CN114671630A - 拼接部件及采用该拼接部件制作的真空玻璃 - Google Patents
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Abstract
一种制作真空玻璃的拼接部件，所述拼接部件(101，102)是真空玻璃(10)的一侧平板玻璃的局部截取部分，用于与所述真空玻璃(10)被截取后余下的主体部分(100)分离地加工处理后再与主体部分(100)重新拼接形成完整的真空玻璃(10)。
Description
技术领域
本发明涉及真空玻璃的制作结构，尤其涉及一种面板拼接部件，作为真空玻璃一侧玻璃面板的局部，及采用该拼接部件制作的真空玻璃。
背景技术
真空玻璃的隔热、隔音性能以及节能环保的技术效果使得其自上世纪末产业化以来，已在建筑、医疗、储藏及家电等多个行业得到广泛应用。
目前比较成熟的真空玻璃的制作结构如图1a和图1b所示。以图1a为例，其中由支撑物3隔离的上片玻璃1和下片玻璃2通过边缘密封或熔封材料5实现密封而构成作为真空层6的密封空腔。在上片玻璃1的适当位置(通常是在该玻璃面板的一个底角附近)制作一个排气孔，将排气管4(直径通常是1～2mm，最大截面积约3mm2)熔接在排气孔中，作为真空玻璃制作的关键的排气装置。真空泵或真空炉通过该排气管4抽尽密封空腔中的气体并熔封该排气管4，形成真空层6。为了保护该排气管不受损，需要加装保护帽8，并在真空层6内放置吸气剂7，以便吸收残余气体及所用加工材料(例如支撑物或密封材料)中释放出的气体。
图1b所示真空玻璃是对图1a所示真空玻璃的改进，区别在于其排气管4在排气孔中的熔接不超出上片玻璃1的表面，从而可以使用一个保护片8’替代图1a中的保护帽8。
作为真空玻璃制作典型的已有技术可参考专利公开PCT/AU90/00364。
上述已有技术真空玻璃的制作过程中仍然存在一些技术问题。一方面，与上片玻璃1相关的加工主要涉及两个方面，即：作为真空玻璃的一个侧面必须与下片玻璃2通过支撑物3和密封材料5配合形成实现真空玻璃隔热功能的主体；同时为了实现抽真空而必须在适当的位置打孔以制作实现真空获取和保持的至关重要的排气装置。虽然这两个加工的侧重考虑完全不同，但是由于作为一片整体玻璃，在进行加工时必须兼顾两个方面，也就是说这两个方面是彼此相互影响，一项完成的加工仍要经历下一项加工过程的考验。另一方面，由于排气封口装置的抽气管4和保护帽8(保护片8’)这些“身外之物”的使用，使得其几何外缘突出于上片玻璃1的表面，造成运输过程及安装后及使用上的不方便，尤其容易碰碎使产品失去真空而失效。再者，由于排气孔的制作必须在钢化处理之前完成，而且其距离真空玻璃的边缘不能太小(通常需要距边缘2.5cm以上)，所以制成的真空玻璃的外观受到排气口及可能采用的吸气剂的存在的影响而外观不佳(例如该排气口不能被窗框遮挡住)，尤其是在小尺寸真空玻璃的产品中。
发明内容
本发明提出的技术方案旨在克服已有技术的上述问题而提出一种具有面板局部拼接部件的真空玻璃结构设计方案，其核心在于拼接部件的设计方案及采用该拼接部件制作的真空玻璃。
根据本发明的技术方案，一种制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中所述拼接部件(101，102)是真空玻璃(10)的一侧平板玻璃的局部截取部分，用于与所述真空玻璃(10)被截取后余下的主体部分(100)分离地加工处理后再与主体部分(100)重新拼接形成完整的真空玻璃(10)。
根据本发明的一个方案的一种制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中所述拼接部件(101)是单侧玻璃面板的一个截角部分，该截角部分内表面带有用于容纳吸气剂(7)的凹坑(D)；并且沿所述截角部分的斜边(c)的侧面和直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F)。
根据本发明的另一个方案的一种制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中所述拼接部件(102)是单侧玻璃面板的一个截角部分，该截角部分带有用于容纳吸气剂(7)的通孔(T)以及密封该通孔(T)的密封片(P)；并且沿所述截角部分的斜边(c)的侧面和直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F)。
