CN114585793A - 压缩配合槽式间隔件 - Google Patents
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Abstract
间隔件支撑隔热单元的第一板和第二板，其中，间隔件还在第一板与第二板之间压缩地支撑内部第三板。间隔件限定了接收第三板的外周边缘的通道。当第三板插入到通道中时，间隔件在通道颈部任一侧上发生变形。间隔件材料的弹性致使通道颈部两侧上的间隔件材料压缩地接合第三玻璃板。间隔件因此保持内部间隔件而不需要在通道中设置粘合剂。此构造压靠着板将通道封闭，从而防止看到通道的内表面，这为隔热玻璃单元的内部部分提供了理想的外观。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月16日提交的美国临时专利申请62/901,120的优先权和权益；其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于隔热玻璃单元的间隔件、三片式隔热玻璃单元、以及制造该间隔件的方法和制造该三片式隔热玻璃单元的方法。特别地，本公开涉及一种压缩地保持三片式隔热玻璃单元的至少内部第三板的间隔件。
背景技术
多板式隔热单元用于提高房屋和其他建筑物的能源效率。多板式隔热单元包括一对外部玻璃板，该对外部玻璃板由设置在板周边的周围或仅在板周边的内部的间隔件隔开。两块板与间隔件配合而形成隔热密封腔室，该腔室填充有空气或惰性气体。一个或多个内部板可以由间隔件组件以与外部玻璃板基本平行的关系保持。该一个或多个内部板可以是与外部板具有相同厚度的另一块玻璃板、比外部板薄的另一块玻璃板、或通常由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的薄的柔性塑料内膜。在三层式单元中，内部板将单个腔室分成一对腔室，以在外部大气与内部大气之间添加另一隔热层。形成三板式隔热单元的一种方法是在三个板之间使用两个间隔件以形成并排单独密封的隔热腔室。这种构造的示例在美国专利4,831,799的图4-7中描述。美国专利6,295,788公开了另一种形成三板式隔热单元的方法，其中，内部板容纳在由刚性间隔件承载的插入件所限定的开口槽中。将这种槽用于薄内部板会产生制造问题。US 8,534,019中公开了另一种方法，其中，内部板由伸入面向内的通道中的柔性指状物接收。
发明内容
本公开提供了一种用于支撑隔热玻璃单元的第一板和第二板的间隔件，其中，该间隔件还将第三板压缩地支撑在第一板与第二板之间。该间隔件限定了接收第三板的外周边边缘的通道。所限定出的通道具有将通道基部连接到间隔件的内表面上的颈部。在一种构造中，通道基部的最大宽度大于第三板的厚度，且颈部的宽度小于第三板的厚度。这种构造要求通道颈部任一侧的间隔件材料变形，以允许第三板插入到通道中。间隔件是有弹性的。间隔件材料的弹性使得通道颈部两侧的间隔件材料压缩地接合第三玻璃板。间隔件因此保持内部间隔件而不需要在通道中设置粘合剂。这种构造压靠着板将通道封闭，从而防止看到通道的内表面，这为隔热玻璃单元的内部部分提供了理想的外观。
本公开提供了一种具有薄的内部板的隔热玻璃单元，其允许三层式单元具有如两板式单元那般的总厚度同时还具有相当的重量。
本公开提供了一种具有多个通道的间隔件构造，使得间隔件可以接收多个内部板以形成具有多于三块板的隔热玻璃单元。
在一种构造中，上述间隔件限定了从间隔件的中心向内偏移的通道。这种构造使得沿着通道颈部设置的间隔件材料比设置在通道基部与间隔件的外表面之间的间隔件材料薄。
本公开还提供了一种选择，其中，一种材料设置在通道内且第三板的边缘与该材料接合。该材料是粘合剂、密封剂或干燥剂基质。通道的构造有助于防止该材料在第三板插入之前以及之后流出通道的颈部。
