一种采用气凝胶的可翻转三层窗户

1.本实用新型涉及建筑领域，特别涉及一种采用气凝胶，操作方便且能够集采光、遮阳、保温和隔热于一体的窗户形式。


背景技术：

2.随着时代的发展，窗户的种类也越来越多，不仅要求最基本的通风采光问题，还需要达到能够隔热保温并且与建筑相融合的要求，比如现在所采用的玻璃幕墙、电动窗户、百叶窗等，各种窗户的功能也各不相同，为了能够达到采光、遮阳和夏季隔热(冬季保温)共同作用的效果，有必要尝试一种新的简单的窗户形式。
3.中国发明专利申请公开说明书cn 111270954 a中公开的一种无窗帘的沙漏窗户提供了一种不需要窗帘也能做到遮光的沙漏窗户，这种无窗帘的沙漏窗户结构简单、操作方便，成本低廉，它主要是在没有窗帘的情况下能使储沙室中的遮光沙填充到双层玻璃中间的空间中，起到遮光作用；需要采光时，通过翻转窗户，夹层中的遮光沙回到储沙室，窗户重新具备采光功能。但是这种沙漏窗户十分笨重、影响美观，且沙子的导热系数较大，隔热保温性能有待提高。因此，在此窗户的结构基础上，我们从遮阳和隔热保温的方面进行考虑，结合气凝胶的低密度、低导热系数的特点，提出一种三层玻璃窗，将中空玻璃与填充气凝胶玻璃相结合，并在中间玻璃一侧贴low-e膜，实现采光、遮阳和夏季隔热(冬季保温)相结合的功能要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提出了一种采用气凝胶并集遮阳、采光、隔热与保温于一体的窗户。在可翻转窗和沙漏窗户的基础上，将气凝胶和中空玻璃相结合，使窗户达到理想的使用效果。而且操作方便。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种采用气凝胶的可翻转三层窗户，如图1，其主要部件包括：窗户框架(100)，玻璃框架(200)，三层玻璃(700)，储存室(300)，旋转轴(400)和气凝胶。所述的储存室(300) 用于存放气凝胶；所述的窗户框架(100)固定在建筑物墙上；所述的玻璃框架(200)与窗户框架(100)通过左右两个旋转轴(400)连接，玻璃框架(200)通过旋转轴(400)在窗户框架(100)中自由旋转；所述的三层玻璃(700)固定于玻璃框架(200)中间，由外侧玻璃(701)、中间玻璃(702)、内侧玻璃(703)组成，三层玻璃之间形成两个空腔，其中一层为气凝胶腔(600)，另一层为中空腔(500)，气凝胶腔(600)和中空腔(500)四周侧边均采用密封胶密封连接；如图3，所述的low-e膜(704)位于三层玻璃(700)的中间玻璃(702) 靠中空腔(500)一侧。
7.本实用新型是一种采用气凝胶的可翻转三层窗户，本方法提供了一种不需要窗帘就可以实现遮阳保温隔热透光的气凝胶窗户。如图2，本发明具有两种模式，夏季模式：当储存室 (300)旋转到窗户上部时，此时气凝胶腔(600)在外侧，中空腔(500)在内侧，利用储存
室(300)中的气凝胶填充到三层玻璃(700)中间的气凝胶腔(600)中间的空间中，此时 low-e膜(704)随着储存室(300)旋转到窗户上部而朝向室外，气凝胶腔(600)与朝外的 low-e膜(704)同时起到隔热、保温和遮阳的作用；冬季模式，通过翻转窗户，储存室(300) 旋转到窗户下部时，此时气凝胶腔(600)在内侧，中空腔(500)在外侧，气凝胶从气凝胶腔(600)中间的空间中通过储存室(300)进出口流进储存室，提高了窗户的透光得热性，且low-e膜(704)随着储存室(300)旋转到窗户下部而朝向室内，与外侧的中空腔(500) 共同起到强化室内保温效果；
8.所述的储存室(300)设置在玻璃框架(200)的气凝胶腔(600)垂直方向的一边中；
9.如图3，所述的low-e膜(704)位于三层玻璃(700)的中间玻璃(702)靠中空腔(500) 一侧上，在夏季时，储存室(300)旋转到窗户上部，low-e膜(704)朝向室外，阻挡更多太阳辐射进入室内，强化遮阳和隔热；在冬季时，储存室(300)旋转到窗户下部，low-e膜 (704)朝向室内，减小室内对室外长波辐射散热，强化室内保温；
10.所述的三层玻璃(700)中间单个空腔空间体积为储存室(300)体积的70％-80％；
11.所述的气凝胶体积为储存室(300)体积的80％-90％；
12.所述的气凝胶为纳米级气凝胶颗粒，导热系数为0.013w/(m
·
k)；
