CN108138534B - 具有改善的温度曲线的用于生产vig装置的方法 - Google Patents
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Abstract
一种真空隔热窗用玻璃(VIG)单元,其包括钢化玻璃和抽空头(8)。给出了一种使用适当的温度曲线来生产VIG的方法。VIG可以是钢化玻璃,并且VIG可以在烘箱中被抽空。
Description
技术领域
本公开涉及真空隔热窗用玻璃(VIG)装置。特别地,本公开涉及抽空头(也称为全金属杯)以及用抽空头内的加热器对抽空管进行密封。
背景技术
真空隔热窗用玻璃(VIG)装置通常包括由柱间隔开的两个玻璃板,其在边缘处密封并且具有已抽空的内部空腔。该空腔用抽空头通过板中的孔被抽空至如1E-6巴的压力。
US2006175767公开了VIG装置和70mm的抽空头。该公开涉及用以确保良好密封的垫片。段落[0061]提到了50mm至100mm的抽空头直径。
US20120148795涉及抽空孔的密封。其公开了现有技术的抽空管以及具有用来使管梢部熔融(也称为封端)的线圈加热器的抽空头(图2a)。
发明内容
由于VIG装置具有能够为建筑物节省大量能量的有前景的隔热价值,几十年来关于VIG装置的工作一直在进行中。然而,VIG装置的生产仍然具有若干缺点和寿命方面的挑战。期望的是提供抽空头与玻璃板之间较好的接触密封。此外,期望通过较好地施加温度以及较好地封闭管梢部来提供增强的抽空管密封。此外,期望的是提供钢化玻璃VIG。
本发明涉及根据权利要求1的方法以及根据权利要求17的VIG制造设备。在从属权利要求中定义了有利的实施方案。根据以下详细公开,其他目标、特征和优点将显现。特别地,本发明涉及下面具体的方面和实施方案。
在第一方面和第一实施方案中,公开了一种生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,该方法包括:设置基本上平行的第一板1和第二板2以及设置于第一板1与第二板2之间的复数个柱4和边缘密封件3,其中在第一板1中设置有抽空孔5以用于通过抽空孔5将空腔V抽空至小于大气压的压力;在玻璃板面1a上,用包括加热元件9的抽空头8覆盖抽空孔5,抽空头8适于与玻璃板面1a基本上密闭地接触;将VIG装置和抽空头8布置在烘箱中,烘箱配置成用于根据烘箱温度T1的预定曲线进行加热和冷却;根据烘箱温度T1的预定曲线对烘箱进行加热和冷却,并且通过启用加热元件9并持续使抽空杯8下方的温度T2升高至温度T1所需的时间来补偿烘箱温度T1的预定曲线与温度T2之间的温度方面的差异;以及在完成根据烘箱温度T1的预定曲线的加热和冷却之后,通过抽空头8对空腔V进行抽空,以及对抽空孔5中所包括的抽空管6的抽空管梢部6b进行封闭。
在第一方面的第一实施方案的第二实施方案中,公开了根据前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中根据烘箱温度T1的预定曲线来启用加热元件9。
在第一方面的第一实施方案的第三实施方案中,公开了根据第一实施方案的生产VIG装置的方法,其中对抽空杯8下方的温度T2进行监测,并且如果温度T2小于温度T1,则通过启用加热元件9来向抽空杯8提供额外的加热。
在第一方面的第一实施方案的第四实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中加热元件9是陶瓷加热元件。
在第一方面的第一实施方案的第五实施方案中,公开了根据第四实施方案的生产VIG装置的方法,其中陶瓷加热元件9是压阻式部件或电阻式陶瓷部件、优选地是氮化硅陶瓷加热器和/或氮化铝陶瓷加热器。
在第一方面的第一实施方案的第六实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中加热元件9能够借助于致动器16、17移位,并且加热元件9配置成接触抽空管6的管梢部6b且优选地压到管梢部6b上。
在第一方面的第一实施方案的第七实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中空腔V的抽空在150℃以上、优选地在300℃以上进行。
