绝热窗玻璃装置的间隔件和窗格条 相互参考的有关申请
本申请要求2002年7月3号提出的美国临时申请No.60/393593的先有权，该申请的内容已作为参考文献包含在本文中。
【发明背景】
1.技术领域
本发明一般涉及用在窗子和门上的绝热窗玻璃装置。本发明具体涉及绝热窗玻璃装置的窗格条和间隔件。本发明特别涉及窗格条部件和间隔件部件的结构，以及这些部件在绝热窗玻璃装置上的应用。
2.背景情况
传统的窗子具有由木制窗格条分开的单个窗玻璃。这些窗子是受到人们的喜爱，而且已用了很多年，但是它们的制作成本很高。当消费者希望制作绝热窗时，这种花费特别高，绝热窗具有由四周间隔件密封的分开的两个窗玻璃。一扇具有12个窗玻璃的窗子需要12个间隔件、24个玻璃窗以及准确形成地窗格条隔架。除开材料的成本外，安装成本也是很高的。因此，虽然消费者喜欢传统分格窗户的美观特性，但是大部分消费者不愿意付出真正分格窗户的价钱。
绝热窗户包括至少由间隔件分开的两个窗玻璃，以便形成具有绝热特性的密封空腔。这种绝热窗子可以最有效地用配置在窗玻璃四周的一个间隔件分开的两块大窗玻璃制造。已经提出各种方案来形成绝热窗户的分格外观。解决这一问题的一个方案是将窗格条格网放在窗玻璃板之间。另一个方法是将窗格条格网放在窗玻璃中一个玻璃的外表面上，或者放在两个窗玻璃的外表面上。
在美国专利5345743中公开了另一种方案，在该专利中，使用3个窗格条部件来形成分格的外观。这种结构采用连接于一个窗玻璃板的内部窗格条部件和一对配置在玻璃外侧的外部窗格条部件。该外部窗格条部件与内部窗格条部件对准，从而形成传统窗格条的外观。
附图1和2中示出空心的先有技术窗格条部件。该先有技术窗格条部件具有薄的外壁，形成一个D形空腔。该D形空腔是不受人欢迎的，因为在碾平贮存时，该空腔本身使得窗格条部件塌缩，并向侧向滑动。因此这种结构不能以常规的形式碾平贮存和运输。这种结构在压在玻璃板的内表面时也容易塌缩或者倾斜滑动，从而损害窗格分的美观性。
发明概要
本发明提供一种窗格条部件，该部件适合于连接于两个相对窗玻璃板的内表面，由此形成传统窗格条格架的外观。本发明提供调节部分，这种部件使得窗格条部件可以连接于两个内表面。在窗玻璃装置膨胀和收缩时，该调节部分可以防止窗格条部件分离。本申请公开了调节部分的各种实施例。
本发明还提供一种窗格条部件，该部件具有构成绝热空腔的内部开孔。该绝热空腔作成为使得窗格条部件可以保持其结构强度，所以可以包装、运输和安装该窗格条部件。
本发明还提供一种间隔件，该间隔件具有可以增加间隔件绝热特性的开孔。该开孔的结构可以保持间隔件的抗压强度。用该开孔的结构有助于间隔件适应窗玻璃板的活动。
附图的简要说明
图1和图2示出先有技术的D形窗格条部件。
图3是前视图，示出先有技术的模拟分格窗子，该窗子具有用两个垂直窗格条和两个水平窗格条形成的上部和下部窗格条格架。
图4是前视图，类似于图3，示出先有技术的窗子，该窗子具有上部和下部窗格条格架，各个窗格条格架由两个垂直窗格条和一个水平窗格条形成。
图5是沿图3或者图4的线5-5截取的截面图。
图6示出本发明的一个实施例，其中窗格条部件100包括纵向开孔。
图7A-7E示出本发明窗格条部件的其它实施例。
图8是前视图，示出用来制造窗格条部件100的挤压模具。
图9是图8的侧视图。
图10示出另一种窗格条部件，该窗格条具有单一的开孔，该窗格条部件和开孔具有与图7A-7E所示实施例不同的横截面形状。
图11示出另一种具有单一开孔的窗格条部件，该窗格条部件和开孔具有与图7A-7E所示实施例不同的横截面形状。
图12是横截面图，示出另一种具有两个相对调节部分的窗格条部件，图中示出粘接剂涂在底表面之前的状态，该窗格条部件的高度为A，该窗格条部件的主体用泡沫材料制作，并装有干燥剂。
图13是横截面图，示出粘接剂涂在底表面之后的图12所示的窗格条部件。
图14示出贴在第一玻璃内表面上的窗格条部件。
