智能調(diào)光三中空玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于綠色節(jié)能建筑的外圍護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能調(diào)光三中空玻璃。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色建筑對(duì)外圍護(hù)用到的玻璃提出了更高的要求。不僅需要隔熱性能更好，U值更低的玻璃單元產(chǎn)品，同時(shí)更需要對(duì)太陽能的利用做到智能調(diào)控，即遮陽系數(shù)可隨外界環(huán)境的變化而改變，因此，遮陽系數(shù)的可調(diào)控就變得更加的迫切。
[0003]目前，中空玻璃已由原來單個(gè)內(nèi)腔的雙層玻璃單元，發(fā)展到兩個(gè)內(nèi)腔的三層玻璃單元。雙銀低輻射光學(xué)鍍膜、暖邊隔條、充惰性氣體的廣泛使用，使三層玻璃單元的隔熱性能達(dá)到了更高水平，U值可以降低到1.0w/m2.k以下。但遮陽系數(shù)還不能做到根據(jù)季節(jié)變化和使用環(huán)境的變化進(jìn)行調(diào)控。如夏季時(shí)需要屏蔽更多太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)，就需要較低的遮陽系數(shù)，隨著遮陽系數(shù)降低，可見光透射比也會(huì)隨著減小，影響室內(nèi)采光，增加照明的能耗；但冬季正好與夏季相反，希望更多的太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)，但較低的遮陽系數(shù)使太陽輻射大部分被屏蔽掉了。如此隔熱性能較好的三層玻璃單元雖然具有較低的U值，但無法取得可調(diào)控的遮陽系數(shù)，這成為當(dāng)今建筑外圍護(hù)所用的玻璃系統(tǒng)的難題。
[0004]熱致變色膜可以有效地解決太陽能利用的智能調(diào)控，如VO2+貴金屬層的復(fù)合光學(xué)膜，通過VO2的相變特性，在低溫時(shí)為半導(dǎo)體態(tài)保持透明，可以透過全光譜的太陽光，而在高溫時(shí)呈現(xiàn)金屬態(tài)，在太陽光譜的紅外區(qū)域形成高反射區(qū)，可以屏蔽絕大部分太陽輻射，同時(shí)配合金屬減反涂層降低玻璃外表面的反射比，而對(duì)可見光區(qū)域則是全部透過。熱致變色膜的這種特性，被用在玻璃上，使玻璃具有調(diào)節(jié)遮陽系數(shù)的特殊功能。熱致變色膜在玻璃上的應(yīng)用為兩種方式，一是直接用磁控測(cè)射或氣相沉積的方法直接涂在玻璃表面上，但工藝上還存在一定的技術(shù)困難，還沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)；二是納米印刷或共混擠出塑料薄膜，這種復(fù)合而成的塑料膜通過粘接劑粘貼在玻璃上，但由于粘接劑的特性，使其使用壽命和外觀質(zhì)量均受到了嚴(yán)重影響，同時(shí)，雖然在夏季高溫時(shí)能夠有效阻斷太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)，但在冬季低溫時(shí)，室內(nèi)的熱量也會(huì)通過輻射傳熱造成熱量損失。
[0005]將薄膜懸掛在兩片玻璃組成的內(nèi)腔中，目前，有兩種技術(shù)可供選擇，一是利用塑料薄膜的熱收縮特點(diǎn)進(jìn)行二次加熱處理的加工技術(shù)，二是通過彈性元件對(duì)塑料薄膜施加一定的預(yù)張力的加工技術(shù)。前者，由于工藝參數(shù)很難控制，薄膜懸掛后經(jīng)常會(huì)存在皺紋和應(yīng)力紋，很難保證薄膜的平整度，影響使用效果。后者，由于加工工藝過于復(fù)雜，如彈性元件的插裝、與膜的固定等工序都存在操作難度，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高，質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的是克服現(xiàn)有熱致變色膜應(yīng)用以及在玻璃內(nèi)腔懸掛薄膜的工藝存在的上述不足，提供一種智能調(diào)光三中空玻璃以及通過繃膜卡懸掛薄膜的制作方法。
