CN111577082B - 一种新型换气式双桥隔热断桥窗 - Google Patents

一种新型换气式双桥隔热断桥窗 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型换气式双桥隔热断桥窗，属于门窗技术领域，一种新型换气式双桥隔热断桥窗，可以实现打破传统隔热断桥窗透气和隔热之间的矛盾，通过在隔热断桥窗设置多个双桥透气孔来满足室内与室外空气之间的流通，并且在双桥透气孔内对空气进行引导在特定区域进行换热，以此来保持进入室内的空气温度差异不会过大，进气的过程中利用风速变化的特点来驱动摆动磁球进行摆动，基于磁性连接来迫使动态蓄热层发生内部热交互现象，从而快速储蓄热能并以桥梁的形式回传至初始处，完成对外界空气中热能的强制性回转，从而实现透气的同时保持内外环境的隔绝，对功能性窗户来说具有开创性的意义。

Description

一种新型换气式双桥隔热断桥窗
技术领域
本发明涉及门窗技术领域，更具体地说，涉及一种新型换气式双桥隔热断桥窗。
背景技术
隔热断桥窗，一般指的是铝型材，这属于节能的范畴。铝型材属于金属材料，建筑工程的墙体一般都采用了保温处理，由于室内外的温差与湿度的影响，往往在冬季与夏季温差大的时候容易在窗及圈梁等部位产生结露或冷凝等现象，造成节能损耗。这时对于这些部位有专门的处理方法，断桥窗由此而来，因为窗体玻璃可以为两层，中间有空气层能很好的起到节能作用，而与墙直接接触的窗体型材就成薄弱部位了。
隔热断桥铝合金窗是在老铝合金窗基础上为了提高门窗保温性能而推出的改进型，通过增强尼龙隔条将铝合金型材分为内外两部分阻隔了铝的热传导。增强尼龙隔条的材质和质量直接影响到隔热断桥铝合金窗的耐久性。隔热断桥铝合金门窗的突出优点是强度高、保温隔热性好，刚性好、防火性好，采光面积大，耐大气腐蚀性好，综合性能高，使用寿命长，装饰效果好，使用高档的断桥隔型材铝合金门窗，是高档建筑用窗的首选产品。
尽管隔热断桥窗具有优异的隔热性能，但是仍需要关闭隔热断桥窗来阻止空气带来的热量交换，然而室内长期不透风必然会导致空气质量变差，氧气逐渐被消耗，二氧化碳、油烟味会充斥在室内难以散去，大大影响居民的生活质量，特别是天气较为炎热或者寒冷的天气，室内与室外的环境温差较大，更需要关闭隔热断桥窗来保证隔热热量交换，保持室内温度的恒定，特别是在空调的时候，目前市场上绝大多数的空调都不具备换气功能，因此空调在启动一段时间后应该开窗通风，否则容易患上“空调病”，对居民的身体健康有一定的影响，尽管部分高端空调具备换气功能，但是效果较差，且换气成本较高，会产生较大的能耗，不符合当今社会的可持续发展的环保理念。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型换气式双桥隔热断桥窗，它可以实现打破传统隔热断桥窗透气和隔热之间的矛盾，通过在隔热断桥窗设置多个双桥透气孔来满足室内与室外空气之间的流通，并且在双桥透气孔内对空气进行引导在特定区域进行换热，以此来保持进入室内的空气温度差异不会过大，进气的过程中利用风速变化的特点来驱动摆动磁球进行摆动，基于磁性连接来迫使动态蓄热层发生内部热交互现象，从而快速储蓄热能并以桥梁的形式回传至初始处，完成对外界空气中热能的强制性回转，从而实现透气的同时保持内外环境的隔绝，对功能性窗户来说具有开创性的意义。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种新型换气式双桥隔热断桥窗，包括相匹配的窗体边框和隔热断桥窗本体，所述隔热断桥窗本体上贴覆有隔热膜，所述窗体边框上开设有多个均匀分布的双桥透气孔，所述双桥透气孔包括左右两侧的进气段和位于中心处的双桥作用段，所述双桥作用段内中心处设有引流挡球，所述引流挡球外侧套有与双桥作用段侧壁固定连接的换热套，所述换热套与引流挡球之间固定连接有多根均匀分布的导热石墨连接丝，所述换热套外表面包裹有一对左右对称的动态蓄热层，所述动态蓄热层包括多个层叠分布的动态蓄热棒，所述动态蓄热棒远离换热套一端固定连接有散热片。
