CN110821348A - 一种复合型材及包括该型材的门窗系统 - Google Patents

一种复合型材及包括该型材的门窗系统 Download PDF

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陈湛
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Abstract

本发明公开一种复合型材及包括该型材的门窗系统，复合型材包括：复合芯材，由无机纤维和/或纤维织物与合成树脂复合制成，复合芯材外表面设置有用于与可视面型材连接的连接部件；可视面型材，包括：型材本体，设置于复合芯材的左右相对两侧或其中一侧；安装部件，设置于型材本体上，用于与复合芯材上的连接部件连接。本发明还公开包括该复合型材的门窗系统，本发明五金件全部安装在可视面型材上，可视面型材不仅起到装饰的作用，更起到五金件的安装承载作用，复合芯材主要承担组框、窗体支撑及防火的功能，无需对五金件进行安装，降低复合芯材的拉挤难度，使得复合芯材截面简化，降低成本。

Description

一种复合型材及包括该型材的门窗系统
技术领域
本发明具体涉及一种复合型材及包括该型材的门窗系统。
背景技术
市场现有的节能防火外窗或多或少都存在一些缺陷，断桥铝合金节能防火窗要达到防火性能，腔体里需要加入钢材，并把钢衬连接成一个整体，这样会牺牲整窗的保温性能，防锈也存在问题。聚氨酯或者铝合金包覆聚氨酯节能防火窗腔体里也需加入酚醛方管，工艺较复杂，虽然解决了节能、防锈及部分防火问题，但防火稳定性不够。而钢制防火窗或者铝合金包钢防火窗，节能，防锈又是一大问题。怎么样把节能、防火、防锈整合在一起，做一款真正的稳定的节能防火窗是一个困难的课题。
其次，随着国家建筑节能要求越来越高，传统断桥铝合金门窗已难以满足高节能要求。
如何利用酚醛复合材料的优秀防火性能和节能性制作防火窗是一个复杂的课题，酚醛复合材料本身具有优秀的防火性能和节能性，但其缺点是材料比较脆，制做复合型材时需要加入很多纤维，但加入纤维以后对复合芯材内部的沟槽难以拉挤，生产工艺难度系数大，不容易实现。聚氨酯和不饱和复合材料具有低的传热性和很好的节能性，但自身的握钉力较差，安装门窗工序复杂，生产成本高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种复合型材及包括该型材的门窗系统。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种复合型材，复合型材包括：
复合芯材，由无机纤维和/或纤维织物与合成树脂复合制成，复合芯材外表面设置有用于与可视面型材连接的连接部件；
可视面型材，包括：
型材本体，设置于复合芯材的左右相对两侧或其中一侧；
安装部件，设置于型材本体上，用于与复合芯材上的连接部件连接。
本发明公开一种复合型材，复合芯材与可视面型材通过连接部件和安装部件连接，大大降低了复合芯材的拉挤难度。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，可视面型材还包括五金槽口，设置于型材本体上，用于与五金件卡接。
采用上述优选的方案，用五金槽口安装五金件，五金件安装牢固度得到充分保证。
作为优选的方案，复合芯材为无腔体、单腔体、双腔体或多腔体结构。
采用上述优选的方案，结构多样化。
作为优选的方案，当复合芯材具有腔体时，复合型材通过设置于复合芯材的腔体中的角部联接件把复合型材组成框。
采用上述优选的方案，安装便捷可靠，复合芯材承担结构受力。
作为优选的方案，复合芯材所用纤维为玻璃纤维，复合芯材的轴向弯曲强度大于150MPa，轴向弹性模量大于25GPa，玻璃纤维的重量比含量大于65％。
采用上述优选的方案，效果最佳。
作为优选的方案，合成树脂可为酚醛树脂、聚氨酯、不饱和树脂中的一种或多种。
采用上述优选的方案，选择多样化。
作为优选的方案，连接部件为设置于复合芯材上的凹槽，安装部件为安装脚，安装脚与凹槽卡接。
采用上述优选的方案，结构简单，安装便捷。
作为优选的方案，型材本体设有型材盖板，型材盖板设置于复合芯材的上侧、下侧或上下两侧，且安装脚设置于型材盖板上，型材盖板的安装脚插入复合芯材的凹槽内，并通过连接胶水固定，型材本体和型材盖板可以一体成型，也可以分片成型组装而成。
采用上述优选的方案，提高连接强度。
作为优选的方案，型材本体上设有接角片槽口，且当可视面型材与复合芯材卡接后，接角片槽口与复合芯材的侧壁形成腔体。
