CN1189639C - 高隔热、高隔音玻璃及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高隔热、高隔音玻璃及其制作方法，在两块平板玻璃之间，复合材料的支撑物均匀分布；周边以焊料密封；玻璃之间抽真空，用无排气管封接件的封接方法封口，平板玻璃上可制作功能层；边角密封一块玻璃丸，内置消气剂；玻璃丸有一小孔与平板玻璃间的空隙相通，消气剂激活后，发挥其吸收残余气体的功能，具有高真空、高隔热、高隔音性能，广泛用于建筑、电器、电子显示、电讯、养殖等领域，具有很高的实用价值。
Description
本发明涉及一种真空玻璃，尤其是一种高隔热、高隔音玻璃。
因普通中空玻璃的密封条件不好，加上玻璃之间仍有气体等原因，隔热、隔音效果不太理想，起不到完全节能降噪的效果。
中国专利93105447.8所述的真空玻璃可以起到一定的隔音隔热目的，其圆柱形支撑物由玻璃或塑料制成，缺点是：
(1)塑料支撑物放气，使得真空度降低，并且其承压能力差，不能承受大气压力；
(2)圆柱形玻璃支撑物不易加工。
中国专利95108228.0、96208977.X和96242462.5对此作了改进，但缺点是：
(1)少量支撑物容易在玻璃间移动，造成应力集中，结构强度下降，另外也影响美观；
(2)真空玻璃靠排气管抽真空及封口，一方面封口时排气管玻璃放气，造成玻璃内部真空度下降，影响隔热、隔音效果，另一方面，排气管封口后，排气管高于玻璃表面，容易破损，造成真空泄漏，真空玻璃失效。
本发明的目的是要提供一种真空平板玻璃的新结构，即高隔热、高隔音玻璃，及其制作方法，它不仅可以弥补上述的不足，而且制造工艺简单，效果显著，能真正起到高隔热、高隔音的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种高隔热、高隔音玻璃， 由中间具有支撑物及空隙的上下两块平板玻璃组成，其中一块玻璃上的一角部设有一真空排气圆孔及其封口，玻璃周边具有封接焊料，其特征在于：两块为任意形状的平板玻璃中间的支撑物为复合材料结构，并均匀分布；两块平板玻璃周边封接焊料由玻璃或陶瓷或合金构成；所述真空排气圆孔封口，其结构为无排气管的封接件；平板玻璃相对的平面上具有0层以上的功能层；于玻璃周边的任一处封接有一玻璃丸，其内侧具有一小孔且该小孔与两块平板玻璃间的空隙相通。
一种高隔热、高隔音玻璃的制作方法，包括上、下两块平板玻璃间支撑物的放置，周边的封接、排气孔抽真空后的封接，其特征在于：焊料靠近边部烧结是通过如下方法实现的；一块任意形状的平板玻璃，在其一角打排气孔，在其周边均匀涂布一周焊料，高温固化，确保固化后焊料的高度大于支撑物的高度。取另一块平板玻璃，其相应尺寸不小于上述平板玻璃，在其上均匀布放支撑物。将上述平板玻璃扣在此平板玻璃上，加热平板玻璃，使焊料软化流动，充分浸润两块平板玻璃；一方面使上面玻璃落下，落在支撑物上；另一方面，通过降温冷却，将两块玻璃牢固焊接在一起。
无排气管的封接是通过如下方法实现的：在平板玻璃的排气孔部位安置无排封接件，并确保排气孔与无排封接件间留有间隙，以便抽真空；在排气孔上安置真空排气室，用于真空排气；在排气孔的下端或上端真空排气室内安置红外加热器或微波加热器或高周波加热器或激光加热器，通过对真空中的无排封接件进行局部加热，使其中的焊料熔化并浸润排气孔；再通过降温固化，实现排气孔的密封。
玻璃丸在玻璃周边封接是通过如下方法实现的：具有消气剂的玻璃丸是在两块玻璃焊接时，用焊料将其与两块玻璃同时焊接在一起，并形成玻璃丸与两块玻璃间相通的封闭空间。玻璃丸是将消气剂安装在侧壁开孔的玻璃管中，玻璃管两端熔封而制成。玻璃丸中消气剂是在真空玻璃真空排气并封口后，用高频激活蒸散，发挥吸收气体的功能。
