專利名稱：用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能的用于玻璃幕墻或采光屋面的集熱式中空玻璃。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能熱利用技術(shù)成熟。但普通太陽(yáng)能熱利用技術(shù)由于結(jié)構(gòu)原因難以與建筑完美結(jié)合，尤其是外墻采用玻璃幕墻的高層建筑，太陽(yáng)能熱難以得到應(yīng)用。太陽(yáng)能熱利用最為廣泛的普通太陽(yáng)能熱水器也由于厚度與自重過大，與幕墻主骨架難以連接；且由于結(jié)構(gòu)原因，即使在玻璃幕墻上得到應(yīng)用，也對(duì)建筑立面產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，故在高層建筑中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)極少得到應(yīng)用。而要保證高層建筑熱水系統(tǒng)的正常使用，需要消耗大量的能源。隨著國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能的進(jìn)一步提高要求，能耗問題已成為影響玻璃幕墻發(fā)展的因素之一。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種可直接供各種玻璃幕墻或采光屋面使用并能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，從而提供熱水的集熱式中空玻璃。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，中空玻璃包括有內(nèi)外兩片鋼化玻璃和位于兩片鋼化玻璃間的鋁框，其特征在于在鋁框和鋼化玻璃之間通過丁基膠和硅硐結(jié)構(gòu)膠連接成的中空層內(nèi)設(shè)有集熱裝置、循環(huán)水管、隔熱層。
所述的中空層可為真空中空層，并設(shè)置有內(nèi)撐。
所述的集熱裝置為帶翅片的重力熱管，熱管冷凝端位于中空層的循環(huán)水管中。
所述的集熱裝置為帶翅片的蛇形管并處于中空層中直接作為循環(huán)水管使用。
當(dāng)被使用于隱框玻璃幕墻或隱框采光屋面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃尺寸為外片玻璃大、內(nèi)片玻璃小。
當(dāng)被使用于半隱框和明框的玻璃幕墻或采光屋面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃可為等尺寸。
采用上述結(jié)構(gòu)的用于玻璃幕墻或采光屋面的集熱式中空玻璃，將能使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能的集熱裝置設(shè)置于中空玻璃中，并可以采用真空結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)集熱效果，降低腔體內(nèi)空氣層的對(duì)流與傳導(dǎo)帶來的熱量損失，并可直接在各種普通玻璃幕墻與采光屋面上使用，具有對(duì)原結(jié)構(gòu)無(wú)影響，施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A方向剖視圖；圖3為圖1的B-B方向剖視圖；圖4為本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的C-C方向剖視圖；圖6為圖4的D-D方向剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明本用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃根據(jù)中空層集熱方式的不同分為微型熱管集熱式中空玻璃與普通蛇管集熱式中空玻璃。
圖1-3為微型熱管集熱式中空玻璃的結(jié)構(gòu)圖及剖面圖。圖中1為硅硐結(jié)構(gòu)膠，2為鋁框，3為隔熱層，4為微型重力式熱管，5為內(nèi)撐，6為高分子改性橡膠密封塊，7為分子篩，8為丁基膠，9為硅硐結(jié)構(gòu)膠，10為內(nèi)片鋼化玻璃，11為外片鋼化玻璃，12為循環(huán)水管。
圖4-6為蛇管集熱式中空玻璃的結(jié)構(gòu)圖及剖面圖。圖中1為硅硐結(jié)構(gòu)膠，2為鋁框，3為隔熱層，5為內(nèi)撐，6為高分子改性橡膠密封塊，7為分子篩，8為丁基膠，9為硅硐結(jié)構(gòu)膠，10為內(nèi)片鋼化玻璃，11為外片鋼化玻璃，12為循環(huán)水管。
