆面设置有扇叶，扇叶的两个扇面均设置有光伏面板组，光伏面板由均匀分布在扇叶扇面上的多个光伏面板组成，相邻两个光伏面板之间相互接触，如图13所示，布满整个扇面。

如图15所示，支架体520上设置有发电机530，发电机530与扇轴之间设置有动力传递件531，当发电单元200在风力作用下发生旋转时，通过动力传递件531驱使发电机530的动力轴旋转，使发电机530进行风力发电，优选的，发电机530的动力轴竖直布置，动力传递件531为带传动，其意义在于，便于动力传递件531穿过上连通区或下连通区，便于空间布局。

如图15所示，支架体520上还设置有气泵524，气泵524用于被感应机构触发，驱使滑座522沿滑轨521的引导方向发生位移。

具体的，如图15与图16所示，气泵524包括泵壳525，泵壳525的一端开口并设置有泵盖、另一端封闭并开设有避让孔b，泵壳525的封闭端朝向室外。

泵盖上设置有接嘴526，泵壳525内滑动设置有泵塞527，泵塞527上设置有泵塞杆528，泵塞杆528的末端穿过避让孔b并与滑座522连接，泵塞杆528的外部套设有位于泵塞527与泵壳525封闭端之间的弹簧529。

接嘴526的自由端通过分气管519与主气管518连通，其中，上伸缩组件与下伸缩组件可分别单独通过分气管519与主气管518连通，也可以共用一个分气管519与主气管518连通，均可，只要实现接嘴526与主气管518之间的连通。

当控制阀507处于进气状态时，储气罐504内的压缩空气依次通过气管b506、气孔c513、气孔a511、气管c508、主气管518、分气管519、接嘴526流入至气泵524内，抵推泵塞527做靠近泵壳525封闭端的移动，弹簧529被压缩，泵塞527移动提供泵塞杆528牵引滑座522同步移动，滑座522移动通过悬臂523带着发电单元200一起移动，使发电单元200伸出停靠区，如图1所示，此时，发电单元200处于风力发电模式；

当控制阀507处于排气状态时，弹簧529释放弹力，驱使泵塞527反向移动，进而使发电单元200返回停靠区，该过程中，气泵524内的空气依次通过接嘴526、分气管519、主气管518、气管c508、气孔a511、气孔b512、排气嘴514排出，如图2所示，此时，发电单元200处于光伏发电模式。

上述过程中，泵塞527与泵壳525封闭端之间区域内的空气可以通过泵塞杆528与避让孔b之间的间隙与外界连通，也可以在泵壳525的封闭端或靠近封闭端的位置开设有一个连通孔。

上述发电单元200切换为风力发电模式的过程中，由于储气罐504的存在，初始状态下，储气罐504内储存有空气且气压达到预设临界值，故而当室外风力大于预设值，使控制阀507切换为进气状态时，一方面，储气罐504内的压缩空气持续流向气泵524，另一方面，空气压缩机501持续向储气罐504内输送压缩空气：1、伸缩机构很快就驱使发电单元200伸出停靠区，切换为风力发电模式，若无储气罐504，空气压缩机501直接将空气提供给气泵524，则发电单元200切换为风力发电模式所需的时间要远远大于本发明；2、无论风力大小的波动多大，储气罐504内的压强始终保持在预设临界值，也就是说，发电单元200伸出停靠区的过程中，泵塞527的一侧受到压缩空气对其的压力、另一侧受到弹簧529对其的压力，两者达到平衡时，发电单元200不再移动，其与建筑骨架100之间的距离不再发生变化，若无储气罐504，则随着风力大小的波动，流向气泵524内的空气会有一个波动，时大时小，导致发电单元200时刻处于移动状态，风力减小时，做靠近停靠区的移动，风力变大时，做远离停靠区的移动，导致发电单元200不能处于一个良好的发电环境中，发电效率严重受到影响；综合而言，风力大于预设值时，本发明能够使发电单元200迅速切换至风力发电模式，且只要风力大于预设值，发电单元200伸出停靠区的距离保持恒定，不受风力波动的影响。

