CN108104680A - 基于双层密封结构的组合窗 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于双层密封结构的组合窗，包括多个双层玻璃窗体，双层玻璃窗体包括两块并列的玻璃、窗框，窗框包括四个首尾相连成框状的密封边。所述密封边包括矩形管状外壳、封底板、横隔板、竖隔板、支撑板、与玻璃侧边相配合的U形密封条，玻璃和外壳之间还设有第一密封结构，玻璃和竖隔板之间还设有第二密封结构。该基于双层密封结构的组合窗的密封、隔热和隔音性能好，密封结构的耐老化性能强，使用寿命长。通过玻璃胶密封层、密封条与第一密封结构和第二密封结构的协同配合，使得双层玻璃窗体的密封性显著提高，还使得该双层玻璃窗体的密封结构的使用寿命显著提高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及门窗技术领域，尤其涉及基于双层密封结构的组合窗。
背景技术
组合窗是近年中发展起来的一种新型节能保温窗，因其具有较好的气密性、水密性和抗风压性能，深受用户欢迎。但是，随着市场化的持续需求，组合窗的性能要求也越来越高。
目前有关组合窗的改进有很多专利，如公告号为CN101343974所公开的“一种设有断桥的隔热保温推拉平开组合窗”，其包括一、窗的主体结构：a）外框组架，b）推拉框组架，c）窗扇总成；二、连接角部分：d）滑框连接角，e）窗扇连接角；三、f）密封拉手锁箱体部分组成；通过在滑框内外、窗框内外设置了隔热板，在两滑道之间和双层玻璃之间设置了隔热断桥，保证了室内外有足够的热阻，可有效地防止室内热量传到室外，节约了能源，克服了现有技术门窗传热系数比较大的缺点，符合我国关于住宅建设节能的要求。
又如公告号为CN104632004A所公开的“一种组合窗的窗框连接结构及组合窗”，其中窗框连接结构包括本体窗窗框、外窗窗框、连接件和螺钉；本体窗窗框具有向一侧延伸的翼板，翼板上设有至少一个本体窗通孔；外窗窗框的第一侧板与翼板的外表面相贴合，第一侧板上设有与本体窗通孔相通的外窗通孔；第二侧板与第一侧板垂直并设置有螺钉安装孔；连接件包括垂直连接的框体支撑部和螺钉固定部，螺钉固定部穿过本体窗通孔和外窗通孔伸入外窗窗框的内腔中；螺钉从螺钉安装孔送入内腔中，并穿设在螺钉固定部的螺纹孔内；该组合窗的窗框连接结构及组合窗结构稳固、安全可靠，有效地避免了由于螺钉松动、脱落而导致的外窗与本体窗相脱离等现象的发生。
又如公告号为CN1804357所公开的“一种推拉、平开、360°旋转的节能组合窗”，包括：窗框、窗扇，窗子上、下框型材断面内设有滚珠式定向滑道，滑道内设有滑体总承，上、下滑体总成上装有转轴，窗扇通过转轴安装在上、下滑体总成之间；具有能随意调整角度实现推拉、平开、360°旋转，方便擦洗窗子两面的玻璃，采光性能好、方便向室内导入自然风，安全使用等优点。
又如公告号为CN1443916所公开的“铝塑组合窗制造工艺”，涉及铝塑窗的一种生产方法，采用先将铝、塑型材切割加工成铝、塑框材；然后将塑框材采用热熔焊接方法组框，成为塑料窗框体；再将铝框材从塑料窗框体四框外周边由外向内同时向塑料窗框体上推压，利用互卡方式使铝框材与塑料窗框体成一体；最后在铝框材四角处冲铆固定；该工艺过程简单，操作方便，其制做的铝塑组合窗整体强度好，密封性及抗风压性能强，使用寿命长，故障少，成本低。
又如公告号为CN1644864所公开的“一种多功能内外平开组合窗”，具有窗框和嵌有玻璃的窗扇及手柄；窗框由四根框柱和一中柱呈“品”字形连接而成，左（右）下方框腔内设内平开窗扇，右（左）下方框腔内设外平开窗扇，上方框腔内设呢平开窗扇，窗扇由四根扇柱连接而成，与窗框铰链，手柄接一锁具控制启闭；该窗呈流线型，美观、豪华、高档次，解决了中、高层建筑门窗内开问题，解决了夹缝通风、防盗、防坠楼问题；窗内、外可安装纱窗以防蚊虫，具有稳定性、密封性、抗风性好，隔热保温（隔热节能50%以上）与隔音效果好，安全可靠，使用方便，造价较省等优点。
但是，有关组合窗密封性的改进却很少。而组合窗通常是由多个双层玻璃窗构成。双层玻璃窗包括两块并列的玻璃以及对应的窗框。为了提升双层玻璃窗的隔热保温以及密封的作用，现有技术中常用密封胶条包裹玻璃的侧边，然后再往玻璃与窗框之间涂覆玻璃胶密封，虽然在初期解决了双层玻璃窗的隔热保温以及密封问题，但是当玻璃胶或密封胶条发生损坏或老化，易使得双层玻璃窗中两块玻璃之间渗入大量的水汽，会影响双层玻璃窗的隔热、隔音效果。对目前市场上常用的双层玻璃窗进行老化试验，具体如下：通过在双层玻璃窗中两块玻璃之间组成的内腔室中放入变色硅胶，将装有变色硅胶的双层玻璃窗放入到-10~60℃的循环变温箱中进行耐候试验6个月。
