CN108119021A - 一种零排放被动式玻璃及被动式门窗 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种零排放被动式玻璃及被动式门窗，涉及玻璃生产技术领域。该零排放被动式玻璃包括依次相连的第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层，第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层均相对设置且依次贴合；中空层包括框架本体，框架本体包括依次相连的多个连接板，每个连接板的两端分别与第二玻璃层和第三玻璃层相连。本发明还提供了一种被动式门窗，其应用上述零排放被动式玻璃，二者都具有很好地抗紫外线能力，同时保温隔热的效果很好，适合于广泛应用。

Description

一种零排放被动式玻璃及被动式门窗

技术领域

本发明涉及玻璃生产技术领域，具体而言，涉及一种零排放被动式玻璃及被动式门窗。

背景技术

“被动房”即“被动式超低能耗建筑”，自1991年在德国建成第一座被动房至今，20多年的实践已经充分证明了其高舒适性和超低能耗的特点。在此基础上，被动式建筑还通过有效地利用自然通风、自然采光等来实现舒适的温度。

被动式玻璃也应运而生，但是现有的被动式玻璃存在着光能利用率低、功能单一的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零排放被动式玻璃，旨在提升增强玻璃的多功能性，提升光能利用率。

本发明的另一目的在于提供一种被动式门窗，其能够营造更为适宜的温度环境，适合于广泛应用。

本发明是这样实现的：

一种零排放被动式玻璃，包括依次相连的第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层，第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层均相对设置且依次贴合；

中空层包括框架本体，框架本体包括依次相连的多个连接板，每个连接板的两端分别与第二玻璃层和第三玻璃层相连。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，零排放被动式玻璃还包括PVB胶片层和第四玻璃层，PVB胶片层位于第三玻璃层和第四玻璃层之间。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，框架本体上相对的两个连接板之间设置有固定板，固定板上开设有安装槽，安装槽中安装有太阳能电池机构。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，太阳能电池机构的侧壁上还安装有沿安装槽的槽体方向延伸的拉伸杆，固定板上开设有用于容置拉伸杆的第一拉伸孔，与固定板相连的一个连接板上设置有与第一拉伸孔相配合的第二拉伸孔，拉伸杆的一端与太阳能电池机构的侧壁相连，拉伸杆的另一端依次穿过第一拉伸孔和第二拉伸孔延伸至连接板的外侧。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，拉伸杆包括第一拉伸杆和第二拉伸杆，第一拉伸杆的一端与太阳能电池机构的侧壁相连，第二拉伸杆上设置有用于容置第一拉伸杆的拉伸腔，第一拉伸杆的另一端位于拉伸腔中。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二拉伸杆包括连接部和翻折部，拉伸腔位于连接部上，连接部与翻折部转动连接；

开设有第二拉伸孔的连接板上设置有与翻折部相配合的固定凹槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，框架本体上相对的两个连接板之间还设置有至少一个增强板，每个增强板上均设置有减重孔，每个减重孔均从增强板的一端延伸至相对的另一端。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一玻璃层、第二玻璃层和第三玻璃层均包括玻璃本体，玻璃本体对应太阳能电池机构处设置有空腔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，空腔上方和下方的玻璃本体内形成多个菱形腔，菱形腔内安装有消音片。

一种被动式门窗，应用上述零排放被动式玻璃。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的零排放被动式玻璃，其通过将第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层依次贴合得到被动式玻璃，其中凝胶层的设置使得整个玻璃材料的抗紫外线能力提高，能够显著降低紫外线对人体的伤害；其次，中空层的设置不仅起到材料减重的效果，还能够降低玻璃的导热能力，起到保温隔离的效果，增强了玻璃材料的多功能性能。本发明还提供了一种被动式门窗，其应用上述零排放被动式玻璃，具有抗紫外线且保温效果好的作用，适合于得到广泛应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明第一实施例提供的零排放被动式玻璃的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的零排放被动式玻璃的结构示意图；