进一步的，所述引流挡球外表面上固定连接有多个均匀分布的弹性振动杆，所述弹性振动杆远离引流挡球一端固定连接有摆动磁球，所述动态蓄热棒内设有磁动内交互Z型件，外界空气在进入双桥透气孔后，风速不会是恒定的，在弹性振动杆的弹力和风力的双重作用下摆动磁球在双桥透气孔内发生往复摆动现象，然后依靠磁力连接的作用带动磁动内交互Z型件在动态蓄热棒内同步移动，使得液体蓄热材料在动态蓄热棒发生来回流动的现象，同步促进其在换热套交界处的蓄热效果和在散热片处的散热效果。
进一步的，所述磁动内交互Z型件包括与动态蓄热棒间隙配合的滑动中空网块，所述滑动中空网块左右两端均固定连接有延伸杆，且延伸杆关于滑动中空网块斜对称分布，所述延伸杆远离滑动中空网块一端固定连接有挤压磁球，且摆动磁球与挤压磁球之间磁性相斥，所述挤压磁球远离延伸杆一侧设有固定连接于动态蓄热棒内侧壁上的分层回弹气囊，磁动内交互Z型件可以在动态蓄热棒内来回移动的同时，带动液体蓄热材料实现分层流动，提高流动效果从而提升内部换热作用，分层回弹气囊可以在挤压磁球的挤压下发生包裹性形变，方便在与摆动磁球之间的磁力连接作用力减弱后依靠弹力促使其复位。
进一步的，所述滑动中空网块内左右两侧均设有一排均匀分布的助交互杆，且助交互杆固定连接于滑动中空网块的节点处，在分层流动的液体蓄热材料之间，局部形成许多微小的湍流作用，进一步加强内部换热效果，促使液体蓄热材料整体的温度恒定性。
进一步的，所述助交互杆包括弹性折杆，所述弹性折杆两端均固定连接有助动微珠，所述助动微珠外表面固定连接有多根均匀分布的助流丝，弹性折杆利用自身弹性可以实现展开和合并的动作，助动微珠可以增大与液体蓄热材料之间的接触面积，从而提高液体作用力，助流丝起到辅助助动微珠对液体蓄热材料进行扰动，从而在局部形成许多微小的湍流作用。
进一步的，所述换热套包括左右对称分布的换热边套，一对所述换热边套之间固定连接有隔热嵌套，所述换热套的截面形状为大于引流挡球直径的同心圆弧状，所述动态蓄热棒长度不一且与换热套外表面贴合，换热套的形状一方面与引流挡球相匹配，使得进气更为顺畅，另一方面增大空气与换热边套的接触面积，换热效果更加显著，隔热嵌套的设置可以起到分水岭的作用，避免室内和室外空气互流时导致热量和冷量相互干扰。
进一步的，所述换热边套外表面开设有多个换热槽，所述动态蓄热棒内填充有液体蓄热材料，提高液体蓄热材料与换热边套之间的接触面积，从而提高蓄热效果，达到快速吸收换热边套上热量的作用。
进一步的，所述窗体边框包括一对铝合金外层和增强尼龙隔条，且增强尼龙隔条镶嵌连接于一对铝合金外层之间，所述散热片镶嵌连接于铝合金外层中，起到分隔铝合金外层的作用，具有良好的保温隔热性。
进一步的，所述双桥透气孔沿窗体边框的外侧方向上向下倾斜5°-15°，一方面可以起到降低风力的效果，使得进气时空气可以在双桥透气孔内有充足的时间进行换热，另一方面可以防止下雨天室内进水，使得雨水在进入双桥透气孔后可以在重力作用下流出。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现打破传统隔热断桥窗透气和隔热之间的矛盾，通过在隔热断桥窗设置多个双桥透气孔来满足室内与室外空气之间的流通，并且在双桥透气孔内对空气进行引导在特定区域进行换热，以此来保持进入室内的空气温度差异不会过大，进气的过程中利用风速变化的特点来驱动摆动磁球进行摆动，基于磁性连接来迫使动态蓄热层发生内部热交互现象，从而快速储蓄热能并以桥梁的形式回传至初始处，完成对外界空气中热能的强制性回转，从而实现透气的同时保持内外环境的隔绝，对功能性窗户来说具有开创性的意义。
(2)引流挡球外表面上固定连接有多个均匀分布的弹性振动杆，弹性振动杆远离引流挡球一端固定连接有摆动磁球，动态蓄热棒内设有磁动内交互Z型件，外界空气在进入双桥透气孔后，风速不会是恒定的，在弹性振动杆的弹力和风力的双重作用下摆动磁球在双桥透气孔内发生往复摆动现象，然后依靠磁力连接的作用带动磁动内交互Z型件在动态蓄热棒内同步移动，使得液体蓄热材料在动态蓄热棒发生来回流动的现象，同步促进其在换热套交界处的蓄热效果和在散热片处的散热效果。
