专利名称：用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及将太阳能转换成热能的用于玻璃幕墙或采光屋面的集热式中空玻璃。
背景技术：
目前国内太阳能热利用技术成熟。但普通太阳能热利用技术由于结构原因难以与建筑完美结合，尤其是外墙采用玻璃幕墙的高层建筑，太阳能热难以得到应用。太阳能热利用最为广泛的普通太阳能热水器也由于厚度与自重过大，与幕墙主骨架难以连接；且由于结构原因，即使在玻璃幕墙上得到应用，也对建筑立面产生严重破坏，故在高层建筑中太阳能热水系统极少得到应用。而要保证高层建筑热水系统的正常使用，需要消耗大量的能源。随着国家对建筑节能的进一步提高要求，能耗问题已成为影响玻璃幕墙发展的因素之一。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种可直接供各种玻璃幕墙或采光屋面使用并能将太阳能转换成热能，从而提供热水的集热式中空玻璃。
为实现上述目的，通过如下技术方案实现用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，中空玻璃包括有内外两片钢化玻璃和位于两片钢化玻璃间的铝框，其特征在于在铝框和钢化玻璃之间通过丁基胶和硅硐结构胶连接成的中空层内设有集热装置、循环水管、隔热层。
所述的中空层可为真空中空层，并设置有内撑。
所述的集热装置为带翅片的重力热管，热管冷凝端位于中空层的循环水管中。
所述的集热装置为带翅片的蛇形管并处于中空层中直接作为循环水管使用。
当被使用于隐框玻璃幕墙或隐框采光屋面时，所述的内外两片钢化玻璃尺寸为外片玻璃大、内片玻璃小。
当被使用于半隐框和明框的玻璃幕墙或采光屋面时，所述的内外两片钢化玻璃可为等尺寸。
采用上述结构的用于玻璃幕墙或采光屋面的集热式中空玻璃，将能使太阳能转换成热能的集热装置设置于中空玻璃中，并可以采用真空结构，增强集热效果，降低腔体内空气层的对流与传导带来的热量损失，并可直接在各种普通玻璃幕墙与采光屋面上使用，具有对原结构无影响，施工简便等特点。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的A-A方向剖视图；图3为图1的B-B方向剖视图；图4为本实用新型的另一实施方式的结构示意图；图5为图4的C-C方向剖视图；图6为图4的D-D方向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明本用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃根据中空层集热方式的不同分为微型热管集热式中空玻璃与普通蛇管集热式中空玻璃。
图1-3为微型热管集热式中空玻璃的结构图及剖面图。图中1为硅硐结构胶，2为铝框，3为隔热层，4为微型重力式热管，5为内撑，6为高分子改性橡胶密封块，7为分子筛，8为丁基胶，9为硅硐结构胶，10为内片钢化玻璃，11为外片钢化玻璃，12为循环水管。
图4-6为蛇管集热式中空玻璃的结构图及剖面图。图中1为硅硐结构胶，2为铝框，3为隔热层，5为内撑，6为高分子改性橡胶密封块，7为分子筛，8为丁基胶，9为硅硐结构胶，10为内片钢化玻璃，11为外片钢化玻璃，12为循环水管。
如图1、2、3所示，微型热管集热式中空玻璃由外片钢化玻璃11、带翅片的微型热管4、循环水管12、铝框2、隔热材料3、高分子改性橡胶密封块6及内片钢化玻璃10组成；内外钢化玻璃10、11和位于两片钢化玻璃间的铝框2通过丁基胶8和硅硐结构胶1连接成中空层，中空层内设置有集热装置、循环水管12、隔热层3。上述的中空层可为真空中空层，当其为真空中空层时，在中空层内加内撑5。上述的集热装置为带翅片的重力热管4，热管冷凝端位于循环水管12中，循环水管12伸出中空层外，其与中空层的密封通过高分子改性橡胶密封块6实现。在一个集热式中空玻璃板块中，可根据板块大小与其它要求确定热管数量。集热式中空玻璃当被使用于隐框玻璃幕墙或隐框采光屋面时，所述的内外两片钢化玻璃尺寸为外片玻璃11大、内片玻璃10小；当被使用于半隐框和明框的玻璃幕墙或采光屋面时，所述的内外两片钢化玻璃10、11可为等尺寸。
微型热管集热式中空玻璃同时应用了热管技术与中空玻璃技术。其主要集热与传热元件为带翅片的重力式热管4。重力式热管4具有启动快、热传递速度快、热损耗低，且集热元件中无水，即使个别热管受损，也不会影响到整个单元的正常工作。
热管4的工作原理是利用介质的相变来传递热量。当热管4内的介质接受到由翅片与热管本身传递来的热量后，由液相转变为气相并上升，在顶端通过翼片将热量传递到铜管内的水后，又由气相转变为液相，依靠自身重力作用下降到热管底端，也即完成一个热能传递过程，并依此循环将吸收的太阳能热转换成热能并传递到循环水管中的水。
如图4、5、6所示为，普通蛇管集热式中空玻璃由外片钢化玻璃11、带翅片的蛇形铜管12、铝框2、隔热材料3、高分子改性橡胶密封块6及内片玻璃10组成；内外钢化玻璃10、11和位于两片钢化玻璃间的铝框2通过丁基胶8和硅硐结构胶1连接成中空层，中空层内设置有集热装置与循环水管12、隔热层3。上述的中空层可为真空中空层，当其为真空中空层时，在中空层内加内撑5。上述的集热装置可为带翅片的蛇形管12并处于腔体内直接作为循环水管使用，循环水管伸出中空层外，其与中空层的密封通过高分子改性橡胶密封块6实现。中空玻璃当被使用于隐框玻璃幕墙或隐框采光屋面结构时，所述的内外两片钢化玻璃尺寸为外片玻璃11大、内片玻璃10小；当被使用于半隐框和明框的玻璃幕墙或采光屋面时，所述的内外两片钢化玻璃10、11可为等尺寸。
