新型高通風窗研究

楊繼寶，韓 明，孫梓恒，宋廣川

中國人民解放軍后勤工程學院

新型高通風窗研究

楊繼寶，韓 明，孫梓恒，宋廣川

中國人民解放軍后勤工程學院

介紹了對新型高通風窗的工作原理及實現途徑，解決了現有流行的窗戶在通風率、安全性能、空間占用率、清潔上的局限性，使用電機驅動每塊窗扇上下運動進而開啟和關閉窗戶，實現了透光區域全通風。同時本設計的拆除機構也使得玻璃清潔和更換更為方便和安全。而且本設計還具有空間占用率低、節能、外形新穎獨特等特征。

100%通風率；齒輪齒條傳動；拆卸條；配重塊；安全

1.現有窗戶的優缺點

市場上現有的窗戶類型中，推拉窗型材截面一般比較大，最大開啟度只能達到整個窗戶面積的1／2，玻璃朝外的一面清洗很困難。密封性不好，窗框上下有部分空隙，熱工性能差；平開窗的優點是構造簡單，整扇窗可以100%打開，關閉時氣密性好，建筑熱工性能高。但窗扇開啟后占用室內外面積，外平開窗玻璃易受風壓影響而脫落，高層建筑不得采用。懸窗由于是垂直方向開啟，開啟角度受到限制；而百葉窗嚴格意義上講并非窗，因為它在關閉時無法做到很好的密閉，因此無法單獨存在于建筑中，必須和普通的窗或玻璃幕墻結合在一起使用；天窗由于其特殊的采光位置，一般不可開啟，普通建筑一般也不采用天窗。為解決上述窗戶的不足，在現有窗戶的基礎上，加以改進與創新，筆者設計設計出新型高通風窗。

2.新型高通風窗機械結構

窗戶由窗扇（文中已三扇窗扇為例）、收納箱、窗豎框、窗下框、拆卸條、彈性件幾部分組成。各部分按如圖1所示組合連接。各窗扇機械結構的控制下實現開啟與關閉，機械結構由軌道系統、配重系統、密封結構、拆卸結構、緩沖裝置組成。

窗扇（如圖2所示）兩側裝有電機、彈性觸電線圈、齒輪，窗扇由電機驅動進入收納箱，從而在窗戶開啟時實現100%的通風。窗扇與窗扇之間使用凹凸面連接，增強了窗扇的密封性。收納箱與窗豎框中設有階梯狀凹槽，凹槽包括有三個槽部，第一槽部設有觸電條與窗扇上的彈性觸電線圈配合對電機供電。第二槽部固定有齒條，與窗扇的齒輪配合實現窗扇的運動控制，第三槽部用于運動的導向作用。在收納箱和窗豎框內設有輔助軌道，防止窗扇的晃動。

考慮到窗扇自身的重量，設置配重系統以實現窗扇平穩的上下運動。窗豎框上設有彈簧柱塞彈簧柱塞由連接繩通過定滑輪與配重塊相連。在每一塊窗扇上的不同位置設有與彈簧柱塞相配合的柱塞卡孔。窗扇上下運動時，彈簧柱塞與彈簧卡孔結合，水平運動時分離。

窗下框設置有用于保護窗扇的緩沖裝置。緩沖裝置包括多個彈性件，彈性件固定于窗下框中；彈性件為彈簧。彈性件承受能力與多個窗扇的重量相關，當窗扇不受控制自由落下時，彈性件產生緩沖作用，以此來保護窗扇。窗豎框下部設有拆卸機構，用于方便窗扇的更換和清洗，通過設置在窗豎框和窗下框的旋轉拔片，以及設置在窗豎框上的拆卸條運作；旋轉拔片的一端設置有彈簧柱塞，拆卸條上設置有弧形卡槽；這樣可以牢牢的將拆卸條定位在窗豎框上。

圖1 通風窗總體結構示意圖

圖2 多個窗扇組合在一起的結構示意圖

3.結束語

本設計增大了通風面積，改善了室內熱力環流，有效的降低了碳排放；采用了電動機裝置、收納箱裝置、配重塊機構、緩沖裝置等多項安全措施，有效的減少了事故的發生；設有拆卸機構，更加方便了窗扇的清潔和更換；降低了空間占用率；本設計使用配重塊機構，減少了電機的功率，降低了耗能。滿足了不同建筑對窗戶性能的要求。同時本設計可以拓展為機電一體化的智能窗戶，釆用智能控制技術根據室內溫度、濕度、采光和室外天氣、風速等等對房間內所有窗戶自動控制。實現對室內環境的調節。

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[2]劉正權.高性能建筑用窗[J].門窗，2011.

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