CN101617099A - 绝热的玻璃装配元件、其制造和应用 - Google Patents

Abstract

绝热的玻璃装配元件(10)，其包括一个玻璃板组合，该玻璃板组合包含一个向外指向的第一玻璃板(1)、一个向内指向的第二玻璃板(2)和至少一个设置在所述玻璃板(1、2)之间的、设置在内部的玻璃板(3)，其中，这些玻璃板具有设置在内部的表面(1－2、3－1、3－2、2－1)；一个用于调节玻璃板间的间距的间隔件装置(5)以及一个用于使玻璃板之间的中间空间(3、3－1、3－2)相对于周围环境密封的边缘密封装置(6、6－1、6－2、601)，其中，该玻璃装配元件(10)被设置用于在中间空间(3、3－1、3－2)中形成相对于外部大气压降低的压力，其中，所述内表面(1－2、3－1、3－2、2－1)中的至少一个设有至少一个低辐射涂层，第一和第二玻璃板(1、2)的太阳能吸收率A₁和A₂满足0.3≤(A₁/A₂)≤4的条件，且第三玻璃板(3)的太阳能吸收率为A₃≤0.17。

Description

绝热的玻璃装配元件、其制造和应用

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的绝热的玻璃装配元件、一种包含这种玻璃装配元件的结构元件以及一种用于制造所述玻璃装配元件和构件的方法及其应用。

在WO91/02878和WO93/15296中提出了一种真空隔绝玻璃，其由两个相邻的薄玻璃板组成，这些薄玻璃板围成一个被抽真空的空间。这些薄玻璃板通过间隔件隔开并且通过环绕的边缘密封装置彼此连接。薄玻璃板之间真空的产生可通过一个在这些玻璃板之一中的开口进行。迄今为止，这些公知的真空隔绝玻璃未能在市场上实现。迄今为止，当前市场上可购买到的真空隔绝玻璃具有不足够的、仅仅1.0瓦特/(平方米·开尔文)或更差的热传导系数(U值)，而用标准的隔绝玻璃就可毫无问题地达到这一点。虽然从实验室研究结果已知，U值可达到约0.4瓦特/(平方米·开尔文)，但是这些检验结果实际上仅限于小型实验样件。所述检验结果迄今不能转用到较大的至少0.8平方米或更大的玻璃样件。追溯其原因，主要是因为，现有的真空隔绝玻璃在功能性与使用性上还存在一系列未解决的实际问题。例如，所述公知的真空隔绝玻璃在实际使用中经常出现破损或损坏，如玻璃碎裂、不密封或者真空损失以及类似状况，该破损在许多情况下可导致所述构件完全不可用或者说彻底失效。在此，特别是涉及边缘连接部分以及主要是在玻璃角部分处。如已经证实的那样，这些不足只有在较大几何尺寸至少约为0.4平方米时方显现出来，而在最大规格通常为500毫米x500毫米(面积最大为0.25平方米)的小型实验样件上则可以不考虑这种现象。

以下详细描述公知的真空隔绝玻璃的一些缺点和其他技术问题。在实际应用中，真空隔绝玻璃必须在不丧失任何功能和破损的情况下应对非常不同的、即极端外部条件。这种变化的条件例如与四季不同的天气条件相关。例如冬季的户外平均温度通常为零下20℃到零下25℃甚至更低，而户内温度通常为零上20℃。户内与户外温差相差40开尔文到50开尔文甚至更高的情况并不少见。此类高温差现象同样出现在制冷装置中的真空隔绝玻璃上。此外，真空隔绝玻璃在夏天遭受高温。除了30℃到40℃的户外温度外，通常还伴有高达至少800瓦特/平方米到1200瓦特/平方米的太阳辐射。向内指向的玻璃还附加地对流地通过例如空调冷却和/或承受较高空气湿度(例如，在浴室和卫生设施中)。但是，向外指向的玻璃也能够承受风、雨、雪、冰雹等的侵袭。为了保证其完整的使用能力，真空隔绝玻璃必须总体上满足所有这些复杂的要求。实践表明，到目前为止，常规真空隔绝玻璃无法或只能有限地满足这些要求。

通过内外玻璃板间的所述温差会导致真空绝热玻璃会产生——类似于双金属效应——的弯曲现象。绝大多数情况下，该现象必须通过真空边缘密封装置加以均衡。真空边缘密封装置区域中的与此相关的巨大切力和/或玻璃表面的过高拉应力会导致整个玻璃装配元件损坏或破碎。在此，出现的力的值可达到20兆帕甚至更高。这对具有良好绝热性能(构件中心的U值通常小于或等于0.8瓦特/平方米·开尔文)的真空隔绝玻璃尤为不利，因为恰恰在此几乎完全抑制了玻璃间的热交换以及最终抑制了温度均衡。迄今为止，绝热性能非常好的尺寸为0.4平方米的真空隔绝玻璃的此类问题仍未解决。

另一个缺点是，安装在各个玻璃之间的间隔件会产生冷桥效应，因此特别是在间隔件的位置上会出现不期望的局部受限的冷凝。玻璃装配元件一侧的温度越低并且玻璃板间由此产生的温差越大，则越容易出现这种效应。尤其在冷季节的外层玻璃上或制冷器具的真空隔绝玻璃上经常出现此现象。而公知的真空绝热玻璃不能足够地降低或避免此类不期望的效应。

常规真空隔绝玻璃的缺点还在于，无法制造以任意几何形状、轮廓和尺寸完全可用的玻璃件。这以特别的程度尤其是对于拱形、弯曲形或其他不同于平面成形的真空隔绝玻璃适用。

另外的缺点是，与传统的隔绝玻璃相比，常规的真空隔绝玻璃昂贵得多。迄今为止，尚无法通过改善方法技术使成本得以有效地降低。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种改善的绝热的玻璃装配元件，通过其可以克服常规真空隔绝玻璃的缺点。本发明的任务此外在于，提供一种具有此类玻璃装配元件的改善的构件以及一种用于制造所述玻璃装配元件和构件的低成本的方法。

通过一种具有独立权利要求特征的绝热的玻璃装配元件、构件以及方法来实现所述任务。由从属权利要求得出本发明的有利的实施方式和应用。

按照本发明的第一观点，提供一种玻璃装配元件，其具有一个向外指向的第一玻璃板、一个向内指向的第二玻璃板和至少一个设置在该第一玻璃板与第二玻璃板之间的第三玻璃板，其中，这些玻璃板满足下列条件。第一玻璃板(始终向外指向)的太阳能吸收率A₁与第二玻璃板(始终向内指向)的太阳能吸收率A₂满足条件

0.3≤(A₁/A₂)≤4                    (1)

同时，第三玻璃板(始终设置在第一与第二玻璃板之间)的太阳能吸收率A₃满足条件

A₃≤0.17                      (2)

(优选A₃≤0.10)。本发明所述玻璃装配元件的另一重要特征在于，所述玻璃板的内表面中的至少一个具有低辐射涂层。所述低辐射涂层的优点是优选小于或等于0.16、特别优选小于等于0.09例如等于0.05的发射率。有利的是，太阳能吸收率符合上述条件(1)和(2)的至少一个低辐射涂层这样地作用，使得可以避免在玻璃装配元件内外侧温差大时产生的热应力。

按照本发明的第二个观点，提供一种结构元件，该结构元件具有至少一个本发明所述的玻璃装配元件。本发明所述的结构元件包括至少一个本发明所述的玻璃装配元件与至少一个另外的玻璃构件组成的组合，该玻璃构件包括至少一个玻璃板或至少一个玻璃板系统。例如可以在所述玻璃装配元件一侧上设置一个附加的玻璃构件。也可在玻璃装配元件的一侧或两侧上设置多个玻璃构件。在本发明所述的结构元件中，可将至少一个本发明所述的玻璃装配元件与常规的隔绝玻璃结构组合使用。

按照本发明的第三个观点，提供一种用于制造本发明所述玻璃装配元件的方法，其中，形成玻璃装配元件的玻璃板作为玻璃板叠堆遭受热硬化。

发明人发现，在实现满足上述条件的玻璃装配元件的情况下可以克服常规真空隔绝玻璃的缺点。发明人特别是在实验过程中发现，本发明所述的玻璃装配元件或者通过该玻璃装配元件形成的结构元件在完全不同的、有时甚至是极端的外部条件作用下与其几何尺寸无关地实现完全的使用能力。通过将本发明所述的玻璃装配元件构造得满足玻璃板的太阳能吸收率A₁、A₂、A₃的条件(1)和(2)可实现完全的使用能力。在此，条件(2)不仅仅局限于由三个玻璃板组成的绝热的玻璃装配元件，而是也包括由三个以上的玻璃板组成的玻璃装配元件。

