整体多层窗户单元和窗框 一个窗户单元，有一个窗框和两个或两个以上的基本上平行间隔的玻璃窗格，这里，窗框有一个整体的间隔构件，以保持玻璃窗格为基本上平行间隔的构形。
隔热玻璃单元(IG单元)用于窗户和门中，在冬天降低建筑物内的热损失，夏天减少向装有空调的建筑物内流入的热量。隔热玻璃一般是和窗框分开形成的，然后在单独的工序中把隔热玻璃安装在窗框上。本发明中绝热玻璃单元和窗框制成一个单一的单元，从而不必再单独生产绝热玻璃单元。
绝热玻璃单元一般由两块或两块以上相互分隔开的平行玻璃板组成，沿窗格周边密封的窗格之间具有空间，用以在其间封闭空气。沿两窗格之间的空间周边放置有隔条。隔条一般为长的空心金属型材，通常是铝合金的，要么以挤压的形式生产，要么是由平的带材轧制。隔条的空心内部含干燥剂，用于吸收被封闭的空气中的所有残余水气和吸收经过一段时间后进入被封闭的单元内的所有水气。隔条要么用弯曲机要么用弯角扳手安装成一般为矩形的框架。
用单密封或者双密封构成绝热玻璃单元。对于单密封单元，结构封、气封和水气封合成一个封。单密封设计中所用的封闭材料包括丁基类的热塑密封剂及聚硫化物和聚亚胺酯类的热固密封剂。一般说来，热固密封剂比热塑密封剂对水气的渗透性大。
对于双密封单元，有一个内密封及一个主要的外密封，外密封一般起附加地水气封的作用。典型地，对于双密封单元，内密封是聚异丁烯橡胶之类的热塑材料的，并在贴近玻璃板的隔条侧面附着一个聚异丁烯橡胶垫圈。然后把隔条放在空窗格之间并加热和/或压以保证聚异丁烯橡受到压缩并充分敷展在玻璃表面。对于第二外密封，典型地采用硅酮、聚亚胺酯、或多硫化物之类的热固密封材料，并施于两玻璃窗格之间的外向周边。
上述绝热玻璃单元的构件为本领域内所公知，并在Bowser等的美国专利3,919,023、Reichert等的美国专利4,994,309、Dawson的美国专利4,479,988、Leopold的美国专利5,313,761和Peterson的美国专利5,568,714等文献中有说明。这种绝热玻璃单元的生产方法也是公知的，并在Leopold的美国专利5,295,292等文献中有说明。上述的绝热玻璃单元构成各个不同单元，然后组合成窗框。其中组合有绝热玻璃单元的窗框可安装成窗户、门、或建筑物、冷冻间、车辆、及类似装置的隔热板。
本发明人发明了并在此说明一种具有整体窗框构件的窗户单元，这里窗框包括一种整体的间隔构件，使两或两个以上的玻璃窗格以基本上平行的间隔构形直接装配在窗框构件上。整体的窗框构件使得能够把有窗框和隔热窗格的窗户单元生产成一个整体单元，从而免除与生产分开的绝热玻璃单元、然后再把绝热玻璃单元安装在窗框中的成本和加工工序。
一种具有一个窗框和两个和两个以上的基本上平行间隔的玻璃窗格的窗户单元，其中窗框具有一个整体的间隔构件，用以把玻璃窗格保持在基本上平行的间隔构形。
图1所示为具有其间含两个基本上平行间隔的玻璃窗格的窗框的窗户单元。
图2所示为一种窗框的截面图，窗框具有两个被窗框的整体间隔构件保持为基本上平行间隔构形的平行间隔玻璃窗格。
图3为具有整体间隔构件的窗框的截面图。
本发明是一种具有一个窗框和两个和两个以上的基本上平行间隔的玻璃窗格的窗户单元，这里窗框具有一个整体的间隔构件，用以把玻璃窗格保持在基本上平行的间隔构形。
现参照附图1至3说明本发明。图1表示本发明范围内的一个窗户单元。图1所示的窗户单元具有其间含两个基本上平行间隔的玻璃窗格2的窗框1。图1中还示有位于玻璃窗格2之间并附着于窗框1的拟窗格条组件3。窗框1含有密封的管路4，用以抽空玻璃窗格2之间的空间，并在需要时在玻璃窗格之间注入绝热气体。
领域内一般技术人员会理解本发明不受图1所示窗户单元的限制，而是可以包括适用于双扇窗、双合页窗、单合页窗、永久固定位置窗的窗户单元，以及居住和商用建筑的绝热板。含有本发明的窗户单元可用于电冰箱、冷冻展示箱等设备中的窗和门。含有本发明的窗户单元可用于包括汽车、卡车、重型建筑设备及船只在内的交通工具的窗。
