CN204827003U - 一种分段式开窗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分段式开窗系统，属于机械技术领域。本分段式开窗系统包括：窗框；窗扇，窗扇下端铰接在窗框上；开窗机构，与窗扇上端相连并可带动窗扇关闭或者开启；减速电机，与开窗机构相连并驱动开窗机构带动窗扇关闭或者开启，减速电机具有自动控制机构以及制动器，自动控制机构可驱动制动器锁紧开窗机构；手动控制机构，与制动器相连并可驱动制动器动作从而解锁开窗机构，此时开窗机构处于活动状态；助推机构，设置在窗框上并与窗扇对应设置，助推机构用于窗扇刚开启时对窗扇施加一个向外的推力；在窗扇关闭时，开窗机构处于锁紧状态，在窗扇开启时，开窗机构处于活动状态。本分段式开窗系统具有安装便捷、安全性能好的优点。

Description

一种分段式开窗系统

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种分段式开窗系统。

背景技术

随着国内消防安全意识的提高和自然排烟窗在建筑体中的广泛应用，各种类型开窗机也不断的被开发出来并运用到实践中。

而当今建筑物中正在应用的开窗机，大都只具有消防联动开启与电动开启功能，该类开窗机在无电尤其在电缆线断路或短路、电机渗水失效、电气控制元件老化或损坏时，上述两类型开启功能将失效，安全性能低，在消防功能上存在着缺陷。

现有技术中，一般建筑物的窗户结构包括窗框和窗扇，上述开窗机设在窗框上并用于打开或关闭窗扇，窗框、窗扇、开窗机构成了开窗系统，其主要用于室内通风、采光，并为建筑物消防提供便利。

开窗机是用于打开和关闭窗扇的机器，现有的开窗机结构设计不合理，安全性能较差，在消防工作方便存在欠缺。

综上所述，需要设计一种安装便捷、安全性能好的开窗系统。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种安装便捷、安全性能好的分段式开窗系统。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种分段式开窗系统，包括：

窗框，设置为中空结构；

窗扇，所述窗扇下端铰接在窗框上；

开窗机构，与所述窗扇上端相连并可带动窗扇关闭或者开启；

减速电机，设置在窗框一侧，所述减速电机与开窗机构相连并驱动开窗机构带动窗扇关闭或者开启，所述减速电机具有自动控制机构以及与自动控制机构电气连接的制动器，所述自动控制机构可驱动制动器锁紧开窗机构；

手动控制机构，设置在窗框外并与制动器相连，所述手动控制机构可驱动制动器动作从而解锁开窗机构，此时开窗机构处于活动状态；

助推机构，设置在窗框上并与窗扇对应设置，所述助推机构用于窗扇刚开启时对窗扇施加一个向外的推力；

在窗扇关闭时，开窗机构处于锁紧状态，在窗扇开启时，开窗机构处于活动状态。

作为本实用新型的进一步改进，所述助推机构包括：

安装支架，固设在窗框中部，所述安装支架面朝窗扇开设有安装缺口；

助推顶杆，通过复位件活动安装在安装缺口内，所述助推顶杆与窗扇中部相抵并用于窗扇刚开启时对窗扇施加一个向外的推力；

在窗扇关闭时，复位件处于压缩蓄能状态，助推顶杆没入安装缺口内；

在窗扇开启时，复位件处于复位弹出状态，助推顶杆伸出安装缺口。

作为本实用新型的进一步改进，该分段式开窗系统还包括用于限位窗扇转动角度的限位机构，所述限位机构包括固设在窗扇下端的第一固定条、固设在窗框下端的第二固定条、第一连接条、第二连接条、第三连接条，所述第二连接条设置在第一连接条和第三连接条之间，所述第一连接条一端铰接在第一固定条上端，另一端与第二固定条铰接并可在第二固定条上直线位移，所述第二连接条一端与第一连接条铰接并可在第一连接条上直线位移，另一端与第二固定条铰接并可在第二固定条上直线位移，所述第三连接条一端与第一固定条铰接并可在第一固定条上直线位移，另一端与第二固定条铰接并可在第二固定条上直线位移。