如图11所示，空气压缩机501设置有普利盘509的端部还设置有编码器540，编码器540用于感应记录空气压缩机501的转速，并在转速发生异常时，发出信号给控制主板700，控制主板700发出信号给电机304，通过导风板301关闭导风口106，转速异常指的是，发生台风等自然灾害时，外界风力较大，导致风扇502带着空气压缩机501的动力轴旋转的转速过快，远大于风力的预设值，此时，通过编码器540感应记录空气压缩机501的转速，发出信号给控制主板700，通过导风单元300关闭导风口106。

本发明的工作原理：

室外起风时，通过导风板301的引导，风从一组导风口106进入安装区107，并从另一组导风口106排出，风流动过程中，驱使风扇502旋转，进而驱使动力轴旋转，空气压缩机501运行；

当室外风力大于预设值时：

首先，空气压缩机501带着普利盘509旋转，此时的转速使普利盘509的内盘移动足够的距离，使控制阀507切换为进气状态，储气罐504内的压缩空气依次通过气管b506、气孔c513、气孔a511、气管c508、主气管518、分气管519、接嘴526流入至气泵524内，抵推泵塞527做靠近泵壳525封闭端的移动，弹簧529被压缩，泵塞527移动提供泵塞杆528牵引滑座522同步移动，滑座522移动通过悬臂523带着发电单元200一起移动，使发电单元200伸出停靠区，如图1所示，此时，发电单元200处于风力发电模式，风力驱使发电单元200旋转，发电单元200旋转通过动力传递件531驱使发电机530运行发电，另外，发电单元200旋转过程中，光线仍然能够照射在设置在发电单元200扇叶两面的光伏面板上，发电单元200还能够光伏发电；

当室外风力小于预设值时：

首先，空气压缩机501带着普利盘509旋转，此时的转速降低，使普利盘509的内盘反向移动，控制阀507切换为排气状态，弹簧529释放弹力，驱使泵塞527反向移动，气泵524内的空气依次通过接嘴526、分气管519、主气管518、气管c508、气孔a511、气孔b512、排气嘴514排出，最终使发电单元200返回停靠区，如图2所示，此时，发电单元200处于光伏发电模式，进行光伏发电；

发电单元200不论是风力发电模式还是光伏发电模式，其发电产生的电能被储蓄在蓄电池600内，供净化器400运行使用，自切换装置500感应风力大小并驱使发电单元200改变发电模式的整个过程，全机械化，无需耗费额外的电力，蓄电池600中除供应净化器400外，多余的电能还可用于室内电器的消耗。

当发生台风等自然灾害时，外界风力过大，此时，空气压缩机501高速旋转，转速过快，编码器540感应到此种情况，发出信号给控制主板700，控制主板700发出信号给电机304，通过导风板301关闭导风口106，导风口106关闭后，没有风进入安装区107内，风扇502不再旋转，空气压缩机501不再运行，控制阀507切换为排气状态，发电单元200处于光伏发电模式。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种具有透光与空气净化功能的建筑结构，其包括建筑骨架（100），其特征在于：建筑骨架（100）上设置有发电单元（200）、导风单元（300）、净化器（400）、自切换装置（500）、蓄电池（600）以及控制主板（700）；

发电单元（200）设置成在光伏发电模式与风力发电模式之间切换，处于光伏发电模式时，其采取光伏发电，处于风力发电模式时，其以风力发电为主、光伏发电为辅，发电单元（200）发电产生的电力储存在蓄电池（600），净化器（400）利用蓄电池（600）中的电力运行对室内进行新风净化；

自切换装置（500）包括感应机构与伸缩机构，感应机构用于感应导风单元（300）引导的风的流速，当风力大于预设值时，感应机构触发驱使伸缩机构运行，伸缩机构驱使发电单元（200）伸出建筑骨架（100），切换为风力发电模式，当风力小于预设值时，感应机构触发驱使伸缩机构反向运行，伸缩机构反向运行驱使发电单元缩回建筑骨架（100），切换为光伏发电模式，当发生自然灾害时，感应机构发出信号给控制主板（700），控制主板（700）控制导风单元（300）关闭，同时发电单元（200）切换为光伏发电模式；

