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一种多功能可调呼吸窗

2020-12-18 17:12:37

一种多功能可调呼吸窗

  技术领域

  本发明涉及建筑门窗领域,更具体的说,涉及一种呼吸窗。

  背景技术

  传统的窗户由窗的窗框、玻璃和活动构件三部分组成。窗框负责支撑窗体的主结构,可以是木材、金属、陶瓷或者塑料材料,透明部分依附在窗框上,可以是纸、布或者玻璃等材料,现主要是各种类型的玻璃。活动构件主要以金属材料为主。

  随着建筑技术的发展以及人们生活水平的提高,窗的构造也入去复杂以满足更高的热工要求。高级的建筑会采用双层甚至三层的真空玻璃,保证隔热性能,水平天窗可以做成无框的,玻璃幕墙可以被认为是一种特殊的窗,即整个建筑外墙都变成可透光的窗。

  但是,传统的窗户具有良好的开合性能,利于室内外空气流通;但是占用开合空间,隔热性能较差且节能效果较差、成本高。玻璃幕墙虽然整体采光和隔热性能均优良,但是不宜开口透气,目前仅适于部分商业场所使用;现代窗户也难以兼具空气流通和隔热性能。

  发明内容

  针对现有技术中所存在的不足,本发明提供了一种多功能可调呼吸窗,其解决了现有技术中存在的空气交换性能和隔热性能难以兼具以及成本高的问题。

  本发明提出了一种多功能可调呼吸窗,包括多层透明层、上隔层和下隔层;所述多层透明层包括各层玻璃之间间隔形成的内腔、中间腔和外腔;所述上隔层和下隔层分别位于多层透明层两个相对的端部和窗框之间;所述上隔层设有若干外排风管和连通上隔层和室外的外进风口,所述上隔层的底部设有若干与外腔连通的进风孔,所述进风孔内设有向外腔内吹风的进风扇;所述排风管一端与中间腔连通,另一端与室外连通;所述下隔层设有连接管和内排风管,所述内排风管一端与室内连通,另一端与中间腔连通;所述连接管两端分别与内腔和外腔连通,所述多层透明层上设有连通室内和内腔的内进风口。

  相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:本发明设置多层透明层构成的窗户透明部分,达到较好的隔热效果;通过各管道连通,使内腔、外腔和中间腔之间形成各自的通风通道,借助风扇提供产生负压或正压提供交换压力,达到空气流通的目的的同时,即没有占用开合空间,又在流通过程中进行热交换,减少空气流通带来的能量损失,达到节能的目的。

  附图说明

  图1为本发明其中一种实施例的整体结构示意图。

  图2为图1的上部放大视图。

  图3为图1上隔层俯视图。

  图4为图1上隔层内部视图。

  图5为另一种实施例整体结构示意图。

  图6为图5上部结构示意图。

  图7为电动窗帘传动结构示意图。

  图8为第二收卷辊处的结构示意图。

  其中,多层透明层2、上隔层3、下隔层4、下隔板5、第一透明层21、第二透明层22、第三透明层23、第四透明层24、内腔25、中间腔26、外腔27、外排风管31、外进风管32、进风扇33、排风扇34、空气过滤网35、喷头36、上层中间隔板37、负离子发生器38、输水管道39、内排风管41、连接管42、调光膜61、第一收卷辊62、第二收卷辊63、第一主动链轮621、第二主动链轮622、第一从动链轮631、第二从动链轮632、摩擦片634、压缩弹簧635、摩擦环636。

  具体实施方式

  下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

  如图1-2所示,本发明提供了一种多功能可调呼吸窗,包括多层透明层2、上隔层3和下隔层4;所述多层透明层2包括若干透明层和各透明层之间间隔形成的内腔25、中间腔26和外腔27;所述上隔层3和下隔层4分别位于多层透明层2两个相对的端部和窗框之间;所述上隔层3设有外排风管31和若干连通上隔层3和室外的外进风口,所述上隔层3的底部设有若干与外腔27连通的进风孔,所述进风孔内设有向外腔27内吹风的进风扇33;所述外排风管31一端与中间腔26连通,另一端与室外连通;所述下隔层4设有连接管42和内排风管41,所述内排风管41一端与室内连通,另一端与中间腔26连通;所述连接管42道两端分别与内腔25和外腔27连通,所述多层透明层2上设有连通室内和内腔25的内进风口。

