一种用于建筑结构的磁悬浮门窗的制作方法

本发明涉及一种建筑用固定装置，尤其涉及一种用于建筑结构的磁悬浮门窗。

背景技术：

由于现在玻璃幕墙技术的高度发达，玻璃幕墙具有采光好、保温隔热、抗紫外辐射的技术特点，因此现有技术中的门窗结构，尤其是窗户结构的大型化是建筑物的发展趋势。窗户结构大型化后，单扇窗体的重量可能达到数吨重。如果是滑动门窗，那么滑轨机构所需要承受的重力和摩擦力也增加，使门窗在使用中难以开启或关闭。如果经过长期的使用，还会导致滑轮阻滞、轮轴弯曲以及滑轨损伤等故障，进而使门窗的移拉功能丧失、密闭性能下降。

现有技术中提出了利用磁性相斥作用以抵消窗扇大部分重力从而减少滑轮与滑轨间的摩擦力的技术方案。如图1所示，在窗框1和窗扇2之间安装滑轮4和滑轨5，在滑动机构和窗扇2之间安装磁钢3，并且在窗扇2和窗框1之间安装与磁钢3同极相对的磁钢。该技术方案尽管能在窗扇2和窗框1之间提供一定的磁浮力，减轻滑动机构的阻力，但是因为该磁浮力的存在使该窗扇2非常容易脱离滑轨。并且因为该磁钢位于窗扇的下方，容易吸引空气中的灰尘形成卫生死角，日积月累后反而又会加剧滑轮阻滞、轮轴弯曲以及滑轨损伤等现象。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种既能提供磁悬浮力，又能解决现有技术中存在的缺陷的门窗。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能提供磁悬浮力的门窗。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种一种用于建筑结构的磁悬浮门窗，其特征在于，包括一框架、一扇体以及一支撑单元，该框架用于与建筑结构固定，该扇体包括至少一覆盖材料，该框架与该扇体之间包括一励磁阵列，该励磁阵列包括一第一励磁单元和第二励磁单元，该第一励磁单元固定于该框体上，该第二励磁单元固定于该扇体上，该第一励磁单元与该第二励磁单元之间产生一纵向抗拉伸力和一横向抗压缩力。

更进一步地，该第一励磁单元包括一第一磁体和一第二磁体，该第一磁体位于该第二磁体的水平上方，该第二励磁单元包括一第三磁体和一第四磁体，该第三磁体位于该第四磁体的水平上方。

更进一步地，该第一磁体和第三磁体之间产生以及该第二磁铁与该第四磁体之间产生该横向抗压缩力，该第一磁体与该第四磁体之间以及该第二磁体与该第三磁体之间产生该纵向抗拉伸力。

更进一步地，该第一磁体与该第三磁体相邻两端极性相同，该第二磁体与该第四磁体相邻两端极性相同。

更进一步地，该第一磁体与该第四磁体相邻两端极性相反，该第二磁体与该第三磁体相邻两端极性相反。

更进一步地，该第一励磁单元还包括一第五磁体和一第六磁体，该第五磁体位于该第六磁体的水平上方。

更进一步地，该第三磁体和第五磁体之间产生以及该第四磁铁与该第六磁体之间产生该横向抗压缩力，该第三磁体与该第六磁体之间以及该第四磁体与该第五磁体之间产生该纵向抗拉伸力。

更进一步地，该第三磁体和第五磁体相邻两端极性相同，该第四磁体和第六磁体相邻两端极性相同，该第三磁体和第六磁体相邻两端极性相反，该第四磁体和该第五磁体相邻两端极性相反。

更进一步地，该第二励磁单元还包括一第七磁体和第八磁体，该第七磁体位于该第八磁体的水平上方，该第七磁体和第五磁体之间产生以及该第八磁铁与该第六磁体之间产生该横向抗压缩力，该第七磁体与该第六磁体之间以及该第八磁体与该第五磁体之间产生该纵向抗拉伸力。

更进一步地，该第七磁体和第五磁体相邻两端极性相同，该第八磁体和第六磁体相邻两端极性相同，该第七磁体和第六磁体相邻两端极性相反，该第八磁体和该第五磁体相邻两端极性相反。

更进一步地，该励磁单元位于该扇体的上方，该支撑单元位于该扇体的下方。

更进一步地，该支撑单元为一滑轨。

与现有技术相比较，本发明的优点在于：

第一、通过该励磁组件可以在窗扇和窗框之间同时产生两种力，互斥力和吸引力。其中互斥力能够减轻扇体和框体之间的摩擦力，形成一磁性滑道，因此能使滑动门窗移动时更为顺畅。吸引力可以部分抵消扇体的自重，并能进一步降低扇体和支撑之间的阻力。通过两股力量的作用，使导轨可以承受数吨重量的窗扇，最高值可达20吨。另一方面，由于两股力的同时作用，可以使窗扇在窗框之间移动时具有很好的平衡性。

第二、本发明的励磁组件与滑轨组件分别位于窗扇的两端，窗扇和窗框彼此形成一榫卯结构，并且励磁组件使窗扇和窗框之间形成一平衡力，因此本发明项下的励磁组件与滑轨组件具有限位的作用，能使窗扇在滑动过程中不会发生位置偏移。

第三、本发明所提供的技术方案，具有极佳的工程实践性，可以实现20吨级的门扇窗扇的移动，尤其适用于解决大型、超重型工业及民用门窗的开启问题。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是现有技术中所使用的磁悬浮窗的结构示意图；