本发明的窗框可构成窗户单元窗框的标准材料。“窗框”一词的含意是：用于封闭两个或两个以上玻璃窗格的周边，从而形成适于定位并固定于支持构件的窗户单元的一种部件，支持构件的例子有：窗架、建筑构件、冷冻间、运输工具等。构成窗框的材料，举例来说，可以是木材、铝等金属、或ABS、苯乙烯之类塑料、玻璃纤维、塑料复合材料、以及含木材和塑料的复合材料。选取窗框的结构材料时应考虑包括挤压强度、硬度、脆度、弹性系数、热传导性、加工性能、保持坚固性的能力、以及外观、成本等。生产窗框的方法对本发明无关紧要，并依生产的材料而不同。可以采用铣、轧、冲、挤压、模铸之类的方法或方法的组合生产窗框。
本发明的一种优选的窗框由以聚氯乙烯为主成分的塑料构成。聚氯乙烯可含少量添加剂，如加工助剂(process aidds)、加工调节剂(processmodifiers)、固体填充料、强化材料、便利挤压成形加工的润滑剂、及固化剂。另外，聚氯乙烯还可含有其它多聚体成分，作为改变聚氯乙烯性能的混合物。在本发明的一个优选实施例中，窗框是通过聚氯乙烯挤压形成的。
所述窗框用于封闭两个或两个以上玻璃窗格的周边。如图1所示，在一个实施例中窗框做成矩形，或者说方形的。然而，只要窗框与玻璃窗格的形状足够相符，窗框的形状是无关紧要的。例如，窗框可以做成多部件组合的，在连接端用螺丝、铆钉、栓钉、卡箍嵌入物、焊接等方法或其组合连接在一起。窗框可以用冲压或挤压之类的方法制成单一的直线部件，再把直线部件弯成适当的构形，然后用上述方法端对端地连接起来。
本发明的窗框具有一个整体的间隔构件，用以把两个或两个以上的玻璃窗格保持在基本上平行的间隔构形。“整体”一词的意思是，间隔构件为窗框的一部分，而且玻璃窗格分别地固定在作为窗框一部分的间隔构件上。图2示意地表示具有整体间隔构件的窗框1的截面图。图2所示为本发明范围内具有整体间隔构件5的窗框例。图2不是用以限制本发明权利要求书中这种构件的范围。只要能够把两个或两个以上的玻璃窗格保持在基本上平行的间隔构形，整体间隔构件的具体形状是无关紧要的。具体形状在某种程度上取决于窗框组合的材料。尽管整体间隔构件最好在铣、挤压、或冲压窗框之类的过程中作为工序的一部分制备，但是也可以单独地制造整体间隔构件，然后用胶合、焊接、栓钉、螺丝、及类似的附着方法固定在窗框上。窗框和整体间隔构件可用同样的材料，也可用不同的材料制造。例如，窗框和整体间隔构件用不同的多聚体材料制造，窗框可作为复合挤压物形成。例如。在某些应用中，要求采用复合挤压的方法以提供有适当物理特性例如强度的窗框，以及具有可接受的彭胀特性和能与玻璃窗格适配的粘贴性能的整体间隔构件。例如，整体间隔构件可以是实心边缘、空心边缘、或槽的形式。只要能够提供足够的面积和强度，最好通过使之粘合地置于整体间隔构件的壁和玻璃窗格内表面边缘之间，把两个或两个以上的玻璃窗格保持在基本上平行的间隔构形，整体间隔构件的形状是不重要的。图2所示为整体间隔构件的一个优选的构形，这里该构件形成一个槽，槽内可放置干燥剂，也可以用卡箍或磨擦配合之类的方法在槽内固定拟窗格条组件。
本发明的窗户单元有两个或两个以上基本上平行间隔的玻璃窗格。“基本上平行”意味着，当放置在邻接整体间隔构件的窗框中及任何粘合和阻拦材料中时，玻璃窗格形成一个内腔。玻璃窗格可以由，例如简单玻璃、回火玻璃、玻璃-热塑层板、热塑板等制成。玻璃窗格可为透明的或者说透光的。玻璃窗格可涂以标准涂层以降低对紫外光和可见光的透明度。玻璃窗格可用领域内公知的方法染色。优选地用于本发明的窗户单元的玻璃窗格有玻璃和玻璃层板。
虽然图1至3所示的窗框构件可放置两个玻璃窗格，但本发明不受限于仅两个玻璃窗格。本发明的窗框可以设计来在基本上平行的玻璃窗格之间容纳附加的玻璃窗格或膜。
现在参照图3进一步说明本发明。图3所示为一个本发明范围内的窗户单元的截面。图3中，窗框1具有整体间隔构件5。玻璃窗格2放置在窗框构件内，以其边缘贴近整体间隔构件5并用胶合剂6加以固定。放置在玻璃窗格2之间形成的空腔中的是拟窗格条组件3，它用插入沿整体间隔构件物长轴延伸的缝隙中的卡箍保持在位。放置在整体间隔构件5中的是吸潮剂7。窗框1还有槽8，其中可以置入并固定玻璃安装垫片9，从而形成贴近窗格2外表面的风雨封。
