CN113846944B - 一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材及其制备方法 - Google Patents

一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材及其制备方法，属于门窗型材相关技术领域。节能门窗型材包括型材本体、支撑块、扣板以及保温材料，型材本体为两根且间隔布置，两根型材本体之间连接有多个支撑块，多个支撑块沿型材本体的长度方向间隔排布，两根型材本体的上方和下方分别扣装有扣板，扣板与两根型材本体之间间隔合围形成一个空腔，空腔中填充有保温材料。本发明通过在两根型材本体之间连接多个支撑块形成点式支撑，将传统门窗型材的线传热变为点传热，支撑结构减少80％以上，在保证型材本体可以内外共同受力的同时，降低两根型材本体的导热性能。由于点式支撑本身占用空腔体积较小，可多填充保温材料，进一步增加了保温性能。

Description

一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及门窗型材相关技术领域，具体涉及一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材及其制备方法。
背景技术
现有的保温门窗型材，一般为铝合金与有机材料复合型材，型材主要分为两种，一种型材断面形式与断桥铝合金窗相似，另一种采用聚酯材料作为断桥隔热材料。
第一种型材存在如下缺点：1、第一种型材仍然使用尼龙66作为断桥材料，多层设置、加宽设置，传热形式仍然是线传热，尼龙仍然有较大的导热性；2、铝材及尼龙形成的腔体内填充的保温材料需要预先定型加工，在型材生产或门窗加工过程中填充，工艺复杂；3、使用大断面铝合金型材，工艺复杂，增加整体造价。4、整窗价格高，市场较难接受。
第二种型材存在如下缺点：1、第二种型材使用低导热性能的材料作为芯材，两侧配合铝合金，由于铝合金只作为装饰材料，因此其力学性能远低于断桥铝合金型材；2、型材芯材为模具定向发泡支撑，模具拆除需要等到型材定型后，而定向发泡时间较长，致使需要大量模具才能满足生产需要，无形中增加成本、增长生产周期；3、此种型材加工门窗时角部主要连接方式为粘接，角强度较低，角部容易出现缝隙；4、为保证窗的整体力学性能，型材断面较大，材料成本增加；5、整窗价格高，市场难以接受。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题的一种或几种，提供了一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，包括型材本体、支撑块、扣板以及保温材料，所述型材本体为两根且间隔布置，两根所述型材本体之间连接有多个支撑块，多个支撑块沿所述型材本体的长度方向间隔排布，两根所述型材本体的上方和下方分别扣装有扣板，所述扣板与两根型材本体之间的间隔合围形成一个空腔，所述空腔中填充有保温材料。
本发明的有益效果是：本发明通过在两根型材本体之间连接多个支撑块，以对两根型材本体形成点式支撑，将传统门窗型材的线传热变为点传热，支撑结构减少了80％以上，在保证型材本体可以内外共同受力的同时，降低了两根型材本体的导热性能。再通过在型材本体之间的空腔内填充保温材料，由于点式支撑本身占用空腔体积较小，可以多填充保温材料，在降低两根型材之间导热性能的同时，还进一步的增加了保温性能，相互协同使门窗型材整体的导热性能大幅降低。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述型材本体用于连接所述支撑块的一侧面为连接面，所述连接面上设有上咬合爪和下咬合爪，所述支撑块的左右两侧分别卡接在对应的型材本体的上咬合爪和下咬合爪之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：利用型材本体一侧连接面上的上下咬合爪可以对支撑块的左右两侧进行有效咬合连接，使支撑块对两根型材本体的支撑更加稳定。
进一步，所述上咬合爪的自由端向下延伸，所述下咬合爪的自由端向上延伸，所述支撑块上端靠近左右两侧的位置设有上配合爪，所述支撑块下端靠近左右两侧的位置设有下配合爪，所述上配合爪和下配合爪分别卡入对应型材本体的上咬合爪和下咬合爪之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：利用自由端向下延伸的上咬合爪和自由端向上延伸的下咬合爪，通过与支撑块左右的上下配合爪，可以将配合爪稳定的限位在对应的上下咬合爪之间。
