CN115839528B - 一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，属于建筑新风技术领域，其包括建筑体，建筑体朝向室外的一侧设置有进气窗，进气窗设置在开窗状态与关窗状态之间切换，建筑体内设置有新风管道组与驱动源，驱动源包括开闭机构、驱动机构以及触发机构，开闭机构驱使进气窗切换为开窗状态且窗口导风方向与室外风力风向匹配，开窗状态的进气窗通过新风管道组牵引室内空气流向室外，驱动机构驱使新风管道组牵引室外空气流向室内，开闭机构与驱动机构均利用室外风力作为动力源，触发机构在室外风力超出预设值时，切断开闭机构与进气窗的动力连接、切断驱动机构与新风管道组的动力连接，进气窗切换为关窗状态。

Description

一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，具体涉及建筑新风领域，特别涉及一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构。

背景技术

新风机用于将室内空气排出室外、牵引经过净化后的室外空气流入室内，让房间里每时每刻都是新鲜干净的空气，是一种建筑设计中常见的空气净化设备。

现有技术中，新风机一般是利用电力作为动力驱使运行的，而随着科技的不断发展，城市中高楼大厦随处可见，新风机的功率也随之变大，耗电量非常大，例如，写字楼每天产生的有关新风方面的电力消耗高达数千千瓦时，另外，建筑内部各个房间内的单独新风管道结合主管道形成的建筑新风系统，较为复杂，相关电路较多，维修起来难度较大、不方面，而且电路定期维护检查的间隔较短，增加了维护成本，基于此，本发明提出了一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构。

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自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，包括建筑体，建筑体朝向室外的一侧设置有进气窗，进气窗设置在开窗状态与关窗状态之间切换，建筑体内设置有新风管道组与驱动源，驱动源包括开闭机构、驱动机构以及触发机构，开闭机构用于驱使进气窗切换为开窗状态且进气窗的窗口导风方向与室外风力的风向相匹配，开窗状态的进气窗用于通过新风管道组牵引室内空气流向室外，驱动机构用于驱使新风管道组牵引室外空气流向室内，开闭机构与驱动机构均利用室外风力作为动力源，触发机构用于在室外风力超出预设值时，切断开闭机构与进气窗之间的动力连接以及切断驱动机构与新风管道组之间的动力连接，使进气窗切换为关窗状态。

进一步的，进气窗包括窗框，窗框朝向室外的开口处铰接设置有窗叶且铰接轴竖直，窗叶沿窗框的长度方向阵列设置有多组且关窗状态下，多组窗叶配合封堵窗框的开口；

铰接轴的底部固定设置有控制杆，窗框设置有主杆，主杆的延伸方向平行于窗框的长度方向，主杆朝向窗叶的一侧垂直设置有支杆，主杆的底部设置有固定座，固定座的底部伸出窗框并位于建筑体内部，窗框上设置有用于避让固定座的避让孔；

支杆与控制杆之间设置有连动件并且当主杆牵引支杆沿窗框长度方向发生位移时，通过连动件驱使铰接轴旋转。

进一步的，建筑体朝向室内的一侧设置有新风窗口a与新风窗口b，新风管道组包括输入管道与输出管道；

输出管道包括罩壳与鼓风机a，罩壳的开口与窗框朝向室内的开口固定连通，罩壳的底部设置有接嘴，接嘴的自由端设置有气管a，建筑体朝向室外的一侧设置有输出管，输出管的延伸方向平行于窗框的长度方向，气管a的另一端与输出管连通，鼓风机a的一端与新风窗口a连通、另一端与气管a之间通过气管b连通；

输入管道包括鼓风机b，鼓风机b的一端与室外之间通过气管d连通、另一端与新风窗口b之间通过气管c连通，鼓风机b的输入端与驱动机构的输出端动力连接。

进一步的，建筑体内部设置有支架体，建筑体朝向室外的一侧设置有通风管道，通风管道与输出管呈上下并排布置；

开闭机构包括扇轴a，驱动机构包括扇轴b，扇轴a与扇轴b的轴向均平行于窗框的厚度方向且两者的输入端均伸入至通风管道内，扇轴b为空心轴形状且同轴套设在扇轴a外部；

扇轴b的输入端安装有垂直轴风扇，扇轴a的输入端设置有骨架，骨架上沿扇轴a的径向设置有风板。

进一步的，开闭机构还包括竖直安装在支架体上的转轴，转轴的外部同轴滑动套设有传递轴；

传递轴与扇轴a的输出端之间通过蜗轮蜗杆实现动力连接，蜗轮蜗杆包括蜗轮与设置在扇轴a上的蜗杆，蜗轮同轴转动套设在转轴的外部，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮的上端与传递轴之间设置有连接件a，连接件a包括设置在传递轴上的外花键a与设置在蜗轮上的花键槽a，初始状态下，外花键a插入花键槽a内；

