EA040555B1 - ASYMMETRIC VACUUM INSULATED GLAZING UNIT - Google Patents
ASYMMETRIC VACUUM INSULATED GLAZING UNIT Download PDFInfo
- Publication number
- EA040555B1 EA040555B1 EA202092476 EA040555B1 EA 040555 B1 EA040555 B1 EA 040555B1 EA 202092476 EA202092476 EA 202092476 EA 040555 B1 EA040555 B1 EA 040555B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- glass
- glazing unit
- glass panel
- vacuum
- panel
- Prior art date
Links
Description
1. Область техники, к которой относится изобретение1. Technical field to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к вакуумному изоляционному блоку остекления, где стеклянные панели имеют разную толщину.The present invention relates to a vacuum insulating glazing unit where the glass panels have different thicknesses.
2. Предпосылки создания изобретения2. Background of the invention
Вакуумные изоляционные блоки остекления рекомендуются из-за их теплоизоляции с высокими характеристиками. Вакуумный изоляционный блок остекления обычно состоит по меньшей мере из двух стеклянных панелей, разделенных внутренним пространством, в котором был создан вакуум. В целом для достижения теплоизоляции с высокими характеристиками (коэффициент теплопередачи U составляет U<1,2 Вт/м2К) абсолютное давление внутри блока остекления обычно составляет 0,1 мбар или меньше, и обычно по меньшей мере одна из двух стеклянных панелей покрыта низкоэмиссионным слоем. Для получения такого давления внутри блока остекления герметично соединяющее уплотнение размещают на периферии двух стеклянных панелей и внутри блока остекления с помощью насоса создают вакуум. Для предотвращения вдавливания внутрь блока остекления под действием атмосферного давления (за счет разницы давлений внутри и снаружи блока остекления) между двумя стеклянными панелями размещают отдельные распорки.Vacuum insulating glazing units are recommended due to their high performance thermal insulation. A vacuum insulating glazing unit typically consists of at least two glass panels separated by an interior space in which a vacuum has been created. In general, in order to achieve high performance thermal insulation (heat transfer coefficient U is U<1.2 W/m2K), the absolute pressure inside the glazing unit is usually 0.1 mbar or less, and usually at least one of the two glass panels is coated with a low-emissivity layer. To obtain such a pressure inside the glazing unit, a hermetically connecting seal is placed on the periphery of two glass panels and a vacuum is created inside the glazing unit using a pump. Separate spacers are placed between two glass panels to prevent indentation into the glazing unit under atmospheric pressure (due to pressure difference inside and outside the glazing unit).
Вакуумные изоляционные блоки остекления должны тщательно подбираться по размерам, чтобы противодействовать различным внешним напряжениям. Большинство внешних напряжений, учитываемых при определении размеров, в частности вакуумных изоляционных блоков остекления, представляют собой тепловое напряжение, вызванное разницей температур между внешней и внутренней средами, и напряжение, вызванное атмосферным давлением.Vacuum insulating glazing units must be carefully sized to withstand various external stresses. Most of the external stresses considered in sizing, in particular vacuum insulating glazing units, are thermal stress caused by temperature differences between the outside and inside environments and stress caused by atmospheric pressure.
Стеклянная панель, обращенная к внутренней среде, приобретает температуру, примерно равную температуре внутренней среды, и стеклянная панель, обращенная к внешней среде, приобретает температуру, примерно равную температуре внешней среды. При наиболее жестких погодных условиях разница между внутренней и наружной температурами может достигать 40°С и более. Разница температур между внутренней и внешней средами может приводить к вызванному тепловому напряжению внутри стеклянных панелей. В некоторых тяжелых случаях, например когда разница температур составляет >40°С, вызванное тепловое напряжение может привести к разрушению вакуумного изоляционного блока остекления. Для обеспечения устойчивости к этому вызванному тепловому напряжению предусматривались разные решения в данной области техники, такие как увеличение толщины обеих стеклянных панелей. Другое решение предложено в JP 2001316137, в котором изложено, как улучшить вакуумные изоляционные блоки остекления так, чтобы не происходила деформация или искривление, даже при воздействии на стеклянные панели сильного солнечного света. В JP 2001316137 описано создание остекления, в котором внутренняя стеклянная панель, расположенная на внутренней стороне, толще, чем внешняя стеклянная панель. В отличие от этого, в JP 2001316138 описана противоположная конструкция VIG, в которой внешняя стеклянная панель, расположенная на внешней стороне, толще, чем внутренняя стеклянная панель для улучшенных ударостойкости и акустики.The glass panel facing the internal environment acquires a temperature approximately equal to the temperature of the internal environment, and the glass panel facing the external environment acquires a temperature approximately equal to the temperature of the external environment. Under the most severe weather conditions, the difference between indoor and outdoor temperatures can reach 40°C or more. The temperature difference between indoor and outdoor environments can lead to induced thermal stress inside the glass panels. In some severe cases, for example when the temperature difference is >40°C, the resulting thermal stress can lead to the destruction of the vacuum insulating glazing unit. In order to withstand this induced thermal stress, various solutions in the art have been envisaged, such as increasing the thickness of both glass panels. Another solution is proposed in JP 2001316137, which teaches how to improve vacuum insulating glazing units so that deformation or warping does not occur even when glass panels are exposed to strong sunlight. JP 2001316137 describes the creation of a glazing in which an inner glass panel located on the inside is thicker than an outer glass panel. In contrast, JP 2001316138 describes an opposite VIG design in which the outer glass panel located on the outside is thicker than the inner glass panel for improved impact resistance and acoustics.
Однако ни одно из решений в данной области техники не решает техническую задачу улучшения устойчивости к вызванному тепловому напряжению в вакуумных изоляционных блоках остекления, при этом стеклянные панели подвергаются воздействию разницы температур между наружной и внутренней средами. Кроме того, в уровне техники нет решения технической проблемы напряжения, вызванного атмосферным давлением, в местах размещения стоек, и даже того, как создать вакуумный изоляционный блок остекления, проявляющий улучшенную устойчивость к этому комбинированному внешнему напряжению, поддерживая при этом теплоизоляцию с высокими характеристиками.However, none of the solutions in the art solves the technical problem of improving the resistance to induced thermal stress in vacuum insulating glazing units, while the glass panels are exposed to the temperature difference between the external and internal environments. In addition, the prior art does not have a solution to the technical problem of atmospheric pressure stress at stud locations, and even how to provide a vacuum insulating glazing unit that exhibits improved resistance to this combined external stress while maintaining high performance thermal insulation.
