CN213020121U - 一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑工程领域的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置。技术方案为：无动力自动排气装置包括外壳、分隔板、连接杆、固定轴和活动挡板；活动挡板沿着固定轴轴向通长布置，活动挡板的竖向侧边碰到外壳；活动挡板的第一水平侧边与固定轴活动连接，使活动挡板能沿第一水平侧边转动，与第一水平侧边相对的活动挡板的第二水平侧边搭在分隔板上；第二水平侧边与正面之间的间距小于第一水平侧边与正面之间的间距；分隔板布置在活动挡板的后侧限制活动挡板向后转动。通过内部结构构造，充分利用风压和文丘里效应，它较机械通风技术具有节能和环保等优点。因此本实用新型的节能潜力很大，具有广阔的经济效益和社会效益。

Description

一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置

技术领域

实用新型适用于建筑工程领域，特别是涉及一种安装于建筑外立面的排气装置。

背景技术

由于城镇化的加快，高层住宅、高层公寓和酒店等公共建筑的发展趋势也加快。由于城市规划及建筑外立面美观的影响，在建筑外立面实现每层开排风百叶的做法日趋困难，故采用竖向风道将每层的排气集中引至室外或建筑外立面排风百叶口。当建筑高度超过100米时，竖向集中的风道必须分区域排出。靠近屋顶的高区可直接引至屋顶，中区、低区只能通过避难层的外立面排风百叶排出。考虑到排风需要的动力、楼层排风机压力平衡等问题，通过在避难层设置集中的机械排风机增强动力、克服平衡问题。

利用热空气上升的原理，在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入。热压作用与进、出风口的高差和室内外的温差有关,室内外温差和进、出风口的高差越大,则热压作用越明显。在建筑设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求，并在顶部设置可以控制的开口，将建筑各层的热空气排出，达到自然通风的目的。与风压式自然通风不同，热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。

热压和风压热压原理不足之处在于室外风迎面吹来带来排气倒灌阻滞排气，排气效果不好，从而影响通风效果。

此外，设置集中排风机缺点在于它采用电能作为动力，故在排放过程中需要耗能，且多住户公用一台集中排风机，带来计费分摊的矛盾。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，一般可安装在排气管道的出口处，能防止由于高空迎风面室外风引起的倒灌而影响排气效果，通过本技术在装置内部自动形成负压来克服排气管道压力不足，同时不使用额外机械动力，来达到保证排风效果、节能环保的目的。

技术方案为：无动力自动排气装置包括外壳、分隔板、连接杆、固定轴和活动挡板；在外壳的正面为封闭面，与正面相交的四周表面为透风面，外壳的背面安装在建筑外立面上，且与室内排风风道连通；在正面上设置风口；在外壳内设置水平的固定轴，固定轴的两端固定在外壳上，固定轴的竖向位置与风口相对；在固定轴上部和下部分别连接活动挡板，活动挡板沿着固定轴轴向通长布置，活动挡板的竖向侧边碰到外壳；活动挡板的第一水平侧边与固定轴活动连接，使活动挡板能沿第一水平侧边转动，与第一水平侧边相对的活动挡板的第二水平侧边搭在分隔板上；第二水平侧边与正面之间的间距小于第一水平侧边与正面之间的间距；分隔板布置在活动挡板的后侧限制活动挡板向后转动；分割板的竖向侧边碰到外壳，分割板的限位水平侧边抵住分隔板向后运动；非限位水平侧边与外壳之间留有间隙；分隔板通过连接杆与外壳固定；上下两块活动挡板的高度与固定轴的截面高度之和不小于风口的高度。

基于上述技术特征：固定轴的截面为凹曲面菱形。

基于上述技术特征：外壳的正面设有向外鼓起的曲面，风口设置在曲面上。

基于上述技术特征：分隔板的非限位水平侧边的边缘前折。

基于上述技术特征：分隔板为后凹的曲面板。

基于上述技术特征：活动挡板为后凹的曲面板。

基于上述技术特征：风口位于正面的中心位置。

基于上述技术特征：活动挡板被分割成若干活动单片，活动单片互相搭接。

基于上述技术特征：第一水平侧边与固定轴活动连接为铰链式连接。

本实用新型利用风压实现自然通风节能,自然通风最基本的动力是风压和热压。在具有良好的外部风环境的地区，风压可作为实现自然通风的主要手段。利用风压促进建筑的室内空气流通，改善室内的空气环境质量，是一种常用措施。当风吹向外壳的正面时，此时正面为迎风面时，因受到迎风面的阻挡，会在迎风面产生正压力。同时,气流绕过外壳的各个侧面,会在外壳的四周位置产生负压力。外壳的迎风面设有向外鼓起的曲面的优点在于：避免吹向迎风面的风被反弹，利用外凸的曲面引导风流动形成良好的负压。