如圖1、2、3所示，微型熱管集熱式中空玻璃由外片鋼化玻璃11、帶翅片的微型熱管4、循環(huán)水管12、鋁框2、隔熱材料3、高分子改性橡膠密封塊6及內(nèi)片鋼化玻璃10組成；內(nèi)外鋼化玻璃10、11和位于兩片鋼化玻璃間的鋁框2通過丁基膠8和硅硐結(jié)構(gòu)膠1連接成中空層，中空層內(nèi)設(shè)置有集熱裝置、循環(huán)水管12、隔熱層3。上述的中空層可為真空中空層，當(dāng)其為真空中空層時(shí)，在中空層內(nèi)加內(nèi)撐5。上述的集熱裝置為帶翅片的重力熱管4，熱管冷凝端位于循環(huán)水管12中，循環(huán)水管12伸出中空層外，其與中空層的密封通過高分子改性橡膠密封塊6實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)集熱式中空玻璃板塊中，可根據(jù)板塊大小與其它要求確定熱管數(shù)量。集熱式中空玻璃當(dāng)被使用于隱框玻璃幕墻或隱框采光屋面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃尺寸為外片玻璃11大、內(nèi)片玻璃10??；當(dāng)被使用于半隱框和明框的玻璃幕墻或采光屋面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃10、11可為等尺寸。
微型熱管集熱式中空玻璃同時(shí)應(yīng)用了熱管技術(shù)與中空玻璃技術(shù)。其主要集熱與傳熱元件為帶翅片的重力式熱管4。重力式熱管4具有啟動(dòng)快、熱傳遞速度快、熱損耗低，且集熱元件中無(wú)水，即使個(gè)別熱管受損，也不會(huì)影響到整個(gè)單元的正常工作。
熱管4的工作原理是利用介質(zhì)的相變來傳遞熱量。當(dāng)熱管4內(nèi)的介質(zhì)接受到由翅片與熱管本身傳遞來的熱量后，由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗖⑸仙?，在頂端通過翼片將熱量傳遞到銅管內(nèi)的水后，又由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，依靠自身重力作用下降到熱管底端，也即完成一個(gè)熱能傳遞過程，并依此循環(huán)將吸收的太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換成熱能并傳遞到循環(huán)水管中的水。
如圖4、5、6所示為，普通蛇管集熱式中空玻璃由外片鋼化玻璃11、帶翅片的蛇形銅管12、鋁框2、隔熱材料3、高分子改性橡膠密封塊6及內(nèi)片玻璃10組成；內(nèi)外鋼化玻璃10、11和位于兩片鋼化玻璃間的鋁框2通過丁基膠8和硅硐結(jié)構(gòu)膠1連接成中空層，中空層內(nèi)設(shè)置有集熱裝置與循環(huán)水管12、隔熱層3。上述的中空層可為真空中空層，當(dāng)其為真空中空層時(shí)，在中空層內(nèi)加內(nèi)撐5。上述的集熱裝置可為帶翅片的蛇形管12并處于腔體內(nèi)直接作為循環(huán)水管使用，循環(huán)水管伸出中空層外，其與中空層的密封通過高分子改性橡膠密封塊6實(shí)現(xiàn)。中空玻璃當(dāng)被使用于隱框玻璃幕墻或隱框采光屋面結(jié)構(gòu)時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃尺寸為外片玻璃11大、內(nèi)片玻璃10??；當(dāng)被使用于半隱框和明框的玻璃幕墻或采光屋面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃10、11可為等尺寸。
普通蛇管集熱式中空玻璃的主要集熱與傳熱元件為同時(shí)作為循環(huán)水管使用的帶翅片的銅管12，銅管12與翅片外面涂以易吸收太陽(yáng)能的涂料。當(dāng)銅管12內(nèi)的水接受到翅片與銅管12本身傳來的的熱量后比重降低，在管子內(nèi)上升并在上升的過程中不斷接受到銅管12傳來的熱量，比重不斷下降，并形成上升動(dòng)力，使水通過出水口到貯水箱并形成循環(huán)。
為求更好的集熱效率，集熱式中空玻璃可以采用真空結(jié)構(gòu)，即將內(nèi)外兩片鋼化玻璃和位于兩片鋼化玻璃間的鋁框、丁基膠和硅硐結(jié)構(gòu)膠組成的中空層抽成真空，增強(qiáng)集熱效果，降低腔體內(nèi)空氣層的對(duì)流與傳導(dǎo)帶來的熱量損失，即可以形成真空式中空玻璃，也稱為真空玻璃。由于真空玻璃具有對(duì)太陽(yáng)輻射的高通過性，采熱效果好；當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度較低和晚間時(shí)，真空玻璃對(duì)紅外輻射有極好的阻隔作用，因此熱損失極少，即使處于寒冷地區(qū)循環(huán)管子內(nèi)的水也由于真空玻璃的保護(hù)不會(huì)凍壞；且由于內(nèi)外兩片玻璃均采用了鋼化玻璃，具有較高的強(qiáng)度，并與建筑立面平行，無(wú)需擔(dān)心冰雹等外力作用(當(dāng)用于采光屋面時(shí)，可通過計(jì)算確定)。故集熱式中空玻璃具有極廣泛的應(yīng)用范圍。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如下將內(nèi)片鋼化玻璃10洗凈干燥后，在玻璃與鋁框(事先灌裝裝好分子篩7)粘結(jié)處涂以丁基膠8，將事先已拼裝完成的鋁條2固定在內(nèi)片玻璃10上后，固定隔熱片3(隔熱片根據(jù)內(nèi)撐尺寸在相應(yīng)位置留空以備粘結(jié)內(nèi)撐5與內(nèi)片玻璃10)。