本公开提供了一种用于形成具有可以接收第三玻璃板的边缘的通道的间隔件的方法。该方法包括挤压或以其他方式形成具有将形成通道基部的纵向开口的细长间隔件的步骤。该纵向开口的宽度大于待插入到通道中的板的厚度。然后将间隔件从其内表面切开到通道中以形成宽度比待插入到通道颈部中的板的厚度小的颈部。
本文所描述的各个特征可以以不同于下文具体描述的组合进行组合，以形成本公开的装置的不同构造。下面更具体地描述本公开的前述非限制性方面以及其他方面。通过参照附图可以获得对所述装置、组件和方法的更完整的理解，附图并不旨在指示组件的相对大小和尺寸。在那些附图以及下面的描述中，相同的数字标记指代具有相同功能的部件。在该描述中使用的特定术语旨在仅仅指为了在附图中说明而选择的实施方式的特定结构，而不旨在限定或限制本公开的范围。
附图说明
图1是中部部分分开的三板式隔热玻璃单元的剖视图。
图2是示例性间隔件本体的剖视图。
具体实施方式
示例性隔热单元总体上由附图中的附图标记2指示。隔热单元2包括外部第一板4和外部第二板6以及由周边间隔件组件10支撑的内部第三板8。板4、6和8可以是玻璃或诸如透明或半透明聚合物板之类的其他材料。外部板4和6与间隔件组件10的组合限定了可以填充有空气或惰性气体的内部隔热室。内部第三板8将内部隔热室分成第一部分和第二部分，其中该第一部分和第二部分围绕内部第三板8的边缘流体连通。在一些构造中，可以在第三板8中形成开口以提供内部隔热室的不同部分之间的流体连通。内部第三板8可以设置得比板4和6薄得多(0.5mm至2.0mm，诸如例如0.7mm)，使得单元2的厚度和重量与传统的双层式单元相同或不会大很多。第一板4和第二板6可以以2mm至10mm的厚度设置，其中示例性厚度为3mm至4mm和9mm至10mm。提供这些尺寸是为了举例。可以在外部板与内部板之间以类似比例使用其他厚度。
间隔件组件10包括由实心或泡沫弹性材料制成的间隔件本体20。例如，该材料可以主要由橡胶、硅树脂或EPDM制成。间隔件本体20可以具有以SUPER
商标出售的间隔件成分。该材料可以是可渗透湿气的或不可渗透性的。当该材料是可渗透性的时，可以将干燥剂设置在整个间隔件本体20。根据间隔件组件10后面使用的材料的湿气和气体可渗透性，间隔件组件10可以包括施加到间隔件本体20的外表面24的蒸汽以及气体屏障22。该屏障22可以是直接施加到间隔件本体20的涂层或作为粘附到间隔件本体20的单独片材22。蒸汽屏障22可以是金属箔、塑料片或金属化塑料膜。
柔性或半刚性泡沫间隔件本体20可以由热塑性塑料或热固性塑料制成。合适的热固性塑料包括硅树脂和聚氨酯。合适的热塑性材料包括热塑性弹性体，诸如山都平(Santoprene)。可以使用发泡硅树脂。硅树脂泡沫的优点包括：良好的耐用性、最小脱气性、低压缩永久变形、良好的弹性、高温稳定性和低温柔韧性。硅树脂泡沫的另一优点是该材料是可渗透湿气的，因此湿蒸汽可以很容易地到达泡沫内的干燥剂材料。
在泡沫的生产过程中，添加干燥剂作为填充物。所使用的干燥剂材料类型通常是3A分子筛沸石以去除湿蒸气，此外还使用少量的13X分子筛、硅胶或活性炭来去除有机蒸气。总体而言，要使用的干燥剂材料的量应当与通常结合在传统密封玻璃窗单元中的干燥剂材料的量相匹配。
间隔件本体20的内表面34必须是抗紫外线的，以使材料在长时间暴露于阳光后不会粉尘化或剥落。为了提供必要的长期耐用性并且取决于所使用的材料，可以采取各种专门的措施，包括在材料中添加紫外线稳定剂以及对间隔件本体20的内表面34进行覆盖或涂覆。对于诸如硅树脂的耐久性塑料材料，由于他们的优秀抗紫外线性，无需特别对内表面进行涂覆或覆盖。
粘合剂26将间隔件本体20连接到板4和6的内表面。粘合剂可以是压敏丙烯酸粘合剂。压敏粘合剂26被预先施加到间隔件本体20的相对两侧。在选择合适的粘合剂时，有五个主要标准：高粘性、剪切强度、耐热性、抗紫外线性和不脱气性。对于硅树脂泡沫间隔件本体，虽然可以使用各种粘合剂，但粘合剂可以是抗紫外线压敏丙烯酸粘合剂。
