CN108947279B

CN108947279B - 一种真空玻璃

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Publication number: CN108947279B
Application number: CN201711021661.2A
Authority: CN
Inventors: 张跃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: CN108947279A

Abstract

一种真空玻璃，包括第一玻璃、第二玻璃和设于两层玻璃之间的多个支撑件，两层玻璃之间形成真空腔；第一玻璃和第二玻璃的四周采用边框密封；所述边框设有内腔，边框的内腔与真空腔连通，使得两层玻璃之间形成大的真空空间。本发明一方面制作工艺及控制过程简单，工艺成本低，大大降低真空泄漏率；另一方面，能够保证玻璃的原始强度和平整性，不会产生热变形，从而获得长寿命、高品质的真空玻璃。

Description

一种真空玻璃

技术领域

本发明涉及玻璃深加工领域，特别是一种真空玻璃。

背景技术

真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来，将其间隙抽成真空并密封排气孔，两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm，真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃，这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低。

CN 204897748U公开了一种真空玻璃，包括上片玻璃、下片玻璃和吸气剂，上片玻璃和下片玻璃由支撑物隔开，并且在上片玻璃和下片玻璃之间形成有真空层，在下片玻璃的上表面上设置有用于容纳吸气剂的凹槽，且在该凹槽的底面上设置有沿下片玻璃的厚度贯穿的通孔，该通孔用作排气孔；在吸气剂与凹槽之间形成有抽气通道，该抽气通道用于将真空层与通孔连通。然而，由于该发明的真空空间很小，只有零点几毫米，稍有泄漏，就会立即丧失真空，大大降低使用寿命，而该发明通过添加吸气剂来吸收真空玻璃使用过程中材料放出的和渗漏到中间层的气体，来保证真空玻璃的长寿命，但是下片玻璃的上表面上设置用于容纳吸气剂的凹槽会使得结构复杂，加工费时费力，且凹槽的存在会降低下片玻璃的强度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种制作工艺及控制过程简单，泄漏率低，强度大，平整性好，成本低，保温和隔音效果好，使用寿命长的真空玻璃。

本发明的技术方案是：一种真空玻璃，包括第一玻璃、第二玻璃和设于两层玻璃之间的多个支撑件，两层玻璃之间形成真空腔；第一玻璃和第二玻璃的四周采用密封结构密封；其特征在于，所述密封结构设有内腔，密封结构的内腔与真空腔连通，使得两层玻璃之间形成大的真空空间。

上述技术方案具有以下优点：

（1）通过对密封结构进行改进，使密封结构有一个较大的内腔，当内腔与真空腔连通时，就形成大容积的真空空间，这样，即使有泄漏，也不会丧失真空，真空泄漏率小，从而保证真空玻璃的长寿命，隔音效果好；且较大的真空腔能够提高保温效果；

（2）通过密封结构与芯柱的配合，能够提高真空玻璃的整体抗压强度；

（3）本发明可以采用现有的真空玻璃，在保证原有真空玻璃美观的前提下，又大大降低了真空泄漏率。

进一步，所述第一玻璃和第二玻璃的间距小于密封结构内腔的高度。这样，可以无需对真空玻璃进行改进，真空玻璃仍旧可以保持原有的结构，通过设计一个带内腔的密封结构，一方面密封结构与玻璃的周边进行密封连接，避免进入空气；另一方面，密封结构的内腔与真空腔连通，以扩大真空空间的容积，可以说，本发明无需对真空玻璃原有结构进行改进，只需对密封结构进行改进即可解决本申请的技术问题，相对现有对真空玻璃进行改进而言，既保证了原有真空玻璃的美观度，又简化了制作工艺及控制过程，工艺成本低廉。

进一步，所述密封结构内腔的高度是第一玻璃、第二玻璃间距的2~1000倍，优选为5~500倍，更优选为10~300倍，进一步优选为15~100倍。

进一步，所述第一玻璃和第二玻璃的间距为0.1~50mm。当间距在零点几的毫米级时，支撑件极小，外观上基本看不到支撑件，使得真空玻璃会更美观；当间距在1~50mm之间时，能够增大真空腔的容积，降低真空泄漏率，提高保温效果和使用寿命；若高于50mm，则会增大玻璃的承压能力，这样会对玻璃的质量要求较高，大大提高成本。

