CN217925539U - 一种可加热的透明窗户 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及窗户技术领域,该可加热的透明窗户包括窗框和窗户本体,窗户本体包括至少两个玻璃层、间隔条、密封胶、发热层和电极,间隔条设置于相邻两个玻璃层之间,相邻两个玻璃层和间隔条围合形成中空层,中空层填充有惰性气体或为真空环境;密封胶的一面包覆于玻璃层和间隔条的外部,另一面固定于窗框的内壁,密封胶用于将惰性气体密封于中空层中;发热层设置于最靠近室内的玻璃层上,且发热层位于中空层内,发热层采用氧化铟锡、氧化锌镓、掺氟的氧化锡或者掺铝的氧化锌制成,发热层为透明状态;电极设置于发热层上,用于与外部电源连接,外部电源通过电极将电流输入到发热层,使发热层产生热量,以有效保证室内的供暖效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及窗户技术领域,尤其涉及可加热的透明窗户。
背景技术
窗户作为建筑中不可或缺的一个组成部分,具有透光性强、传热系数大的特点。目前,冬季供暖通常采用集中供暖、燃气壁挂炉、空调等产品。
发明人在研发过程中发现,冬季供暖产生的室内热量大多会从窗户这一介质向室外消散。为了避免更多的室内热量从室内向室外散去,现有技术中的窗户通常采用low-E玻璃和/或真空玻璃构成。然而,这种窗户并不能有效保证室内的供暖效果。
基于此,本实用新型提出了一种可加热的透明窗户,以有效保证室内的供暖效果。
实用新型内容
本实用新型提供了一种可加热的透明窗户,以有效保证室内的供暖效果。
本实用新型实施例提供了一种可加热的透明窗户,包括窗框和由所述窗框包裹固定的窗户本体,所述窗户本体包括至少两个玻璃层、间隔条、密封胶、发热层和电极,其中:
所述间隔条设置于相邻两个所述玻璃层之间,相邻两个所述玻璃层和所述间隔条围合形成中空层,所述中空层填充有惰性气体或为真空环境;
所述密封胶的一面包覆于所述玻璃层和所述间隔条的外部,另一面固定于所述窗框的内壁,所述密封胶用于将所述惰性气体密封于所述中空层中;
所述发热层设置于至少一个所述玻璃层上,所述发热层位于两个所述玻璃层之间,所述发热层采用氧化铟锡、氧化锌镓、掺氟的氧化锡或者掺铝的氧化锌制成,所述发热层为透明状态;
所述电极设置于所述发热层上,用于与外部电源连接,所述外部电源通过所述电极将电流输入到所述发热层,以使所述发热层产生热量。
在一种可能的设计中,所述发热层设置于靠近室内的一个所述玻璃层上,未设置有所述发热层的玻璃设置为low-E玻璃。
在一种可能的设计中,所述电极由导电浆料制成。
在一种可能的设计中,所述导电浆料通过丝网印刷或数码打印的方式喷涂到所述发热层上。
在一种可能的设计中,所述惰性气体为氩气、氦气或者氮气。
在一种可能的设计中,所述密封胶采用EVA、POE、PVB或SGP。
在一种可能的设计中,所述窗户本体还包括:
装饰层,设置于至少一个玻璃层上,且位于所述玻璃层未设置有所述发热层的一面。
在一种可能的设计中,还包括:
温度传感器,用于测量所述发热层的温度;
温控器,分别通过导线与所述温度传感器和所述电极电连接,所述温控器用于控制所述发热层的输电功率,以调节所述发热层的发热温度。
可见,通过在窗户本体的最靠近室内的玻璃层上增加发热层和电极,其中,发热层采用氧化铟锡、氧化锌镓、掺氟的氧化锡或者掺铝的氧化锌制成,发热层为透明状态,因此在通电状态下,该窗户可以产生热量,而且在产生热量的同时,也不会影响窗户的透光性,从而可以有效保证室内的供暖效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的可加热的透明窗户的主视图;
图2为本实用新型实施例提供的可加热的透明窗户的截面示意图。
附图标记:
1-窗框;
2-窗户本体;
21-玻璃层;
22-间隔条;
23-密封胶;
24-发热层;
25-电极;
26-中空层;
3-温度传感器;
4-温控器;
5-导线。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
具体实施方式
以下结合附图及实施例,对本实用新型进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,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,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。
