CN114673430A - 隔热窗框 - Google Patents
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Abstract
一种隔热窗框，包括U型槽框体；所述的U型槽框体由多层材料复合构成；其中，所述的多层材料之一是真空绝热板材层。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热窗框，尤其涉及供优等隔热玻璃，例如真空玻璃使用的隔热节能窗框。
背景技术
目前广泛采用的断桥铝材制作的窗框多数是用于中空玻璃门窗。如图1所示，为了实现较高的热阻效果，这种断桥铝窗框设计有多个阻断热传导的空腔(V1-V4)，使得其具有不高于所用中空玻璃K的传热系数。
虽然厚重，但这种断桥铝窗框尚能配合中空玻璃使用满足一般建筑门窗的需要。存在的问题是，当使用更优质的玻璃，例如使用真空玻璃制作门窗时，这种断桥铝型材则不再适用来制作窗框或门框，因为：1.断桥铝型材的导热系数通常是真空玻璃的导热系数的两倍还要多，会使得采用真空玻璃制作的门窗的整体隔热性能无法达到预期的水平；2.由于在极端天气情况下的真空玻璃的内外两层的温差很大，从而造成整个真空玻璃面板出现整体性的球面弯曲，目前的断桥铝型材制作的窗框缺少应对这种球面弯曲的措施，从而造成真空玻璃的爆裂；3.由于这种断桥铝型材制作的窗框过于厚重，使得无法充分体现真空玻璃的轻薄特性。
发明内容
根据本发明的一个方案，提供一种隔热窗框，包括U型槽框体，所述的U型槽框体由多层材料复合构成，其中：所述的多层材料之一是真空绝热板材(VIP)层。
根据本发明的一个方案，其中构成所述U型框体的多层材料的硬度由内层到外层依次增强。
根据本发明的一个方案，其中构成所述U型框体的多层材料的层数是4层。
根据本发明的一个方案，其中构成所述U型框体的4层材料由内层到外层依次是：弹性材料层、真空绝热板层、低导热硬塑料层和硬金属材料层。
根据本发明的一个方案，其中，所述的真空绝热板芯体层可以是二氧化硅粉体芯材还可以是玻璃纤维芯材。
根据本发明的一个方案，其中所述真空绝热板材层的厚度根据使用的真空玻璃参数相应地改变。
采用本发明的隔热窗框，由于使用了真空绝热板材层作为构成U型框体的复合层之一，使得窗框的热阻大幅提高到与使用的真空玻璃的热阻相似的程度，从而使得采用真空玻璃制成门窗的隔热性能得到大幅提高，保证了真空玻璃性能的充分发挥。而且，复合多层材料构成的框体能够最大程度地适应真空玻璃可能出现的球形表面形变，避免了真空玻璃的爆裂，并且实现了采用真空玻璃制作轻薄门窗的目的。
附图说明
图1是已有技术采用断桥铝型材窗框制成的中空玻璃门窗的截面图；
图2是采用根据本发明的隔热窗框和真空玻璃制作的窗的正视图；
图3是图2的隔热窗框U型框体的截面图。
具体实施方式
下面根据附图来描述本发明的实施例。
图2是采用根据本发明的隔热窗框和真空玻璃制作的窗的正视图。参见图2，可以看到的是，采用发明的隔热窗框制成的隔热窗100与图1已有技术的窗户的明显差别在于本发明的隔热窗框10的体积小，并且使用的是真空玻璃G。
真空玻璃G可以是普通真空玻璃、复合真空玻璃、夹胶真空玻璃的任何一种。
图3是图2的隔热窗框10的U型框体的截面图。如图3所示，本实施例的隔热窗框10具有由从内到外的L1、L2、L3、L4四个材料层复合构成的U型框体，真空玻璃G吻合嵌入到该复合框体的U型槽中。
为了保证隔热窗框10具有不低于所用真空玻璃G的热阻，在这个复合框体中必须选择真空绝热板材(VIP)作为该复合框体的一层。在本实施例中，优选地使用所述的真空绝热板材构成复合框体的层L2。图3的复合框体的截面图还示出了在该真空绝热板材层L2的内侧直接与真空玻璃G吻合相嵌的复合框体的L1层，它是由弹性材料构成；在该真空绝热板材层L2的外侧相邻接的复合框体的L3层，它是由低导热硬塑材料构成；以及在该低导热硬塑材料层L3外侧的L4层，它是由硬金属材料构成，也是本发明实施例的隔热窗框10的最外层。