众所周知，高低温循环箱是一种可以模拟自然环境当中的温度、湿度、温湿度循环的气候环境，测试样品在此环境中放置一个小时，相当于在户外放置一个月，在此环境中放置一个月，相当于在户外放置一年。因此，将经过循环变温箱中进行耐候试验6个月后的装有变色硅胶的双层玻璃窗再送入老化房中在-10~60℃的温度下进行老化试验直至所有变色硅胶全部发生变色为止。经过老化试验发现，目前市场上常用的双层玻璃窗在循环变温箱中经过6个月后再送入老化房中不到2个月，所有双层玻璃窗的密封性全部被破坏。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供使得双层玻璃窗体的密封性显著提高，还使得该双层玻璃窗体的密封结构的使用寿命显著提高的基于双层密封结构的组合窗。
本发明主要是通过以下技术手段解决上述技术问题的：基于双层密封结构的组合窗，包括多个双层玻璃窗体，所述双层玻璃窗体包括两块并列的玻璃、窗框，所述窗框围接在两块玻璃的四周用以把两块玻璃之间的间隙围成内腔室，所述窗框包括四个首尾相连成框状的密封边。
优选地，所述密封边包括矩形管状外壳、封底板、横隔板、竖隔板、支撑板、与玻璃侧边相配合的U形密封条，所述封底板与外壳的尾端满焊焊接，所述横隔板设置在外壳的内部，所述横隔板与封底板之间设置有间隔，所述横隔板的边沿与外壳的内壁之间满焊焊接，所述竖隔板设置在两块玻璃之间，所述竖隔板的尾端与横隔板的中部固定连接，所述支撑板位于两块玻璃之间且支撑板的端部与玻璃的内侧壁之间设置有间隔，所述支撑板与竖隔板相互垂直，所述支撑板的中部与竖隔板的首端固定连接，所述密封条套设在玻璃的侧边上，所述密封条的一侧设置有第一挡板，所述第一挡板设置在玻璃和竖隔板之间且所述第一挡板的尾端与横隔板之间满焊焊接，所述密封条的另一侧设置有第二挡板，所述第二挡板的尾端与横隔板之间满焊焊接；所述密封条包括横部、位于横部一侧的第一竖部、位于横部另一侧的第二竖部，所述第一竖部设置在玻璃和第一挡板之间，所述第二竖部设置在玻璃和第二挡板之间；所述第一挡板、第二挡板和横隔板三者围成有用来容纳横部的卡槽，所述横部与横隔板之间通过压敏胶粘剂固定连接；所述玻璃和外壳之间还设置有第一密封结构，所述玻璃和竖隔板之间还设置有第二密封结构。
优选地，所述第一密封结构包括填充在第二竖部和外壳内侧壁之间的第一密封吸水层，所述第一密封吸水层将第二挡板覆盖，所述第一密封结构还包括将第一密封吸水层和第二竖部均覆盖的玻璃胶密封层；所述第二密封结构包括固设在第一竖部端部的海绵板、橡胶垫块、复合导热箔，所述橡胶垫块的后侧壁与竖隔板之间通过压敏胶粘剂固定连接，所述复合导热箔包括铜箔层、石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的长度大于铜箔层的长度，所述石墨烯薄膜包括与铜箔层正面相结合的结合段和余下的剩余段，所述铜箔层的反面与横隔板焊接，所述橡胶垫块的尾端紧压结合段使得铜箔层的反面紧贴横隔板，所述橡胶垫块和海绵板之间填充有将第一挡板和剩余段覆盖的第二密封吸水层，所述第二密封吸水层和支撑板之间设置有间隔。
优选地，所述支撑板与竖隔板首端相连接的那一面为支撑板的背面，所述支撑板的正面固设有隔热板，所述隔热板的端部与玻璃的内侧壁之间设置有橡胶垫条，所述橡胶垫条的尾端与隔热板的端部固定连接。
优选地，所述隔热板的背面与支撑板的正面之间通过胶水固定连接，所述隔热板的正面固设有吸水树脂板，所述吸水树脂板的端部与玻璃的内侧壁之间设置有间隔。
优选地，所述剩余段上设置有多个通孔。
优选地，所述第一密封吸水层和第二密封吸水层均采用吸水密封膏进行填充、固化制成；所述吸水密封膏的制作方法为，将100质量份过200目筛的纤维素类吸水树脂粉、60~65质量份的硅酸钠、15~20质量份的氯化钙、25~30质量份过120目筛的高岭土、75~85质量份的502胶水在封闭的容器中搅拌混合均匀即制成所述吸水密封膏。
优选地，所述复合导热箔的制作方法为：将铜片加热至80~85℃，在铜片的正面涂覆一层液态石蜡层，再将铜箔的背面紧贴液态石蜡层，自然冷却至室温形成复合片；将复合片固定在提拉机上进行提拉镀膜作业，经提拉镀膜处理的复合片的表面附着有氧化石墨烯薄膜；将经提拉镀膜处理后的复合片放入到100质量份且质量分数为0.09%~0.11%的氧化石墨烯溶液，加入0.2质量份且质量分数为80%的水合肼在80℃下恒温反应30~36h得到半成品复合片，在半成品复合片中，铜箔的正面生成一层均匀致密的石墨烯薄膜；将半成品复合片加热到80~85℃，再将铜箔和铜片分开得到带有石墨烯薄膜的铜箔，该带有石墨烯薄膜的铜箔为成品复合片；将成品复合片的正反两面均涂覆有一层石蜡，然后用工具除去指定区域的石蜡得到待蚀刻片，再将待蚀刻片浸泡在三氯化铁蚀刻液中将指定区域的铜蚀刻完毕即得到粗胚，将粗胚先用去离子水清洗后再用汽油除去剩余的石蜡即得到所述复合导热箔；其中，未被蚀刻的剩余铜箔即为铜箔层。