在第一方面的第一实施方案的第八实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,该方法包括:在根据烘箱温度T1的预定曲线对烘箱进行加热和冷却时,独立地将加热器9加热至第一温度以及将加热器9加热至第二温度。
在第一方面的第一实施方案的第九实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中第一温度基本上是对边缘密封件3进行焊接的温度,并且第二温度是管梢部6b的密封温度。
在第一方面的第一实施方案的第十实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,该方法包括:将加热器9加热至第一温度以使抽空头8下面的VIG本体1、2的温度T2更均匀,以及将加热器加热至第二温度以对管梢部6b进行封端。
在第一方面的第一实施方案的第十一实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,该方法包括具有加热至第一温度的第一加热器9和加热至第二温度的第二加热器14的抽空头8。
在第一方面的第一实施方案的第十二实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,该方法包括具有鳍状部以增强周围空气与抽空头8之间的热传导的抽空头8。
在第一方面的第一实施方案的第十三实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中抽空头8与板面1a的接触宽度D小于50mm、优选地小于45mm。
在第一方面的第一实施方案的第十四实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中抽空管是围绕抽空孔5或抽空口20布置的焊料玻璃环19。
在第一方面的第一实施方案的第十五实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中抽空管6是抽空盖18,抽空盖18包括抽空口20和围绕抽空口20布置的焊料玻璃环19。
在第一方面的第一实施方案的第十六实施方案中,公开了根据任一前述实施方案的生产VIG装置的方法,其中第一板1和第二板2中的至少一者为钢化玻璃板,优选地第一板1和第二板2两者均为钢化玻璃板。
在第二方面的第一实施方案中,公开了一种真空隔热窗用玻璃(VIG)装置制造设备,该VIG装置制造设备包括烘箱,烘箱具有适于根据烘箱温度T1的预定曲线对VIG装置1、2进行加热的隔室,烘箱包括与至少一个真空泵流体连通的抽空头8,抽空头8还包括:温度传感器,该温度传感器用于记录抽空头8下方的温度T2;以及加热元件9、14,该加热元件9、14配置成在温度传感器记录到T1大于T2时向抽空头8提供加热并持续允许T2变成基本上与T1相等所需的时间。
在第二方面的第二实施方案中,公开了根据第一实施方案的真空(VIG)装置制造设备,其中加热元件9是陶瓷加热元件9、优选地是压阻式部件或电阻式陶瓷部件、更优选地是氮化硅陶瓷加热器和/或氮化铝陶瓷加热器。
在第二方面的第二实施方案中,公开了根据第一实施方案或第二实施方案的真空(VIG)装置制造设备,其中加热元件9能够移位,并且加热元件9配置成接触抽空管梢部6b且优选地对管梢部6b加压以对管6进行封端。
在第二方面的第三实施方案中,公开了根据第二方面的任一前述实施方案的真空(VIG)装置制造设备,其中抽空头8与VIG的接触宽度D小于50mm、优选地小于45mm。
在第二方面的第四实施方案中,公开了根据第二方面的任一前述实施方案的真空(VIG)装置制造设备,该VIG装置制造设备配置成执行根据第一方面的实施方案中的任一实施方案的方法。
附图说明
图1示出了VIG装置。
图2示出了VIG装置和抽空头。
图3示出了抽空头的近视实例(close up example)。
图4示出了抽空头的另一实例。
图5示出了温度读取位置。
图6示出了温度差异和加热步骤的图。
图7示出了可移位加热器。
图8图示了非平面的板表面的效果。
图9图示了替代的封闭件。
图10图示了替代的封闭件。
图11示出了周围空气T1与抽空头T2之间的温度差异。
具体实施方式
图1示出了具有两个玻璃板1、2的真空隔热窗用玻璃(VIG)装置。VIG生产方法通过设置基本上平行的第一板1和第二板2、复数个柱4和边缘密封件3来完成。边缘件3例如通过焊料玻璃料或焊料玻璃或金属焊料来密封。板1、2由柱4间隔开,在VIG被抽空并且大气作用在VIG上时柱4承受压力。板1具有带抽空管6的抽空孔5。抽空管6具有密封件7,密封件7例如为焊料玻璃或玻璃料胶(frit paste)或金属焊料。抽空管的一部分6a由此被板1和密封件7保持包围在抽空孔5中,从而留下暴露于大气的抽空管梢部6b。
