CN104291594A - 真空玻璃抽气口的密封构造及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于在真空玻璃的上玻璃上打一圆孔制成抽气口，制取一圆管插入圆孔中，所述圆管的上端与上玻璃焊接在一起；在下玻璃的上表面制备一密封环、并在其内再制备一凹坑或凹槽，所述圆管的下端能够插入所述凹坑或凹槽内；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述抽气口或圆管内，将所述抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在所述凹坑或凹槽以及密封环内，所述圆管的下端也淹没在所述液体中，利用液体密封原理将所述抽气口自行密封。本发明的方法能够批量化生产，可以大大提高真空玻璃的生产效率和合格率、降低生产成本。

Description

真空玻璃抽气口的密封构造及其制作方法

技术领域

本发明属于真空玻璃领域，尤其涉及一种真空玻璃抽气口的密封构造及其制作方法。

 

背景技术

现有的真空玻璃一般是由两块或三块平板玻璃组成，玻璃四周用低温玻璃焊料封边，中间有微小的支撑物，通过抽气使两块玻璃之间形成0.1～0.2mm厚度的薄真空层。由于没有气体的传热、传声，玻璃的内表面又可以有透明的低热辐射膜，所以真空玻璃具有很好的隔热和隔音效果，是性能最好的节能玻璃之一。

现有真空玻璃的关键技术有：一是封边，二是支撑物的布放，三是真空的获得和维持。现有真空玻璃获得真空的方式主要有如下两种：(1)是首先在一片玻璃上打孔制备抽气口，然后在用低温玻璃焊料加热封边的同时在抽气口上焊接抽气玻璃管，最后加热抽真空并熔封抽气玻璃管，由于抽气玻璃管突出于玻璃表面上，所以还需要对抽气口部位进行保护；(2)是玻璃上面不需预制抽气口，而是将边部涂有低温玻璃焊料的玻璃合片后放在真空加热炉中，在真空下加热封边直接形成真空层。第一种方式的缺点是抽真空工艺复杂、生产效率很低：由于抽气管道很细、真空层很薄，抽气阻力大、速率小，而且需要单片抽取，所以生产效率很低；第二种方式可以解决第一种方式存在的缺点，但由于低温玻璃焊料是由多种氧化物制成，在高温、真空下，焊料吸附的空气和水分、焊料中的易挥发物质、焊料在生产过程中溶入的气体以及焊料中部分氧化物的分解等都会造成焊料中产生大量的气泡，大大弱化了焊料的各项性能尤其是气密性，致使该种方式的可行性大受影响。还有一种方式是介于以上两种方式之间，即在玻璃上预制抽气口，然后在高温封边后、再抽真空，最后利用焊料将金属薄片等密封焊接在抽气口上；该方式的缺点是如果采用玻璃焊料则遇到与第二种方式相同的困难，如果采用金属焊料钎焊则在真空条件下如何使小而轻的金属薄片实现气密性焊接将遇到很大的困难，其经济效益不一定好于第一种方式。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于针对现有真空玻璃抽气口存在的缺陷，提供一种新型的真空玻璃抽气口及其制作方法，这种真空玻璃抽气口的制作方法工艺简单，所制作的真空玻璃包括钢化真空玻璃能克服现有技术中的不足，可有效保证真空玻璃的气密性和隔热隔音性能、延长真空玻璃的使用寿命，并能提高真空玻璃的生产效率、降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：在真空玻璃的上玻璃上打一圆孔制成抽气口，制取一圆管插入圆孔中，所述圆管的上端与上玻璃焊接在一起；在下玻璃的上表面与抽气口对应的位置制备一密封环、并在其内再制备一凹坑或凹槽，所述圆管的下端能够插入所述凹坑或凹槽内，所述圆管与所述凹坑或凹槽之间为抽气通道；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述抽气口或圆管内，将所述抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在所述凹坑或凹槽内，所述圆管的下端也淹没在所述液体中，利用液体密封原理将所述抽气口自行密封，降温后所述液体凝固，实现对所述抽气口的气密性密封。