(3)磁动内交互Z型件包括与动态蓄热棒间隙配合的滑动中空网块，滑动中空网块左右两端均固定连接有延伸杆，且延伸杆关于滑动中空网块斜对称分布，延伸杆远离滑动中空网块一端固定连接有挤压磁球，且摆动磁球与挤压磁球之间磁性相斥，挤压磁球远离延伸杆一侧设有固定连接于动态蓄热棒内侧壁上的分层回弹气囊，磁动内交互Z型件可以在动态蓄热棒内来回移动的同时，带动液体蓄热材料实现分层流动，提高流动效果从而提升内部换热作用，分层回弹气囊可以在挤压磁球的挤压下发生包裹性形变，方便在与摆动磁球之间的磁力连接作用力减弱后依靠弹力促使其复位。
(4)滑动中空网块内左右两侧均设有一排均匀分布的助交互杆，且助交互杆固定连接于滑动中空网块的节点处，在分层流动的液体蓄热材料之间，局部形成许多微小的湍流作用，进一步加强内部换热效果，促使液体蓄热材料整体的温度恒定性。
(5)助交互杆包括弹性折杆，弹性折杆两端均固定连接有助动微珠，助动微珠外表面固定连接有多根均匀分布的助流丝，弹性折杆利用自身弹性可以实现展开和合并的动作，助动微珠可以增大与液体蓄热材料之间的接触面积，从而提高液体作用力，助流丝起到辅助助动微珠对液体蓄热材料进行扰动，从而在局部形成许多微小的湍流作用。
(6)换热套包括左右对称分布的换热边套，一对换热边套之间固定连接有隔热嵌套，换热套的截面形状为大于引流挡球直径的同心圆弧状，动态蓄热棒长度不一且与换热套外表面贴合，换热套的形状一方面与引流挡球相匹配，使得进气更为顺畅，另一方面增大空气与换热边套的接触面积，换热效果更加显著，隔热嵌套的设置可以起到分水岭的作用，避免室内和室外空气互流时导致热量和冷量相互干扰。
(7)换热边套外表面开设有多个换热槽，动态蓄热棒内填充有液体蓄热材料，提高液体蓄热材料与换热边套之间的接触面积，从而提高蓄热效果，达到快速吸收换热边套上热量的作用。
(8)窗体边框包括一对铝合金外层和增强尼龙隔条，且增强尼龙隔条镶嵌连接于一对铝合金外层之间，散热片镶嵌连接于铝合金外层中，起到分隔铝合金外层的作用，具有良好的保温隔热性。
(9)双桥透气孔沿窗体边框的外侧方向上向下倾斜5°-15°，一方面可以起到降低风力的效果，使得进气时空气可以在双桥透气孔内有充足的时间进行换热，另一方面可以防止下雨天室内进水，使得雨水在进入双桥透气孔后可以在重力作用下流出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明双桥透气孔的结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明动态蓄热棒静止状态下的结构示意图；
图5为图4中B处的结构示意图；
图6为本发明动态蓄热棒移动状态下的结构示意图；
图7为图6中C处的结构示意图；
图8为本发明助交互杆的结构示意图。
图中标号说明：
1窗体边框、101铝合金外层、102增强尼龙隔条、2隔热断桥窗本体、3隔热膜、4双桥透气孔、5引流挡球、6换热套、601换热边套、602隔热嵌套、7导热石墨连接丝、8弹性振动杆、9摆动磁球、10动态蓄热棒、11散热片、12分层回弹气囊、13挤压磁球、14延伸杆、15滑动中空网块、16助交互杆、161弹性折杆、162助动微珠、163助流丝。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种新型换气式双桥隔热断桥窗，包括相匹配的窗体边框1和隔热断桥窗本体2，隔热断桥窗本体2上贴覆有隔热膜3，窗体边框1上开设有多个均匀分布的双桥透气孔4，请参阅图2-3，窗体边框1包括一对铝合金外层101和增强尼龙隔条102，且增强尼龙隔条102镶嵌连接于一对铝合金外层101之间，散热片11镶嵌连接于铝合金外层101中，起到分隔铝合金外层101的作用，具有良好的保温隔热性，双桥透气孔4包括左右两侧的进气段和位于中心处的双桥作用段，双桥作用段内中心处设有引流挡球5，引流挡球5外侧套有与双桥作用段侧壁固定连接的换热套6，起到与室内和室外空气换热的作用，换热套6包括左右对称分布的换热边套601，一对换热边套601之间固定连接有隔热嵌套602，换热套6的截面形状为大于引流挡球5直径的同心圆弧状，动态蓄热棒10长度不一且与换热套6外表面贴合，换热套6的形状一方面与引流挡球5相匹配，使得进气更为顺畅，另一方面增大空气与换热边套601的接触面积，换热效果更加显著，隔热嵌套602的设置可以起到分水岭的作用，避免室内和室外空气互流时导致热量和冷量相互干扰，换热套6与引流挡球5之间固定连接有多根均匀分布的导热石墨连接丝7，一方面可以充分与空气接触换热，另一方面可以充当滤网阻挡异物，换热套6外表面包裹有一对左右对称的动态蓄热层，动态蓄热层包括多个层叠分布的动态蓄热棒10，动态蓄热棒10远离换热套6一端固定连接有散热片11，以动态蓄热棒10作为临时的介质进行热量或者冷量的存储，保证导热石墨连接丝7和换热套6可以始终与空气保持良好的换热效果。