优选地，所述吸水树脂板的制作方法为，将100质量份过80目筛的纤维素类吸水树脂粉、12~15质量份的碳酸铵、43~47质量份的502胶水在封闭的容器中搅拌混合均匀制成胶膏，将胶膏涂覆在6~10目的棉网表面3~5min后形成固化板，将固化板在65~70℃的温度下烘烤10~15min即制成所述吸水树脂板。
本发明的有益效果：本发明所述基于双层密封结构的组合窗的密封、隔热和隔音性能好，密封结构的耐老化性能强，使用寿命长。通过玻璃胶密封层、密封条与第一密封结构和第二密封结构的协同配合，使得双层玻璃窗体的密封性显著提高，外界水汽不易渗至内腔室中，使得该双层玻璃窗体的隔热、隔音效果得到保障。同时，玻璃胶密封层、密封条与第一密封结构和第二密封结构的协同配合，还使得该双层玻璃窗体的密封结构的使用寿命显著提高。
附图说明
图1为本发明所述基于双层密封结构的组合窗结构示意图。
图2为本发明所述双层玻璃窗体结构示意图。
图3为本发明所述玻璃与密封边连接示意图。
图4为本发明所述复合导热箔与橡胶垫块之间以及复合导热箔与横隔板之间的连接示意图。
图5为本发明所述复合导热箔结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
如图1-5所示，所述基于双层密封结构的组合窗，包括多个双层玻璃窗体1，所述双层玻璃窗体1包括两块并列的玻璃11、窗框，所述窗框围接在两块玻璃11的四周用以把两块玻璃11之间的间隙围成内腔室13，所述窗框包括四个首尾相连成框状的密封边12。所述密封边12包括矩形管状外壳121、封底板122、横隔板123、竖隔板124、支撑板125、与玻璃11侧边相配合的U形密封条126，所述封底板122与外壳121的尾端满焊焊接，所述横隔板123设置在外壳121的内部，所述横隔板123与封底板122之间设置有间隔，所述横隔板123的边沿与外壳121的内壁之间满焊焊接，所述竖隔板124设置在两块玻璃11之间，所述竖隔板124的尾端与横隔板123的中部固定连接，所述支撑板125位于两块玻璃11之间且支撑板125的端部与玻璃11的内侧壁之间设置有间隔，所述支撑板125与竖隔板124相互垂直，所述支撑板125的中部与竖隔板124的首端固定连接，所述密封条126套设在玻璃11的侧边上，所述密封条126的一侧设置有第一挡板127，所述第一挡板127设置在玻璃11和竖隔板124之间且所述第一挡板127的尾端与横隔板123之间满焊焊接，所述密封条126的另一侧设置有第二挡板128，所述第二挡板128的尾端与横隔板123之间满焊焊接；所述密封条126包括横部1261、位于横部1261一侧的第一竖部1262、位于横部1261另一侧的第二竖部1263，所述第一竖部1262设置在玻璃11和第一挡板127之间，所述第二竖部1263设置在玻璃11和第二挡板128之间；所述第一挡板127、第二挡板128和横隔板123三者围成有用来容纳横部1261的卡槽，所述横部1261与横隔板123之间通过压敏胶粘剂固定连接；所述玻璃11和外壳121之间还设置有第一密封结构，所述玻璃11和竖隔板124之间还设置有第二密封结构。
所述第一密封结构包括填充在第二竖部1263和外壳121内侧壁之间的第一密封吸水层21，所述第一密封吸水层21将第二挡板128覆盖，所述第一密封结构还包括将第一密封吸水层21和第二竖部1263均覆盖的玻璃胶密封层22；所述第二密封结构包括固设在第一竖部1262端部的海绵板31、橡胶垫块32、复合导热箔33，所述橡胶垫块32的后侧壁与竖隔板124之间通过压敏胶粘剂固定连接，所述复合导热箔33包括铜箔层331、石墨烯薄膜332，所述石墨烯薄膜332的长度大于铜箔层331的长度，所述石墨烯薄膜332包括与铜箔层331正面相结合的结合段3321和余下的剩余段3322，所述铜箔层331的反面与横隔板123焊接，所述橡胶垫块32的尾端紧压结合段3321使得铜箔层331的反面紧贴横隔板123，所述橡胶垫块32和海绵板31之间填充有将第一挡板127和剩余段3322覆盖的第二密封吸水层34，所述第二密封吸水层34和支撑板125之间设置有间隔。