进一步，所述密封结构与第一玻璃、第二玻璃之间通过密封胶和/或焊接方式连接；所述支撑件与第一玻璃和/或第二玻璃之间通过密封胶和/或焊接方式连接。

本发明优选采用密封胶，因为整个结构的连接采用密封胶，相比焊接而言，可在常温环境下操作，因为温度越高，玻璃越易变形，尤其是温度超过300℃时，会降低玻璃的强度，容易产生热变形，使玻璃表面不平整，进而降低使用寿命，影响玻璃品质；而本发明一方面使得制作工艺及控制过程更简单，工艺成本低，另一方面，能够保证玻璃的原始强度和平整性，不会产生热变形，从而获得长寿命、高品质的真空玻璃。

本发明的密封胶为真空胶，以在不高于300℃尤其是常温环境下进行真空玻璃的制备，能够获得长寿命、高品质的真空玻璃。此外，采用密封结构可以大大减少密封胶的用量。

进一步，所述密封结构上设有抽气管。抽气管用于抽真空，当抽完真空后，抽气管被封闭。另外，之所以将抽气管设于密封结构上，是为了方便后期维护，当检测到真空玻璃的隔热效果变差时，可利用抽气管重复抽真空，大大节约成本。

进一步，所述抽气管上设有阀门。阀门可以自动或手动开启/关闭，当阀门开启后，抽气管开始抽真空，当抽完真空后，阀门关闭，以避免空气从抽气管进入。阀门可以是自动阀或手动阀，优选为电动真空阀。

进一步，所述第一玻璃和/或第二玻璃为镀膜钢化玻璃，这样能够大大降低辐射率。当然，本发明的玻璃还可以是普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、低辐射玻璃等等，本发明对此不作具体限定。

进一步，所述真空腔内填充有绝热物质。绝热物质的加入一方面能够进一步提高隔热和保温效果，另一方面，可以进一步防止材料放出和渗漏真空腔的气体，从而减小真空泄漏率，提高真空度。其中，绝热物质优选为气凝胶。

进一步，所述支撑件呈柱状或球状，支撑件为金属或玻璃材质。金属优选为不锈钢。金属和玻璃材质一方面支撑强度大，另一方面，与密封结构或玻璃材质相同，膨胀系数相近。

支撑件呈柱状或球状，其中柱状可以是截面为圆形或N边形的结构，其中N≥3，也可以是异性结构，如槽型、工字型、波浪形等；球状主要是指带有弧度的结构，为圆球形或近似圆球的形状。球状的支撑件主要适用于第一玻璃和第二玻璃间距较小的情况下，否则占用一定的真空腔。支撑件可以是实心结构，也可以是空心结构。

进一步，所述密封结构为带内腔的边框、结构件、壳体或由密封胶凝固形成的一密封腔体。其中，边框、结构件或壳体可以是金属密封结构或非金属密封结构，但优选透气率低的边框、结构件或壳体，以防止真空泄漏大，边框、结构件或壳体优选为不锈钢材质，不锈钢材质具有透气率低，保温性好，耐腐蚀等优点。只要带封闭内腔的密封结构都在本发明的保护范围内。

本发明采用大真空容积技术，一方面大大降低真空泄漏率，另一方面，本发明无需对真空玻璃原有结构进行改进，只需对密封结构进行改进即可解决本申请的技术问题，相对现有对真空玻璃进行改进而言，制作工艺及控制过程简单，工艺成本低廉。

本发明采用常温制作与大真空容积技术，在保证与现有真空玻璃相同真空度的条件下，本发明的玻璃强度更高，不会产生热变形，平整性更好，制作工艺和控制过程更简单；在保证与现有真空玻璃相同强度的条件下，真空泄漏率更低，使用寿命更久。

本发明的真空玻璃可全面替代中空玻璃，适用于各种工程领域，尤其是将真空玻璃应用于建筑领域，能够大幅降低建筑能耗，提升建筑隔音水平。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1的前视图；

图3是图2所示实施例1的I部结构放大示意图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是本发明实施例3的结构示意图；

图6是本发明实施例4的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1~图3所示：一种真空玻璃，包括第一玻璃1、第二玻璃2和设于两层玻璃之间的支撑件3，第一玻璃1和第二玻璃2的四周设有边框4，两层玻璃之间形成真空腔5；边框4、支撑件3与第一玻璃1、第二玻璃2之间通过密封胶6连接。