图2是本发明所涉及的磁悬浮门窗的第一实施方式结构示意图；

图3是本发明所涉及的磁悬浮门窗的磁浮原理示意图；

图4是本发明所涉及的磁悬浮门窗的第二实施方式结构示意图；

图5是本发明所涉及的磁悬浮门窗的第三实施方式结构示意图；

图6是本发明所涉及的磁悬浮门窗的第四实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的磁悬浮门窗。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明的目的在于提供一种既能提供磁悬浮力的门窗，其悬浮门窗的物理原理是利用磁力线的纵向抗拉伸力和横向抗压缩力来获得悬浮力，该门窗的门扇或窗扇在移动过程不会出现滑轨现象。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种磁悬浮门窗，如图2所示。该磁悬浮门窗包括一墙体结构10，框体结构20以及扇体结构50，其中框体结构20和扇体结构50通过一励磁阵列30连接。励磁阵列30既提供一互斥力，用于减 轻扇体结构50和框体结构20之间的摩擦力，又能提供一磁吸力，用于部分抵消扇体结构50的自重，并能进一步降低扇体结构50和支撑单元40之间的阻力。在图2的实施例中，励磁阵列30一部分位于框体结构20内部，另一部分位于扇体结构50内部。框体结构20由多个合金框架组成，其中一个合金框架21用于与墙体固定，另一个合金框架23内部有若干通道，用于放置励磁阵列30。合金框架21与合金框架23之间通过螺栓22连接。图2中的扇体结构50可以相对于框体结构20移动。

以下将结合图3说明本发明的磁悬浮门窗的工作原理。如图3所示，该励磁阵列包括第一励磁单元31和第二励磁单元32，第一励磁单元31固定于框体上，第二励磁单元32固定于扇体上，所述第一励磁单元31与第二励磁单元32之间产生一纵向抗拉伸力和一横向抗压缩力。其中纵向抗拉伸力是指第一励磁单元31与第二励磁单元32之间产生的磁吸力，横向抗压缩力是指指第一励磁单元31与第二励磁单元32之间产生的斥力。如图3所示，第一励磁单元31包括磁体31a和磁体31b，第二励磁单元32包括磁体32a和磁体32b，磁体31a和磁体32a相邻两端极性相同，因此彼此之间会产生一个斥力，磁体31b和磁体32b相邻两端极性相同，因此彼此之间会产生一个斥力。同时磁体31a和磁体32b相邻两端极性相反，因此会产生一个磁吸力，同样的31b和32a之间也会产生磁吸力。如图3中所示的励磁阵列，使框体和扇体之间即产生磁吸力，又产生斥力；通过磁吸力抵消扇体的自重，通过斥力让框体和扇体之间形成一磁性滑轨，因此能实现门窗的磁悬浮。

图4是本发明提供的磁悬浮门窗的第二实施方式结构示意图。如图4所示，第一励磁单元31包括磁体31a、31b、31c、31d，第二励磁单元包括32a和32b。其中第一励磁单元31形成一凹槽，第二励磁单元32形成一凸起，并且第二励磁单元32位于第一励磁单元31所形成的凹槽中。与图3中的第一实施方式相比较，本实施例的优点在于不需要在额外借助其他辅助件，如滑轨或挡块。如图4所示，31a和32a相邻一端，极性相同；32a和31c相邻一端，极性相同； 31b和32b相邻一端，极性相同；32b和31d相邻一端，极性相同。31a和32b相邻一端，极性相反；31b和32a相邻一端，极性相反；32a和31d相邻一端，极性相反；31c和32b相邻一端，极性相反。因此，本发明的第二实施例下的框体和扇体之间既产生一磁吸力抵消扇体的自重，又能产生一斥力让框体和扇体之间形成一磁性滑轨，因此能实现门窗的磁悬浮。

本发明所提供的窗框20优选为铝合金型材制成，在铝合金型材制造过程中就预留了若干通道，用于放置磁块。

图5是本发明所涉及的磁悬浮门窗的第三实施方式结构示意图。该实施例的不同之处在于，可以将第二实施例中的第二励磁单元32用四块磁铁组成，其排列的原理与第二实施例一样,实现的技术效果也与上一实施例一样。本领域技术人员应当知悉，该励磁磁组可以由永磁铁组成，也可以由电磁铁组成。

图6是本发明所涉及的磁悬浮门窗的第四实施方式结构示意图。该实施例的不同之处在于，该门窗的扇体可以由一块扇体扩展为两块或多块扇体，框体20与扇体50之间包括励磁阵列30，励磁阵列30的排列方式与前面所述的实施例的排列方式一样。

本发明的技术效果在于，提供一励磁组件，该励磁组件可以在窗扇和窗框之间同时产生两种力，互斥力和吸引力。其中互斥力能够减轻扇体和框体之间的摩擦力，形成一磁性滑轨，因此能使滑动门窗移动时更为顺畅。吸引力可以部分抵消扇体的自重，并能进一步降低扇体和支撑之间的阻力。通过两股力量的作用，使导轨可以承受数吨重量的窗扇，最高值可达20吨。另一方面，由于两股力的同时作用，可以使窗扇在窗框之间移动时具有很好的平衡性。本发明的励磁组件与滑轨组件分别位于窗扇的两端，窗扇和窗框彼此形成一个没有硬连接的类似榫卯结构，并且励磁组件使窗扇和窗框之间形成一平衡力，因此本发明项下的励磁组件与滑轨组件具有限位的作用，能使窗扇在滑动过程中不会发生位置偏移。本发明所提供的技术方案，结构简洁，具有极佳的工程实践性， 特别适合解决大型、超重型工业及民用门窗的开启问题。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。