所述玻璃胶密封层22是采用硅酮密封胶填充在玻璃11和外壳121的首端之间的缝隙中，硅酮密封胶在室温下通过与空气中的水发生应固化形成弹性硅橡胶；硅酮玻璃胶的粘接力强，拉伸强度大，同时又具有耐候性、抗振性，防潮效果好。由于密封条126紧贴着玻璃11并将玻璃11的侧边包裹，一方面密封条126包裹着玻璃11的侧边被卡槽限定、固定，密封条126可选用高弹性的橡胶制成，在密封条126的保护下，不但使得玻璃11的侧边不易被损伤，而且还能够完成玻璃11的侧边与卡槽之间的密封。如若玻璃胶密封层22发生破损或老化，导致渗水发生，那么在密封条126与第一密封吸水层21的作用下，能够显著的降低水分渗入到玻璃11和竖隔板124之间的几率。即使有微量的水分穿过第一密封吸水层21、密封条126渗入到玻璃11和竖隔板124之间，在第二密封吸水层34的密封、吸附下，避免大量的水汽充斥在内腔室13，从而避免玻璃11内壁起雾以及避免所述双层玻璃窗体1的隔热、隔音效果下降。在该双层玻璃窗体1的组装过程中，卡槽的存在，方便了安装玻璃11，同时包裹有玻璃11的密封条126与卡槽之间为过盈配合。
所述封底板122与外壳121的尾端满焊焊接，不但能够保障封底板122与外壳121之间的结合强度，封底板122与外壳121之间的密封性高，避免水分渗入到外壳121的内部。所述横隔板123的边沿与外壳121的内壁之间满焊焊接，不但能够保障横隔板123与外壳121之间的结合强度，横隔板123与外壳121之间的密封性高，避免水分渗入到两块玻璃11之间；为方便焊接操作，因此采取先焊接横隔板123，再焊接封底板122的方式。所述密封条126中的横部1261与横隔板123之间通过压敏胶粘剂固定连接，不但方便操作，而且还能够有效阻挡水从密封条126与卡槽之间渗出。竖隔板124具有定位、限位作用，方便安装橡胶垫块32。
由于为保证有足够的机械强度，所述支撑板125、竖隔板124、横隔板123均使用金属板制成，如铝合金板；由于金属板导热效果优良，为保证所述双层玻璃窗体1的隔热效果；进一步地，所述支撑板125与竖隔板124首端相连接的那一面为支撑板125的背面，所述支撑板125的正面固设有隔热板4，所述隔热板4的端部与玻璃11的内侧壁之间设置有橡胶垫条41，所述橡胶垫条41的尾端与隔热板4的端部固定连接。在隔热板4的隔绝下，能够有效的保证所述双层玻璃窗体1的隔热效果；橡胶垫条41能够保证玻璃11与隔热板4的端部之间的密封效果。同时，隔热板4配合橡胶垫条41，再加上卡槽的存在，有利于所述双层玻璃窗体1在组装时能够保持玻璃11的竖直，便于组装。
在有些实施例中，所述隔热板4的背面与支撑板125的正面之间通过胶水固定连接，所述胶水可选择使用方便的瞬干胶；所述隔热板4的正面固设有吸水树脂板5，所述吸水树脂板5的端部与玻璃11的内侧壁之间设置有间隔。所述吸水树脂板5的制作方法为，将100Kg过80目筛的纤维素类吸水树脂、12~15Kg的碳酸铵、43~47Kg的502胶水在封闭的容器中搅拌混合均匀制成胶膏，将胶膏涂覆在6~10目的棉网表面3~5min后形成固化板，将固化板在65~70℃的温度下烘烤10~15min即制成所述吸水树脂板5。由于502胶水在空气中水汽促进下会发生加聚反应得到聚合物从而固化，该反应过程中会放出大量的热，促使碳酸铵分解；碳酸铵在58℃下很容易分解，放出氨气和二氧化碳。因此，502胶水在固化过程中立即使得碳酸铵分解产生大量气体，氨气和二氧化碳在502胶水逐步固化过程中，使其固化物变成多孔结构，最终使得固化板变成多孔结构。如果502胶水在固化过程中产生的热量不能使得发泡剂分解产生气体，所述发泡剂为在高温下易产生气体的物质，如碳酸钠、碳酸氢钠等。
由于502胶水固化物硬度高、韧性差，在502胶水固化后再通过加热的方式来使得发泡剂产生气体，这易导致已经固化的502胶水固化物会大量的崩解形成颗粒状的碎粒，无法形成板状物；而502胶水固化过程时间短，很难通过外在加热的方式使得发泡剂产生气体从而得到多孔状的502胶水固化物。由于大部分的碳酸铵在502胶水固化过程中就已经分解了，残余的少量碳酸铵在65~70℃的温度下烘烤10~15min确保碳酸铵完全分解，使得所述吸水树脂板5的孔隙率进一步提高。
由于502胶水固化物为多孔状，这使得残余碳酸铵分解产生的气体大部分通过502胶水固化物中的微孔排出，剩余的微量气体即使造成一些502胶水固化物开裂，由于502胶水固化物是附着在棉网表面，在棉网的增强下，即使一些502胶水固化物存在裂纹，也不影响其形成板状的所述吸水树脂板5。其中，棉网作为载体，有利于胶膏附着、固化成型，同时棉网由棉线制成，502胶水固化物与棉线之间的结合力优良。
所述吸水树脂板5中由于存在大量的纤维素类吸水树脂，所述纤维素类吸水树脂为纤维素与丙烯酰胺接枝聚合物或纤维素与丙烯腈接枝聚合物，所述纤维素类吸水树脂能够吸收比自身重几百到几千倍水，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。