文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。由伯努利方程可知，气体流速增大，压力降低，使气体在空气流道出口的后侧形成一个负压区。利用负压产生一定的吸附作用。风从风口进入，分别上下排出，风经过由活动挡板、分割板与外壳之间形成的渐扩、渐缩气流通道。由于气流通道的截面改变，引起风速和风压的变化。活动挡板与分割板的搭接处的通道的截面较小，形成负压区，活动挡板会向迎风面开启，即活动挡板向前活动；从排风风道排出的部分室内风从活动挡板与分割板之间的活动口进入，充分利用负压提高排风速率。

本实用新型利用活动挡板、分割板在外壳内部形成不同的渐扩、渐缩气流通道，利用文丘里效应，提高负压通风效果，从而达到高效排风的目的。

当外壳的正面为背风面时，外壳的整个外部为负压区，外壳的整个内部为正压区，从排风风道排出的部分室内风能顺利地从外壳的四周透风面及风口排出。

本实用新型的无动力自动排气装置较机械排风系统更加符合节能和环保要求，其原因有三：

一是不需要额外的动力，不消耗能源，节能优势明显。

二是不受高空室外风向的影响，无论是迎风面还是背风面均能正常工作，消除了发生排风倒灌阻滞通风的影响。

三是与排风机产生噪音相比，它无机械转动部件，无机械噪声和振动。

本实用新型的有益效果是：通过内部结构构造，充分利用风压和文丘里效应，它较机械通风技术具有节能和环保等优点。因此本实用新型的节能潜力很大，具有广阔的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的剖面图及正面为迎风面时的风流动示意图。

图2为本实用新型的剖面图及正面为背风面时的风流动示意图。

图3为图1的左视图。

图中的标号示意为：

外壳1 ；风口2 ；分隔板4 ；连接杆5 ；固定轴6 ；活动挡板7 ；排风风道8 ；第一水平侧边9；第二水平侧边10；限位水平侧边11；非限位水平侧边12。

具体实施方式

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说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1和图3所示，本实用新型的无动力排气装置固定在建筑外立面外墙上，无动力排气装置包括外壳1、分隔板4、连接杆5、固定轴6和活动挡板7；在外壳1的正面为封闭面，与正面相交的四周表面为透风面，透风面可为带有孔洞的板或格栅构成，满足通风即可。外壳1的背面贴在建筑外立面上，且与室内排风风道8连通；在正面上设置风口2；风口2为外壳正面上的开洞；通风口2优化设置在正面的中心处。作为一种优化，如图1所示，正面设有向外鼓起的曲面，风口2设置在曲面上。风口2的形状不限，可为圆形、方形、椭圆等其它形状。一般，风口可设置在外壳正面的中心位置处。图中所示的外壳1形状仅为一种示意。

在外壳1内设置水平的固定轴6，固定轴6的两端固定在外壳1上，固定轴6的竖向位置与风口2相对；固定轴6的截面形状不限，可为圆形、方形、菱形等其它形状。作为一种优化，固定轴6的截面为凹曲面菱形，有利于该装置内的气体流动，减少阻力。

在固定轴6上部和下部分别连接活动挡板7，活动挡板7沿着固定轴6轴向通长布置，即活动挡板7的竖向侧边碰到外壳1，活动挡板7的第一水平侧边9与固定轴6活动连接，使活动挡板7能沿第一水平侧边9转动，活动连接方式可采用现有的通用技术实现，如铰链式连接、销轴式等。活动挡板7可被分割成若干活动单片，活动单片互相搭接形成整体即可。

与第一水平侧边9相对的活动挡板7的第二水平侧边10搭在分隔板4上；第二水平侧边10与正面之间的间距小于第一水平侧边9与正面之间的间距，可以形成渐扩渐缩的气流通道，在第二水平侧边10与正面之间的气流通道截面变小处形成负压。

分隔板4布置在活动挡板7的后侧限制活动挡板7向后转动；分割板4的竖向侧边碰到外壳1；分割板4的两个水平侧边分别为限位水平侧边11和非限位水平侧边12，限位水平侧边11抵住分隔板4向后运动；非限位水平侧边12与外壳1之间留有间隙；分隔板4通过连接杆5与外壳1固定；连接杆5的数量和与外壳的具体连接位置均不限，只需要把分隔板4在无动力自动排气装置内固定即可；这样，上下两块分割板4的上下外缘与外壳1之间形成气流通道。