作为本实用新型的进一步改进，所述开窗机构包括：

连接块，固设在窗扇上端；

开窗齿条，由若干串联的子齿条构成，相邻两个子齿条铰接连接在一起，位于最前端的子齿条与连接块相连；

齿轮，设置在开窗齿条上方并与开窗齿条啮合连接，所述齿轮与减速电机相连并由减速电机带动其转动，所述齿轮动作时可带动开窗齿条连带窗扇转动，使得窗扇关闭或者开启；

所述自动控制机构可驱动制动器锁紧齿轮或松开齿轮，所述手动控制机构可驱动制动器松开齿轮。

作为本实用新型的更进一步改进，所述连接块与位于最前端的子齿条铰接连接。

作为本实用新型的更进一步改进，位于最前端的子齿条下方设置有用于支撑该子齿条的支撑托轮以及用于导向下一个子齿条的导向托轮。

作为本实用新型的更进一步改进，所述支撑托轮设置为多个且支撑托轮和导向托轮呈一行设置。

作为本实用新型的更进一步改进，相邻两个子齿条通过连接板铰接连接，所述连接板设置在子齿条远离啮合部位的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述减速电机前端具有动力输出轴，所述齿轮套设在动力输出轴上。

作为本实用新型的更进一步改进，所述减速电机后端具有与动力输出轴固连的制动轴，在制动轴上套设有与制动器相配合的制动轮，所述制动器可锁紧制动轮或松开制动轮，进而同步锁紧或松开动力输出轴上的齿轮。

作为本实用新型的更进一步改进，在制动器上设有与手动控制机构相连的手动开启拨叉，所述手动控制机构通过拉动手动开启拨叉可驱动制动器松开齿轮。

作为本实用新型的更进一步改进，所述手动控制机构通过钢丝绳与手动开启拨叉相连。

作为本实用新型的更进一步改进，在减速电机外围还设置有滑轮，所述钢丝绳中部悬挂在滑轮上。

作为本实用新型的又一种改进，所述窗扇绕铰接点转动且完全展开后与窗框呈锐角夹角设置。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

1、窗框、窗扇、开窗机构设置合理且配合紧密，各个零部件安装都比较方便，整体开窗系统开窗和关窗动作简单，且使用方便，可操作性强。

2、开窗机构采用了齿轮、齿条的配合结构，并与减速电机配合紧密，安装和拆卸都比较方便，提高了安装的便捷性，也节约了生产成本，使得开窗系统工作可靠。

3、窗户开启功能更全面，不仅可以启用消防联动开启和电动开启模式，还可以采用手动自动开启模式，进一步保证了开窗系统工作的可靠性，提高了开窗系统内的安全性能。

4、开窗齿条设置为分段式结构，且由多个铰接的子齿条构成，使得开窗齿条可以弯曲，其主要目的是与窗扇相配合，有效打开窗扇或者将窗扇拉回并关闭窗扇，窗扇打开和关闭过程安全可靠，进一步的，窗扇在自重作用下回落时，开窗齿条移动稳定，使得窗扇下落平缓，保证了开窗系统工作的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型一较佳实施例中窗扇关闭时的结构示意图。

图2是本实用新型一较佳实施例中助推机构行程走完时的结构示意图。

图3是本实用新型一较佳实施例中窗扇完全打开时的结构示意图。

图4是图1另一视角的结构示意图。

图5是图2另一视角的结构示意图。

图6是图3另一视角的结构示意图。

图中，10、窗框；20、窗扇；30、开窗机构；31、连接块；32、开窗齿条；321、子齿条；322、连接板；33、齿轮；40、减速电机；41、制动器；411、手动开启拨叉；42、制动轮；50、手动控制机构；60、助推机构；61、安装支架；62、助推顶杆；63、复位件；71、支撑托轮；72、导向托轮；80、钢丝绳；90、滑轮；100、限位机构；101、第一固定条；102、第二固定条；103、第一连接条；104、第二连接条；105、第三连接条。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一般建筑物的窗户结构包括窗框10和窗扇20，窗框10、窗扇20、开窗机构30成了开窗系统，现有的开窗系统结构设计不合理，安全性能较差，在消防工作方便存在欠缺。因此，设计一种比较合理的分段式开窗系统是很有必要的。