其中，所述圆孔为一V型孔或由两个上大、下小的圆孔组成。

其中，所述圆管为金属管或玻璃管，所述圆管为金属管时优选与玻璃膨胀系数相近的金属，所述圆管为玻璃管时优选将金属浆料烧结在所述圆管的下端。

其中，所述圆管与所述上玻璃之间通过玻璃焊料或金属浆料焊接一起。

进一步，制作所述圆管的材料或焊料其熔点高于玻璃封边用低温玻璃焊料的熔点，保证在玻璃封边过程中，所述圆管不发生变化。

其中，所述圆管的上端低于所述上玻璃的上表面。

其中，所述密封环是与所述抽气口同心的圆环。

其中，所述密封环可以是两个，所述圆管位于所述两个密封环之间，适合于较大的抽气口。

进一步，所述两个密封环中的小密封环可以是薄片，更进一步可以是中间凸起的薄片，或者所述小密封环处放置一小锥体。

其中，所述密封环的高度小于真空层的高度。

其中，所述密封环的直径和高度优选考虑抽气通道和焊料密封量而定。

其中，所述密封环优选由玻璃或金属制成，所述下玻璃为钢化玻璃时优选采用钢化玻璃油墨或金属浆料制成。

其中，所述密封环采用直接制备或间接焊接等方式制作在所述下玻璃上。

进一步，所述密封环采用直接制备时，优选采用低温玻璃粉或玻璃油墨等玻璃浆料、金属浆料或电子浆料等利用人工或机械的方式制作在所述下玻璃上，经高温烧结而成，所述机械的方式优选喷涂或印刷的方式，可以一至数次喷涂或印刷一至数种浆料；所述密封环采用间接焊接方式制备时，优选采用与玻璃膨胀系数相近的金属环或金属管焊接在所述下玻璃上，所述焊接方式，优选采用玻璃焊料或金属浆料焊接；所述材料均为现有的市售物品。

进一步，制作所述密封环的材料其熔点高于玻璃封边用低温玻璃焊料的熔点，保证在玻璃封边过程中，所述密封环不发生变化。

进一步，所述金属浆料（或电子浆料）由金属粉、玻璃粉、有机树脂和溶剂等组成，所述金属浆料可以采用市售产品。

其中，所述凹坑或凹槽的内表面可以涂刷金属浆料，并利用高温烧结金属浆料，金属浆料有助于金属焊料与玻璃的紧密结合。

进一步，所述金属浆料有助于金属焊料与玻璃之间的焊接，所述金属浆料还可以充当玻璃浆料与金属焊料之间的过渡层。

其中，所述凹槽位于所述两个密封环之间。

其中，所述金属焊料包括低温金属焊料和合金焊料，所述材料均为现有的市售物品。

进一步，所述金属焊料的熔点低于玻璃焊料的熔点或粘结剂的使用温度，金属焊料熔化时封边的玻璃焊料或粘结剂保持不变。

进一步，所述金属焊料的形状为粉状、条状、片状或块状，环状、管状等。

其中，所述抽真空和抽气口密封，可以在真空加热炉内批量进行，也可以单片实施；可以整体加热玻璃，也可以局部加热抽气口。

其中，所述加热，可以采用常规加热、红外加热，也可以采用感应加热、激光加热，还可以采用微波加热以及其他适当的加热装置或加热手段。

进一步，所述加热，可以加热玻璃整体，也可以局部加热抽气口。

其中，所述抽气口经金属焊料密封后，再用密封胶密封，密封胶的上面是产品的商标或是金属装饰片，密封胶既能保护金属焊料，又能对抽气口实现两道密封。

进一步，所述密封胶优选有机密封胶，进一步优选为热熔胶、热固胶或双组份密封胶。

为了解决上述技术问题，本发明提供了上述的真空玻璃抽气口的制作方法，其包括：

第一步，根据所需要制作抽气口的尺寸，在上玻璃上钻孔制作抽气口，抽气口的上口大于下口；

第二步，取一圆管插入抽气口中，圆管的外径与抽气口的下口内径相匹配，圆管与抽气口的下口紧密配合，圆管的上部与抽气口之间形成一凹槽，凹槽内放置玻璃焊料或金属浆料、并利用高温炉或钢化炉或封边炉进行焊接；在下玻璃的上表面上制作与抽气口同心的密封环、并在其内再制作一凹坑或凹槽，上玻璃的圆管能够套在下玻璃的凹坑或凹槽内；

