CN101484655A - 将光电池和压力均衡系统并入的隔离窗体 - Google Patents

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Abstract

一种封入至少一个光电池的绝热窗体包括一对外部玻璃块，该对外部玻璃块由间隔构件保持分开并且由窗框围绕。在优选实施例中，导管系统包括干燥剂，该导管系统提供到玻璃块之间的空气空间的空气连通。

Description

将光电池和压力均衡系统并入的隔离窗体
技术领域
本发明整体上涉及一种窗体结构，尤其涉及一种包括光电嵌板的窗体结构。
背景技术
窗体或者玻璃区域在用于热或冷气候下建筑物的隔热方案中具有显著缺点。公知的基础的隔离窗体通过在刚性窗框内的两块玻璃而建造。该两块玻璃之间的空气空间提供了隔热。
光电单元当被布置在两块玻璃之间时，加热留在隔离玻璃单元之间的空气，这引起密封过早地失效。Gillard的美国专利US4,137,098揭示了封装在窗体房屋的两块玻璃之间的光电池，该窗体房屋通过强制空气系统进行冷却。Kunert的美国专利US5,128,181揭示了封装在窗体房屋的两块玻璃之间的光电池，其中过剩的太阳辐射通过对流向外消散。Gillard的美国专利US5,221,363揭示了封装在窗体房屋的两块玻璃之间的光电池，其具有阀，使得过剩的热量可以通过对流去除。然而，如果排出留下的空气，当窗体冷却并且空气再次进入单元时，会发生冷凝，这将破坏窗体单元的透明度。
因此本领域需要一种隔离玻璃单元窗体结构，其包括光电池并且减轻了现有技术造成的问题。
发明内容
本发明在于一种包括光电池的压力补偿隔热窗体。因此，一方面，本发明包括隔热窗体，其包括：
(a)一对玻璃块，在它们之间限定空气空间；
(b)布置在所述玻璃块之间的间隔构件，该间隔构件维持玻璃块处于间隔开的关系；
(c)布置在所述玻璃块之间的至少一个光电池；以及
(d)围绕窗体周边的窗框，其中，该窗框包括导管装置，该导管装置用于提供通过窗框到所述空气空间的气体连通。
在一个实施例中，导管装置包括干燥剂。
在另一个实施例中，窗框封入一内部空间并且包括通路(access)装置。
附图说明
本发明将参考所附的简化、概略、不具比例的附图，通过示范性实施例进行描述。附图中：
图1是包含有光电池的隔热窗体的透视图以及电连接的示意图表示；
图2是图1中窗体的横截面图(光电池未示出)，示出了由窗体窗框围成的内部空间以及通路装置；并且
图3是图2实施例的横截面图。
具体实施方式
本发明提供了一种高能效的、隔热窗体设计。当描述本发明时，所有这里未限定的术语具有其通常的技术含义。
图1示出了安装到外部玻璃块12的内表面上的光电池2的透视图以及电连接4的示意图表示。
图2和3示出了具有如共同拥有的加拿大专利申请2,507,108中描述的压力均衡系统的隔热窗体，该专利的内容作为参考在此引入。
图2示出了包括双层玻璃块10、12和窗框14的窗体单元的视图。
图3示出了由隔板16间隔开并且由窗框14保持在一起的玻璃块10、12的横截面图。
窗框包括外部通道构件18、内部通道构件20以及将内部和外部通道构件连接在一起的双层中间腹板构件22。内部通道构件可以包含安装凸缘24，该安装凸缘24向外凸出并且当安装到墙框内时将邻接窗体侧壁(未示出)。可去除的干燥剂隐藏构件26相对着安装凸缘24被连接到内部通道构件20上，该安装凸缘24用于保持玻璃单元，但不起任何其他结构功能。干燥剂隐藏构件26管状地限定单个细长的通道28。该通道的一边缘限定第一唇缘30而该通道的另一边缘限定第二唇缘32。该两个唇缘30、32与在内部通道构件20中形成的相应的槽31、33配合。由弹性密封件34、36、38定位和保持玻璃面。密封件34连接至外部通道构件18，而密封件36连接至内部通道构件20。空气密封件38连接至干燥剂隐藏构件26。密封件优选地由具有低导热性并且相对不渗透湿气的材料形成，例如氯丁二烯橡胶、EPDM(三元乙丙橡胶)或硅树脂橡胶。
在优选实施例中，使用双重干燥剂系统。隔板16是填充有合适干燥剂40的中空矩形构件。该隔板限定了气孔，该气孔允许空气在玻璃块10、12间的空气空间和包含干燥剂的隔板16的内部容积之间循环。另外，小导管42将隔板的内部空间连接到填充有干燥剂40的干燥剂隐藏构件26内的密封管44上。该密封管44具有接收导管42的帽46，从而提供隔板内部容积和干燥剂管44之间的气体连通。
显然，干燥剂隐藏构件26可以通过将唇缘30、32从内部通道构件20上脱离而从窗框14上去除，从而使干燥剂管44暴露。干燥剂管44然后可以轻易地从导管42上断开，并且如果需要则更换新的干燥剂管。在一个可替换的实施例中，干燥剂管中的干燥剂可以不同于包含在隔板中的干燥剂，并且干燥剂管中的干燥剂比隔板中的干燥剂具有更高的亲水力。如本领域技术人员意识到的那样，吸入空气空间内的空气必须经过可更换的干燥剂管，从而维持窗体单元内的干燥环境。
干燥剂管44可以以任意方位被放置在一、二、三或者所有四个干燥剂隐藏构件26中。
包括窗框14的外部、中间和内部通道构件可以由诸如聚氯乙烯或聚酰胺之类的具有低导热性的热塑性塑料形成。可替换地，内部和外部通道构件可以是诸如铝之类的金属构件，而中间构件是非金属的，从而避免两者之间的热桥接。干燥剂隐藏构件可以是诸如金属或塑料之类的任何合适的材料，并且优选是弹性的，以方便其安装及从内部通道构件去除。
太阳能电池或者光电池2是由大面积p-n面结型二极管构成的半导体装置，在存在阳光时，该电池能够产生可利用的电能。任何适合类型的光电池2都可以用于这里描述的窗体中。例如，硅、硫化钙、砷化镓和其他任何类型的电池都是适合的。该电池可以是诸如正方形、圆形之类的任何期望的外形。
光电池可以是诸如水晶晶片或者薄膜电池之类的任何适合的电池。作为使用水晶光电池晶片的替换，也能够使用薄膜太阳能光(PV)电池来制造光电层压玻璃。薄膜太阳能电池的制造涉及在诸如玻璃、金属或塑料之类的低成本的基片上沉积非常薄的连续的半导体材料(诸如非晶硅、二硒化铜铟或碲化镉之类)的原子、分子或离子层。薄膜电池比水晶太阳能电池晶片技术具有某些优势。它们使用更少的材料并且电池的有效区域通常仅1到10微米厚，反之传统的晶片差不多要200到400微米厚。薄膜电池通常也能经得起大面积制造(1m2以上)，并且适合于自动、批量生产、布置和包装。它们也能够在柔性基片材料上沉积。
在一个实施例中，光电池2被置于作为光电层压板的玻璃10、12的两玻璃块之间，同时光电池层压在两个玻璃嵌板之间。在传统的层压玻璃产品中，一片玻璃被粘合到一层聚合物胶膜上，并且再一片或层材料被粘合到胶膜层的另一侧上，使得胶膜被夹在两个外部层之间。已知有大量的方法用于生产这种叠层板，例如，可参见美国专利号：5,268,049；5,118,371；4,724,023；4,234,533和4,125,669。层压玻璃一般经由如下工序制造：其中，一堆具有被称为中间膜或者层压膜的塑料膜(通常为塑化的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜)的至少两片玻璃，被夹在经受抽空、挤压和加热的每对相邻的玻璃片之间。
光电池2通常以串联电路与电线4电连接以获得期望的电压，如果需要，多个光电池的串联电路然后能够并联连接。然后电能能够通过电线4从正(+)和负(-)终端被送到功率控制或者其它适合的分配装置6。到主功率母线的这种传统电路更优选包括绝缘体。如本领域所公知的，逆变器将被用于从由光电池产生的直流电(DC)生成交流电(AC)。优选的，多个光电池并联编组以提高电压，并且每组设有三极断开DC开关和逆变器，然后AC电流传给208伏的配电盘。
本领域技术人员将会明白，在不脱离此处所要求保护的本发明的范围内能够对上述具体公开内容进行各种修改、适应性改变和变形。在不脱离本发明范围的情况下，所描述发明的不同特征和要素可以以不同于此处所描述或要求保护的组合的方式进行组合。

