CN201981116U - 真空玻璃中排气口的密封结构 - Google Patents

Abstract

一种真空玻璃中排气口的密封结构，利用玻璃密封塞插入排气口实现精密密封，排气口由通孔构成，通孔内设置有一个玻璃密封塞，玻璃密封塞的形状与通孔的形状匹配，玻璃密封塞的表面与通孔之间设置有密封剂，玻璃密封塞、密封剂与通孔之间通过焊接结构密封。本实用新型利用激光直接在平板玻璃中开设通孔作为排气口，在排气口中设置形状匹配的玻璃密封塞，利用激光焊接装置从真空玻璃的背侧透过玻璃焊接密封排气口，排气密封口不凸出真空玻璃表面，不易损坏，不影响美观，密封效果好。

Description

真空玻璃中排气口的密封结构

技术领域：

本实用新型涉及物理领域，尤其涉及光学技术，特别涉及激光加工技术，具体的是一种真空玻璃中排气口的密封结构。

背景技术：

真空平板玻璃具有优良的绝热性和隔声性能，比目前广泛使用的中空玻璃好很多，是最好的节能玻璃。真空平板玻璃是将四周焊接密封的两块玻璃间的间隙通过排气口抽成真空状态来制成的。两块玻璃间的空隙很小，只有0.1～0.3mm，为使玻璃在真空状态下能承受外界大气压力，需在两块玻璃之间放有许多支撑物，目前国内外生产的真空玻璃中的支撑物直径为0.3～0.6mm，用金属片制作，外形有圆形、环形、C形、方形等，一般情况下对玻璃透光性能没有影响。

1913年，就有了第一个平板真空玻璃专利申请，但因种种原因没有实现产业化。这一技术最早在上世纪末在日本板硝子公司得以产业化，在国内科技人员努力下，真空玻璃技术在中国取得很多突破性的进展，以北京新立基为先导，使中国真空玻璃产业化发展处于领先地位，可以预见的是真空玻璃将在建筑，节能家电，平板太阳能、铁路飞机船舶制造等许多领域得到广泛应用。真空平板玻璃质量主要取决于下列因素：封边质量；排气口密封；吸气剂的选择等。相关的数据表明，目前真空玻璃使用寿命已经可以达到25年以上。

现有技术中，通常将一段细玻璃管作为抽气通道对真空玻璃进行抽真空，抽完真空后，再将细玻璃管加热熔封。这种抽气密封方法具有可靠性高的优点，新立基、亨达和日本板硝子至今采用此封口设计。但熔封后细玻璃管的封口部位会突出于平板玻璃的表面之上。为了保护易于损坏的抽气口，必须安置保护帽加以保护。这样真空玻璃的表面出现突出物，不仅在搬运、安装、擦拭过程中易损坏，而且影响真空玻璃美观。另外，该技术无法在小于2mm的平板玻璃中使用。

现有技术中，为了解决抽气孔密封凸口问题，进行了许多研究，如现有专利：专利“以微珠为支撑物抽气口多层密封的真空玻璃”(CN200620166649.1)，在真空玻璃制造过程中，通过设置在真空室中的注入设备完成真空玻璃的抽空操作后适时注入固体封堵物、密封剂、弹性密封层和铝箔保护膜，形成抽气口的多层密封，操作工艺复杂，对于超薄玻璃更是无法实现。另外，密封材料膨胀系数不同，会造成真空密封效果差。

专利“真空玻璃”(CN02214441.2)，专利“真空玻璃排气通孔封口装置”(CN02253744.9)，直接使用密封剂封住排气口，工艺虽然简单，但密封效果更差，易漏气，无法长期应用。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种真空玻璃中排气口的密封结构，所述的这种真空玻璃中排气口的密封结构要解决现有技术中真空玻璃排气口密封口易损坏、影响美观、密封效果差的技术问题。

本实用新型的这种真空玻璃中排气口的密封结构是利用玻璃密封塞插入排气口实现精密密封的结构，真空玻璃中设置有一个排气口，排气口由通孔构成，通孔内设置有一个玻璃密封塞，玻璃密封塞的形状与通孔的形状匹配，玻璃密封塞的表面与通孔之间设置有密封剂，玻璃密封塞、密封剂与通孔之间通过焊接结构密封。

进一步的，所述的通孔的轴向截面形状是锥形，所述的玻璃密封塞的轴向截面形状是锥形，或者，所述的通孔的轴向截面形状是T型，所述的玻璃密封塞的轴向截面形状是T型，或者，所述的通孔的轴向截面形状是楔形，所述的玻璃密封塞的轴向截面形状是楔形，或其他形状。

进一步的，所述的玻璃密封塞的外部尺寸与排气口通孔的内部尺寸匹配。

进一步的，所述的密封剂敷设在玻璃密封塞的表面。

进一步的，所述的焊接结构是激光焊接结构。

本实用新型的工作原理是：利用玻璃密封塞插入激光加工的排气口实现精密密封，玻璃密封塞的形状与通孔的形状匹配，玻璃密封塞的表面与通孔之间设置有密封剂，利用激光焊接装置从真空玻璃的背侧透过玻璃焊接密封排气口。

本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型利用激光直接在构成真空玻璃的一个平板玻璃中开设通孔作为排气口，并在排气口中设置形状匹配的玻璃密封塞，利用激光焊接装置从真空玻璃的背侧透过玻璃焊接密封排气口，激光焊接在真空下完成，密封材料不氧化，焊接质量高，而且激光焊接产生的热影响区小。本实用新型的排气密封口不凸出真空玻璃表面，不易损坏，不影响美观，密封效果好。