请参阅图3-5，引流挡球5外表面上固定连接有多个均匀分布的弹性振动杆8，弹性振动杆8远离引流挡球5一端固定连接有摆动磁球9，动态蓄热棒10内设有磁动内交互Z型件，外界空气在进入双桥透气孔4后，风速不会是恒定的，在弹性振动杆8的弹力和风力的双重作用下摆动磁球9在双桥透气孔4内发生往复摆动现象，然后依靠磁力连接的作用带动磁动内交互Z型件在动态蓄热棒10内同步移动，使得液体蓄热材料在动态蓄热棒10发生来回流动的现象，同步促进其在换热套6交界处的蓄热效果和在散热片11处的散热效果，换热边套601外表面开设有多个换热槽，动态蓄热棒10内填充有液体蓄热材料，提高液体蓄热材料与换热边套601之间的接触面积，从而提高蓄热效果，达到快速吸收换热边套601上热量的作用，液体蓄热材料同时具备蓄热和蓄冷的效果，磁动内交互Z型件包括与动态蓄热棒10间隙配合的滑动中空网块15，滑动中空网块15左右两端均固定连接有延伸杆14，且延伸杆14关于滑动中空网块15斜对称分布，延伸杆14远离滑动中空网块15一端固定连接有挤压磁球13，且摆动磁球9与挤压磁球13之间磁性相斥，挤压磁球13远离延伸杆14一侧设有固定连接于动态蓄热棒10内侧壁上的分层回弹气囊12，磁动内交互Z型件可以在动态蓄热棒10内来回移动的同时，带动液体蓄热材料实现分层流动，提高流动效果从而提升内部换热作用，分层回弹气囊12可以在挤压磁球13的挤压下发生包裹性形变，方便在与摆动磁球9之间的磁力连接作用力减弱后依靠弹力促使其复位。
请参阅图5，滑动中空网块15内左右两侧均设有一排均匀分布的助交互杆16，且助交互杆16固定连接于滑动中空网块15的节点处，在分层流动的液体蓄热材料之间，局部形成许多微小的湍流作用，进一步加强内部换热效果，促使液体蓄热材料整体的温度恒定性，请参阅图8，助交互杆16包括弹性折杆161，弹性折杆161两端均固定连接有助动微珠162，助动微珠162外表面固定连接有多根均匀分布的助流丝163，弹性折杆161利用自身弹性可以实现展开和合并的动作，助动微珠162可以增大与液体蓄热材料之间的接触面积，从而提高液体作用力，助流丝163起到辅助助动微珠162对液体蓄热材料进行扰动，从而在局部形成许多微小的湍流作用，在磁动内交互Z型件的移动过程中，背向移动方向的一排助交互杆16在液压作用下合并，面向移动方向的一排助交互杆16在液压作用下展开，在磁动内交互Z型件反向移动时同样如此，可以形成助交互杆16在磁动内交互Z型件的移动过程中，在不停的展开和合并，在局部区域迫使液体蓄热材料发生湍流现象，提高其内部温度交互的均匀性。
双桥透气孔4沿窗体边框1的外侧方向上向下倾斜5°-15°，一方面可以起到降低风力的效果，使得进气时空气可以在双桥透气孔4内有充足的时间进行换热，另一方面可以防止下雨天室内进水，使得雨水在进入双桥透气孔4后可以在重力作用下流出。
使用时，室内和室外的空气在进入到双桥透气孔4内后，与相应的换热边套601进行换热作用，并将热量或者冷量借由动态蓄热棒10进行储存，同时摆动磁球9在空气流动的作用下进行往复摆动，利用其对磁动内交互Z型件的排斥作用进行同步传动，并利用分层回弹气囊12的分布特点和弹性形变能力，迫使磁动内交互Z型件在动态蓄热棒10内进行左右移动，带动液体蓄热材料发生分层和相互之间的湍流现象，使得液体蓄热材料在一端吸热一端放热的作用下，也可以始终保持整体的温度一致性，从而提升蓄热效果，最后动态蓄热棒10通过散热片11将热量或者冷量传递至相应的铝合金外层101上，形成两个将热量和冷量从空气中抽出并送回的桥梁。