在根据本发明上述方案的制作真空玻璃(10)的拼接部件中，所述截角部分(101，102)的内表面带有用于将容纳吸气剂(7)的凹坑(D)或通孔(T)与真空玻璃(10)的真空层连同的沟槽(H)或开口(H’)。
在根据本发明上述方案的制作真空玻璃(10)的拼接部件中，沿所述截角部分的斜边(c)上边缘形成倒角斜面(L)，并且在所述的倒角斜面(L)和侧面的至少之一以及直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F)。
本发明还提供了采用上述方案制成的拼接部件(101，102)与被截取后余下的并被分离地加工处理后的主体部分(100)重新拼接形成的真空玻璃(10)
本发明还提供了一种制作真空玻璃的方法，包括有核心步骤：截取单侧玻璃面板的一个局部作为拼接部件，并对所述拼接部分进行加工处理，使之具备上述方案之一限定的结构特征；利用被截取局部作为拼接部件后的单侧玻璃面板与另一完整的单侧玻璃面板制作成只缺少所述拼接部件的真空玻璃的主体部分；对所述真空玻璃的主体部分进行钢化处理；将所述钢化处理后的主体部分与所述的加工处理过的拼接部件进行熔封组合并同时进行真空抽取，制成完整的真空玻璃。
本发明上述技术方案的共同特点是将组成真空玻璃的其中一片玻璃，例如上侧玻璃的至少一个局部“分割”出来，从而实现对分割出的局部和被分割了局部的所剩主体这至少两个不同部分做分而治之的针对性的加工处理，然后再将他们重新拼接形成完整的真空玻璃。本发明的技术方案避免了不同目标的处理之间的相互干扰，提高了真空玻璃制作效率和成品率，并且实现了真空玻璃的结构改进。
附图说明
图1a和图1b是已有技术真空玻璃的截面示意图；
图2是根据本发明一个实施例的局部拼接部件的示意图；
图3是将图2的拼接部件与主体部分结合后形成的真空玻璃的俯视图与截面图的对照示意图；
图4是图2所示拼接部件的一个改进方案；
图5是图2所示拼接部件的另一个改进方案；
图6是图2所示拼接部件的又一个改进方案；
图7是图2所示拼接部件的再一个改进方案；
图8是根据本发明另一个实施例的局部拼接部件的示意图；
图9是将图8的拼接部件与主体部分结合后形成的真空玻璃的俯视图与截面图的对照示意图；
图10是图8所示拼接部件的一个改进方案。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明实施例进行描述。
参见图2，根据本发明一个实施例的真空玻璃的局部拼接部件101是一个直角三角形玻璃片，图中示出的是一个底角为45°的等腰三角形，并在表面上制有凹坑D(或盲孔)，用于放置吸气剂7。该拼接部件101可以看做是从真空玻璃10的上片玻璃切去的一个截角。拼接部件101作为一个封口片使用，其等腰三角形的几何形状也可以代之以四边形、圆形或其他形状，图中的等腰三角形的截角封口片作为本发明的最优实施方式，等腰三角形的腰长可以优选在例如2cm来适用各种大小的真空玻璃的制作。图中示出用于容纳吸气剂的凹坑圆形D是一个圆形盲孔，也可以采用其他任何适当形式的凹坑来替代，根据择用的平板玻璃的厚度和制成的真空玻璃的尺寸不同，通常将该凹坑D的直径选择在0.5-1cm之间，深度可以选择为0.2cm。
如图2所示，作为封口片的该拼接部件101的直角边a、b的底面以及斜边c的侧面均匀地分布放置了适量的焊料F。其中该拼接部件101的直角边a、b底面上的焊料F用于该拼接部件与下侧玻璃的焊接密封，斜边c的侧面上的焊料F用于将该拼接部件101与被切掉该截角的上片玻璃的其余部分焊接密封，从而将该截角“拼接”回其原来的位置，“恢复”了真空玻璃10的上片玻璃的完整。