[0007]本實(shí)用新型將熱致變色膜懸掛在兩片玻璃組成的中空內(nèi)腔里，為了使熱致變色膜的使用環(huán)境更加穩(wěn)定，在中空內(nèi)腔里再懸掛一張可以阻斷紫外線透射的透明薄膜，懸掛的兩張膜和內(nèi)外兩片玻璃形成了三個(gè)中空內(nèi)腔，并充入惰性氣體，增加傳導(dǎo)熱阻的同時(shí)降低對(duì)流產(chǎn)生的熱損失，既有效利用熱致變色膜的調(diào)光作用，又起到良好的隔熱作用。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案
[0009]智能調(diào)光三中空玻璃，包括外片玻璃、繃膜框、復(fù)合干燥隔條框和內(nèi)片玻璃，所述的繃膜框和復(fù)合干燥隔條框外側(cè)四周由密封帶、熱熔丁基膠和結(jié)構(gòu)密封膠進(jìn)行雙道密封，所述的繃膜框包括外側(cè)繃膜框和內(nèi)側(cè)繃膜框，外側(cè)繃膜框和內(nèi)側(cè)繃膜框結(jié)構(gòu)相同且相對(duì)中間的復(fù)合干燥隔條框?qū)ΨQ布置，統(tǒng)稱繃膜框；外側(cè)繃膜框上固定有熱致變色膜，內(nèi)側(cè)繃膜框上固定有紫外阻斷膜，通過外側(cè)繃膜框固定的熱致變色膜與外片玻璃組成調(diào)光中空單元，通過內(nèi)側(cè)繃膜框固定的紫外阻斷膜與內(nèi)片玻璃組成隔熱中空單元，再將兩個(gè)中空單元通過中間的復(fù)合干燥隔條框組裝成具有保溫內(nèi)腔的智能調(diào)光三中空玻璃；所述繃膜框和/或復(fù)合干燥隔條框上設(shè)置有充氣孔對(duì)三個(gè)中空內(nèi)腔中分別充入惰性氣體。
[0010]所述的繃膜框?yàn)樗臈l直切的型材通過方盒連角器組成的矩形框，方盒連角器的角接處為注射成型的方盒形狀，相互正交的靠內(nèi)角的兩側(cè)帶有伸入繃膜框型材內(nèi)的插腳，方盒連角器上設(shè)有與中空玻璃內(nèi)腔連通的穿管式充氣孔；所述的復(fù)合干燥隔條框是由隔熱條以及隔熱條內(nèi)側(cè)固定的樹脂管構(gòu)成的邊框與充氣盒組角器插入對(duì)接組成的矩形框，充氣盒組角器上設(shè)有充氣孔，外側(cè)繃膜框、復(fù)合干燥隔條框與內(nèi)側(cè)繃膜框之間采用邊框?qū)吙蚝投私菍?duì)端角的方式相互對(duì)應(yīng)的連接固定在一起。
[0011]所述的繃膜框型材包括一個(gè)粘接面，粘接面的一端為相對(duì)粘接面傾斜的裝飾面，粘接面的另一端依次為內(nèi)卡板和外卡板，裝飾面與內(nèi)卡板之間形成內(nèi)卡槽，內(nèi)卡板和外卡板之間形成外卡槽，內(nèi)卡槽內(nèi)裝有張緊固定薄膜的、呈等間距排列的繃膜卡，繃膜卡頭部圓帽與熱致變色膜或紫外阻斷膜焊接固定并沿膜周圍四邊將膜拉緊，并固定在各自的繃膜框上；所述的繃膜框型材外卡槽的外卡板內(nèi)側(cè)以及內(nèi)卡板的外側(cè)分別設(shè)有固定牙槽。
[0012]所述的復(fù)合干燥隔條框的充氣盒組角器包括角接部，角接部為一個(gè)密閉方盒，角接部靠外角的兩個(gè)側(cè)面上分別設(shè)置有定位凸臺(tái)，角接部其余兩面各設(shè)有一個(gè)與復(fù)合干燥隔條框的樹脂管插接的插管，插管的外側(cè)面設(shè)有定位翅板；復(fù)合干燥隔條框夾裝在兩個(gè)繃膜框之間，三個(gè)矩形框通過端角和端角對(duì)應(yīng)定位、邊框與邊框?qū)?yīng)定位插接的方式連接為一體，即所述兩側(cè)繃膜框的方盒連角器外側(cè)的兩條鄰邊與所述充氣盒組角器的定位凸臺(tái)貼緊定位，充氣盒組角器上的定位翅板嵌入繃膜框型材兩端的外卡槽內(nèi)側(cè)的槽口內(nèi)，并與外側(cè)方盒連角器的插腳貼緊，復(fù)合干燥隔條框上隔熱條的兩側(cè)翅邊的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有與外卡板內(nèi)側(cè)以及內(nèi)卡板外側(cè)上的固定牙槽配合的定位卡，復(fù)合干燥隔條框的隔熱條的兩側(cè)翅邊分別插入兩個(gè)繃膜框型材的外卡槽內(nèi)卡緊固定；繃膜框型材兩端的外卡槽外側(cè)槽口與方盒連角器的插腳配合鎖緊，外卡槽內(nèi)側(cè)槽口用于和復(fù)合干燥隔條框充氣盒組角器上的定位翅板配合鎖緊。