本说明书的描述中,需要理解的是,本实用新型实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1和图2所示,本实用新型实施例提供了一种可加热的透明窗户,该可加热的透明窗户包括窗框1和由窗框1包裹固定的窗户本体2,窗户本体2包括至少两个玻璃层21、间隔条22、密封胶23、发热层24和电极25,其中:
间隔条22设置于相邻两个玻璃层21之间,相邻两个玻璃层21和间隔条22围合形成中空层26,中空层26填充有惰性气体或为真空环境;
密封胶23的一面包覆于玻璃层21和间隔条22的外部,另一面固定于窗框1的内壁,密封胶23用于将气体密封于中空层26的内部;
发热层24设置于最靠近室内的玻璃层21上,且发热层24位于中空层26内,发热层24采用氧化铟锡(ITO)、氧化锌镓(GZO)、掺氟的氧化锡(FTO)或者掺铝的氧化锌(AZO)制成,发热层24为透明状态;
电极25设置于发热层24上,用于与外部电源(即220V的市电)连接,外部电源通过电极25将电流输入到发热层24,以使发热层24产生热量。
在本实施例中,通过在窗户本体2的最靠近室内的玻璃层21上增加发热层24和电极25,其中,发热层24采用氧化铟锡、氧化锌镓、掺氟的氧化锡或者掺铝的氧化锌制成,发热层24为透明状态,因此在通电状态下,该窗户可以产生热量,而且在产生热量的同时,也不会影响窗户的透光性,从而可以有效保证室内的供暖效果。
也就是说,在保留原有窗户的基础上,在最靠近室内的玻璃层21上设置位于中空层26内的发热层24,且发热层24为透明状态,这样不仅可以不会影响窗户的透光性,也可以有效保证室内的供暖效果。
需要说明的是,室内的供暖并非依靠发热层24产生的热量,而是仍然主要依靠现有的供暖设备,例如地暖、空调等。也就是说,该可加热的透明窗户是为了保证室内的供暖效果,以避免现有的供暖设备所供的热量通过窗户向外消散;而且,通过设置该可加热的透明窗户,不仅可以有效保证室内的供暖效果,还可以增加室内的供暖效果,可参见下文具体实验数据。本实用新型实施例提供的可加热的透明窗户的加热功率可以根据发热层24的电阻来进行调节,所以当选用合适的发热层24的电阻值时,可加热的透明窗户是完全可以保证室内的取暖效果的。
发明人在对普通窗户和本实用新型实施例提供的可加热的透明窗户分别进行了实验,其中:在控制地暖温度的温控器的示数设置为25℃且房屋的窗户采用普通窗户(具有真空层的玻璃)时,测得室内温度稳定在22℃;在控制地暖温度的温控器的示数设置为25℃且房屋的窗户采用本实用新型实施例提供的可加热的透明窗户时,测得室内温度稳定在26℃。由此可见,通过设置该可加热的透明窗户,不仅可以有效保证室内的供暖效果,还可以增加室内的供暖效果。
在一些实施方式中,密封胶23可以选用EVA、POE、PVB或SGP,在此对密封胶23的具体类型不进行限定。
在一些实施方式中,间隔条22的作用是隔热保温,因为间隔条22都是用导热系数比较低的材料制作,因此可以隔绝室内的冷空气向室外流失。
在一些实施方式中,发热层24设置于靠近室内的一个玻璃层21上,未设置有发热层24的玻璃设置为low-E玻璃。
以图2为例,窗户本体2包括三个玻璃层21,发热层24设置于最左侧的一个玻璃层21(即最靠近室内的玻璃层21)上,右侧两个玻璃层21可以是采用透明low-E玻璃。Low-E玻璃又称低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有优异的隔热效果和良好的透光性。
本实用新型提供的可加热的透明窗户采用三玻璃两中空的方案,该方案的好处是隔热隔音性能好,因为中空层一般是充入惰性气体,导热系数极低,所以隔热性好。
在一些实施方式中,惰性气体为氩气、氦气或者氮气,在此对惰性气体的具体类型不进行限定。
其中,氩气的导热系数为0.01620W/(m〃K),是良好的隔热保温材料,所以加热窗户靠近室内面的玻璃加热热量向室外散失的量很小。如果中间层26为真空环境,那么导热系数相比惰性气体更低,具体为0.008W/(m〃K)。
在一些实施方式中,玻璃层21的厚度是2-15mm。
在发热层24采用氧化铟锡(ITO)、氧化锌镓(GZO)、掺氟的氧化锡(FTO)或者掺铝的氧化锌(AZO)制成时,可以采用物理气相沉积或者化学气相沉积技术的方法沉积到玻璃层21的表面。