图3示出了将图2所示的拼接部件101与主体部分100结合后形成的真空玻璃10的俯视图与截面图的对照示意图。在此实施例中，把拼接部件101与主体部分100进行拼接的过程，也是形成真空层V的过程。具体地，在把图2所示的拼接部件101放回到其原来被截下的位置而与主体部分100对齐后，随着加工温度的升高，其所带有的焊料将发生融化，这种融化过程也就是上述的“焊接”过程。同时，在实现该截角的密封焊接而回其原来的位置之前，该拼接部件101上预置的焊料F之间的缝隙被利用作为抽真空通道，抽真空装置通过预置焊料F之间的这些空隙抽出上侧和下侧玻璃之间的空气而形成真空层，随着预置焊料F的融化和密封焊接作用，在把该拼接部件101与主体部分100密封焊接的同时密封了全部预置焊料F之间的空隙，从而保持了上侧和下侧玻璃之间的真空层V而完成真空玻璃10的制作。
吸气剂7是预先放置在拼接部件101的凹坑D中，可以从多种吸气剂中选择，例如蒸散型吸气剂、非蒸散型吸气剂、包封吸气剂等。吸气剂尺寸和形状的选择既要适应该拼接部件101上凹槽直径和深度及形状的需要，又要适应使用的焊料、真空炉温度等制作环境和加工设备情况。
拼接部件101使用的玻璃的厚度优选为与被拼接的主体部分100使用的玻璃的厚度相同。在拼接的过程中，拼接部件101D的下方可放置若干与主体部分100中使用的相同的支撑物，既保证了真空层的一致性，又保证了真空玻璃的表面的平整。
实际上，由于可以通过控制将该拼接部件101与主体部分100焊合在一起的过程中的焊料的融化过程，该拼接部件101也可以不采用支撑物支撑，而是通过在焊料中掺杂其直径与主体部分100中使用的支撑物高度相等的不熔颗粒，例如玻璃或金属微珠来替代支撑物。而且，为了实现快速的抽真空过程和增加吸气剂的放置数量，可以在真空玻璃10的多个角位置使用这种拼接部件101进行拼接来制作真空玻璃。
焊料F选择的根据是所用的玻璃厚度、吸气剂、真空炉的温度等多个条件。随着加工对象和条件的不同，本实施例的拼接部件101斜边c的侧面使用的焊料与沿着直角边a和b的底面使用的焊料的种类、性质、形状可以相同或不同。例如可以从玻璃粉焊料或金属焊料中选择。预置焊料F的使用量要保证其融化后确保将拼接部件101斜边c的侧面和沿着直角边a和b的底面与主体部分100完全密封焊接，同时又不能过多而渗入放置吸气剂7的凹坑D与真空层V的通道，使得吸气剂7发挥作用的通道不畅，甚至溢流到真空层内破坏真空玻璃的美观。
本实施例的拼接部件101的实验室制作中的参考数据如下：
状拼接部件101采用高性能玻璃片。形状：等腰三角形。玻璃厚度4mm。尺寸：腰长约30mm，高约21mm，底边约42mm。
考虑适用于主体部分的真空玻璃的支撑物高度为0.2mm(即两片玻璃间距约0.2mm)、能够满足大面积真空玻璃(如3m×3m)的排气要求的情况下：
吸气剂放置的凹槽尺寸：
(吸气剂选择为蒸散型TAAL01
有支架，不包封)。
预置焊料的选择和使用：
焊料选择：玻璃焊料(例如非结晶型无铅玻璃焊料，熔封温度390℃和440℃，主体部分100周边可用390℃焊料，拼接部件101可用440℃焊料或390℃焊料)。
预置方式：将粉状焊料加调和剂调成膏状并加入少量与真空玻璃所用支撑物厚度0.2mm相近直径的玻璃或金属微珠，以保证压封焊合后的拼接部件101与主体部分100的下片玻璃的间隔存在。
按照图2的示意图中的分布方式，沿上述几何尺寸的拼接部件101的斜边c的侧面和直角边a和b的底面均匀预置例如直径1mm、高度0.5mm、间隔1mm的焊料颗粒F，(使作为排气通道的焊料颗粒间隔形成的截面远大于该拼接部件101的底部与主体部分焊合处的通道面积(约15mm×0.2mm)，以保持排气通导)
图4示出根据本发明的另一种拼接部件101a，是图2所示拼接部件101的一个改进方案。如图4所示，拼接部件101a的底面上增加了沟槽H，用于连通容纳吸气剂7的凹坑D和制成的真空玻璃10的真空层V，从而既能提高吸气剂7的效能的发挥，又能在有焊料溢出的情况下确保吸气剂7的有效功能。
图5示出根据本发明的另一种拼接部件101b，是图2所示拼接部件101的另一个改进方案。如图5所示，拼接部件101b的底面上的圆形凹坑D的位置设置在与斜边c底边相割的位置，形成的其高度与凹坑D的深度相同的开口H’将凹坑D与真空玻璃10的真空层V连通，使得凹坑D内放置的吸气剂7直接暴露于真空层V，从而既能提高吸气剂7的效能的发挥，又能在有焊料溢出的情况下确保吸气剂7的有效功能。
