CN102947531A

CN102947531A - 自然热隔离门窗框

Info

Publication number: CN102947531A
Application number: CN2011800212781A
Authority: CN
Inventors: G·埃斯珀西多
Original assignee: Palladio SpA
Current assignee: Palladio SpA
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2013-02-27
Also published as: BR112012027156A2; ITVI20100113A1; EP2564006A1; WO2011135600A1; US20130199122A1; RU2012144266A; IT1399707B1

Abstract

一种自然热隔离门窗框（1），包括第一型材（2；51），适于固定到界定建筑物房间边界的周边墙壁上，和第二型材（3；52），与第一型材（2）配合从而以密封方式封闭房间本身，以及由第二型材（3）支撑的一对前面板，适于形成建筑物外部环境和内部环境之间的分界面。具体地，上述每个型材（2、3；51）由至少两个不同且彼此独立并通过连接装置（6）相互连接的成型部分（4、5；53、54）组成，以便在成型部分（4、5；53、54）之间界定适于允许外部环境和内部环境之间进行空气循环的隔热槽（7），并且带有适于确保结构刚性的加强装置（8）。

Description

自然热隔离门窗框

技术领域

本发明涉及用于房间的自然热（natural thermal）隔离门窗框（window and door frame），例如用于建筑物的窗、门、正面等。

背景技术

众所周知，用于封闭建筑物的房间的门窗框已经在市场上销售很长时间了，对于其可以越来越有效地隔离不可避免地影响它们的大气介质，如空气或风和水的能力，要求越来越高。

门窗框还必须有助于建筑物的房间或环境隔离来自外界的声音，这些声音会干扰人们的正常工作、娱乐和/或休息活动。

除所述功能外，门窗框还必须具有一些物理性能，例如重量轻，以便用户处理起来没有特别困难或障碍，无论它们是否能打开，在大气介质和连续打开关闭的循环作用下的机械强度、结构强度和抗变形能力，以便确保在密闭条件中的良好密封以及防止或有效地阻止破坏行为。

众所周知，用木材制作的门窗框容易构造，而且由于木材特有的隔热性能，提供了显著的隔热能力。

但是，鉴于与门窗框尺寸相关的，具体而言，与安装在周边型材（section bar）上的尤其是用玻璃（越来越厚且越来越重以便提供充分的隔热和机械强度）制作的面板的形状相关的要求提高了，门窗框本身往往是用木材和/或铝、钢等金属材料以及木材和/或聚氯乙烯（PVC）等塑料材料制作。

这些门窗框通常包括第一金属，如钢制的管状型材，其固定到界定房间边界的周边墙壁上，以及第二金属管状型材，其与第一型材配合以密封方式封闭房间并支撑一个或多个面板界面，所述面板界面处于外部环境和建筑物房间的内部环境之间。

管状型材，由于制作它们的金属材料保证了其结构强度和抗变形能力，提供了良好的机械和大气介质强度，尤其是用于支撑大尺寸门窗框的大块玻璃时。

不过，现有技术的门窗框的这些管状金属型材不能提供必需的隔热性能。

为解决此问题，市场上已提出了所谓的“隔热”型金属门窗框多年了，其包括一种插入到上述各管状型材中的元件，该元件用低导热性的如塑料纤维混合料（aggregate）或聚酰胺成分制作的。

这种隔热元件限制了热量从内部传导到外部，从而避免了通常在门窗周围的热桥的形成。

但是，现有技术的隔热门窗框具有所谓“双金属效应”的缺点：外部管状型材和内部管状型材相互地温度不同，不可避免地会承受不均匀的热膨胀，从而造成型材自身发生危险变形，尤其是后者采用铝（众所周知的优秀导热体）制作时。

不管怎么样，这部分地极大地限制了关闭状态下门窗框的紧密性，因此，一方面造成热消散、渗透，这是霉和其他细菌菌落形成和繁殖的原因，另一方面造成建筑物房间隔音程度严重下降。