如图1至图6所示，本分段式开窗系统包括：

窗框10，设置为中空结构；

窗扇20，窗扇20下端铰接在窗框10上；

开窗机构30，与窗扇20上端相连并可带动窗扇20关闭或者开启；

减速电机40，设置在窗框10一侧，减速电机40与开窗机构30相连并驱动开窗机构30带动窗扇20关闭或者开启，减速电机40具有自动控制机构以及与自动控制机构电气连接的制动器41，自动控制机构可驱动制动器41锁紧开窗机构30；

手动控制机构50，设置在窗框10外并与制动器41相连，手动控制机构50可驱动制动器41动作从而解锁开窗机构30，此时开窗机构30处于活动状态；

助推机构60，设置在窗框10上并与窗扇20对应设置，助推机构60用于窗扇20刚开启时对窗扇20施加一个向外的推力；

在窗扇20关闭时，开窗机构30处于锁紧状态，在窗扇20开启时，开窗机构30处于活动状态。

上述窗框10、窗扇20、开窗机构30设置合理且配合紧密，各个零部件安装都比较方便。在正常状态下，减速电机40的自动控制机构配合开窗机构30带动窗扇20动作并使得窗扇20关闭或者开启；当发生紧急情况需要开启窗扇20时，且此时减速电机40处于失电状态时，通过手动控制机构50，使制动器41从紧闭状态转为打开状态，开窗机构30不再受制动器41约束，而此时助推机构60动作并向外推出窗扇20，促使窗扇20开启，从而完成窗扇20的手动开启功能，在助推机构60行程走完后，窗扇20可在自重作用下继续开启直至达到最大开启程度；整体开窗系统开窗和关窗动作简单，且使用方便，可操作性强，在正常和异常状态下都能正常开启窗扇20，安全性能好。

本案中的分段式开窗系统的窗户(窗扇20)开启功能更全面，不仅可以启用消防联动开启和电动开启模式，还可以采用手动自动开启模式，进一步保证了开窗系统工作的可靠性，提高了开窗系统内的安全性能。

本案中的助推机构60可以选择为与手动控制机构50直接相连的机械结构，也可以设置为自动弹出结构，其结构如下：

助推机构60包括：

安装支架61，固设在窗框10中部，安装支架61面朝窗扇20开设有安装缺口；助推顶杆62，通过复位件63活动安装在安装缺口内，助推顶杆62与窗扇20中部相抵并用于窗扇20刚开启时对窗扇20施加一个向外的推力；在窗扇20关闭时，复位件63处于压缩蓄能状态，助推顶杆62没入安装缺口内，在窗扇20开启时，复位件63处于复位弹出状态，助推顶杆62伸出安装缺口。

助推机构60设置灵活，在窗扇20关闭时将助推顶杆62压入安装缺口内，布局紧凑且与窗框10、窗扇20配合紧密，在开窗系统断电情况下，手动控制机构50动作并解锁开窗机构30，此时开窗机构30处于活动状态，即是说，此时窗扇20对助推顶杆62的压紧力失效，在复位件63的回复力作用下，助推顶杆62逐渐外推窗扇20，在(助推机构60)助推顶杆62的行程走完后，窗扇20与助推顶杆62脱离，并在自重作用下继续外移直至达到最大开启程度。