图15示出第二窗玻璃表面已经贴在窗格条上，并向下压在该窗格条上，从而使粘接剂牢固粘接在该玻璃表面上，该窗格条部件压缩到厚度为B，该厚度小于厚度A和A1，这种窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易安装。
图16示出窗玻璃装置的松开状态或者中等受压状态，其中该窗格条部件被压缩到高厚为C，该高度大于B，而小于A和A1，该调节部分是窗玻璃板彼此分开时可以膨胀的槽口。
图17示出窗格条部件的另一实施例，该实施例具有不同的调节部分，在图17中该调节部分受到玻璃的稍微压缩，处于中等受压状态，这种窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易组装。
图18示出图14所示窗格条部件的膨胀状态，因而B大于A。
图19是横截面图，示出另一窗格条部件，该部件具有两个相对的调节部分，图中示出粘接剂涂在底表面之前的状态，该窗格条部件具有高度A，该窗格条部件的主体用泡沫材料制造，并装有干燥剂。
图20是横截面图，示出将粘接剂粘接在底表面上之后图19所示的窗格条部件。
图21示出窗玻璃已经放在该窗格条部件上并压在该窗格条部件上的状态，由此可以使粘接剂牢固地粘接在玻璃表面上，该窗格条部件已被压缩到厚度B，该厚度小于厚度A和A1，这种窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易安装。
图22示出玻璃窗装置的松开状态或者中等受压状态，其中该窗格条部件压缩到具有高度C，该高度大于B，但小于A和A1，该调节部分是玻璃板彼此分开移动时可以膨胀的槽口。
图23示出窗格条部件的再一实施例，该实施例具有不同的调节部分，在图23中，该部件已由玻璃板稍微压缩而处于中等受压状态，该窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易安装。
图24示出图23所示窗格条部件的膨胀状态，因而B大于A。
图25示出窗格条部件的再一实施例，该实施例具有不同的调节部分，在图25中，该窗格条部件由玻璃稍微压缩，处于中等受压状态，这种窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易安装。
图26示出图26所示窗格条部件的膨胀状态，因而B大于A。
图27示出窗格条部件的另一实施例，该实施例具有不同的调节部分，在图27中，该窗格条部件已由玻璃块稍微压缩，处于中等受压状态，这种窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易安装。
图28示出图27所示窗格条部件的膨胀状态，因而B大于A。
图29示出窗格条部件的另一实施例，该实施例具有不同的调节部分，在图29中，该窗格条部件由玻璃板稍微压缩，处于中等受压状态，这种窗格条部件的结构可以防止塌缩，并容易安装。
图30示出图29所示窗格条部件的膨胀状态，因而B大于A。
图31示出一种间隔件，该间隔件具有在间隔件主体内纵向延伸的绝热空腔，该间隔件的主体用泡沫材料制作，该材料带有干燥剂。
图32示出一种间隔件，该间隔件具有一对在间隔件主体内纵向延伸的绝热空腔，该间隔件的主体用泡沫材料制作，该材料带有干燥剂。
图33示出一种间隔件，该间隔件具有一对在间隔件主体内纵向延伸的绝热空腔，该间隔件的主体用泡沫材料制作，该材料带有干燥剂。
图34是沿图30的线34-34截取的截面图。
图35示出一种间隔件，该间隔件具有6个在间隔件主体内纵向延伸的隔绝空腔，该间隔件的主体用泡沫材料制作，该材料带有干燥剂。
图36是沿图35的36-36线截取的截面图。
图37示出一种间隔件，该间隔件具有在间隔件主体内纵向延伸的隔绝空腔，该间隔件的主体用泡沫材料制作，该材料带有干燥剂。
图38是沿图37的线38-38截取的截面图。
在整个说明中相同的编号表示相同的部件。
优选实施例的说明