第三步，上、下玻璃封边后，将金属焊料装入抽气口或圆管中，并送入真空加热炉内；

第四步，对所述真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料的熔化温度以上，金属焊料熔化成液体，液体留存在下玻璃的凹坑或凹槽以及密封环内，上玻璃上的圆管也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料凝固后对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃；

第五步，在抽气口内放入密封胶，在密封胶的上面粘贴产品商标或金属装饰片。

其中，所述圆孔为一V型孔或由两个上大、下小的圆孔组成。

其中，所述圆管为金属管或玻璃管，所述圆管为金属管时优选与玻璃膨胀系数相近的金属，所述圆管为玻璃管时优选将金属浆料烧结在所述圆管的下端。

其中，所述圆管与所述上玻璃之间通过玻璃焊料或金属浆料焊接一起。

进一步，制作所述圆管的材料或焊料其熔点高于玻璃封边用低温玻璃焊料的熔点，保证在玻璃封边过程中，所述圆管不发生变化。

其中，所述圆管的上端低于所述上玻璃的上表面。

其中，所述密封环是与所述抽气口同心的圆环。

其中，所述密封环可以是两个，所述圆管位于所述两个密封环之间，适合于较大的抽气口。

进一步，所述两个密封环中的小密封环可以是薄片，更进一步可以是中间凸起的薄片，或者所述小密封环处放置一小锥体。

其中，所述密封环的高度小于真空层的高度。

其中，所述密封环的直径和高度优选考虑抽气通道和焊料密封量而定。

其中，所述密封环优选由玻璃或金属制成，所述下玻璃为钢化玻璃时优选采用钢化玻璃油墨或金属浆料制成。

其中，所述密封环采用直接制备或间接焊接等方式制作在所述下玻璃上。

进一步，所述密封环采用直接制备时，优选采用低温玻璃粉或玻璃油墨等玻璃浆料、金属浆料或电子浆料等利用人工或机械的方式制作在所述下玻璃上，经高温烧结而成，所述机械的方式优选喷涂或印刷的方式，可以一至数次喷涂或印刷一至数种浆料；所述密封环采用间接焊接方式制备时，优选采用与玻璃膨胀系数相近的金属环或金属管焊接在所述下玻璃上，所述焊接方式，优选采用玻璃焊料或金属浆料焊接；所述材料均为现有的市售物品。

