CN101148313A - 一步成型真空玻璃及其制造方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种一步成型真空玻璃，由两块玻璃板、两块玻璃板之间分布的支撑体及两块玻璃板四周的密封体构成。其特征在于：真空玻璃的上下两层玻璃上没有抽气孔，真空玻璃四周的焊接玻璃上也没有抽气孔。本发明的一个方面提供一步成型真空玻璃的制造方法，包括下列步骤：(1).真空玻璃原板的放置(2).加热抽真空步骤(3).封口步骤(4).冷却出炉。其特征是：利用焊接玻璃粉之间的空隙、焊接玻璃粉熔化液气体可通过的特性和焊接玻璃粉中间的抽气孔抽气，并且利用在焊接玻璃粉熔化后抽气孔自动消失的特性一步封边成型。

Description

一步成型真空玻璃及其制造方法和设备

技术领域：

本发明涉及平板真空玻璃制造技术领域，准确地说是一步成型真空玻璃及其制造方法和设备。

背景技术：

这些年来，通过技术人员的努力，平板真空玻璃进入工业化生产阶段，现有真空玻璃制造技术十分繁琐，基本上要通过以下流程：清洗切割——制作抽气孔——摆放支撑物和焊接玻璃粉——加热焊接——抽真空——封堵抽气孔——冷却——检验入库。如青岛新立基技术应用有限公司的中国专利号为99801553.9的专利：真空玻璃制造方法及其装置。日本板硝子株式会社的中国专利号为200380108877.2的专利：真空玻璃面板的制造方法及由该方法制造的真空玻璃面板。这两种已投入工业化生产的专利都是采用的这一流程，只是在具体环节上有所不同。这一流程的缺点是：1、三次加热能源消耗高。2、多次加热导致玻璃变形，产品成品率低。3、抽气孔抽气阻力大，抽真空困难。由于抽气孔的存在给安装和运输造成困难，也影响整体美感。中国专利号为98118099.x的专利虽然也没有抽气孔，但是由于用硅橡胶密封，耐久性较差，实用价值低。因此需要进一步改进。

发明内容：

本发明提供一步成型真空玻璃及其制造方法和设备。其目的在于简化真空玻璃制造工艺，降低能源消耗，提高成品率，去掉抽气孔，提高整体美感。

本发明的技术解决方案：

一种一步成型真空玻璃，由两块玻璃板、两块玻璃板之间分布的支撑体及两块玻璃板四周的密封体构成。其特征在于：上下玻璃板之间摆放支撑物，使上下玻璃之间形成不闭合的空间；真空玻璃四周用焊接玻璃密封。所述真空玻璃，其特征在于：(1)真空玻璃上下两层玻璃上没有抽气孔，真空玻璃四周的焊接玻璃上也没有抽气孔。(2)真空玻璃四周用焊接玻璃粉或者焊接玻璃纤维加热熔化密封的。(3)支撑体应能维持两块玻璃之间具有预定的间隙，并防止真空玻璃在大气压作用下发生破裂。关于支撑体的摆放、形状和性能要求，在中国专利94192667.2和其他一些文献中已经有详细说明，本文不在重述。

本发明的一个方面提供一步成型真空玻璃的制造方法，包括下列步骤：

(1).真空玻璃原板的放置：将两块玻璃板有间隔相对放置；并且在该两块玻璃板中间放置多个支撑体，用于维持该间距；在真空玻璃原板四周边缘放置焊接玻璃粉(纤维)。

(2).加热抽真空步骤：在可密封的加热室中加热真空玻璃原板，在加热的同时抽去加热室和真空玻璃原板中间的气体。

(3)封口步骤：把焊接玻璃粉(纤维)加热熔化，真空玻璃的上下两块玻璃板被焊接在一起，真空玻璃四周被密封。

(4)冷却出炉：真空玻璃冷却到焊接玻璃粉(纤维)熔化液凝固温度以下出炉。

上述真空玻璃制造方法，其特征是：利用焊接玻璃粉之间的空隙、焊接玻璃粉熔化液体气体可通过的特性和焊接玻璃粉中间的抽气孔抽气，并且利用在焊接玻璃粉熔化后抽气孔和空隙自动消失的特性一步封边成型。