附图说明：

图1是本实用新型的真空玻璃中排气口的密封结构的一个实施例的示意图。

图2是本实用新型的真空玻璃中排气口的密封结构的另一个实施例的示意图。

图3是本实用新型的一个实施例中利用激光焊接装置焊接排气口和玻璃密封塞的示意图。

图4是本实用新型的一个实施例中在第一平板玻璃上加工通孔的示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型的真空玻璃中排气口的密封结构，在真空玻璃中的上平板玻璃1中设置有一个排气口3，所述的排气口3由设置在上平板玻璃1中的一个通孔构成，所述的通孔内设置有一个玻璃密封塞4，所述的玻璃密封塞4的形状与通孔的形状匹配，玻璃密封塞4的表面与通孔之间设置有密封剂5，玻璃密封塞4、密封剂5与通孔之间通过焊接结构密封。

进一步的，所述的通孔的轴向截面形状是锥形，所述的玻璃密封塞4的轴向截面形状是锥形，或者，所述的通孔的轴向截面形状是T型，所述的玻璃密封塞4的轴向截面形状是T型，或者，所述的通孔的轴向截面形状是楔形，所述的玻璃密封塞4的轴向截面形状是楔形。

进一步的，所述的玻璃密封塞4的外部尺寸与排气口3通孔的内部尺寸匹配。

进一步的，所述的密封剂5敷设在玻璃密封塞4的表面。

进一步的，所述的焊接结构是激光焊接结构。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，以排气口3为中心在真空玻璃上平板玻璃1上设置一个真空吸盘12，利用真空吸盘12通过排气口3对上平板玻璃1和真空玻璃下平板玻璃6之间的间隙产生真空，真空玻璃中上平板玻璃1和下平板玻璃6四周密封并通过圆形支撑物2相连。抽完真空后，将玻璃密封塞4放置到排气口3中，利用设置在下平板玻璃6背侧的激光焊接装置16从下平板玻璃6的背面透过下平板玻璃6焊接密封排气口3。激光焊接在真空下完成，密封材料不会氧化，焊接质量高，而且激光焊接产生的热影响区小。

具体的，激光焊接装置16由一个激光系统17和第二振镜系统15构成，真空吸盘12内侧设置有空腔，空腔内设置有一个玻璃密封塞安装装置7，玻璃密封塞安装装置7由一个支架和一个磁棒8构成，所述的磁棒8通过滑动块与所述的支架连接，真空吸盘12通过连接管10与一个真空泵9相连，真空吸盘12的顶部设置有电磁线圈11，激光焊接装置16设置在真空吸盘12和玻璃密封塞安装装置7的下方。将玻璃密封塞安装装置7以排气口3为中心安装在真空玻璃中的上平板玻璃1上，玻璃密封塞4通过胶合方式安装在磁棒8的下端，真空吸盘12也以排气口3为中心罩住玻璃密封塞安装装置7并抽取真空。当抽取真空完毕，对真空吸盘12顶部的电磁线圈11通电，玻璃密封塞安装装置7中磁棒8向下运动，使玻璃密封塞4准确塞入排气口3中，然后启动激光焊接装置16，通过振镜系统15控制激光束14高速沿着密封路径运动，均匀加热密封剂5，实现密封。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，使用一个激光雕刻装置18，利用半导体泵浦脉冲激光器19(脉宽小于20ns，波长532纳米)和第一振镜系统20直接在真空玻璃上平板玻璃1中一层层进行三维雕刻，加工形成排气口3，工作原理是激光光束在玻璃内部进行聚焦，通过玻璃对激光产生极强的吸收，造成多光子电离损伤破坏，从而使透明材料的体内形成损伤，一层层剥落玻璃材料，形成所需要的三维立体结构的排气口3。利用激光雕刻装置18同样直接在其它平板玻璃中一层层进行三维雕刻加工，一层层剥落玻璃材料其他部分，生成与排气口3形状对应的三维玻璃密封塞4。利用已有技术，如超声沉积技术、真空镀膜技术或者喷涂技术等把低熔点金属合金或者低熔点玻璃微粉等适合真空环境使用的密封剂5成膜于玻璃密封塞4的表面。

具体的，激光雕刻装置18由激光器19、激光电源控制器22和第一振镜系统20以及计算机21构成。

具体的，所述的真空吸盘12由不锈钢材料制成，真空吸盘12的底部周边设置有真空橡皮密封环13。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种真空玻璃中排气口的密封结构，其特征在于：所述的真空玻璃中设置有一个排气口，所述的排气口由一个通孔构成，所述的通孔内设置有一个玻璃密封塞，所述的玻璃密封塞的形状与通孔的形状匹配，玻璃密封塞的表面与通孔之间设置有密封剂，玻璃密封塞、密封剂与通孔之间通过焊接结构密封。

2.如权利要求1所述的真空玻璃中排气口的密封结构，其特征在于：所述的通孔的轴向截面形状是锥形，所述的玻璃密封塞的轴向截面形状是锥形，或者，所述的通孔的轴向截面形状是T型，所述的玻璃密封塞的轴向截面形状是T型，或者，所述的通孔的轴向截面形状是楔形，所述的玻璃密封塞的轴向截面形状是楔形。

3.如权利要求1所述的真空玻璃中排气口的密封结构，其特征在于：所述的玻璃密封塞的外部尺寸与排气口通孔的内部尺寸匹配。

4.如权利要求1所述的真空玻璃中排气口的密封结构，其特征在于：所述的密封剂敷设在玻璃密封塞的表面。

5.如权利要求1所述的真空玻璃中排气口的密封结构，其特征在于：所述的焊接结构是激光焊接结构。

Images