具体而言，边框4设有内腔41，边框4的内腔41与真空腔5连通，使得两层玻璃之间形成大的真空空间。边框4的两端与真空玻璃通过密封胶6连接。边框4的一端设有台阶42，第二玻璃2嵌入台阶内，在台阶42与第二玻璃2之间涂覆密封胶6，相比在水平面上涂覆胶层而言，粘接强度和气密性更好，台阶42的上端高出第二玻璃上表面一部分；边框4的另一端与第一玻璃的水平面平行，与第一玻璃1的下表面之间涂覆密封胶6。

边框4的两端之间设有与真空腔5连通的缝隙7，缝隙7的间距为0.2~10mm，若缝隙太小，不易抽真空，若缝隙太大，会使得两层玻璃之间的间距也变大。本实施例中，缝隙7的间距小于两层玻璃之间的间距。本实施例的密封胶6为真空胶，尤其是性能好，使用寿命长，密封性好的真空胶。

本实施例中，在将两层玻璃整合在一起之前，两块玻璃中的至少一块玻璃上制备支撑件3，如支撑件全部设于第一玻璃或第二玻璃上，又或者一部分支撑件设于第一玻璃上，另一部分支撑件设于第二玻璃上，上第二玻璃上的支撑件可以相互交叉，也可以不交叉，当将两块玻璃上下连接时，一块玻璃上的支撑件在与另一块玻璃的接触面之间涂覆密封胶进行密封固定。其中，边框上的密封胶与支撑件上的密封胶可以是不同种类的真空胶，也可以是同种真空胶。

通过将边框4与密封胶6结合进行密封，一方面能够在低温或常温环境（如0~100℃）下制备出大真空容积的真空空间，不仅制作工艺和控制过程简单，成本低廉，而且不会降低玻璃的强度，不会产生热变形，使玻璃表面更平整；另一方面，能够大大降低真空泄漏率，提高保温和隔音效果；且在保证真空泄漏率低的条件下，加入边框还能减小密封胶的使用量，提高支撑强度。

本实施例中，第一玻璃1和第二玻璃2的间距为8mm，边框内腔41的高度为第一玻璃、第二玻璃间距的10倍，缝隙7的间距为3mm；支撑件3为实心的圆柱体；支撑件3的材质为玻璃材质，与母材材质相同，膨胀系数相同，不会产生热变形。第一玻璃1和第二玻璃2为镀膜钢化玻璃；边框4为不锈钢边框。边框4上设有抽气管8，抽气管8上设有阀门，抽气管8与边框4之间通过焊接密封。

本实施例真空玻璃的制备工艺包括以下步骤：

（1）将处理后的第一玻璃与第二玻璃进行合片，第一玻璃上的支撑件在与第二玻璃的接触面之间涂覆密封胶进行密封固定；

（2）将带有抽气管的边框置于第一玻璃和第二玻璃四周，在边框与第一玻璃、第二玻璃之间涂覆密封胶进行密封固定；涂覆温度为25℃；

（3）自然风干；

（4）打开阀门，通过抽气管进行抽真空，使两层玻璃之间形成真空腔，抽真空结束后，关闭阀门，使真空腔的真空度为10^-2Pa。

其中，步骤（1）和步骤（2）的涂胶顺序可以颠倒，即可以先对边框与第一玻璃、第二玻璃之间涂覆密封胶，再对支撑件与第一玻璃或第二玻璃之间涂覆密封胶；还可以是同时涂覆密封胶。

本实施例一方面制作工艺及控制过程简单，工艺成本低，另一方面，能够保证玻璃的原始强度和平整性，不会产生热变形，从而获得长寿命、高品质的真空玻璃。

实施例2

如图4所示：与实施例1的区别在于，边框4’的两端与真空玻璃通过密封胶6连接。边框4’的一端设有台阶42’，第二玻璃2嵌入台阶内，在台阶42’与第二玻璃2之间涂覆密封胶6，台阶42’的上端高出第二玻璃上表面一部分；边框4’的另一端与第一玻璃的侧端平行，并高出第一玻璃下表面一部分，边框4’的另一端与第一玻璃1的侧端之间涂覆密封胶6，且密封胶6还包覆住第一玻璃的边角。