图2示出了现在具有设置成与板1的外部面接触的抽空头8的VIG。在制造设备中,在一个烘箱中可能有若干VIG装置和抽空头8。VIG生产方法包括在烘箱中加热VIG以密封边缘密封件3和管密封件7。当VIG在烘箱中冷却时,开始进行空腔V的抽空。空腔V的抽空通常在150℃以上、优选地在300℃以上进行。在300℃以上时,密封件3、7仍然能够变形,并且由此可以被较好地适当安置。在基本上焊接密封件3之后,在加热烘箱中执行空腔V的抽空。抽空头8覆盖抽空孔5以及相关联的管6,并且抽空头8适于对内部空腔V进行抽空。在抽空之后,加热器9使抽空管梢部6b熔融以密封空腔V(称为封端步骤)。由此,生产VIG装置的方法可以在烘箱中执行。
抽空头8在与玻璃板1、2基本上密闭接触情况下表现最佳。此处假定玻璃板1、2是平面的。
抽空头8与板1、2接触,接触直径为D。在现有技术中,直径D为50mm至100mm。在现有技术中,期望较大的接触面积(玻璃板与抽空头之间),使得空气分子难以通过,即,使得空气分子需较长的行程以通过密闭接触区域。
然而,VIG的抽空使玻璃板1、2暴露于压向空腔V的大气压(图1,Pa),并且这可能如图8a中图示的那样使板1、2的表面弯曲。此外,由于制造工艺,钢化玻璃比浮法玻璃更不平。特别地,钢化玻璃可能如图8b中图示的那样具有弯曲的边缘。这些因素不利于现有技术的抽空头8以及与如图8a、图8b中图示的板面1a的密闭接触。并且如稍后说明的那样,较大的抽空头8也具有不利的温度分布的影响。
因此,有利的是接触宽度D小于50mm。优选地,抽空头8的接触宽度D为45mm以下。最优选地,抽空头8的接触宽度D在24mm至40mm之间。在一方面,宽度D基本上是圆形的并且为直径D。
利用指定的尺寸,提供了较好的抽空并且生产了改善的VIG。板的非平坦面1a与较小的抽空头8较好地接触。这对于钢化玻璃是有利的并且这在加热烘箱内进行抽空期间是有利的。
具有减小的宽度的抽空头8使下述VIG装置成为可能:该VIG装置中抽空孔定位得更接近于边缘。抽空孔5或抽空管6的中心基本上与板1、2的边缘相距小于25mm、优选地小于20mm。在一个实例中,抽空孔5或抽空管6进一步位于VIG的角部并且该中心距离适用于两个边。
柱4以距离S间隔开。距离S通常在20mm至50mm的范围内。对于厚或坚固的玻璃1、2、如钢化玻璃,距离S约为40mm。由于外观和较好的隔热性,期望增加距离S。在一方面,抽空头8的接触宽度D等于或小于柱4的间隔距离S。由此,提供了改善的抽空和VIG。
减小接触宽度D具有挑战性,这是因为抽空头8需要容纳加热器9并且抽空头8需要腔室10以容纳抽空管6。此外,抽空头8可以具有至少一个环绕导管13(用于真空抽吸以将抽空头8固定至板)(这也需要空间)和与不同真空泵的连接件11、12。可选地,还有朝向玻璃接触表面(未示出)的密封件、O形环或垫片。可选地(图4),还有屏蔽板15,屏蔽板15设置在腔室10中使得管梢部6b暴露于腔室10中的热量而剩余的VIG不受该热量的影响。
VIG装置的制造相当依赖于温度。边缘密封件3、玻璃板1、2的结构和处理、抽空孔密封件7以及材料的脱气全部依赖于温度。在生产VIG的整个步骤中,温度是变化的(图6示出了三个不同的步骤)以使空腔V脱气以及焊接密封件3。在使用抽空头8来对抽空管梢部6b进行封端(即封闭)的情况下,在抽空头中有加热元件9,加热元件9短时地加热至例如700℃至1200℃以使抽空管6的梢部熔融。
特别地,在使用钢化玻璃的情况下,特别重要的是将钢化玻璃的温度保持在钢化玻璃的退火温度以下,否则会导致回火损失以及玻璃强度降低。因此,根据本发明的生产VIG装置的方法(其中在烘箱中的VIG本体生产包括在烘箱中加热VIG装置)可以包括在所有步骤中使温度保持低于不利地影响钢化玻璃的退火温度、如使温度保持低于400℃,其中400℃是许多钢化玻璃的常见退火温度。由于在本发明的一些实施方案中空腔V的抽空在150℃以上、优选地在300℃以上进行,因此优选的是在抽空期间烘箱的温度在150℃与400℃之间、优选在300℃与400℃之间。