进一步的，本分段式开窗系统还包括用于限位窗扇20转动角度的限位机构100，限位机构100包括固设在窗扇20下端的第一固定条101、固设在窗框10下端的第二固定条102、第一连接条103、第二连接条104、第三连接条105，第二连接条104设置在第一连接条103和第三连接条105之间，第一连接条103一端铰接在第一固定条101上端，另一端与第二固定条102铰接并可在第二固定条102上直线位移，第二连接条104一端与第一连接条103铰接并可在第一连接条103上直线位移，另一端与第二固定条102铰接并可在第二固定条102上直线位移，第三连接条105一端与第一固定条101铰接并可在第一固定条101上直线位移，另一端与第二固定条102铰接并可在第二固定条102上直线位移。

在窗扇20完全开启后，第一连接条103、第一固定条101以及第二固定条102的下段合围形成较大的三角结构，此时第二连接条104与第一固定条101的局部、第二固定条102的局部合围形成较小的三角结构，该三角结构位于上述较大的三角结构内部，此时第三连接条105基本贴合在第一固定条101下段上；在窗扇20完全关闭后各连接、固定条基本重合形成一个条形结构。

限位机构100的各个固定条、连接条布局合理，采用两边固定、中间活动的结构布局，在空间上对开窗系统进行了合理的优化，且限位机构100工作可靠，安装便捷，在窗扇20完全开启后，限位机构100可以进一步牢靠地拉住窗扇20，保证开窗、关窗的顺畅工作。

现有技术中，电机驱动齿轮齿条形式开启窗户，并结合手动开启功能的开窗系统更是空白，所以，开发一种由电机驱动齿轮齿条形式开启窗户，再结合有手动开启功能的开窗系统，将是对目前消防排烟设施的有益的补充。

对此，优选本案中开窗机构30包括：

连接块31，固设在窗扇20上端；

开窗齿条32，由多个串联的子齿条321构成，相邻两个子齿条321铰接连接在一起，位于最前端的子齿条321与连接块31相连；

齿轮33，设置在开窗齿条32上方并与开窗齿条32啮合连接，齿轮33与减速电机40相连并由减速电机40带动其转动，齿轮33动作时可带动开窗齿条32连带窗扇20转动，使得窗扇20关闭或者开启；

自动控制机构可驱动制动器41锁紧齿轮33或松开齿轮33，手动控制机构50可驱动制动器41松开齿轮33。

本分段式开窗系统在初始状态下，整体结构设计合理，各个零部件配合紧密，尤其是采用了齿轮33、齿条、电机的配合结构，安装和拆卸都比较方便，提高了安装的便捷性，也节约了生产成本，使得开窗系统工作可靠。

在正常状态下，可通过减速电机40的自动控制机构配合齿轮33，带动开窗齿条32连带窗扇20转动，使得窗扇20开启或关闭；当发生紧急情况需要开启窗扇20时，且此时减速电机40处于失电状态时，通过手动控制机构50，使制动器41从紧闭状态转为打开状态，齿轮33不再受制动器41约束，而此时助推机构60动作并向外推出窗扇20，促使窗扇20开启，从而完成窗扇20的手动开启功能。

值得一提的是：开窗齿条32设置为分段式结构，分段式的开窗齿条32可根据窗扇20开启行程、开启角度及窗扇20重量进行长度，高度的调整，齿条上以及齿轮33上齿的模数也可进行适应性调整，使得开窗系统通用性更广，使用更加灵活。

开窗齿条32由多个铰接的子齿条321构成，使得开窗齿条32可以弯曲，其主要目的是与窗扇20相配合，有效打开窗扇20或者将窗扇20拉回并关闭窗扇20，进一步的，窗扇20在自重作用下回落时，开窗齿条32移动稳定，使得窗扇20下落平缓，保证了开窗系统工作的稳定性。

进一步讲，连接块31与位于最前端的子齿条321铰接连接，连接块31与开窗齿条32对接可靠，避免了刚性连接带来的顿挫感，使得窗扇20开启更灵活、平稳。

优选地，位于最前端的子齿条321下方设置有用于支撑该子齿条321的支撑托轮71以及用于导向下一个子齿条321的导向托轮72。进一步优选地，支撑托轮71设置为多个且支撑托轮71和导向托轮72呈一行设置。