采用上述方案后，由于抽真空排气孔是用无排气管的封接件进行封口，支撑物为复合材料，使之结构合理，工艺简单，封口平整、美观、且不易破损，具有明显的隔热隔音效果。又由于所设的密封丸内具有消气剂，其被激活后，便可吸收两块玻璃间的空隙内的残存气体而持久保持高真空。另外，平板玻璃相对的平面上的功能层，则更进一步具有隔热、缓冲、导电、光线调节、光电转换的功效，可广泛用于建筑、电器、电子显示、电讯、养殖等领域，具有很高的实用价值。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1A是本发明高隔热、高隔音玻璃，其玻璃丸封接于玻璃一角部的结构示意图；
图1B是本发明高隔热、高隔音玻璃，其玻璃丸封接于玻璃一边部的结构示意图；
图2A是本发明高隔热、高隔音玻璃的无排封接部位第一种结构局部剖面示意图；
图2B是本发明高隔热、高隔音玻璃的无排封接部位第二种结构局部剖面示意图；
图2C是本发明高隔热、高隔音玻璃的无排封接部位第三种局部结构剖面示意图；
图3A是任意图案的柱状玻陶金属复合材料支撑物的第一类具体结构剖面示意图；
图3B是任意图案的柱状玻陶金属复合材料支撑物的第二类具体结构剖面示意图；
图3C是任意图案的柱状玻陶金属复合材料支撑物的第三类具体结构剖面示意图；
图4是任意图案的柱状玻陶金属复合材料的玻璃丸封接部位局部结构剖视示意图。
如图1A和图1B所示，一种高隔热，高隔音玻璃由上、下两块平板玻璃1组成，其任意形状的两块平板玻璃1之间均匀布放有支撑物3及其空隙10，支撑物3用于支撑玻璃，使两块玻璃不致因大气压力而贴在一起。其中一块玻璃1上的一角部，设有一用于两块玻璃1间空隙10抽真空排气的排气孔5(见图2A、2B、2C)及其构成封口的无排气管封接件8，是用无排气管封接方法，从玻璃上的真空排气孔5部位进行抽气后，由无排气管封接件8将排气孔5封口。两块平板玻璃的周边具有封接焊料4，它将支撑物3密封于两块平板玻璃1之间，封接焊料4由玻璃或陶瓷或合金构成。于平板玻璃周边任一处(一角或一边)封接有一玻璃丸6，图1A所示的玻璃丸6封接于平板玻璃一角部，而图1B所示的玻璃丸6则封接于平板玻璃的一边部，两者均具有相同的效果，玻璃丸6的形状与封接处的平板玻璃相对应，其内部置有消气剂7，消气剂7可以是任意形状的蒸散型消气剂，消气剂7激活后用于吸收上述平板玻璃排气封口后内部残存的少量气体，以持久保持高真空，进一步提高其隔热、隔音效果，玻璃丸6的内侧具有一小孔9，该小孔9与两块平板玻璃间的空隙10相通(参见图4)。上、下两块平板玻璃1相对的平面上具有0层以上的功能层2，不设功能层或一层或两层功能层均可，根据功能需要而定，溅射或烧结的功能层2，其材料结构：用二氧化硅或氧化铝或氧化镁等材料可起到增加光线反射的功能；利用氧化铟锡或金属铝或银或铜等材料可起到导电及缓冲功能；还可制作电致变色或光致变色功能层，用以调节室内光线；还可制作光电转换功能层，用于获取电能。
由图2A、图2B和图2C所示，可更详细地表示了多种不同的无排气管封接件8的具体结构，所述封接件8是由玻璃与玻璃或玻璃与陶瓷或玻璃与金属或玻陶金属复合材料构成的。图2A为两块平板玻璃1的无排封接部位第一种局部结构示意图，两块平板玻璃1间具有支撑物3，其中上部一块玻璃1具有排气孔5，排气孔5的上端面上的封接件构成包括：由各种形状的金属或玻璃或陶瓷构成的板状无排封接件8a和用于封接的、由玻璃、陶瓷或金属构成的环状焊料8b，环状焊料8b设于上部一块玻璃中排气孔5的上端平面上，其内径不小于排气孔5的直径，其外径大于排气孔5的直径，板状无排封接件8a则平置于环状焊料8b的上平面上，其外径同于环状焊料8b的外径；图2B为两块平板玻璃1的无排封接部位第二种局部结构示意图，板状无排封接件8a同于第一种结构，封接焊料8b’则为T形实芯结构，其材料构成同8b，T形结构的封接焊料8b’的上部下平面置于排气孔5的上端平面上，其下部垂直部分插入排气孔5的上段，板状无排封接件8a平置于T形封接焊料8b’的上平面上；图2C为两块平板玻璃1的无排封接部位第三种局部结构示意图，无排封接件8C为倒T形，倒T形的无排封接件8C的下端面置于两块玻璃中的下部一块玻璃1的上平面上，其下段厚度同于支撑物3的高度，其上段则插入上部一块玻璃的排气孔5中，其上端面不高于排气孔5的上端面，其具体结构同于支撑物3。