在现有技术中,加热器元件通常是固定的钨线圈加热器。现有技术的钨线圈具有下述缺点:即钨线圈可能在玻璃上形成金属沉积物,并且钨线圈较不耐用并产生管梢部6b的不同密封。此外,包括钨线圈的现有技术的抽空头具有下述缺点:即钨线圈仅能够在足够的真空下操作,这阻碍了在大气压力下用钨线圈进行加热。
抽空头8具有加热器9。加热器9可以是陶瓷加热器。陶瓷加热器9可以包括发热电阻部件。陶瓷加热器可以包括压阻式部件。陶瓷加热器可以包括电阻式陶瓷部件。
陶瓷加热器9可以位于抽空头8内。例如,电源电缆可以设置在抽空管11、12内和/或如果抽空管11、12具有足够的导电性则电源电缆可以由抽空管11、12提供。由此,抽空头8的密闭特性不受加热器9的影响。
陶瓷加热器9较耐用并且提供可靠的VIG生产。陶瓷加热器9具有较恒定的热量曲线。现有技术中的加热器9短时地升高局部温度以使抽空管6的梢部6b熔融。但是,如下面说明的,陶瓷加热器9也能够加热至多个温度。
由于真空下的热传递中的大部分是通过热辐射进行的,因此陶瓷加热器的特别合适的来源是在玻璃的IR吸收区域发射最强烈的陶瓷加热器、特别是氮化硅陶瓷加热器和/或氮化铝陶瓷加热器。这些陶瓷加热器在从4μm至13μm的频带中具有特别强的发射,使得它们特别适用于VIG制造。
在一些实施方案中,陶瓷加热器9可以是如本公开的附图中所描绘的圆柱体。在优选均匀的表面辐射的情况下,陶瓷加热器可以是扁平盘状的,或者在期望聚焦辐射(例如为了较好地对抽空管梢部6b进行封端)的情况下,将优选抛物线形。使用陶瓷加热器的另一优点在于可以将两个或更多个不同形状的加热器组合以基于组合形状的加热器获得各种辐射曲线。例如,扁平盘状的加热器可以与细长圆柱状的加热器组合以向表面提供聚焦的能量和平面的能量两者。此外,根据VIG制造的设计需要,通过分开供给能量,两个或更多个加热器可以分开操作。
在整个VIG本体中的温度是连续的、即跨越本体的温度差异最小化情况下,可以改善VIG的制造。当抽空头8设置在板的面1a上时,抽空头8影响局部温度。图5示出了针对抽空头8内建立的温度T2、周围空气中的温度T1以及板1、2之间的接合部中的温度T3的不同位置。图6示出了VIG制造的加热步骤期间的温度方面的差异或滞后的图。图6示出了玻璃板1的温度梯度在抽空头8的位置处是不同的。在抽空头8处的局部温度T2较低。
有利的是确保抽空头8下方的温度匹配周围的VIG本体的温度(即接近于T3)、相应的周围空气温度T1。即使10℃至30℃的温度差异也会不利地影响VIG的制造。出于该目的,抽空头8可以配备有温度传感器(未示出)以连续地测量抽空头的外部和内部的温度差异。然后可以有利地使用对加热器9的闭环电流反馈。
特别地,在焊料玻璃为低温焊料玻璃、特别是如VBZ焊料玻璃的无铅低温焊料玻璃的情况下,重要的是补偿VIG本体温度、相应的周围空气温度T1以及抽空头8下方的温度T2之间的温度差异,这是因为如果将通过焊接过程来产生足够的焊料玻璃则所施加温度的较窄窗口几乎没有留下偏差的余地。例如,钢化玻璃受高温和长加热时间的负面影响,因此抽空头8下方的温度T2与焊接温度的不完全匹配将导致较长的焊接时间并且因此导致玻璃中的回火损失增加。
在一个方面,抽空头8具有鳍状部以增强周围空气与抽空头8之间的热传递。由此,抽空头8下方的温度T2与周围温度T1具有更好的匹配。
使抽空头8下方的温度T2与周围空气的温度T1匹配的另一个优点在于确保用于制造本发明的VIG装置的焊料玻璃中包含的溶剂和粘合剂充分分离(parture)。如果抽空头8下方的温度太低,则将观察到溶剂和粘合剂的分离减少,从而导致焊料玻璃在稍后阶段焊接不完全或者回火损失由于焊接时间增加而增加。
在一个方面,加热器9具有第一加热温度和第二加热温度。第二加热温度几乎是第一加热温度的两倍高。第一加热温度为边缘密封件3的焊接温度(例如为300℃至450℃),并且第二加热温度为管梢部6b的密封温度(例如在700℃至1200℃的区间内)。
在一个方面,在加热器为陶瓷加热器的情况下,加热器9以第一温度接通至少15分钟。加热器9基本上加热至少一个加热步骤、优选地为焊接步骤的持续时间。现有技术中,钨加热器通常接通仅几秒钟。
第一温度提供在抽空头8下面的基本上均匀的VIG本体1、2的温度T2。由此,抽空头8下方的温度与周围温度T1具有较好的匹配。这提供了较好的管密封件7的焊接,并且剩余的VIG不受热梯度和应力的影响。