开闭机构还包括连接架与导轨，导轨的引导方向平行于窗框的长度方向，导轨设置在支架体上，连接架与导轨构成滑动连接，连接架与固定座固定；

连接架与传递轴之间设置有齿轮齿条，齿轮齿条包括齿轮与齿条，齿条的延伸方向平行于导轨的引导方向，齿条与连接架固定，齿轮的内壁设置有与外花键a相匹配的内花键a，齿轮通过内花键a与外花键a的配合套设在传递轴的外部并且当传递轴沿自身轴向发生位移时，传递轴与齿轮之间通过内花键a与外花键a的配合保持动力连接，齿轮与齿条啮合，蜗杆对齿轮进行支撑。

进一步的，支架体上还安装有自定心部件，自定心部件包括与导轨平行的导杆，导杆设置在支架体上，导杆的外部套设有弹簧a，自定心部件设置有两组并关于转轴呈对称布置。

进一步的，驱动机构包括竖直安装在支架体上的中间轴、水平安装在支架体上的内芯轴，内芯轴的外部通过连接件b同轴套设有外套轴并且当外套轴沿轴向发生位移时，外套轴与内芯轴之间通过连接件b保持动力连接，连接件b包括设置在外套轴上的内花键b与设置在内芯轴上的外花键b；

扇轴b与中间轴之间通过动力传递件c构成动力连接，中间轴与转轴之间通过动力传递件a构成动力连接，中间轴与内芯轴之间通过动力传递件d构成动力连接，外套轴与鼓风机b之间设置有动力传递件b，动力传递件b的主动件转动套设在内芯轴的外部，主动件上设置有与内花键b相匹配的花键槽b，初始状态下，内花键b插入花键槽b内，动力传递件b的从动件通过单向部件安装在鼓风机b的输入端，单向部件用于实现从动件向鼓风机b单向传递动力。

进一步的，触发机构包括离心构件与切断构件，离心构件用于感应室外风力的大小并在室外风力达到或超过预设值时被触发，主动切断传递轴与蜗轮之间的动力连接，并通过切断构件切断外套轴与动力传递件b的主动件之间的动力连接。

进一步的，离心构件包括设置在转轴顶端的铰接座与套设在转轴外部的推拉套，推拉套与传递轴转动连接，转轴外部套设有位于推拉套与铰接座之间的弹簧b；

推拉套与铰接座之间设置有离心部件，离心部件包括连接杆a与连接杆b，连接杆a的一端与铰接座铰接、另一端设置有配重球，连接杆b的一端与推拉套铰接、另一端与连接杆a铰接。

进一步的，切断构件包括触发杆、滑轨以及固定架，滑轨竖直固定设置在支架体上，触发杆与滑轨滑动连接，固定架与传递轴转动连接、与触发杆固定；

外套轴的外部设置有套座，套座的外表面延伸有凸销，触发杆上设置有斜面，斜面位于套座朝向动力传递件b的主动件的一侧，凸销与斜面接触；

内芯轴远离动力传递件b的主动件的一端设置有螺母，内芯轴的外部套设有位于螺母与外套轴之间的弹簧c。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、本方案中，利用室内风能作为动力，驱使新风管道组对室内进行新风，绿色环保，且内部结构机械化，运行稳定，定期检测维护的时间间隔较长。

2、本方案新风过程中的室内空气向室外排出的过程中：

a、窗叶的倾斜角度与室内风的风向实时保持匹配，即窗叶与室外风之间的夹角保持呈锐角，一方面，窗叶能够平稳顺利的、最大限度的引导室外风沿着相邻窗叶之间的区域进入进气窗内，另一方面，能够减小窗叶被风长久吹动而受到的磨损，侧面提高了窗叶的使用寿命；

b、进气窗打开，室外空气通过窗框进入罩壳301内并通过气管a与输出管排出，该过程中，基于伯努利原理，在气管b与气管a的连接处形成了负压a，在气管a与输出管的连接处形成了负压b，负压a主动牵引室内空气依次通过新风窗口a、鼓风机a、气管b流入气管a内，并跟随气管a内的室外空气一起流动，负压b主动牵引气管a内的空气向输出管内流动排出；

综合而言，室内空气被窗叶引导，最大限度的进入进气窗内，以及负压a的主动牵引，负压b的主动牵引，三者构成一体化结构，一步步的增强室内空气向室外流动的速度，进而一步步的增强了新风效率。

3、当发生大风自然灾害时，例如台风、龙卷风等等，此时，在离心构件中的配重球受到的离心力驱使下，传递轴与扇轴a的动力连接以及外套轴与动力传递件b的主动件之间的动力连接均被切断，前者使进气窗切换为关窗状态，窗叶封堵窗框的开口，后者停止向鼓风机b输出动力，鼓风机b停止运行，综合而言，整个新风过程停止，达到保护目的；

