CN110332097B - 一种真空玻璃抽气方法及抽气装置 - Google Patents

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Abstract

一种真空玻璃抽气方法及装置，该装置设有主抽气管路和支线抽气管路以及相关的抽气泵，通过先用支线抽气管路低速抽气后用主抽气管路快速抽气的方法，有效的避免了现有技术中在抽取真空的过程中由于真空玻璃内外排气效率差距所造成的真空玻璃的内腔与真空室之间的压力差，进而避免了在抽取真空过程中由于压力差对密封结构造成的损害，保证了真空玻璃加工质量和使用寿命。

Description

一种真空玻璃抽气方法及抽气装置
技术领域
本发明涉及真空玻璃技术领域，尤其涉及一种真空玻璃抽气方法及抽气装置。
背景技术
如图1所示，现有技术中真空玻璃通常包括：第一玻璃板1201，第二玻璃板1202、密封结构1203和设置在其中一块玻璃板上的排气孔1204；其中第一玻璃板1201、第二玻璃板1202和密封结构1203围成真空玻璃的内腔1205。为了实现上述真空玻璃的连续生产，真空玻璃需要在真空室内进行加工，并在生产过程中，需要对用于加工真空玻璃的真空室抽真空，同时也要对待排气封口的真空玻璃的内腔抽真空。之后，真空玻璃组件将一直在真空室内的真空环境下进行各种操作和传输，直至真空玻璃组件完成封口操作，并从真空玻璃的连续生产线传出。真空室通常为一个气密封的空间，通常由侧壁、顶部和底部围成，在真空室设置有用于真空玻璃进出的真空室门和用于驱动真空玻璃进出真空室的传动系统，在真空室的侧壁或顶部还设置有用于为真空室内部抽取真空的抽气装置。
真空玻璃连续生产线中用于为真空室抽真空的抽气装置通常使用大管道接旋片泵或罗茨泵泵组。在待封口的真空玻璃组件进入真空玻璃生产线的真空室之后，启动罗茨泵泵组对真空室抽真空，同时由于真空室内的真空玻璃上具有排气孔1204，因此，真空玻璃的内腔1205也随之被抽真空。如图1所示，由于真空玻璃的排气孔1204较小，所以真空玻璃的内腔1205内的压强降低速度很慢。这时，真空室内的瞬间压力会低于真空玻璃的内腔1205的压力。尤其当真空玻璃的尺寸较大时，如果抽气装置的抽气速度快，则真空室内压力下降也很快，就会导致真空玻璃内外的瞬间压力差变的很大，此时，由于真空玻璃外部压力小于其内部压力，真空玻璃的内腔1205将发生膨胀，在膨胀过程中在密封结构1203会形成撕裂力，导致真空玻璃成品品质降低，缩短使用寿命。如果换成较小的管路和泵组，虽然在抽气阶段的前期可以较好的满足需求，保证真空玻璃内外压力差在合适范围，但当整体压力降低到一定数值，需要快速继续降低至目标值时，就会暴露出抽气能力不足的缺陷，大大影响抽气效率。
发明内容
为了解决上述现有技术中真空玻璃抽气过程中，由于真空玻璃自身排气孔较小，导致的瞬间真空玻璃的内腔与外部真空室产生巨大的压力差，真空玻璃的内腔在压力差的作用下膨胀，并在膨胀的过程中会对密封结构施加应力，进而导致密封结构在使用过程中易开裂漏气，缩短真空玻璃寿命的问题。本发明提供一种真空玻璃抽气方法及装置，在现有抽气管路基础上，增加一个支线抽气管路，使真空玻璃在真空室内的抽气过程中，降低其内外压力差，进而避免对密封结构产生损害，大大的提高了真空玻璃的品质，提高真空玻璃的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：
一种真空玻璃抽气方法，用于单真空室的抽气，包括如下步骤：
（1）当待封口的真空玻璃准备进入真空室时，关闭与真空室腔体连接的主抽气管路及支线抽气管路；
（2）当待封口的真空玻璃进入真空室后，关闭真空室门，开启支线抽气管路对真空室腔体进行抽真空；