结果超出了发明人的预期并且令人十分意外，因为在上述传统绝热玻璃或真空绝热玻璃所处条件下，单个玻璃板的太阳能吸收率对使用性能的影响、包括玻璃装配元件的稳定性和使用寿命的影响还尚不清楚。令人意外地特别是表明，所述任务的实现与间隔件(材料、形状、大小、涂层类别)和真空边缘密封装置(材料、几何形状)的结构细节无关。但是每个玻璃板在约为280纳米到2500纳米的整个光谱范围内的太阳能吸收率值A_i则对解决所述任务极为重要。

发明人发现，通过上述条件(1)和(2)刚好可以将整个玻璃装配元件或结构元件的机械负荷降到最低，从而避免损伤或失效。特别是在实现上述条件(1)和(2)时会导致不同力分量(剪切力、压力和拉力)的这样地叠加，使得降低对使用能力至关重要的合力，从而不能达到对于损坏或破损起决定作用的临界点。

本发明具有很大的实用性优点，因为无论何种形状和何种尺寸的本发明所述的绝热的玻璃装配元件，仅需遵循简单的规则与操作规定均可实现使用能力并且从而实现完善的功能性。因此，用户可以通过简单的工具，根据具体需求使玻璃装配元件适配于要求。

术语“玻璃装配元件”通常指被设置用于安装在例如建筑物、运输工具、壳体(容器)或技术器具的壁上的窗户结构。玻璃装配元件具有内外两侧，也就是说，玻璃装配元件被设置用于以特定的取向安装在墙壁或器具中。玻璃装配元件优选被设置用于，将外侧朝向一个比内侧温度低的相邻空间。玻璃装配元件的外侧朝向例如墙壁的周围环境，而内侧朝向墙壁封闭的内部空间。一般来说，周围环境温度通常低于内部空间。在器具上使用所述玻璃装配元件时，温度则相反，例如在制冷器具上，其中，被称为外侧的侧面在这种情况下朝向器具的内部。

本发明所述玻璃装配元件的热传导系数(U值)优选为小于或等于0.8瓦特/(平方米·开尔文)、特别优选小于或等于0.6瓦特/(平方米·开尔文)。发明人发现，在这些低U值的情况下刚好可以明显改善本发明所述的玻璃装配元件的可用性，这特别是没有由传统的真空隔绝玻璃公开。术语“玻璃板”在此处笼统地表示由透明的、非晶形的、非结晶的固体物质组成的薄板形结构元件。本发明所述的玻璃装配元件可由平的或弯曲的玻璃板组装而成。玻璃板优选由未硬化或硬化的材料制成，所述材料包括：碱石灰玻璃、低碱或无碱的硅酸盐玻璃、结晶玻璃或部分结晶玻璃或者选自上述物质的组合。使用硬化玻璃板时，特别优选选择在至少一个玻璃表面上给出至少75兆帕的表面压应力的材料。

在玻璃板的至少一个内表面上施加低辐射涂层具有多种可能性。举例来说，可以仅设置刚好唯一一个低辐射涂层，该低辐射涂层设置在这些内表面之一上，该内表面朝向一个中间空间，该中间空间形成在向外指向的第一玻璃板和与该第一玻璃板相邻的玻璃板之间。也可以设置刚好两个低辐射涂层，其中一个涂层设置在向外指向的第一玻璃板的内表面上，而第二涂层设置在该玻璃装配元件的另一内表面上，特别优选设置在向内指向的第二玻璃板的内表面上。此外，还可以设置刚好三个低辐射涂层，其中，优选内玻璃板的朝向向外指向的第一玻璃板的内表面无涂层。所述的变型方案可有利地取决于玻璃装配元件的具体使用情况，尤其是从避免热应力的角度出发。

低辐射涂层含有下列成份中的至少一种，所述成分包括含银的层组、半透明金属、有传导能力的氧化物或等同材料(发射率相应较低的材料)。也可以使用所述结构的混合物。有利的是，在使用这些材料时对玻璃装配元件外在表现影响很小，使得实际上几乎不可察觉。

当发明具备下列一个或多个特征时可实现本发明的其他优点。优选第一和第二玻璃板的厚度≤10毫米、特别优选≤6毫米。设置在内部的、位于第一与第二玻璃板之间的玻璃板的厚度优选≤6毫米。特别优选的是，设置在内部的玻璃板的厚度≤3毫米。在玻璃装配元件的重量及其操作方面有利的是，所述至少一个设置在内部的玻璃板的厚度特别是≤1.8毫米。

附图说明

借助下列本发明的实施例说明并结合附图详细阐述本发明的其他有利的特征和细节。附图中：

图1A和1B：是用于图示说明本发明的玻璃装配元件的实施例的示意性剖视图；

图2A和2B：是按照本发明使用的玻璃板的角部区域的细节图；

图3：是用于检验本发明所述玻璃装配元件检验间的示意性剖视图；

图4：是用于图示说明按照本发明使用的间隔件的优选布置方式的示意性剖视图；

图5A到5F：是用于图示说明按照本发明使用的边缘密封装置的优选布置方式的示意性剖视图；

图6：是用于图示说明本发明所述玻璃装配元件中的玻璃板的不平度补偿的示意性剖视图；

图7A到7E：是用于图示说明用于制造本发明所述玻璃装配元件的方法的示意性剖视图；

图8：是本发明所述结构元件的实施形式的示意性剖视图，和

图9和10：是本发明所述结构元件的优选实施形式的其他细节。

本发明所述玻璃装配元件的制造方法

在图1A和1B中以示意性剖视图示出按照本发明的玻璃装配元件10的实施形式(部分图)。本发明所述的绝热的玻璃装配元件10包括一个近似平行的组合，该组合由至少一个朝外的第一玻璃板1、一个朝内的第二玻璃板2和一个设置在第一与第二玻璃板之间的第三玻璃板3组成，其中，这些玻璃板1、2、3的大小近似相同。

所述板材料的机械强度优选至少这样选择，使得可承受负荷为每平方米约10吨或更高的外部压力。在此有利的是，对于这些玻璃板1、2、3使用熟膨胀系数尽可能低的、例如大约≤50·10^-6开尔文^-1的材料。在此可以使用各种至少部分透明的材料例如玻璃、玻璃状的材料、硬的和热稳定的人造材料、合成材料或复合材料或者同类性质的材料或者选自上述材料的组合。进一步的说明主要集中在玻璃的使用上，然而本发明所述的绝热的玻璃装配元件不被局限于这种情况。

玻璃板1、2、3的厚度取决于具体的使用情况和由此引发的实际要求。为了使总厚度而且从而使该构件的重量尽可能小，玻璃板1、2根据具体的使用情况及其几何尺寸具有通常小于或等于10毫米的厚度。特别有利的是，位于玻璃板1、2之间的玻璃板3具有更低的、优选最高不超过6毫米的厚度。但是，若出于隔音原因和/或为了降低噪声或者其他原因，在实际中需要使用厚玻璃板，则用本发明也可实现。

玻璃板1、2、3可由普通的单片玻璃构成。该玻璃也可被染色、设有用于隔热、用于遮阳、用于增强反射或降低反射、用于调整或控制光线或辐射光路等或其组合的功能涂层、被印刷和/或涂画和/或喷砂。这些玻璃板可分别由多个此类单片玻璃组合而成，其中，该接合通过本领域技术人员公知的方法进行，例如可通过箔膜连接系统或模铸树脂连接系统、粘接剂或类似物进行。此外，这些单片玻璃与例如人造材料、金属、矿物纤维和/或矿物织物或者含有此类物质的材料及类似物的组合也是可以的。

在玻璃板1、2、3之间的空间4-1、4-2中，间隔件5跨越整个表面地布置。用户可以这样确定所述间隔件的数量、大小、形状、待采用的材料和分布以及玻璃板彼此间的间距，使得玻璃装配系统具有对于实际利用足够的强度、这些玻璃板在压力和其他机械负荷和/或热负荷的作用下不相撞、玻璃表面不受损伤或毁坏并且潜在的冷桥被降到最低。同样还要考虑到间隔件5的美观。因此间隔件5尽可能的设置成，其所在位置肉眼几乎不可见，且其反射和颜色不会对用户造成任何干扰。