另外，离心构件的旋转是通过扇轴b驱动的，其意义在于，扇轴b的转动是单向的，若是由扇轴a驱动，则离心构件的转向不断发生改变，克服旋转状态的离心构件的惯性，使离心构件改变转向很难，会对离心构件造成不必要的损伤，且同时也影响了扇轴a的旋转。

附图说明

图1为进气窗关闭时，本发明的结构示意图；

图2为进气窗打开时，本发明的结构示意图；

图3为本发明朝向室内一侧的结构示意图；

图4为进气窗、新风管道组以及驱动源的结构示意图；

图5为输出管道的结构示意图；

图6为输入管道的结构示意图；

图7为进气窗的局部示意图；

图8为支架体、驱动源、鼓风机b以及主杆的结构示意图；

图9为驱动源、固定座以及鼓风机b的结构示意图；

图10为扇轴a、扇轴b、垂直轴风扇以及风板的结构示意图；

图11为开闭机构的结构示意图；

图12为蜗轮、齿轮、转轴以及传递轴的剖视图；

图13为驱动机构、触发机构、鼓风机b以及转轴的结构示意图；

图14为驱动机构、转轴以及鼓风机b的结构示意图；

图15为内芯轴、外套轴以及动力传递件b的主动件的剖视图；

图16为触发机构、外套轴、转轴以及传递轴的结构示意图；

图17为离心构件、转轴以及传递轴的结构示意图；

图18为切断构件、传递轴以及外套轴的结构示意图；

图19为切断构件的局部示意图。

附图中的标号为：

100、建筑体；101、通风管道；102、新风窗口a；103、新风窗口b；104、支架体；

200、进气窗；201、窗框；202、窗叶；203、主杆；204、控制杆；205、支杆；206、固定座；

300、新风管道组；301、罩壳；302、气管a；303、鼓风机a；304、气管b；305、输出管；306、气管c；307、鼓风机b；308、气管d；

400、驱动源；

500、开闭机构；501、扇轴a；502、风板；503、转轴；504、蜗轮蜗杆；505、传递轴；506、齿轮齿条；507、连接架；508、导轨；509、导杆；510、弹簧a；

600、驱动机构；601、扇轴b；602、垂直轴风扇；603、中间轴；604、动力传递件a；605、内芯轴；606、外套轴；607、动力传递件b；608、单向部件；609、螺母；

700、触发机构；710、离心构件；711、推拉套；712、铰接座；713、连接杆a；714、配重球；715、连接杆b；716、弹簧b；720、切断构件；721、固定架；722、滑轨；723、触发杆；724、斜面；725、套座；726、凸销；727、弹簧c。

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19所示，一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，包括建筑体100。

建筑体100朝向室外的一侧设置有进气窗200，进气窗200设置在开窗状态与关窗状态之间切换。

建筑体100内设置有新风管道组300与驱动源400，新风管道组300用于实现室内空气新风，使室内保持良好空气环境，驱动源400包括开闭机构500、驱动机构600以及触发机构700，其中，开闭机构500用于驱使进气窗200切换为开窗状态且进气窗200的窗口导风方向与室外风力的风向相匹配，其意义在于，引导室外风力平稳顺利进入进气窗200内且最大限度的引导室外风进入进气窗200内。

开窗状态的进气窗200基于伯努利原理驱使新风管道组300牵引室内空气流向室外且室内空气流向室外的过程中，受到两重基于伯努利原理的牵引，进一步提高了新风效率，驱动机构600用于驱使新风管道组300牵引室外空气流向室内，上述过程中，开闭机构500与驱动机构600均是利用室外风力作为动力源驱使运行的，触发机构700用于在发生大风灾害时，例如台风、龙卷风等等，切断开闭机构500与进气窗200之间的动力连接以及切断驱动机构600与新风管道组300之间的动力连接，进气窗200切换为关窗状态，新风过程中断，保护新风管道组300与驱动源400不受灾害影响，实现保护目的。

另外，本建筑体100可以如窗户一样镶嵌在建筑物上，也可以视为建筑物的一部分。

建筑体100朝向室内的一侧设置有两组新风窗口，作为新风时空气流动的通道：新风窗口a102与新风窗口b103。

如图5-图7所示，进气窗200包括窗框201，窗框201朝向室外的开口处铰接设置有窗叶202且铰接轴竖直，窗叶202沿窗框201的长度方向阵列设置有多组且关窗状态下，窗叶202的叶面平行于窗框201的开口，多组窗叶202配合封堵窗框201的开口。

铰接轴的底部固定设置有控制杆204。

窗框201内还设置有主杆203，主杆203的延伸方向平行于窗框201的长度方向，主杆203朝向窗叶202的一侧垂直设置有支杆205，主杆203的底部设置有固定座206，固定座206的底部伸出窗框201并位于建筑体100内部，窗框201上设置有用于避让固定座206的避让孔。

支杆205与控制杆204之间设置有连动件并且当主杆203牵引支杆205沿窗框201长度方向发生位移时，通过连动件驱使铰接轴旋转，具体的，连动件包括竖直设置在支杆205上的连动销与设置在控制杆204上的连动孔，连动销的自由端滑动位于连动孔内。