图6示出根据本发明的又一种拼接部件101c，是图2所示拼接部件101的又一个改进方案。如图6所示，作为真空玻璃10的一侧玻璃面板的截角，该拼接部件101c的斜边c上边缘被倒角形成倒角斜面L，并且在形成的倒角斜面L上布置了焊料F，与该斜边c的侧面及直角边b、c的底面边缘布置的焊料F一起共同将该拼接部件101c与主体部分100焊合拼接在一起。
图6所示倒角斜面L的焊料F的作用在于，一方面增加了焊接的坚固和密封可靠，另一方面可以适当减少放置在斜边c侧面上的焊料量，甚至省略掉该斜边c侧面中间部分的一些焊料的放置，从而避免在真空加热过程中焊料的溢流而堵塞吸气剂7的释放通道。在制作实践中，可以根据采用的真空炉、焊料性质等加工环境来决定焊料的分布，事实上，只要在斜边c的侧面或形成的倒角斜面L之一上合理布置焊料即可满足将所述拼接部件与主体部分可靠拼接在一起的需要。
可以理解的是，图6所示的倒角斜面L的焊料F的放置的技术方案可以与图2、图4和图5所示的实施例任何一个结合使用。
图7示出根据本发明的又一种拼接部件101d，是图2所示拼接部件101的再一个改进方案。如图7所示，同样作为真空玻璃10的一侧玻璃面板的截角，图2中的拼接部件101d所预置的凹坑是一个台阶凹坑T’，并且在制作该拼接部件101b的同时，采用金属或玻璃包封片P’将吸气剂7预先包封在该台阶凹坑T’内并予以激活。使得在将该拼接部件101d与真空玻璃主体100完成拼接后，不必再做激活处理，实现了加工设备和过程的简化。
图8是根据本发明另一个实施例的局部拼接部件的示意图。可以视为对于图2所示实施例的一个变形。具体地说，图8示出的拼接部件102与图2所示拼接部件101的区别在于：将图2所示拼接部件101的凹坑D改为通孔T，用于容纳吸气剂7，并且配置密封片P，将通孔焊封。
图8所示拼接部件102的改进带来的优点在于，一方面，由于通孔T为吸气剂7提供了更大的放置空间，使得可以采用更大体积的吸气剂而实现制成的真空玻璃的真空效果更长期地保持；另一方面，根据特定产品的需要，可以将该拼接部件102与主体部分100的焊合拼接的操作与吸气剂的放入和最终的真空抽取以及密封操作均可分步进行，这将使得有可能更进一步地针对这两个不同性质的操作而采用更有针对性的措施。例如，在将带有通孔T的拼接部件102先行与主体部分100完好焊合拼接之后，随后在通孔内放置吸气剂并进行抽真空后的密封片的密封操作完全可以在焊合拼接操作所处的不同环境下进行，而且对于密封片使用的材料可以有更多的选择。在图8所示的拼接部件102的密封片P的材料可以采用例如金属或玻璃片，用于将密封片P封闭该通孔T的焊料/粘合材料可以选择例如玻璃焊料或金属焊料。
可以理解的是，参照图4、图5和图6的描述的改进方式均可以用来与图8所示的拼接部件102结合使用，在此不再赘述。
图9示出了将图8所示的拼接部件102与主体部分100结合后形成的真空玻璃的俯视图与截面图的对照示意图。除去需要采用密封片P对通孔T的密封之外，其余结构与操作的说明与对于图2的描述类似。
图10示出根据本发明的另一种拼接部件102a，是图8所示拼接部件102的一个改进方案。如图10所示，在不大幅损失吸气剂放置空间的情况下，采用台阶孔T’替代原来的通孔T，用厚度适当的密封片P卧入该台阶孔T’中并与拼接部件102的上表面取齐，从而使得制成的真空玻璃10保持真正的平整。
从上述的实施例的描述中可以清晰地看到本发明在制作真空玻璃方面的方法上的实质改进，即：截取单侧玻璃面板的一个局部作为拼接部件，并对所述拼接部分进行加工处理，使之具备上述方案之一限定的结构特征；利用被截取局部作为拼接部件后的单侧玻璃面板与另一完整的单侧玻璃面板制作成只缺少所述拼接部件的真空玻璃的主体部分；对所述真空玻璃的主体部分进行钢化处理；将所述钢化处理后的主体部分与所述的加工处理过的拼接部件进行熔封组合并同时进行真空抽取，制成完整的真空玻璃。
本发明的实施例实现了对于真空玻璃的一侧平板玻璃的局部的截取、针对性的分置处理、再拼接，提高了真空玻璃制作效率和成品率，同时实现了真空玻璃的结构改革和品质提高，尤其是在保证真空玻璃的有效使用表面无异物方面有实质性进步。
Claims (8)
1.一种制作真空玻璃(10)的拼接部件，其特征在于：
所述拼接部件(101，102)是真空玻璃(10)的一侧平板玻璃的局部截取部分，用于与所述真空玻璃(10)被截取后余下的主体部分(100)分离地加工处理后再与主体部分(100)重新拼接形成完整的真空玻璃(10)。