（3）当真空室腔体气压降低到第一设定压力值时，关闭支线抽气管路，并打开主抽气管路对真空室腔体进行快速抽气，直至真空室内压力降到目标压力值以下；
（4）然后保持主抽气管路的持续抽气，在真空室内完成待封口真空玻璃的后续工艺流程。
一种真空玻璃抽气方法，用以多真空室抽气，包括如下步骤：
（1）当待封口的真空玻璃准备进入第一真空室时，关闭与第一真空室腔体连接的主抽气管路及支线抽气管路；
（2）当待封口的真空玻璃进入第一真空室后，关闭真空室门，开启支线抽气管路对第一真空室腔体进行抽真空；
（3）当第一真空室腔体气压降低到第一设定压力值时，关闭支线抽气管路，并打开主抽气管路对第一真空室腔体进行快速抽气；
（4）当第一真空室腔体气压降低到第二设定压力值时，将待封口真空玻璃依次输送至多个后续真空室，由后续真空室的抽气装置持续对待封口真空玻璃抽气，直至真空室内压力降到目标压力值以下；
（5）然后保持抽气装置的持续抽气，并在真空室内完成待封口真空玻璃的后续工艺过程。
在利用支线抽气管路进行抽真空时，其抽气速度可以将真空玻璃内腔和真空室腔体之间气压差稳定在安全范围之内，所述的安全范围是2000～10000pa。
所述支线抽气管路和主抽气管路相互独立设置或者支线抽气管路与主抽气管路并联设置。
所述支线抽气管路的直径取值范围为10～60mm，所述主抽气管路的直径取值范围为50～250mm。
所述第一设定压力值为500～20000Pa，所述第二设定压力值范围为1～50Pa；所述目标压力值范围为1×10-6 Pa～1Pa。
仅在所述第一真空室设有支线抽气管路。
一种真空玻璃抽气装置，包括真空室和用于为真空室提供真空的主抽气管路，在主抽气管路上还设置有一个支线抽气管路，且所述主抽气管路的直径大于所述支线抽气管路的直径。
所述主抽气管路上设置有阀门Ⅰ，支线抽气管路与阀门Ⅰ并联连接，在支线抽气管路上设置有阀门Ⅳ。
所述真空室上设有真空计。
所述主抽气管路上设有真空计。
所述真空室上以及所述主抽气管路上各设有一个真空计。
所述主抽气管路上连接有抽气装置。
所述抽气装置为一级泵、二级泵和三级泵，一级泵、二级泵和三级泵串联在主管上，所述主管与所述主抽气管路连接，在所述主管一侧还设有第一旁通管和第二旁通管，第一旁通管上设有阀门Ⅱ，阀门Ⅱ和二级泵并联连接，第二旁通管上设置有阀门Ⅲ，阀门Ⅲ和三级泵并联连接。
在所述装置中，所述一级泵为旋片泵、滑阀泵或螺杆泵中的一种，所述二级泵为罗茨泵组或扩散泵，所述三级泵为分子泵。
或者，所述抽气装置为串联在主管上的二级旋片泵和分子泵，主管与所述主抽气管路连接，在所述主管一侧还设有第一旁通管和第二旁通管，第一旁通管上设有阀门Ⅱ，阀门Ⅱ和二级旋片泵并联连接，第二旁通管上设置有阀门Ⅲ，阀门Ⅲ和分子泵并联连接。
本发明的有益效果是：
本发明在主抽气管路基础上增加了一个支线抽气管路，通过先用支线抽气管路低速抽气后用主抽气管路快速抽气的方法，有效的避免了现有技术中在抽取真空的过程中由于真空玻璃内外排气效率差距所造成的真空玻璃的内腔与真空室之间的压力差，进而避免了在抽取真空过程中由于压力差对密封结构造成的损害，保证了真空玻璃加工质量和使用寿命。
本发明提供的抽气装置以及抽气方法不仅可以用在单真空室抽气过程中，也可以用在多真空室的抽气过程中，适用范围更广。
附图说明
图1是真空玻璃的结构示意图；
图2是本发明抽气装置结构示意图；
图3是现有技术中真空室和真空玻璃内腔在抽气过程中气压变化曲线；
图4是本发明中真空室和真空玻璃内腔在抽气过程中气压变化曲线；
