CN208564335U - 一种具有气压平衡功能的节能窗系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于绿色节能建筑技术领域，具体涉及一种具有气压平衡功能的节能窗系统，包括气压平衡系统、四玻三腔中空玻璃和窗框，窗框是采用断桥式复合铝型材制成的，设有隔热断桥，隔热断桥是由面对面设置的内隔条和外隔条组成的，隔热断桥的宽度等于中空玻璃的厚度，隔热断桥的厚度等于中空中腔的厚度；在内隔条和外隔条之间设有由隔板隔成的隔热腔；气压平衡系统的外腔插头通过外呼吸管与缓冲管连通，内腔插头通过内呼吸管与缓冲管连通，缓冲管的一端与中腔插头连通，另一端与室内环境连通；外呼吸管、缓冲管和内呼吸管均安装在位于窗框竖框中的隔热腔内。本实用新型能够使窗框Uf变得更低，使中空玻璃的气压平衡更合理地集成在隔热窗系统内。
Description
技术领域
本实用新型属于绿色节能建筑技术领域，具体涉及一种具有气压平衡功能的节能窗系统。
背景技术
随着绿色节能建筑概念的推广，对节能窗的性能指标要求越来越高，尤其是要求保温隔热性能的U值要降低到更低的水平。
以市场主流的断桥铝节能窗为例，断桥铝隔热窗的Uw值主要决定于所装配的中空玻璃Ug、窗框Uf以及整体密封φ的好坏，而隔热窗的Uf值取决于隔热断桥的几何尺寸，尤其是隔热条的形状和宽度，对整个窗框的热工性能有着重要的影响。
如何将节能窗的整体Uw降低到0.8W/㎡.k以下，最有效的途径就是增加中空玻璃的层数和隔热内腔数量，通过Window软件模拟，以四层玻璃三个内腔的中空玻璃为例，其Ug可以达到0.56W/㎡.k，甚至更低。但随着玻璃层数的增多，必然会导致中空玻璃的质量增大和尺寸的放宽，这就要求窗框的复合型材必须具有更高的强度和热工性能。通过 Therm软件模拟，隔条宽度小于40mm的断桥铝窗框的Uf基本都大于1.6W/㎡.k，从而使整个隔热窗的Uw不能降低到0.8W/㎡.k以下。
如何将断桥铝的隔条宽度放宽是有效降低窗框Uf的有效手段，同时，将窗框复合型材的断面厚度降低到更窄的范围，以减少太阳能辐射等外部环境的热交换，也是必要的方法。由于限制于窗框复合型材的力学特性的要求，目前的隔热穿条断桥铝技术还不能完全达到上述要求。
另一方面，作为采光部分的中空玻璃，由于环境影响造成的玻璃内腔气压变化导致玻璃变形，不但严重影响了采光效果，同时，也限制了玻璃层数的增加。
如何在保证复合型材具有更稳定的热工和力学特性的前提下，将断桥铝复合型材的隔条宽度放至更宽以及断面厚度更窄，同时，使中空玻璃的气压平衡更合理地集成在隔热窗系统内，还缺乏足够的创新和应用。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种具有气压平衡功能的节能窗系统，该系统能够在保证复合型材具有更稳定的热工和力学特性的前提下，降低的窗框Uf值，同时，使中空玻璃的气压平衡更合理地集成在隔热窗系统内。