图3是图2中中空层的结构示意图；

图4是图3中固定板的第一结构示意图；

图5是图3中固定板的第二结构示意图；

图6是图5中拉伸杆的结构示意图；

图7是图6中Ⅶ区的放大图；

图8是中空层的结构示意图；

图9是第一玻璃层的结构示意图。

图标：100a-零排放被动式玻璃；100b-零排放被动式玻璃；110-第一玻璃层；120-凝胶层；130-第二玻璃层；140-中空层；141-固定凹槽；142-框架本体；143-连接板；144-固定板；145-安装槽；146-太阳能电池机构；147-拉伸杆；1472-第一拉伸杆；1473-拉伸腔；1474-第二拉伸杆；1475-连接部；1476-翻折部；1470-凹槽；1477-第一凸块；1478-第二凸块；1479-转动轴；148-第一拉伸孔；149-第二拉伸孔；1401-增强板；1403-减重孔；101-玻璃本体；103-空腔；105-菱形腔；150-第三玻璃层；160-PVB胶片层；170-第四玻璃层。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

请结合图1和图3，本实施例提供了一种零排放被动式玻璃100a，包括依次相连的第一玻璃层110、凝胶层120、第二玻璃层130、中空层140和第三玻璃层150，第一玻璃层110、凝胶层120、第二玻璃层130、中空层140和第三玻璃层150均相对设置且依次贴合；中空层140包括框架本体142，框架本体142包括依次相连的多个连接板143，每个连接板143的两端分别与第二玻璃层130和第三玻璃层150相连。

需要说明的是，零排放被动式玻璃100a其通过将第一玻璃层110、凝胶层120、第二玻璃层130、中空层140和第三玻璃层150依次贴合得到被动式玻璃，其中凝胶层120的设置使得整个玻璃材料的抗紫外线能力提高，能够显著降低紫外线对人体的伤害；其次，中空层140的设置不仅起到材料减重的效果，还能够降低玻璃的导热能力，起到保温隔离的效果，增强了玻璃材料的多功能性能。

具体地，第一玻璃层110、第二玻璃层130和第三玻璃层150外形大致呈板状结构，凝胶层120为水凝胶材质的薄层结构，几个层的尺寸大致相同，通过玻璃胶等粘结剂相互粘结，形成表面平整的玻璃结构。第一玻璃层110、第二玻璃层130和第三玻璃层150可以为玻璃钢材质。

具体地，采用常规的水凝胶形成的凝胶层120为原料也能起到不错的防紫外线效果，但是发明人发现采用本发明提供的配方和制备方法得到的水凝胶的抗紫外线能力更强，更适用于作为被动式玻璃的原材料，其具体内容见说明书后续内容介绍。

具体地，本发明中所提及的零排放是指不产生任何有害物质，符合健康环保的生活理念。

第二实施例

本发明实施例所提供的零排放被动式玻璃100b，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。不同之处在于，本实施例中提供的零排放被动式玻璃100b的功能性更加多样，且光能利用率方面有显著提升。

请参照图2，零排放被动式玻璃100a还包括PVB胶片层160和第四玻璃层170，PVB胶片层160位于第三玻璃层150和第四玻璃层170之间。PVB胶片为半透明膜片，对无机玻璃有很好粘结力，具有透明、耐热、耐寒、机械强度高等特性，是制造夹层玻璃用的最佳粘合材料。因此，PVB胶片层160和第四玻璃层170的增加不仅能够增加整体玻璃材料的耐热耐寒性能，还能够增强玻璃的黏结强度，有利于提升其力学性能。

进一步地，请结合图3，框架本体142上相对的两个连接板143之间设置有固定板144，固定板144上开设有安装槽145，安装槽145中安装有太阳能电池机构146。在框架本体142内设置太阳能电池机构146能够更大程度地利用太阳能，将光能转化为电能进行利用。

具体地，太阳能电池机构146为现有的太阳能电池板和连接线路，使太阳能电池板利用光能产生电能，并通过连接线路与安装于玻璃上的用电器相连，进行供电。此部分供电的原理请参照现有的太阳能电池板的供电过程，不做过多赘述。

进一步地，请结合图4和图5，太阳能电池机构146的侧壁上还安装有沿安装槽145的槽体方向延伸的拉伸杆147，固定板144上开设有用于容置拉伸杆147的第一拉伸孔148，与固定板144相连的一个连接板143上设置有与第一拉伸孔148相配合的第二拉伸孔149，拉伸杆147的一端与太阳能电池机构146的侧壁相连，拉伸杆147的另一端依次穿过第一拉伸孔148和第二拉伸孔149延伸至连接板143的外侧。