图中标记：1、旋片泵，2、罗茨泵组，3、分子泵，4、真空计，5、阀门Ⅰ，6、主抽气管路，7、阀门Ⅱ，8、阀门Ⅲ，9、阀门Ⅳ，,10、支线抽气管路，11、真空室，12、真空玻璃，1201、第一玻璃板，1202、第二玻璃板，1203、密封结构，1204、排气孔，1205、内腔。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图所示，一种真空玻璃抽气装置，包括主抽气管路6和设置在主抽气管路6上的支线抽气管路10，主抽气管路6和抽气泵连接，抽气泵选择旋片泵1、罗茨泵组2和分子泵3，所述旋片泵1通过主管和主抽气管路6连接，罗茨泵组2和分子泵3连接在所述主管上，在主管一侧还设有第一旁通管以及第二旁通管，第一旁通管上设有阀门Ⅱ7，阀门Ⅱ7和罗茨泵组2并联连接，第二旁通管上设有阀门Ⅲ8，阀门Ⅲ8和分子泵3并联连接；所述主抽气管路6上设置有阀门Ⅰ5，支线抽气管路10与阀门Ⅰ5并联连接，在支线抽气管路10上设置有阀门Ⅳ9，并且，所述主抽气管路6的直径大于所述支线抽气管路10的直径，以保证主抽气管路6抽真空速度大于支线抽气管路10的抽真空速度；为了便于实时监测真空室11内以及真空玻璃12内气压，在真空室11上设有真空计4，或者在主抽气管路6上也同时设置真空计4，这样可通过两个真空计4互相对比验证，减小误差，获得真空室11内真实气压值，避免单个真空计4监测带来的误判，并且在其中一个真空计4发生故障时，另一真空计4也能正常使用，保证生产的连续进行。
采用上述抽气装置对真空玻璃进行抽气时，可以分为单真空室抽气和多真空室抽气，单真空室抽气即玻璃在一个真空室内完成抽真空，达到目标压力值，然后持续抽气，并在真空室内完成待封口真空玻璃的加热排气、封口等后续工艺过程。多真空室抽气即玻璃在连续多个真空室中停留进行抽真空，直至真空室内压力最终降到目标压力值以下；然后持续抽气，并在真空室内完成待封口真空玻璃的加热排气、封口等后续工艺过程。
下面以单真空室抽气为例，对真空玻璃抽气方法进行详细说明，该方法采用以下步骤进行：
（1）当待封口的真空玻璃12准备进入真空室11时，关闭与真空室腔体连接的主抽气管路6及支线抽气管路10；
（2）当待封口的真空玻璃12进入真空室11后，关闭真空室门，并开启旋片泵1、阀门Ⅱ7、阀门Ⅲ8和支线抽气管路10对真空室腔体进行抽真空；
（3）当真空室腔体气压降低到第一设定压力值时，关闭支线抽气管路10，保持旋片泵1开启状态并打开主抽气管路6对真空室腔体进行快速抽气，此时的抽气速度大于步骤（2）中支线抽气管路10的抽气速度；主抽气管路6的抽气过程可细分为两个阶段，第一阶段为：真空室内压力范围从第一设定压力值到临界压力值；第二阶段为真空室内压力范围从临界压力值到第二设定压力值；
（4）当真空室腔体内气压降至临界压力值时，关闭阀门Ⅱ7，保持旋片泵1开启状态并打开罗茨泵组2，由旋片泵1和罗茨泵组2共同对真空室腔体进行抽气；
（5）当真空室腔体气压降低到第二设定压力值时，关闭阀门Ⅲ8，打开分子泵3，由旋片泵1、罗茨泵组2和分子泵3共同对真空室腔体进行抽气直至真空室11内压力降到目标压力值以下；然后持续抽气，并在真空室11内完成待封口真空玻璃的加热排气、封口等后续工艺过程。
利用以上所述装置也可以对玻璃进行多真空室的抽气，此时，第一真空室上抽气泵和抽气管路的设置可以与后续真空室相同，均设置主抽气管路和支线抽气管路，抽气泵采用旋片泵、罗茨泵组和分子泵，但是使用时，第一真空室的分子泵不用开启，只需要使用旋片泵和罗茨泵组即可；也可以只在第一真空室上设有主抽气管路和支线抽气管路，后续真空室仅设置主抽气管路，对于抽气泵的选择，第一真空室只需要设置旋片泵和罗茨泵组，而后续真空室则需要设置旋片泵、罗茨泵组和分子泵。
在对玻璃进行多真空室抽气时，包括如下步骤：
（1）当待封口的真空玻璃准备进入第一真空室，关闭与第一真空室腔体连接的主抽气管路及支线抽气管路；