3. Краткое описание изобретения3. Brief description of the invention
Настоящее изобретение относится к вакуумному изоляционному блоку остекления, проходящему вдоль плоскости Р, определяемой продольной осью X и вертикальной осью Z, и имеющему ширину W, измеренную вдоль продольной оси X, и длину L, измеренную вдоль вертикальной оси Z. Длина L вакуумного изоляционного блока остекления равна или больше 800 мм (L>800 мм), и ширина W вакуумного изоляционного блока остекления равна или больше 500 мм (W>500 мм). Вакуумный изоляционный блок остекления содержитThe present invention relates to a vacuum insulating glazing unit extending along a plane P defined by a longitudinal X axis and a vertical Z axis, and having a width W measured along the longitudinal X axis and a length L measured along the vertical Z axis. The length L of the vacuum insulating glazing unit is equal to or greater than 800 mm (L>800 mm), and the width W of the vacuum insulating glazing unit is equal to or greater than 500 mm (W>500 mm). Vacuum insulating glazing unit contains
а) первую стеклянную панель, имеющую толщину Z1, и вторую стеклянную панель, имеющую толщину Z2, где Z1 больше, чем Z2 (Z1>Z2) и где отношение толщин Z1/Z2, толщины Z1 первой стеклянной панели к толщине Z2 второй стеклянной панели, равно или больше 1,10 (Z1/Z2>1,10); толщины измерены в направлении, перпендикулярном к плоскости Р, первая стеклянная панель и вторая стеклянная панель представляют собой отожженные стеклянные панели из флоат-стекла;a) a first glass panel having a thickness Z1 and a second glass panel having a thickness Z2, where Z1 is greater than Z2 (Z1>Z2) and where the ratio of the thicknesses Z1/Z2, the thickness Z1 of the first glass panel to the thickness Z2 of the second glass panel, equal to or greater than 1.10 (Z1/Z2>1.10); the thicknesses are measured in the direction perpendicular to the plane P, the first glass panel and the second glass panel are annealed float glass panels;
b) набор отдельных распорок, расположенных между первой и второй стеклянными панелями, поддерживающих расстояние между первой и второй стеклянными панелями и образующих массив с шагом λ; шаг λ находится в диапазоне от 10 до 40 мм (10 мм<λ<40 мм);b) a set of separate spacers located between the first and second glass panels, maintaining the distance between the first and second glass panels and forming an array with a pitch λ; step λ is in the range from 10 to 40 mm (10 mm<λ<40 mm);
с) герметично соединяющее уплотнение (4), уплотняющее промежуток между первой и второй стеклянными панелями по их периметру;c) a hermetically connecting seal (4) sealing the gap between the first and second glass panels along their perimeter;
d) внутренний объем V, образованный первой и второй стеклянными панелями и набором отдель-d) internal volume V, formed by the first and second glass panels and a set of separate
- 1 040555 ных распорок и закрытый герметично соединяющим уплотнением, и при этом в нем создан вакуум с абсолютным давлением менее 0,1 мбар.- 1 040555 spacers and closed with a hermetically connecting seal, and at the same time it is vacuumed with an absolute pressure of less than 0.1 mbar.
В вакуумном изоляционном блоке остекления согласно настоящему изобретению толщина Z2 второй стеклянной панели равна или больше 4 мм (Z2>4 мм) и равна или больше (λ-15 мм)/5(Z2>(λ-15 мм)/5).In the vacuum insulating glazing unit according to the present invention, the thickness Z2 of the second glass panel is equal to or greater than 4 mm (Z2>4 mm) and equal to or greater than (λ-15 mm)/5(Z2>(λ-15 mm)/5).
Настоящее изобретение дополнительно относится к перегородке, отделяющей первое пространство с первой температурой Temp1 от второго пространства со второй температурой Temp2, где Temp1 ниже, чем Temp2. Указанная перегородка содержит проем, закрываемый вакуумным изоляционным блоком остекления согласно настоящему изобретению, предпочтительно при этом первая стеклянная панель обращена к первому пространству. Настоящее изобретение дополнительно относится к применению вакуумного изоляционного блока остекления согласно настоящему изобретению для закрытия проема такой перегородки.The present invention further relates to a partition separating a first space with a first temperature Temp1 from a second space with a second temperature Temp2, where Temp1 is lower than Temp2. Said partition comprises an opening closed by a vacuum insulating glazing unit according to the present invention, preferably with the first glass panel facing the first space. The present invention further relates to the use of a vacuum insulating glazing unit according to the present invention for closing the opening of such a partition.
Другие аспекты и преимущества вариантов осуществления станут очевидными из следующего подробного описания, рассмотренного вместе с прилагаемыми графическими материалами, на которых в качестве примера проиллюстрированы принципы описанных вариантов осуществления.Other aspects and advantages of the embodiments will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate by way of example the principles of the described embodiments.
4. Краткое описание графических материалов4. Brief description of graphic materials
На фиг. 1 показан вид в поперечном сечении вакуумного изоляционного остекления согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum insulating glazing according to one embodiment of the present invention.
На фиг. 2 показаны результаты моделирования по методу конечных элементов корреляции максимального теплового напряжения (σΔТ Max), рассчитанного для стеклянных панелей при АТ=4О°С в зависимости от отношения толщин Z1/Z2.In FIG. 2 shows the results of a finite element simulation of the maximum thermal stress correlation (σΔT Max) calculated for glass panels at AT=40°C as a function of the Z1/Z2 thickness ratio.
5. Подробное описание изобретения5. Detailed description of the invention
Целью настоящего изобретения является предоставление вакуумного изоляционного блока остекления (далее в настоящем документе называемого VTG), который демонстрирует теплоизоляцию с высокими характеристиками и улучшенную устойчивость к комбинации напряжений, вызванных разницей температур между внутренней и внешней средами и вызванных атмосферным давлением.It is an object of the present invention to provide a vacuum insulating glazing unit (hereinafter referred to as VTG) that exhibits high performance thermal insulation and improved resistance to a combination of stresses caused by temperature differences between indoor and outdoor environments and caused by atmospheric pressure.
Неожиданно было обнаружено, что, когда вакуумный изоляционный блок остекления согласно настоящему изобретению является асимметричным, т.е. когда первая стеклянная панель толще второй стеклянной панели (Z1>Z2) и, следовательно, характеризуется определенным отношением Z1/Z2, и габариты его тщательно определены конкретным размером, включающим минимальную длину (L) и минимальную ширину (W), конкретным интервалом между распорками (λ) и конкретной толщиной второй стеклянной панели (Z2), и при этом значение толщины второй стеклянной панели тщательно определено, чтобы соответствовать конкретному отношению между минимальной толщиной второй панели и шагом, это обеспечивает лучшую устойчивость при комбинированных напряжениях, чем соответствующее симметричное вакуумное изоляционное остекление с одинаковой общей толщиной.Surprisingly, it has been found that when the vacuum insulating glazing unit according to the present invention is asymmetric, i.e. when the first glass panel is thicker than the second glass panel (Z1>Z2) and therefore has a certain Z1/Z2 ratio and its dimensions are carefully defined by a specific dimension including a minimum length (L) and a minimum width (W), a specific spacer spacing ( λ) and the specific thickness of the second glass panel (Z2), and with the thickness value of the second glass panel carefully determined to match the specific relationship between the minimum thickness of the second panel and the pitch, this provides better resistance to combined stresses than the corresponding symmetrical vacuum insulating glazing with the same overall thickness.
Вакуумный изоляционный блок остекления согласно настоящему изобретению далее в настоящем документе называется асимметричным VTG.The vacuum insulating glazing unit according to the present invention is hereinafter referred to as asymmetric VTG.
Настоящее изобретение относится к VIG, обычно содержащему первую стеклянную панель и вторую стеклянную панель, связанные друг с другом посредством набора отдельных распорок, которые удерживают указанные панели на определенном расстоянии друг от друга, обычно в диапазоне от 50 до 1000 мкм, предпочтительно от 50 до 500 мкм, более предпочтительно от 50 до 150 мкм, и внутреннее пространство, содержащее по меньшей мере одну первую полость, в которой имеется вакуум с абсолютным давлением менее 0,1 мбар, причем указанное пространство закрыто периферийным герметично соединяющим уплотнением, размещенным на периферии стеклянных панелей вокруг указанного внутреннего пространства.The present invention relates to a VIG typically comprising a first glass panel and a second glass panel connected to each other by means of a set of separate spacers that hold said panels at a certain distance from each other, typically in the range of 50 to 1000 µm, preferably 50 to 500 microns, more preferably from 50 to 150 microns, and an internal space containing at least one first cavity in which there is a vacuum with an absolute pressure of less than 0.1 mbar, and the specified space is closed by a peripheral hermetically connecting seal placed on the periphery of the glass panels around specified interior space.