当今广泛采用的构造解决方案是在门窗框的每个管状型材中央部分放入隔热材料元件，但问题是由此极大地降低了所述型材机械强度的性能。

下面这一事实构成了影响隔热门窗框的另一个相关缺点，即为确保长期持久的结构稳定性而必须施加到型材某些区域的焊缝，会从每个型材内部存在的塑料隔热元件释放有毒气体。

隔热元件的存在还使门窗框型材的油漆步骤复杂化了：由于油漆附着到塑料材料上的方式与金属材料明显不同，因而需要根据门框和窗框涉及的构成元件，通过进行精细控制的调整来区分油漆过程。

已知技术隔热门窗框的最后但非最不重要的缺点是由于这样一个事实，即在某些情况下，管状型材需要根据其预期应用类型进行磨光作业（glazing working）以便弄平及并抛光其表面。

对于传统形式的隔热门窗框，无法进行所述磨光作业，因为在金属管状型材上施加重压会严重危害隔热材料元件与管状型材之间的连接。

此外，型材内包含的隔热元件还严重破坏已知隔热门窗框在打开状态时的美观。

文献FR2149360公开了一种所谓自然热隔离型门窗框，其中两个型材的每一个都由一对各不相同的成型部分构成，所述一对成型部分通过连接装置（union means）相互连接，在成型部分之间界定了一个允许外部环境和内部环境之间空气再循环的隔热槽。

所述成型部分还带有钩子装置，在保证后者与型材之间连接的结构刚性之外还固定连接装置。

具体地，连接装置包括一系列柄（shanks），每个都用合成材料制成并大体上充当一简单的垫片，由于构成柄的具有低导热值特性的材料主要提供隔热功能，因此不适合承受扭曲应力和为型材整体提供结构刚性。

这种结构刚性是众所周知不能忽略的要求，尤其是对于大尺寸门窗框，其中活动板（shutter）打开时，其本身重量会造成型材（其构成门窗框的可以打开的框架）发生危险的弯曲及可能的变形。

此外，为了向型材插入和钩住各种柄的操作，FR2149360中需要在两个型材的两个成型部分之间提供特定的间隙：无论多小，所述间隙仍然较明显且能在连接装置上看到，不可避免地破坏了门窗框的结构连续性，从而对后者的美学效果起到了负面影响，尤其是在活动板打开而直视构成了门窗框的型材的部分的相互钩连体系上时。

此外，连接柄的长度是固定且预先确定的，适合连接型材的单一且精确的两个成型部分，因而不允许无格式调整和/或灵活性：这意味着需要提供与可以安装的且市场上有售的型材类型种类相当的连接柄，从而造成生产率和物流管理上明显的缺点。

本发明的目的在于克服已知技术的上述缺点。

发明内容

具体地，本发明的首要目的是创建一自然热隔离门窗框，其长久地或在比已知类型的门窗框所允许的时限更长的时限内，保持其机械强度和密闭性的性能。

为此目的，本发明的第一个任务是提供一种自然热隔离门窗框，其表现出对建筑物房间的隔热和隔音能力比已知门窗框的更好。

本发明的第二个任务是开发一种自然热隔离门窗框，其与对等的现有技术相比，限制渗透的发生，并从而限制了霉和其他细菌菌落的繁殖，以及嵌入到其中一个管状型材中的玻璃块或板表面上的结雾现象。