（2）当待封口的真空玻璃进入第一真空室后，关闭真空室门，并开启旋片泵和支线抽气管路对第一真空室腔体进行抽真空；
（3）当第一真空室腔体气压降低到第一设定压力值时，关闭支线抽气管路，并打开主抽气管路对第一真空室腔体进行快速抽气；第一真空室主抽气管路的抽气过程分为两个阶段，第一阶段为：第一真空室内压力范围从第一设定压力值到临界压力值；第二阶段为第一真空室内压力范围从临界压力值到第二设定压力值。
（4）当第一真空室腔体气压降低到临界压力值时，打开罗茨泵组，由旋片泵和罗茨泵组共同对第一真空室腔体进行抽气；
（5）当第一真空室腔体气压降低到第二设定压力值时，将真空玻璃依次输送至多个后续真空室，由后续真空室的旋片泵、罗茨泵组和分子泵共同持续抽气，直至真空室腔体气压降到目标压力值以下；然后持续抽气，并在真空室内完成待封口真空玻璃的加热排气、封口等后续工艺过程。
其中，所述第一设定压力值＞临界压力值＞所述第二设定压力值。
所述第一设定压力值为500-20000Pa，所述临界压力值为300-5000Pa，所述的第二设定压力值为1-50Pa；所述目标压力值为1×10-6 Pa-1Pa。
例如，当采用多真空室生产规格为1.2m× 0.8m真空玻璃时，第一设定压力值为3000Pa，临界设定压力值为2000Pa，第二设定压力值为5 Pa，目标压力值为1×10-5 Pa；即利用旋片泵1和支线抽气管路10进行抽气时，当真空室11内压力达到3000Pa，就需要关闭支线抽气管路10，并打开主抽气管路6，继续抽气到真空室9内压力降为2000Pa，此时，关闭阀门Ⅱ7，并打开罗茨泵组2，由旋片泵1和罗茨泵组2共同进行抽气直至真空室9内压力达到5Pa，然后玻璃被输送到后续的真空室继续抽真空，直至真空室腔体气压降到1×10-5 Pa以下；当生产规格为2m× 1.2m真空玻璃时，第一设定压力值为800Pa，临界设定压力值为600Pa，第二设定压力值为5Pa，目标压力值为1×10-5 Pa；即利用旋片泵1和支线抽气管路10进行抽气时，当真空室9内压力达到800Pa，就需要关闭支线抽气管路10，并打开主抽气管路6，继续抽气到真空室9内压力降为600Pa，此时，关闭阀门Ⅱ7，并打开罗茨泵组2，由旋片泵1和罗茨泵组2共同进行抽气直至真空室9内压力达到5Pa，然后玻璃被输送到后续的真空室继续抽真空，直至真空室腔体气压降到1×10-5 Pa以下。
以上实施例中，所述的旋片泵1也可以用滑阀泵或螺杆泵来代替，所述的罗茨泵组2可以用扩散泵代替，或者旋片泵1和罗茨泵组2两者组成的一级泵和二级泵可由一个二级旋片泵代替。
如图3所示，在现有技术中，对真空玻璃抽真空时，真空室内压力急速下降，例如在抽气1min后，真空室内压力远远小于真空玻璃内腔的压力，这样就很容易造成真空玻璃内腔密封结构的撕裂，影响到真空玻璃的质量。
如图4所示，采用本发明所述的真空玻璃抽气装置以及抽气方法后，真空室内以及真空玻璃内腔的压力下降趋近于同步，在同一时间点，两者压力相接近，差值较小，就可以很好地保护真空玻璃内部的密封结构，从而保证真空玻璃的质量。
由此可见，本发明可以避免在抽取真空过程中由于压力差对密封结构造成的损害，保证了真空玻璃加工质量和使用寿命。

Claims (12)

1.一种真空玻璃抽气方法，用于单真空室抽气，其特征在于，真空室腔体连接有主抽气管路和支线抽气管路，所述主抽气管路的直径大于所述支线抽气管路的直径，该抽气方法包括如下步骤：
（1）当待封口的真空玻璃准备进入真空室时，关闭与真空室腔体连接的主抽气管路及支线抽气管路；
（2）当待封口的真空玻璃进入真空室后，关闭真空室门，开启支线抽气管路对真空室腔体进行抽真空；