进一步，制作所述密封环的材料其熔点高于玻璃封边用低温玻璃焊料的熔点，保证在玻璃封边过程中，所述密封环不发生变化。

进一步，所述金属浆料（或电子浆料）由金属粉、玻璃粉、有机树脂和溶剂等组成，所述金属浆料可以采用市售产品。

其中，所述凹坑或凹槽的内表面可以涂刷金属浆料，并利用高温烧结金属浆料，金属浆料有助于金属焊料与玻璃的紧密结合。

进一步，所述金属浆料有助于金属焊料与玻璃之间的焊接，所述金属浆料还可以充当玻璃浆料与金属焊料之间的过渡层。

其中，所述凹槽位于所述两个密封环之间。

其中，所述金属焊料包括低温金属焊料和合金焊料，所述材料均为现有的市售物品。

进一步，所述金属焊料的熔点低于玻璃焊料的熔点或粘结剂的使用温度，金属焊料熔化时封边的玻璃焊料或粘结剂保持不变。

进一步，所述金属焊料的形状为粉状、条状、片状或块状，环状、管状等。

其中，所述抽真空和抽气口密封，可以在真空加热炉内批量进行，也可以单片实施；可以整体加热玻璃，也可以局部加热抽气口。

其中，所述加热，可以采用常规加热、红外加热，也可以采用感应加热、激光加热，还可以采用微波加热以及其他适当的加热装置或加热手段。

进一步，所述加热，可以加热玻璃整体，也可以局部加热抽气口。

其中，所述密封胶优选有机密封胶，进一步优选为热熔胶、热固胶或双组份密封胶。

本发明的有益效果:

本发明的真空玻璃抽气口，参考排水系统尤其是倒钟罩式地漏的“水封”结构，根据液体密封原理，利用高温下熔化成液体的金属实现对抽气口的自行密封；本发明的真空玻璃抽气口结构简单、密封可靠、生产方便、成本低廉；在下玻璃上采用密封环加凹坑或凹槽的方式，在真空层厚度较小的情况下可以减少凹坑或凹槽的深度，以避免影响玻璃的力学性能；在真空炉中直接密封，避免了现有抽气玻璃管在熔融瞬间进气的可能性，并可提高玻璃的排气温度、使玻璃吸附和溶解的气体彻底排除，在真空条件下金属焊料不会发生化学变化，凝固后气密性好，能够有效保证真空玻璃真空层的真空度，与现有真空玻璃的抽气口相比，本发明的抽气口其尺寸可以很大，其抽气通道截面积是现有抽气玻璃管的十几倍至几十倍，抽气阻力、内外压差更小，抽气速率、真空层的真空度更高，从而有利于提高真空玻璃的隔热、隔音性能，延长其使用寿命；在真空炉内自行密封，能够批量化生产，可以大大提高真空玻璃的生产效率和合格率、降低生产成本；金属焊料的熔点易于选择，可以对钢化玻璃进行整体加热而保证钢化玻璃不退火，实现批量化制作钢化真空玻璃。

 

附图说明

图1为本发明的下玻璃有凹坑的真空玻璃抽气口的结构示意图；

图2为本发明的下玻璃有凹槽的真空玻璃抽气口的结构示意图。

图中：1.上玻璃，2.下玻璃，3.金属焊料，4.圆管，5.凹坑或凹槽，6.密封环，7.密封胶，8.商标或金属片。

 

具体实施方式

以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1：参见图1，真空玻璃由上玻璃1和下玻璃2组成，在上玻璃1上钻一V型通孔形成抽气口，制取一金属圆管4插入抽气口中，圆管4的顶端低于上玻璃1的上表面，圆管4与抽气口的下口紧密配合，圆管4的上部与抽气口之间形成一凹槽，凹槽的底部放置焊料、焊料为玻璃焊料或金属浆料，在封边时将圆管4与上玻璃1焊接在一起；在下玻璃2的上表面上利用机械涂敷或印刷技术将玻璃浆料或金属浆料印制成与抽气口同心的密封环6，并在密封环6内利用机械加工一与抽气口同心的凹坑5，上玻璃1的圆管4的下端能够插入下玻璃2的密封环6及凹坑5内，圆管4与凹坑5之间为抽气通道；然后利用低温玻璃焊料在常压高温炉中对合片后的上下玻璃进行封边，封边后的玻璃从高温炉取出后，趁热将金属焊料3如锡合金放入抽气口中，随即将玻璃送入真空加热炉内，可一次送入多块玻璃；对真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料3锡合金的熔化温度如350℃以上，金属焊料3锡合金熔化成液体留存在下玻璃2的凹坑5以及密封环6内，上玻璃1的圆管4的下端也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料3锡合金凝结成固体，对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃。