采用上述优选的方案，型材本体上设有接角片槽口，既可以安装接角片，保证型材组角平整，同时接角片槽口与复合芯材的侧壁多形成两个腔体，增加整窗保温性能。
作为优选的方案，
在型材本体上设有凸点，且当可视面型材与复合芯材卡接后，凸点与复合芯材的侧壁接触。
采用上述优选的方案，型材本体增加凸点，增大型材本体与复合芯材的接触面，整窗抗风压增大。
作为优选的方案，在复合芯材的外表面设有一条或多条防火膨胀条；型材盖板上的安装脚插入复合芯材上的一凹槽，该防火膨胀条的二长边中的一边设置于该凹槽与安装脚相对的外侧。
采用上述优选的方案，利用防火膨胀条的厚度增加了型材盖板和复合芯材形成注胶槽口的深度，在不影响防火性能及整个型材的强度的前提下，简化了复合芯材的截面，便于复合芯材拉挤，节约了成本。
不仅如此，在复合芯材表面贴的防火膨胀条不但起到防火膨胀的作用，组装时还能起到防水垫片的作用，一举两得。
作为优选的方案，复合芯材的外表面被可视面型材和/或防火膨胀条和/或其他部件所包围或包覆。
采用上述优选的方案，复合芯材无需再进行涂装，节省成本，且可避免阳光直射。
本发明还公开一种门窗系统，包括：由型材构建的门框和/或门扇，或窗框和/或窗扇；以及设置于门框和/或门扇，或窗框和/或窗扇支撑面上的玻璃；门框和/或门扇，或窗框和/或窗扇由复合型材组合而成。
本发明公开一种门窗系统，区别于以往的大断桥系统，本断桥系统的五金件(如：锁座、锁点、合页、滑撑、把手等)全部安装在可视面型材上，可视面型材不仅起到装饰的作用，更起到五金件的安装承载作用，安装简便。复合芯材主要承担组框、窗体受力支撑、节能及防火的功能，无需设计五金件槽口用于安装五金件，所以能降低复合芯材的拉挤难度，使得复合芯材截面简化(简单的方管加上一些凹槽即可)，降低成本。该玻璃可以为中空的防火玻璃或其他玻璃。
作为优选的方案，复合型材由一种或二种复合芯材组合而成。
采用上述优选的方案，同一根复合芯材(如酚醛型材，用于窗框)有多个内凹槽口设计，配合不同的可视面型材，卡接不同的槽口，形成不同功能的复合型材，可以有效加快生产速度。
作为优选的方案，复合芯材既可以与内开窗用的可视面型材卡接复合形成内开窗用型材，也可以与外开窗的可视面型材卡接复合形成外开窗用型材。
采用上述优选的方案，可以形成多种样式的窗用型材，且节约复合芯材开模费用。
作为优选的方案，当门窗系统包括窗框与窗扇且为内开窗时，在窗框与窗扇之间设有阻水条，且阻水条与型材本体上的卡接脚卡接。
采用上述优选的方案，阻水条安装在型材盖板卡接脚的槽口上，避免复合芯材上设计用于安装阻水条的槽口或凸点，复合芯材的结构更简单，更便于拉挤，节约成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的门窗系统(五金件示出)的结构示意图之一。
图2为本发明实施例提供的门窗系统(五金件未示出)的结构示意图之二。
图3为本发明实施例提供的门窗系统(五金件未示出)的结构示意图之三。
图4为本发明实施例提供的复合芯材的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的复合芯材、可视面型材以及防火膨胀条的结构示意图之一。
图6为本发明实施例提供的复合芯材、可视面型材以及防火膨胀条的结构示意图之二。
图7为本发明实施例提供的复合芯材、可视面型材、防火膨胀条以及阻水条的结构示意图。
图8为本发明实施例提供的复合芯材和可视面型材作为中梃时的结构示意图。
图9为本发明实施例提供的复合芯材和可视面型材作为内开内扇时的结构示意图。
图10为本发明实施例提供的复合芯材和可视面型材作为外开内扇时的结构示意图。
图11为本发明实施例提供的门窗系统的结构示意图之四。
图12为本发明实施例提供的门窗系统的结构示意图之五。
图13为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之一。
图14为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之二。
图15为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之三。
图16为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之四。
图17为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之五。