间隔件组件10背衬有密封剂28。密封剂28可以是聚异丁烯基密封剂。密封剂28设置于限定在间隔件组件10外部且在第一板4与第二板6块之间的通道中。
间隔件本体20限定了弹性地保持内部第三板8的外边缘部分的通道。该通道包括具有通道颈部32的开放通道基部30，该通道颈部32将通道基部30连接到间隔件本体20的内表面34。通道基部30的中心在间隔件本体20内相对于间隔件本体20的中心线向内偏移(图2中的参考尺寸40)。在将内部第三板8放置到通道基部30中之前，通道颈部32的宽度小于内部板8的厚度，使得间隔件本体20的限定出通道颈部32的肩部部分36弹性地接合内部第三板8以提供压缩力。肩部部分36设置在通道基部30的内部、通道颈部32的外部和内表面34的外部。当背靠内部第三板8闭合时，肩部部分36为内表面34提供了闭合、光滑的外观。内表面34是可见，因此提供封闭、光滑的外观是间隔件20的理想特征。
通道基部30可以以不同的横截面形状设置，诸如圆形、三角形或矩形。在示例性构造中，通道基部30是椭圆形的，其长度尺寸与间隔件本体20的高度一致。这允许板8的外边缘直接与通道颈部32成一直线地坐置在椭圆形的窄端(或座部)中。可以提供其他形状的通道基部30，使其具有与颈部32对准的座部，该颈部诸如为三角形的角部，或者在另一些情况下，可以在限定通道基部的壁中限定出凹部。通道基部相对于间隔件本体20的宽度居中，但向内偏移(参考尺寸40)而使得椭圆的中心向内表面34偏移成使内表面34与椭圆的内部部分之间的距离为外表面34与椭圆的外部部分之间的距离的大约一半或小于一半。通道基部30的宽度大于内部第三板8的厚度。
在一些替代构造中，可以在通道基部30内承载材料。该材料可以是粘合剂或干燥剂基质。封闭的肩部36有助于将材料保持在通道基部30内。
在另一些示例性构造中，间隔件本体20限定了多个间隔开的通道以保持多个内板。
模具设计提供为形成实心或泡沫I.G.间隔件，其中在一个或数个位置于间隔件本体内具有任意形状的空隙。对于最初的应用，间隔件的上/内半部分(视线侧)的空隙是椭圆形的，并且在左右方向上是居中的。
为了形成间隔件，人们挤压出/泵出所需的轮廓并按照设计进行固化以限定出间隔件本体20，该间隔件本体20具有限定通道基部30的开口。根据应用的需要处理和层压该轮廓。然后将间隔件本体20从内表面34切开到开口30中，以限定接收内部第三板8的通道。该切开实施在间隔件中产生所需宽度的凹槽，该凹槽将位于由模具和间隔件型材产生的开口30的中心。凹槽变成通道颈部32并且可以比板8的厚度薄得多。切开到开放的通道基部30中，这允许限定出压缩地接合内部第三板8的薄的凹槽。将一块玻璃板插入到通过在最终的间隔件结构中压缩配合而产生并保持就位的凹槽中。
在前面的描述中，为了简洁、清楚和易于理解，使用了特定的术语。除了现有技术的要求之外，不应从中暗示任何不必要的限制，因为这样的术语用于描述目的并且旨在被广义地解释。此外，以上描述和附图是示例，并且本发明不限于所示或描述的确切细节。在本说明书的整个描述和权利要求书中，词语“包括(comprise)”和“包括(include)”以及这些词语的变体，诸如“包括(comprises)”、“包括(includes)”、“包括(comprising)”和“包括(including)”并不旨在排除添加物、部件、整数或步骤。
Claims (19)
1.一种组件，包括：
第一板和第二板，所述第一板和第二板由周边的间隔件组件承载以限定出内部隔热室；所述第一板具有厚度；所述第二板具有厚度；
内部的第三板，所述第三板由间隔件组件承载在所述内部隔热室中；所述第三板具有厚度；所述第三板的厚度小于所述第一板和第二板的厚度；