在图3和图4中分别用编号10和12总的表示具有模拟分格窗格条格架的先有技术窗子。窗子10是一个可以应用隔绝窗玻璃装置14和16的例子。该隔绝窗玻璃装置还可以装在建筑物的门上，或者装设备的门上。各个绝热窗玻璃装置14和16包括一对窗玻璃板或者一对玻璃板18和20，这对窗玻璃板由具有干燥剂的四周间隔件分开一定间隔。
图5所示的先有技术模拟分格窗格条格架示出内部窗格条部件30、32没有粘接在窗玻璃板18或者20内表面上的例子。
本发明窗格条部件的所有不同实施例均采用编号100总的表示。各个实施例具有下面要单独说明的不同特性，同时很多实施例具有相同的部件。在不同的实施例中，在可行时，用相同的编号表示共有部部件。
在图4中用编号100总的表示内部窗格部件的第一实施例。窗格条部件100用美国专利5345743中说明的方式，用适当的粘接剂101直接粘接在玻璃板18或者20中的一个玻璃板上，该美国专利已作为参考文献包含在本文中。可以在制造主体102时将粘接剂101加在主体102上。然后用适当的保护层保护该粘接剂101，该保护层可以在将主体102固定在玻璃板18或者20时剥离下来。该保护层也使得主体102可以被碾平以便贮存和运输。在本文说明的各个实施例中，该主体102最好用柔性的泡沫材料制造，例如用技术人员周知的泡沫间隔件所用的任何泡沫材料制造，该主体102还可以包括干燥剂，从而提高窗格条格架的干燥能力。
该主体102包括一对隔开的底壁103，其中至少一个适合于连接于玻璃板18或者20，在一些下面说明的实施例中，该主体102适合于将底表面103二者分别连接于玻璃板18和20二者。该主体102包括侧壁105，该侧壁确定主体102的高度，并连接底壁103。
窗格条部件100包括主体102，该主体确定至少一个绝热空腔104。当窗格条部件100接触两个玻璃板18和20时，该窗格条部件起一种传热桥的作用，该传热桥使热能传过该窗玻璃装置。该绝热空腔104可以降低该传热桥的作用。该绝热腔104纵向而连续地穿过该主体102。在图4所示的实施例中，主体102确定三个绝热空腔104。各个空腔104的宽度或者直径等于或者小于一个空腔104与另一个空腔104分开的距离。在空腔104之间的主体中间部分106对主体102起结构支承的作用，使得主体102本身可以被碾平，以便贮存和运输。图7A-7E示出各种窗格条部件100的其他结构，并且在这些图中，用10-11个相同编号来表示相同的部件。在这些实施例中，空腔104和中间主体部分106按不同的形式排列，该中间主体部分106最好大于空腔104的宽度或者直径。在其他实施例中，空腔104可以比部分106宽。图8和图9示出例示性的用来制造主体102的挤压模具109。
主体102设计成可以被碾平而不会使主体102塌缩，以便贮存和运输。当主体102的横截面为长方形时，该长方形的长边平行于沿其碾平窗格条部件100的轴线。方形横载面可以在两个方向被碾平，但是在横截面为方形时，脚形件108(下面说明)最好伸出碾子的侧面。为了在碾平主体102时防止主体102的塌缩，主体102的横截面积最好大于空腔104的横截面积，或者大于总的空腔104的横截面积。主体的横截面积只包括主体102的实心部分，不包括由绝热空腔占据的面积。主体102和空腔104的这种关系使得可以碾平主体102，而不显著改变其外部尺寸，因而碾平窗格条部件100不会侧向塌缩。
主体102还包括柔性脚形件108，该脚形件接触对着粘接剂101的玻璃板。该脚形件设计成可以塌缩，如先有技术美国专利5345743所述，因而该主体102可以处于膨胀状态和塌缩状态。在图10和11中，示出窗格条部件100的两个另外实施例，该实施例的空腔的横截面形状为长方形。