进一步，所述支撑块的上下两侧分别设有上卡爪和下卡爪，所述扣板上设有扣合爪，位于所述型材本体上方的扣板为上扣板，位于所述型材本体下方的扣板为下扣板，所述上扣板通过扣合爪与所述上卡爪适配卡接，所述下扣板通过扣合爪与所述下卡爪适配卡接。
采用上述进一步方案的有益效果是：扣板可以通过扣合爪与支撑块上的卡爪进行配合卡接，使支撑块与扣板、型材本体之间形成稳定的空腔结构，方便后续填充保温材料。
进一步，所述上卡爪和下卡爪分别为两个，所述上扣板和下扣板上分别设有两个扣合爪，所述支撑块上侧的两个上卡爪分别卡入到所述上扣板的两个扣合爪之间，所述支撑块下侧的两个下卡爪分别卡入到所述下扣板的两个扣合爪之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置两个卡爪和两个扣合爪适配卡接，连接牢固稳定。
进一步，所述保温材料为保温发泡剂。
采用上述进一步方案的有益效果是：保温发泡剂的导热系数λ在0.04W/(m·K)左右，使型材整体保温性能大幅提升。
进一步，所述扣板与所述型材本体接触并紧配合。
采用上述进一步方案的有益效果是：使空腔能够很好的密封，有利于后续填充保温材料。
进一步，所述型材本体为铝合金型材，所述铝合金型材的饰面涂覆有氟碳漆，或所述铝合金型材的饰面进行阳极氧化，或所述铝合金型材的饰面进行粉末喷涂。
采用上述进一步方案的有益效果是：铝合金作为整个门窗中的主要受力构件，自重轻，便于运输、安装，力学强度高，使门窗整体力学、气密、水密性能优良。铝合金饰面采用氟碳漆，样式美观、选择多样、抗老化能力强。
进一步，所述支撑块为尼龙支撑块，所述扣板为PVC扣板。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用尼龙材质的支撑件，尼龙的导热系数为0.35W/(m·K)，是PVC导热系数0.16W/(m·K)的2倍以上，能够进一步很好的降低整体门窗型材的导热性能。
上述点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材的制备方法，包括以下步骤：将两根型材本体定位，然后将支撑块上料定位在两根型材本体之间的间隔中，使两根型材本体的连接面上的下咬合爪分别托住所述支撑块，利用辊压将两根型材本体的连接面上的上咬合爪向下弯曲以将支撑块锁定在上咬合爪和下咬合爪之间；在两根型材本体之间的上方和下方分别放置扣板，利用辊压将扣板扣合在支撑块上；将保温材料注入到扣板与型材本体之间合围的空腔，利用带压定型至发泡完成，得到点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材。
本发明的有益效果是：本发明的制备方法，工艺简单，能够将支撑块与型材本体稳定咬合，并使扣板紧密扣合在支撑块上。
附图说明
图1为本发明型材本体与支撑块的装配结构示意图；
图2为本发明型材本体与支撑块以及扣板的装配结构示意图；
图3为本发明点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材的截面结构示意图一；
图4为本发明点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材的截面结构示意图二。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、型材本体；11、连接面；12、上咬合爪；13、下咬合爪；
2、支撑块；21、上配合爪；22、下配合爪；23、上卡爪；24、下卡爪；
3、上扣板；31、下扣板；32、扣合爪；
4、空腔；5、保温材料。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1～图4所示，本实施例的一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，包括型材本体1、支撑块2、扣板以及保温材料，所述型材本体1为两根且间隔布置，两根所述型材本体1之间连接有多个支撑块2，多个支撑块2沿所述型材本体1的长度方向间隔排布，两根所述型材本体1的上方和下方分别扣装有扣板，所述扣板与两根型材本体1之间的间隔合围形成一个空腔4，所述空腔4中填充有保温材料5。