Настоящее изобретение относится к VIG, проходящему вдоль плоскости Р, определяемой продольной осью X и вертикальной осью Z, и имеющему ширину W, измеренную вдоль продольной оси X, и длину L, измеренную вдоль вертикальной оси Z. Длина L асимметричного VIG согласно настоящему изобретению равна или больше 800 мм (L>800 мм). В предпочтительном варианте осуществления длина L асимметричного VIG равна или больше 1000 мм (L>1000 мм), предпочтительно равна или больше 1200 мм (L>1200 мм). Ширина W асимметричного VIG согласно настоящему изобретению равна или больше 500 мм (W>500 мм), предпочтительно равна или больше 600 мм (W>600 мм), более предпочтительно равна или больше 800 мм (W>800 мм), еще более предпочтительно равна или больше 1000 мм (W>1000 мм), в идеальном варианте равна или больше 1200 мм (W>1200 мм).The present invention relates to a VIG extending along a plane P defined by a longitudinal X-axis and a vertical Z-axis, and having a width W measured along the longitudinal X-axis and a length L measured along the vertical Z-axis. The length L of an asymmetric VIG according to the present invention is equal to or more than 800 mm (L>800 mm). In a preferred embodiment, the length L of the asymmetric VIG is equal to or greater than 1000 mm (L>1000 mm), preferably equal to or greater than 1200 mm (L>1200 mm). The width W of the asymmetric VIG according to the present invention is equal to or greater than 500 mm (W>500 mm), preferably equal to or greater than 600 mm (W>600 mm), more preferably equal to or greater than 800 mm (W>800 mm), even more preferably equal to or greater than 1000 mm (W>1000 mm), ideally equal to or greater than 1200 mm (W>1200 mm).
Как показано на фиг. 1, асимметричный VIG (10) согласно настоящему изобретению содержитAs shown in FIG. 1, the asymmetric VIG (10) according to the present invention contains
a) первую стеклянную панель (1), имеющую толщину Z1, и вторую стеклянную панель (2), имеющую толщину Z2, при этом толщины измерены в направлении, перпендикулярном плоскости Р;a) a first glass panel (1) having a thickness Z1 and a second glass panel (2) having a thickness Z2, the thicknesses being measured in a direction perpendicular to the plane P;
b) набор отдельных распорок (3), расположенных между первой и второй стеклянными панелями, поддерживающих расстояние между первой и второй стеклянными панелями и образующих массив с шагом λ;b) a set of separate spacers (3) located between the first and second glass panels, maintaining the distance between the first and second glass panels and forming an array with a pitch λ;
c) герметично соединяющее уплотнение (4), уплотняющее промежуток между первой и второй стеклянными панелями по их периметру;c) a hermetically connecting seal (4) sealing the gap between the first and second glass panels along their perimeter;
- 2 040555- 2 040555
d) внутренний объем V, образованный первой и второй стеклянными панелями и набором отдельных распорок и закрытый герметично соединяющим уплотнением, и при этом абсолютное давление вакуума составляет менее 0,1 мбар.d) an internal volume V formed by the first and second glass panels and a set of separate spacers and closed by a hermetically bonding seal, and the absolute vacuum pressure is less than 0.1 mbar.
В настоящем изобретении Z1 больше Z2 (Z1>Z2), таким образом, отношение толщин Z1/Z2 для толщины Z1 первой стеклянной панели и толщины Z2 второй стеклянной панели равно или больше 1,10 (Z1/Z2>1,10). В предпочтительном варианте осуществления отношение толщин Z1/Z2 равно или больше 1,30 (Z1/Z2>1,30) и реализует уравнение Z1/Z2>Z1/(Z1-2,10). В дополнительном предпочтительном варианте осуществления отношение толщин Z1/Z2 равно или больше 1,55 (Z1/Z2>1,55), предпочтительно находится в диапазоне от 1,60 до 6,00 (1,60<Z1/Z2<6,00), предпочтительно от 2,00 до 4,00 (2,00<Z1/Z2<4,00).In the present invention, Z1 is greater than Z2 (Z1>Z2), so the thickness ratio Z1/Z2 for the thickness Z1 of the first glass panel and the thickness Z2 of the second glass panel is equal to or greater than 1.10 (Z1/Z2>1.10). In a preferred embodiment, the thickness ratio Z1/Z2 is equal to or greater than 1.30 (Z1/Z2>1.30) and implements the equation Z1/Z2>Z1/(Z1-2.10). In a further preferred embodiment, the thickness ratio Z1/Z2 is equal to or greater than 1.55 (Z1/Z2>1.55), preferably in the range of 1.60 to 6.00 (1.60<Z1/Z2<6.00 ), preferably from 2.00 to 4.00 (2.00<Z1/Z2<4.00).
В настоящем изобретении толщина Z2 второй стеклянной панели асимметричного VIG равна или больше 4 мм (Z2>4 мм). Как правило, толщина Z2 второй стеклянной панели, может быть равна или больше 5 мм (Z2>5 мм) и даже равна или больше 6 мм (Z2>6 мм) и составляет не более 10 мм, предпочтительно не более 8 мм. Тем не менее, с целью улучшения устойчивости к вызванному тепловому напряжению, предпочтительно сохранять толщину Z2 второй панели минимальной.In the present invention, the thickness Z2 of the second glass panel of the asymmetric VIG is equal to or greater than 4 mm (Z2>4 mm). Generally, the thickness Z2 of the second glass panel may be equal to or greater than 5mm (Z2>5mm) and even equal to or greater than 6mm (Z2>6mm) and not more than 10mm, preferably not more than 8mm. However, in order to improve resistance to induced thermal stress, it is preferable to keep the thickness Z2 of the second panel to a minimum.
В настоящем изобретении интервал между отдельными распорками, расположенными между первой и второй стеклянными панелями и сохраняющими расстояние между первой и второй стеклянными панелями, также называемое шагом λ, находится в диапазоне от 10 до 40 мм (10 мм<λ<40 мм), предпочтительно шаг находится в диапазоне от 15 до 35 мм (15 мм<λ<35 мм), более предпочтительно между 20 и 30 мм (20 мм<λ<30 мм).In the present invention, the spacing between the individual spacers located between the first and second glass panels and maintaining the distance between the first and second glass panels, also called pitch λ, is in the range of 10 to 40 mm (10 mm<λ<40 mm), preferably pitch is in the range from 15 to 35 mm (15 mm<λ<35 mm), more preferably between 20 and 30 mm (20 mm<λ<30 mm).
Неожиданно было обнаружено, что существует критическое отношение между минимальной толщиной второй стеклянной панели и шагом при создании асимметричных VIG. Действительно, было обнаружено, что толщина Z2 второй панели должна выполнять уравнение Z2>(λ-15 мм)/5, чтобы обеспечивать превосходную устойчивость к комбинации вызванного теплового напряжения и напряжения, вызванного атмосферным давлением. Таким образом, настоящее изобретение основано на неожиданном обнаружении того, что оптимальная устойчивость к комбинированным вызванному тепловому напряжению и напряжениям, вызванным атмосферным давлением, может достигаться посредством конфигурации асимметричного VIG с тщательно определенными размерами.Surprisingly, it has been found that there is a critical relationship between the minimum thickness of the second glass panel and the pitch when creating asymmetric VIGs. Indeed, it has been found that the thickness Z2 of the second panel must fulfill the equation Z2>(λ-15 mm)/5 in order to provide excellent resistance to the combination of thermal induced stress and atmospheric pressure induced stress. Thus, the present invention is based on the unexpected discovery that optimum resistance to combined thermal induced and atmospheric pressure induced stresses can be achieved by a carefully sized asymmetric VIG configuration.