  如上述方案所述,本发明的工作原理为:进风扇33向外腔27内吹,造成上隔层3内负压,室外新鲜空气从外进风口进入上隔层3,然后经由进风孔进入外腔27;外腔27内的产生正压,新鲜空气再经由连接管42进入内腔25,最后通过内进风口进入室内。排风扇34则给予中间腔26负压,室内空气则从内排风管41进入中间腔26,再经过中间腔26到外排风管31排出室外。上述过程中,室外空气在进入室内之前,以透明层为媒介,与室内空气做了热交换。在夏天室外较热,室内温度相对较低,冷空气在出去之前,会吸收内腔25和外腔27中的热空气的热量,室外的空气在散发热量后,以比室外空气低的温度进入室内,减少了屋内冷气的损耗。冬天时,室内温度较高,室外空气进入吸收排出气体的热量,以比室外空气高的温度进入室内,整体达到节能的效果。在上述结构中,内腔25、中间腔26和外腔27,本身也可以是多层及结构,通过多次循环路径,更加充分的进行热交换。

  在其中一种实施例中,如图1、2所示,所述多层透明层2包括从室内到室外方向依次平行设置的第一透明层21、第二透明层22、第三透明层23和第四透明层24;所述内腔25位于第一透明层21和第二透明层22之间,所述中间腔26位于第二透明层22和第三透明层23之间,所述外腔27位于第三透明层23和第四透明层24之间;其中,第一透明层21和第四透明层24为玻璃材料,第二透明层22和第三透明层23为透明膜材料。膜材料应当选用透明性好,韧性好和抗张强度好的PET聚酯材料或者聚氯乙烯材料等;玻璃可选用强度较好的钢化玻璃或其他常用的建筑玻璃材料。膜材料能够降低整体的负载,可通过框架型材设置好后,随框架安装,方便后续维护。膜材料成本不高,运输方便,寿命较长,且不容易沾染灰尘,隔热、隔音效果好。各个腔室的距离,具体可根据具体的安装尺寸进行选择。第一透明层21和第四透明层24直接通过连接件与窗洞口墙壁上的型材窗框连接,透明层之间与上下隔板5可以通过无影胶粘结,透明层与窗洞口左右两边墙壁上的型材通过压条连接,压条和型材之间贴上密封条;第一透明层21和第四透明层24完全覆盖整个窗框,看起来美观且易清洗处理。

  在另一实施例中,如图1所示,所述第三透明层23和第四透明层24之间还设有电动窗帘;所述电动窗帘包括第一收卷辊62、第二收卷辊63和调光膜61,所述第一收卷辊62固定在外腔27上端,所述第二收卷辊63固定在外腔27下端;所述调光膜61两端分别固定在第一收卷辊62和第二收卷辊63上,所述调光膜61包括多段遮光强度不一的幅面。在进行调光时,第一收卷辊62和第二收卷辊63正、反向转动完成调光膜61的收卷、释放,调整整体的透光性。调光膜61各个部分有不同程度遮光涂料或者材料本身内部含有不同程度的遮光成分,收放过程中实现对室内光照强度的调节,也可以在调光膜61上设置不同风格的图案,调光的同时,营造不同的室内氛围;其中,至少一幅画面为完全透明的,达到开窗透光的效果。调光膜61本身采用韧性较好、抗拉强度较高的材料,可以和第二透明层22和第三透明层23相同。调光膜61还具有较好的隔热、隔噪性能,能够提升整体的隔热、隔噪性能。

