本發(fā)明涉及建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗。
背景技術(shù):
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窗戶是建筑必不可少的組成部分,在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,窗戶是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能最薄弱的部位,作為建筑節(jié)能的突破口,窗戶在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要地位是不言而喻的。由于近年來人們對含相變材料玻璃(石蠟)優(yōu)良性能的重視,卻未能在此基礎(chǔ)上考慮冬季室外溫度較低時(shí),石蠟?zāi)坛晒腆w透明度降低而影響采光通透等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是提供一種含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗,彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足,在冬季室外溫度較低時(shí),提高太陽能利用、采光通透性好的含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:包括窗框、玻璃框架、玻璃夾層、啟動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng),玻璃框架包括第一玻璃、第二玻璃、第三玻璃、第一鋁條、第二鋁條、邊框、橡膠墊和密封膠;玻璃夾層包括石蠟、金屬骨架、熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)和金屬材質(zhì)固定點(diǎn);啟動(dòng)系統(tǒng)包括電源、智能開關(guān)和第一導(dǎo)線;控制系統(tǒng)包括熱電偶溫度傳感器、數(shù)據(jù)處理器、溫度調(diào)節(jié)控制器和第二導(dǎo)線,玻璃框架中的第二玻璃與第三玻璃構(gòu)成的含金屬骨架和石蠟的玻璃夾層位于室內(nèi),第一玻璃與第二玻璃構(gòu)成的真空夾層位于室外,第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃分別與邊框之間隔有橡膠墊,第二玻璃和第三玻璃之間用第一鋁條做支撐定型,第一玻璃和第二玻璃之間用第二鋁條作支撐定型,第二鋁條表面有微小孔隙,第二鋁條內(nèi)置有干燥劑,第一鋁條和第二鋁條與玻璃的接觸面上均打有密封膠,第二玻璃與第三玻璃之間充滿石蠟,第一玻璃與第二玻璃之間則抽成真空狀態(tài),第三玻璃四個(gè)邊的中點(diǎn)均勻布置金屬材質(zhì)固定點(diǎn),每個(gè)金屬材質(zhì)固定點(diǎn)上均鑲嵌一個(gè)金屬骨架的邊,金屬骨架的上下兩邊與外接智能開關(guān)的電源通過第一導(dǎo)線相連形成閉合電路,第一導(dǎo)線的一端與金屬骨架的上端中點(diǎn)焊接,第一導(dǎo)線的另一端與金屬骨架的下端中點(diǎn)焊接,下端的導(dǎo)線沿著第一鋁條的邊緣順時(shí)針導(dǎo)出,下端導(dǎo)線與上端導(dǎo)線在距玻璃窗左邊或右邊的1/4處引出;熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)布置在第二玻璃與第三玻璃所構(gòu)成的含金屬骨架和石蠟的玻璃夾層內(nèi),熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)個(gè)數(shù)為兩個(gè),一個(gè)測點(diǎn)置于距玻璃窗上邊框的1/4中點(diǎn)處,另一測點(diǎn)置于距玻璃窗下邊框的1/4中點(diǎn)處,兩根第二導(dǎo)線引出的方式與第一導(dǎo)線引出的方式相同,引出的兩根第一導(dǎo)線和兩根第二導(dǎo)線在內(nèi)側(cè)夾層的出口做密封處理,兩根第二導(dǎo)線均與控制系統(tǒng)中的熱電偶溫度傳感器、數(shù)據(jù)處理器和溫度調(diào)節(jié)控制器連接。
所述的高溫恒溫箱箱體材料為不銹鋼,電爐絲材料為鎳鉻合金,左窗口和右窗口材料為硒化鋅。
所述的第一玻璃是厚度為6mm的Low-e玻璃,第二玻璃與第三玻璃均是厚度為4mm的普通玻璃。
所述的窗框由高熱阻材料擠壓成型。
所述的玻璃夾層內(nèi)填充石蠟,并在第一玻璃的四個(gè)邊的中點(diǎn)由金屬材質(zhì)固定點(diǎn)固定目數(shù)為68的菱形金屬網(wǎng)格。
所述的金屬骨架的左右兩邊做電絕緣處理,金屬骨架的上下兩邊不做任何處理。
本發(fā)明的有益效果是:
1)通過在相變材料層(石蠟)添加金屬網(wǎng)格作為骨架以此來強(qiáng)化石蠟的傳熱性能,提高石蠟的融化或凝固效果,進(jìn)而吸收或釋放潛熱維持室內(nèi)舒適溫度,達(dá)到建筑節(jié)能目的;
2)該含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗具有智能控制的優(yōu)點(diǎn),通過開啟或關(guān)閉開關(guān)對石蠟進(jìn)行加熱融化或斷電,實(shí)現(xiàn)玻璃窗的實(shí)時(shí)智能控制,達(dá)到節(jié)能的目的;