由于纤维素类吸水树脂吸水会发生膨胀，所述吸水树脂板5的端部与玻璃11的内侧壁之间设置有足够的安全距离，从而避免因吸水膨胀导致吸水树脂板5损伤玻璃11。所述吸水树脂板5能够进一步的吸收内腔室13中的水蒸汽，确保内腔室13中始终保持为干燥空气层，进一步提高所述双层玻璃窗体1的隔热、隔音的效果；即使发生渗水至内腔室13中，所述吸水树脂板5也能够吸收渗入的水，保障双层玻璃窗体1的隔热、隔音的效果。
在有些实施例中，所述第一密封吸水层21和第二密封吸水层34均采用吸水密封膏进行填充、固化制成；所述吸水密封膏的制作方法为，将100Kg过200目筛的纤维素类吸水树脂粉、60~65Kg的硅酸钠、15~20Kg的氯化钙、25~30Kg过120目筛的高岭土、75~85Kg的502胶水在封闭的容器中搅拌混合均匀即制成所述吸水密封膏。
所述密封边12的制作步骤及方法为：先在横隔板123上焊接好竖隔板124、支撑板125、第一挡板127、第二挡板128，然后再安装好隔热板4、橡胶垫条41、吸水树脂板5，接着将横隔板123焊接在外壳121上，再安装、固定好橡胶垫块32、复合导热箔33，其中，剩余段3322的末端与橡胶垫块32的前侧壁之间可通过胶布暂时固定；再向卡槽内插入密封条126，然后在密封条126内部插入钢板作为模具，注意钢板的顶部要低于支撑板125，方便后续灌料；再往第一竖部1262的端部安装好海绵板31，然后向橡胶垫块32和海绵板31之间挤入吸水密封膏直至吸水密封膏的表面与橡胶垫块32的首端面齐平时为止，此时吸水密封膏将第一挡板127和剩余段3322覆盖，并且吸水密封膏与海绵板31的侧壁紧密接触，吸水密封膏固化后即形成第二密封吸水层34，然后取出钢板。当玻璃11插入密封条126内部后，往第二竖部1263和外壳121内壁之间灌入吸水密封膏直至吸水密封膏的表面与第二竖部1263的端面齐平，当第二竖部1263和外壳121内壁之间吸水密封膏固化后即形成第一密封吸水层21，最后填充硅酮密封胶在玻璃11和外壳121的首端之间的缝隙中，硅酮密封胶固化后即完成所述密封边12与玻璃11侧边之间的密封固定。
吸水密封膏中的纤维素类吸水树脂为纤维素与丙烯酰胺接枝聚合物或纤维素与丙烯腈接枝聚合物，所述纤维素类吸水树脂能够吸收比自身重几百到几千倍水，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。因此，当水分渗入到第一密封吸水层21或第二密封吸水层34时，第一密封吸水层21或第二密封吸水层34能够将水分吸收，在第一密封吸水层21和第二密封吸水层34的共同作用下，能够进一步降低水分渗至内腔室13中的几率。所述纤维素类吸水树脂与水接触时，水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离，由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀；由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压，水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。同时，纤维素类吸水树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。由于纤维素类吸水树脂吸水会发生轻微膨胀，而密封条126、橡胶垫块32具有优良的弹性，密封条126、橡胶垫块32具有缓冲效果，再加上所述第二密封吸水层34和支撑板125之间设置有间隔，这就为第二密封吸水层34膨胀提供了足够富余的空间；支撑板125主要是支撑隔热板4、吸水树脂板5；支撑板125还能够阻挡第二密封吸水层34膨胀挤压支撑隔热板4、橡胶垫条41；当第一密封吸水层21开始吸收渗水时，说明所述玻璃胶密封层22的密封性被破坏产生缝隙，这导致该缝隙处附近的第一密封吸水层21虽然由于吸水膨胀易导致该处的玻璃胶密封层22易与玻璃11、外壳121的首端之间发生脱落，这也给了第一密封吸水层21膨胀提供了一个宣泄口；这些均是为了防止玻璃11的侧边受到过大的挤压力导致其被损毁。