这样的结构设计，提高了开窗齿条32的空间利用率，使得开窗机构30布局更紧凑，使得开窗齿条32移动更加平稳，导向托轮72也起到一定支撑作用，开窗时，与最前端相连的子齿条321在导向托轮72导向作用下移动至前一个子齿条321所在位置(即与齿轮33对应的位置)，保证了工作的可靠性。

优选地，相邻两个子齿条321通过连接板322铰接连接，连接板322设置在子齿条321远离啮合部位的一侧。结构设计简单，在保证连接可靠的前提下又方便了开窗齿条32各个零部件的安装和拆卸。

优选地，减速电机40前端具有动力输出轴，齿轮33套设在动力输出轴上。进一步优选地，减速电机40后端具有与动力输出轴固连的制动轴，在制动轴上套设有与制动器41相配合的制动轮42，制动器41可锁紧制动轮42或松开制动轮42，进而同步锁紧或松开动力输出轴上的齿轮33。

制动器41通过上述加设的零部件与齿轮33相连，保证了制动力的稳定传送，保证了制动过程的工作可靠性和稳定性，使得开窗、关窗工作顺畅。

优选地，在制动器41上设有与手动控制机构50相连的手动开启拨叉411，手动控制机构50通过拉动手动开启拨叉411可驱动制动器41松开齿轮33。手动开启拨叉411的设置使得制动器41与手动控制机构50对接可靠，保证手动控制机构50控制的准确性。

优选手动控制机构50通过钢丝绳80与手动开启拨叉411相连；在减速电机40外围还设置有滑轮90，钢丝绳80中部悬挂在滑轮90上。通过钢丝绳80和滑轮90的加设，使得手动控制机构50、制动器41配合更紧密，连接更加可靠。

优选在手动控制机构50上设有与钢丝绳80相连的手柄，使其操作性更强。

优选地，窗扇20绕铰接点转动且完全展开后与窗框10呈锐角夹角设置。这样的结构设置使得窗扇20开启程度不会过大，使得窗扇20关闭和开启均可轻松操作，在不断的往复工作过程中保障了开窗系统的使用寿命。

此外，减速电机40可以优选为抱闸减速电机40，且减速电机40可以是内置减速机构，也可外接减速机构。对应的，制动器41既可以是圆周制动，也可以是端面制动。进一步的，制动器41既可在无电时抱紧，也可在无电时用手动拔叉进行打开。使得开窗系统工作更稳定，制动更可靠。

综上所述，当窗扇20处于关闭状态时，减速电机40处于停机状态，制动器41锁紧(抱紧)制动轮42，开窗齿条32通过拉紧固接在窗扇20上的连接块31，使窗扇20紧贴在窗框10上，当开窗系统启用消防联动开启与电动开启模式时，制动器41通电，松开制动轮42，同时减速电机40通电并接收开启信号，其动力输出轴开始正转，带动套设(固连)在动力输出轴上的齿轮33旋转，齿轮33带动与之啮合的分段式开窗齿条32，同时托轮托住分段式开窗齿条32最前端的子齿条321，使之准确往前推送，带动窗扇20朝外打开，随着齿轮33将与之啮合的各级子齿条321依次往前推送，窗扇20开启角度也随之越来越大，直至预先设定的所需角度。

当窗扇20需要关闭时，减速电机40接收关闭信号，其动力输出轴反转，带动套设在动力输出轴上的齿轮33反转，齿轮33带动与之啮合的分段式开窗齿条32，使之往里回收，各级子齿条321再通过连接板322及连接块31的配合，拉动窗扇20缓缓关闭，直至与窗框10贴紧，到位后，制动器41断电，合闸抱紧制动轮42。