间隔件5的平面布置与标准的点状网格相似，隔件间的距离通常为20毫米到50毫米左右。但间隔件不必非得均匀布置。因为作用在四面被支承的玻璃结构上的压力负荷并不是均匀分布于整个表面，因此在机械负荷较高的区域(尤其在边缘区域或对角线区域)间隔件较密地布置，在负荷较小的区域则相应较稀疏地布置。通过这种方式不但可以减少间隔件的总数量，而且还有针对性地加强了负荷高的区域，由此特别是还改善了所述构件的绝热性和透光性以及还使得该构件的美观性更好。

在使用未被硬化的标准浮法玻璃(碱石灰玻璃)时，各个间隔件5彼此间合适的距离——视其直径和具体几何形状而定——为约15毫米到约40毫米。特别有利的是使用由在表面上进行硬化的玻璃制成的玻璃板，由此所述距离可以增大到至少约60毫米的值上。被硬化的表面应至少可以承受优选75兆帕的表面压强。可采用现有技术公知的方法、例如通过热硬化(热钢化或部分钢化玻璃)或化学硬化(在玻璃表面上进行离子交换，直到总深度约150微米)生产此类玻璃。

作为替代方案，还可以通过在内表面1-2、3-1、3-2和/或2-1上施加硬的和/或降低摩擦的涂层使玻璃表面以期望的方式功能化。玻璃上的这种涂层优选由透明的或半透明的硬质材料、例如金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物和金属碳氮化物等等、含碳或含硅的化合物、其他等同材料或者选自上述材料的组合构成。在此，这种涂层的厚度应为至少0.1微米。同样也可以采用吸收光的金属或金属合金，但是在此需设置大幅降低的、低于约20纳米的层厚度，以便玻璃装配元件有足够的透明度。

玻璃板1、2、3的制造优选以下述方式进行，使得在玻璃边缘处无裂缝、贝壳状缺口或其他可见损伤。通过使用激光切割法，例如CO₂或Nd-YAG激光器可以实现足够好的玻璃边缘质量。如此外被证实的那样，在此特别是边缘密封装置的玻璃角特别容易受到损伤。非常多的损伤恰恰在此具有其局部根源。这可能是由于，恰恰在该区域形成特别高的局部机械应力。特别有利的是，按照图2A将玻璃板1、2和/或3的角部附加地倒圆。这例如通过机械磨削进行，其中，视所述构件的尺寸而定，倒圆半径R应为至少约5毫米，优选大于或等于10毫米。另一个改善玻璃装配元件的机械稳定性和可靠性的重要办法是，在所述角部区域中附加地设置一个优选两侧的斜面G，该斜面的伸展L_G至少约为1毫米并且不应超过玻璃厚度的大致35％。

间隔件5可通过例如粘合剂粘接的方式施加在至少一个朝向真空的玻璃表面上。为此在相应的玻璃板上局部的涂以特殊的结合/粘合材料，如无机丝网印刷材料、玻璃焊料、有机或无机合成材料、粘合剂或其他增加附着力的材料。这可通过公知的装置和方法来完成，如丝网印刷法、传统印刷法(喷墨打印)、微定量法、压辊或类似装置。之后，利用已知的技术装置和方法将间隔件以机械方式准确地固定在所述部位上。为了在间隔件与玻璃表面间实现固定的粘合连接，例如通过例如辐射(紫外到红外范围、微波辐射、集中的激光等等)和/或通过确定的热处理或其他已知处理过程使结合材料硬化。然后可将下一玻璃板放置在这样预制好的玻璃板上并且这样长时间地重复该程序，直到出现成品的玻璃装配元件。

在其他情况下甚至可以放弃间隔件的结合。在此，通过使用挥发性化合物或物质作为结合介质或者通过利用静电引力实现间隔件在玻璃板上的对于装配过程所需的首次附着。

下述材料适合于制造间隔件5，所述材料能够良好地承受压力和剪切力，此外具有较好的温度稳定性和耐高温性以及特别是不出现释放气体的情况或同类情况，以便能够在玻璃板之间形成真空并且能够长期维持真空状态。根据实验结果所示，对于间隔件优选采用可承受至少350兆帕到1000兆帕或更高压力载荷的材料。基于良好的机械性能，许多金属是合适的，如钛、钽、钼、钨、铜、铂、铬、镍、铁、钴、铌、铝等。但也可使用上述金属的混合物或者说合金(例如各种钢材，如镍铬钢、因科镍合金、因瓦合金等)或其他含有此类物质的材料。为了避免玻璃装配元件的太高的热损失，有利的是，使用这类除了具有小的热膨胀系数外还具有尽可能小的导热能力的含金属的材料，例如在各种商业类型的不锈钢、因科镍合金、因瓦合金或者在多微孔或者说多纳米孔的含金属的材料等的情况下给出的那样。

为了以特别有利的方式进一步降低所述构件的热损失，使用由现有技术公开的绝热良好的材料，所述材料具有小于大约25瓦特/(米·开尔文)、优选小于5瓦特/(米·开尔文)的导热能力。所述材料为可加载压力的材料，如碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物(例如氧化铝或二氧化锆)、氧氮化物、作为陶瓷或瓷器或搪瓷公知的物质、无机和/或有机的合成材料、粘接材料、溶胶-凝胶化合物、玻璃焊料、玻璃或其他玻璃状的物质、其他同类性质的材料或含有上述物质的材料或者选自上述物质制成的结构。也可以使用适于真空环境的固体粘合剂，所述固体粘合剂包括至少一种从下列材料组中选出的物质：丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、树脂、环氧体系、聚氨酯、硅烷和类似物质。可以按照公知的方法将附加的涂层施加在间隔件5的表面上，用以降低反射、配色、调节确定的导电能力、降低摩擦、提高表面硬度等。有利的还有，以液体、膏体、粘稠的混合物的形式或者以类似方式提供使用于间隔件5的材料并且从而无需费事的定位地借助于公知方法如压力法、喷射法或类似方法将其施加到玻璃表面上。在本发明的玻璃装配元件中也可以采用公知的类似于三明治夹层结构地由具有附加的功能涂层的、抗压的芯件(金属、合金、陶瓷等)建立在所述表面上的间隔件结构或其他多层结构，由此改善了外部压力并且尤其是在切向起作用的剪切力的接收。

但是，为了保持玻璃板1、2、3之间的确定的距离，也可以置入中间层，所述中间层全面地或部分面地或者局部地设置在中间空间4中。被证明非常合适的是薄玻璃片(Glasfliese)、公知的机械稳定的多微孔的材料或类似物。然而，由于各个玻璃板之间的导热能力显著较高，不能实现非常好的U值。

原则上，对间隔件5的形状几乎没有任何限制。除了圆柱形外，还可采用斜方六面体形、矩形、三角形、球体形、环形、弧形、椭圆形、球形或珠形、梯形或金字塔形、丝线形(成型的或非成型的)或者改型的或类似的几何形状、横截面等。重要的是：始终确保整个玻璃装配元件的机械稳定性和强度。

具有典型几何尺寸(直径)的球形或盘形、环形或板形的玻璃体被证明是特别良好地制造和易于操作的。基于玻璃板1、2、3与间隔件5之间的最佳的光学适配，在不对观察者造成任何可察觉的影响的前提下，可将间隔件设计得略大一些。几乎可以良好地使用在市场上可购买到的所有玻璃材料如碱石灰玻璃、无碱或低碱的硅酸盐玻璃、石英玻璃等。在对于间隔件5和玻璃板1、2、3使用相同或相似的材料时，间隔件与玻璃板之间的连接以有利的方式通过扩散结合产生。被证明有利的是，由玻璃制成的间隔件的表面附加地通过由现有技术公开的热处理或化学处理进行硬化或设置硬的和/或降低摩擦的涂层。在此，所述降低摩擦的涂层优选应具有约小于或等于0.3的滑动摩擦系数。除了特氟龙外，还可使用涂层厚度为至少0.1微米至约5微米的碳化合物、硅化合物以及含氟化合物或者选自上述化合物的混合物甚至金属的层。