3)窗框的材質(zhì)選擇具有多樣性,可以采用鋁合金型材、復(fù)合型材、PVC型材、聚氨酯型材或其他材質(zhì)的型材,無論采用何種型材,對其保溫性能的影響均可忽略不加以考慮。
本含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗,適用范圍廣泛,可在夏熱冬冷地區(qū)廣泛推廣普及,既可滿足對普通單層玻璃窗采光通透的要求,又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)含相變材料玻璃窗的不足,而且與市場現(xiàn)有的玻璃窗相比,幾乎不增加額外的經(jīng)濟(jì)成本,極具未來市場發(fā)展前景。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明打開狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式:
參照各圖,一種含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗,包括窗框15、玻璃框架、玻璃夾層、啟動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng),玻璃框架包括第一玻璃3、第二玻璃5、第三玻璃9、第一鋁條11、第二鋁條12、邊框1、橡膠墊2和密封膠14;玻璃夾層包括石蠟7、金屬骨架8、熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6和金屬材質(zhì)固定點(diǎn)10;啟動(dòng)系統(tǒng)包括電源、智能開關(guān)和第一導(dǎo)線16;控制系統(tǒng)包括熱電偶溫度傳感器、數(shù)據(jù)處理器、溫度調(diào)節(jié)控制器和第二導(dǎo)線17,玻璃框架中的第二玻璃5與第三玻璃9構(gòu)成的含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層位于室內(nèi),第一玻璃3與第二玻璃5構(gòu)成的真空夾層4位于室外,第一玻璃3、第二玻璃5和第三玻璃9分別與邊框1之間隔有橡膠墊2,第二玻璃5和第三玻璃9之間用第一鋁條11做支撐定型,第一玻璃3和第二玻璃5之間用第二鋁條12作支撐定型,第二鋁條12表面有微小孔隙,第二鋁條12內(nèi)置有干燥劑13,第一鋁條11和第二鋁條12與玻璃的接觸面上均打有密封膠14,第二玻璃5與第三玻璃9之間充滿石蠟7,第一玻璃3與第二玻璃5之間則抽成真空狀態(tài),第三玻璃8四個(gè)邊的中點(diǎn)均勻布置金屬材質(zhì)固定點(diǎn)10,每個(gè)金屬材質(zhì)固定點(diǎn)10上均鑲嵌一個(gè)金屬骨架8的邊,金屬骨架8的上下兩邊與外接智能開關(guān)的電源通過第一導(dǎo)線16相連形成閉合電路,第一導(dǎo)線16的一端與金屬骨架8的上端中點(diǎn)焊接,第一導(dǎo)線16的另一端與金屬骨架8的下端中點(diǎn)焊接,下端的導(dǎo)線沿著第一鋁條11的邊緣順時(shí)針導(dǎo)出,下端導(dǎo)線與上端導(dǎo)線在距玻璃窗左邊或右邊的1/4處引出;熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6布置在第二玻璃5與第三玻璃9所構(gòu)成的含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層內(nèi),熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6個(gè)數(shù)為兩個(gè),一個(gè)測點(diǎn)置于距玻璃窗上邊框的1/4中點(diǎn)處,另一測點(diǎn)置于距玻璃窗下邊框的1/4中點(diǎn)處,兩根第二導(dǎo)線17引出的方式與第一導(dǎo)線16引出的方式相同,引出的兩根第一導(dǎo)線16和兩根第二導(dǎo)17線在內(nèi)側(cè)夾層的出口做密封處理,兩根第二導(dǎo)線17均與控制系統(tǒng)中的熱電偶溫度傳感器、數(shù)據(jù)處理器和溫度調(diào)節(jié)控制器連接。所述的第一玻璃是厚度為6mm的Low-e玻璃,第二玻璃與第三玻璃均是厚度為4mm的普通玻璃。所述的窗框15由高熱阻材料擠壓成型。所述的玻璃夾層內(nèi)填充石蠟7,并在第一玻璃3的四個(gè)邊的中點(diǎn)由金屬材質(zhì)固定點(diǎn)10固定目數(shù)為68的菱形金屬網(wǎng)格。所述的金屬骨架8的左右兩邊做電絕緣處理,金屬骨架8的上下兩邊不做任何處理。
窗框15由高熱阻材料擠壓成型,增加了窗的保溫性能;第二鋁條12表面有微小孔隙,且第二鋁條12內(nèi)置有干燥劑13,用于真空玻璃夾層氣體中水分和氣體的吸附,避免玻璃結(jié)霧,使真空玻璃即使在很低溫度下仍然保持光潔透明,提高玻璃窗的保溫隔音性能,充分延長玻璃窗的使用壽命;第一鋁條11、第二鋁條12與玻璃的接觸面上均打上密封膠14,同時(shí)應(yīng)保證粘結(jié)處密實(shí)均勻,外表平整,確保牢固。