在图12-16中示出内部窗格条部件100的另一实施例。该窗格条部件100可以在塌缩状态(图15)和膨胀状态(图14)之间变化，因而该部件可以连接于各个玻璃板18和20。该玻璃板18和20可以响应压力和温度的变化，起“泵”的作用。该玻璃板18和20也可以响应暴风的作用起“泵”的作用。该玻璃板18和20可以彼此相对地前后运动而进行“抽吸”。这种“抽吸”作用使得固定在玻璃板18和20二者上的先有技术窗格条部件与玻璃板18或者20中的一个玻璃板脱开，这种脱开破坏了绝热窗玻璃装置的外观。
内部窗格条部件100包括一对调节部分150，该调节部分可以使主体102适配玻璃板18和20之间的不同间隔，而不使底壁103与玻璃板18和20脱开。在图12-16所示窗格条部件100的实施例中，该调节部分150形状为一个波纹，该波纹由主体102各个侧壁105形成，或者由一个侧壁105和一个侧壁103的一部分形成。在图12-16中，该波纹为V形。在本专利申请的范围内，术语“波纹”是指侧壁105的V形或者U形横截面形状。在图16所示本发明实施例中，该调节部分150是在各个侧壁105上底壁103之间延伸的一个波纹。在图17所示的实施例中，该调节部分150是U形波纹，该U形波纹具有方的内端。在图22所示的实施例中，在侧壁105的一部分和各个底壁103之间形成一对分开的单个波纹。在图23所示的实施例中，各个调节部分150是单一的圆U形波纹。在图25所示的实施例，许多波纹形成调节部分。
在上述示于图12-26中的各个实施例中，当玻璃板18和20彼此相向和彼此分开移动时，该调节部分150可以自动调节主体102的高度。
在图12-16中所示本发明的实施例中，该主体102形成为图12所示的高度为A的形状。该主体可以用挤压方法形成。然后在底壁103上涂上粘接剂101。该主体102与粘接剂101形成的总厚度定为A1。粘接剂101还可以与主体102一起挤压。然后如图14所示，将具有粘接层101的主体102粘贴玻璃板18上。使用人可以按照要求的窗格条图案贴上窗格条部件100。使用者然后加上玻璃板20，如图15所示，随后沿箭头所示的方向向下压，使得玻璃板18和20牢固地粘在粘接剂101上。当施加此压力时，主体102塌缩而形成高度B，此时主体102处于完全塌缩的位置。图16示出以组装完的窗玻璃装置组件(截面)，此时主体102处于静止位置。主体102的静止位置其高度在完全膨胀高度和其完全塌缩高度之间，所以主体102可以在两个方向(彼此移近或者离开)适配玻璃板的运动。主体102的静止高度用字母C表示。该高度C大于高度B，但小于高度A1。
在图12-16所示本发明的实施例中，各个调节部分150这样设计，使得在主体102处于如图15所示塌缩位置时，波纹的内端彼此接触。这种结构也封闭了波纹的外部槽口，因而主体102可以被碾平，而在塌缩状态下贮存。
图17和18所示本发明的实施例示出另一种调节部分150的实施例，其中在主体102位于图17所示的塌陷状态时，各个波纹的内表面对接另一个波纹的内表面。这样主体102的塌缩位置完全封闭了空腔104，如图17所示。图18示出完全膨胀的位置，其中侧壁105基本上是直的，而主体102的截面基本上为长方形。各个侧壁在侧壁105的折合处特意地降低强度，使得侧壁105在从图8所示的膨胀状态变到图17所示的塌缩状态时可以向内塌缩。强度减弱的区域可以作得比侧壁105其余部分更薄。强度减弱区域也可以是缝隙，从而形成强度弱的折合部分。在图17和18所示的实施例中，高度B大高度A。
图19-22所示窗格条部件100的实施例类似于图12-16所示的实施例，其中图22示出主体102高度为C的静止状态。在此实施例中，在图21中示出完全塌缩状态，在此状态，各个波纹150塌缩，使得主体102的高度为B。膨胀状态没有特别示出，但其高度至少为A1。在此实施例中，各个调节部分150由部分侧壁105和部分底壁103形成。侧壁105的中间部分位于一对相对的调节部分150之间。主体102具有4个调节部分150。该主体102设计成，使得空腔104不会完全塌缩，并且窗格条部件100即使在主体102处于完全塌缩位置时也能保持其绝热空腔。