Claims (13)

1.一种隔热窗体，其包括：
(a)一对玻璃块，在它们之间限定内部的空气空间；
(b)布置在所述玻璃块之间的间隔构件，该间隔构件维持玻璃块处于间隔开的关系；
(c)布置在所述玻璃块之间的至少一个光电池；以及
(d)围绕窗体周边的窗框，其中，该窗框包括导管装置，该导管装置用于提供通过窗框到所述空气空间的气体连通。
2.如权利要求1所述的隔热窗体，其中所述导管装置包括干燥剂。
3.如权利要求1或2所述的隔热窗体，其中所述至少一个光电池被层压至所述玻璃块中之一。
4.如权利要求1-3中任一项所述的隔热窗体，其中所述窗框封入一内部空间，并且包括通过所述窗框到所述内部空间的通路装置。
5.如权利要求1或2所述的隔热窗体，其中间隔构件限定与玻璃块之间的空气空间气体连通的内部容积，并且进一步包括布置在该内部容积内的干燥剂。
6.如权利要求5所述的隔热窗体，其中所述至少一个光电池被电连接到三极断开直流开关和逆变器上。
7.一种隔热窗体包括：
(a)一对玻璃块，其限定在它们之间的空气空间并且具有布置在该空气空间内的光电池；
(b)布置在玻璃块之间的间隔构件，该间隔构件维持玻璃块处于间隔开的关系，该间隔构件为中空的并且限定允许在所述空气空间和间隔构件的内部容积之间气体连通的开口；
(c)包含在间隔构件内的干燥剂材料；以及
(d)围绕窗体周边的窗框，其中，该窗框包括：
(i)至少一个干燥剂隐藏构件，其是中空的并且能够从窗框上拆除；
(ii)干燥剂筒，可去除地布置在干燥剂隐藏构件内，以及
(iii)导管装置，其用于提供在所述空气空间和干燥剂筒之间的气体连通。
8.如权利要求7所述的窗体，其中导管装置提供在间隔构件的内部空间和干燥剂筒之间的气体连通。
9.如权利要求7所述的窗体，其中干燥剂筒包括长的圆柱管。
10.如权利要求7所述的窗体，其中干燥剂隐藏构件是长的，并且具有基本U形横截面形状。
11.如权利要求10所述的窗体，其中横截面形状包括以基本直角连接在一起的两个线性段。
12.如权利要求7所述的窗体，其中窗框包括外部通道构件、内部通道构件及布置在外部和内部通道构件之间的腹板构件，其中干燥剂隐藏构件可拆除地连接到内部通道构件上。
13.如权利要求10所述的窗体，其中干燥剂隐藏构件由弹性材料构成，并且包括第一唇缘和第二唇缘，该第一唇缘和第二唇缘分别结合内部通道构件中的下切槽。
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