但是也可使用所谓的表面结构化的玻璃。在此，在玻璃制造过程中，通过例如辊压方法和/或压印方法在仍处于软化或部分软化状态的玻璃表面上设置较小的结构或隆起。于是，经过设计的此类结构可最终承担间隔件5的功能。

图1中的间隔件5示范性地具有圆柱形的形状。其直径小于1.5毫米，优选小于或等于1毫米，高度在约0.1毫米与1.5毫米之间，优选在0.2毫米与1毫米之间。

在接下来的步骤中，将几乎同样大小的玻璃板1、2、3齐平或略微错开地重叠放置并且产生边缘密封装置6-1、6-2。为了改善真空密封性，所述边缘密封装置6-1、6-2可以完全或者局部地延伸超过玻璃边缘(见图1中的601)。可通过施加预制的膏体或悬浮液，粉末，颗粒，线，带或薄膜或类似物形式的密封材料生成所述边缘连接装置6-1、6-2、601，其中，对于边缘连接装置6-1、6-2、601也可以使用不同的材料。

为了机械式地增强边缘密封装置6-1、6-2，环绕地设置约3毫米、特别优选为至少5毫米的最小宽度。由于玻璃角部的机械负荷特别高，以优选的方式对该局部区域进行机械式加强，如在图2B在示意性示出的那样。为此，在所述区域中置入附加的密封材料。在对角线中倒圆地延伸的边缘密封装置的宽度B_D优选为至少8毫米。对于实际中非常合适的规定是，边缘密封装置在角对角线处的宽度B_D至少应是分别在边缘上均匀环绕的密封装置6-1、6-2宽度B_R的1.5倍至2.0倍。

可使用由真空技术、真空-管技术和灯泡制造业而为本领域技术人员公知的方法产生边缘连接装置。特别是可以使用玻璃-金属-结合系统或玻璃焊料(如金属、金属化合物或金属合金，其成份包含锡、铅、铟、铜、锡、锌和/或银等中的至少一种)、低温软化的玻璃或类似的玻璃状材料、烧结玻璃等等。但也可使用无机和/或有机的合成材料、溶胶-凝胶化合物、包含有机物质的粘合剂或者聚合物体系(含有或不含添加剂)或具有低渗透性的类似材料。本发明所用的粘合剂含有至少一种从下述材料组中选出的物质：丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、树脂、环氧体系、聚氨酯，硅烷以及类似物质。通过全波辐照或波长选择性辐照(紫外到红外范围，微波射线和集中的激光等)和/或通过确定的热处理(例如常规加热或感应加热、在导电材料情况下的电阻加热等等)或其组合实现密封材料的有时必需的硬化、熔化、聚合等等。下述密封材料已被证实对玻璃装配元件的低成本生产是有利的，所述密封材料可在较低温约350℃以下、优选250℃以下就可进行接合。在此，玻璃板1、2、3在边缘区域的密封不仅可在大气条件下而且可在真空条件下进行。

为了使因热传导和热对流造成的热损失最小化，在空间4-1、4-2中产生低于外部大气压力p₀的、介于约10^-1帕到10^-3帕之间或更低的压力p_v(真空)。所述真空的产生能够以简单的方式通过安放上的真空产生器具进行。在此，通过单独的开口或者孔7将玻璃板1、2、3之间的残余气体和水分吸出(图1B)。有利的是，在产生真空时设置相对于室温足够升高的至少60℃的温度，以便使中间空间4-1、4-2中的残余水分解吸附。为了使抽真空时间降到最低，开口7具有约为2毫米的最小直径。抽真空后，用封盖装置8真空密封地封闭开口7。为了产生真空，还可在开口7中置入一个管，该管在抽真空前首先真空密封地粘合或焊接在玻璃板2的上侧。在达到所需的最终压力后，可通过热熔法将此管上端熔合在一起或者采用其他公知技术予以真空密封。也可通过施加一个另外的帽或类似物实现附加的保护以防在玻璃装配元件的运输或装配期间的机械损坏。特别有利的是直接在真空中生成最终的边缘连接装置6-1、6-2、601。在此，还可通过边缘连接装置中的具有足够尺寸的可封闭开口实施抽真空操作，其中，在此也可以附加地置入一个管或类似物。通过将公知的除气材料例如低化学计量的二氧化钛等置入到玻璃板1、2、3之间和/或玻璃板边缘区域中和/或以涂层的形式置入到内表面1-2、3-1、3-2、2-1上可进一步地改善中间空间4-1、4-2中的真空。

为了在玻璃装配元件的实际使用中机械式地保护所述边缘密封装置或玻璃边缘不受损伤，可在边缘上安装一个附加的外套9，该外套也可作为边缘密封装置的一部分使用，其具有约5毫米到30毫米的边缘突出。

为避免热辐射造成的热损失，必须在本发明所述玻璃装配元件的至少一个内表面1-2、3-1、3-2、2-1上设置绝热涂层。对此需使用透明度非常好的涂层，其发射率至少应小于或等于0.16，优选小于或等于0.09、特别优选小于或等于约0.05。低辐射涂层在实际中十分常见。其施加方法也广为人知。

通过使用同时具备绝热和遮阳防晒性能的所谓的组合层、和/或遮阳防晒涂层和/或彩色的层和/或吸光的层和/或硬质材料层等等可以对内面1-2、3-1、3-2、2-1上的功能性涂层的搭配进行任意组合。通过对外表面1-1、2-2例如通过具有排水和/或排污作用的涂层的附加改型，为了辐射调整(遮阳、降低反射、着色等)、为了设计和美学等可实现玻璃装配元件的更高的功能性。

用于确定太阳能吸收率和用于检验本发明所述玻璃装配元件的使用能 力的方法

太阳能吸收率A_i相应于在本发明所述玻璃装配元件中事实上在每个玻璃板1、2、3上实际存在的太阳能吸收率并且根据标准(ISO/DIS9050、DIN EN 410、ASTM E-424)在约280纳米到2500纳米的波长范围内确定。由这些太阳能吸收率A_i的和得出绝热的玻璃装配元件的总(全部)吸收率A_tot，虽然能够以简单的方式借助于传统的分光光度计通过对整个玻璃装配元件10进行光谱测量来确定该总吸收率，但是最终还是缺乏单个太阳能吸收率A_i的专门说明。另外还需考虑到，由于玻璃装配元件内的单块玻璃板1、2、3存在“光耦合”(参见例如通过多次反射和多次吸收等)，因此太阳能吸收率A_i与在各个单块玻璃上单独测出的吸收率值A_i，0并不一致。

通过公知的光学测量法直接测量吸收率值A_i是非常耗费的，因此通过计算得出太阳能吸收率A_i。为此，首先采用分光光度法分别测量玻璃板1、2、3并且在约280纳米到2500纳米的整个光谱范围内确定与波长有关的透射值、反射值和吸收值。紧接着在使用公知的方法和手段的情况下(参见ISO/DIS9050、DIN EN 410、ASTM E-424)计算出玻璃装配元件内的每个位置上的期望的太阳能吸收率值。如已经证实的那样，在此间隔件的影响在测量精确度的范围内可以完全忽略不计。

借助于公知的平板法测量本发明所述玻璃装配元件的U值。为了检验所述玻璃装配元件10的使用能力和功能性，使用如图3所示的专门器具。将检验室分成两个完全隔开的空间区域I、II。在空间I中设定室外的气候条件(见室外温度T_out、太阳能辐射I_sol，0、水汽等)而在空间II中设定室内的气候条件(见室内温度T_in、冷凝效应)。通过一个外部照明装置对玻璃装配元件10施加与太阳光谱适配的太阳能辐射I_sol，0。辐射强度I_sol，0可高达约至少1200瓦特/平方米的范围内变化。使用下列检验条件：

a)按照NFRC 100-2001的标准测试条件：

冬季条件：

T_out＝-18℃，T_in＝21℃，I_sol，0＝0瓦特/平方米

夏季条件：

T_out＝32℃，T_in＝24℃，I_sol，0＝783瓦特/平方米

b)增强型测试条件：

冬季条件：

T_out＝-25℃，T_in＝21℃，I_sol，0＝500瓦特/平方米

夏季条件：

T_out＝40℃，T_in＝24℃，I_sol，0＝1200瓦特/平方米

干燥或潮湿的空气可附加地通过开口III流入到空间I、II中或者流出。同时可通过喷洒装置或加湿装置IV模拟在外玻璃板上出现的雨水对使用能力的影响。在检验过程期间，可通过安装在玻璃板上的热电偶测量每个单个玻璃板的温度。