502胶水作为粘结剂，在502胶水的粘结下，吸水密封膏才能具有固化功能。刚固化的502胶水固化物，由于其结构致密，不利于纤维素类吸水树脂发挥其吸水能力；502胶水固化后的固化物其硬度高、韧性差，对一些柔韧性比较大的物体如密封条126往往没有长期效果，过一段时间就开胶了导致产生大量的裂纹，而纤维素类吸水树脂吸水溶胀产生的水凝胶具有填充孔隙的作用，并且硅酸钠吸水溶于水后形成水玻璃，水玻璃具有粘结力强，耐酸性、耐热性好，但是其耐水性差，而纤维素类吸水树脂吸水能力强，纤维素类吸水树脂吸水能力强，会促使水玻璃迅速发挥其粘结效果，在水玻璃的粘结下，使得纤维素类吸水树脂粉、氯化钙、高岭土、502胶水固化物再次粘结为整体，保障其密封性、防水性，并且纤维素类吸水树脂会改善固化后吸水密封膏的耐水性。其中，由于水玻璃与氯化钙分散在高岭土中，水玻璃与氯化钙迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，使得二次固化后的吸水密封膏的韧性和承载能力显著提高，有利于纤维素类吸水树脂发挥其吸水能力。高岭土作为载体、填料，具有优良的可塑性，促使水玻璃与氯化钙反应后填充在高岭土以及502胶水固化物上的间隙中。在封闭的容器中搅拌是避免502胶水直接接触到外界空气中大量的水汽导致502胶水大量的固化，至于封闭的容器中原先残留的微量水汽导致微量的502胶水发生固化，这不会使得吸水密封膏发生大规模的固化。
当玻璃胶密封层22被破坏或老化产生裂纹导致水汽渗入到第一密封吸水层21时，第一密封吸水层21虽然由于吸水膨胀易导致该处的玻璃胶密封层22与玻璃11、外壳121的首端之间发生脱落，但是在硅酸钠、氯化钙、高岭土的协同作用下，使得膨胀的部分玻璃胶密封层22与四周的其他结构如玻璃11、外壳121的首端等再次粘接二次固化，避免水汽通过该薄弱处再次渗入到两块玻璃11之间。
随着玻璃胶密封层22的不断老化被破坏，第一密封吸水层21的吸水效果越来越趋近于饱和；当第一密封吸水层21、密封条126也开始不断的老化，会使得部分水汽开始大量的渗入到两块玻璃11之间；由于海绵板31固设在第一竖部1262的端部，海绵板31与第二密封吸水层34接触，当水汽穿过密封条126与玻璃11之间的缝隙后，海绵板31作为载体，水汽会在海绵板31出凝结，再加上其橡胶垫条41和隔热板4的存在使得渗入的水汽不易散发到内腔室13中，促使渗入的水汽被第二密封吸水层34吸收。第二密封吸水层34虽然能够吸收大量的水汽，但是其也会发生轻微的膨胀，在海绵板31、第一竖部1262的保护下，使得玻璃11不易被挤压损坏；而海绵板31和橡胶垫条41同样在安装玻璃11时，避免玻璃11接触到硬度过高的物体，防止在安装时发生损毁。橡胶垫块32能够进一步缓冲第二密封吸水层34膨胀产生的压力，再加上，第二密封吸水层34与支撑板125之间有足够的空间用于第二密封吸水层34膨胀时的压力宣泄。
由于硅酸钠、氯化钙溶于水时会放出微量热量，在纤维素类吸水树脂吸水生成水凝胶的过程中，由于水凝胶的生成会伴随放热，再加上密封边12的密封效果好，热量不易发散。由于第一密封吸水层21紧贴外壳121，并且第一密封吸水层21的厚度有限，这使得第一密封吸水层21上产生的热量能够通过外壳121及时向外界发散，避免过热膨胀加剧玻璃胶密封层22发生脱落。第二密封吸水层34、橡胶垫块32热膨胀系数不同，第二密封吸水层34产生的热量不易发散，如若再遇到炎热的夏天，为避免过热膨胀影响到橡胶垫块32、第二密封吸水层34、密封条126及玻璃11的使用寿命，采用复合导热箔33夹在橡胶垫块32和第二密封吸水层34之间。所述复合导热箔33具体散热过程如下：第二密封吸水层34产生的热量先通过石墨烯薄膜332将热量迅速传递至铜箔层331，铜箔层331再将热量传递至横隔板123、外壳121并向外界发散，避免过热膨胀影响到橡胶垫块32、第二密封吸水层34、密封条126及玻璃11的使用寿命。上述散热过程中，石墨烯薄膜332散热速率快，并且石墨烯薄膜332结构柔韧，相对于具有一定刚度的铜箔层331，再加上，所述剩余段3322上设置有多个通孔33221，使得吸水密封膏固化后形成的第二密封吸水层34无论膨胀或者收缩，石墨烯薄膜332中的剩余段3322能够始终紧贴第二密封吸水层34，保证第二密封吸水层34上产生的热量能够及时向外界散发；由于隔热板4的存在，复合导热箔33无法影响双层玻璃窗体1的隔热效果。其中，由于要保证密封性，因此无法通过开孔利用螺栓固定的方式来固定石墨烯薄膜332与横隔板123；采用石墨烯薄膜332开孔再胶黏剂固定的方式，会使得石墨烯薄膜332与横隔板123的接触面积降低，这会损害散热效率；因此，在不破坏横隔板123的情况下，很难将石墨烯薄膜332与横隔板123固定连接并同时保证石墨烯薄膜332最大限度的紧贴横隔板123；而本发明通过采用铜箔层331与横隔板123焊接、铜箔层331与石墨烯薄膜332连为一体的方式解决了上述难题。