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种具有气压平衡功能的节能窗系统，包括气压平衡系统、四玻三腔中空玻璃和窗框；所述四玻三腔中空玻璃设有采用铝隔条相隔、采用结构胶封装的两片中间玻璃、一片内玻璃和一片外玻璃，在相邻的两片中间玻璃之间形成有中空中腔，在相邻的中间玻璃和内玻璃之间形成有中空内腔，在相邻的中间玻璃和外玻璃之间形成有中空外腔；所述窗框是采用断桥式复合铝型材制成的，所述断桥式复合铝型材包括内侧铝型材和外侧铝型材，所述内侧铝型材和所述外侧铝型材通过隔热断桥连接，所述隔热断桥是由面对面设置的内隔条和外隔条组成的，所述隔热断桥的宽度等于中空玻璃的厚度，所述隔热断桥的厚度等于中空中腔的厚度；在所述内隔条和所述外隔条之间设有由隔板隔成的隔热腔，所述隔板垂直固定在所述内隔条和所述外隔条上；在所述窗框内形成有由隔热断桥围成的玻璃框，所述四玻三腔中空玻璃嵌装在所述玻璃框内；所述气压平衡系统包括与中空外腔连通的外腔插头、与中空中腔连接的中腔插头以及与中空内腔连通的内腔插头，所述外腔插头通过外呼吸管与缓冲管连通，所述内腔插头通过内呼吸管与缓冲管连通，所述缓冲管的一端与中腔插头连通，另一端与室内环境连通；所述外呼吸管、所述缓冲管和所述内呼吸管均安装在位于窗框竖框中的隔热腔内。
所述外呼吸管和所述内呼吸管结构相同，设有铜质内管和不锈钢外管，在所述铜质内管和所述不锈钢外管之间的环型空间内封装有相变温度为20～25℃的相变材料。
所述内隔条和所述外隔条分别位于所述内侧铝型材和所述外侧铝型材的两侧，所述内隔条和所述外隔条的断面均采用梳齿状结构，在所述梳齿状结构的两侧设有结构对称的连接结构，在两个连接结构之间设有所述隔板；每个所述连接结构包括由外向内依次设置的压舌板、插板和卡板，在所述压舌板和所述插板之间形成有舌槽；所述内侧铝型材和所述外侧铝型材设有结构相同的连桥结构，在所述连桥结构的端面上设有卡槽，在所述连桥结构的内外两侧都设有与所述连接结构适配的挡板、舌板和插槽；所述舌板伸入至舌槽内，所述压舌板在所述挡板的作用下压接在所述舌板上，所述插板插装在所述插槽内，在所述插槽的侧壁上设有沿其纵向布置的多个齿牙，所述齿牙咬合在所述插板的侧表面上，在所述卡板的头部外侧设有卡勾，所述卡勾扣卡在所述卡槽的侧壁上。
所述中间玻璃采用超薄钢化玻璃。
所述外腔插头、所述中腔插头和所述内腔插头均预埋在所述结构胶中，所述外腔插头位于所述四玻三腔中空玻璃的底部，所述内腔插头位于所述四玻三腔中空玻璃的顶部，所述中腔插头位于所述四玻三腔中空玻璃的底部。
所述缓冲管与所述中腔插头通过塑料管Ⅰ连接，所述塑料管Ⅰ与所述缓冲管通过毛细管Ⅰ连通，所述缓冲管与室内环境通过塑料管Ⅱ连接，所述塑料管Ⅱ与所述缓冲管通过毛细管Ⅱ连通，所述塑料管Ⅱ的自由端延伸至窗框内侧的扣条空腔内；所述毛细管Ⅰ位于所述四玻三腔中空玻璃的底部，所述毛细管Ⅱ位于所述四玻三腔中空玻璃的顶部，所述毛细管Ⅱ和所述毛细管Ⅰ插入所述缓冲管内腔的长度至少为300mm。
所述气压平衡系统有两套，分别设置在所述窗框的两个竖框中。
在位于所述窗框竖框中的隔热腔内侧设有沿其纵向延伸的两组凸棱，两组凸棱分别设置在所述内隔条和所述外隔条上，每组凸棱至少包含两条。
在所述内侧铝型材和所述外侧铝型材上均设有矩形内腔和圆形内腔，所述矩形内腔和所述圆形内腔平行设置且相邻处开口相通，所述窗框在角部采用螺钉加强连接，所述螺钉连接在圆形内腔中，所述矩形内腔的段面尺寸与组角器的插角刀尺寸适配。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
1)通过内外两侧铝型材与隔条的加强复合连接方式，使整个复合型材的力学特性得到加强的同时，将起阻断热传导作用的隔条宽度有效地放宽，复合型材的断面有效地变窄，进而使节能窗的窗框Uf值变得更低。