上述的板状无排封接件8a、环状焊料8b、封接焊料8b’和无排封接件8C与排气孔5间均留有间隙，以便抽真空。其体积根据排气孔5的封接需要而定，它在真空玻璃排气后将排气孔密封而形成平整的封口。
所述复合材料的支撑物3是由任意图案的柱状玻璃与玻璃或玻璃与陶瓷或玻璃与金属或玻陶金属复合材料构成，其在真空玻璃高温密封时受热，与两块玻璃1粘结在一起，不再移动。上述支撑物3的材质及结构中，玻璃与玻璃的复合材料中内核玻璃是任意形状的玻璃块；玻璃与金属的复合材料中金属可以是任意形状的一块或多块，靠玻璃将其结合在一起；玻璃与陶瓷的复合材料中陶瓷可以是任意形状的一块或多块，靠玻璃将其结合在一起；玻璃与金属及陶瓷的复合材料中金属及陶瓷分别可以是任意形状的一块或多块，靠玻璃将其结合在一起。其中，以玻陶金属复合材料的支撑物为例，图3A、图3B和图3C分别给出了三类具体结构，它们分别是任意图案的柱状玻陶金属复合材料支撑物的剖面图，图3A为第一类具体结构，该支撑物的组成是任意形状的金属，陶瓷或玻璃颗粒3a及焊料3b；图3B为第二类具体结构，该支撑物的组成是任意形状的金属，陶瓷或玻璃块3c及焊料3b；图3C为第三类具体结构，该支撑物的组成是金属、陶瓷或玻璃柱3d及焊料3b。
上述高隔热、高隔音玻璃，抽真空密封后，两块平板玻璃1间空隙10的压强为1-10-2Pa，并因为消气剂的作用而使其持久保持高真空。
以上高真空、高隔热、高隔音玻璃的制作方法包括：上、下两块平板玻璃1间支撑物3的放置、周边的封接、排气孔5抽真空后的封接以玻璃丸6的封接等。
焊料4靠近边部烧结是通过如下方法实现的：一块任意形状的平板玻璃，在其一角打排气孔，在其周边均匀涂布一周焊料，高温固化，确保固化后焊料的高度。取另一块平板玻璃，其相应尺寸不小于上述平板玻璃，在其上均匀布放支撑物3。将上述平板玻璃扣在此平板玻璃上，加热平板玻璃，使焊料4软化流动，充分浸润两块平板玻璃；一方面使上面玻璃落下，落在支撑物3上；另一方面，通过降温冷却，将两块玻璃牢固焊接在一起。无排气管的封接是通过如下方法实现的：在平板玻璃的排气孔5部位安置无排封接件8，并确保排气孔5与无排接件8间有适宜的空隙，以便抽真空；在排气孔5上安置真空排气室(图中未绘出)，用于真空排气：在排气孔5的下端或上端真空排气室内安置红外加热器或微波加热器或高周波加热器或激光加热器(图中未绘出)，通过对真空中的无排封接件8进行局部加热，使其中的焊料熔化并浸润排气孔5；再通过降温固化，实现排气孔5的密封。玻璃丸6在玻璃周边封接是通过如下方法实现的：具有消气剂7的玻璃丸6是在两块玻璃焊接时，用焊料4将其与两块玻璃同时焊接在一起，并形成玻璃丸6与两块平板玻璃1间相通的封闭空间。玻璃丸6是将消气剂7安装在侧壁开孔的玻璃管中，玻璃管两端熔封而制成，密封后，使其内侧壁小孔9与两块平板玻璃1间的空隙10相通，其消气剂7是在真空玻璃进行真空排气封口后，用高频激活蒸散，通过两块平板玻璃1间的空隙10，发挥其吸收气体功能的。
Claims (12)
1、一种高隔热、高隔音玻璃，由中间具有支撑物及空隙的上、下两块平板玻璃组成，其中一块玻璃上的一角部设有一真空排气圆孔及其封口，玻璃周边具有封接焊料，其特征在于：两块为任意形状的平板玻璃中间的支撑物为复合材料，并均匀分布；两块平板玻璃周边封接焊料由玻璃或陶瓷或合金构成；所述真空排气圆孔封口，其结构为无排气管的封接件；平板玻璃相对的平面上具有0层以上的功能层；于玻璃周边的任一处封接有一玻璃丸，其内侧具有一小孔且该小孔与两块平板玻璃间的空隙相通。