本发明可以实现打破传统隔热断桥窗透气和隔热之间的矛盾，通过在隔热断桥窗设置多个双桥透气孔4来满足室内与室外空气之间的流通，并且在双桥透气孔4内对空气进行引导在特定区域进行换热，以此来保持进入室内的空气温度差异不会过大，进气的过程中利用风速变化的特点来驱动摆动磁球9进行摆动，基于磁性连接来迫使动态蓄热层发生内部热交互现象，从而快速储蓄热能并以桥梁的形式回传至初始处，完成对外界空气中热能的强制性回转，从而实现透气的同时保持内外环境的隔绝，对功能性窗户来说具有开创性的意义。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型换气式双桥隔热断桥窗，包括相匹配的窗体边框(1)和隔热断桥窗本体(2)，所述隔热断桥窗本体(2)上贴覆有隔热膜(3)，其特征在于：所述窗体边框(1)上开设有多个均匀分布的双桥透气孔(4)，所述双桥透气孔(4)包括左右两侧的进气段和位于中心处的双桥作用段，所述双桥作用段内中心处设有引流挡球(5)，所述引流挡球(5)外侧套有与双桥作用段侧壁固定连接的换热套(6)，所述换热套(6)与引流挡球(5)之间固定连接有多根均匀分布的导热石墨连接丝(7)，所述换热套(6)外表面包裹有一对左右对称的动态蓄热层，所述动态蓄热层包括多个层叠分布的动态蓄热棒(10)，所述动态蓄热棒(10)远离换热套(6)一端固定连接有散热片(11)，所述换热套(6)包括左右对称分布的换热边套(601)，一对所述换热边套(601)之间固定连接有隔热嵌套(602)，所述换热套(6)的截面形状为大于引流挡球(5)直径的同心圆弧状，所述动态蓄热棒(10)长度不一且与换热套(6)外表面贴合。
2.根据权利要求1所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述引流挡球(5)外表面上固定连接有多个均匀分布的弹性振动杆(8)，所述弹性振动杆(8)远离引流挡球(5)一端固定连接有摆动磁球(9)，所述动态蓄热棒(10)内设有磁动内交互Z型件。
3.根据权利要求2所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述磁动内交互Z型件包括与动态蓄热棒(10)间隙配合的滑动中空网块(15)，所述滑动中空网块(15)左右两端均固定连接有延伸杆(14)，且延伸杆(14)关于滑动中空网块(15)斜对称分布，所述延伸杆(14)远离滑动中空网块(15)一端固定连接有挤压磁球(13)，且摆动磁球(9)与挤压磁球(13)之间磁性相斥，所述挤压磁球(13)远离延伸杆(14)一侧设有固定连接于动态蓄热棒(10)内侧壁上的分层回弹气囊(12)。
4.根据权利要求3所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述滑动中空网块(15)内左右两侧均设有一排均匀分布的助交互杆(16)，且助交互杆(16)固定连接于滑动中空网块(15)的节点处。
5.根据权利要求4所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述助交互杆(16)包括弹性折杆(161)，所述弹性折杆(161)两端均固定连接有助动微珠(162)，所述助动微珠(162)外表面固定连接有多根均匀分布的助流丝(163)。
6.根据权利要求1所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述换热边套(601)外表面开设有多个换热槽，所述动态蓄热棒(10)内填充有液体蓄热材料。
7.根据权利要求1所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述窗体边框(1)包括一对铝合金外层(101)和增强尼龙隔条(102)，且增强尼龙隔条(102)镶嵌连接于一对铝合金外层(101)之间，所述散热片(11)镶嵌连接于铝合金外层(101)中。
8.根据权利要求1所述的一种新型换气式双桥隔热断桥窗，其特征在于：所述双桥透气孔(4)沿窗体边框(1)的外侧方向上向下倾斜5°-15°。
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