  在另一实施例中,如图7、8所述第一收卷辊62上设有第一主动链轮621和第二主动链轮622;所述第二收卷辊63上设有第一从动链轮631和第二从动链轮632;所述第一主动链轮621和第一从动链轮631通过链条传动且第一主动链轮621的齿数大于第一从动链轮631的齿数;所述第一主动链轮621和第一收卷辊62通过单向轴承连接且同步转动方向与第二收卷辊63的收卷方向一致;所述第二主动链轮622和第二从动链轮632通过链条传动且第二主动链轮622的齿数小于第二从动链轮632的齿数,所述第二主动链轮622和第一收卷辊62通过单向轴承连接且同步转动方向与第一收卷辊62的收卷方向一致;所述第一从动链轮631和第二从动链轮632与第二收卷辊63均通过摩擦传动。由于外腔27内有气流经过,如果调光膜61张紧力不够,会受到气流扰动的影响,与第三透明层23或第四透明层24贴合,这样影响整体的流通性能。因此通过双链轮配合摩擦传动,使调光膜61保持一定的张紧力,不轻易被气流扰动。当第一收卷辊62收卷,第二收卷辊63释放调光膜61时,第二主动链轮622随第一收卷辊62转动,第一主动链轮621和第一收卷辊62之间相互转动不影响传动,由于第二从动链轮632的齿数大于第二主动链轮622的齿数,正常传动的情况下,第二收卷辊63的释放速度就要小于第一收卷辊62的收卷速度。但是,调光膜61,本身不能够拉长,只能是靠摩擦传动的第二收卷辊63与第二从动链轮632发生相对转动。此时,调光膜61的张紧力就等于摩擦力,适当控制摩擦力大小,就能够得到让调光膜61在收卷的同时,时刻保持张紧力。相反,当第一收卷辊62释放,第二收卷辊63收卷时,第一主动链轮621随第一收卷辊62转动,第二主动链轮621和第一收卷辊62相互转动不影响传动;由于第一主动链轮621齿数小于第一从动链轮631;正常传动时,第二收卷辊63的转动速度应当大于第一收卷辊62,但是由于中间调光膜61不能够拉长,只能是第一从动链轮631和第二收卷辊63相互摩擦转动,此时,调光膜61的张紧力等于摩擦力。通过这种调节方式,既可以实现调光膜61的调节,又可以让其保持张紧,同时对于电机的控制方式也可以设置的十分简单。相较于在两个收卷辊分别设置电机,不仅仅减少了电机的设置,也少了电机为收卷过程中直径变化而做的复杂控制,张紧力始终等于收卷辊和链轮之间摩擦力,不会出现张紧力过大或者过小的情况,方便控制。其中,上隔层3和下隔层4两端分别设有安装传动部分的空腔。

  在另一实施例中,所述第一从动链轮631和第二从动链轮632均与第二收卷辊63间隙配合,所述第一从动链轮631和第二从动链轮632之间设有压缩弹簧635,所述压缩弹簧635两端固定有摩擦环636,所述第一从动链轮631和第二从动链轮632的两侧还固定有摩擦片634,两个摩擦环636与第二收卷辊63键连接或者通过条孔与销轴配合连接。压缩弹簧635将第一从动链轮631和第二从动链轮632分别压紧在两个摩擦片634和两个摩擦环636之间,进而产生传动需要的摩擦力,当因为收卷需要发生相对转动时,对应的从动链轮发生相对摩擦。两个摩擦环636与第二收卷辊63不发生相对转动,但是可以做微小的轴向变形以传递弹力为摩擦提供压力,因此可以通过间隙配合的键连接或者轴向设置的条孔和销轴的连接方式等。

  进一步的,所述上隔板上设有供调光膜61穿过的条型槽,条型槽内设有分别夹持调光膜61两侧的密封条。第一收卷辊62和第二收卷辊63分设置在上隔层3和下隔层4内,窗户整体较为美观,设置条型槽供调光膜61穿过,同时设置密封条防止影响进风扇33产生的负压效果。

  在另一实施例中,所述第一透明层21和第四透明层24上部还设有喷头36,所述上隔层3内设有输水管道39;所述输水管道39上设有电磁阀,所述上隔层3还设有温感探头,所述电磁阀与温感探头控制连接。在第四透明层24上部设置喷头36,外层玻璃本身清洗不便,通过设置向下的喷头36可以达到一定的自动清洗的效果。喷头36本身还可以在发生火灾时起到一定的防火、灭火作用,电磁阀与温感探头通过有线、或者常用的无线连接方式控制连接,当探测到温度达到一定值时,电磁阀自动开启。在第一透明层21上部也设有横向的喷头36,在发生火灾时,可以作为防火、灭火的工具,电磁阀可以手动开启也可以自动开启。喷头36的动力通过小型增压泵提供,输水管道39外接水管,输水管道39设置在上隔层3内,且可以在窗框上预留用于管道穿过和放置小型增压泵的空间。喷头36的角度可调,个数视具体的窗户幅面大小而定。