优选地,发热层24采用氧化铟锡这种半导体材料制成,与其它导电材料相比,氧化铟锡具有更加良好的化学稳定性、热稳定性和图形加工特性。
在一些实施方式中,电极25由导电浆料制成,例如导电浆料可以是银浆,导电浆料通过丝网印刷或数码打印的方式喷涂到发热层24上。
通过采用导电浆料制成的电极25,可以解决采用普通电极(例如铜箔)与发热层的连接不可靠的问题,进而避免了二者可能产生虚接打火的情况;也能使电极和发热层的接触电阻减小,从而降低了打火的风险。
在一些实施方式中,窗户本体2还包括:装饰层(图中未示出);
装饰层设置于至少一个玻璃层21上,且位于玻璃层21未设置有发热层24的一面。
在本实施例中,通过设置装饰层,可以在玻璃层21上装饰出各种图案,从而保证使用者的观赏度。
可以理解的是,为起到装饰的作用,密封胶23也可以设置为彩色胶膜,或者在两个玻璃层21之间设置具有装饰效果的材料。
在一些实施方式中,装饰层采用UV打印或数码打印的方式形成在玻璃层21上。
在一些实施方式中,上述可加热的透明窗户还包括:
温度传感器3,用于测量发热层24的温度;
温控器4,分别通过导线5与温度传感器和电极25电连接,温控器4用于控制发热层24的输电功率,以调节发热层24的发热温度。
在本实施例中,温控器5可以控制可加热的透明窗户的加热启动、停止以及设定可加热的透明窗户的加热温度,从而保证了可加热的透明窗户的适用性。
综上,上述实施例在不改变现有窗户的前提下赋予了窗户具有加热功能。在既可以起到装饰作用,在冬季还可以起到取暖作用,从而实现了一物多用。而且,上述实施例提供的可加热的透明窗户的制备成本低,在原有窗户的基础上只需要增加很少的成本(即发热单元的成本)就可以解决冬季取暖的问题,同时由于上述可加热的透明窗户的结构简单,因此适宜大规模生产。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种可加热的透明窗户,其特征在于,包括窗框(1)和由所述窗框(1)包裹固定的窗户本体(2),所述窗户本体(2)包括至少两个玻璃层(21)、间隔条(22)、密封胶(23)、发热层(24)和电极(25),其中:
所述间隔条(22)设置于相邻两个所述玻璃层(21)之间,相邻两个所述玻璃层(21)和所述间隔条(22)围合形成中空层(26),所述中空层(26)填充有惰性气体或为真空环境;
所述密封胶(23)的一面包覆于所述玻璃层(21)和所述间隔条(22)的外部,另一面固定于所述窗框(1)的内壁,所述密封胶(23)用于将所述惰性气体密封于所述中空层(26)中;
所述发热层(24)设置于最靠近室内的玻璃层(21)上,且所述发热层(24)位于所述中空层(26)内,所述发热层(24)采用氧化铟锡、氧化锌镓、掺氟的氧化锡或者掺铝的氧化锌制成,所述发热层(24)为透明状态;
所述电极(25)设置于所述发热层(24)上,用于与外部电源连接,所述外部电源通过所述电极(25)将电流输入到所述发热层(24),以使所述发热层(24)产生热量。
2.根据权利要求1所述的可加热的透明窗户,其特征在于,所述发热层(24)设置于靠近室内的一个所述玻璃层(21)上,未设置有所述发热层(24)的玻璃设置为low-E玻璃。
3.根据权利要求1所述的可加热的透明窗户,其特征在于,所述电极(25)由导电浆料制成。
4.根据权利要求3所述的可加热的透明窗户,其特征在于,所述导电浆料通过丝网印刷或数码打印的方式喷涂到所述发热层(24)上。
5.根据权利要求1所述的可加热的透明窗户,其特征在于,所述惰性气体为氩气、氦气或者氮气。
6.根据权利要求1所述的可加热的透明窗户,其特征在于,所述密封胶采用EVA、POE、PVB或SGP。
7.根据权利要求1所述的可加热的透明窗户,其特征在于,所述窗户本体(2)还包括:
装饰层,设置于至少一个玻璃层(21)上,且位于所述玻璃层(21)未设置有所述发热层(24)的一面。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的可加热的透明窗户,其特征在于,还包括:
温度传感器(3),用于测量所述发热层(24)的温度;
温控器(4),分别通过导线(5)与所述温度传感器(3)和所述电极(25)电连接,所述温控器(4)用于控制所述发热层(24)的输电功率,以调节所述发热层(24)的发热温度。
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