[实用新型]三自由度多功能精密窗

说明书

本实用新型属于建筑门窗制作技术，具体涉及一种其窗扇无转轴、无滑道的三自由度窗。

建筑物的窗户，其基本功能为：1、采光；2、通风；3、保温、防寒；4、防盗。过去广泛应用的钢、木结构的平开窗，铝合金、塑钢结构的推拉窗，基本具备了上述功能，但其性能指标各有不同。此外，好的窗户还应当满足造型美观以及使用灵活方便、易清洁、易维护等使用中的性能要求。前述的平开窗、推拉窗的共同特点是：它们都是单自由度窗，即它们的窗扇只能有一种运动：绕轴转动或沿直线滑道移动，灵活性较差。另外，它们的窗扇都是平面结构形式，用以透光的材料——玻璃，不能自承重，必须用框材支撑。“单自由度”窗的结构特征决定了它种种缺欠和不足的存在：

1、因为是单自由度，所以运动不灵活，外窗面不易擦洗。

2、因为窗洞口四面有固定框，使四侧面凹凸不平，易积灰尘，不易清扫；且视觉效果不佳。

3、滑轨与滑动扇之间、滑动扇与滑动扇之间存在很大空隙，整樘窗密封不良，造成保温、防寒不佳，即使是双层窗也时有霜冻。能源浪费是其致命的弱点。

4、因有固定框、活动框的存在，占去了很大一部分透光面积，采光率降低；立面效果凌乱，不美观。

5、对于双层“单自由度”窗，推拉的窗扇在四个平面上，平开窗的窗扇在二个平面上，把窗洞口塞得很满，占用很大空间，外观错落重叠。窗扇运动时有声音。

6、“单自由度”窗的窗扇是平面结构，平面外的刚度很小，因此不得不把框料做成空腔形状，塑材还在空腔中加入钢条，这些做法都是为了增加窗扇的平面外刚度，空腔框材的制造设备多数从国外引进，投资很大：“单自由度”窗的制造工艺相对也较复杂，提高了窗的成本。

本实用新型的目的是提供一种开启灵活方便、易于保洁维护的三自由度多功能精密窗。它能去掉窗扇本身的支撑框，使采光面积达到最大。

本实用新型采用的技术方案是：三自由度多功能精密窗由窗框和窗扇构成，窗框为方筒形状，其框内侧面平整光滑；每扇窗户有两个以上的窗扇，窗扇由采光扇与上、下滑板组成。窗扇的宽度之和与窗框的内宽相等，窗扇的高度与窗框的内高相等。窗框的窗口上、下沿有挡条。

三自由度多功能精密窗的构造完全突破了传统窗——“单自由度”窗的结构形式，具有传统窗无法比拟的优良性能，能很好地满足窗户的各项功能要求。窗扇能在周边框限定的空间内水平纵移、横移和转动，外窗面容易清洗。窗扇无滑槽、无转轴，窗洞口四个内侧面为光滑平面，灰尘易清扫；窗扇无窗棂，采光面积接近窗洞口面积，立面整洁美观。密封良好，防寒、隔热效果好，无霜冻、不结露，属节能型窗。窗扇在一个平面上运动，空间占用小。该窗的制造设备投资小，生产工艺简单，成本相对较低。适合于住宅、办公室、学校等建筑物，凡外墙厚度不小于240mm的皆可应用。

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的结构。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的1-1剖视图。

三自由度多功能精密窗包括窗框和窗扇，窗框1为一方筒形状的周边框，它是沿窗洞口放置的固定构件，其作用是支撑、约束滑动窗扇。它是方筒形薄壁构造，四个内侧面形成约束平面，上、下约束面5、6成水平，侧壁与上、下约束面成垂直，厚度在10-25mm，尺寸按不同窗洞口尺寸确定，它由高强度工程塑料一次注塑成形。窗框的上、下约束面5、6与窗扇上、下滑板2、3相接触，要求平整光滑，表面涂有特殊涂层。采光扇4用5mm厚的普通玻璃按设计尺寸切割成六块，然后用高强度透明结构胶粘结成六面方箱体薄壁空间结构，再用玻璃磨边机精确磨削到要求尺寸，采光扇4厚度可按窗洞口尺寸分别选用40mm、60mm、80mm等规格，采光扇4中间空气层厚度分别为30mm、50mm、70mm。由采光扇4的构造可以知道，玻璃组成的薄壁空间结构三个方向的刚度都很大，它不需要框的支撑，它本身就有自撑能力。采光扇4全方位透光，热阻尼很大。上、下滑板2、3是长度与采光扇4宽度相同的薄板。以高强度结构胶分别粘结在采光扇4的上、下面，与采光扇4共同组成滑动窗扇。上、下滑板2、3的宽度用b表示，滑动窗扇的高度用h表示，则滑动扇的高厚比e=h/b。当适当选择高厚比e时，能使滑动扇在周边框上、下约束面之间水平移动、转动，而不能倾倒。为此要求上、下约束平面5、6和上、下滑板2、3的外平面平整光滑，并且两个构件的尺寸误差精确到0.1mm。为防止窗扇滑出窗框以外的区域，在窗框1的窗口上、下沿有挡条7。

三自由度多功能精密窗几乎消除了传统窗——单自由度窗的所有缺欠和不足，如果选用耐冲击的加膜玻璃制作采光扇，即可做成防盗窗。如果在采光扇中空部分加进机械电子装置，则可开发成一系列具有特殊功能的窗。