本发明的另一个目的是为自然热隔离门窗框提供一种物质，以防止生产过程中尤其是在其上面进行必要的焊接作业期间释放有毒气体。

作为上述要求的一部分，本发明的任务是设计一种自然热隔离门窗框，其在生产期间呈现出比现有技术的门窗框所允许的更好的环境影响。

本发明的任务还有构思一种自然热隔离门窗框，其目的在于为工人在工厂生产时提供比当前更大程度上的健康保护。

本发明的目的还在于提供一种自然热隔离门窗框，其相对于现有技术，使门窗框的型材的油漆更简单更高效。

本发明的另一个目的是允许对自然热隔离门窗框的元件上实施任何作业或冶金处理，如磨光。

本发明的再一个目的是生产一种自然热隔离门窗框，其主要在打开状态下提供比已知门窗框更好的美学效果。

本发明的最后但非最不重要的目的是简化门窗框在其寿命周期结束时的处理，使其比已知类型的门窗框具有更好的生物相容性。

所述目的通过根据权利要求1（为了简洁以下只引用）的自然热隔离门窗框实现。

本发明的门窗框的其他详细构造特性在对应的从属权利要求中陈述。

有利地，本发明的门窗框在应用条件下，当关闭时，呈现出优秀的机械强度、韧度、抗变形能力和紧密性等特性，同时还极紧凑且尺寸较小。

这甚至，尤其是因为加强装置的存在，优选地，安排在门窗框的第一型材和第二型材的中间区域上的一对榫舌（tongue）的存在。

有利地，由于隔热槽的存在，优选在位于两个型材的成型部分之间并允许外部环境与内部环境相互之间的空气循环，本发明的门窗框提供了通过自然方式获得的非常有效的热隔离。

实际上，由于内部环境和外部环境之间的温度差异，所述槽创建一个连续的气流，持续地在至少一个型材确定的内室中循环。

相对于现有技术，此因素改善了门窗框在夏季和冬季的总体隔热性能。

这种进入型材的至少一个内室的连续向上的气流形成了一持续的热障，其能确保沿前面板或块的嵌入底座周边的通风，从而消除了现有技术通常具有的始终有害和/或不需要的结雾和霉繁殖问题。

因此，本发明的门窗框，即使没像已知类型的一般门窗框中通常发生的那样，在门窗框的型材内引入用塑料材料制作的隔热元件，还是取得了有效的隔热。

同样有利地，这种构造方式允许消除门窗框的型材的一些区域在承受焊接阶段过程中释放有毒气体的现象，从而在更大程度上保护了此工作工人健康的目的。

此外，型材中没有隔热元件比已知技术具有以下优点：

·简化了本发明的门窗框在其寿命周期结束时的处置，从而使这一阶段从环境影响的角度看，其入侵性和危害性比现在低；

·使型材的油漆更简单更高效，在本发明的门窗框中，油漆比当前使用的技术更快地均匀应用到型材的外表面上。

·提升了门窗框整体的美学效果，使其比较平直的或没有已知门窗框中人眼立即可见的不连续点。

附图说明

所述目的和优点以及将进一步呈现的其他目的和优点，会在下文关于自然热隔离门窗框的优选实施例相关的陈述和示例性而非限制性的描述中明显呈现，其中相关附图：

图1是本发明门窗框的剖面简图；

图2是图1的第一细部；

图3是图1的门窗框的第一细部的执行变体（executive variant）的视图。

具体实施方式

本发明自然热隔离门窗框的一个合理的实施例如图1所示，其统一标注为1。

可发现门窗框1包括：

第一型材2，固定到环绕建筑物房间的周边墙壁上，其中为便于说明未示出周边墙壁；

第二型材3，与第一型材2配合以密封方式封闭房间；

一对前面板，图中未示出，由第二型材3支撑，并适于形成建筑物外部环境和内部环境之间的分界面。

根据本发明，每个上述型材2、3都由两个不同且彼此独立并通过统一用6表示的连接装置连接彼此的成型部分4、5组成，从而在成型部分4、5之间界定一个允许外部环境和内部环境之间空气循环的隔热槽7，并带有统一用8标识的加强装置（reinforcement means），适于确保必要的结构刚性。

由于内部环境和外部环境的温差，隔热槽7在每个型材2、3内部创建了一个连续的循环气流，从而在任何天文季节中都形成了自然热障。

因此，在实践中，每个型材2、3分别界定了一个内部空气室22、23，其通过槽7与周围环境连通，并进入的连续气流形成了前述自然热障。

管状型材2、3采用具有高机械强度的材料制成，例如，具有任何合金的钢等金属材料。

如图1所示，在所讨论的情形中，第一型材2的截面中整体上具有一个大体上呈Z型的轮廓。

而第二型材3的截面中整体上具有一个大体上呈T型的轮廓，如图2所示。

在未在本说明书中示出的本发明的其他实施例中，第一和第二型材会具有与以上轮廓不同的截面轮廓，例如第一型材会具有大体上呈T型或L型的轮廓，而第二型材会具有大体上呈L型或Z型的轮廓。