若检验样件能够完整无损地通过所有测试条件，则证明被试玻璃装配元件具备完善的使用能力。为了确保统计报表的准确性，每次需测试至少五个相同的检验样件。如果至少90％的样本能够保持完整无损，则该检验结果为正面结果。

下面对本发明优选实施例的细节进行详细说明。

实施例1

在第一实施例中所制造的玻璃装配元件具有如图1所示的结构，其中，在该变型方案中的内表面1-2、3-1、3-2或2-1设有仅仅唯一一个低辐射层。由玻璃或陶瓷构成的间隔件5被构造为直径约为0.5毫米和高度约为0.5毫米的薄片，且彼此间距分别约为50毫米。玻璃装配元件的尺寸介于约0.8平方米与5.1平方米之间。根据本发明，对于玻璃板1、2、3仅仅选择下述材料，在所述材料中，所计算出的太阳能吸收率满足本发明的条件(1)、(2)。因此，可用的玻璃在类型、厚度、颜色和设计方面以及最终在合适的低发射涂层等方面的选择上都受到很大限制。

在标准化的检验条件下(NFRC 100-2001)，对于该实施例在发射率ε为0.09时所述构件中的U值约为0.57瓦特/(平方米·开尔文)。在使用发射率为0.048的涂层时，绝热可以降低至约为0.46瓦特/(平方米·开尔文)的U值上。即使在发射率为0.17的情况下，仍可调节出约为0.8瓦特/(平方米·开尔文)的良好U值。

如在实验中所证实的那样，对于所有根据条件(1)、(2)设计的玻璃装配元件均获得完全的使用能力和功能性。特别有利的是，在此将低辐射层施加在表面1-2或者2-1上。由此可以将本发明所述的玻璃装配元件的失效率降低至约为5％甚至更低。对于这种玻璃装配元件在不同的测试条件下均获得非常好的稳定性和使用能力，其中，通过使用例如简单的、既无涂层又不着色的标准浮法玻璃可将玻璃板3的有效太阳能吸收率A₃调节到小于或等于约0.10。

通过该实施方式将实现的是：可以根据标准检验条件部分地均衡室外(-18℃)与室内(21℃)之间的巨大温差。通过在表面位置1-2或3-1或者3-2或2-1上施加低辐射涂层，得到“玻璃板1/玻璃板3/玻璃板2”的逐步削弱的温度梯度，约为“-17℃/13℃/18℃”或者“-17℃/-11℃/18℃”。在此给出的温度值仅应被理解为基本机制的说明案例，因为精确的值根据具体情况的不同有所波动。被证实特别有利的是下述变型方案，其中在表面1-2或3-1上施加涂层，因为在此几乎可以完全避免在间隔件位置上形成冷凝物。

实施例2

在另一变型方案中现在在表面1-2、3-1、3-2、2-1上总共设置两个低辐射涂层。本实施例具有的优点极为突出，因为可显著提升本发明所述玻璃装配元件的使用能力。玻璃装配元件的生产、检验和测量与实施例1相同。在这个特殊的实施例变型方案中也要视情况而定，即玻璃板1、2、3的太阳能吸收率也必须满足条件(1)、(2)的要求，因为只有这样才能获得有完全使用能力的绝热的玻璃装配元件。

被证明特别有利的是，通过该变型方案可以降低U值(在发射率为0.048时甚至可降至约0.3瓦特/(平方米·开尔文)。从最佳绝热的角度出发，优选将低辐射涂层施加在内表面组合(1-2和3-2)或(1-2和2-1)或(3-1和2-1)上。通过该变型方案不仅能够实现非常低的U值，还能更好地对室外(-18℃)与室内(21℃)间的大温差附加地进行分级。对于优选的组合例如对于冬季测试条件可获得最佳的温度分布“玻璃1/玻璃3/玻璃2”约为“-17℃/1.5℃/19℃”。由此现在可能的是，进一步降低对损害或破坏负主要负责的机械应力，同时保证本发明所述玻璃装配元件具备完全的使用能力，甚至在尺寸为2.80米x3.80米甚至更大时。被证明特别有利的是组合(1-2和2-1)，因为在此几乎从未出现过任何失效或损伤现象。

虽然在内表面组合(1-2和3-1)上施加涂层会导致U值稍差，但是在该变型方案中，与其他组合相比，不仅能够明显改善使用能力，而且还能降低冷凝现象的出现。

实施例3

现在，通过在表面1-2、3-1、3-2、2-1上引入总共三个低辐射涂层可获得一个另外的构型方案。该构型方案允许对涂层选择不同的布置方式。然而结果显示，施加一个另外的涂层并不会使U值发生明显的改善。此外，已经证实的缺点是，与实施例1、2相比，该实施例出现更多损伤和失效现象。特别是当在表面组合(1-2和3-1和3-2)上的涂低发射率的层时会导致玻璃板3非常迅速地过热，因而该构型不太适合实际应用。在该实施例中，通过各种可能的组合的比较，证明涂层组合(1-2和3-2和2-1)的使用能力最好。

如已经证明的那样，本发明的特征并不局限于此类仅含有两块或三块玻璃板的玻璃装配元件。更确切的说，用于单块玻璃板i的太阳能吸收率A_i的条件(1)、(2)适用于所有拓展方案。对于由多于三个玻璃板构成的玻璃装配元件特别优选的是，向外设置的玻璃板与向内设置的玻璃板之间的有效太阳能吸收率值小于或等于0.10。

实施例4

另一实施方式提出，根据本发明将间隔件5固定地安装在玻璃板3的两侧。该变型方案具有特别的优点，因为现在无需在玻璃板1和2的表面与间隔件之间建立固定或刚性连接，由此特别是能够最大程度地避免在玻璃装配元件的实际使用过程中因玻璃板1、2的机械运动和变形而引发的破裂风险。特别有利的方式是，在完全独立的方法步骤中并且与玻璃装配元件的实际装配安装无关地将间隔件5安装在玻璃板3上。通过该方法，甚至可以使用工业标准尺寸高达3.21x6.00平方米或更高的玻璃板3。现在可以大规模生产两侧装有间隔件5的大规格玻璃板3，如同标准的浮法玻璃那样大量储存，只有在相应的具体需求时才根据要求切割成实际大小并且最终在在本发明所述玻璃装配元件的最终装配时如简单的垫片那样进行操作。由此，简化了复杂的方法步骤并大大降低生产成本。

在图4中示意性示出两侧安有间隔件的玻璃板3的侧剖图。基于已经描述过的方法安装间隔件。特别有利的是，通过压力法或喷射法或者通过转印箔或类似物安装间隔件，因为由此可以低成本的在很大尺寸的板材上进行大批量的生产。对于间隔件可以使用按照以上所述的材料。为了达到特别高的机械稳定性以及实现良好的美学设计，必须尽可能准确地定位对置地施加在所述表面3-1、3-2上的间隔件。图4中的总偏差Δx优选应小于间隔件横截面X_q的两倍。

因为玻璃板3很大程度上遭受几乎相同地从两侧作用的压力载荷，因此可以甚至使用薄的玻璃板，厚度优选为小于或等于3毫米，最好介于约1.8毫米与0.5毫米之间。因此，在实际中使用厚度优选小于约1.8毫米的玻璃板3是特别有利的，因为此类玻璃板现在甚至可以灵活地变型并且由此可更好地补偿可能的几何方面的不规则性、波浪形和其他偏差。另一方面，此类薄玻璃板3对高温与大温差非常不敏感，因此能够明显的提高本发明所述玻璃装配元件的强度和使用性能。对于玻璃板3使用硬化的或非硬化的碱石灰玻璃。特别合适的是非硬化的热稳定玻璃，例如无碱或低碱的硅酸盐玻璃或者类似产品，因为由此可进一步降低玻璃装配元件的温度敏感性以及与此相关的破裂风险。原则上可能的是，对玻璃板3的一个表面或两个表面施加低辐射涂层。但是在生产过程中，由于操作原因经常出现不可接受的层损伤并因此造成质量下降。特别有利的是，玻璃板3上无涂层，而在表面1-2和/或2-1上喷涂为了实现小U值所需的绝热层。