在本发明中，关键在于真空绝热板材层L2的选择和使用。考虑到通常真空玻璃的传热系数可达0.58W/(m2·K)，为了配合使用，本实施例中选择玻璃纤维芯材的真空绝热板作为真空绝热板材层L2，是目前非透明绝热材料中与真空玻璃传热系数匹配较好的材料，其导热系数可低至0.002-0.004W·m-1·K-1，而且其制造技术已成熟，已用于建筑墙体及冷柜箱体的保温隔热。当然也可以采用其他类似性质的可用材料来制作该层L2。
作为配合该真空绝热板材层L2使用的L1层、L3层和L4层，本实施例中具体的选择是：采用硬硅胶作为弹性材料L1层；选择塑料作为低导热硬塑材料层L3；选择铝合金作为最层的外侧的硬金属材料层L4。
上述L1-L4各层的材料选择是示例性的说明，可以根据需要选择性质相似的材料来制作L1-L4各层。需要说明的是，其中与真空玻璃G直接嵌合的最内层L1是相对玻璃而言的“柔软”层(例如采用硬硅胶制作)，而最外层L4是由金属材料制成的坚硬外表层，例如常见的铝合金或硬质不锈钢等金属材料。
在具体对于上述L1-L4各层的材料选择时，考虑从最内层L1到最外层L4的硬度系数是依次增强的，这样的选择使得由该复合框体形成的隔热窗框10具有更佳的形变应力的吸收/承受能力，当该隔热窗框10嵌合真空玻璃而制成的窗被用在极限温度的环境中而产生球面形变时，也能保证真空玻璃G不发生爆裂的情况。
可以理解的是，处在最内层L1和最外层L4之间的两层L2和L3的位置可以依据各自材料的选择不同而根据它们的硬度系数决定，也就是说L2和L3这两层的位置可以根据其硬度系数互换，将相对坚硬的一层设置在靠近最外层L4。
通常，由于最外层L4必须满足隔热窗框10的机械强度的要求是预先确定的，而且利用该隔热窗框10制成的隔热窗通常又希望适应多种类型的真空玻璃G的采用，因此在设计上可以将中间的两层L2和L3材料的厚度做互补性的调整，以便使得本发明的隔热窗框10能够适应采用不同类型的真空玻璃G，只要保证有适当厚度的真空绝热板材层L2即可。
在图3示出的真空绝热板材层L2是由三条真空绝热板材组合附着在弹性材料层L1的外表形成的，但也可以铸塑为一个整体，形成真空绝热板材层L2。
参照图3示意图的实施例制成的实验产品的实际参数如下表所示。
表1
由表1可见，L1-L4四层材料的热阻相加后的总热阻约为5.1W/(m2.K)，超过表1所列一种优质真空玻璃热阻，保温性能完全可以相匹配。
如上所述，由于使用了真空绝热板材层作为构成U型框体的复合层之一，并且通过被复合一体的各层之间硬度适配而制成复合多层框体，使得制成的隔热窗框不仅具有与使用的真空玻璃相似或更高的热阻，从而使得采用真空玻璃制成门窗的隔热性能得到大幅提高，保证了真空玻璃性能的充分发挥，而且能够最大程度地适应真空玻璃可能出现的球形表面形变，避免了真空玻璃的爆裂，并且实现了采用真空玻璃制作轻薄门窗的目的。
Claims (6)
1.一种隔热窗框，包括：
U型槽框体；其特征在于：
所述的U型槽框体由多层材料复合构成；其中，
所述的多层材料之一是真空绝热板材层。
2.根据权利要求1的隔热窗框，其中，
构成所述U型框体的多层材料的硬度由内层到外层依次增强。
3.根据权利要求1的隔热窗框，其中：构成所述U型框体的多层材料的层数是4层。
4.根据权利要求3的隔热窗框，其中：构成所述U型框体的4层材料由内层到外层依次是：弹性材料层、真空绝热板层、低导热硬塑料层和硬金属材料层。
5.根据权利要求1的隔热窗框，其中，
所述的真空绝热板材的芯体层是由二氧化硅粉末或玻璃纤维等材料构成的。
6.根据权利要求5的隔热窗框，其中：所述真空绝热板材层的厚度根据使用的真空玻璃参数相应地改变。
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