2.根据权利要求1的制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中：
所述拼接部件(101)是单侧玻璃面板的一个截角部分，该截角部分内表面带有用于容纳吸气剂(7)的凹坑(D)；并且，
沿所述截角部分的斜边(c)的侧面和直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F)。
3.根据权利要求1的制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中：
所述拼接部件(102)是单侧玻璃面板的一个截角部分，该截角部分带有用于容纳吸气剂(7)的通孔(T)以及密封该通孔(T)的密封片(P)；并且：
沿所述截角部分的斜边(c)的侧面和直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F)。
4.根据权利要求2或3的制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中：
所述截角部分(101，102)的内表面带有用于将容纳吸气剂(7)的凹坑(D)或通孔(T)与真空玻璃(10)的真空层连同的沟槽(H)或开口(H’)。
5.根据权利要求2或3的制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中：
沿所述截角部分的斜边(c)上边缘形成有倒角斜面(L)，并且在所述的倒角斜面(L)和侧面的至少之一以及直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F) 。
6.根据权利要求4的制作真空玻璃(10)的拼接部件，其中：
沿所述截角部分的斜边(c)上边缘形成倒角斜面(L)，并且在所述的倒角斜面(L)和侧面的至少之一以及直角边(b，c)的底面边缘布置有焊合材料(F) 。
7.一种具有面板局部拼接部件的真空玻璃(10)，包括：
主体部分(100)；
至少一个如权利要求1-7任意之一的拼接部件(101，102)。
8.一种制作真空玻璃的方法，包括步骤：
截取单侧玻璃面板的一个局部作为拼接部件，并对所述拼接部分进行加工处理，使之具备权利要求1-6之一限定的结构特征；
利用被截取局部作为拼接部件后的单侧玻璃面板与另一完整的单侧玻璃面板进行钢化处理后制作成缺少所述拼接部件的真空玻璃的主体部分；
将所述钢化处理后的主体部分与所述的加工处理过的拼接部件进行熔封组合并同时进行真空抽取，制成完整的真空玻璃。
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|---|---|
| CN (1) | CN114671630A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6433368U (zh) * | 1987-08-26 | 1989-03-01 | ||
| JPH0677548U (ja) * | 1993-04-09 | 1994-11-01 | 株式会社セイバン | バッグの縁補強構造 |
| CN1364691A (zh) * | 2001-01-18 | 2002-08-21 | 北京博迩工贸公司 | 高隔热、高隔音玻璃及其制作方法 |
| CN106145698A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-23 | 李韵秋 | 真空玻璃及其批量合成的制造方法 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202011545266.6A patent/CN114671630A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6433368U (zh) * | 1987-08-26 | 1989-03-01 | ||
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