特别有利的是，该实施例可用于拱形或曲线形的构件，以便能够更好地补偿玻璃板1、2因生产原因而出现的误差。在圆柱形或类似的弧形玻璃装配元件上使用厚度约小于或等于1.8毫米的玻璃时，玻璃板3甚至可以冷变形，由此可以取消费事且成本高的热弯曲法。

实施例5

在另外的变型方案中，玻璃板1、2、3的几何尺寸略有不同。在图5A中，玻璃板1、2、3被这样地确定尺寸，使得在彼此叠置时形成尽可能完全环绕的、宽度通常分别为约5毫米到20毫米(参见图5A中的X_b)接片或突出部。然后在这些接片上施加用于边缘密封6-1、6-2、601的密封材料。在熔化时所述材料可以很好地在玻璃板边缘处铺散开、在那里引起更好且更均匀的附着作用或者通过毛细作用最佳地渗透至玻璃板之间的空间中(参见6-1、6-2)。通过这个有利的方式，可以改善本发明所述玻璃装配元件的真空密封性和耐久性。其他有利的改型方案从图5B、5C中得出，其中，内部的玻璃板3相对于外部的玻璃板1、2的边缘突出或缩后。

在图5D中示出特别有利的实施方式。现在以至少部分浮动或自由运动的方式(也就是说与边缘密封装置无固定连接)将玻璃板3装入玻璃装配元件中，由此可进一步提高玻璃装配元件的机械可负载性。特别有利的是下述构型方案，其中玻璃板3的任何边缘处均不与边缘密封装置6-1、6-2、601固定连接，即在玻璃板1、2之间可几乎完全自由地运动。由此能够更好的补偿并且特别是均匀地分布最不同的外部载荷和/或变形或者说膨胀和/或几何形状波动。此类几何形状波动例如通过尺寸公差和不规则性(如波浪状、不平整等等)直接在制造本发明所述玻璃装配元件的单个构件时出现。事实证明，该实施例变型方案特别适用于弧形或曲线形玻璃装配元件的生产。

图5E示出另一有利的实施例变型方案，通过该实施例变型方案可以降低或避免玻璃边缘上的不期望的水冷凝。在此，玻璃板1、2、3以一种几何上略微错开的布置方式连接在一起。然而在此重点在于，边缘密封装置6-1、6-2尽可能不是直接地上下叠置，而是优选在空间上彼此错开，从而迫使冷传递或热传递必须通过玻璃板3进行。间距X_e设置得越大，抗冷凝效果越好。在实际应用中，X_e值从几毫米到几厘米就完全足够。

图5F示出另一有利的构型方案，通过该构型方案能够以如下方式降低或完全避免玻璃装配元件的边缘区域中的不期望的冷凝，即在这些部位上局部地进行附加的加热。被证实有利的是，将本发明所述玻璃装配元件的边缘密封装置或者其一部分附加地构用作电阻加热装置。在使用具有传导能力的玻璃-金属结合系统进行边缘密封时可以很容易地实现上述情况，因为采用的金属材料同时可直接用作欧姆电阻。如果边缘密封装置由电绝缘材料组成，则可以以有利的方式在其中混入或嵌入导电微粒、导电丝、导电带或类似成份。在图5F中示例性地示出这种情况。通过添加物11-1、11-2和/或11-3确定地调节边缘密封材料的导电能力。混合物的相应浓度这样进行，使得实现所需的、与构件几何形状相关的总电阻。特别有利的是，边缘区域中的能导电的绝热涂层或者其一部分被一同用于电阻加热。

实施例6

众所周知，热预应力或部分预应力玻璃经硬化处理后是不均匀的并且总是具有一定波纹形状的不平整性。这种不平整性是所述处理或方法所固有的并且例如通过输送轮的压入而在600℃以上的高温时软化的玻璃上出现。这些不平整印迹的位置、形状、膨胀和振幅均无法控制并且每一块、每一批次玻璃板的印迹均不相同。使用化学预应力玻璃则不会出现此类问题，因为在该硬化方法中使用低于玻璃的变态温度的低温。

正是这种波浪形造成的是：由外部大气压力所引起的高机械负载不能均匀地传递给间隔件并且从而导致局部出现极度弯曲或极限机械载荷，从而对构件造成破坏性影响。

在图6中以简化的图示出了这种实际情况。为了清楚起见，仅通过具备上述波浪形特点的热预应力玻璃板1和完全平坦的玻璃板2来表示本发明所述的玻璃装配元件。由图6可知，在将玻璃板1、2隔开时存在局部变化的公差Δ。现在为了将从外部作用的负载均匀地传递给间隔件5，这些间隔件必须具有不同的几何尺寸。但是实际上这在普通的生产中无法实现。

所述任务可以通过下面推荐的方法和所述的方法步骤加以解决。

(A)玻璃板对1、2的预生产(比照图7A)

该方法步骤包括：首先裁切各个玻璃板1、2，所述裁切可选择地通过机械方式或借助于激光(例如CO₂激光器、Nd-YAG激光器)进行。另外的典型工作步骤是：清洗、边缘处理、开设可能的孔或类似物、例如通过涂层进行的表面调质措施、质量检查等等)。

(B)将玻璃板1、2堆叠成玻璃板叠堆(比照图7B)

将预制好的、目前还平坦的玻璃板1、2精确地彼此叠置并且得到玻璃板叠堆11。必要时可使用夹具或其他辅助工具，以防止玻璃板相对移动。为了在热预加载时两块玻璃板1、2不会粘合在一起，优选在两块玻璃板间加入一个尽可能化学惰性的垫片或分隔介质301。在此重要的是，通过301不会妨碍在两块玻璃板上形成相同的表面轮廓。为了更清楚的表达玻璃板1、2彼此间的配置安排，在图7b中专门添加了标记101、201。

(C)玻璃板叠堆的热硬化(比照图7C)

经热预加载后获得在玻璃板1、2具有上文所述的波浪形。现在以有利的方式使两块玻璃板的所有表面上的波浪形或者说不平性压得完全相同，如图7C所示。然而，与传统的硬化玻璃相比，玻璃板叠堆11在共同地突然冷却的情况下在表面上所产生的压应力(硬化)并不对称，这是因为冷却空气不能到达表面1-2和2-1上。由此只能在表面1-1和2-2上形成所需的压应力。特别有利的是，玻璃表面1-1、2-2的压应力至少为75兆帕。由于玻璃板材1、2内的这种不对称的应力分布，为了不出现自身扭曲，应根据尺寸尽可能使用最低厚度约3毫米的玻璃板。

(D)制成本发明所述的玻璃装配元件(比照图7D)

在对已预加应力的玻璃板1、2进行后续处理(清洗、必要时涂层、质量检查等等)之后，紧接着按照图7D将玻璃板调换地设置。原来设置在下方的玻璃板2现在成为上玻璃板，玻璃板1则刚好相反。因为在这种布置中玻璃板表面轮廓相同，所以现在有利地不再出现玻璃板1、2间距方面的公差Δ，从而从外部作用的机械载荷能够均匀地施加在间隔件5上。现在，不对称地预加应力的玻璃板1、2这样布置，使得已硬化的表面1-1、2-2现在以特别有利的方式朝向中间空间4。由此可绝大程度上避免由间隔件5与玻璃板1、2之间的高剪切作用和高摩擦作用而造成的临界微损伤和损坏。

此实施例变型方案非常适用于仅仅由玻璃板1、2组成的绝热的玻璃装配元件。通过加入一个优选尽可能薄的并且从而可略微变形的、厚度约小于或等于1.8毫米的玻璃板3(比照图7E)可以使该玻璃板与波浪形不平的玻璃板1、2相适应，从而最终得到一个有完全功能能力的玻璃装配元件。

实施例7

图8A示出本发明所述结构元件20的一种有利的实施方式，其中，至少两个本发明所述的玻璃装配元件10通过至少一个中间层21-1彼此成一个组合。通过所示的设计结构不仅可以进一步改善绝热和隔音防噪性能，还能提高安全性能。所述组合可通过由现有技术公知的方法来制造。所谓的层合方法尤为合适，在层合方法中，将例如箔膜、夹心箔膜或薄膜形式的接合材料置入到玻璃装配元件10之间。本发明所用的接合材料优选包含至少一种人造材料，该人造材料选自下述材料组，所述材料包括：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛树脂、硅体系、共聚物(例如，由聚氯乙烯、乙烯或丙烯酸组成)，模铸树脂和可紫外线硬化、可热硬化或可通过空气硬化的胶粘剂。通过向中间层21-1中直接加入无涂层的、有涂层的、印制的或带有可转换遮阳和/或保护视线功能的箔膜(例如，以聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等为基础的箔膜)、人造材料板、金属填料等等，能够使本发明所述实施例的产品性能发生更广泛地改变。