2、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述无排气管封接件是由玻璃与玻璃或玻璃与陶瓷或玻璃与金属或玻陶金属复合材料构成。
3、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述复合材料的支撑物是由任意图案的柱状的玻璃与玻璃或玻璃与陶瓷或玻璃与金属或玻陶金属复合材料构成，其中玻璃与玻璃复合材料中内核玻璃是任意形状的玻璃块；玻璃与金属复合材料中的金属是任意形状的一块或多块，靠玻璃将其结合在一起；玻璃与陶瓷复合材料中的陶瓷是任意形状的一块或多块，靠玻璃将其结合在一起；玻璃与金属及玻陶金属复合材料中的金属及陶瓷分别是任意形状的一块或多块，靠玻璃将其结合在一起。
4、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述封接的两块平板玻璃，其内部空隙的压强为1-10-2Pa。
5、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述玻璃丸，其形状与其封接处的平板玻璃相对应，其内部置有消气剂。
6、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述玻璃上的功能层由二氧化硅或氧化铝或氧化镁构成。
7、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述玻璃上的功能层由氧化铟锡或金属铝或铜或银构成。
8、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于：所述玻璃上的功能层是电致变色或光致变色功能层。
9、根据权利要求1所述的一种高隔热、高隔音玻璃，其特征在于；所述玻璃上的功能层是光电转换功能层。
10、一种高隔热、高隔音玻璃的制作方法，包括上、下两块平板玻璃间支撑物的放置，周边的封接、排气孔抽真空后的封接，其特征在于：焊料靠近边部烧结是通过如下方法实现的：一块任意形状的平板玻璃，在其一角打排气孔，在其周边均匀涂布一周焊料，高温固化，确保固化后焊料的高度大于支撑物的高度，取另一块平板玻璃，其相应尺寸不小于上述平板玻璃，在其上均匀布放支撑物，将上述平板玻璃扣在此平板玻璃上，加热平板玻璃，使焊料软化流动，充分浸润两块平板玻璃；一方面使上面玻璃落下，落在支撑物上；另一方面，通过降温冷却，将两块玻璃牢固焊接在一起；
无排气管的封接是通过如下方法实现的：在平板玻璃的排气孔部位安置无排封接件，并确保排气孔与无排封接件间留有间隙，以便抽真空；在排气孔上安置真空排气室，用于真空排气；在排气孔的下端或上端真空排气室内安置红外加热器或微波加热器或高周波加热器或激光加热器，通过对真空中的无排封接件进行局部加热，使其中的焊料熔化并浸润排气孔；再通过降温固化，实现排气孔的密封；
玻璃丸在玻璃周边封接是通过如下方法实现的：具有消气剂的玻璃丸是在两块玻璃焊接时，用焊料将其与两块玻璃同时焊接在一起，并形成玻璃丸与两块玻璃间相通的封闭空间。
11、根据权利要求10所述的一种高隔热、高隔音玻璃的制作方法，其特征在于：玻璃丸是将消气剂安装在侧壁开孔的玻璃管中，玻璃管两端熔封而制成。
12、根据权利要求10或11所述的一种高隔热、高隔音玻璃的制作方法，其特征在于：玻璃丸中消气剂是在真空玻璃真空排气并封口后，用高频激活蒸散，发挥吸收气体的功能。
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