应注意的是，作为优选的而非唯一的方式，型材2、3的成型部分4、5对整个截面来说大体上为管状的轮廓，可分别开放和闭合。

在这种情况下，仅仅作为示例，连接装置6和加强装置8也被安排在型材2、3的中间区域2a、3a。

此外，根据将要进一步阐明的，加强装置8至少部分与成型部分4、5一体获得。

优选地，加强装置8包括：

从第一成型部分4的平坦的内壁4a上垂直突出的第一榫舌（tongue），统一用9表示，以至于所述内壁4a向隔热槽7翻转；

从第二成型部分5的平坦的内表面5a上垂直突出的第二榫舌，统一用10标注，从而与第一榫舌9间隔开，所述内表面5a向隔热槽7翻转并直接面向平坦的内壁4a。

具体地，榫舌9和10彼此相对，并沿纵向方向（与所述榫舌9、10每一个所确定的直线方向垂直的方向）互相间隔开。

如图1和2所示，作为优选而非约束性的方式，第一榫舌9和第二榫舌10具有相同的结构和高度。

此外，从构造的角度看，第一榫舌9和第二榫舌10安排在连接装置6的侧面并留出间隔，从而界定出隔热风道的中间通道11。

因此，在本发明中，加强装置8（这种情况下，优选地，榫舌9和10）除其本身的增强功能外，还大大地成功隐藏了牢固地连接每个型材2、3的两个成型部分4、5的连接装置6：这一技巧确保了门窗框1的结构连续性，因而具有线性的美学效果，比现有文献FR2149360的门窗框所提供的更好看。

关于第一型材2，第一成型部分4的第一榫舌9面向房间的周边墙壁，而第二成型部分5的第二榫舌10面向型材2、3之间界定的内室12。

关于第二型材3，第一成型部分4的第一榫舌9面向内室12，而第二成型部分5的第二榫舌10面向前面板。

上述内容明显描述的只是在型材的成型部分上安排加强装置的榫舌的可能方式之一；不过，这种榫舌9、10的安排（间隔开并彼此相对）允许在装配期间获得不可忽略的优点。

实际上，在门窗框1装配期间，这些榫舌9、10作为各型材2、3的成型部分4、5纵向对齐的导向和参考元素，方便了操作人员（门窗框制作人员）。

图1和2还显示第一榫舌9具有与第二成型部分5的平坦的内表面5a间隔预定距离D的自由端9a，以及第二榫舌10具有与第一成型部分4的平坦的内壁4a间隔相同预定距离D的自由端10a，从而界定出隔热槽7。

优选但非必须地，每个榫舌9、10包含成型部分4、5的U型弯曲延伸，以便榫舌9、10由两个平行且并排的直线分支13、14组成。

更详细地，在所述示例中，构成榫舌9的弯曲延伸在第一型材2的第一成型部分4的内侧制成，从而直线分支13、14都与成型部分4、5本身是一体的。

构成榫舌10且在第二型材3的第二成型部分5的内侧制成的弯曲延伸具有类似构造。

相反，构成榫舌10的弯曲延伸在第一型材2的第二成型部分5的端部制成，从而直线分支13、14其中之一与所述成型部分5是一体的，而另一个则在端部焊接到成型部分5的内表面5a上。

构成榫舌9且在第二型材3的第一成型部分4端部制成的弯曲延伸也类似：所述弯曲延伸的直线分支13、14中只有一个与第一成型部分4是一体的，而另一个在端部焊接到成型部分4的内壁4a上。

可以理解，在附图中未示出的本发明门窗框的其他实施例中，构成加强装置的每个榫舌的直线弯曲延伸可以在型材的成型部分的内侧制成，从而使直线分支都与成型部分本身是一体的。