建筑骨架（100）朝向室内以及朝向室外的两端均开口，建筑骨架（100）内水平设置有隔板，隔板将建筑骨架（100）的内部空间分隔呈主区与位于主区下方的安装区（107）；

主区内设置有框架（108），框架（108）由侧板与中间板组成，侧板的大面垂直于建筑骨架（100）的长度方向且侧板沿建筑骨架（100）的长度方向设置有两组，中间板垂直设置在两组侧板之间，中间板的最高点低于侧板的最高点，中间板的最低点高于侧板的最低点，中间板、两组侧板以及建筑骨架（100）朝向室外的开口端共同组成了停靠区，中间板、两组侧板以及建筑骨架（100）朝向室内的开口端共同组成了容纳区，两组侧板的顶端与中间板的顶端共同组成了上连通区，两组侧板的底端与中间板的底端共同组成了下连通区；

框架（108）沿建筑骨架（100）的长度方向阵列设置有多组，相邻两组框架（108）之间以及建筑骨架（100）沿长度方向的侧壁与相邻框架（108）之间均设置有玻璃（109）；

安装区（107）朝向室内的开口处设置有盖板（105），盖板（105）上开设有导风口（106），导风口（106）沿建筑骨架（100）的长度方向阵列设置有两组；

建筑骨架（100）朝向室内的开口端处设置有内板（101），内板（101）能够封堵安装区（107）朝向室内的开口，内板（101）上开设有与主区连通的缺口，缺口的形状面积与主区的形状面积相匹配，缺口内设置有遮板（102），遮板（102）用于封堵容纳区朝向室内的开口，遮板（102）对应框架（108）设置有多组，内板（101）开设有与安装区（107）连通的进气口（103）与出气口（104）；

发电单元（200）设置在停靠区内且发电单元（200）对应设置有多组，蓄电池（600）与控制主板（700）均设置有安装区（107）内，净化器（400）设置在安装区（107）内，净化器（400）的进气端与进气口（103）连通、出气端与出气口（104）连通；

导风单元（300）设置在安装区（107）内并位于两组导风口（106）之间，导风单元（300）用于引导室外的风从一组导风口（106）进入安装区（107）内并从另一组导风口（106）排出；

安装区（107）内设置有封板，封板与盖板（105）构成一个密封区域，密封区域属于安装区（107）的一部分，但与安装区（107）的剩余部分互不接通，导风口（106）与密封区域连通，导风单元（300）设置在密封区域内；

导风单元（300）包括设置在安装区（107）内的导风架（302）以及铰接设置在导风口（106）朝向室外的孔口处的导风板（301），导风板（301）与导风口（106）孔口之间的铰接处形成的铰接轴呈竖直布置，两组导风板（301）的铰接轴呈相向布置；

导风架（302）上设置有丝杆（303），丝杆（303）的轴向平行于建筑骨架（100）的长度方向，丝杆（303）的输入端动力连接有电机（304），丝杆（303）沿轴向分为两组螺纹段以及位于两组螺纹段之间的光滑段，两组螺纹段的螺纹旋向相反，每组螺纹段上均螺纹设置有滑块（305），滑块（305）与导风架（302）构成引导方向平行于丝杆（303）轴向的滑动导向配合，滑块（305）与导风板（301）之间设置有连动部件，当两组滑块（305）做相互靠近或相互远离的移动时，通过连动部件驱使导风板（301）绕铰接轴转动，使导风口（106）关闭或打开；

初始状态下，导风板（301）与导风口（106）之间呈夹角布置；

感应机构设置在安装区（107）内，感应机构包括空气压缩机（501）与储气罐（504），空气压缩机（501）的动力轴轴向垂直于导风口（106）的孔面且动力轴的两端伸出机壳，动力轴的一端设置有普利盘（509）、另一端伸入至密封区域内并设置有风扇（502），风扇（502）的扇叶沿动力轴的径向分布；

