一种保温隔热铝合金门窗及其制备方法
阅读说明：本技术 一种保温隔热铝合金门窗及其制备方法 (Heat-preservation and heat-insulation aluminum alloy door and window and preparation method thereof ) 是由 王志坚 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种保温隔热铝合金门窗及其制备方法,属于隔热门窗领域。保温隔热铝合金门窗包括两个相对设置的铝合金型材,以及两个设置在两个铝合金型材之间的隔热条,两个所述隔热条之间紧密设置气凝胶毡或气凝胶板。气凝胶毡或气凝胶板的外侧设有U型衬纸。气凝胶毡或气凝胶板与U型衬纸之间设有聚氨酯发泡胶。本发明保温隔热铝合金门窗不仅利用了气凝胶材质隔热性能优异、质轻、阻燃效果好的特点,大大降低铝合金门窗的传热系数,降低铝合金门窗重量,提高铝合金门窗的保温隔热性能、隔音性能、阻燃性能以及降低对门窗五金件的要求。还能简单方便的实现气凝胶毡或气凝胶板与铝合金型材的复合,制作简单,成本低,大幅度提高整窗的整体性能。(The invention discloses a heat-preservation and heat-insulation aluminum alloy door and window and a preparation method thereof, and belongs to the field of heat-insulation doors and windows. The heat-preservation and heat-insulation aluminum alloy door and window comprises two aluminum alloy sections which are oppositely arranged and two heat-insulation strips which are arranged between the two aluminum alloy sections, wherein an aerogel felt or an aerogel plate is tightly arranged between the heat-insulation strips. And U-shaped lining paper is arranged on the outer side of the aerogel felt or the aerogel plate. Polyurethane foaming glue is arranged between the aerogel felt or the aerogel plate and the U-shaped liner paper. The heat-insulating aluminum alloy door and window disclosed by the invention not only utilizes the characteristics of excellent heat-insulating property, light weight and good flame-retardant effect of aerogel materials, but also greatly reduces the heat transfer coefficient of the aluminum alloy door and window, reduces the weight of the aluminum alloy door and window, improves the heat-insulating property, the sound-insulating property and the flame-retardant property of the aluminum alloy door and window and reduces the requirements on door and window hardware. The composite window can also simply and conveniently realize the compounding of the aerogel felt or the aerogel plate and the aluminum alloy section, has simple manufacture and low cost, and greatly improves the overall performance of the whole window.)
技术领域
本发明涉及隔热门窗技术领域，特别是涉及一种保温隔热铝合金门窗及其制备方法。
背景技术
铝合金门窗型材是将加热后的铝锭通过预定模具挤压成需要的铝型材。将铝型材与尼龙隔热条两种材料复合到一起，形成各种铝合金型材框、扇、中梃等型材，组合成断桥隔热铝合金门窗。如附图1所示，采用铝合金型材1与尼龙隔热条2复合，利用尼龙条与铝合金型材传热系数的不同，达到保温隔热的目的。