具体地，拉伸杆147的一部分位于安装槽145中，另一端位于连接板143的外侧，通过拉动连接板143外侧的拉伸杆147可以使太阳能电池机构146在安装槽145中进行位置调整，以便适应光照强弱的变化，使太阳能电池机构146位于阳光较强的位置，充分利用光能。

具体地，安装槽145的尺寸大致与太阳能电池机构146的尺寸相适应，使太阳能电池机构146在安装槽145中不会产生晃动为宜。

进一步地，请结合图6-图8，拉伸杆147包括第一拉伸杆1472和第二拉伸杆1474，第一拉伸杆1472的一端与太阳能电池机构146的侧壁相连，第二拉伸杆1474上设置有用于容置第一拉伸杆1472的拉伸腔1473，第一拉伸杆1472的另一端位于拉伸腔1473中。

具体地，第一拉伸杆1472和第二拉伸杆1474的直径相差不大，拉伸腔1473与第一拉伸杆1472相配合，使第一拉伸杆1472能够在拉伸腔1473中滑动，且二者之间具有阻尼。当需要对太阳能电池机构146进行位置调整时，可以拉动拉伸杆147使第二拉伸杆1474靠近第一拉伸杆1472的一端位于连接板143的外侧，然后通过调整第一拉伸杆1472在第二拉伸杆1474中的长度使太阳能电池机构146大致能够处于预设位置后，将部分第二拉伸杆1474位于连接板143外侧。

进一步地，第二拉伸杆1474包括连接部1475和翻折部1476，拉伸腔1473位于连接部1475上，连接部1475与翻折部1476转动连接；开设有第二拉伸孔149的连接板143上设置有与翻折部1476相配合的固定凹槽141。

具体地，当完成太阳能电池机构146的位置调整且使部分第二拉伸杆1474位于连接板143外侧后，通过转动翻折部1476可以使翻折部1476收纳于固定凹槽141中，防止第二拉伸杆1474干扰人们通行或者造成其他干扰。

具体地，连接部1475设置第一凸块1477，翻折部1476设置第二凸块1478，并在第二凸块1478设置凹槽1470，第一凸块1477位于凹槽1470中，第一凸块1477和第二凸块1478通过转动轴1479转动连接。

请参照图8，在其他实施例中，框架本体142上相对的两个连接板143之间还设置有至少一个增强板1401，每个增强板1401上均设置有减重孔1403，每个减重孔1403均从增强板1401的一端延伸至相对的另一端。增强板1401的设置主要是为了增强其力学性能，减重孔1403的形状不限，可以增强力学性能的同时减轻整体的重量。

请参照图9，第一玻璃层110、第二玻璃层130和第三玻璃层150的大致结构相同，以第一玻璃层110为例，第一玻璃层110包括玻璃本体101，玻璃本体101对应太阳能电池机构146处设置有空腔103。空腔103可以增强太阳能电池机构146对光能的利用率，并同时起到减重的效果。

具体地，空腔103为位于玻璃本体101内部的腔体，而玻璃本体101的表面平整利于粘结。

进一步地，空腔103上方和下方的玻璃本体101内形成多个菱形腔105，菱形腔105内安装有消音片(图未示)。菱形腔105内安装消音片可以增强玻璃整体的隔音效果，增加玻璃材料的适用范围。

具体地，消音片的具体结构和工作原理与现有的消音部件大致相同，在此不做过多赘述。

下面对本发明中提供的凝胶层120的具体制备方法做具体介绍。

水凝胶的制备方法包括以下步骤：

按重量份数计，将10份丙二醇、20份聚乙二醇、2份偶氮类引发剂、40份甲基丙烯酸、5份对甲苯磺酸混合得到混合溶液，将混合溶液在-20左右的温度条件下冷却处理30min后，将混合溶液放入反应釜中在50-80℃的温度条件下搅拌1-3h，然后将反应后得到的胶体溶液涂布于基材上，形成胶体涂层。