图18为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之六。
图19为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之七。
图20为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之八。
图21为本发明实施例提供复合芯材和可视面型材的连接的结构示意图之九。
其中：1-复合芯材，11-复合芯材，12-连接部件(凹槽)，13-凸点，2-可视面型材，21-型材本体，211-接角片槽口，212-凸点，22-型材盖板，221-安装部件(安装脚)，222-卡接脚，223-五金槽口，3-连接胶水，4-防火膨胀条，5-垫块，6-密封胶，7-气密条，8-五金件，9-阻水条，10-玻璃，101-接角片，102-角部联接件。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。为使本发明的目的、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，所描述的实施例仅仅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做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。
以下实施例中涉及的上下左右属于相对位置，并不是绝对的位置。
在一种复合型材及包括该型材的门窗系统的其中一些实施例中，如图1和2所示，该实施例主要公开一种断桥窗系统，包括：窗框和窗扇以及通过垫块5设置于窗框支撑面上的玻璃10，窗框和窗扇由复合型材通过角部联接件组合而成，复合型材包括：
复合芯材1，由无机连续纤维和/或纤维织物与合成树脂复合制成，包括：复合芯材1以及设置于复合芯材1外表面的用于与可视面型材2卡接的多个连接部件12，该连接部件12为凹槽，如图4所示；
可视面型材2，包括：
型材本体21，设置于复合芯材1的左右相对两侧，在型材本体上设有型材盖板22，型材盖板22设置于复合芯材1的上下两侧，型材本体和型材盖板可以一体成型，也可以分片成型组装而成；
安装部件221，设置于型材盖板22上，用于与复合芯材1上的连接部件12卡接；
五金槽口223，设置于型材盖板22上，用于与五金件8卡接；
角部联接件设置于复合芯材1的腔体中，通过角部联接件102把复合型材组成窗框和窗扇。
在本实施例中，合成树脂选用酚醛树脂，复合芯材1为具有两个腔体的结构，腔体内部为光滑平整的结构。可视面型材2可由金属材料，如：铝合金制成，也可以为其他材料。同时，在别的实施例中门窗系统可以如图3所示。
本发明公开一种门窗系统，区别于以往的大断桥系统，本断桥系统的五金件8(如：锁座、合页、滑撑等)全部安装在可视面型材2上，可视面型材2不仅起到装饰的作用，更起到五金件8的安装承载作用。复合芯材1主要承担组框、窗体受力支撑、隔热、防止热量传递及防火的功能，无需对五金件8进行安装，所以能降低复合芯材1(本实施例中的酚醛芯)的拉挤难度，使得复合芯材1(本实施例中的酚醛芯)截面简化(简单的方管加上一些凹槽12即可)，降低成本。该玻璃10可以为中空的放火玻璃或其他玻璃。
酚醛树脂制成的复合芯材1的腔体内不用增加任何内衬，五金件8安装牢固度也能得到充分保证。通过本发明专利，可以充分发挥酚醛型材的优点，弱化他难以成型的难度，达到拉挤的要求，来达到此结构的设计和发明。
在其他本发明的实施案例中，复合芯材1的外表面被可视面型材和/或防火膨胀条和/或其他部件所包围或包覆。其中，其他部件可以为：五金连杆、装饰件、阻水条等。
复合芯材1被可视面型材2以及防火膨胀条所包围或者覆盖，在使用中不会被阳光照射，所以不需要涂料保护，大大节省了涂装成本。
为了进一步地优化本发明的实施效果，复合芯材1所用纤维为玻璃纤维，复合芯材1的轴向弯曲强度大于150MPa，轴向弹性模量大于25GPa，玻璃纤维的重量比含量大于65％。
采用上述优选的方案，复合芯材1可以由酚醛树脂材料制成来达到上述的精度要求，而现有文件(GB2215264B)公开了酚醛树脂拉挤工艺是一个成熟的工艺，通过其工艺生产出的酚醛芯，其弯曲强度可达80MPa以上，符合本发明的要求。