13.所述的旋转轴(400)为机动旋转轴或手动旋转轴。
14.本实用新型一种采用气凝胶的可翻转三层窗户，其有益效果有：
15.1.具有良好的保温隔热性，在夏季炎热天气，气凝胶颗粒层可减少太阳直射得热，low-e 膜减少了进入室内的红外辐射，起到隔热的作用。气凝胶颗粒层有效缓解了双层玻璃和中空玻璃因增加空气层厚度导致空气腔内自然对流传热增强的问题，减少了室内外换热量，所采用的气凝胶具有导热系数低的特点，相比于其他如沙子等填充材料，气凝胶的低导热系数保证了窗户不会因材料填充导致导热系数增加。low-e膜和气凝胶颗粒层的结合大幅度提高了该窗户的隔热性能。在冬季白天，可将窗户翻转，气凝胶流进储存室，提高了窗户的透光得热性，而low-e膜随着窗户旋转而朝向室内，减少室内向外辐射散热，与外侧的中空腔共同强化室内保温效果。
16.2.气凝胶颗粒层还具有透光性好的优点，可以在遮阳的同时将太阳直射辐射转化为散射辐射，减少室内眩光，增加室内光环境的舒适性。此外，气凝胶层透光而不透明，保证了室内的照度的前提下同时具有隐私性。
17.3.调节性较好，通过窗户的翻转设计，不仅实现了采光与遮阳模式的自由转变，满足建筑室内不同的采光要求，还可交换low-e膜在窗户中的位置，兼顾了窗户夏季隔热与冬季保温的性能，有效降低了窗户的全年能耗水平。此外，可实现通过增加气凝胶颗粒层厚度的方法增加窗户玻璃部分的传热热阻。
18.4.此窗户结构设计简单，功能性强，所采用的气凝胶具有导热系数低、密度低的优点，对窗户整体重量的影响小，使用方便，能够在建筑中广泛使用。
附图说明
19.图1，为本实用新型一种采用气凝胶的可翻转三层窗户的结构图。
20.图2，为本实用新型在不同模式下的示意图。
21.图3，为本实用新型放大图图例说明：
22.图例说明：
23.100—窗户框架；
24.200—玻璃框架；
25.300—储存室；
26.400—旋转轴；
27.500—中空腔；
28.600—气凝胶腔；
29.700—三层玻璃；
30.701—外侧玻璃；
31.702—中间玻璃；
32.703—内侧玻璃；
33.704—low-e膜。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例：
36.如图1，一种采用气凝胶的可翻转三层窗户，其主要部件包括：窗户框架(100)、玻璃框架(200)、三层玻璃(700)、储存室(300)、旋转轴(400)和气凝胶。所述的储存室(300) 用于存放气凝胶；所述的窗户框架(100)固定在建筑物墙上；所述的玻璃框架(200)与窗户框架(100)通过左右两个旋转轴(400)连接，玻璃框架(200)通过旋转轴(400)在窗户框架(100)中自由旋转；所述的三层玻璃(700)固定于玻璃框架(200)中间，玻璃之间形成两个空腔，其中一层为气凝胶腔(600)，另一层为中空腔(500)，气凝胶腔(600)和中空腔(500)四周侧边均采用密封胶密封连接；如图3，所述的low-e膜(704)位于三层玻璃(700)的中间玻璃(702)靠中空腔(500)一侧。
37.所述的储存室(300)设置在玻璃框架(200)的气凝胶腔(600)垂直方向的一边中，在夏季时，储存室(300)旋转到窗户上部，此时气凝胶腔(600)在外侧，中空腔(500)在内侧，气凝胶从储存室(300)的进出口流出，填充到气凝胶腔(600)中间的空间中，起到隔热、保温和遮阳的作用；在冬季时，储存室(300)旋转到窗户下部，此时气凝胶腔(600) 在内侧，中空腔(500)在外侧，气凝胶从气凝胶腔(600)中间的空间中通过储存室(300) 进出口流进储存室(300)，窗户重新具备接受太阳辐射的功能，中空腔(500)在外侧同时具备保温作用。
38.所述的low-e膜(704)位于三层玻璃(700)的中间玻璃(702)靠中空腔(500)一侧，在夏季时，储存室(300)旋转到窗户上部，low-e膜(704)朝向室外，强化遮阳和隔热；在冬季时，储存室(300)旋转到窗户下部，low-e膜(704)朝向室内，强化室内保温。
39.所述的三层玻璃(700)中间单个空腔空间体积为储存室(300)体积的70％-80％；
40.所述的气凝胶体积为储存室(300)体积的80％-90％。
41.所述的气凝胶为纳米级气凝胶颗粒，导热系数为0.013w/(m
·
k)；
42.所述的旋转轴(400)为机动旋转轴或手动旋转轴。