其中，多个支撑块2沿型材本体的长度方向点状布置，间隔的距离可以为根据需要进行设定，例如可以为50mm、100mm、120mm、150mm、200mm、220mm、250mm等。所述支撑块2的厚度可以根据需要进行设定，基本保持与型材本体1相当，例如可以为13mm、15mm、20mm、22,mm、25mm等。支撑块2的横截面可以为多边形、圆形、椭圆形等形状，优选采用方形结构，中间为镂空。
如图1～图4所示，本实施例的所述型材本体1用于连接所述支撑块2的一侧面为连接面11，所述连接面11上设有上咬合爪12和下咬合爪13，所述支撑块2的左右两侧分别卡接在对应的型材本体1的上咬合爪12和下咬合爪13之间。利用型材本体一侧连接面上的上下咬合爪可以对支撑块的左右两侧进行有效咬合连接，使支撑块对两根型材本体的支撑更加稳定。
实际上，为了使支撑块2与型材本体1之间的连接更加稳定，使支撑块2的左右两侧分别抵接在型材本体1的连接面11上，再将支撑块2左右两侧的上端卡入在上咬合爪12内，将支撑块2左右两侧的下端卡入到下咬合爪内13内，具体可如图1和图2所示。
如图1～图4所示，为了使支撑块2能够稳定的卡接在型材本体1的连接面11上，本实施例的所述上咬合爪12的自由端向下延伸，所述下咬合爪13的自由端向上延伸，所所述支撑块2上端靠近左右两侧的位置设有上配合爪21，所述支撑块2下端靠近左右两侧的位置设有下配合爪22，所述上配合爪21和下配合爪22分别卡入对应型材本体1的上咬合爪12和下咬合爪13之间。利用自由端向下延伸的上咬合爪和自由端向上延伸的下咬合爪，通过与支撑块左右的上下配合爪，可以将配合爪稳定的限位在对应的上下咬合爪之间。如图1和图2所示，所述上咬合爪12和下咬合爪13分别与型材本体1的连接面11之间形成有卡槽，所述上配合爪21和下配合爪22分别呈辐射状连接在支撑块2的上下两端，并卡入到对应的卡槽中，这样就将支撑块2整体嵌设在两个型材本体1之间。
如图2和图3所示，本实施例的一个可选方案为，所述支撑块2的上下两侧分别设有上卡爪23和下卡爪24，所述扣板上设有扣合爪32，位于所述型材本体1上方的扣板为上扣板3，位于所述型材本体1下方的扣板为下扣板31，所述上扣板3通过扣合爪32与所述上卡爪23适配卡接，所述下扣板31通过扣合爪32与所述下卡爪24适配卡接。扣板可以通过扣合爪与支撑块上的卡爪进行配合卡接，使支撑块与扣板、型材本体之间形成稳定的空腔结构，方便后续填充保温材料。
其中，所述上卡爪23和下卡爪24分别为多个，且都采用卡勾形式。对应的，所述扣板上的扣合爪32也采用卡勾形式，可将扣板通过扣合爪32与上卡爪23或下卡爪24对应勾住进行扣合定位。
如图2和图3所示，本实施例的一个优选方案为，所述上卡爪23和下卡爪24分别为两个，所述上扣板3和下扣板34上分别设有两个扣合爪32，所述支撑块2上侧的两个上卡爪23分别卡入到所述上扣板3的两个扣合爪32之间，所述支撑块2下侧的两个下卡爪24分别卡入到所述下扣板31的两个扣合爪32之间。通过设置两个卡爪和两个扣合爪适配卡接，连接牢固稳定。
其中，本实施例所用的保温材料5为保温发泡剂。保温发泡剂为具有一定保温性能的发泡材料。保温发泡剂的导热系数λ在0.04W/(m·K)左右，使型材整体保温性能大幅提升。
为了使空腔能够很好的密封，有利于后续填充保温材料，所述扣板与所述型材本体1接触并紧配合，即将扣板紧密压接在型材本体1上。
本实施例的所述型材本体1为铝合金型材，即门窗型材的室内、室外两侧均为铝合金型材，所述铝合金型材的饰面涂覆有氟碳漆，或所述铝合金型材的饰面进行阳极氧化，或所述铝合金型材的饰面进行粉末喷涂；铝合金作为整个门窗中的主要受力构件，自重轻，便于运输、安装，力学强度高，使门窗整体力学、气密、水密性能优良。铝合金饰面采用氟碳漆，样式美观、选择多样、抗老化能力强。所述支撑块2为尼龙支撑块，所述扣板为PVC扣板；采用尼龙材质的支撑件，尼龙的导热系数为0.35W/(m·K)，是PVC导热系数0.16W/(m·K)的2倍以上，能够进一步很好的降低整体门窗型材的导热性能。
本实施例通过在两根型材本体之间连接多个支撑块，以对两根型材本体形成点式支撑，将传统门窗型材的线传热变为点传热，支撑结构减少了80％以上，在保证型材本体可以内外共同受力的同时，降低了两根型材本体的导热性能。再通过在型材本体之间的空腔内填充保温材料，由于点式支撑本身占用空腔体积较小，可以多填充保温材料，在降低两根型材之间导热性能的同时，还进一步的增加了保温性能，相互协同使门窗型材整体的导热性能大幅降低。