开闭机构500利用室外风力作为动力源驱使运行，驱使固定座206沿窗框201的长度方向发生位移，固定座206移动带着主杆203一起移动，主杆203移动通过支杆205、连动件以及控制杆204的配合，驱使铰接轴旋转，铰接轴旋转牵引窗叶202一起旋转，进而打开窗框201的开口，进气窗200切换为开窗状态，另外，开闭机构500能够根据室外风力的风向，驱使铰接轴对应旋转，使窗叶202旋转后的倾斜方向与室外风力的风向相匹配，具体的来说，窗叶202与室外风力之间的夹角为锐角，窗叶202能够平稳顺利的、最大限度的引导室外风沿着相邻窗叶202之间的区域进入进气窗200内，另外，窗叶202与风向呈锐角，能够减小窗叶202被风长久吹动而受到的磨损，侧面提高了窗叶202的使用寿命。

如图5与图6所示，新风管道组300包括输入管道与输出管道，前者用于室外空气进入室内，后者用于室内空气排出室外。

具体的，如图5所示，输出管道包括罩壳301与鼓风机a303，罩壳301的开口与窗框201朝向室内的开口固定连通，罩壳301的底部设置有接嘴，接嘴的自由端设置有气管a302。

建筑体100朝向室外的一侧还设置有输出管305，输出管305的延伸方向平行于窗框201的长度方向，气管a302的另一端与输出管305连通。

鼓风机a303的一端与新风窗口a102连通、另一端与气管a302之间通过气管b304连通。

进气窗200打开，室外空气通过窗框201进入罩壳301内并通过气管a302与输出管305排出，该过程中，基于伯努利原理，流速越大，压强越小，在气管b304与气管a302的连接处形成了负压a，负压a主动牵引室内空气依次通过新风窗口a102、鼓风机a303、气管b304流入气管a302内，并跟随气管a302内的室外空气一起流动，通过输出管305排出；

另外，室外空气在窗框201、罩壳301、气管a302内流动后再通过输出管305排出的过程中，室外空气的动能有所损耗，导致气管a302内的室外空气流速相比一开始有所降低，而室外风还牵引室外空气通过输出管305且室外空气通过输出管305时几乎无损耗，也就是说，气管a302内的空气流速小于输出管305内的空气流速，基于伯努利原理，流速越大，压强越小，在气管a302与输出管305的连接处形成了负压b，负压b主动牵引气管a302内的空气向输出管305内流动排出。

上述过程中，两处利用伯努利原理，进一步提高了室内空气向室外排出的速率，除此之外，如图5所示，气管a302的内腔沿竖直方向分为三段：上段、中段以及下段，上段与下段的水平横截面积均大于中段的水平横截面积，下段与输出管305连通，中段与气管b304连通，其意义在于，相同流量下，截面积越小，流速越快，故而中段的空气流速大于上段的空气流速，下段的空气流速小于中段的空气流速，前者增大了负压a，后者增大了负压b，两者配合，进一步提高了室内空气向室外排出的速率。

如图6所示，输入管道包括鼓风机b307，鼓风机b307的一端与室外之间通过气管d308连通、另一端与新风窗口b103之间通过气管c306连通，鼓风机b307的输入端与驱动机构600的输出端动力连接。

驱动机构600以室外风力作为动力源驱使运行，驱使鼓风机b307运行，进而使室外空气依次通过气管d308、鼓风机b307、气管c306、新风窗口b103流入室内。

上述新风过程中，鼓风机b307与鼓风机a303均未运行，整个新风过程是以室外风力作为动力源驱使进行的，之所以设置了两组鼓风机，是为了防止在无风或风非常小时，主动开启进行新风；本建筑结构是设置在大厦高层中的建筑结构，大厦高层外的风力较为充足，设置两组鼓风机，是作为备选应急。

如图4、图8及图9所示，建筑体100内部设置有支架体104，驱动源400中的三组机构均设置在支架体104上。

如图1与图2所示，建筑体100朝向室外的一侧设置有通风管道101，通风管道101的延伸方向平行于窗框201的长度方向，通风管道101与输出管305呈上下并排布置。

如图10所示，开闭机构500包括扇轴a501，驱动机构600包括扇轴b601，扇轴a501与扇轴b601的轴向均平行于窗框201的厚度方向，扇轴a501的输入端伸出建筑体100并位于通风管道101内，扇轴b601为两端开口的空心轴形状，扇轴b601同轴套设在扇轴a501的外部，扇轴b601的输入端伸出建筑体100并位于通风管道101内。

扇轴b601的输入端安装有垂直轴风扇602，扇轴a501的输入端设置有骨架，骨架上沿扇轴a501的径向设置有风板502，风板502沿扇轴a501的圆周方向阵列设置有多组。