В целях настоящего изобретения при создании асимметричных VIG учитываются только напряжение на растяжение на наружных поверхностях стеклянных панелей. Действительно, как известно специалистам в данной области, именно напряжение на растяжение может вызывать трещины в стеклянных панелях при достижении предела прочности. Более того, учитывается лишь напряжение на растяжение на наружной поверхности панелей. Наружные поверхности панелей представляют собой поверхности стеклянных панелей, которые обращены к наружной части VTG. Внутренний объем V VTG находится под вакуумом и, следовательно, по сути не содержит воды. Специалисту в данной области хорошо известно, что внутренние поверхности панелей, т.е. те, которые обращены к внутреннему объему V VIG, являются по существу более механически устойчивыми в отсутствие водяного пара.For the purposes of the present invention, only tensile stresses on the outer surfaces of the glass panels are taken into account when creating asymmetric VIGs. Indeed, as is known to those skilled in the art, it is the tensile stress that can cause cracks in glass panels when the tensile strength is reached. Moreover, only the tensile stress on the outer surface of the panels is taken into account. The outer surfaces of the panels are the surfaces of the glass panels that face the outside of the VTG. The internal volume of the V VTG is under vacuum and therefore essentially free of water. The person skilled in the art is well aware that the inner surfaces of the panels, i. those facing the interior volume V VIG are substantially more mechanically stable in the absence of water vapor.
Вызванное тепловое напряжениеInduced thermal stress
Вызванное тепловое напряжение возникает при наличии разницы температур между первой стеклянной панелью (1, Т1) и второй стеклянной панелью (2, Т2) и увеличивается с увеличением разницы между Т1 и Т2. Разница температур (AT) является абсолютной разницей между средней температурой Т1, рассчитанной для первой стеклянной панели (1), и средней температурой Т2, рассчитанной для второй стеклянной панели (2). Среднюю температуру стеклянной панели рассчитывают, исходя из численных моделирований, известных специалисту в данной области техники. Вызванное тепловое напряжение становится даже более проблематичным - вплоть до разрушения VIG, когда такая разница абсолютных температур между стеклянными панелями достигает 30°С и даже более, когда абсолютная разница температур выше чем 40°С в тяжелых условиях. Температура внутренней среды составляет, как правило, от 20 до 25°С, тогда как температура внешней среды может варьироваться от -20°С зимой до +35°С летом. Следовательно, разница температур между внутренней средой и внешней средой может достигать более чем 40°С в тяжелых условиях. Следовательно, разница температур (AT) между средней температурой Т1, рассчитанной для первой стеклянной панели (1), и средней температурой Т2, рассчитанной для второй стеклянной панели (2), также может достигать более чем 40°С.The induced thermal stress occurs when there is a temperature difference between the first glass panel (1, T1) and the second glass panel (2, T2) and increases as the difference between T1 and T2 increases. The temperature difference (AT) is the absolute difference between the average temperature T1 calculated for the first glass panel (1) and the average temperature T2 calculated for the second glass panel (2). The average temperature of the glass panel is calculated from numerical simulations known to those skilled in the art. The resulting thermal stress becomes even more problematic - up to the destruction of the VIG, when such an absolute temperature difference between glass panels reaches 30°C and even more when the absolute temperature difference is higher than 40°C in severe conditions. The temperature of the internal environment is, as a rule, from 20 to 25°C, while the temperature of the external environment can vary from -20°C in winter to +35°C in summer. Therefore, the temperature difference between the indoor environment and the external environment can reach more than 40° C. under severe conditions. Therefore, the temperature difference (AT) between the average temperature T1 calculated for the first glass panel (1) and the average temperature T2 calculated for the second glass panel (2) can also reach more than 40°C.
Вызванное тепловое напряжение было рассчитано при АТ=4О°С, указывающей на тяжелые условия, и при этом средняя температура Т1 первой панели ниже, чем средняя температура Т2 второй панели (Т1<Т2).The thermal stress induced was calculated at AT=40°C indicating severe conditions, and the average temperature T1 of the first panel is lower than the average temperature T2 of the second panel (T1<T2).
Настоящее изобретение основано на неожиданном обнаружении, что уменьшенное вызванное тепловое напряжение может быть достигнуто посредством тщательного определения размеров конфигурации асимметричного VTG, где отношение Z1/Z2 для более толстой стеклянной панели, Z1, к таковому для более тонкой стеклянной панели, Z2, должно быть равно или больше 1,1 и предпочтительно должно быть равно или больше 1,30 (Z1/Z2>1,30). Дополнительно было обнаружено, что чем выше будет отношение толщин, тем больше будет снижение вызванного теплового напряжения, как показано на фиг. 2, изображающей результаты моделирования по методу конечных элементов корреляции максимальногоThe present invention is based on the surprising discovery that reduced induced thermal stress can be achieved by carefully sizing an asymmetric VTG configuration where the ratio Z1/Z2 for a thicker glass panel, Z1, to that of a thinner glass panel, Z2, must be equal to or greater than 1.1 and should preferably be equal to or greater than 1.30 (Z1/Z2>1.30). Additionally, it has been found that the higher the thickness ratio is, the greater the reduction in induced thermal stress will be, as shown in FIG. 2 depicting the results of FEM simulations of the maximum correlation
- 3 040555 теплового напряжения (σΔΤ Max), рассчитанного для стеклянных панелей при АТ=40°С и T1<T2 в зависимости от отношения толщин Z1/Z2.- 3 040555 thermal stress (σΔΤ Max), calculated for glass panels at AT=40°C and T1<T2 depending on the ratio of thicknesses Z1/Z2.
На фиг. 2 значение максимального вызванного теплового напряжения является наивысшим значением, полученным для первой и второй стеклянных панелей. Тепловое напряжение рассчитывают при следующих условиях:In FIG. 2, the maximum induced thermal stress value is the highest value obtained for the first and second glass panels. Thermal stress is calculated under the following conditions:
температура АТ=4О°С; AT рассчитана как разница температур между средней температурой Т1 первой стеклянной панели и средней температурой Т2 второй стеклянной панели, где средняя температура первой панели ниже средней температуры второй панели (Т1<Т2);temperature AT=4O°C; AT is calculated as the temperature difference between the average temperature T1 of the first glass panel and the average temperature T2 of the second glass panel, where the average temperature of the first panel is lower than the average temperature of the second panel (T1<T2);
стеклянные панели представляют собой отожженные стеклянные панели из флоат-стекла, выполненные из натриево-кальциево-силикатного стекла с коэффициентом теплового расширения СТЕ, СТЕ=8,5 10-6/°С, модулем Юнга Е, Е=70 ГПа и Пуассоновым отношением, μ, μ=0,21;glass panels are annealed float glass panels made of soda-lime-silicate glass with thermal expansion coefficient CTE, CTE=8.5 10-6/°C, Young's modulus E, E=70 GPa and Poisson ratio, μ, μ=0.21;
стойки размещены на равномерном квадратном массиве;racks are placed on a uniform square array;
экспериментальное VTG было испытано со свободными кромками, т.е. не расположенными внутри дополнительной оконной рамы.the experimental VTG was tested with free edges, i.e. not located inside the additional window frame.