將集熱裝置12(如為微型熱管式，則熱管4與循環(huán)水管12應(yīng)事先焊接。高分子改性橡膠密封塊6與循環(huán)水管12事先連接)固定位置后，在內(nèi)片玻璃露出隔熱片處用硅硐結(jié)構(gòu)膠9涂好，把內(nèi)撐5固定在結(jié)構(gòu)膠上。將內(nèi)撐上表面涂以硅硐結(jié)構(gòu)膠9，四周鋁框2涂好丁基膠8，將外片鋼化玻璃11合好。擱置待硅硐結(jié)構(gòu)膠9與丁基膠8固化后通過高分子改性橡膠密封塊6將中空層內(nèi)空氣抽出后將橡膠塊處的孔隙用膠進(jìn)行密封后，在兩片玻璃之間的四周空隙按照設(shè)計(jì)要求涂打硅硐結(jié)構(gòu)膠1擱置待硅硐結(jié)構(gòu)膠固化。至此即完成一塊真空集熱式中空玻璃的拼裝，如為非真空集熱式中空玻璃，以上實(shí)施方式中取消內(nèi)撐5有關(guān)內(nèi)容。
在以上拼裝前，宜根據(jù)幕墻與采光屋面的結(jié)構(gòu)形式采用不同的內(nèi)外片玻璃尺寸。當(dāng)玻璃幕墻與采光屋面為隱框結(jié)構(gòu)時(shí)，宜采用外片玻璃11大內(nèi)片玻璃10小的結(jié)構(gòu)，整個(gè)集熱式中空玻璃用硅硐結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)外片鋼化玻璃與副框并通過副框與主骨架連接。當(dāng)為明框或半隱框結(jié)構(gòu)時(shí)，可用內(nèi)外片同尺寸結(jié)構(gòu)。整個(gè)集熱式中空玻璃與副框連接的硅硐結(jié)構(gòu)膠的寬度與厚度應(yīng)通過計(jì)算確定。
在工程中，可根據(jù)建設(shè)單位要求，按需將各集熱式中空玻璃按照要求在幕墻的橫梁的腔體內(nèi)(扣板內(nèi)側(cè))進(jìn)行連接，并將集熱式中空玻璃最后的出水管和進(jìn)水管通過預(yù)埋并帶保溫層的循環(huán)水管與設(shè)于室內(nèi)的貯水箱進(jìn)行連接，即可形成一個(gè)在高層建筑使用的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，可以直接供應(yīng)熱水，也可作為其它熱水系統(tǒng)的輔助加熱系統(tǒng)。由于所有的連接均在橫梁的腔體內(nèi)，從室內(nèi)看不到管子，故視覺效果與通常的玻璃幕墻相同。
權(quán)利要求1.用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，中空玻璃包括有內(nèi)外兩片鋼化玻璃和位于兩片鋼化玻璃間的鋁框，其特征在于在鋁框和鋼化玻璃之間通過丁基膠和硅硐結(jié)構(gòu)膠連接成的中空層內(nèi)設(shè)有集熱裝置、循環(huán)水管、隔熱層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，其特征在于所述的中空層可為真空中空層，并設(shè)置有內(nèi)撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，其特征在于所述的集熱裝置為帶翅片的重力熱管，熱管冷凝端位于中空層的循環(huán)水管中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，其特征在于所述的集熱裝置為帶翅片的蛇形管并處于中空層中直接作為循環(huán)水管使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，其特征在于當(dāng)被使用于隱框玻璃幕墻或隱框采光層面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃尺寸為外片玻璃大、內(nèi)片玻璃小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱式中空玻璃，其特征在于當(dāng)被使用于半隱框和明框的玻璃幕墻或采光屋面時(shí)，所述的內(nèi)外兩片鋼化玻璃可為等尺寸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于玻璃幕墻和采光屋面的集熱式中空玻璃，它包括有內(nèi)外兩片鋼化玻璃、鋁框、集熱裝置、循環(huán)水管及硅硐結(jié)構(gòu)膠、隔熱層。當(dāng)中空層為真空結(jié)構(gòu)時(shí)，可在中空層內(nèi)設(shè)內(nèi)撐。本實(shí)用新型提供的集熱式中空玻璃可直接在各種玻璃幕墻與采光屋面上使用，具有對(duì)原結(jié)構(gòu)無(wú)影響，施工方便、質(zhì)量可靠、造價(jià)低廉、適應(yīng)性廣、后期維護(hù)簡(jiǎn)單、與建筑立面和諧統(tǒng)一等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04C2/52GK2811429SQ20052001353
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者賴其淡, 沈廣文 申請(qǐng)人:賴其淡, 沈廣文