在另一方面(图4),抽空头8的第一温度和第二温度由第一加热器9和第二加热器14提供。第二加热器可以在腔室10的外部。由此,每个加热器均被定制成加热至指定的第一温度和第二温度。
图7示出了具有陶瓷加热器9的抽空头8。这里陶瓷加热器9能够移位并且配置成朝向管梢部6b移动并接触管梢部6b。陶瓷加热器9被加热至如700℃至1200℃的封端温度并且与管梢部6b接触。管梢部6b可以在封闭期间被陶瓷加热器9按压并变形。由此管梢部6b的密封是可靠的并且对剩余的VIG本体几乎没有影响。在VIG密封和抽空以及封端期间可以在烘箱中使用可移位加热器9。
陶瓷加热器9的位移例如可以在1mm至3mm的区间内。致动器16可以使陶瓷加热器9移位。致动器16可以基于在被加热至封端温度时膨胀的材料。致动器可以是电动压电致动器。致动器16可以借助于使加热器9移位的电磁体17、如外部电磁体17进行操作。致动器的这些实例确保抽空头8的密闭特性是完好的,同时提供在热烘箱环境中的操作。可以使用其他致动器。
上面已经使用插入到抽空孔5中并焊接至第一板1的前侧部1a的抽空管6对本发明进行了举例说明。然而,本发明不限于抽空发生的方式,也不限于抽空管6的现有技术或构造。
在本领域中(参照例如US 2009/0155500 A1、US 2012/0148795 A1,这两者都通过参引并入本文),已知许多其他抽空方案与现有技术的全金属杯一起使用。如本文所描述的关于抽空头8的构造和设计的技术进步允许抽空管6的这些进一步有利的实现形式的改进实现形式。
封闭抽空孔5的一种常见方法是通过允许焊料玻璃7(呈焊料玻璃环或焊料玻璃料环的形式,参照例如US 2012/0148795 A1的图5)熔融到抽空孔5中,因而无需抽空管6。这种现有技术方法的优点在于,它需要比使抽空管的玻璃熔融所需的熔融温度低的熔融温度。然而,不利的是,它需要显著更长的熔融时间。在如现有技术中使用的钨加热器的情况下以及特别地在现有技术的大抽空头的情况下,已经观察到这会导致对板1的损坏、例如通过前面提到的从加热器至表面的沉积物而导致对板1的损坏。通过如本文详述的那样减小抽空头直径D和/或通过使用用于局部加热的陶瓷加热器9,可以实现借助于较短接通时间的改进熔融并且伴随地减少对板1的损坏。以相同的方式,使用本文详述的抽空头8,可以将塞状封闭件或盖状封闭件以改进的方式焊接至板面1a,而损坏较小。
图9详细示出了另外的改进方案的元件,下面将对这些元件进行描述。在图9a中,第一板1的前侧部1a已焊接有盘状的抽空盖18。优选地,抽空盖18部分地插入到抽空孔5中。盖18包括抽空口20和围绕盖18上的抽空口20布置的焊料玻璃环19,焊料玻璃环19在盖18插入到抽空孔5中时背向内部空腔V。优选地,盖18具有用于包括焊料玻璃环19和抽空口20的凹陷。图9b示出了在对空腔V进行抽空以及随后通过使焊料玻璃环19熔融来封闭抽空口20之后的情形,焊料玻璃环19在重力的影响下将流到抽空口20中,由此形成针对已抽空的空腔的紧密密封。为了改善热传递以及保护已抽空的空腔V和玻璃板1,抽空盖18由金属制成,尽管玻璃也是合适的。
在VIG的制造中这些抽空盖18是特别优选的,这是因为这些抽空盖18(与抽空管6相反)不需要进一步封盖以保护已密封的管免受外部损坏,因此节省了制造步骤和成本而不损失VIG的使用寿命。然而,到目前为止抽空盖18的使用受到下述事实的限制:在现有技术的抽空头的情况下,板1和盖18中的任一者或两者的不希望的加热将导致这些元件热膨胀并且在板1与盖18相互作用处形成裂缝。借助于本公开的抽空头而获得的本局部加热方案克服了这些问题。
如图10a和图10b中描绘的盘形形状的抽空盖21同样适用于与本发明的抽空头8一起使用,其中焊料玻璃环19和抽空口20不再位于抽空盖21的顶部上,而是位于抽空盖的边缘且位于抽空盖21与玻璃板1之间。这里,盘形形状的抽空盖21预置在抽空孔5中并且在抽空盖21与玻璃板1之间设置有不连续的焊料和/或凹进焊料22,其中不连续的焊料或齿状焊料22之间的间隔部和/或凹部23起到先前实施方案的抽空口20的作用。当陶瓷加热器9随后加热焊料以形成焊料玻璃时,不连续的焊料和/或凹进焊料22之间的间隔部和/或凹部23响应于加热而聚结成连续的焊料玻璃。这种抽空盖特别适用于与扁平盘状陶瓷加热器9一起使用并且具有下述附加的益处:即加热器与抽空盖之间的距离可以减小到0.5mm至2mm内,以改善加热器与抽空盖之间的热传递。