2)充分利用复合型材的隔条所形成的有效保温空腔，通过安装气压平衡系统，使中空玻璃内部的中间玻璃可以采用超薄钢化玻璃，以最大程度地减少玻璃的质量，同时，使整个节能窗系统更加稳定。
3)利用预埋在复合型材断桥空腔内的气压平衡与隔热窗框、四玻三腔中空玻璃集成为一个节能窗系统，使得节能窗具有更平整的采光立面，能够获得更好的隔热保温效果，为零碳排放建筑提供更佳的解决方案。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的纵向剖面图；
图3是图1的横向剖面图；
图4是本实用新型的气压平衡工作原理图；
图5是本实用新型的气压平衡系统示意图；
图6是本实用新型所采用的断桥式复合铝型材示意图；
图7是本实用新型所采用的断桥式复合铝型材中的隔热断桥断面图；
图8是本实用新型所采用的断桥式复合铝型材中的外侧铝型材断面图；
图9是本实用新型所采用的断桥式复合铝型材中的内侧铝型材断面图；
图10是图6的C部放大图；
图11是图6的D部放大图。
图中：1a、中空外腔；1b、中空中腔；1c、中空内腔；1.1、外玻璃；1.2、1.3、中间玻璃；1.4、内玻璃；1.5、铝隔条；1.6、干燥剂；1.7、结构胶；2、外侧铝型材；2.1、矩形内腔；2.2、圆形内腔；2.3、舌板；2.4、挡板；2.5、插槽；2.6、卡槽；3、内侧铝型材；3.1、矩形内腔；3.2、圆形内腔；3.3、舌板；3.4、挡板；3.5、插槽；3.6、卡槽；3.7、扣条；4a、内隔条；4b、外隔条；4.1、4.2、4.3、隔热腔；4.4、压舌板；4.5、插板；4.6、卡板；4.7、隔板；4.8、凸棱；5a、挡水胶条；5b、扣条胶条；5c、内侧内部胶条；6a、外呼吸管；6b、内呼吸管；7、缓冲管；8a、外腔插头；8b、中腔插头；8c、内腔插头； 9a、塑料管Ⅰ；9b、塑料管Ⅱ；10a、毛细管Ⅰ；10b、毛细管Ⅱ。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图11，一种具有气压平衡功能的节能窗系统，包括气压平衡系统、四玻三腔中空玻璃和窗框。
所述四玻三腔中空玻璃设有采用铝隔条1.5相隔、采用结构胶1.7封装的两片中间玻璃1.2和1.3、一片内玻璃1.1和一片外玻璃1.4，在铝隔条1.5内灌装有干燥剂1.6。在相邻的两片中间玻璃1.2和1.3之间形成有中空中腔1b，在相邻的中间玻璃1.3和内玻璃1.4 之间形成有中空内腔1c，在相邻的中间玻璃1.2和外玻璃1.1之间形成有中空外腔1a。为了降低窗扇的质量，在本实施例中，所述中间玻璃1.2和1.3采用超薄钢化玻璃。两片所述中间玻璃1.2和1.3将外玻璃1.1和内玻璃1.4之间的空间分隔成三个等厚的中空内腔，分别为中空外腔1a、中空中腔1b和中空内腔1c，装配Ug低于0.56W/㎡.k。
所述窗框是采用断桥式复合铝型材制成的，所述断桥式复合铝型材包括内侧铝型材3 和外侧铝型材2，所述内侧铝型材3和所述外侧铝型材2通过隔热断桥连接，所述隔热断桥是由面对面设置的内隔条4a和外隔条4b组成的，所述隔热断桥的宽度等于中空玻璃的厚度，所述隔热断桥的厚度等于中空中腔1b的厚度，即两片中间玻璃外沿之间的厚度。上述结构使隔热断桥的宽度较大，断面较窄。在所述内隔条4a和所述外隔条4b之间设有由隔板4.7隔成的隔热腔4.1、4.2和4.3，所述隔板4.7垂直固定在所述内隔条4a和所述外隔条4b上，在所述窗框内形成有由隔热断桥围成的玻璃框，所述四玻三腔中空玻璃嵌装在所述玻璃框内。