相反，在附图中未示出的本发明门窗框的其他实施例中，构成加强装置的每个榫舌的直线弯曲段可以在型材的成型部分的端部制成，从而使直线分支其中之一与成型部分是一体的，而另一个必须端部焊接到成型部分的内表面和/或内壁上。

根据本发明描述的优选实施例，连接装置6包含涂有塑料隔热材料的多个隔套（spacingbushing）15，其中每个隔套的第一端15a永久与型材2、3的第二成型部分5的内表面5a相连，而第二端15b与第一成型部分4的内壁4a相连。

更具体地，每个隔套15的第二端15b插入到第一成型部分4的内壁4a中形成的通孔16中，从而被包含到第一成型部分4中形成的顶座17中，如更好地来源于图2。

这种情况下，顶座17通过型材2、3的成型部分4、5的管状结构直接确定。

在图1和2中应看到，各隔套15可选地带有保护帽18，所述保护帽18施加到隔套15的第二端15b上，并因此包含在上述顶座17内：保护帽18提高了门窗框1的隔热能力。

图1还突出显示了门窗框1包含总体上用19标识的第一密封装置，其插入到第一型材2和第二型材3之间。

详细地，第一密封装置19例如包括一对成型的撞击密封件（shaped strike seal）20、21，安排在管状型材2、3彼此相对侧面的内侧附近。

图3显示了本发明的门窗框的第一型材的第一执行变体，总体上用51标识，其中在此情形中，仅仅为描述简洁考虑未示出门窗框的整体。

第一型材51与门窗框1的第一型材2类似，整体上大体保持了Z型轮廓，与所述第一型材2的不同主要在于加强装置52的每个榫舌55、56包括了在成型部分53、54端部制成的U型弯曲延伸。

此外，第一型材51的成型部分53、54的轮廓都是封闭的，与成型部分4、5所显示的轮廓相反，不过尽管与后者的轮廓不同，第一型材51不需要任何技术调整即可与图1和2中用3标识的具有T型轮廓的第二型材相连。

根据以上描述，因而可以理解为，本发明目标的自然热隔离门窗框达到了目的且取得了前文所述的优点。

执行时，可以对本发明的自然热隔离门窗框进行更改，例如隔热槽的数量可以与之前描述及附图所示的不同，其数量可以从一个起根据构造选择而变化。

可能存在所请求保护的门窗框的其他实施例，尽管未示出，其中的两个型材具有不一定是管状的形状，这并不影响本发明提供的优点。

此外，连接装置和加强装置在本发明的门窗框的其他实施例中都可以采用不同类型。

而且，根据其他实施例，尽管未示出，作为本发明目标的自然热隔离门窗框甚至可只包括由第二型材支撑的一个前面板或两个以上前面板。

明显地，在不超出本发明所表达的创新理念所固有的新颖性原则的前提下，可对所述门窗框做出许多其他变型；同样明显的是，在本发明的实际实施中，所述详细的材料、形状和尺寸可以根据需要更改并用其他技术上对等物代替。

下文的权利要求书中提及的构造特性和技术带有参考号码或符号，引入所述参考符号的目的仅仅是为了增加权利要求本身的可理解性，因而，它们仅仅以示例方式对通过这些参考符号识别的每个元件的解释没有任何限制作用。

Claims

1.一种自然热隔离门窗框（1），包含：

第一型材（2；51），适于固定到界定建筑物房间边界的周边墙壁上；

第二型材（3；52），与所述第一型材（2）配合从而以密封方式封闭所述房间；

由所述第二型材（3）支撑的一个或多个前面板，其适于形成所述建筑物的外部环境和内部环境之间的分界面；

其中每个所述型材（2、3；51）由至少两个不同且彼此独立并通过连接装置（6）相互连接的成型部分（4、5；53、54）组成，以便在所述成型部分（4、5；53、54）之间界定至少一个适于允许在所述外部环境和所述内部环境之间进行空气循环的隔热槽（7），并且带有适于确保结构刚性的加强装置（8）。