以上参数为制备方法的优选实施例，在其他实施例中：丙二醇可以为8-12份，如8份、11份、12份；聚乙二醇可以为15-25份，如15份、18份、22份、25份；偶氮类引发剂可以为1-3份，如1份、2份或3份；甲基丙烯酸可以为35-45份，如35份、38份、42份、45份；对甲苯磺酸可以为2-7份，如2份、5份或7份。

发明人发现，将上述优选的实施例为制备方法将得到的胶体涂层与市购的水凝胶的防紫外线性能进行测试。测试方法：采用紫外线检测仪进行紫外线透过率测试，重复三次进行。测试结果表明，本发明实施例中制备的水凝胶的紫外线全波段透过率为0％、0％、0％，市购水凝胶的紫外线全波段透过率为：20％、18％和20％。可见本发明实施例提供的水凝胶的制备方法更适合于用于抗紫外玻璃的材料。

本发明实施例还提供了一种被动式门窗，应用上述零排放被动式玻璃。具有抗紫外线且保温效果好的作用，适合于得到广泛应用。

综上所述，本发明提供了一种零排放被动式玻璃，其通过将第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层依次贴合得到被动式玻璃，其中凝胶层的设置使得整个玻璃材料的抗紫外线能力提高，能够显著降低紫外线对人体的伤害；其次，中空层的设置不仅起到材料减重的效果，还能够降低玻璃的导热能力，起到保温隔离的效果，增强了玻璃材料的多功能性能。

本发明还提供了一种被动式门窗，其应用上述零排放被动式玻璃，具有抗紫外线且保温效果好的作用，适合于得到广泛应用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种零排放被动式玻璃，其特征在于，包括依次相连的第一玻璃层、凝胶层、第二玻璃层、中空层和第三玻璃层，所述第一玻璃层、所述凝胶层、所述第二玻璃层、所述中空层和所述第三玻璃层均相对设置且依次贴合；

所述中空层包括框架本体，所述框架本体包括依次相连的多个连接板，每个所述连接板的两端分别与所述第二玻璃层和所述第三玻璃层相连。

2.根据权利要求1所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述零排放被动式玻璃还包括PVB胶片层和第四玻璃层，所述PVB胶片层位于所述第三玻璃层和所述第四玻璃层之间。

3.根据权利要求1或2中所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述框架本体上相对的两个所述连接板之间设置有固定板，所述固定板上开设有安装槽，所述安装槽中安装有太阳能电池机构。

4.根据权利要求3所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述太阳能电池机构的侧壁上还安装有沿所述安装槽的槽体方向延伸的拉伸杆，所述固定板上开设有用于容置所述拉伸杆的第一拉伸孔，与所述固定板相连的一个所述连接板上设置有与所述第一拉伸孔相配合的第二拉伸孔，所述拉伸杆的一端与所述太阳能电池机构的侧壁相连，所述拉伸杆的另一端依次穿过所述第一拉伸孔和所述第二拉伸孔延伸至所述连接板的外侧。

5.根据权利要求4所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述拉伸杆包括第一拉伸杆和第二拉伸杆，所述第一拉伸杆的一端与所述太阳能电池机构的侧壁相连，所述第二拉伸杆上设置有用于容置所述第一拉伸杆的拉伸腔，所述第一拉伸杆的另一端位于所述拉伸腔中。

6.根据权利要求5所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述第二拉伸杆包括连接部和翻折部，所述拉伸腔位于所述连接部上，所述连接部与所述翻折部转动连接；

开设有第二拉伸孔的连接板上设置有与所述翻折部相配合的固定凹槽。

7.根据权利要求3所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述框架本体上相对的两个所述连接板之间还设置有至少一个增强板，每个所述增强板上均设置有减重孔，每个所述减重孔均从所述增强板的一端延伸至相对的另一端。

8.根据权利要求7所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述第一玻璃层、所述第二玻璃层和所述第三玻璃层均包括玻璃本体，所述玻璃本体对应所述太阳能电池机构处设置有空腔。

9.根据权利要求8所述的零排放被动式玻璃，其特征在于，所述空腔上方和下方的所述玻璃本体内形成多个菱形腔，所述菱形腔内安装有消音片。

10.一种被动式门窗，其特征在于，应用权利要求1-9中任一项所述的零排放被动式玻璃。