在焊接玻璃粉中加入水(或其他液体)，把焊接玻璃粉调成膏状物。把膏状的焊接玻璃粉放置在真空玻璃原板四周。在加热抽真空过程中，焊接玻璃粉膏状物中的水分蒸发，焊接玻璃粉就呈现出一种疏松多微孔状态，气体可以从这种疏松多微孔状态的焊接玻璃粉中穿过。焊接玻璃粉和其附着的玻璃之间也有空隙。这样，真空玻璃原板中的气体就可以透过焊接玻璃粉，进入到加热室中，并被抽出加热室。当焊接玻璃粉被加热熔化后，气体也是可以通过焊接玻璃粉熔化液的。当焊接玻璃粉被加热熔化后，焊接玻璃粉中间的抽气孔自动消失，这样密封真空玻璃原板四周和封堵抽气孔一次完成。

上述真空玻璃制造方法，其特征是：放置焊接玻璃粉(纤维)是正常放置，如图5、图6所示，不预留抽气孔，利用焊接玻璃粉和真空玻璃原板的上下层玻璃之间的空隙以及玻璃粉自身之间的空隙，抽去真空玻璃原板中间的空气。但是在放置焊接玻璃粉(纤维)时，更优选在焊接玻璃粉中间或者焊接玻璃粉(纤维)和真空玻璃原板上下层玻璃板之间预留一个或多个抽气孔，如图7所示，当焊接玻璃粉(纤维)被加热熔化后，抽气孔自动消失。图7列举几种抽气孔预留方法，但不限于此。

上述真空玻璃制造方法，其特征是：抽真空可在焊接玻璃粉熔化液凝固前的任意时候进行抽真空。

上述真空玻璃制造方法。其特征是：抽真空优选在焊接玻璃粉被加热到最高温度前进行抽真空。

上述真空玻璃制造方法。其特征是：抽真空优选在吸附水解吸温度以上，焊接玻璃粉被加热熔化之前进行抽真空。

上述真空玻璃制造方法。其特征是：抽真空还可和加热交替或同时进行。既抽真空——加热——抽真空——加热，或同时进行。

上述真空玻璃制造方法。其特征是：加热真空玻璃原板，可以把真空玻璃原板整体加热到等于或高于焊接玻璃粉熔化的温度。也可只把真空玻璃原板预热到一定的温度保温，再局部加热焊接玻璃粉(纤维)到等于或高于焊接玻璃粉熔化温度。

本发明还有一方面提供一步成型真空玻璃的制造设备，包括：

(1)可密封的加热室：其适用于容放多块真空玻璃原板。在加热全过程中是可以密封的，并可被加热到焊接玻璃粉熔化温度以上。

(2)加热装置：用于加热可密封的加热室中的真空玻璃原板。

(3)抽真空系统：用于对可密封的加热室抽真空。

所述可密封的加热室至少可处于以下几个阶段：

a、抽真空阶段：此阶段是抽去加热室中的空气，以便加热室内能达到预定的真空度。

b、预加热阶段：此阶段是把加热室加热到加热室和真空玻璃原板吸附水解吸温度以上，以便抽真空系统更容易抽去加热室和真空玻璃原板内的空气和水蒸汽，使加热室内能达到更高的真空度。

c、封口阶段：此阶段是把焊接玻璃粉(纤维)加热熔化，真空玻璃的上下两块玻璃板被焊接在一起，真空玻璃四周被密封。此时加热室处于预设的真空度。

d、冷却出炉阶段：此阶段是把真空玻璃冷却到焊接玻璃粉(纤维)熔化液凝固温度以下出炉。

上述抽真空阶段和预加热阶段可交替进行，即：抽真空——加热——抽真空——加热。也可以同时进行。封口阶段也可以抽真空。

上述加热装置应包含温度测定和控制仪器，比如：温度传感器和温控仪等。温控仪用于控制加热室内温度，温度传感器用于测量加热室内温度。上述抽真空系统应包含测真空装置。比如：真空表。真空表用于测量加热室内真空度。

焊接玻璃粉优选其膨胀系数和真空玻璃原板的上下层玻璃板的膨胀系数相近的焊接玻璃粉，有关文献已经有详细说明。

需要特别说明的是加热装置可以是用电加热装置，如：激光、微波加热器、红外线加热器甚至电阻丝；也可以是燃料燃烧加热装置，如：燃气炉。加热装置可以在加热室内部加热真空玻璃原板，如图4所示，本发明一种制造设备示意图，加热装置用的是电阻丝，在加热室内部加热。加热装置也可以是在加热室外部，如用燃气炉从外部加热加热室，进而加热真空玻璃原板。加热装置还有其他类型，不在一一列举。