室外风通过通风管道101时，通过垂直轴风扇602或风板502驱使扇轴b601或扇轴a501转动，其中，垂直轴风扇602被通风管道101内的空气流动吹动驱使扇轴b601单向转动，风板502被吹动驱使扇轴a501转动的转向与通风管道101内的空气流动方向有关。

如图11与图12所示，开闭机构500还包括竖直安装在支架体104上的转轴503，转轴503的外部同轴滑动套设有传递轴505，传递轴505与扇轴a501的输出端之间通过蜗轮蜗杆504实现动力连接。

具体的，蜗轮蜗杆504包括蜗轮与设置在扇轴a501上的蜗杆，蜗轮同轴转动套设在转轴503的外部，蜗轮的转动与转轴503的转动互不干扰，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮的上端与传递轴505之间设置有连接件a且两者之间通过连接件a实现动力连接，连接件a包括设置在传递轴505上的外花键a与设置在蜗轮上的花键槽a，初始状态下，外花键a插入花键槽a内，通过蜗轮蜗杆504实现传递轴505与扇轴a501的动力连接，当室外发生大风灾害时，触发机构700被触发驱使传递轴505上移，传递轴505上移使外花键a脱离花键槽a，传递轴505与扇轴a501的动力连接被切断。

开闭机构500还包括连接架507与导轨508，导轨508的引导方向平行于窗框201的长度方向，导轨508设置在支架体104上，连接架507与导轨508构成滑动连接，连接架507与固定座206固定连接。

连接架507与传递轴505之间设置有齿轮齿条506，具体的，齿轮齿条506包括齿轮与齿条，齿条的延伸方向平行于导轨508的引导方向，齿条与连接架507固定，齿轮的内壁设置有与外花键a相匹配的内花键a，齿轮通过内花键a与外花键a的配合套设在传递轴505的外部并且当传递轴505沿自身轴向发生位移时，传递轴505与齿轮之间通过内花键a与外花键a的配合仍保持动力连接，齿轮与齿条啮合，蜗杆对齿轮进行支撑；传递轴505转动通过齿轮齿条506驱使连接架507与固定座206一起沿导轨508的引导方向发生位移，使进气窗200打开，由于风板502被吹动驱使扇轴a501转动的转向与通风管道101内的空气流动方向有关，故而进气窗200打开后，窗叶202与室外风力之间的夹角为锐角，综合而言，通风管道101内的空气流动通过开闭机构500驱使窗叶202打开时，窗叶202与室外风力之间的夹角为锐角。

支架体104上还安装有自定心部件，具体的，自定心部件包括导杆509，导杆509的引导方向平行于导轨508的引导方向，导杆509设置在支架体104上，导杆509的外部套设有弹簧a510。

自定心部件设置有两组并关于转轴503呈对称布置，当传递轴505与扇轴a501的动力连接被切断时，两组弹簧a510释放弹力，使连接架507复位，此过程中，连接架507的复位动作使窗叶202旋转并关闭窗框201的开口，进气窗200切换为关窗状态。

如图13-图15所示，驱动机构600包括竖直安装在支架体104上的中间轴603、水平安装在支架体104上的内芯轴605，其中，如图15所示，内芯轴605的外部通过连接件b同轴套设有外套轴606并且当外套轴606沿轴向发生位移时，外套轴606与内芯轴605之间仍通过连接件b保持动力连接，具体的，连接件b包括设置在外套轴606上的内花键b与设置在内芯轴605上的外花键b。

扇轴b601与中间轴603之间通过动力传递件c构成动力连接，中间轴603与转轴503之间通过动力传递件a604构成动力连接，中间轴603与内芯轴605之间通过动力传递件d构成动力连接，外套轴606与鼓风机b307之间设置有动力传递件b607，具体的，动力传递件b607的主动件转动套设在内芯轴605的外部，主动件与内芯轴605之间不构成直接的动力传递关系，即两者互不干涉，主动件上设置有与内花键b相匹配的花键槽b，初始状态下，内花键b插入花键槽b内，以此实现主动件与外套轴606之间的动力连接，动力传递件b607的从动件通过单向部件608安装在鼓风机b307的输入端，单向部件608用于实现从动件向鼓风机b307单向传递动力，即从动件转动能够通过单向部件608牵引鼓风机b307的轴转动，使鼓风机b307运行，而鼓风机b307通电运行时，单向部件608空转，从动件不转动，其意义在于，在鼓风机b307通电运行时，避免其发生无意义的损耗，起到节能作用，另外，单向部件608可以为现有单向棘轮技术，也可以为现有超越离合器技术，均为现有技术可实现，此处不作赘述。

扇轴b601转动依次通过动力传递件c、中间轴603、动力传递件d、内芯轴605、连接件b、外套轴606、动力传递件b607向鼓风机b307输出动力，使鼓风机b307不通电运行，进而实现室外空气向室内流动。