本实施例的点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材具有优良的保温性能，传热系数K＝0.81W/(m2·K)≤PVC塑料K＝1.4W/(m2·K)≤木框K＝2.37W/(m2·K)≤断桥铝合金K＝3.1W/(m2·K)≤普通铝合金K＝6.21W/(m2·K)。
实施例2
上述实施例1中点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材的制备方法，包括以下步骤：将两根型材本体1定位，然后将支撑块2上料定位在两根型材本体1之间的间隔中，使两根型材本体1的连接面11上的下咬合爪13分别托住所述支撑块2，利用辊压将两根型材本体1的连接面11上的上咬合爪12向下弯曲以将支撑块2锁定在上咬合爪12和下咬合爪13之间；在两根型材本体1之间的上方和下方分别放置扣板，利用辊压将扣板扣合在支撑块2上；将保温材料5注入到扣板与型材本体1之间合围的空腔4，利用带压定型至发泡完成，得到点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材。
本实施例的制备方法，工艺简单，能够将支撑块与型材本体稳定咬合，并使扣板紧密扣合在支撑块上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，包括型材本体、支撑块、扣板以及保温材料，所述型材本体为两根且间隔布置，两根所述型材本体之间连接有多个支撑块，多个支撑块沿所述型材本体的长度方向间隔排布，两根所述型材本体的上方和下方分别扣装有扣板，所述扣板与两根型材本体之间的间隔合围形成一个空腔，所述空腔中填充有保温材料；
所述型材本体用于连接所述支撑块的一侧面为连接面，所述连接面上设有上咬合爪和下咬合爪，所述支撑块的左右两侧分别卡接在对应的型材本体的上咬合爪和下咬合爪之间；所述上咬合爪的自由端向下延伸，所述下咬合爪的自由端向上延伸，所述支撑块上端靠近左右两侧的位置设有上配合爪，所述支撑块下端靠近左右两侧的位置设有下配合爪，所述上配合爪和下配合爪分别卡入对应型材本体的上咬合爪和下咬合爪之间；
一种所述点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材的制备方法，包括以下步骤：将两根型材本体定位，然后将支撑块上料定位在两根型材本体之间的间隔中，使两根型材本体的连接面上的下咬合爪分别托住所述支撑块，利用辊压将两根型材本体的连接面上的上咬合爪向下弯曲以将支撑块锁定在上咬合爪和下咬合爪之间；在两根型材本体之间的上方和下方分别放置扣板，利用辊压将扣板扣合在支撑块上；将保温材料注入到扣板与型材本体之间合围的空腔，利用带压定型至发泡完成，得到点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材。
2.根据权利要求1所述一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，所述支撑块的上下两侧分别设有上卡爪和下卡爪，所述扣板上设有扣合爪，位于所述型材本体上方的扣板为上扣板，位于所述型材本体下方的扣板为下扣板，所述上扣板通过扣合爪与所述上卡爪适配卡接，所述下扣板通过扣合爪与所述下卡爪适配卡接。
3.根据权利要求2所述一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，所述上卡爪和下卡爪分别为两个，所述上扣板和下扣板上分别设有两个扣合爪，所述支撑块上侧的两个上卡爪分别卡入到所述上扣板的两个扣合爪之间，所述支撑块下侧的两个下卡爪分别卡入到所述下扣板的两个扣合爪之间。
4.根据权利要求1所述一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，所述保温材料为保温发泡剂。
5.根据权利要求1所述一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，所述扣板与所述型材本体接触并紧配合。
6.根据权利要求1所述一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，所述型材本体为铝合金型材；所述铝合金型材的饰面涂覆有氟碳漆，或所述铝合金型材的饰面进行阳极氧化，或所述铝合金型材的饰面进行粉末喷涂。
7.根据权利要求1所述一种点式支撑隔热断桥构造节能门窗型材，其特征在于，所述支撑块为尼龙支撑块，所述扣板为PVC扣板。
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