  进一步的,所述第一透明层21内上的喷头36为雾化喷头或者散流喷头,第四透明层24上的喷头36为散流喷头,所述输水管道39上还设有增压泵,所述温感探头还和增压泵控制连接。雾状或者散流可以增加喷水的覆盖面积,达到较好的防火、灭火效果;室外由于不方便擦拭,需要配合一点水流的冲击,但是清洗时也不宜过大,以免影响他人,因此适宜采用散流喷头。增压泵在发生火灾时起作用,增加喷洒供应量。室内的喷头36选择雾化、散流和束状可以相互切换的喷头,方便针对不同的情况进行切换选择。

  在另一实施例中,如图3、4所示,所述上隔层3包括分隔上隔层3和内腔25、中间腔26以及外腔27的上隔板5;所述上隔板5上沿竖直方向设有上层中间隔板37,所述外进风口和室外排风管31位于上层中间隔板37和第四透明层24之间,所述上层中间隔板37和第一透明层21之间的部分与内腔25连通,内进风口位于上隔板5的上方。这样从室内看来更为美观。通过设置上层中间隔板37,内腔25上则无需通过管道连接,从第一透明层21上部通入气体,更不容易被污染。同时内进风口可以设置成多孔状,进风覆盖面广,进风更加平滑,无噪声,更容易通过装饰达到美观的效果。通水管道长期使用中,可能会发生漏水,通水管道的连接处设置在第一透明层21和上层中间隔板37之间,可以直接通过拆卸第一透明层21进行维护,处理方便。

  在另一实施例中,所述外进风口和上隔层3之间通过外进风管32连通,所述外进风管32的两端均设有过滤网;其中位于上隔层3内的过滤网为空气过滤网35,且该端部设有负离子发生器38,所述外进风管32的进风量大于外排风管31的出风量。第一层过滤网用以过滤空气中较大的杂质,例如冰雹、随风飞起的树叶、鸟粪等,第一层过滤网可倾斜朝下设置,这样过滤后的杂质也也不容易长期吸附在上面;内层过滤网采用空气过滤网35,用于去除更细小的物质净化空气,如沙尘、细菌等,配合负离子发生器38进行消毒杀菌,给予室内更加清醒、健康的空气。第一层过滤网起到保护空气过滤网35的作用。进风量大于出风量,使室内的空气压力略大于室外的压力,整体呈向外发散的趋势,形成空气保护层,这样有助于防止室外病毒、病菌等有害物质随风飘进室内或者吸附在周围。不经过过滤网的空气,不会轻易的进入室内,能够有效防止病毒传播。

  在另一实施例中,如图5、6所示,在每个透明层上方均设置一层上层中间隔板37,上层中间隔板37和上隔层3的内壁之间通过连接件固定,并通过密封胶密封,将上隔层3分成三个腔室,其中第一个腔室上设置内进风孔,外排风管31与中间的腔室连通并伸出外侧的腔室外,外进风口与最外侧的空腔连通,且外进风口位于室外的部分朝下,口部设置空气过滤网35,进风口之间设置连接板,用于安装喷头36;输水管道39的连接部位位于空气过滤网35上方。室内的喷头36通过穿过各个上层隔板之间的管连接在输水管道39上,且输水管道39在连接室内、外喷头36之前设有三通阀门,连接室内、外喷头36的管道上分别设有电磁阀。设置多层上层中间隔板37,有助于整体的拆卸维护;将空气过滤网35设置在朝下的口部,不易被较大的杂质封堵;输水管道39的连接部分位于空气过滤网35上方,即便在长期使用过程中漏水也不会漏到透明层之间,三通阀门用于控制内外水流的分配,而设置电磁阀后,可以保证多层透明层2上方连接的管道内不会有积水。

  值得说明的是,本发明采用的进风扇33和排风扇34,受安装空间影响,本身是很小的,其功率也都很小,小于5瓦,一般情况下,能源消耗要小于冬夏两季热交换节约的能量;在达到促进空气流通的目的时,没有产生额外的能源消耗。对于玻璃幅面很广的场景,可以一个多层透明层2可以配置多个上隔层3和下隔层4,通过隔板隔开,使玻璃本身能够得到较好的支撑。上隔层3和下隔层4壁面也可以采用较为透明的材料,增加整体的美观程度;也可以内壁设隔热隔音材料,防止从上、下隔层4处进入部分热量和噪声。电机和链轮链条等可设置在窗框两侧的预留空间内,预留空间可以沿竖直方向分多个腔室,增压泵也设置在其中。增压泵有不同的档位,清洗时压力较小,温感探头检测到发生火灾的时候,水压相应的大。窗框底部可设置成小角度的倾斜,防止内部产生积水。

  最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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