图8B、8C和8D中示例性示出本发明所述玻璃装配元件的其他实施例变型方案，其中玻璃装配元件要么单面(比照图8B和8C)要么双面(比照图8D)与另外的、有时由不同材料构成的玻璃板、板系统和/或其他完整的玻璃装配系统或者玻璃装配系统中的一部分相连接。

根据图8B所示的实施例变型方案，例如至少一个绝热的玻璃装配元件10与至少一个另外的、尽可能部分地热预加载的玻璃板22或者类似玻璃板通过接合物这样地组合，使得产生对于冒口区域合适的安全玻璃装配元件。但也可通过贴上一层箔膜取代图8B所示的接合材料21-1以及玻璃板22。通过这种方式，使玻璃装配元件在受到损伤或破坏时实现一定的碎片防护功能。在另一个构型方案中，玻璃板22涉及一种完全不同的功能玻璃系统，例如防火阻燃玻璃、防爆装甲玻璃、光控和能控玻璃或者选自上述玻璃的组合。通过这种特别有利的方式，可以成本有利地、同时重量小且安装深度小的将几乎所有已知的、具有非常好的绝热性能的功能玻璃系统组合在一起。

在一个另外的变型方案中，如图8C所示，本发明所述玻璃装配元件10与例如由聚碳酸酯构成的玻璃板23和尽可能硬化的玻璃22组合成的一个多重连接。中间层21-1与21-2在此绝对不能相同，而是由完全不同的材料制成和/或设置填料。被证明特别有利的是置入金属箔膜、金属网格和/或其他导电良好的材料，因为通过该实施例变型方案设置能实现出色的电磁保护。由此，根据本发明，获得了高绝热性能的透明构件，其具有特别好的隔音值以及在抵抗破裂、射击、爆炸、恐怖袭击、有害的电磁辐射、监听及窃听或者其他外部侵扰方面具有很高的安全性。

在这些或一个类似的合成材料-玻璃构型的多重布置或者双面的多重连接中(见图8D)可进一步改善声技术性能与安全技术性能并且基于各式各样的组合可能甚至可以最佳地适配于任何使用目的。

实施例8

在寒冷地区建筑物的建造方面，现在越来越多地要求实现尽可能完美的效果。与外墙相比，传统玻璃装配系统明显低下的性能始终是一个决定性的弱点。但是结构上和建筑技术上的要求往往也发挥了重要作用，例如遵守安装深度、窗框以及支撑系统等方面的标准。近几十年来，一些国家已建立了数百万的标准化框架结构，其安装深度例如约为二十四毫米。目前在此类标准框架中采用传统的玻璃装配元件，玻璃板中间空间SZR的典型结构方式为在U值约为1.1瓦特/(平方米·开尔文)到1.0(瓦特/平方米·开尔文)情况下“玻璃4毫米，涂层/SZR16毫米/玻璃4毫米”或同类值。

以有利的方式提出了下述实施例变型方案，通过这些实施例变型方案在遵守实际要求的标准安装深度的同时甚至还可实现显著降低的、小于或等于0.3瓦特/(平方米·开尔文)的U值。图9中以侧剖图示意性示出了是此类隔绝玻璃单元的几个结构20。按照图9A，此类隔绝玻璃装配装置由至少两个玻璃板24、25的布置组成，其中一个由本发明所述的玻璃装配元件10构成。这些玻璃板借助于公知的方法通过环绕的、向外密封的间隔件系统26固定连接。图9A所示的隔绝玻璃的结构示例性地如下：

“玻璃装配元件10大致12毫米/SZR8毫米/玻璃装配系统4毫米”或者

“玻璃装配元件10大致10毫米/SZR10毫米/玻璃装配系统4毫米”。

在此，所有三个单个厚度均可变化，但必须考虑到，SZR值不得低于6毫米，因为否则又会导致整个玻璃单元的绝热性能显著下降。玻璃25可以按照上文的叙述例如附加地设置涂层27以增强绝热和/或遮阳功能等和/或由不同的玻璃组合或功能玻璃系统等构成。但是本发明所述的玻璃装配元件10可以参照图8的实施例变型方案几乎任意地与另外的功能玻璃系统或其他构件组合。

若图9B所示的两块玻璃板24、25同时由本发明所述的玻璃装配元件10构成，还可实现进一步的改善。建造隔绝玻璃时，遵照

“玻璃装配元件10约为8毫米/SZR约为8毫米/玻璃装配元件10约为8毫米”，或者

“玻璃装配元件10约为10毫米/SZR约为6毫米/玻璃装配元件10约为8毫米”

可以毫无问题地达到24毫米的示例性系统厚度。在此实施例变型方案中，U值可降至0.3瓦特/(平方米·开尔文)以下。

相应地按照图9也可以对于隔绝玻璃单元设计一个由两个以上的绝热的玻璃装配元件10组成的布置20。

实施例9

可采用常规的框架结构将本发明所述的玻璃装配元件和含有至少一个此类玻璃装配元件的构件安装在例如建筑物、车辆、技术设施上。但常规框架经常出现不期望的冷桥现象。在U值非常低时、例如恰恰在本发明所述的玻璃装配元件中这一现象尤为严重。

在按照图10A的实施例变型方案中提出了一种结构，其中尽可能在在构件27的边缘外侧、内侧或两侧安装辅助框架28。该辅助框架可以与建筑基础部分和/或其他辅助框架或具有其他构件的类似结构机械连接。特别有利的是，该机械连接仅设置在外侧或仅设置在内侧。在图10B示出这种特别的构型。这些构件27通过机械装置29彼此连接。元件29被这样设计，使得其也可装配在其他建筑基础结构或类似结构上。通过这种专门构型可使外部区域与内部区域的热脱耦。为了避免构件之间区域中的热损失，在那里置入高绝热性能的密封装置30。特别适合此处的材料是多孔和/或多层的绝热材料或者高隔绝性真空板。在其他实施例中，这些构件27直接粘贴在稳定的基础结构上或通过建筑设备机械压紧在该基础结构上，此时需注意，以所述方式进行内外侧的热脱耦。

所示的实施例不仅可以以所示方式使用，而且这些实施例的任意组合也是可能的。

结构元件不仅可以包括作为板材料的玻璃或等同材料的使用，这对于透明或半透明的结构元件是特殊情况。原则上可使用所有至少部分地透亮的材料，所述材料能够以较大的板形状或者弧形或者说弯曲的几何形状制造且具有足够的机械强度和真空适应性。

对于玻璃板1、2、3可使用具有非常不同的化学成分与结构特性的玻璃。除了通常称为标准浮法玻璃的碱石灰玻璃外，下列玻璃类型均适合：如碱-硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐、任意结晶或部分结晶的玻璃以及类似玻璃。单个玻璃可以未硬化、热硬化(热钢化)、部分钢化、通过离子交换钢化或者说处理(化学硬化)、通过硬材料涂层或者通过在表面区域中进行置入或内扩散而被改型。

根据所述构件各自的特殊用途，对于玻璃板还可采用其他类型的玻璃或其组合，这开辟了更广阔的应用可能性。例如可以是下述情况：装饰玻璃和特殊设计玻璃、具有填料的玻璃例如嵌丝玻璃等、低反射或高反射玻璃、带有陶瓷釉质或其他釉质以及类似釉质的玻璃、彩色玻璃或透明玻璃、层合玻璃(例如组合安全玻璃)等等。还可使用设有功能化表面(功能层)、设有光能转换特性(光致电压、太阳能供热)和/或其组合等等的玻璃，所述功能化表面用于例如和防晒、防雾、疏水或亲水特性、吸热和吸收紫外线。