图23和24示出另一实施例的窗格条100，该调节部分150是U形的。塌缩状态示于图23，而膨胀状态示于图24。在塌缩状态时，壁105向内塌缩，但彼此不接触，因而隔绝空腔104保持开通和有效。在另一实施例中，壁105可以向内塌缩直至它们彼此接触。在这种状态下，空腔104可以分成两个空腔。在图24所示的膨胀位置，调节部分150是直的，而主体102的横截面基本上为长方形。
在图25-26所示窗格条部件100中的实施例中，调节部分150是许多首尾相接的波纹。在此实施例中的波纹可以是U形或者V形。调节部分150的尺寸定为在塌缩位置时可以保持绝热空腔104，如图25所示。在此实施例中，如上述其他实施例一样，波纹150的尺寸可以换一种方式定为塌缩成彼此贴着，从而在主体102完全塌缩时，形成材料的实心部分。图26示出主体102的膨胀状态，其中各个波纹150经膨胀而分开。
在图27和28示出窗格条部件的再一实施例，在此实施例中，主体102确定缝隙152，该缝隙起着主体102调节部分的作用。该缝隙从各个侧壁105的外表面向内伸出，从而使主体102分开，并适配玻璃板18和20之间距离的变化，如图28所示。缝隙152是交叠的，如图27和28所示，因而主体102没有从一个玻璃板18通到另一玻璃板20而又不穿过缝隙152的直线路径。在图27和28所示的本发明实施例中，两个缝隙从一个侧壁105向内延伸，一个缝隙152从另一侧壁150向内延伸。在图29和30所示的本发明的实施例中，一个缝隙152从各个侧壁105向内延伸。
在图31和38中，总地用编号300表示本发明不同实施例的间隔件。间隔件300分别具有至少一个绝热空腔302，该空腔由间隔件300的主体304确定。如图所示，各个间隔件300可以设计成稍微向内配置在玻璃板18和20的外边缘部分，从而在玻璃板18和20以及间隔件面朝外的表面312之间形成密封层沟槽。因而间隔件300使玻璃板18和20之间保持隔绝空腔306。各个间隔件300用适当的粘合剂和配置在密封剂沟槽中的密封剂310连接于玻璃板18和20，密封剂310可以防止空气进入隔绝空腔306或者防止从该空腔中排出的空气。密封剂310与间隔件300相结合可以密封空腔306，并使绝热窗玻璃装置具有隔绝特性。
间隔件一个缺点一般是，它们在玻璃板18和20之间直接形成一个传热桥，从而使得热能可以从建筑物的外面传到建筑物的里面。在这种技术中，已经提出各种方法来尽量降低这种传热桥的负面影响。在本发明中，间隔件300包括隔绝空腔302，该空腔中充满压力和温度与隔绝空腔306相同的空气。空腔302降低了传热桥的作用，从而使得间隔件300具有更好隔绝特性。
在图31中，主体304确定单一的居中隔绝空腔302，该空腔在主体304中连续纵向延伸。在图32中，主体304确定一对隔开隔绝空腔302，该空腔在主体304内纵向连续延伸。该空腔302由主体的中间部分314分开，该主体部分的宽度大于任一空腔302的直径。在图33中，主体304确定一对隔绝空腔302，该空腔在主体304中连续纵向延伸。在图33的实施例中，空腔位于主体304中不同的高度。图35示出主体304确定6个空腔302的实施例，该6个空腔排成矩阵，该矩阵由宽度方向的两个空腔和深度方向的三个空腔组成。
图37和38示出间隔件300的一个实施例，其中隔绝空腔302非连续地形成在主体304中。虽然此实施例没有上述实施例的隔绝特性，但是它在结构上更牢固，因为主体304包括在整个主体304上纵向隔开的支承部件320。
在上述各个实施例中，主体304最好用装有干燥剂的泡沫材料制造。在各个实施例中，可以将潮气/蒸汽阻挡层形成在主体304三个面向外的侧面上，从而有助于空腔306的密封。
在上述说明中，为了明确、简捷和容易理解，应用了某些术语，对这些术语没有超过先有技术要求的任何不需要的限制，因为采用这些术语是为了描述，可以作广泛的解释。
另外，本发明的说明和图示是一个例子，本发明不限于图示和说明的准确细节。