在本发明窗户单元的一个优选实施例中，两个或者两个以上的基本上平行间隔的玻璃窗格用构件密封胶之类的粘合剂附着在整体间隔构件上。进一步优选的是粘合剂能够在整体间隔构件和玻璃窗格之间形成防气防水密封。所要求的具体粘合剂取决于窗框和玻璃窗格的构件材料以及窗户单元的使用条件。许多材料可以考虑用作粘合剂。例如，粘合剂可为天然的或者合成的热塑树脂，如聚硫化物、聚亚胺酯、聚异丁烯、环氧树脂、环氧树脂聚硫化合物混合物、以及聚硫化物和聚亚胺酯混合物。粘合剂可以是Gray等的美国专利5,364,921所述的热固化的铂催化硅橡胶，本文引作可用于本发明的示范性粘合剂成分。粘合剂可以是Saxena等的美国专利5,665,823所述的室温固化的含丙烯酸功能的异丁烯多聚体的成分，本文引作可用于本发明的粘合剂示范性举例。优选地是粘合剂为例如上文Saxena等所述的室温固化成分。粘合剂可以是含丁基橡胶、聚乙烯、聚亚胺酯、聚氯乙烯之类材料的预制好的玻璃胶带。
在本发明的一个优选实施例中，在玻璃窗格之间产生的空间内放置吸附剂，以防止在窗格之间聚集水气，并在必要时吸收可能进入玻璃窗格之间的空间而引起玻璃窗格成雾的化学物质。在本文中，吸附剂总体地指通过吸收而能够保留住水分、或化学物质、或水分和化学物质的吸附剂。在一个优选实施中，吸附剂放置在整体间隔构件形成的管道中。本领域内一般技术人员应了解，整体间隔构件形成的管道可有各种构形，如矩形、方形、及椭圆形，也不必完全对玻璃窗格之间产生的空间开放。整体间隔构件形成的或者说在其内的管道可与玻璃窗格之间产生的空间沟通，例如通过图3所示的槽缝沟通，或者通过沿整体间隔构件隔一定距离作出的、连接整体间隔构件形成的管道和玻璃窗格之间产生的空间的孔洞沟通。
可用于本发明窗户单元的吸附剂可以是天然的也可以是合成的吸附剂，应能吸收水分、最好能吸收进入玻璃窗格产生的空间的引起窗格成雾的所有化学物质。优选的吸附剂为分子筛吸附剂A、分子筛吸附剂B、及其混合物。使用的吸附剂的物理形状取决于整体间隔构件内形成的管道。吸附剂可为粉末状，在这种情况下，整体间隔构件内形成的管道大体上须用把该管道与玻璃窗格连接起来的适当大小的孔洞封闭住。例如，Ulisch的美国专利3,868,299公开了设计用于多层绝热玻璃窗的吸附剂的用法，该吸附剂具有与宽孔吸附剂联合使用的窄孔分子筛吸附剂，并可选取胶粘土。此处所说的Ulisch引作参考资料，作为可用于本发明的干燥剂的示范性举例。Cohen等的美国专利5,493,821主张空心的、低密度附聚物可用于吸收水分，可能在本发明中有用，因此本文在此示范性引为参考。
吸附剂在一种基质中，其中，特定吸附剂掺入到粘贴在整体间隔构件内形成的管道内的载体材料中。例如，载体材料可以是硅橡胶、丁基橡胶、热熔料或聚亚胺酯。吸附剂可掺入到可固化的液态硅橡胶成分中，或者说挤压进整体间隔构件内形成的管道内并通过固化而与之粘合的密封剂中。
为改进本发明的窗户单元的绝热性能，可能会要求从玻璃窗格之间产生的空间中抽出空气，或者用氮、氩、氪之类的惰性气体取代空气。如图1所示，可以在窗框中设密封的管道4，起形成真空或用某种气体置换空气的作用。
在图3中，窗框1具有槽8，其中可以置入并固定玻璃安装垫片9，从而形成贴近窗格2外表面的风雨封。对于本发明，槽8的形状无关紧要，图3所示形状仅是许多可能的形状之一。优选地是，槽8为玻璃安装垫片9可以被卡就位并保留下去的形状。玻璃安装垫片9还可以压配合进入槽8，或者胶合贴牢。
玻璃安装垫片9固定在窗框1上并贴近玻璃窗格2的外表面。玻璃安装垫片9的构件材料无关紧要，可以是本领域内公知的用于这方面的任何材料。例如，玻璃安装垫片9可由天然的和合成的橡胶、或塑料制造。例如，玻璃安装垫片9可用硅橡胶制造。玻璃安装垫片9还可起装饰品作用，为此可以用挤压成装饰品形状和样式的方法生产，并可以按要求上颜色。
图1和图3中还示有置于玻璃窗格2之间并利用整体间隔构件5中的槽缝固定的。对于本发明，拟窗格条组件3是可选的，可为常规样式和领域内公知的生产材料。优选地，拟窗格条组件3用铝或者不会向玻璃窗格之间空间放出可引起玻璃窗格发雾的化学物质的塑料。拟窗格条组件3可制造得易于卡在窗框上，其设计之一示于图3。