（3）当真空室腔体气压降低到第一设定压力值500～20000Pa时，关闭支线抽气管路，并打开主抽气管路对真空室腔体进行快速抽气，直至真空室内压力降到目标压力值以下，目标压力值为1×10-6 Pa～1Pa；
（4）然后保持主抽气管路的持续抽气，在真空室内完成待封口真空玻璃的后续工艺流程。
2.一种真空玻璃抽气方法，用于多真空室抽气，其特征在于，第一真空室腔体连接有主抽气管路和支线抽气管路，所述主抽气管路的直径大于所述支线抽气管路的直径，该抽气方法包括如下步骤：
（1）当待封口的真空玻璃准备进入第一真空室时，关闭与第一真空室腔体连接的主抽气管路及支线抽气管路；
（2）当待封口的真空玻璃进入第一真空室后，关闭真空室门，开启支线抽气管路对第一真空室腔体进行抽真空；
（3）当第一真空室腔体气压降低到第一设定压力值500～20000Pa时，关闭支线抽气管路，并打开主抽气管路对第一真空室腔体进行快速抽气；
（4）当第一真空室腔体气压降低到第二设定压力值1～50Pa时，将待封口真空玻璃依次输送至多个后续真空室，由后续真空室的抽气装置持续对待封口真空玻璃抽气，直至真空室内压力降到目标压力值以下，目标压力值为1×10-6 Pa～1Pa；
（5）然后保持抽气装置的持续抽气，并在真空室内完成待封口真空玻璃的后续工艺过程。
3.根据权利要求1或2所述的一种真空玻璃抽气方法，其特征在于，所述支线抽气管路和主抽气管路相互独立设置或者支线抽气管路与主抽气管路并联设置。
4.根据权利要求1或2所述的一种真空玻璃抽气方法，其特征在于，所述支线抽气管路的直径取值范围为10-60mm，所述主抽气管路的直径取值范围为50-250mm。
5.根据权利要求2所述的一种真空玻璃抽气方法，其特征在于，仅在第一真空室设有支线抽气管路。
6.一种用于如权利要求1所述真空玻璃抽气方法的真空玻璃抽气装置，包括真空室（11）和用于为真空室（11）提供真空的主抽气管路（6），其特征在于：在主抽气管路（6）上还设置有一个支线抽气管路（10），且所述主抽气管路（6）的直径大于所述支线抽气管路（10）的直径；在所述主抽气管路（6）的上游连接有抽气装置，所述抽气装置为一级泵、二级泵和三级泵，一级泵、二级泵和三级泵串联在主管上，主管与所述主抽气管路连接，在所述主管一侧还设有第一旁通管和第二旁通管，第一旁通管上设有阀门Ⅱ（7），阀门Ⅱ（7）和二级泵并联连接，第二旁通管上设置有阀门Ⅲ（8），阀门Ⅲ（8）和三级泵并联连接。
7.根据权利要求6所述的一种真空玻璃抽气装置，其特征在于：所述主抽气管路（6）上设置有阀门Ⅰ（5），支线抽气管路（10）与阀门Ⅰ（5）并联连接，在支线抽气管路（10）上设置有阀门Ⅳ（9）。
8.根据权利要求6所述的一种真空玻璃抽气装置，其特征在于：所述真空室（11）上设有真空计（4）。
9.根据权利要求6所述的一种真空玻璃抽气装置，其特征在于：所述主抽气管路（6）上设有真空计（4）。
10.根据权利要求6所述的一种真空玻璃抽气装置，其特征在于：所述真空室（11）上以及所述主抽气管路（6）上各设有一个真空计（4）。
11.根据权利要求6所述的一种真空玻璃抽气装置，其特征在于：所述一级泵为旋片泵（1）、滑阀泵或螺杆泵中的一种，所述二级泵为罗茨泵组（2）或扩散泵，所述三级泵为分子泵（3）。
12.根据权利要求6所述的一种真空玻璃抽气装置，其特征在于：所述抽气装置为串联在主管上的二级旋片泵和分子泵，主管与所述主抽气管路连接，在所述主管一侧还设有第一旁通管和第二旁通管，第一旁通管上设有阀门Ⅱ（7），阀门Ⅱ（7）和二级旋片泵并联连接，第二旁通管上设置有阀门Ⅲ（8），阀门Ⅲ（8）和分子泵并联连接。
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