Вызванное тепловое напряжение (σΔТ) является напряжением, вызванным на стеклянных панелях VIG, когда указанные стеклянные панели подвергаются воздействию разных температурных условий. Численное моделирование используют для расчета теплового напряжения на каждой стеклянной панели VIG. Конечноэлементная (FEA) модель доступного коммерчески программного обеспечения Abaqus2017 (ранее называемого ABAQUS) была разработана для моделирования поведения VTG при подвергании воздействию разных температурных условий. Расчеты были получены для стеклянных панелей, снабженных решеткой с помощью элементов C3D8R с 5 точками интеграции на толщину стекла. Используемый общий размер ячеек составил 1 см. Чтобы достичь AT согласно настоящему изобретению, исходная и постоянная температура была применена к обеим стеклянным панелям, затем в отношении одной из стеклянных панелей была осуществлена вариация в постоянной температуре, тогда как другая стеклянная панель поддерживалась при исходной температуре. Механическое соединение помещено между двумя стеклянными панелями для оказания равномерного смещения двух касающихся стеклянных поверхностей. Другие граничные условия были заданы для предотвращения движения твердого тела сборки. Тепловое напряжение, вызванное разницей температур, было рассчитано на каждой стеклянной панели, и наибольшее значение из двух взято в качестве максимального и выражается в МПа.Induced thermal stress (σΔT) is the stress induced on VIG glass panels when said glass panels are exposed to different temperature conditions. Numerical simulation is used to calculate the thermal stress on each VIG glass panel. The finite element (FEA) model of the commercially available software Abaqus2017 (formerly called ABAQUS) was developed to simulate the behavior of the VTG when exposed to different temperature conditions. Calculations were made for glass panels fitted with a grid using C3D8R elements with 5 integration points per glass thickness. The total mesh size used was 1 cm. To achieve the AT of the present invention, a reference and constant temperature was applied to both glass panels, then one of the glass panels was subjected to a constant temperature variation while the other glass panel was maintained at the initial temperature. A mechanical joint is placed between two glass panels to provide uniform displacement of the two touching glass surfaces. Other boundary conditions have been specified to prevent motion of the rigid body of the assembly. The thermal stress caused by the temperature difference was calculated on each glass panel, and the largest value of the two is taken as the maximum and is expressed in MPa.
Напряжение, вызванное атмосферным давлениемStress caused by atmospheric pressure
В дополнение к вызванному тепловому напряжению, также следует учитывать напряжение, вызванное атмосферным давлением, чтобы определить размер VIG с теплоизоляцией с высокими характеристиками. Поскольку между двумя панелями VIG поддерживается вакуум, атмосферное давление вызывает постоянное напряжение на растяжение на наружных поверхностях стеклянной панели VIG на каждом месте расположения стойки. Специалисту в данной области известно, что для небольших стоек напряжение на растяжение, вызванное стойками на наружных поверхностях стеклянных панелей, не зависит от размера их внешней окружности. Под небольшими стойками, как правило, подразумеваются стойки, имеющие поверхность контакта со стеклянной панелью, образованную их внешней окружностью, равную или меньше 5 мм2, предпочтительно равную или меньше 3 мм2, более предпочтительно равную или меньше 1 мм2.In addition to thermal induced stress, atmospheric pressure induced stress should also be considered in order to size a VIG with high performance thermal insulation. Since a vacuum is maintained between the two VIG panels, atmospheric pressure induces a constant tensile stress on the outer surfaces of the VIG glass panel at each rack location. It is known to the person skilled in the art that for small studs, the tensile stress caused by the studs on the outer surfaces of the glass panels is independent of the size of their outer circumference. By small posts, as a rule, stands are meant having a contact surface with a glass panel, formed by their outer circumference, equal to or less than 5 mm 2 , preferably equal to or less than 3 mm 2 , more preferably equal to or less than 1 mm 2 .
В таких случаях и для равномерных массивов, основанных на схеме с использованием равностороннего треугольника, квадрата или шестиугольника, такое напряжение, вызванное атмосферным давлением, также называемое напряжением на растяжение, может рассчитываться по следующей формуле: σp<011χλ2/t2 [МПа], где [λ] и [t] являются соответственно шагом между распорками и толщиной стеклянных панелей. Под шагом следует понимать самое короткое расстояние, отделяющее данную распорку от любой соседней с ней распорки. В частности, для равномерных массивов на основе квадрата, напряжение на растяжение является максимальным, и, следовательно, соблюдается следующая формула:In such cases, and for uniform arrays based on a pattern using an equilateral triangle, square or hexagon, such stress caused by atmospheric pressure, also called tensile stress, can be calculated using the following formula: σ p <011χλ 2 /t 2 [MPa] , where [λ] and [t] are respectively the spacing between the spacers and the thickness of the glass panels. A pitch should be understood as the shortest distance separating a given strut from any adjacent strut. In particular, for square-based uniform arrays, the tensile stress is at its maximum, and hence the following formula holds:
σp=0,11χλ2/t2 [МПа].σp=0.11χλ 2 /t 2 [MPa].
Было обнаружено, что внедрение асимметрии в VIG обеспечивает уменьшенное вызванное тепловое напряжение. Чем значительнее асимметрия, тем лучше термоизоляционные характеристики. Тем не менее, асимметрия может негативно воздействовать на характеристики асимметричного VTG с точки зрения устойчивости к напряжению, вызванному атмосферным давлением в местах расположения стоек. Это ухудшение вызвано в основном тем фактом, что вторая стеклянная панель асимметричного VTG тоньше, чем стеклянные панели в соответствующем симметричном VIG, который имеет такую же общую толщину.It has been found that the introduction of asymmetry in the VIG provides a reduced induced thermal stress. The greater the asymmetry, the better the thermal insulation characteristics. However, asymmetry can adversely affect the performance of an asymmetrical VTG in terms of resistance to stress caused by atmospheric pressure at rack locations. This deterioration is mainly due to the fact that the second glass panel of the asymmetric VTG is thinner than the glass panels in the corresponding symmetrical VIG, which has the same overall thickness.
Комбинированное напряжениеCombined voltage
Асимметричное по сравнению с симметричным (отношение)Asymmetric versus symmetrical (ratio)
Конфигурация асимметричного VIG, где отношение Z1/Z2 толщины Z1 первой стеклянной панели к толщине Z2 второй стеклянной панели должно быть равно или больше 1,1 (Z1/Z2>1,1), является превосходной для значительного уменьшения вызванного теплового напряжения, и тем более с более высокимThe asymmetric VIG configuration, where the ratio Z1/Z2 of the thickness Z1 of the first glass panel to the thickness Z2 of the second glass panel should be equal to or greater than 1.1 (Z1/Z2>1.1), is excellent for greatly reducing the induced thermal stress, and even more with higher
- 4 040555 отношением толщин (фиг. 2), но может сильно ухудшить характеристики в отношении напряжения, вызванного атмосферным давлением, которое значительно увеличивается на поверхности второй панели. Тем не менее, неожиданно было обнаружено, что путем тщательного определения размеров асимметричного VIG путем определения минимальной толщины второй панели по отношению к значению шага, в асимметричных VIG определенного размера, согласно настоящему изобретению, можно найти благоприятный компромисс между устойчивостью к вызванному тепловому напряжению и напряжению, вызванному атмосферным давлением. Было обнаружено, что тщательно разработанный компромисс может быть найден между минимальной толщиной Z2 второй панели, отношением толщин Z1/Z2 и расстоянием между стойками, т.е. шагом X. Было обнаружено, что такой компромисс может определяться следующим уравнением: Z2>(λ-15 мм)/5.- 4 040555 thickness ratio (Fig. 2), but can greatly degrade the performance with respect to the stress caused by atmospheric pressure, which increases significantly on the surface of the second panel. However, it has surprisingly been found that by carefully sizing the asymmetric VIG by determining the minimum thickness of the second panel in relation to the pitch value, in a certain sized asymmetric VIG according to the present invention, a favorable compromise can be found between resistance to induced thermal stress and stress, caused by atmospheric pressure. It has been found that a carefully designed compromise can be found between the minimum thickness Z2 of the second panel, the thickness ratio Z1/Z2 and the distance between the uprights, i.e. step X. It was found that such a compromise can be determined by the following equation: Z2>(λ-15 mm)/5.