上下两块活动挡板7的高度与固定轴6的截面高度之和不小于所述风口2的高度。

本实用新型中，分隔板4的非限位水平侧边12的边缘前折；分隔板4为后凹的曲面板，活动挡板7为后凹的曲面板。设置后凹的曲面板及边缘前折的原理为能形成渐缩渐扩的流体通道。

本实用新型中，固定轴6、上下布置的活动挡板7及上下布置的分隔板4相当于形成了一面对着风口2的屏障，该屏障中，活动挡板7的第二水平侧边10可以向前活动，即向着风口方向活动，但不能背着风口方向活动。

本实用新型的工作原理为：

如图1所示，当外壳1外为迎风面环境工况时，速度较大的高空室外风进入装置内，室外风从风口2进入外壳1内，然后分别向上及向下经过渐扩减缩通道，渐扩减缩通道由分隔板4、固定轴6和活动挡板7与外壳1的正面之间形成；室外风从外壳的四周的透风面排出。由排风风道进入的部分室内风从活动挡板7与分割板4之间的活动口进入，推动活动挡板7向前转动，这样进一步缩小了活动挡板7的第二水平侧边10与外壳之间的距离，充分利用负压提高排风速率。室内风最终从外壳的四周的透风面排出。图1中所示的箭头方向为风的路径。

在外壳1、分隔板4、固定轴6、活动挡板7构成的渐扩减缩通道内形成文丘里效应。活动挡板7的第二水平侧边10处、分隔板4非限位水平侧边12处和外壳1四周的透风面处风速增大，压力降低，形成负压区，在上述的三个负压区的作用下，增强了负压通风效果。

如图2所示，当外壳1外为背风面环境工况时，此时可活动挡板7受到负压及室内排风作用下保持开启状态。在外壳1、分隔板4、固定轴6、活动挡7板构成的渐扩减缩通道内形成文丘里效应。室内风从排风风道8进入外壳内，室内风一部分从外壳1的四周透风面排出，另外一部分推动活动挡板7向前活动，经过渐扩减缩通道排出。图2中所示的箭头方向为风的路径。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述无动力自动排气装置包括外壳（1）、分隔板（4）、连接杆（5）、固定轴（6）和活动挡板（7）；所述外壳（1）的正面为封闭面，与所述正面相交的四周表面为透风面，所述外壳（1）的背面安装在建筑外立面上，且与室内排风风道（8）连通；在所述正面上设置风口（2）；在所述外壳（1）内设置水平的所述固定轴（6），所述固定轴（6）的两端固定在所述外壳（1）上，所述固定轴（6）的竖向位置与所述风口（2）相对；在固定轴（6）上部和下部分别连接所述活动挡板（7），所述活动挡板（7）沿着所述固定轴（6）轴向通长布置，所述活动挡板（7）的竖向侧边碰到所述外壳（1）；所述活动挡板（7）的第一水平侧边（9）与所述固定轴（6）活动连接，使所述活动挡板（7）能沿所述第一水平侧边（9）转动，与所述第一水平侧边（9）相对的所述活动挡板（7）的第二水平侧边（10）搭在所述分隔板（4）上；所述第二水平侧边（10）与所述正面之间的间距小于所述第一水平侧边（9）与所述正面之间的间距；所述分隔板（4）布置在所述活动挡板（7）的后侧限制所述活动挡板（7）向后转动；所述分隔板（4）的竖向侧边碰到所述外壳（1），所述分隔板（4）的限位水平侧边（11）抵住所述分隔板（4）向后运动；非限位水平侧边（12）与所述外壳（1）之间留有间隙；所述分隔板（4）通过所述连接杆（5）与所述外壳（1）固定；上下两块所述活动挡板（7）的高度与所述固定轴（6）的截面高度之和不小于所述风口（2）的高度。

2.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述固定轴（6）的截面为凹曲面菱形。

3.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述外壳（1）的所述正面设有向外鼓起的曲面，所述风口（2）设置在所述曲面上。

4.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述分隔板（4）的所述非限位水平侧边（12）的边缘前折。

5.根据权利要求1或4所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述分隔板（4）为后凹的曲面板。

6.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述活动挡板（7）为后凹的曲面板。

7.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述风口（2）位于所述正面的中心位置。

8.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述活动挡板（7）被分割成若干活动单片，所述活动单片互相搭接。

9.根据权利要求1所述的一种安装于建筑外立面的无动力自动排气装置，其特征在于：所述第一水平侧边（9）与所述固定轴（6）活动连接为铰链式连接。

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