所述气压平衡系统包括与中空外腔1a连通的外腔插头8a、与中空中腔1b连通的中腔插头8b以及与中空内腔1c连通的内腔插头8c，所述外腔插头8a通过外呼吸管6a与缓冲管7连接，所述内腔插头1c通过内呼吸管6b与缓冲管7连接，所述缓冲管7的一端与中腔插头8b连通，另一端与室内环境连通，管内温度稳定，与室内环境进行气体交换。由于太阳光照射和环境变化引起的中空玻璃三个中空内腔的气体变化，由于气压平衡系统的存在，中空玻璃不会发生形变。三个中空空腔内的气体状态为：P1＝P2＝P3和 V1＝V2＝V3。只有温度的变化，而且三个中空内腔的变化总是表现为∣ΔT1∣>∣ΔT2 ∣>∣ΔT3∣。所述外呼吸管6a、所述缓冲管7和所述内呼吸管6b均安装在位于窗框竖框中的隔热腔内。
在本实施例中，所述外呼吸管6a和所述内呼吸管结构相同，设有铜质内管和不锈钢外管，在所述铜质内管和所述不锈钢外管之间的环型空间内封装有相变温度为20～25℃的相变材料，可以对中空外腔1a和中空内腔1c流进流出的气体进行储热和热量交换，能够降低气压平衡所引起的热量损失，提高节能窗的保温隔热效果。在本实施例中，所述气压平衡系统有两套，分别设置在所述窗框的左右两个竖框中。呼吸管6a和缓冲管7 可以与窗框一起预先加工和组装。
为了提高保温隔热效果，可以在窗框底部和顶部的断桥空腔内填充隔热材料，也可以充填相变材料，以增强整个系统的隔热保温性能。
在本实施例中，所述内隔条4a和所述外隔条4b分别位于所述内侧铝型材3和所述外侧铝型材2的两侧，所述内隔条4a和所述外隔条4b的断面均采用梳齿状结构，在所述梳齿状结构的两侧设有结构对称的连接结构，在两个所述连接结构之间设有所述隔板 4.7，隔板4.7将连接结构进行遮挡，起到了隔热的作用。每个所述连接结构包括由外向内依次设置的压舌板4.4、插板4.5和卡板4.6，在所述压舌板4.4和所述插板4.5之间形成有舌槽；所述内侧铝型材2和所述外侧铝型材3设有结构相同的连桥结构，在所述连桥结构的端面上设有卡槽2.6或3.6，在所述连桥结构的内外两侧都设有与所述连接结构适配的挡板2.4或3.4、舌板2.3或3.3和插槽2.5或3.5，所述舌板2.3或3.3伸入至对应的舌槽内，对应的所述压舌板4.4在所述挡板2.4或3.4的作用下压接在所述舌板2.3或 3.3上，可以防止内隔条4a和外隔条4b在法向上发生位移，起到抗拉的作用。所述插板 4.5插装在对应的所述插槽2.5或3.5内，在所述插槽2.5或3.5的侧壁上设有沿其纵向布置的多个齿牙，所述齿牙咬合在所述插板4.5的侧表面上，可以防止内隔条4a和外隔条 4b在剪切方向上移位，提高抗剪强度。在所述卡板4.6的头部外侧设有卡勾，所述卡勾扣卡在所述卡槽2.6或3.6的侧壁上，在起到抗拉作用的同时，还能起到抗扭的作用，与卡槽2.6或3.6相辅相成，使外侧铝型材2和内侧铝型材3与内隔条4a和外隔条4b的连接稳定可靠。采用上述结构的复合铝型材具有很高抗剪、抗拉和抗压强度，外侧铝型材2、内侧铝型材3与内隔条4a和外隔条4b是通过滚压复合设备加工而成的。