实施例2：参见图2，与实施例1基本相同，不同之处在于抽气口由两个上大、下小的圆孔组成，圆管4与小的圆孔紧密配合，圆管4改为玻璃管、并将金属浆料烧结在所述圆管4的下端，凹槽内放置钢化玻璃油墨，上玻璃1钢化时使其与圆管4焊接在一起；在下玻璃2的上表面上利用玻璃焊料或金属浆料粘接两个金属环或玻璃环6，采用金属环时，优选与玻璃热膨胀系数相近的金属如可伐合金，采用玻璃环时，优选涂敷金属浆料；在两个密封环6内再制作一凹槽5，凹槽5的内表面优选涂刷金属浆料，以强化密封效果；上玻璃1的圆管4的下端能够插入下玻璃2的凹槽5内，圆管4与凹槽5之间的空隙为抽气通道；然后利用低温玻璃焊料在常压高温炉中对合片后的上下玻璃进行封边，封边后的玻璃从高温炉取出后，趁热将金属焊料3如锌合金放入抽气口或圆管中，随即将玻璃送入真空加热炉内，可一次送入多块玻璃；对真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料3锌合金的熔化温度如380℃以上，金属焊料3锌合金熔化成液体留存在下玻璃2的凹槽5内以及两个密封环6之间，圆管4的下端也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料3锌合金凝结成固体，对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃。趁热在抽气口内放入密封胶7如丁基胶，密封胶7的上面覆盖产品商标8，商标8与上玻璃1的上表面齐平。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：在真空玻璃的上玻璃上打一圆孔制成抽气口，制取一圆管插入圆孔中，所述圆管的上端与上玻璃焊接在一起；在下玻璃的上表面与抽气口对应的位置制备一密封环、并在其内再制备一凹坑或凹槽，所述圆管的下端能够插入所述凹坑或凹槽内，所述圆管与所述凹坑或凹槽之间为抽气通道；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述抽气口或圆管内，将所述抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在所述凹坑或凹槽内，所述圆管的下端也淹没在所述液体中，利用液体密封原理将所述抽气口自行密封，降温后所述液体凝固，实现对所述抽气口的气密性密封。

2.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述圆管为金属管或玻璃管，所述圆管与所述上玻璃之间通过玻璃焊料或金属浆料焊接一起。

3.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述密封环是两个，所述凹槽位于所述两个密封环之间。

4.如权利要求3所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述密封环采用直接制备或间接焊接的方式制作在所述下玻璃上。

5.如权利要求3所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述密封环由玻璃或金属制成，所述下玻璃为钢化玻璃时所述密封环优选采用钢化玻璃油墨或金属浆料制成。

6.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述凹坑或凹槽的内表面上有金属浆料。

7.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述金属焊料包括低温金属焊料和合金焊料。

8.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述抽真空和抽气口密封是利用加热炉整体加热玻璃或局部加热抽气口、批量进行或单片实施。

9.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封构造，其特征在于：所述抽气口经金属焊料密封后，再用密封胶密封，密封胶的上面是产品的商标或是金属装饰片。

10.权利要求1至9任一项所述的真空玻璃抽气口密封结构的制作方法，其特征在于，包括：

第一步，根据所需要制作抽气口的尺寸，在上玻璃上钻孔制作抽气口，抽气口的上口大于下口；

第二步，取一圆管插入抽气口中，圆管的外径与抽气口的下口内径相匹配，圆管与抽气口的下口紧密配合，圆管的上部与抽气口之间形成一凹槽，凹槽内放置玻璃焊料或金属浆料、并利用高温炉或钢化炉或封边炉进行焊接；在下玻璃的上表面上制作与抽气口同心的密封环、并在其内再制作一凹坑或凹槽，上玻璃的圆管能够套在下玻璃的凹坑或凹槽内；

第三步，上、下玻璃封边后，将金属焊料装入抽气口或圆管中，并送入真空加热炉内；

第四步，对所述真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料的熔化温度以上，金属焊料熔化成液体，液体留存在下玻璃的凹坑或凹槽以及密封环内，上玻璃上的圆管也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料凝固后对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃；

第五步，在抽气口内放入密封胶，在密封胶的上面粘贴产品商标或金属装饰片。