当需启用手动开启功能时，推动手动控制机构50(优选设有手柄)，通过与之相连的曳引系统(即钢丝绳80)，带动安装在制动器41上的手动开启拨叉411，使之打开制动器41，减速电机40不再处于抱紧状态，齿轮33可以自由旋转，助推机构60朝外推送窗扇20，连接块31带动分段式开窗齿条32随着窗扇20一同移动，齿轮33随着分段式开窗齿条32旋转。如图2和图5所示，当窗扇20开启至一定角度，助推机构60行程走满，窗扇20也依靠自重可继续开启，直至如图3和图6所示预先设定的所需角度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种分段式开窗系统，其特征在于：包括：

窗框，设置为中空结构；

窗扇，所述窗扇下端铰接在窗框上；

开窗机构，与所述窗扇上端相连并可带动窗扇关闭或者开启；

减速电机，设置在窗框一侧，所述减速电机与开窗机构相连并驱动开窗机构带动窗扇关闭或者开启，所述减速电机具有自动控制机构以及与自动控制机构电气连接的制动器，所述自动控制机构可驱动制动器锁紧开窗机构；

手动控制机构，设置在窗框外并与制动器相连，所述手动控制机构可驱动制动器动作从而解锁开窗机构，此时开窗机构处于活动状态；

助推机构，设置在窗框上并与窗扇对应设置，所述助推机构用于窗扇刚开启时对窗扇施加一个向外的推力；

在窗扇关闭时，开窗机构处于锁紧状态，在窗扇开启时，开窗机构处于活动状态。

2.根据权利要求1所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：该分段式开窗系统还包括用于限位窗扇转动角度的限位机构，所述限位机构包括固设在窗扇下端的第一固定条、固设在窗框下端的第二固定条、第一连接条、第二连接条、第三连接条，所述第二连接条设置在第一连接条和第三连接条之间，所述第一连接条一端铰接在第一固定条上端，另一端与第二固定条铰接并可在第二固定条上直线位移，所述第二连接条一端与第一连接条铰接并可在第一连接条上直线位移，另一端与第二固定条铰接并可在第二固定条上直线位移，所述第三连接条一端与第一固定条铰接并可在第一固定条上直线位移，另一端与第二固定条铰接并可在第二固定条上直线位移。

3.根据权利要求1或2所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：所述开窗机构包括：

连接块，固设在窗扇上端；

开窗齿条，由若干串联的子齿条构成，相邻两个子齿条铰接连接在一起，位于最前端的子齿条与连接块相连；

齿轮，设置在开窗齿条上方并与开窗齿条啮合连接，所述齿轮与减速电机相连并由减速电机带动其转动，所述齿轮动作时可带动开窗齿条连带窗扇转动，使得窗扇关闭或者开启；

所述自动控制机构可驱动制动器锁紧齿轮或松开齿轮，所述手动控制机构可驱动制动器松开齿轮。

4.根据权利要求3所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：位于最前端的子齿条下方设置有用于支撑该子齿条的支撑托轮以及用于导向下一个子齿条的导向托轮。

5.根据权利要求4所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：所述支撑托轮设置为多个且支撑托轮和导向托轮呈一行设置。

6.根据权利要求3所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：相邻两个子齿条通过连接板铰接连接，所述连接板设置在子齿条远离啮合部位的一侧。

7.根据权利要求3所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：所述减速电机前端具有动力输出轴，所述齿轮套设在动力输出轴上，所述减速电机后端具有与动力输出轴固连的制动轴，在制动轴上套设有与制动器相配合的制动轮，所述制动器可锁紧制动轮或松开制动轮，进而同步锁紧或松开动力输出轴上的齿轮。

8.根据权利要求3所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：在制动器上设有与手动控制机构相连的手动开启拨叉，所述手动控制机构通过拉动手动开启拨叉可驱动制动器松开齿轮。

9.根据权利要求8所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：所述手动控制机构通过钢丝绳与手动开启拨叉相连，在减速电机外围还设置有滑轮，所述钢丝绳中部悬挂在滑轮上。

10.根据权利要求1或2所述的一种分段式开窗系统，其特征在于：窗扇绕铰接点转动且完全展开后与窗框呈锐角夹角设置。