在本实施例中，所述外腔插头8a、所述中腔插头8b和所述内腔插头8c均预埋在所述结构胶1.7中，所述外腔插头8a位于所述四玻三腔中空玻璃的底部，所述内腔插头8c 位于所述四玻三腔中空玻璃的顶部，所述中腔插头8b位于所述四玻三腔中空玻璃的底部。上述结构便于气压平衡系统的布置。气压平衡系统更加具体的结构为：所述缓冲管7与所述中腔插头8b通过塑料管Ⅰ9a连接，所述塑料管Ⅰ9a与所述缓冲管7通过毛细管Ⅰ 10a连通，所述缓冲管7与室内环境通过塑料管Ⅱ9b连接，所述塑料管Ⅱ9b与所述缓冲管7通过毛细管Ⅱ10b连通，所述塑料管Ⅱ9b的自由端延伸至窗框内侧的扣条3.7的空腔内，相当于与室内环境连通，以进行气体交换；所述毛细管Ⅰ10a位于所述四玻三腔中空玻璃的底部，所述毛细管Ⅱ10b位于所述四玻三腔中空玻璃的顶部，所述毛细管Ⅱ10b和所述毛细管Ⅰ10a插入所述缓冲管7内腔的长度至少为300mm。
在本实施例中，为了增强所述外呼吸管6a、所述缓冲管7和所述内呼吸管6b的安装稳定性，在位于所述窗框竖框中的隔热腔内侧设有沿其纵向延伸的两组凸棱4.8，两组凸棱4.8分别设置在所述内隔条4a和所述外隔条4b上，每组凸棱4.8至少包含两条。
在本实施例中，在所述内侧铝型材3和所述外侧铝型材2上均设有矩形内腔2.1或3.1和圆形内腔2.2或3.2，所述矩形内腔2.1或3.1和所述圆形内腔2.1或3.1平行设置且相邻处开口相通，所述窗框在角部采用螺钉加强连接，所述螺钉连接在圆形内腔2.2或 3.2中，所述矩形内腔2.1或3.1的段面尺寸与组角器的插角刀尺寸适配，以便于采用组角器进行安装。
在将四玻三腔中空玻璃与预装有气压平衡系统的窗框进行组装时，还需要加装密封胶条以保证整个节能窗的气密性严密，在所述窗框与所述中空玻璃的外侧面之间设有外侧内部胶条和挡水胶条5a，在所述窗框与所述中空玻璃的内侧面之间设有内侧内部胶条5c和扣条胶条5b，采用内部胶条进行封装可以增强严密性，阻断热量和水分通过中空玻璃与复合型材装配的空隙发生交换，降低水汽渗透率。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，包括气压平衡系统、四玻三腔中空玻璃和窗框；
所述四玻三腔中空玻璃设有采用铝隔条相隔、采用结构胶封装的两片中间玻璃、一片内玻璃和一片外玻璃，在相邻的两片中间玻璃之间形成有中空中腔，在相邻的中间玻璃和内玻璃之间形成有中空内腔，在相邻的中间玻璃和外玻璃之间形成有中空外腔；
所述窗框是采用断桥式复合铝型材制成的，所述断桥式复合铝型材包括内侧铝型材和外侧铝型材，所述内侧铝型材和所述外侧铝型材通过隔热断桥连接，所述隔热断桥是由面对面设置的内隔条和外隔条组成的，所述隔热断桥的宽度等于中空玻璃的厚度，所述隔热断桥的厚度等于中空中腔的厚度；在所述内隔条和所述外隔条之间设有由隔板隔成的隔热腔，所述隔板垂直固定在所述内隔条和所述外隔条上；在所述窗框内形成有由隔热断桥围成的玻璃框，所述四玻三腔中空玻璃嵌装在所述玻璃框内；
所述气压平衡系统包括与中空外腔连通的外腔插头、与中空中腔连接的中腔插头以及与中空内腔连通的内腔插头，所述外腔插头通过外呼吸管与缓冲管连通，所述内腔插头通过内呼吸管与缓冲管连通，所述缓冲管的一端与中腔插头连通，另一端与室内环境连通；所述外呼吸管、所述缓冲管和所述内呼吸管均安装在位于窗框竖框中的隔热腔内。
2.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，所述外呼吸管和所述内呼吸管结构相同，设有铜质内管和不锈钢外管，在所述铜质内管和所述不锈钢外管之间的环型空间内封装有相变温度为20～25℃的相变材料。