2.根据权利要求1所述的门窗框（1），其特征在于，所述连接装置（6）安排在至少一个所述型材（2、3；52）的中间区域（2a、3a）。

3.根据权利要求1所述的门窗框（1），其特征在于，所述加强装置（8；52）安排在至少一个所述型材（2、3；51）的中间区域（2a、3a）。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的门窗框（1），其特征在于，所述加强装置（8；52）的至少部分与所述成型部分（4、5；53、54）一体获得。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的门窗框（1），其特征在于，所述加强装置（8；52）包含：

从第一所述成型部分（4、5；53、54）的平坦内壁（4a）上垂直突出的第一榫舌（9；55），所述内壁（4a）向所述隔热槽（7）翻转；

从第二所述成型部分（4、5；53、54）的平坦内表面（5a）上垂直突出的第二榫舌（10；56），从而与所述第一榫舌（9；55）间隔开，所述平坦表面（5a）向所述隔热槽（7）翻转并面向所述平坦内内壁（4a）。

6.根据权利要求5所述的门窗框（1），其特征在于，所述第一榫舌（9；55）和第二榫舌（10；56）的形状和高度相同。

7.根据权利要求5或6所述的门窗框（1），其特征在于，所述第一榫舌（9；55）和第二榫舌（10；56）彼此相对，安排在所述连接装置（6）的侧面并留出间隔从而界定出所述隔热风道的中间通道（11）。

8.根据权利要求5、6或7所述的门窗框（1），其特征在于，对于所述第一型材（2；51），所述第一成型部分（4；53）的所述第一榫舌（9；55）面向所述房间的所述墙壁，而所述第二成型部分（5；54）的所述第二榫舌（10、56）面向所述型材（2、3；51）之间界定的内室（12），同时，对于第二型材（3），所述第一成型部分（4、53）的所述第一榫舌（9）面向所述内室（12），而所述第二成型部分（5；53）的所述第二榫舌（10）面向所述前面板。

9.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的门窗框，其特征在于，所述第一榫舌（9；55）具有与所述第二部分（5；54）的所述平坦内表面（5a）间隔预定距离（D）的自由端（9a），而所述第二榫舌（10；56）具有与所述第一部分（4；53）的所述平坦内壁（4a）间隔所述预定距离（D）的自由端（10a），从而界定出所述隔热槽（7）。

10.根据权利要求5至9中任一权利要求所述的门窗框，其特征在于，每个所述榫舌（9、10；55、56）包含所述成型部分（4、5；53、54）的U型弯，因此所述榫舌（9、10；55、56）由两个平行且并排的直线分支（13、14）组成。

11.根据权利要求10所述的门窗框（1），其特征在于，至少一个所述成型部分（4、5；53、54）的所述弯曲延伸在所述成型部分（4、5；53、54）的内侧制成，从而所述直线分支（13、14）都与所述成型部分（4、5；53、54）是一体的。

12.根据权利要求10或11所述的门窗框（1），其特征在于，至少一个所述成型部分（4、5；53、54）的所述弯曲段在所述成型部分（4、5；53、54）的端部（4c、5c）制成，从而所述直线分支（13、14）中的一个与所述成型部分（4、5；53、54）是一体的，另一个一端焊接到所述成型部分（4、5；53、54）的所述内表面（5a）和/或所述内壁（4a）。

13.根据权利要求5至12中任一权利要求所述的门窗框（1），其特征在于，所述连接装置（6）包含涂有塑料隔热材料的多个隔套（15），其中每个隔套具有第一端（15a）牢固地与所述型材（2、3；51）的所述第二成型部分（5；54）的所述内表面（5a）相连，而第二端（15b）与所述第一成型部分（4；53）的所述内壁（4a）相连。

14.根据权利要求13所述的门窗框（1），其特征在于，每个所述隔套（15）的所述第二端（15b）插入到所述第一成型部分（4；53）的所述内壁（4a）中制作的通孔（16）中，从而被包含到所述第一成型部分（4；53）中制作的顶座（17）中。

15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的门窗框（1），其特征在于，所述型材（2、3；51）的所述成型部分（4、5；53、54）在整个截面上大体上具有管状轮廓。