但随着全世界对建筑节能要求的提高，现有的断桥隔热铝合金门窗已不能满足进一步降低整窗传热系数的要求。现有技术中会在铝合金型材之间复合传热系数较低的聚氨酯材料，以进一步提高整体铝合金门窗的保温隔热性能。如附图2所示，采用铝合金型材1与发泡聚氨酯3复合，利用聚氨酯传热系数低的特性，达到保温隔热的目的。但聚氨酯材料的密度大，重量大，要达到国家节能标准要求，聚氨酯需要密度很大，或者聚氨酯型材的尺寸很大，这样大大提高了铝合金门窗的重量，或是大大提升了铝合金门窗的厚度，从而对窗扇五金件的要求大大提升，成本居高不下，市场难以接受，不利于广泛推广。而且采用聚氨酯材料复合铝合金型材时，铝合金型材必须为整体结构，这样不能实现聚氨酯复合型材铝合金窗的室内、室外不同颜色设置。还由于聚氨酯材料固化后很硬，不能实现弧形的铝合金窗结构。所以现有采用聚氨酯复合铝合金型材的门窗仍存在着诸多问题。
由此可见，上述现有的铝合金门窗在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的保温隔热铝合金门窗及其制备方法，使其在保证满足隔热性能的同时，重量轻、体积小，且提升门窗强度、表面精度、隔音及耐腐蚀的效果，成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种保温隔热铝合金门窗，使其在保证满足隔热性能的同时，重量轻、体积小，且提升门窗强度、表面精度、隔音及耐腐蚀的效果，从而克服现有的铝合金门窗的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种保温隔热铝合金门窗，包括两个相对设置的铝合金型材，以及两个设置在两个铝合金型材之间的隔热条，两个所述隔热条之间紧密设置气凝胶毡或气凝胶板。
进一步改进，所述气凝胶毡或气凝胶板的外侧设有U型衬纸。
进一步改进，所述气凝胶毡或气凝胶板与U型衬纸之间设有聚氨酯发泡胶。
进一步改进，两个所述隔热条之间设置多条所述气凝胶毡或气凝胶板，多条所述气凝胶毡或气凝胶板之间设有聚氨酯发泡胶。
进一步改进，所述隔热条采用尼龙隔热条。
作为本发明的一种改进，本发明还提供一种上述保温隔热铝合金门窗的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将两个所述隔热条的一端均穿入一侧的所述铝合金型材的开齿槽口中；(2)在所述铝合金型材和两个所述隔热条形成的U型空间中插入预切割好的气凝胶毡或气凝胶板；(3)将另一侧的所述铝合金型材安装在两个所述隔热条的另一端，完成气凝胶毡或气凝胶板与所述铝合金型材的复合；(4)挤压所述铝合金型材上的开齿槽口，完成所述气凝胶毡或气凝胶板在两侧所述铝合金型材和两个所述隔热条之间的紧密固定，得到所述保温隔热铝合金门窗。
进一步改进，所述步骤(2)中预切割好的气凝胶毡或气凝胶板体积超出所述U型空间理论体积的15％。
进一步改进，所述步骤(2)中气凝胶毡或气凝胶板插入所述U型空间的方法为：通过气凝胶滚盘将预切割好的气凝胶毡或气凝胶板沿所述U型空间轴向方向传送至所述U型空间内部，且在所述U型空间上部设有一压紧轮，用于将超出所述U型空间上部的部分压入所述U型空间内部。
或者，所述步骤(2)中气凝胶毡或气凝胶板插入所述U型空间的方法为：在所述气凝胶毡或气凝胶板的下方设置U型衬纸，所述气凝胶毡或气凝胶板位于所述U型衬纸内，并将所述U型衬纸和设置在其内部的所述气凝胶毡或气凝胶板一同推入所述U型空间内部。
或者，所述步骤(2)中气凝胶毡或气凝胶板插入所述U型空间的方法为：在所述气凝胶毡或气凝胶板的下方设置U型衬纸，所述气凝胶毡或气凝胶板位于所述U型衬纸内，且所述气凝胶毡或气凝胶板与所述U型衬纸之间留有空隙，在将所述U型衬纸和所述气凝胶毡或气凝胶板一同推入所述U型空间的同时，向所述空隙内部打入聚氨酯发泡胶。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明保温隔热铝合金门窗通过将气凝胶毡或气凝胶板设置在铝合金门窗型材中隔热条之间的空腔中，不仅利用了气凝胶材质隔热性能优异、质轻、阻燃效果好的特点，大大降低铝合金门窗的传热系数，降低铝合金门窗的重量，提高铝合金门窗的保温隔热性能、隔音性能、阻燃性能以及降低对门窗五金件的要求。还能简单方便的实现气凝胶毡或气凝胶板与铝合金型材的复合，制作简单，成本低，大幅度提高整窗的整体性能。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与
具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有断桥铝门窗的结构示意图。
图2是现有聚氨酯保温隔热铝合金门窗的结构示意图。
图3是本发明保温隔热铝合金门窗的结构示意图。