Следовательно, комбинированное напряжение, являющееся комбинацией вызванного теплового напряжения и напряжения, вызванного атмосферным давлением, это то, что необходимо учитывать при определении размеров VTG. Термин комбинированное напряжение или комбинация напряжений следует понимать как сумму вызванного теплового напряжения и напряжения, вызванного атмосферным давлением. Было обнаружено, что асимметричный VIG, разработанный согласно настоящему изобретению, демонстрирует уменьшенное комбинированное напряжение по сравнению с соответствующим симметричным VIG. Следовательно, может быть сконструирован VIG с еще большими размерами и/или устойчивостью к еще большей разнице температур, при этом обеспечивая прекрасную теплоизоляцию.Therefore, the combined stress, which is a combination of thermal induced stress and atmospheric pressure induced stress, is something to consider when sizing a VTG. The term combined stress or combination of stresses should be understood as the sum of the induced thermal stress and the stress induced by atmospheric pressure. It has been found that the asymmetrical VIG designed according to the present invention exhibits a reduced combined voltage compared to the corresponding symmetrical VIG. Therefore, VIG can be designed to be even larger and/or resistant to even greater temperature differences, while still providing excellent thermal insulation.
Действительно, надлежащее естественное освещение внутренних пространств, в частности зданий, является одним из ключевых параметров для создания приятной и здоровой среды для людей. Дневной свет является вызывающим наибольший интерес источником такого освещения, и важно, чтобы оболочки зданий имели некоторые прозрачные части, чтобы пропускать этот свет во внутреннее пространство здания. Следовательно, на рынке существует тенденция к увеличению размера окон и прозрачных дверей, при этом требуется теплоизоляция с высокими характеристиками. Следовательно, существует необходимость в увеличении размера вакуумного изоляционного остекления. Чтобы выдержать большие размеры, предпочтительно увеличить минимальную толщину первой панели, чтобы выдержать весовую нагрузку, а также чтобы обеспечить большую гибкость при увеличении отношения толщин между первой и второй стеклянными панелями и, таким образом, обеспечить улучшенную устойчивость к тепловому напряжению.Indeed, proper natural lighting of indoor spaces, in particular buildings, is one of the key parameters for creating a pleasant and healthy environment for people. Daylight is the most interesting source of such lighting, and it is important that building envelopes have some transparent parts to let this light into the interior of the building. Consequently, there is a trend in the market towards larger windows and transparent doors, requiring high performance thermal insulation. Therefore, there is a need to increase the size of the vacuum insulating glazing. In order to accommodate larger dimensions, it is preferable to increase the minimum thickness of the first panel to support the weight load and also to provide greater flexibility in increasing the thickness ratio between the first and second glass panels and thus provide improved thermal stress resistance.
Толщина Z1 первой стеклянной панели, согласно настоящему изобретению, как правило, может варьировать в диапазоне от 4 до 25 мм, предпочтительно от 5 до 19 мм, более предпочтительно от 6 до 10 мм. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения толщина Z1 первой панели асимметричного VTG равна или больше 4 мм (Z1>4 мм), предпочтительно равна или больше 5 мм (Z1>5 мм), более предпочтительно равна или больше 6 мм (Z1>6 мм).The thickness Z1 of the first glass panel according to the present invention can generally range from 4 to 25 mm, preferably from 5 to 19 mm, more preferably from 6 to 10 mm. Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the thickness Z1 of the first panel of the asymmetric VTG is equal to or greater than 4 mm (Z1>4 mm), preferably equal to or greater than 5 mm (Z1>5 mm), more preferably equal to or greater than 6 mm (Z1> 6 mm).
Как показано в табл. 1A, 1В и 1С ниже, комбинированное напряжение вакуумных изоляционных блоков остекления одинакового размера, содержащих одинаковые отдельные распорки, расположенные между стеклянными панелями с одинаковым шагом, и имеющих одинаковую общую толщину, было рассчитано так, как описано выше для ΔT=40°С, и средняя температура Т1 первой панели ниже, чем средняя температура Т2 второй панели (Т1<Т2), для двух разных вариантов осуществления: одна конфигурация представляет собой симметричный VIG, где первая и вторая стеклянные панели имеют одинаковую толщину, и вторая конфигурация представляет собой асимметричный VIG, где толщина Z1 первой стеклянной панели больше, чем толщина Z2 второй стеклянной панели.As shown in Table. 1A, 1B, and 1C below, the combined stress of vacuum insulating glazing units of the same size, containing the same individual spacers, spaced between glass panels at the same pitch, and having the same overall thickness, was calculated as described above for ΔT=40°C, and the average temperature T1 of the first panel is lower than the average temperature T2 of the second panel (T1<T2) for two different embodiments: one configuration is a symmetrical VIG where the first and second glass panels are the same thickness, and the second configuration is an asymmetric VIG, where the thickness Z1 of the first glass panel is greater than the thickness Z2 of the second glass panel.
Таблица 1ATable 1A
- 5 040555- 5 040555
Как показано в табл. 1A выше, максимальное комбинированное напряжение, полученное для асимметричного VTG согласно настоящему изобретению, уменьшилось до 12,81 МПа, тогда как соответствующий симметричный VIG демонстрирует более высокое максимальное комбинированное напряжение в 13,66 МПа при условиях испытания.As shown in Table. 1A above, the maximum combined stress obtained for the asymmetric VTG according to the present invention decreased to 12.81 MPa, while the corresponding symmetrical VIG shows a higher maximum combined stress of 13.66 MPa under test conditions.
Таблица 1ВTable 1B
Как показано в табл. 1В, максимальное комбинированное напряжение, полученное для асимметричного VTG согласно настоящему изобретению, уменьшилось до 11,19 МПа, тогда как соответствующий симметричный VIG демонстрирует более высокое максимальное комбинированное напряжение в 12,08 МПа при условиях испытания.As shown in Table. 1B, the maximum combined stress obtained for the asymmetric VTG according to the present invention decreased to 11.19 MPa, while the corresponding symmetrical VIG shows a higher maximum combined stress of 12.08 MPa under test conditions.
- 6 040555- 6 040555
Таблица 1СTable 1C
Как показано в табл. 1С, максимальное комбинированное напряжение, полученное для асимметричного VTG согласно настоящему изобретению, уменьшилось до 12,82 МПа, тогда как соответствующий симметричный VIG демонстрирует более высокое максимальное комбинированное напряжение в 13,36 МПа при условиях испытания.As shown in Table. 1C, the maximum combined stress obtained for the asymmetric VTG according to the present invention decreased to 12.82 MPa, while the corresponding symmetrical VIG shows a higher maximum combined stress of 13.36 MPa under test conditions.
Критичность отношения между толщиной второй стеклянной панели и шагомCriticality of the relationship between the thickness of the second glass panel and the pitch
Пример ниже (табл. 2) показывает, что существует критичность отношения между толщиной второй стеклянной панели и шагом. Неожиданно было обнаружено, что минимальная толщина Z2 второй стеклянной панели должна удовлетворять уравнению Z2>(λ-15 мм)/5 для толщины Z2 второй стеклянной панели, равной или больше 4 мм (Z2>4 мм), и шага λ, находящегося в диапазоне от 10 до 40 мм, для получения преимущества уменьшенного комбинированного напряжения асимметричной конфигурации VIG согласно настоящему изобретению по сравнению с соответствующим симметричным VTG.The example below (Table 2) shows that there is a critical relationship between the thickness of the second glass panel and the pitch. Surprisingly, it has been found that the minimum thickness Z2 of the second glass panel must satisfy the equation Z2>(λ-15 mm)/5 for a thickness Z2 of the second glass panel equal to or greater than 4 mm (Z2>4 mm) and a pitch λ in the range from 10 to 40 mm, in order to take advantage of the reduced combined voltage of the asymmetric VIG configuration of the present invention compared to the corresponding symmetrical VTG.