其他同实施例1。

实施例3

如图5所示：与实施例1的区别在于，第一玻璃1和第二玻璃2的间距为0.2mm，边框4”内腔的高度为第一玻璃1、第二玻璃2间距的100倍。

支撑件3”的材质为不锈钢材质，且为空心结构。

抽气管8与边框4”之间也通过密封胶密封。

边框4”的两端与真空玻璃通过密封胶6连接。边框4”的一端设有台阶42”，第二玻璃2嵌入台阶内，在台阶42”与第二玻璃2之间涂覆密封胶6，台阶42”的上端低于第二玻璃2的上表面；边框4”的另一端与第一玻璃1的水平面平行，且与第一玻璃1的下表面之间涂覆密封胶6。

其他同实施例1。

实施例4

如图6所示：与实施例3的区别在于，边框4”’的一端设有台阶42”’，第二玻璃2嵌入台阶内，在台阶42”’与第二玻璃2之间涂覆密封胶6，台阶42”’的上端与第二玻璃的上表面平齐；边框4”’的另一端与第一玻璃的侧端平行，且与第一玻璃的下表面平齐，边框4”’的另一端与第一玻璃1的侧端之间涂覆密封胶6，且密封胶6还包覆住第一玻璃的边角。

缝隙的间距等于两层玻璃之间的间距。

其他同实施例3。

实施例5

与实施例1或实施例3的区别在于，第一玻璃和第二玻璃的间距为40mm，边框内腔的高度为第一玻璃、第二玻璃间距的4倍。

支撑件为横截面为三角形的实心柱状结构。

真空腔的真空度为10^-1Pa。

其他同实施例1或实施例4。

实施例6

与实施例1或实施例3的区别在于，第一玻璃和第二玻璃的间距为0.5mm，边框内腔的高度为第一玻璃、第二玻璃间距的200倍。

支撑件呈球状，材质为铝合金。

其他同实施例1或实施例3。

实施例7

与实施例1或实施例3的区别在于，将密封胶的连接方式用焊接方式替代。

其他同实施例1或实施例3。

实施例8

在实施例1或实施例3的基础之上，真空腔内还填充有气凝胶。

其他同实施例1或实施例3。

实施例9

与实施例1或实施例3的区别在于，边框由带内腔的结构件代替，结构件也采用不锈钢材质，结构件可以是长方形腔体结构，结构件的一端与第一玻璃的下表面通过密封胶连接，结构件的另一端与第一玻璃的下表面通过密封胶连接。

其他同实施例1或实施例3。

实施例10

与实施例1或实施例3的区别在于，密封结构为由密封胶固化形成的一密封腔体，例如，可以将密封胶通过模具形成与实施例1或实施例3的边框一样的结构，然后再固化成型，与第一玻璃和第二玻璃通过另外的密封胶连接，为了降低透气率，可将密封胶涂覆的厚一些，既能起到密封的作用，又能与真空腔连通形成大的真空空间。

其他同实施例1或实施例3。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种真空玻璃，包括第一玻璃、第二玻璃和设于两层玻璃之间的多个支撑件，两层玻璃之间形成真空腔；第一玻璃和第二玻璃的四周设有边框；其特征在于，所述边框设有内腔，边框的内腔与真空腔连通，边框的一端设有台阶，第二玻璃嵌入台阶内，边框的另一端与第一玻璃的水平面或侧端密封连接；所述边框内腔的高度是第一玻璃、第二玻璃间距的5~1000倍，使得两层玻璃之间形成大的真空空间。

2.根据权利要求1所述的真空玻璃，其特征在于，所述第一玻璃和第二玻璃的间距为0.1~50mm。

3.根据权利要求1所述的真空玻璃，其特征在于，所述边框与第一玻璃、第二玻璃之间通过密封胶和/或焊接方式连接；所述支撑件与第一玻璃和/或第二玻璃之间通过密封胶和/或焊接方式连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的真空玻璃，其特征在于，所述边框上设有抽气管。

5.根据权利要求4所述的真空玻璃，其特征在于，所述抽气管上设有阀门。

6.根据权利要求1或2或3所述的真空玻璃，其特征在于，所述第一玻璃和/或第二玻璃为镀膜钢化玻璃。

7.根据权利要求1或2或3所述的真空玻璃，其特征在于，所述真空腔内填充有绝热物质。

8.根据权利要求1或2或3所述的真空玻璃，其特征在于，所述支撑件呈柱状或球状，支撑件为金属或玻璃材质。