除此之外，扇轴b601转动依次通过动力传递件c、中间轴603、动力传递件a604向转轴503输出动力，使转轴503转动。

如图13与图16所示，触发机构700包括离心构件710与切断构件720，其中，离心构件710用于感应室外风力的大小并在室外风力达到预设值时被触发，主动切断传递轴505与蜗轮，即与扇轴a501之间的动力连接，并通过切断构件720切断外套轴606与动力传递件b607的主动件之间的动力连接。

如图17所示，离心构件710包括设置在转轴503顶端的铰接座712与套设在转轴503外部的推拉套711，推拉套711与传递轴505之间转动连接，转轴503的外部套设有位于推拉套711与铰接座712之间的弹簧b716。

推拉套711与铰接座712之间设置有离心部件，优选的，离心部件沿转轴503的圆周方向阵列设置有多组。

具体的，离心部件包括两组连接杆：连接杆a713与连接杆b715，其中，连接杆a713的一端与铰接座712铰接、另一端设置有配重球714，连接杆b715的一端与推拉套711铰接、另一端与连接杆a713铰接，同一组离心部件中的三个铰接轴相互平行并垂直于转轴503的轴向。

转轴503转动时牵引离心构件710整体一起转动，离心构件710转动的过程中，在配重球714受到的离心力作用下，连接杆a713发生偏转，并通过连接杆b715牵引推拉套711竖直上移，推拉套711上移带着传递轴505一起上移，并通过切断构件720牵引外套轴606后退，在室外风力未达到预设值时，推拉套711的位移不足以使传递轴505与扇轴a501之间的动力连接、外套轴606与动力传递件b607的主动件之间的动力连接被切断，当室外风力达到或超过预设值后，上述动力连接才被切断，预设值指的是，发生台风、龙卷风等自然灾害时，室外风力过大，会对建筑造成伤害时的临界值。

如图18与图19所示，切断构件720包括触发杆723与滑轨722，滑轨722竖直固定设置在支架体104上，触发杆723与滑轨722滑动连接，触发杆723与传递轴505之间设置有固定架721，固定架721与传递轴505转动连接、与触发杆723固定连接。

外套轴606的外部设置有套座725，套座725的外表面延伸有凸销726。

触发杆723上设置有斜面724，斜面724位于套座725朝向动力传递件b607的主动件的一侧，凸销726与斜面724接触，故而当推拉套711带着传递轴505一起上移时，传递轴505通过固定架721带着触发杆723一起上移，触发杆723上移通过斜面724与凸销726的配合，使套座725与外套轴606一起后退，未发生自然灾害时，外套轴606的后退位移不足以让内花键b脱离花键槽b，发生自然灾害时，外套轴606的后退位移使内花键b脱离花键槽b，外套轴606与动力传递件b607的主动件之间的动力连接被切断。

内芯轴605远离动力传递件b607的主动件的一端设置有螺母609，内芯轴605的外部套设有位于螺母609与外套轴606之间的弹簧c727，弹簧c727在自然灾害过去后，释放弹力，使外套轴606前移，让内花键b重新插回花键槽b内，外套轴606与动力传递件b607的主动件之间重新恢复动力连接。

本发明的工作原理：

首先，室外风通过通风管道101时，通过垂直轴风扇602驱使扇轴b601转动且扇轴b601为单向转动，通过风板502驱使扇轴a501转动且扇轴a501的转动转向与通风管道101内的空气流动方向有关；

扇轴a501转动通过蜗轮蜗杆504驱使传递轴505转动，传递轴505转动通过齿轮齿条506驱使连接架507与固定座206一起沿导轨508的引导方向发生位移，固定座206移动带着主杆203一起移动，主杆203移动通过支杆205、连动件以及控制杆204的配合，驱使铰接轴旋转，铰接轴旋转牵引窗叶202一起旋转，进而打开窗框201的开口，进气窗200切换为开窗状态，并且窗叶202与室外风力之间的夹角为锐角，窗叶202能够平稳顺利的、最大限度的引导室外风沿着相邻窗叶202之间的区域进入进气窗200内；

室外空气通过窗框201进入罩壳301内并通过气管a302与输出管305排出，该过程中，基于伯努利原理，流速越大，压强越小，在气管b304与气管a302的连接处形成了负压a，负压a主动牵引室内空气依次通过新风窗口a102、鼓风机a303、气管b304流入气管a302内，并跟随气管a302内的室外空气一起流动，通过输出管305排出，另外，室外空气在窗框201、罩壳301、气管a302内流动后再通过输出管305排出的过程中，室外空气的动能有所损耗，导致气管a302内的室外空气流速相比一开始有所降低，而室外风还牵引室外空气通过输出管305且室外空气通过输出管305时几乎无损耗，也就是说，气管a302内的空气流速小于输出管305内的空气流速，基于伯努利原理，流速越大，压强越小，在气管a302与输出管305的连接处形成了负压b，负压b主动牵引气管a302内的空气向输出管305内流动排出，两处基于伯努利原理的主动牵引，进一步提高了新风效率；