图4是本发明保温隔热铝合金门窗制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明是将气凝胶材料通过气凝胶毡或气凝胶板的形式设置在铝合金门窗型材中隔热条之间的空腔中，不仅利用了气凝胶材质隔热性能优异、质轻、阻燃效果好的特点，大大降低铝合金门窗的传热系数，降低铝合金门窗的重量，提高铝合金门窗的保温隔热性能、隔音性能、阻燃性能以及降低门窗五金件的要求，还能简单方便的实现气凝胶毡或气凝胶板与铝合金型材的复合，制作简单，成本低，效果好。其具体的实施例如下。
实施例一
参照附图3所示，本实施例保温隔热铝合金门窗，包括两个相对设置的铝合金型材1，以及两个设置在两个铝合金型材1之间的隔热条2，两个隔热条2之间紧密设置气凝胶毡4。
本实施例中铝合金型材1通过现有挤压机挤出成型。两个铝合金型材1的相对面上分别设有两个对称设置的开齿槽口11，用于卡入隔热条2。本实施例中隔热条2采用尼龙隔热条。
本实施例中气凝胶毡4在使用之前，按照两个铝合金型材1和两个隔热条2形成的U型空间12尺寸切裁而成。为了满足气凝胶毡4紧密填充该U型空间12的要求，需预先留出该气凝胶材质的压缩量，如该预先切割好的气凝胶毡4体积要超出该U型空间理论体积的15％。
参照附图4所示，为了达到该气凝胶毡4在U型空间12的填满填实，避免通过高压注入气凝胶时容易填充不到位，留有死角、空隙的问题，本实施例的采取的制备方法为：
(1)将两个隔热条2的一端均穿入一侧的铝合金型材1的开齿槽口11中；
(2)在铝合金型材1和两个隔热条2形成的U型空间12中插入切割好的气凝胶毡4；
其中，气凝胶毡4插入U型空间12的方法为：通过气凝胶滚盘将切割好的气凝胶毡4沿U型空间轴向方向传送至U型空间12内部，且在U型空间12上部设有一压紧轮，用于将超出U型空间12上部的部分压入U型空间12内部，即完成气凝胶毡4紧密压入该U型空间12内。
(3)将另一侧的铝合金型材1安装在两个隔热条2的另一端，完成气凝胶毡4与铝合金型材1的复合；
(4)挤压铝合金型材1上的开齿槽口11，完成气凝胶毡4在两侧铝合金型材1和两个隔热条2之间的紧密固定，得到保温隔热铝合金门窗。
实施例二
本实施例与上述实施例一的不同之处在于，采用气凝胶板4’紧密设置在铝合金门窗的U型空间内部。
不同点还在于，该气凝胶板4’插入U型空间的方法为：在气凝胶板4’的下方设置U型衬纸，该气凝胶板4’位于U型衬纸内部，并将U型衬纸和设置在其内部的气凝胶板4’一同推入该U型空间12内部。
该气凝胶板的插入方法是利用该U型衬纸外侧的光滑性，更加方便快捷的实现气凝胶板的插入，提高制作效率。
这样，通过该制备方法制备得到的保温隔热铝合金门窗内部既含有气凝胶板4’，在气凝胶板4’外侧还设有U型衬纸。
实施例三
本实施例与上述实施例一的不同之处在于，采用气凝胶板4’紧密设置在铝合金门窗的U型空间内部。
不同点还在于，该气凝胶板4’插入U型空间的方法为：在气凝胶板4’的下方设置U型衬纸，气凝胶板4’位于U型衬纸内，且气凝胶板4’与U型衬纸之间留有空隙，在将U型衬纸和气凝胶板4’一同推入U型空间12的同时，向气凝胶板4’与U型衬纸之间留有的空隙内部打入聚氨酯发泡胶。
该气凝胶板的插入方法一是利用该U型衬纸外侧的光滑性，更加方便快捷的实现气凝胶板4’的插入，提高制作效率；二是利用聚氨酯发泡胶填充气凝胶板4’与U型衬纸之间留有的空隙，在聚氨酯固化后，能更好的实现U型空间的填满填实，进一步的增加隔热隔音效果。
这样，通过该制备方法制备得到的保温隔热铝合金门窗内部既含有气凝胶板4’，在其外侧还设有U型衬纸，并在气凝胶板4与U型衬纸之间还设有聚氨酯发泡胶。
当然，还可根据实际情况，在两个隔热条之间设置多条气凝胶毡或气凝胶板，多条气凝胶毡或气凝胶板之间均填充有聚氨酯发泡胶，进一步提升气凝胶与聚氨酯材料的复合。
并且通过对比研究，将气凝胶毡或气凝胶板填充在两个隔热条之间的空腔位置，比填充在铝合金型材自身内部的空腔位置，对整窗的隔热性能提升更加优异，传热系数降低了更多，制作方法简单可行。
本发明制备方法能使气凝胶材料在U型空间中填充饱满，不易松动，在后期铝合金型材加工过程中，气凝胶材料不会脱落，强度更高，表面精度更高，利于后期铝合金型材的进一步加工，便于外装饰效果的丰富，还具有宜加工、耐腐蚀、使用寿命长等优点。并且经过上述实施例制备方法得到的包含气凝胶材料的保温隔热铝合金门窗的传热系数K值可以达到0.6～0.9W/(m2·K)，远远低于现有铝合金门窗的传热系数。
本发明保温隔热铝合金门窗不仅能大大提升门窗的保温隔热性能，还能提高产品的隔音性能，在保障型材性能提高的前提下，降低铝合金型材重量，降低造价，降低铝合金窗相配套的附件产品的性能要求，大幅度提高整窗的整体性能。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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装置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。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
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