真空玻璃内的真空度从隔热隔音方面看，当然是真空度越高越好，但成本也会增加；所以必须综合考虑，选择合适的真空度。

本发明提供一步成型真空玻璃及其制造方法和设备与现行制造方法相比，其优点在于：(1)节能。传统制造方法要两到三次加热，即焊接抽气孔、封边和封堵抽气孔。而本发明由于利用焊接玻璃粉的透气性和热熔后抽气孔自动消失的特性一步封边成型。(2)抽气效率高。传统的抽气孔孔径小，阻力大，抽气困难。本发明由于利用焊接玻璃粉的透气性抽气，阻力小；但最好是在焊接玻璃粉中间留有抽气孔，阻力更小。虽然在焊接玻璃熔化状态下，真空玻璃原板中间的空气仍然可以通过液态焊接玻璃被抽出，但是阻力较大，不是最佳方法。(3)简化工艺流程。由于没有单独的抽气孔，本发明一次加热即可成型。由于本发明制造出的成品上没有抽气孔，整体上更美观。

附图说明；

图1是现有真空玻璃的基本结构图

图2是现有用真空杯抽真空制造真空玻璃的设备原理图

图3是本发明制造的真空玻璃的基本结构图。

图4是本发明制造设备原理示意图。

图5是焊接玻璃粉外置示意图。

图6是焊接玻璃粉内置示意图。

图7是焊接玻璃粉中预留抽气孔示意图。

1——上下层玻璃板  2——支撑体  3——抽气孔4——密封玻璃体  5——支撑体  6——上下层玻璃板7——密封玻璃体  8——焊接玻璃粉  9——可密封加热室10——加热装置  11——支撑体  12——真空玻璃原板  13——聚光封口装置  14——硅橡胶密封圈15——真空玻璃  16——烘烤室  17——排气管18——焊接玻璃粉和玻璃板之间预留的抽气孔  19——焊接玻璃粉中间预留的抽气孔

具体实施方式：

下面结合附图来详细说明本发明，本发明所说的真空玻璃如图3所示，真空玻璃由上下层玻璃板6、夹在上下层玻璃板中间的支撑体5及两块玻璃板四周的密封体7构成。和现有用焊接玻璃粉密封的真空玻璃(如图1所示)相比，现有真空玻璃有抽气孔3，本发明制造的真空玻璃没有抽气孔，其它部分相同。

如图4所示，将放置好焊接玻璃粉和支撑体的真空玻璃原板置于可密封加热室9中，抽真空系统和可密封加热室通过管道相连，在可密封加热室9中有加热装置10，这个加热装置10是加热装置的发热部分，用的是电阻丝，温控仪和温度传感器在图中没有标出，温控仪在加热室外。首先启动抽真空系统抽去可密封加热室9中的空气，虽然可以先加热，在加热的同时抽真空。但是为了减少空气对加热的影响，最好是先抽真空，当加热室内的真空度达到预定值(这个预定值愈小愈好，比如0.001大气压)，再加热，此时在加热的同时继续抽真空，当加热室内温度达到吸附水解吸温度以上(真空玻璃原板和可密封加热室内壁能够对吸附水等物质解吸的温度，这个温度称解吸温度，也是排气温度，一般大于等于150度)，真空度达到预设的真空度，继续加热使焊接玻璃粉熔化，这样真空玻璃原板的四周就被熔化的焊接玻璃密封。为了使焊接玻璃能和上下层玻璃更好的焊接在一起，焊接玻璃最好被加热到熔化点以上若干度，这样能保证焊接玻璃熔化液和上下层玻璃板很好的粘合在一起，确保密封效果。不同焊接玻璃熔化温度大约在350-550度之间。密封完成后，逐步冷却真空玻璃，到达适当温度，真空玻璃出炉。本实施例中，可密封加热室9中放的是一块真空玻璃原板，当然也可以同时放置多块真空玻璃原板。

如图5所示，这是焊接玻璃粉外置示意图，焊接玻璃粉是放置在下层玻璃板的凸台上。如图6所示，这是焊接玻璃粉内置示意图，焊接玻璃粉是放置在上下层玻璃板之间。如图7所示，这是焊接玻璃粉中预留抽气孔示意图，在放置焊接玻璃粉时，在焊接玻璃粉中间预先留有抽气孔，图7中18是在焊接玻璃粉和玻璃板之间预留的抽气孔，19是焊接玻璃粉中间预留的抽气孔。上述三种放置方式以图7预留抽气孔的放置方式抽气阻力最小。