本发明所述玻璃装配元件不仅允许任意形式和规格的扁平设计，特别是也允许弧形或弯曲的设计。

本发明所述的玻璃装配元件尤其在要求绝热性能、必要时也结合低重量和/或降低安装深度和/或隔音防噪和/或安全性和/或防火阻燃和/或电磁保护装置等的地方具有经济意义。因此，所述构件可应用于各种领域，例如建筑行业(建筑玻璃，玻璃顶，玻璃墙，屏蔽装置，加热元件等)、运输工具(车辆，船舶，飞行物，轨道车辆)、作为机器或设备的一部分(冰箱、冰柜或其他制冷器具；用于冷/热物品或者需要冷却/加热的物品的运输或储存装置；太阳能收集器、能量转换器、能源设备或类似设备；加热装置；热屏蔽装置)等等。

在上述说明书、附图和权利要求书中公开的本发明特征单个地或组合地对于实现本发明的各种构型具有重要意义。

Claims (33)

1.绝热的玻璃装配元件(10)，其包括：

一个玻璃板组合，该玻璃板组合具有一个向外指向的第一玻璃板(1)、一个向内指向的第二玻璃板(2)和至少一个设置在这些玻璃板(1、2)之间的、设置在内部的第三玻璃板(3)，其中，这些玻璃板具有设置在内部的表面(1-2、3-1、3-2、2-1)，

一个间隔件装置(5)，该间隔件装置被设置用于调节这些玻璃板之间的间距，和

一个边缘密封装置(6、6-1、6-2、601)，该边缘密封装置被设置用于使这些玻璃板之间的中间空间(3、3-1、3-2)相对于周围环境密封，

该玻璃装配元件(10)被设置用于在所述中间空间(3、3-1、3-2)中形成相对于外部大气压降低的压力，

其特征在于：

所述设置在内部的表面(1-2、3-1、3-2、2-1)中的至少一个设有至少一个低辐射涂层，

第一和第二玻璃板(1、2)的太阳能吸收率A₁、A₂满足0.3≤(A₁/A₂)≤4的条件，并且

第三玻璃板(3)的太阳能吸收率A₃≤0.17。

2.根据权利要求1所述的玻璃装配元件，其特征在于：包含刚好一个低辐射涂层，其中，该低辐射涂层或者施加在表面(1-2)上或者施加在表面(3-1)上。

3.根据权利要求1所述的玻璃装配元件，其特征在于：包含刚好两个低辐射涂层，其中一个低辐射涂层施加在所述向外指向的玻璃板(1)的设置在内部的表面(1-2)上。

4.根据权利要求1所述的玻璃装配元件，其特征在于：包含刚好三个低辐射涂层。

5.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述至少一个设置在内部的玻璃板(3)无涂层。

6.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述低辐射涂层的发射率小于或等于0.16。

7.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述低辐射涂层包括含银的层组、半透明的金属层、透明的有传导能力的氧化物、选自上述物质的混合物或其他等同材料。

8.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：第一和第二玻璃板(1、2)的厚度小于或等于10毫米。

9.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述至少一个设置在内部的玻璃板(3)的厚度小于第一和第二玻璃板(1、2)的厚度。

10.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述至少一个设置在内部的玻璃板(3)的厚度小于或等于6毫米。

11.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述玻璃板(1、2、3)由非硬化的或硬化的材料制成，所述材料包括碱石灰玻璃、低碱或无碱的硅酸盐玻璃、结晶玻璃或部分结晶玻璃或者选自上述物质的组合。

12.根据权利要求11所述的玻璃装配元件，其特征在于：硬化的玻璃板(1、2、3)在至少一个玻璃表面上具有至少75兆帕的表面压应力。

13.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：间隔件(5)固定在所述至少一个设置在内部的玻璃板(3)的两个表面(3-1、3-2)上。

14.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述至少一个设置在内部的玻璃板(3)至少沿着一个棱边不与第一和第二玻璃板(1、2)的边缘密封装置(6-1、6-2、601)机械地刚性连接。

15.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述至少一个设置在内部的玻璃板(3)在所有棱边上环绕地被构造得小于第一和第二玻璃板(1、2)并且在任何棱边上均不通过边缘密封装置(6-1、6-2、601)与这些板(1、2)机械地刚性连接。

16.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：间隔件(5)至少部分地由导热系数小于或等于25瓦特/(米·开尔文)的物质构成并且其耐压强度为至少350兆帕。

17.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：间隔件(5)彼此间的平均距离大于25毫米、平均直径小于或等于1.5毫米、高度介于0.1毫米与1.5毫米之间的范围内。

18.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：间隔件(5)由几何尺寸小于或等于1.5毫米的球形、圆盘形、环形或板形的玻璃体构成并且由下述材料构成：碱石灰玻璃、低碱或无碱的硅酸盐玻璃、石英玻璃、结晶玻璃或部分结晶玻璃或者选自上述物质的组合。

19.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：边缘密封装置(6、6-1、6-2、6-3、601)包括真空密封的材料并且以至少3毫米的宽度完全环绕地设置。

20.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：边缘密封装置(6、6-1、6-2、6-3、601)包含选自下述物质组的至少一种材料，所述物质包括：玻璃-金属-结合系统或玻璃焊料(例如，金属、金属化合物或金属合金，如锡、铅、铟、铜、锡、锌和/或银)、在低温时软化的玻璃或类似的玻璃状材料、烧结玻璃、无机和/或有机的复合材料、溶胶-凝胶化合物、粘合剂或者其他抗渗透性的聚合物体系。

21.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：边缘密封装置(6、6-1、6-2、6-3、601)包含粘合剂和/或抗渗透性的聚合物体系，所述聚合物体系至少部分地包括下列物质类的有机材料：丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、树脂、环氧体系、聚氨酯，和/或硅烷。

22.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述玻璃板(1、2、3)的角被倒圆，其中，倒圆半径为至少5毫米。

23.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述玻璃板(1、2、3)的角装备有一个优选安置在两侧的、至少1毫米的斜面。

24.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：所述玻璃板(1、2、3)的角区域通过附加的密封材料机械地加强。

25.根据权利要求24所述的玻璃装配元件，其特征在于：在对角线处倒圆地延伸的边缘密封装置的宽度B_D为至少8毫米。

26.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：其具有不同于平面的弧形或弯曲的几何形状。

27.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件，其特征在于：其绝热系数(U值)小于或等于0.8瓦特/(平方米·开尔文)

28.一种结构元件(20)，其具有至少一个根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件(10)，其中，所述至少一个玻璃装配元件(10)通过连接材料(21-1、21-2)在一侧或两侧与至少一个玻璃构件(22、23)接合在一起。

29.根据权利要求28所述的结构元件，其特征在于：所述连接材料(21-1、21-2)以箔膜、三明治夹心箔膜和/或薄膜的形式被置入并且包括选自下述材料组的至少一种合成材料，所述材料包括：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛树脂、硅体系、例如由聚氯乙烯、乙烯或丙烯酸酯组成的共聚物、模铸树脂和可紫外硬化、热硬化或空气硬化的胶粘剂。

30.根据权利要求28或29所述的结构元件，其特征在于：所述连接材料(21-1、21-2)包含添加物、箔膜和/或金属填料。

31.用于制造根据权利要求1至27中至少任一项所述的玻璃装配元件(10)的方法，具有下述步骤：

将玻璃板(1、2)叠放成一个玻璃板叠堆，并且

热硬化所述玻璃板叠堆，其中，这些玻璃板(1、2)得到非对称地硬化的表面，这些表面设置在外部，

以错落的布置方式将玻璃板(1、2)放置在一起，其中，所述硬化的表面(1-1)和(2-2)向着彼此并且向着一个中间空间(4)指向，并且

最终加工该玻璃装配元件(10)。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于：单独地在外侧和/或内侧上通过框架或者通过其他彼此热脱耦的机械结构进行机械固定。

33.根据上述权利要求中至少任一项所述的玻璃装配元件(10)或结构元件的应用：

作为建筑物的一部分(例如，玻璃装配装置、玻璃顶、玻璃墙、屏蔽装置、加热元件)，

作为运输工具的一部分(例如，车辆、船舶、飞行物、轨道车辆)，

作为运输或储存装置的一部分(例如，用于冷/热物品或者需要冷却/加热的物品)，

作为安全系统或安全装置的一部分(例如，用于防火阻燃、隔音降噪、防闯入、防弹、防爆、电磁屏蔽装置等)，或

作为机器、设备或日用品的一部分(例如，制冷器具如冰箱和冰柜、太阳能收集器、加热装置、热屏蔽装置)。

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