由于石墨烯薄膜332与铜箔层331之间如果直接采用胶黏剂固定连接，虽然操作简单方便，但是由于胶黏剂的阻隔，固化后的胶黏剂导热系数非常低，使得石墨烯薄膜332与铜箔层331之间的传热效果显著下降。进一步地，所述复合导热箔33的制作方法为：将铜片加热至80~85℃，在铜片的正面涂覆一层液态石蜡层，再将铜箔的背面紧贴液态石蜡层，自然冷却至室温形成复合片；由于铜箔非常薄，其直接用于提拉镀膜作业过程中会发生抖动；而在提拉镀膜作业过程中，提拉的速度必须稳定，避免任何抖动；在复合片中，由于液态石蜡层在冷却凝固的过程会将铜箔紧密贴合在铜片上，而铜片具有良好的机械强度，这使得复合片在提拉过程中不含发生任何抖动。将铜片加热至80~85℃是因为在该温度下石蜡是出于液态，方便在铜片的正面制成液态石蜡层。将复合片固定在提拉机上进行提拉镀膜作业，经提拉镀膜处理的复合片的表面附着有氧化石墨烯薄膜；将经提拉镀膜处理后的复合片放入到100质量份且质量分数为0.09%~0.11%的氧化石墨烯溶液，加入0.2质量份且质量分数为80%的水合肼在80℃下恒温反应30~36h得到半成品复合片，在半成品复合片中，铜箔的正面生成一层均匀致密的石墨烯薄膜332；此时的石墨烯薄膜332与铜箔之间紧密结合，而为了得到不与铜箔紧密结合的剩余段3322，需要将剩余段3322下发的那部分铜除去；方法如下：将半成品复合片加热到80~85℃，该温度下，石蜡融化成液态，可将铜箔和铜片分开得到带有石墨烯薄膜332的铜箔，该带有石墨烯薄膜332的铜箔为成品复合片；将成品复合片的正反两面均涂覆有一层石蜡，然后用工具除去指定区域的石蜡得到待蚀刻片，再将待蚀刻片浸泡在三氯化铁蚀刻液中将指定区域的铜蚀刻完毕即得到粗胚，由于指定区域的铜没有被石蜡保护直接与三氯化铁蚀刻液接触，从而该区域的铜被三氯化铁蚀刻液完成蚀刻只剩余下剩余段3322，而被石蜡保护起来的那部分铜则仍与石墨烯薄膜332紧密结合；将粗胚先用去离子水清洗后再用汽油除去剩余的石蜡即得到所述复合导热箔33；其中，未被蚀刻的剩余铜箔即为铜箔层331。通过上述方法制成的复合导热箔33，不但使得石墨烯薄膜332能够直接与铜箔层331紧密结合，还能够存在一段不与铜箔层331紧密结合的剩余段3322，同时还保证了石墨烯薄膜332与铜箔层331之间的传热效果。
在上述实施例中，本发明所述基于双层密封结构的组合窗中的双层玻璃窗体，通过玻璃胶密封层22、密封条126与第一密封结构和第二密封结构的协同配合，使得该双层玻璃窗体1的密封性显著提高，外界水汽很难渗入至内腔室13中，该双层玻璃窗体1的隔热、隔音的效果得到保障。同时，玻璃胶密封层22、密封条126与第一密封结构和第二密封结构的协同配合，还使得该双层玻璃窗体1密封结构的使用寿命显著延长。本发明所述双层玻璃窗体1在进行耐老化试验时，先在双层玻璃窗体1的组装过程中将变色硅胶放入到内腔室13中，然后将该双层玻璃窗体1放入到-10~60℃的循环变温箱中进行耐候试验9个月，再送入老化房中在-10~60℃的温度下老化试验5个月后发现，经过耐老化试验后的双层玻璃窗体1中的变色硅胶全部都未变色，说明该双层玻璃窗体1即使经过耐老化试验后，该双层玻璃窗体1仍具有良好的密封性。
其中，不含有第一密封结构和第二密封结构的对照双层玻璃窗体，由于只含有玻璃胶密封层22、密封条126，因此对照双层玻璃窗体经过一段时间的使用手，其密封性迅速下降。将多组装有变色硅胶的对照双层玻璃窗体放入到-10~60℃的循环变温箱中进行耐候试验6个月，再送入老化房中在-10~60℃的温度下老化试验1个月后发现，变色硅胶发生变色的对照双层玻璃窗体超过83.7%。这说明第一密封结构和第二密封结构的存在，能够显著提高该双层玻璃窗体1密封结构的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于双层密封结构的组合窗，包括多个双层玻璃窗体，所述双层玻璃窗体包括两块并列的玻璃、窗框，所述窗框围接在两块玻璃的四周用以把两块玻璃之间的间隙围成内腔室，其特征在于：所述窗框包括四个首尾相连成框状的密封边。
2.根据权利要求1所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述密封边包括矩形管状外壳、封底板、横隔板、竖隔板、支撑板、与玻璃侧边相配合的U形密封条，所述封底板与外壳的尾端满焊焊接，所述横隔板设置在外壳的内部，所述横隔板与封底板之间设置有间隔，所述横隔板的边沿与外壳的内壁之间满焊焊接，所述竖隔板设置在两块玻璃之间，所述竖隔板的尾端与横隔板的中部固定连接，所述支撑板位于两块玻璃之间且支撑板的端部与玻璃的内侧壁之间设置有间隔，所述支撑板与竖隔板相互垂直，所述支撑板的中部与竖隔板的首端固定连接，所述密封条套设在玻璃的侧边上；