与此同时，扇轴b601转动依次通过动力传递件c、中间轴603、动力传递件d、内芯轴605、连接件b、外套轴606、动力传递件b607向鼓风机b307输出动力，使鼓风机b307不通电运行，进而使室外空气依次通过气管d308、鼓风机b307、气管c306、新风窗口b103流入室内；

除此之外，扇轴b601转动依次通过动力传递件c、中间轴603、动力传递件a604向转轴503输出动力，使转轴503转动，转轴503转动时牵引离心构件710整体一起转动，离心构件710转动的过程中，在配重球714受到的离心力作用下，连接杆a713发生偏转，并通过连接杆b715牵引推拉套711竖直上移，推拉套711上移带着传递轴505一起上移、并通过切断构件720牵引外套轴606后退，在室外风力未达到预设值时，推拉套711的位移不足以使传递轴505与扇轴a501之间的动力连接、外套轴606与动力传递件b607的主动件之间的动力连接被切断，当室外风力达到或超过预设值后，上述动力连接才被切断，其中，当传递轴505与扇轴a501的动力连接被切断时，两组弹簧a510释放弹力，使连接架507复位，此过程中，连接架507的复位动作使窗叶202旋转并关闭窗框201的开口，进气窗200切换为关窗状态，当外套轴606与动力传递件b607的主动件之间的动力连接被切断时，鼓风机b307停止运行，综合而言，当室外风力达到或超过预设值后，整个新风过程停止，进而达到保护目的。

新风过程中，对室外空气进行净化过滤是现有常见的技术，不是本方案的核心，本方案不对其作赘述。

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 (8)

1.一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，包括建筑体（100），其特征在于：建筑体（100）朝向室外的一侧设置有进气窗（200），进气窗（200）设置在开窗状态与关窗状态之间切换，建筑体（100）内设置有新风管道组（300）与驱动源（400），驱动源（400）包括开闭机构（500）、驱动机构（600）以及触发机构（700），开闭机构（500）用于驱使进气窗（200）切换为开窗状态且进气窗（200）的窗口导风方向与室外风力的风向相匹配，开窗状态的进气窗（200）用于通过新风管道组（300）牵引室内空气流向室外，驱动机构（600）用于驱使新风管道组（300）牵引室外空气流向室内，开闭机构（500）与驱动机构（600）均利用室外风力作为动力源，触发机构（700）用于在室外风力超出预设值时，切断开闭机构（500）与进气窗（200）之间的动力连接以及切断驱动机构（600）与新风管道组（300）之间的动力连接，使进气窗（200）切换为关窗状态；

进气窗（200）包括窗框（201），窗框（201）朝向室外的开口处铰接设置有窗叶（202）且铰接轴竖直，窗叶（202）沿窗框（201）的长度方向阵列设置有多组且关窗状态下，多组窗叶（202）配合封堵窗框（201）的开口；

铰接轴的底部固定设置有控制杆（204），窗框（201）设置有主杆（203），主杆（203）的延伸方向平行于窗框（201）的长度方向，主杆（203）朝向窗叶（202）的一侧垂直设置有支杆（205），主杆（203）的底部设置有固定座（206），固定座（206）的底部伸出窗框（201）并位于建筑体（100）内部，窗框（201）上设置有用于避让固定座（206）的避让孔；

支杆（205）与控制杆（204）之间设置有连动件并且当主杆（203）牵引支杆（205）沿窗框（201）长度方向发生位移时，通过连动件驱使铰接轴旋转；

建筑体（100）朝向室内的一侧设置有新风窗口a（102）与新风窗口b（103），新风管道组（300）包括输入管道与输出管道；

输出管道包括罩壳（301）与鼓风机a（303），罩壳（301）的开口与窗框（201）朝向室内的开口固定连通，罩壳（301）的底部设置有接嘴，接嘴的自由端设置有气管a（302），建筑体（100）朝向室外的一侧设置有输出管（305），输出管（305）的延伸方向平行于窗框（201）的长度方向，气管a（302）的另一端与输出管（305）连通，鼓风机a（303）的一端与新风窗口a（102）连通、另一端与气管a（302）之间通过气管b（304）连通；

输入管道包括鼓风机b（307），鼓风机b（307）的一端与室外之间通过气管d（308）连通、另一端与新风窗口b（103）之间通过气管c（306）连通，鼓风机b（307）的输入端与驱动机构（600）的输出端动力连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：建筑体（100）内部设置有支架体（104），建筑体（100）朝向室外的一侧设置有通风管道（101），通风管道（101）与输出管（305）呈上下并排布置；

开闭机构（500）包括扇轴a（501），驱动机构（600）包括扇轴b（601），扇轴a（501）与扇轴b（601）的轴向均平行于窗框（201）的厚度方向且两者的输入端均伸入至通风管道（101）内，扇轴b（601）为空心轴形状且同轴套设在扇轴a（501）外部；