为了进一步地优化本发明的实施效果，同一根复合芯材1(如酚醛型材，用于窗框)有多个内凹槽12口设计，配合不同的可视面型材2，卡接不同的槽口，形成不同功能的复合型材。搭配不同的可视面型材2，可以形成内开外框(如图5所示)、内开中梃(如图8所示)、外开外框(如17图所示)、外开中梃(如图18所示)全部四款框料型材；同样，同一根用于扇型材的复合芯材1，搭配不同的可视面型材2，可以形成内开扇(如图9所示)、外开扇(如图10所示)全部二款型材，减少了复合芯材1的库存，节约了成本；也可以用同一根复合芯材1，搭配不同的可视面型材2，可以形成内开外框(如图5所示)、内开中梃(如图8所示)、外开外框(如图17所示)、外开中梃(如图18所示)、内开扇(如图9所示)、外开扇(如图10所示)全部六款框料型材。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，复合芯材1上的凹槽12宽度为1.5mm-10mm，深度为0.5mm-10m。
采用上述优选的方案，尺寸更优化，更合理。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，型材盖板22的安装脚221插入复合芯材1的凹槽12内，并通过连接胶水3固定。
采用上述优选的方案，提高连接强度。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，型材盖板22的安装脚221与复合芯材1的凹槽12匹配，设置于复合芯材1上侧的型材盖板22的安装脚221插入复合芯材1的上凹槽12内，设置于复合芯材1下侧的型材盖板22的安装脚221插入复合芯材1的下凹槽12内。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，五金槽口223为铝合金窗C型槽口，用于安装通用型铝合金窗用五金件。
采用上述优选的方案，结构更稳定。选用通用型铝合金五金件，成本更低，安装更方便。
如图5所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，型材本体21上设有接角片槽口211，且当可视面型材2与复合芯材1卡接后，接角片槽口211与复合芯材1的侧壁形成腔体。
采用上述优选的方案，型材本体21上设有接角片槽口211，既可以安装接角片，保证型材组角平整，同时接角片槽口211与复合芯材1的侧壁多形成两个腔体，增加整窗保温性能。
如图5所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在复合芯材1的外表面设有一条或多条防火膨胀条4；型材盖板22上的安装脚221插入复合芯材1上的一凹槽12，该防火膨胀条4的二长边中的一边设置于该凹槽12与安装脚221相对的一侧。
采用上述优选的方案，利用防火膨胀条4的厚度增加了型材盖板22和复合芯材1形成注胶槽口的深度，在不影响防火性能及整个型材的强度的前提下，简化了复合芯材1的截面，便于复合芯材1拉挤，节约了成本。
当然，也可以在复合芯材1的凹槽12外侧设有凸点13，复合芯材1外表面凸点13的设置可以提高注胶槽口的深度，保证可视面型材2与复合芯材1的连接牢固强度，如图13-16所示。
如图6所示，不仅如此，在复合芯材1表面贴的防火膨胀条4不但起到防火膨胀的作用，组装时还能起到防水垫片的作用，一举两得。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在型材盖板22的上表面设有一条或多条防火膨胀条4。
采用上述优选的方案，防火效果更佳。
如图7所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在窗框与窗扇之间设有阻水条9，且阻水条9与型材盖板22上的卡接脚222卡接。
采用上述优选的方案，阻水条9安装在型材盖板22卡接脚222的槽口上，避免复合芯材1上设计用于安装阻水条9的槽口或凸点，复合芯材1的结构更简单，更便于拉挤，节约成本。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，玻璃10外表面通过密封胶6或阻燃密封胶6与可视面型材2接触。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，窗框的可视面型材2与窗扇的可视面型材2通过气密条7或阻燃气密条7密封。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，如图11和12所示，复合芯材1可为无腔体结构或单腔体结构，合成树脂可为酚醛树脂、聚氨酯或不饱和树脂。