Комбинированное напряжение было рассчитано для симметричного и асимметричного VTG, имеющих толщину, выходящую за пределы значений, заявленных в настоящем изобретении. Вызванное тепловое напряжение и напряжение, вызванное атмосферным давлением, было рассчитано, как описано выше, при одинаковых условиях.The combined voltage was calculated for symmetrical and asymmetrical VTG having a thickness outside the range of values claimed in the present invention. Thermal induced stress and atmospheric pressure induced stress were calculated as described above under the same conditions.
- 7 040555- 7 040555
Таблица 2table 2
Как показано в табл. 2, максимальное комбинированное напряжение, полученное для асимметричного VIG, достигает 14,07 МПа, тогда как соответствующий симметричный VIG показывает максимальное комбинированное напряжение в 13,36 МПа. Следовательно, этот пример показывает, что отношение между толщиной Z2 второй панели и шагом λ: Z2>(λ-15 мм)/5, является критическим для асимметричного VIG для лучшего поведения по сравнению с соответствующим симметричным VIG с одинаковой общей толщиной.As shown in Table. 2, the maximum combined stress obtained for the asymmetric VIG reaches 14.07 MPa, while the corresponding symmetrical VIG shows a maximum combined stress of 13.36 MPa. Therefore, this example shows that the ratio between the thickness Z2 of the second panel and the pitch λ: Z2>(λ-15 mm)/5, is critical for an asymmetric VIG to perform better than a corresponding symmetrical VIG with the same overall thickness.
Критичность размера VIGCriticality of VIG size
Пример ниже (табл. 3) показывает эту критичность размера, т.е. длины L и ширины W VIG. Неожиданно было обнаружено, что длина L VIG, равная или больше 800 мм (L>800 мм), и ширина W VIG, равная или больше 500 мм (W>500 мм), являются критичными для получения преимущества уменьшенного комбинированного напряжения асимметричной конфигурации VIG согласно настоящему изобретению по сравнению с соответствующим симметричным VTG.The example below (Table 3) shows this size criticality, i.e. length L and width W VIG. Surprisingly, it has been found that a VIG length L equal to or greater than 800 mm (L>800 mm) and a VIG width W equal to or greater than 500 mm (W>500 mm) are critical to obtaining the reduced combined voltage benefit of the asymmetric VIG configuration according to of the present invention compared to the corresponding symmetrical VTG.
Комбинированное напряжение было рассчитано для симметричного и асимметричного VIG, при этом длина и ширина VIG выходят за пределы заявленного в настоящем изобретении диапазона. Вызванное тепловое напряжение и напряжение, вызванное атмосферным давлением, было рассчитано, как описано выше, при одинаковых условиях.The combined voltage was calculated for symmetrical and asymmetrical VIG, the length and width of the VIG being outside the range claimed in the present invention. Thermal induced stress and atmospheric pressure induced stress were calculated as described above under the same conditions.
- 8 040555- 8 040555
Таблица 3Table 3
Как показано в табл. 3, максимальное комбинированное напряжение, полученное для асимметричного VIG, выходящее за пределы объема настоящего изобретения, достигает 14,25 МПа, тогда как соответствующий симметричный VIG показывает максимальное комбинированное напряжение в 13,59 МПа. Следовательно, этот пример показывает, что минимальный размер VIG критичен для асимметричного VTG для лучшего поведения по сравнению с соответствующим симметричным VIG с одинаковой общей толщиной.As shown in Table. 3, the maximum combined stress obtained for the asymmetric VIG, which is outside the scope of the present invention, reaches 14.25 MPa, while the corresponding symmetrical VIG shows a maximum combined stress of 13.59 MPa. Therefore, this example shows that the minimum VIG size is critical for an asymmetric VTG to perform better than a corresponding symmetrical VIG with the same overall thickness.
ПерегородкаPartition
Асимметричный VIG согласно настоящему изобретению обычно используется для закрытия проема в перегородке, как например в блоках остекления общего назначения, стене постройки, автомобильных блоках остекления или архитектурных блоках остекления, электроприборах и т.п. Как правило, перегородка отделяет внешнее пространство от внутреннего пространства здания. Предпочтительно асимметричный VIG согласно настоящему изобретению закрывает проем перегородки, отделяющей внешнее пространство от внутреннего пространства, вследствие чего первая стеклянная панель асимметричного VIG обращена к внешнему пространству. Эта перегородка отделяет первое пространство, характеризующееся первой температурой Tempi, от второго пространства, характеризующегося второй температурой Temp2, при этом Temp1 ниже, чем Temp2. Температура внутреннего пространства составляет, как правило, от 20 до 25°С, тогда как температура внешнего пространства может варьироваться от -20°С зимой до +35°С летом. Следовательно, разница температур между внутренним пространством и внешним пространством, как правило, может достигать 40°С в тяжелых условиях. Температура (T1, T2) каждой стеклянной панели асимметричного VIG согласно настоящему изобретению будет отражать температуру (Temp1, Temp2) соответствующего пространства. Если асимметричный VIG согласно настоящему изобретению расположен так, что его первая стеклянная панель обращена к первому пространству, температура (Т1) указанной первой стеклянной панели отражает температуру (Temp1) первого пространства, и температура (Т2) второй стеклянной панели отражает температуру (Temp2) второго пространства и наоборот.The asymmetric VIG according to the present invention is generally used to cover an opening in a partition such as general purpose glazing units, building wall, automotive glazing units or architectural glazing units, electrical appliances and the like. As a rule, a partition separates the external space from the internal space of the building. Preferably, the asymmetric VIG according to the present invention closes the opening of the partition separating the outer space from the inner space, whereby the first glass panel of the asymmetric VIG faces the outer space. This partition separates the first space, characterized by the first temperature Tempi, from the second space, characterized by the second temperature Temp2, while Temp1 is lower than Temp2. The temperature of the interior is usually between 20 and 25°C, while the temperature of the outside can vary from -20°C in winter to +35°C in summer. Therefore, the temperature difference between the inside and the outside can generally be as high as 40°C under severe conditions. The temperature (T1, T2) of each glass panel of the asymmetric VIG according to the present invention will reflect the temperature (Temp1, Temp2) of the respective space. If the asymmetric VIG according to the present invention is positioned with its first glass panel facing the first space, the temperature (T1) of said first glass panel reflects the temperature (Temp1) of the first space, and the temperature (T2) of the second glass panel reflects the temperature (Temp2) of the second space and vice versa.
