CN104291598A - 一种真空玻璃抽气口的密封结构及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种真空玻璃抽气口的密封结构，其特征在于在真空玻璃的上玻璃上打一圆孔制成抽气口，制取一上部有边沿的上圆管和下部有底的下圆管，上圆管插入下圆管中并固定在一起，上圆管与下圆管有抽气通道；将连在一起的上下圆管插入圆孔中，上圆管的边沿与上玻璃密封焊接在一起；在上下玻璃封边后把金属焊料放入圆管内或抽气口上，将抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在下圆管内，上圆管的下端也淹没在液体中，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和钢化真空玻璃的生产效率和合格率、降低生产成本。

Description

一种真空玻璃抽气口的密封结构及制备方法

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真空玻璃抽气口的密封结构及制备方法。

 

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真空玻璃抽气口的密封结构及其制备方法，这种真空玻璃抽气口的制备方法工艺简单，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结构，其特征在于：在真空玻璃的上玻璃上打一圆孔制成抽气口，制取一上部有边沿的上圆管和下部有底的下圆管，所述上圆管插入所述下圆管中并固定在一起，所述上圆管与所述下圆管有抽气通道；将连在一起的上下圆管插入圆孔中，所述上圆管的边沿与上玻璃密封焊接在一起；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述圆管内或抽气口上，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下圆管内，所述上圆管的下端也淹没在液体中，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，所述圆孔由两个上大、下小的圆孔组成。

其中，所述上下圆管为金属管或玻璃管。

进一步，所述上下圆管为金属管时，优选采用热膨胀系数与玻璃相近的金属，如可伐合金等。

进一步，所述上下圆管为玻璃管时，优选所述上下的内表面涂有金属浆料，通过高温烧结在所述上下圆管的内表面上。

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

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，所述上圆管的边沿与所述上玻璃之间通过玻璃焊料或金属浆料焊接一起。

其中，所述上下圆管的直径和高度优选考虑抽气通道和焊料密封量而定。

其中，所述上圆管的顶部不高于所述上玻璃的上表面。

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密封结构的制备方法，其包括：

第一步，根据所需要制作抽气口的尺寸，在上玻璃上钻一上口大、下口小的通孔制成抽气口；

第二步，制取一上部有边沿的上圆管和下部有底的下圆管，上圆管插入下圆管中并固定在一起，上圆管与下圆管之间有抽气通道；将连在一起的上下圆管插入圆孔中，并将上圆管的边沿与上玻璃密封焊接在一起；

第三步，上、下玻璃封边后，将金属焊料装入圆管内或放置在抽气口上，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，液体留存在下圆管内，上圆管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，所述圆孔由两个上大、下小的圆孔组成。

其中，所述上下圆管为金属管或玻璃管。

进一步，所述上下圆管为金属管时，优选采用热膨胀系数与玻璃相近的金属，如可伐合金等。

进一步，所述上下圆管为玻璃管时，优选所述上下的内表面涂有金属浆料，通过高温烧结在所述上下圆管的内表面上。

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

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，所述上圆管的边沿与所述上玻璃之间通过玻璃焊料或金属浆料焊接一起。

其中，所述上下圆管的直径和高度优选考虑抽气通道和焊料密封量而定。

其中，所述上圆管的顶部不高于所述上玻璃的上表面。

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的密封结构，参考倒钟罩式地漏的“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的密封结构，结构简单、密封可靠、生产方便、成本低廉；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为本发明的抽气口的密封结构示意图；

图2为本发明的另一抽气口的密封结构示意图。

图中：1.上玻璃，2.下玻璃，3.上圆管，4.下圆管，5.金属焊料，6.密封胶，7.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上钻一上口大、下口小的通孔形成抽气口，制取一带有边沿的金属上圆管3以及有底的金属下圆管4，上圆管3插入下圆管4中，下圆管4通过其上端的一至数个连接臂焊接在上圆管3上，上圆管3与下圆管4之间形成抽气通道；将连接在一起的上下圆管插入抽气口中，上圆管3的边沿与上玻璃1通过玻璃焊料或金属浆料焊接在一起，上圆管3的顶端低于上玻璃1的上表面；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，趁热将金属焊料5如锡合金放入上圆管3中或置于抽气口上，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5锡合金的熔化温度如300℃以上，金属焊料5锡合金熔化成液体留存在下圆管4内，上圆管3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5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，不同之处在于上圆管3和下圆管4改为玻璃管，下圆管4的一侧与上圆管3的一侧焊接在一起，上圆管3的内壁和/或外壁以及下圆管4的内壁涂刷金属浆料，通过高温使金属浆料烧结，金属焊料5改为镁合金，金属焊料5凝结成固体对抽气口实现气密性密封后，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6如丁基胶，密封胶6的上面覆盖产品商标7，商标7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结构，其特征在于：在真空玻璃的上玻璃上打一圆孔制成抽气口，制取一上部有边沿的上圆管和下部有底的下圆管，所述上圆管插入所述下圆管中并固定在一起，所述上圆管与所述下圆管有抽气通道；将连在一起的上下圆管插入圆孔中，所述上圆管的边沿与上玻璃密封焊接在一起；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述圆管内或抽气口上，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下圆管内，所述上圆管的下端也淹没在液体中，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结构，其特征在于：所述上圆管的边沿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结构，其特征在于：所述上下圆管为金属管或玻璃管。

4.如权利要求3任一项所述的真空玻璃抽气口的密封结构，其特征在于：所述上下圆管为金属管时，优选采用热膨胀系数与玻璃相近的金属制成。

5.如权利要求3所述的真空玻璃抽气口的密封结构，其特征在于：所述上下圆管为玻璃管时，所述上下圆管的内表面烧结有金属浆料。

6.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封结构，其特征在于：所述上圆管的顶部不高于所述上玻璃的上表面。

7.如权利要求1所述的真空玻璃抽气口的密封结构，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结构，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至8任一项所述的真空玻璃抽气口的密封结构，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的密封结构的制备方法，其特征在于，包括：

第一步，根据所需要制作抽气口的尺寸，在上玻璃上钻一上口大、下口小的通孔制成抽气口；

第二步，制取一上部有边沿的上圆管和下部有底的下圆管，上圆管插入下圆管中并固定在一起，上圆管与下圆管之间有抽气通道；将连在一起的上下圆管插入圆孔中，并将上圆管的边沿与上玻璃密封焊接在一起；

第三步，上、下玻璃封边后，将金属焊料装入圆管内或放置在抽气口上，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，液体留存在下圆管内，上圆管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。