3.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，所述内隔条和所述外隔条分别位于所述内侧铝型材和所述外侧铝型材的两侧，所述内隔条和所述外隔条的断面均采用梳齿状结构，在所述梳齿状结构的两侧设有结构对称的连接结构，在两个连接结构之间设有所述隔板；
每个所述连接结构包括由外向内依次设置的压舌板、插板和卡板，在所述压舌板和所述插板之间形成有舌槽；
所述内侧铝型材和所述外侧铝型材设有结构相同的连桥结构，在所述连桥结构的端面上设有卡槽，在所述连桥结构的内外两侧都设有与所述连接结构适配的挡板、舌板和插槽；
所述舌板伸入至舌槽内，所述压舌板在所述挡板的作用下压接在所述舌板上，所述插板插装在所述插槽内，在所述插槽的侧壁上设有沿其纵向布置的多个齿牙，所述齿牙咬合在所述插板的侧表面上，在所述卡板的头部外侧设有卡勾，所述卡勾扣卡在所述卡槽的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，所述中间玻璃采用超薄钢化玻璃。
5.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，所述外腔插头、所述中腔插头和所述内腔插头均预埋在所述结构胶中，所述外腔插头位于所述四玻三腔中空玻璃的底部，所述内腔插头位于所述四玻三腔中空玻璃的顶部，所述中腔插头位于所述四玻三腔中空玻璃的底部。
6.根据权利要求5所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，所述缓冲管与所述中腔插头通过塑料管Ⅰ连接，所述塑料管Ⅰ与所述缓冲管通过毛细管Ⅰ连通，所述缓冲管与室内环境通过塑料管Ⅱ连接，所述塑料管Ⅱ与所述缓冲管通过毛细管Ⅱ连通，所述塑料管Ⅱ的自由端延伸至窗框内侧的扣条空腔内；所述毛细管Ⅰ位于所述四玻三腔中空玻璃的底部，所述毛细管Ⅱ位于所述四玻三腔中空玻璃的顶部，所述毛细管Ⅱ和所述毛细管Ⅰ插入所述缓冲管内腔的长度至少为300mm。
7.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，所述气压平衡系统有两套，分别设置在所述窗框的两个竖框中。
8.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，在位于所述窗框竖框中的隔热腔内侧设有沿其纵向延伸的两组凸棱，两组凸棱分别设置在所述内隔条和所述外隔条上，每组凸棱至少包含两条。
9.根据权利要求1所述的具有气压平衡功能的节能窗系统，其特征在于，在所述内侧铝型材和所述外侧铝型材上均设有矩形内腔和圆形内腔，所述矩形内腔和所述圆形内腔平行设置且相邻处开口相通，所述窗框在角部采用螺钉加强连接，所述螺钉连接在圆形内腔中，所述矩形内腔的段面尺寸与组角器的插角刀尺寸适配。
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| CN119117475B (zh) * | 2024-11-15 | 2025-02-07 | 赋腾河北节能科技有限责任公司 | 一种能够自动平衡内外压力的中空玻璃 |
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