所述密封条的一侧设置有第一挡板，所述第一挡板设置在玻璃和竖隔板之间且所述第一挡板的尾端与横隔板之间满焊焊接，所述密封条的另一侧设置有第二挡板，所述第二挡板的尾端与横隔板之间满焊焊接；所述密封条包括横部、位于横部一侧的第一竖部、位于横部另一侧的第二竖部，所述第一竖部设置在玻璃和第一挡板之间，所述第二竖部设置在玻璃和第二挡板之间；
所述第一挡板、第二挡板和横隔板三者围成有用来容纳横部的卡槽，所述横部与横隔板之间通过压敏胶粘剂固定连接；所述玻璃和外壳之间还设置有第一密封结构，所述玻璃和竖隔板之间还设置有第二密封结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述第一密封结构包括填充在第二竖部和外壳内侧壁之间的第一密封吸水层，所述第一密封吸水层将第二挡板覆盖，所述第一密封结构还包括将第一密封吸水层和第二竖部均覆盖的玻璃胶密封层；所述第二密封结构包括固设在第一竖部端部的海绵板、橡胶垫块、复合导热箔，所述橡胶垫块的后侧壁与竖隔板之间通过压敏胶粘剂固定连接，所述复合导热箔包括铜箔层、石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的长度大于铜箔层的长度，所述石墨烯薄膜包括与铜箔层正面相结合的结合段和余下的剩余段，所述铜箔层的反面与横隔板焊接，所述橡胶垫块的尾端紧压结合段使得铜箔层的反面紧贴横隔板，所述橡胶垫块和海绵板之间填充有将第一挡板和剩余段覆盖的第二密封吸水层，所述第二密封吸水层和支撑板之间设置有间隔。
4.根据权利要求2所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述支撑板与竖隔板首端相连接的那一面为支撑板的背面，所述支撑板的正面固设有隔热板，所述隔热板的端部与玻璃的内侧壁之间设置有橡胶垫条，所述橡胶垫条的尾端与隔热板的端部固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述隔热板的背面与支撑板的正面之间通过胶水固定连接，所述隔热板的正面固设有吸水树脂板，所述吸水树脂板的端部与玻璃的内侧壁之间设置有间隔。
6.根据权利要求3所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述剩余段上设置有多个通孔。
7.根据权利要求3所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述第一密封吸水层和第二密封吸水层均采用吸水密封膏进行填充、固化制成；所述吸水密封膏的制作方法为，将100质量份过200目筛的纤维素类吸水树脂粉、60~65质量份的硅酸钠、15~20质量份的氯化钙、25~30质量份过120目筛的高岭土、75~85质量份的502胶水在封闭的容器中搅拌混合均匀即制成所述吸水密封膏。
8.根据权利要求3所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述复合导热箔的制作方法为，将铜片加热至80~85℃，在铜片的正面涂覆一层液态石蜡层，再将铜箔的背面紧贴液态石蜡层，自然冷却至室温形成复合片；将复合片固定在提拉机上进行提拉镀膜作业，经提拉镀膜处理的复合片的表面附着有氧化石墨烯薄膜；将经提拉镀膜处理后的复合片放入到100质量份且质量分数为0.09%~0.11%的氧化石墨烯溶液，加入0.2质量份且质量分数为80%的水合肼在80℃下恒温反应30~36h得到半成品复合片，在半成品复合片中，铜箔的正面生成一层均匀致密的石墨烯薄膜；将半成品复合片加热到80~85℃，再将铜箔和铜片分开得到带有石墨烯薄膜的铜箔，该带有石墨烯薄膜的铜箔为成品复合片；将成品复合片的正反两面均涂覆有一层石蜡，然后用工具除去指定区域的石蜡得到待蚀刻片，再将待蚀刻片浸泡在三氯化铁蚀刻液中将指定区域的铜蚀刻完毕即得到粗胚，将粗胚先用去离子水清洗后再用汽油除去剩余的石蜡即得到所述复合导热箔；其中，未被蚀刻的剩余铜箔即为铜箔层。
9.根据权利要求5所述的一种基于双层密封结构的组合窗，其特征在于：所述吸水树脂板的制作方法为，将100质量份过80目筛的纤维素类吸水树脂粉、12~15质量份的碳酸铵、43~47质量份的502胶水在封闭的容器中搅拌混合均匀制成胶膏，将胶膏涂覆在6~10目的棉网表面3~5min后形成固化板，将固化板在65~70℃的温度下烘烤10~15min即制成所述吸水树脂板。
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