如图8所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在型材本体21上设有凸点，且当可视面型材2与复合芯材1卡接后，凸点212与复合芯材1的侧壁接触。
采用上述优选的方案，型材本体21增加凸点212，适用于该复合型材作为中梃时，增大型材本体21与复合芯材1的接触面，整窗抗风压增大。
以上大断桥窗系统包括的窗框和窗扇，当然大断桥窗系统仅包括窗框时，其也在本发明的保护范围内。
不仅如此，在其他实施例中，也可以采用本申请公开的结构制成门系统，其也在本发明的保护范围内。
图19所示的是内开的大断桥窗系统，图20所示的是外开的大断桥窗系统。图21所示的是内开加强中梃节点的大断桥窗系统。以上大断桥窗系统包括的窗框和窗扇，当然大断桥窗系统仅包括窗框时，其也在本发明的保护范围内。
对于本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种复合型材，其特征在于，所述复合型材包括：
复合芯材，由无机纤维和/或纤维织物与合成树脂复合制成，所述复合芯材外表面设置有用于与可视面型材连接的连接部件；
可视面型材，包括：
型材本体，设置于所述复合芯材的左右相对两侧或其中一侧；
安装部件，设置于所述型材本体上，用于与所述复合芯材上的连接部件连接。
2.根据权利要求1所述的复合型材，其特征在于，可视面型材还包括五金槽口，设置于所述型材本体上，用于与五金件卡接。
3.根据权利要求1所述的复合型材，其特征在于，所述复合芯材为无腔体、单腔体、双腔体或多腔体结构。
4.根据权利要求3所述的复合型材，其特征在于，当所述复合芯材具有腔体时，所述复合型材通过设置于所述复合芯材的腔体中的角部联接件把复合型材组成框。
5.根据权利要求1所述的复合型材，其特征在于，所述复合芯材所用纤维为玻璃纤维，所述复合芯材的轴向弯曲强度大于150MPa，轴向弹性模量大于25GPa，玻璃纤维的重量比含量大于65％。
6.根据权利要求1所述的复合型材，其特征在于，所述合成树脂可为酚醛树脂、聚氨酯、不饱和树脂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的复合型材，其特征在于，所述连接部件为设置于复合芯材上的凹槽，所述安装部件为安装脚，所述安装脚与凹槽卡接。
8.根据权利要求7所述的复合型材，其特征在于，所述型材本体设有型材盖板，所述型材盖板设置于所述复合芯材的上侧、下侧或上下两侧，且所述安装脚设置于所述型材盖板上，所述型材盖板的安装脚插入所述复合芯材的凹槽内，并通过连接胶水固定，所述型材本体和型材盖板可以一体成型，也可以分片成型组装而成。
9.根据权利要求1-8任一项所述的复合型材，其特征在于，所述型材本体上设有接角片槽口，且当所述可视面型材与复合芯材卡接后，所述接角片槽口与所述复合芯材的侧壁形成腔体。
10.根据权利要求1-8任一项所述的复合型材，其特征在于，在所述型材本体上设有凸点，且当所述可视面型材与复合芯材卡接后，所述凸点与所述复合芯材的侧壁接触。
11.根据权利要求1-8任一项所述的复合型材，其特征在于，在所述复合芯材的外表面设有一条或多条防火膨胀条；所述型材盖板上的安装脚插入所述复合芯材上的一凹槽，该防火膨胀条的二长边中的一边设置于该凹槽与所述安装脚相对的外侧。
12.根据权利要求1-8任一项所述的复合型材，其特征在于，所述复合芯材的外表面被可视面型材和/或防火膨胀条和/或其他部件所包围或包覆。
13.一种门窗系统，其特征在于，包括：由型材构建的门框和/或门扇，或窗框和/或窗扇；以及设置于所述门框和/或门扇，或窗框和/或窗扇支撑面上的玻璃；所述门框和/或门扇，或窗框和/或窗扇由如权利要求1-12任一项所述的复合型材组合而成。
14.根据权利要求13所述的门窗系统，其特征在于，所述复合型材由一种或二种如权利要求1-12任一项所述的复合芯材组合而成。
15.根据权利要求13所述的门窗系统，其特征在于，所述复合芯材既可以与内开窗用的可视面型材卡接复合形成内开窗用型材，也可以与外开窗的可视面型材卡接复合形成外开窗用型材。
16.根据权利要求13所述的门窗系统，其特征在于，当所述门窗系统包括窗框与窗扇且为内开窗时，在所述窗框与窗扇之间设有阻水条，且所述阻水条与所述型材本体上的卡接脚卡接。
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