扇轴b（601）的输入端安装有垂直轴风扇（602），扇轴a（501）的输入端设置有骨架，骨架上沿扇轴a（501）的径向设置有风板（502）。

3.根据权利要求2所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：开闭机构（500）还包括竖直安装在支架体（104）上的转轴（503），转轴（503）的外部滑动套设有传递轴（505），传递轴（505）与扇轴a（501）的输出端之间通过蜗轮蜗杆（504）实现动力连接，蜗轮蜗杆（504）包括蜗轮与设置在扇轴a（501）上的蜗杆，蜗轮同轴转动套设在转轴（503）的外部，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮的上端与传递轴（505）之间设置有连接件a，连接件a包括设置在传递轴（505）上的外花键a与设置在蜗轮上的花键槽a，初始状态下，外花键a插入花键槽a内；

开闭机构（500）还包括连接架（507）与导轨（508），导轨（508）的引导方向平行于窗框（201）的长度方向，导轨（508）设置在支架体（104）上，连接架（507）与导轨（508）构成滑动连接，连接架（507）与固定座（206）固定；

连接架（507）与传递轴（505）之间设置有齿轮齿条（506），齿轮齿条（506）包括齿轮与齿条，齿条的延伸方向平行于导轨（508）的引导方向，齿条与连接架（507）固定，齿轮的内壁设置有与外花键a相匹配的内花键a，齿轮通过内花键a与外花键a的配合套设在传递轴（505）的外部并且当传递轴（505）沿自身轴向发生位移时，传递轴（505）与齿轮之间通过内花键a与外花键a的配合保持动力连接，齿轮与齿条啮合，蜗杆对齿轮进行支撑。

4.根据权利要求3所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：支架体（104）上还安装有自定心部件，自定心部件包括与导轨（508）平行的导杆（509），导杆（509）设置在支架体（104）上，导杆（509）的外部套设有弹簧a（510），自定心部件设置有两组并关于转轴（503）呈对称布置。

5.根据权利要求4所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：驱动机构（600）包括竖直安装在支架体（104）上的中间轴（603）、水平安装在支架体（104）上的内芯轴（605），内芯轴（605）的外部通过连接件b同轴套设有外套轴（606）并且当外套轴（606）沿轴向发生位移时，外套轴（606）与内芯轴（605）之间通过连接件b保持动力连接，连接件b包括设置在外套轴（606）上的内花键b与设置在内芯轴（605）上的外花键b；

扇轴b（601）与中间轴（603）之间通过动力传递件c构成动力连接，中间轴（603）与转轴（503）之间通过动力传递件a（604）构成动力连接，中间轴（603）与内芯轴（605）之间通过动力传递件d构成动力连接，外套轴（606）与鼓风机b（307）之间设置有动力传递件b（607），动力传递件b（607）的主动件转动套设在内芯轴（605）的外部，主动件上设置有与内花键b相匹配的花键槽b，初始状态下，内花键b插入花键槽b内，动力传递件b（607）的从动件通过单向部件（608）安装在鼓风机b（307）的输入端，单向部件（608）用于实现从动件向鼓风机b（307）单向传递动力。

6.根据权利要求5所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：触发机构（700）包括离心构件（710）与切断构件（720），离心构件（710）用于感应室外风力的大小并在室外风力达到或超过预设值时被触发，主动切断传递轴（505）与蜗轮之间的动力连接，并通过切断构件（720）切断外套轴（606）与动力传递件b（607）的主动件之间的动力连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：离心构件（710）包括设置在转轴（503）顶端的铰接座（712）与套设在转轴（503）外部的推拉套（711），推拉套（711）与传递轴（505）转动连接，转轴（503）外部套设有位于推拉套（711）与铰接座（712）之间的弹簧b（716）；

推拉套（711）与铰接座（712）之间设置有离心部件，离心部件包括连接杆a（713）与连接杆b（715），连接杆a（713）的一端与铰接座（712）铰接、另一端设置有配重球（714），连接杆b（715）的一端与推拉套（711）铰接、另一端与连接杆a（713）铰接。

8.根据权利要求7所述的一种具有自适应调节通风作用的集成式透光建筑结构，其特征在于：切断构件（720）包括触发杆（723）、滑轨（722）以及固定架（721），滑轨（722）竖直固定设置在支架体（104）上，触发杆（723）与滑轨（722）滑动连接，固定架（721）与传递轴（505）转动连接、与触发杆（723）固定；

外套轴（606）的外部设置有套座（725），套座（725）的外表面延伸有凸销（726），触发杆（723）上设置有斜面（724），斜面（724）位于套座（725）朝向动力传递件b（607）的主动件的一侧，凸销（726）与斜面（724）接触；

内芯轴（605）远离动力传递件b（607）的主动件的一端设置有螺母（609），内芯轴（605）的外部套设有位于螺母（609）与外套轴（606）之间的弹簧c（727）。

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