本含有金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗在使用時(shí),含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層位于室內(nèi),真空夾層4位于室外,以上懸方式將玻璃窗固定在窗框15上,啟閉方式為向內(nèi)關(guān)閉或向外打開,當(dāng)含金屬骨架8和石蠟7的雙夾層玻璃節(jié)能窗與窗框15連接后,應(yīng)對含金屬骨架8和石蠟7的雙夾層玻璃節(jié)能窗進(jìn)行檢查和糾偏,然后應(yīng)將連接件與主體結(jié)構(gòu)(包括用膨脹螺栓錨固)的預(yù)埋件焊牢,含金屬骨架8和石蠟7的雙夾層玻璃節(jié)能窗與窗框15之間的間隙,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的規(guī)范進(jìn)行安裝,保持均勻一致,密封要好,達(dá)到良好的隔音密封效果。
夏季,陽光照射強(qiáng)烈的天氣下,太陽輻射中部分可見光將被相變材料層的石蠟7吸收并以潛熱的形式儲(chǔ)存起來,阻止了部分熱量直接進(jìn)入室內(nèi),減少了玻璃窗的太陽輻射的熱量,并在夜間將這部分熱量釋放到室外,從而降低了夏季空調(diào)系統(tǒng)的能耗。冬季,由于第三玻璃9即Low-e玻璃的低傳熱系數(shù)、高透過性能可以獲得更多的太陽輻射熱量,減少室內(nèi)熱量的散失,同時(shí)由于相變玻璃窗中的石蠟7呈固態(tài),會(huì)遮擋太陽輻射進(jìn)入室內(nèi),通過數(shù)據(jù)接收器對熱電偶傳感器測點(diǎn)6測得溫度通過數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集,然后將信號傳給熱電偶溫度傳感器,通過數(shù)據(jù)處理器將信號傳給與智能開關(guān)相連的電源,通過閉合智能開關(guān)接通電路通電,達(dá)到對石蠟7進(jìn)行加熱的目的,由于金屬骨架8的存在,強(qiáng)化了石蠟7的傳熱性能,使石蠟7快速受熱融化變成液體,提高石蠟7的透光性,進(jìn)而提高房間的采光通透性。
本含有金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗的核心是在相變材料石蠟7所在的玻璃夾層中放置一張目數(shù)為68的金屬網(wǎng)格,含金屬骨架8和石的玻璃夾層的間隔厚度為30mm,金屬骨架8距第三玻璃9的距離為5mm,真空夾層4的間隔厚度為30mm,由于金屬骨架8的存在,強(qiáng)化了石蠟7的傳熱性能,而且金屬網(wǎng)格的目數(shù)不是很多,所以也不會(huì)影響室內(nèi)的自然采光,含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層中布置的兩個(gè)熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6可對石蠟7的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的測定,溫度調(diào)節(jié)控制器默認(rèn)的溫度范圍是比石蠟7的相變溫度高2℃~5℃,當(dāng)熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6測得石蠟7溫度低于比相變溫度高2℃時(shí)的溫度時(shí),溫度控制與數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,首先熱電偶溫度傳感器會(huì)對熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6測得的石蠟7溫度進(jìn)行整合,然后通過數(shù)據(jù)處理器將信號傳給溫度調(diào)節(jié)控制器,溫度調(diào)節(jié)控制器對測得的溫度進(jìn)行判斷分析,將電信號傳給智能開關(guān),通過閉合智能開關(guān)接通電路通電,達(dá)到對石蠟7進(jìn)行加熱的目的,當(dāng)熱電偶傳感器測點(diǎn)6測得石蠟7溫度高于比相變溫度高5℃時(shí)的溫度時(shí),溫度控制與數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,首先熱電偶溫度傳感器會(huì)對熱電偶溫度傳感器測點(diǎn)6測得的石蠟7溫度進(jìn)行整合,然后通過數(shù)據(jù)處理器將信號傳給溫度調(diào)節(jié)控制器,溫度調(diào)節(jié)控制器對測得的溫度進(jìn)行判斷分析,將電信號傳給智能開關(guān),通過開啟智能開關(guān)斷開電路,不再對石蠟7進(jìn)行加熱。
綜上所述,本含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗,通過在相變材料層(石蠟)添加金屬網(wǎng)格作為骨架以此來強(qiáng)化石蠟的傳熱性能,提高石蠟的融化或凝固效果,進(jìn)而吸收或釋放潛熱維持室內(nèi)舒適溫度,達(dá)到建筑節(jié)能目的;該含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節(jié)能窗具有智能控制的優(yōu)點(diǎn),通過開啟或關(guān)閉開關(guān)對石蠟進(jìn)行加熱融化或斷電,實(shí)現(xiàn)玻璃窗的實(shí)時(shí)智能控制,達(dá)到節(jié)能的目的;窗框的材質(zhì)選擇具有多樣性,可以采用鋁合金型材、復(fù)合型材、PVC型材、聚氨酯型材或其他材質(zhì)的型材,無論采用何種型材,對其保溫性能的影響均可忽略不加以考慮。