现在特别地参照图11对一些效果进行描述,其中示出了实验测量的45分钟内的周围空气温度T1和抽空头8下方的温度T2。用于抽空管6的焊料密封件7是温度敏感的,这是因为密封件7需要足够的热量来合适地密封(例如300℃至450℃)并且如图5和图6中说明的那样抽空头8下面的降低的温度可能会妨碍合适的密封7。这通过如本公开中给出的加热器9、14和/或抽空头8来解决。所公开的抽空头8提供较均匀的温度,这是因为抽空头8覆盖较小的面积。并且加热器9和可选的加热器14提供与周围的烘箱密封温度匹配的抽空头8处的温度。陶瓷加热器能够实现具有增强的密闭接触和抽空头下方的改善热分布的紧凑抽空头8。此外,用于抽空管6的焊料密封件7是温度敏感的,因为管封端的热量(700℃至1200℃)可能使密封件7劣化并且可能使钢化玻璃板或涂覆板强度降低。该缺点可以如公开的那样通过屏蔽件15(图4)或通过陶瓷加热器9(陶瓷加热器9也可以如说明的那样能够移位)来克服。
通常,陶瓷加热元件9的公开实施方案、可移位加热器9的公开实施方案以及具有限定尺寸D的抽空头8的公开实施方案适用于组合,但是同样地这三种实施方案也可以分开使用。通常,本公开适用于且有利于钢化玻璃VIG。通常,抽空头8和/或陶瓷加热器9可以在烘箱外使用。尽管已经出于说明的目的对本发明进行了详细描述,但是应当理解的是,这些细节仅仅是出于说明目的,并且本领域技术人员可以在不背离所附权利要求的范围的情况下对这些细节进行改变和组合。除非另有说明,所指示的温度不是限制性的。
Claims (24)
1.一种生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,所述方法包括:
设置平行的第一玻璃板和第二玻璃板、位于所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间的复数个柱和边缘密封件,
在所述第一玻璃板中设置抽空孔以用于通过所述抽空孔将空腔抽空至小于大气压的压力;
用包括加热元件的抽空头覆盖所述抽空孔,其中所述抽空头配置成与所述第一玻璃板的表面密闭地接触;
将所述玻璃板、所述复数个柱、所述边缘密封件和所述抽空头布置在烘箱中,其中所述烘箱配置成用于根据烘箱温度T1的预定曲线进行加热和降温;
根据所述烘箱温度T1的预定曲线加热和降温所述烘箱,以及通过启用所述加热元件且持续足以使抽空头下方的温度T2增加至等于所述温度T1的时间来补偿所述烘箱温度T1的预定曲线与所述温度T2之间的温度的差异;
在完成根据所述烘箱温度T1的预定曲线的加热和降温之后,通过所述抽空头对所述空腔进行抽空;以及
对设置在所述抽空孔中的抽空管的抽空管梢部进行密封。
2.一种生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,所述方法包括:
设置平行的第一玻璃板和第二玻璃板、位于所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间的复数个柱和边缘密封件,
在所述第一玻璃板中设置抽空孔以用于通过所述抽空孔将空腔抽空至小于大气压的压力;
用包括加热元件的抽空头覆盖所述抽空孔,其中所述抽空头配置成与所述第一玻璃板的表面密闭地接触;
将所述玻璃板、所述复数个柱、所述边缘密封件和所述抽空头布置在烘箱中,其中所述烘箱配置成用于根据烘箱温度T1的预定曲线进行加热;
根据所述烘箱温度T1的预定曲线加热所述烘箱,以及通过启用所述加热元件且持续足以使抽空头下方的温度T2增加至等于所述温度T1的时间来补偿所述烘箱温度T1的预定曲线与所述温度T2之间的温度的差异;
在完成根据所述烘箱温度T1的预定曲线的加热之后,通过所述抽空头对所述空腔进行抽空;以及
对设置在所述抽空孔中的抽空管的抽空管梢部进行密封。
3.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中根据所述烘箱温度T1的预定曲线启用所述加热元件。
4.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,还包括
对所述抽空头下方的所述温度T2进行监测;以及
在所述温度T2小于所述温度T1时通过启用所述加热元件来对所述抽空头进行加热。
5.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述加热元件是陶瓷加热元件。