空气压缩机（501）与储气罐（504）之间设置有气管a（503），储气罐（504）上设置有泄压阀（505），初始状态下，储气罐（504）内储存有空气且气压达到预设临界值，预设临界值指的是储气罐（504）内储满空气时的压强值；

储气罐（504）上设置有气管b（506），气管b（506）的末端设置有控制阀（507），控制阀（507）设置成在进气状态与排气状态之间进行切换，控制阀（507）与伸缩机构之间设置有气管c（508）；

控制阀（507）包括阀壳（510），阀壳（510）的开口端设置有阀盖、封闭端开设有避让孔a、上端面开设有气孔a（511）、下端面开设有气孔b（512）与气孔c（513），气孔a（511）位于气孔b（512）与气孔c（513）之间，气管c（508）与气孔a（511）连通，气管b（506）与气孔c（513）连通，气孔b（512）的孔口设置有排气嘴（514）；

阀壳（510）内还设置有活塞杆（517），活塞杆（517）的一端位于阀壳（510）内、另一端穿过避让孔a并与普利盘（509）的内盘固定，活塞杆（517）的外部设置有活塞a（515）与活塞b（516），当活塞a（515）位于气孔b（512）背离气孔a（511）的一侧，活塞b（516）位于气孔a（511）与气孔c（513）之间时，气孔a（511）与气孔b（512）连通，此时，控制阀（507）处于排气状态，发电单元（200）处于光伏发电模式，当活塞a（515）位于气孔a（511）与气孔b（512）之间，活塞b（516）位于气孔c（513）背离气孔a（511）的一侧时，气孔a（511）与气孔c（513）连通，此时，控制阀（507）处于进气状态，发电单元处于风力发电模式；

伸缩机构设置在容纳区内，伸缩机构包括伸缩构件与主气管（518），伸缩构件对应框架（108）的数量设置有多组，气管c（508）与主气管（518）连通，多组伸缩构件又分别与主气管（518）连通；

伸缩构件由上伸缩组件与下伸缩组件组成，上伸缩组件与下伸缩组件均包括伸缩部件；

伸缩部件包括固定设置在容纳区内的支架体（520），支架体（520）上设置有滑轨（521），滑轨（521）的引导方向平行于空气压缩机（501）的动力轴轴向，滑轨（521）上滑动设置有滑座（522），滑座（522）朝向室外的一侧设置有悬臂（523），悬臂（523）的悬置端伸入至停靠区内；

发电单元（200）包括扇轴，扇轴竖直设置在上伸缩组件的悬臂（523）悬置端与下伸缩组件的悬臂（523）悬置端之间，扇轴的外圆面设置有扇叶，扇叶的两个扇面均设置有光伏面板组；

支架体（520）上设置有发电机（530），发电机（530）与扇轴之间设置有动力传递件（531）；

支架体（520）上还设置有气泵（524），气泵（524）用于被感应机构触发，驱使滑座（522）沿滑轨（521）的引导方向发生位移。

2.根据权利要求1所述的一种具有透光与空气净化功能的建筑结构，其特征在于：气泵（524）包括泵壳（525），泵壳（525）的一端开口并设置有泵盖、另一端封闭并开设有避让孔b，泵壳（525）的封闭端朝向室外；

泵盖上设置有接嘴（526），泵壳（525）内滑动设置有泵塞（527），泵塞（527）上设置有泵塞杆（528），泵塞杆（528）的末端穿过避让孔b并与滑座（522）连接，泵塞杆（528）的外部套设有位于泵塞（527）与泵壳（525）封闭端之间的弹簧（529）；

接嘴（526）的自由端通过分气管（519）与主气管（518）连通。

3.根据权利要求2所述的一种具有透光与空气净化功能的建筑结构，其特征在于：空气压缩机（501）设置有普利盘（509）的端部还设置有编码器（540），编码器（540）用于感应记录空气压缩机（501）的转速，并在转速发生异常时，发出信号给控制主板（700），控制主板（700）发出信号给导风单元（300），通过导风单元（300）关闭导风口（106）。

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