普通蛇管集热式中空玻璃的主要集热与传热元件为同时作为循环水管使用的带翅片的铜管12，铜管12与翅片外面涂以易吸收太阳能的涂料。当铜管12内的水接受到翅片与铜管12本身传来的的热量后比重降低，在管子内上升并在上升的过程中不断接受到铜管12传来的热量，比重不断下降，并形成上升动力，使水通过出水口到贮水箱并形成循环。
为求更好的集热效率，集热式中空玻璃可以采用真空结构，即将内外两片钢化玻璃和位于两片钢化玻璃间的铝框、丁基胶和硅硐结构胶组成的中空层抽成真空，增强集热效果，降低腔体内空气层的对流与传导带来的热量损失，即可以形成真空式中空玻璃，也称为真空玻璃。由于真空玻璃具有对太阳辐射的高通过性，采热效果好；当太阳辐射强度较低和晚间时，真空玻璃对红外辐射有极好的阻隔作用，因此热损失极少，即使处于寒冷地区循环管子内的水也由于真空玻璃的保护不会冻坏；且由于内外两片玻璃均采用了钢化玻璃，具有较高的强度，并与建筑立面平行，无需担心冰雹等外力作用(当用于采光屋面时，可通过计算确定)。故集热式中空玻璃具有极广泛的应用范围。
本实用新型的具体实施方式
如下将内片钢化玻璃10洗净干燥后，在玻璃与铝框(事先灌装装好分子筛7)粘结处涂以丁基胶8，将事先已拼装完成的铝条2固定在内片玻璃10上后，固定隔热片3(隔热片根据内撑尺寸在相应位置留空以备粘结内撑5与内片玻璃10)。将集热装置12(如为微型热管式，则热管4与循环水管12应事先焊接。高分子改性橡胶密封块6与循环水管12事先连接)固定位置后，在内片玻璃露出隔热片处用硅硐结构胶9涂好，把内撑5固定在结构胶上。将内撑上表面涂以硅硐结构胶9，四周铝框2涂好丁基胶8，将外片钢化玻璃11合好。搁置待硅硐结构胶9与丁基胶8固化后通过高分子改性橡胶密封块6将中空层内空气抽出后将橡胶块处的孔隙用胶进行密封后，在两片玻璃之间的四周空隙按照设计要求涂打硅硐结构胶1搁置待硅硐结构胶固化。至此即完成一块真空集热式中空玻璃的拼装，如为非真空集热式中空玻璃，以上实施方式中取消内撑5有关内容。
在以上拼装前，宜根据幕墙与采光屋面的结构形式采用不同的内外片玻璃尺寸。当玻璃幕墙与采光屋面为隐框结构时，宜采用外片玻璃11大内片玻璃10小的结构，整个集热式中空玻璃用硅硐结构胶粘结外片钢化玻璃与副框并通过副框与主骨架连接。当为明框或半隐框结构时，可用内外片同尺寸结构。整个集热式中空玻璃与副框连接的硅硐结构胶的宽度与厚度应通过计算确定。
在工程中，可根据建设单位要求，按需将各集热式中空玻璃按照要求在幕墙的横梁的腔体内(扣板内侧)进行连接，并将集热式中空玻璃最后的出水管和进水管通过预埋并带保温层的循环水管与设于室内的贮水箱进行连接，即可形成一个在高层建筑使用的太阳能热水系统，可以直接供应热水，也可作为其它热水系统的辅助加热系统。由于所有的连接均在横梁的腔体内，从室内看不到管子，故视觉效果与通常的玻璃幕墙相同。
权利要求1.用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，中空玻璃包括有内外两片钢化玻璃和位于两片钢化玻璃间的铝框，其特征在于在铝框和钢化玻璃之间通过丁基胶和硅硐结构胶连接成的中空层内设有集热装置、循环水管、隔热层。
2.根据权利要求1所述的用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，其特征在于所述的中空层可为真空中空层，并设置有内撑。
3.根据权利要求1所述的用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，其特征在于所述的集热装置为带翅片的重力热管，热管冷凝端位于中空层的循环水管中。
4.根据权利要求1所述的用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，其特征在于所述的集热装置为带翅片的蛇形管并处于中空层中直接作为循环水管使用。
5.根据权利要求1所述的用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，其特征在于当被使用于隐框玻璃幕墙或隐框采光层面时，所述的内外两片钢化玻璃尺寸为外片玻璃大、内片玻璃小。
6.根据权利要求1所述的集热式中空玻璃，其特征在于当被使用于半隐框和明框的玻璃幕墙或采光屋面时，所述的内外两片钢化玻璃可为等尺寸。
专利摘要本实用新型公开了一种用于玻璃幕墙和采光屋面的集热式中空玻璃，它包括有内外两片钢化玻璃、铝框、集热装置、循环水管及硅硐结构胶、隔热层。当中空层为真空结构时，可在中空层内设内撑。本实用新型提供的集热式中空玻璃可直接在各种玻璃幕墙与采光屋面上使用，具有对原结构无影响，施工方便、质量可靠、造价低廉、适应性广、后期维护简单、与建筑立面和谐统一等优点。
文档编号E04C2/52GK2811429SQ20052001353
公开日2006年8月30日 申请日期2005年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者赖其淡, 沈广文 申请人:赖其淡, 沈广文