6.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,还包括使用致动器来使所述加热元件移位以接触所述抽空管的所述抽空管梢部。
7.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述空腔的抽空在150℃以上的温度进行。
8.根据权利要求1所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,还包括:在根据所述烘箱温度T1的预定曲线对所述烘箱进行加热和降温时,独立地将所述加热元件加热至第一温度以及将所述加热元件加热至第二温度。
9.根据权利要求2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,还包括:在根据所述烘箱温度T1的预定曲线对所述烘箱进行加热时,独立地将所述加热元件加热至第一温度以及将所述加热元件加热至第二温度。
10.根据权利要求8或9所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述第一温度等于所述边缘密封件的焊接温度,其中所述第二温度等于所述抽空管梢部的密封温度。
11.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,还包括:将所述加热元件加热至第一温度以提供均匀的所述抽空头下面的VIG本体的温度T2,以及将所述加热元件加热至第二温度以密封所述抽空管梢部。
12.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,还包括将第一加热元件加热至第一温度以及将第二加热元件加热至第二温度,其中所述抽空头包括所述第一加热元件和所述第二加热元件。
13.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述抽空头还包括鳍状部以增强周围空气与所述抽空头之间的热传导。
14.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述抽空头与所述第一玻璃板的所述表面的接触宽度小于50mm。
15.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述抽空管包括围绕抽空孔或抽空口布置的焊料玻璃环。
16.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述抽空管是抽空盖,所述抽空盖包括抽空口和围绕所述抽空口布置的焊料玻璃环。
17.根据权利要求1或2所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述第一玻璃板和所述第二玻璃板中的至少一者为钢化玻璃板。
18.一种真空隔热窗用玻璃(VIG)装置制造设备,包括烘箱,所述烘箱具有配置成用于根据烘箱温度T1的预定曲线对VIG装置进行加热的隔室,
其中所述烘箱包括与至少一个真空泵流体连通的抽空头,以及
其中所述抽空头包括:
温度传感器,所述温度传感器用于确定所述抽空头下方的温度T2;以及
加热元件,所述加热元件配置成在所述温度传感器确定温度T1大于所述温度T2时对所述抽空头进行加热并持续足以使所述温度T2变成与所述温度T1相等的时间。
19.根据权利要求18所述的真空隔热窗用玻璃(VIG)装置制造设备,其中所述加热元件是陶瓷加热元件。
20.根据权利要求18所述的真空隔热窗用玻璃(VIG)装置制造设备,其中所述加热元件配置成接触抽空管梢部。
21.根据权利要求18所述的真空隔热窗用玻璃(VIG)装置制造设备,其中所述抽空头与所述VIG装置的接触宽度小于50mm。
22.根据权利要求18所述的真空隔热窗用玻璃(VIG)装置制造设备,所述VIG装置制造设备配置成执行根据权利要求1所述的方法。
23.根据权利要求5所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述陶瓷加热元件是压阻式部件或电阻式陶瓷部件。
24.根据权利要求5所述的生产真空隔热窗用玻璃(VIG)装置的方法,其中所述陶瓷加热元件是氮化硅陶瓷加热元件和/或氮化铝陶瓷加热元件。
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