[0013]所述的繃膜框型材外卡槽的外卡板與粘接面的外角連接處設(shè)置為方形凹陷并在內(nèi)片玻璃或外片玻璃之間形成密封槽。
[0014]所述的復(fù)合干燥隔條框的隔熱條與樹脂管復(fù)合組裝成復(fù)合干燥隔條框的邊框，樹脂管上具有微小氣孔，樹脂管內(nèi)腔中裝有分子篩干燥劑，并通過樹脂管上的微小氣孔對(duì)中空玻璃內(nèi)腔進(jìn)行干燥，樹脂管的兩端分別長出隔熱條一段并插入充氣盒組角器的插管內(nèi)。
[0015]所述的熱致變色膜或紫外阻斷膜通過繃膜卡固定在繃膜框上，所述的繃膜卡包括繃膜卡本體，本體上端為用作焊接的圓帽，靠近裝飾面一側(cè)的本體上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)臂，靠近內(nèi)卡板一側(cè)的本體上設(shè)有與內(nèi)卡板內(nèi)側(cè)上設(shè)置的固定牙槽配合的上卡牙和下卡牙，轉(zhuǎn)動(dòng)臂下方的本體上設(shè)有與裝飾面內(nèi)側(cè)上的定位凸緣配合的定位卡，轉(zhuǎn)動(dòng)臂末端與裝飾面內(nèi)側(cè)上的轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，所述裝飾面的末端構(gòu)成消紋凸緣，所述圓帽與膜焊接固定后，繃膜卡以轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽的圓心為軸心向下旋轉(zhuǎn)至定位卡被定位凸緣鎖緊的位置，圓帽上的固定膜的焊點(diǎn)發(fā)生向外側(cè)斜下方的位移，對(duì)膜形成拉伸。
[0016]所述的方盒連角器的充氣孔是沿角接處的對(duì)角線貫穿內(nèi)外角的兩端開孔的穿管形狀，充氣盒組角器的角接部密閉方盒上同樣設(shè)有與中空玻璃內(nèi)腔連通的充氣孔，該充氣孔位于內(nèi)外角兩端，中空玻璃內(nèi)腔中充入惰性氣體后用堵塞密閉，堵塞頭部與繃膜框裝飾面吻合齊平。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理
[0018]本實(shí)用新型主要是通過繃膜框內(nèi)裝有的繃膜卡來固定熱致變色膜和紫外阻斷膜?？嚹たㄊ峭ㄟ^塑料注射成型的固定張緊薄膜的部件，比較其它彈性元件的工作原理有著本質(zhì)不同。以彈簧為例，其主要是利用彈簧變形的彈性回復(fù)產(chǎn)生所需要的力實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的拉伸，薄膜受彈簧的這種拉力發(fā)生的應(yīng)變非常小，主要是通過彈簧的形變保持薄膜的平整。而繃膜卡則是通過固定薄膜的焊點(diǎn)位置改變而產(chǎn)生的位移，使薄膜發(fā)生形變產(chǎn)生預(yù)張力，繃膜卡與薄膜所受應(yīng)力及應(yīng)變范圍均控制在保持永久彈性的區(qū)間內(nèi)。與熱收縮懸掛薄膜的方法相比而言，可以稱為冷態(tài)拉伸薄膜，但相比來說，冷態(tài)拉伸更容易控制張緊的效果和質(zhì)量。
[0019]通過Win7.3軟件模擬發(fā)現(xiàn)，在四層玻璃以及兩片玻璃中間懸掛兩張膜的玻璃系統(tǒng)中，由外到內(nèi)依次為一層、二層、三層和四層，在夏季工況時(shí)，第二層表面溫度有如下特點(diǎn):當(dāng)?shù)贗層的外片玻璃為透明玻璃時(shí)，第2層位置上的無遮陽光學(xué)膜的玻璃或薄膜的表面溫度均在40°C以下，而當(dāng)?shù)诙泳哂姓陉柟鈱W(xué)膜時(shí)，其表面溫度達(dá)到50°C以上；當(dāng)?shù)贗層的外片玻璃為Low-e玻璃時(shí)，第2層位置上的無遮陽光學(xué)膜的玻璃或薄膜的表面溫度均在40°C -50°C之間，而當(dāng)?shù)?