所述间隔件组件包括弹性间隔件本体，所述弹性间隔件本体具有面向所述内部隔热室的内表面、第一侧表面和第二侧表面以及外表面；
所述间隔件本体限定接收所述第三板的边缘部分的通道；所述通道由通道基部和将所述间隔件本体的内表面连接到所述通道基部的通道颈部；和
所述间隔件本体的设置在所述内表面、所述通道颈部和所述通道基部之间的部分是压缩地接合所述第三板的肩部部分。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述间隔件本体具有宽度，所述通道颈部相对于所述间隔件本体的宽度居中。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述间隔件本体具有高度和中心，所述通道基部的中心设置为相对于所述间隔件本体的高度的中心向内偏移。
4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述通道基部的宽度大于所述第三板的厚度。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述通道基部限定用于所述第三板的座部；所述座部与所述通道颈部对准。
6.如权利要求1所述的组件，其中，所述第三板将所述内部隔热室分成第一部分和第二部分；所述内部隔热室的所述第一部分和第二部分围绕所述第三板的端部流体连通。
7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第三板将所述内部隔热室分成第一部分和第二部分；所述内部隔热室的所述第一部分和第二部分通过由所述第三板限定的开口流体连通。
8.根据权利要求1所述的组件，还包括密封剂，所述密封剂设置在限定于所述间隔件组件的外表面与所述第一板和第二板之间的通道中。
9.根据权利要求1所述的组件，还包括将所述间隔件本体连接到所述第一板和第二板的粘合剂。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述粘合剂为丙烯酸粘合剂。
11.根据权利要求10所述的组件，还包括连接到所述间隔件本体的外表面的湿蒸汽屏障。
12.一种用于形成三板式的隔热玻璃窗单元的间隔件组件，其中，所述隔热玻璃窗单元包括具有厚度的内部的第三板；所述间隔件组件包括：
间隔件本体，所述间隔件本体具有适于面对隔热玻璃窗单元的内部隔热室的内表面、第一侧表面和第二侧表面以及外表面；
所述间隔件本体限定了适于接收所述第三板的边缘部分的通道；所述通道由通道基部和将所述间隔件本体的内表面连接到所述通道基部的通道颈部限定；
所述间隔件本体的设置在所述内表面、所述通道颈部和所述通道基部之间的部分是适于弹性地接合所述第三板的肩部部分；和
所述肩部部分在所述通道颈部处以小于所述第三板的厚度的距离间隔开。
13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述间隔件本体具有宽度，所述通道颈部相对于所述间隔件本体的宽度居中。
14.根据权利要求12所述的组件，其中，所述间隔件本体具有高度和中心，所述通道基部的中心设置为相对于所述间隔件本体的高度的中心向内偏移。
15.根据权利要求12所述的组件，其中，所述通道基部具有大于所述通道颈部的宽度。
16.根据权利要求15所述的组件，其中，所述通道基部限定用于所述第三板的座部；所述座部与所述通道颈部对准。
17.根据权利要求12所述的组件，还包括设置在所述第一侧表面和第二侧表面上的粘合剂。
18.根据权利要求17所述的组件，其中，所述粘合剂为丙烯酸粘合剂。
19.根据权利要求18所述的组件，还包括连接到所述间隔件本体的外表面的湿蒸汽屏障。
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