上述列举的几个实施例只是对本发明的更具体的说明，本技术领域的人员在不背离本发明权利要求的范围内，可以作出各种修改，但这些都应包含在本发明权利要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种一步成型真空玻璃，由两块玻璃板、两块玻璃板之间分布的支撑体及两块玻璃板四周的密封体构成。其特征在于：上下玻璃板之间摆放支撑物，使上下玻璃之间形成不闭合的空间；真空玻璃四周用焊接玻璃密封。

2.根据权利要求1所述真空玻璃，其特征在于：真空玻璃上下两层玻璃板上没有抽气孔，真空玻璃四周的焊接玻璃上也没有抽气孔。真空玻璃四周是用焊接玻璃粉或者焊接玻璃纤维加热熔化密封的。

3.一步成型真空玻璃的制造方法，包括下列步骤：

(1).真空玻璃原板的放置：将两块玻璃板有间隔相对放置；并且在该两块玻璃板中间放置多个支撑体，用于维持该间距；在真空玻璃原板四周边缘放置焊接玻璃粉(纤维)。

(2).加热抽真空步骤：在可密封的加热室中加热真空玻璃原板，在加热的同时抽去加热室和真空玻璃原板中间的气体。

(3).封口步骤：把焊接玻璃粉(纤维)加热熔化，真空玻璃的上下两块玻璃板被焊接在一起，真空玻璃四周被密封。

(4).冷却出炉：真空玻璃冷却到焊接玻璃粉(纤维)熔化液凝固温度以下出炉。

其特征是：利用焊接玻璃粉之间的空隙、焊接玻璃粉熔化液气体可通过的特性和焊接玻璃粉中间的抽气孔抽气，并且利用焊接玻璃粉熔化后抽气孔和空隙自动消失的特性一步封边成型。

4.根据权利要求3的真空玻璃的制造方法，其特征是：放置焊接玻璃粉(纤维)是正常放置，不预留抽气孔，利用焊接玻璃粉和真空玻璃原板的上下两层玻璃板之间的空隙以及玻璃粉自身之间的空隙，抽去真空玻璃原板中间的气体。

5.根据权利要求3的真空玻璃制造方法，其特征是：在放置焊接玻璃粉(纤维)时，更优选在焊接玻璃粉中间或者焊接玻璃粉(纤维)和真空玻璃原板之间预留一个或多个抽气孔，当焊接玻璃粉(纤维)被加热熔化后，抽气孔自动消失。

6.根据权利要求3的真空玻璃制造方法，其特征是：抽真空可在焊接玻璃粉熔化液凝固前的任意时候进行抽真空。

7.根据权利要求3的真空玻璃制造方法。其特征是：抽真空优选在吸附水解吸温度以上，焊接玻璃粉被加热熔化之前进行抽真空。

8.根据权利要求3的真空玻璃制造方法。其特征是：抽真空还可和加热交替或同时进行。既抽真空——加热——抽真空——加热，或同时进行。

9.一步成型真空玻璃的制造设备，包括：

(1)可密封的加热室：其适用于容放多块真空玻璃原板，在加热全过程中是可以密封的，并可被加热到焊接玻璃粉熔化温度以上。

(2)加热装置：用于加热可密封的加热室中的真空玻璃原板。

(3)抽真空系统：用于对可密封的加热室抽真空。

所述可密封的加热室至少可处于以下几个阶段：

a、抽真空阶段：此阶段是抽去加热室中的气体，以便加热室内能达到预定的真空度。

b、预加热阶段：此阶段是把加热室和真空玻璃原板加热到吸附水解吸温度以上，以便抽真空系统更容易抽去加热室和真空玻璃原板内的空气和水蒸汽，使加热室内能达到更高的真空度。

c、封口阶段：此阶段是把焊接玻璃粉(纤维)加热熔化，真空玻璃原板的上下两块玻璃板被焊接在一起，真空玻璃四周被密封。此时加热室处于预设的真空度。

d、冷却出炉阶段：此阶段是把真空玻璃冷却到焊接玻璃粉(纤维)熔化液凝固温度以下出炉。

上述抽真空阶段和预加热阶段可交替进行，即：抽真空——加热——抽真空——加热。也可以同时进行。

10.根据权利要求9所述真空玻璃制造设备。其特征是：加热装置应包含温度测定和控制仪器。抽真空系统应包含测真空装置。

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