Вызванное тепловое напряжение возникает при наличии разницы температур между первой стеклянной панелью (1 и Т1) и вторыми стеклянными панелями (2 и Т2) и увеличивается с увеличением разницы между Т1 и Т2. Разница температур (ΔΤ) является абсолютной разницей между средней температурой Т1, рассчитанной для первой стеклянной панели (1), и средней температурой Т2, рассчитанной для второй стеклянной панели (2). Среднюю температуру стеклянной панели рассчитывают, исходя из численных моделирований, известных специалистам в данной области техники. Вызванное тепловое напряжение становится даже более проблематичным - вплоть до разрушения VIG, когда такая разница абсолютных температур между стеклянными панелями достигает 20°С и становится критичным, когда такая абсолютная разница температур выше 30°С и достигает 40°С в тяжелых условиях.The thermal stress induced occurs when there is a temperature difference between the first glass panel (1 and T1) and the second glass panels (2 and T2) and increases as the difference between T1 and T2 increases. The temperature difference (ΔΤ) is the absolute difference between the average temperature T1 calculated for the first glass panel (1) and the average temperature T2 calculated for the second glass panel (2). The average glass panel temperature is calculated from numerical simulations known to those skilled in the art. The resulting thermal stress becomes even more problematic - up to the destruction of the VIG, when such an absolute temperature difference between glass panels reaches 20°C and becomes critical when such an absolute temperature difference is above 30°C and reaches 40°C in severe conditions.
В предпочтительном варианте осуществления асимметричное VIG согласно настоящему изобретению закрывает проем перегородки, отделяющей первое пространство с первой температурой Tempi отIn a preferred embodiment, the asymmetric VIG according to the present invention closes the opening of the partition separating the first space with the first temperature Tempi from
- 9 040555 второго пространства со второй температурой Temp2, при этом Tempi ниже, чем Temp2. Первая стеклянная панель асимметричного VIG обращена к первому пространству так, что толщина Z1 первой панели (1) больше, чем толщина Z2 второй панели (2), которая обращена к первому пространству, имеющему более низкую температуру (Tempi), чем температура второго пространства (Temp2). Действительно, было обнаружено, что для максимального увеличения технических преимуществ асимметричного VIG согласно настоящему изобретению предпочтительно подвергать первую стеклянную панель (i) с толщиной Z1, большей, чем толщина Z2 второй стеклянной панели, воздействию холодной стороны, т.е. пространства, имеющего самую низкую температуру (Tempi).- 9 040555 of the second space with the second temperature Temp2, while Tempi is lower than Temp2. The first glass panel of the asymmetric VIG faces the first space so that the thickness Z1 of the first panel (1) is greater than the thickness Z2 of the second panel (2), which faces the first space having a lower temperature (Tempi) than the temperature of the second space (Temp2 ). Indeed, it has been found that in order to maximize the technical advantages of the asymmetric VIG according to the present invention, it is preferable to expose the first glass panel (i) with a thickness Z1 greater than the thickness Z2 of the second glass panel to the cold side, i. the space with the lowest temperature (Tempi).
Настоящее изобретение также относится к применению асимметричного вакуумного изоляционного блока остекления, как определено выше, для закрытия проема перегородки, отделяющей первое пространство с первой температурой Tempi от второго пространства со второй температурой Temp2, при этом Tempi ниже, чем Temp2 и при этом первая стеклянная панель обращена к внешнему пространству.The present invention also relates to the use of an asymmetric vacuum insulating glazing unit as defined above for closing a partition opening separating a first space with a first temperature Tempi from a second space with a second temperature Temp2, with Tempi lower than Temp2 and with the first glass panel facing to the outer space.
Стеклянные панелиglass panels
Первая и вторая панели вакуумного изоляционного блока остекления (VIG) согласно настоящему изобретению представляют собой отожженные стеклянные панели из флоат-стекла (1, 2). Под термином стекло в настоящем документе понимают любой тип стекла или эквивалентного прозрачного материала, такого как минеральное стекло или органическое стекло. Используемое минеральное стекло может представлять собой независимо один или несколько известных типов стекла, таких как натриевокальциево-силикатное, алюмосиликатное или боросиликатное, кристаллическое и поликристаллическое стекло. Применяемое органическое стекло может представлять собой полимер, или жесткий термопластичный или термореактивный прозрачный полимер, или сополимер, например прозрачную синтетическую поликарбонатную, полиэфирную или поливиниловую смолу. Под термином стеклянная панель из флоат-стекла следует понимать стеклянную панель, сформированную посредством флоат-процесса, который хорошо известен из уровня техники. Стеклянные панели из флоат-стекла предлагают более низкую стоимость производства.The first and second panels of the vacuum insulating glazing unit (VIG) according to the present invention are annealed float glass panels (1, 2). The term glass in this document refers to any type of glass or equivalent transparent material such as mineral glass or organic glass. The mineral glass used can independently be one or more known types of glass such as soda-lime silicate, aluminosilicate or borosilicate, crystalline and polycrystalline glass. The organic glass used may be a polymer, or a rigid thermoplastic or thermoset transparent polymer, or a copolymer, such as a transparent synthetic polycarbonate, polyester or polyvinyl resin. The term float glass panel is to be understood as a glass panel formed by a float process, which is well known in the art. Float glass panels offer lower production cost.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения первая стеклянная панель может иметь коэффициент СТЕ1 теплового расширения и вторая стеклянная панель имеет коэффициент СТЕ2 теплового расширения, таким образом, абсолютная разница между СТЕ1 и СТЕ2 может составлять самое большееIn one embodiment of the present invention, the first glass panel may have a thermal expansion coefficient CTE1 and the second glass panel has a thermal expansion coefficient CTE2, thus the absolute difference between CTE1 and CTE2 may be at most
0,40 10-6/°С (|СТЕ1-СТЕ2|<0,40 10-6/°С), предпочтительно составляет самое большее0.40 10-6/°C (|CTE1-CTE2|<0.40 10-6/°C), preferably at most
0,30 10-6/°С (|СТЕ1-СТЕ2|<0,30 10-6/°С), более предпочтительно самое большее0.30 10-6/°C (|CTE1-CTE2|<0.30 10-6/°C), more preferably at most
0,20 10-6/°С (|СТЕ1-СТЕ2|<0,20 10-6/°С).0.20 10-6/°C (|CTE1-CTE2|<0.20 10-6/°C).
В идеальном варианте, первая и вторая стеклянные панели имеют одинаковый коэффициент теплового расширения. Термин коэффициент теплового расширения (СТЕ) представляет собой меру того, как размер объекта меняется с изменением температуры. В частности, он является мерой относительного изменения объема стеклянной панели при изменении температуры на градус при постоянном давлении.Ideally, the first and second glass panels have the same coefficient of thermal expansion. The term coefficient of thermal expansion (CTE) is a measure of how the size of an object changes with temperature. Specifically, it is a measure of the relative change in volume of a glass panel as the temperature changes per degree at constant pressure.
Как известно специалистам в данной области, стекло является упругим материалом, по существу характеризующимся своим модулем Юнга Е, и Пуассоновым отношением μ. Модуль Юнга является мерой упругости, таким образом, большие значения указывают на стекла, которые вряд ли деформируются под прилагаемым напряжением. Типичные значения модуля Юнга для составов натриево-кальциевосиликатного стекла, алюмосиликатного стекла или боросиликатного стекла, находятся в диапазоне от 60 до 120 ГПа (60 ГПа<Е<120 ГПа). В частности, натриево-кальциевые составы стекла демонстрируют значение модуля Юнга, как правило, в диапазоне от 69 до 72 ГПа (60 ГПа<Е<72 ГПа). Коэффициент Пуассона является мерой эффекта Пуассона, являющегося явлением, при котором стекло стремится к расширению в направлениях, перпендикулярных направлению сжатия. Типичные значения коэффициента Пуассона для составов натриево-кальциево-силикатного стекла, алюмосиликатного стекла или боросиликатного стекла находится в диапазоне от 0,18 до 0,30 (0,18<μ<0,30). В частности, составы натриевокальциевого стекла представляют значения коэффициента Пуассона, как правило, в диапазоне от 0,18 до 0,23 (0,18<μ<0,23).As is known to those skilled in the art, glass is an elastic material essentially characterized by its Young's modulus, E, and its Poisson ratio, μ. Young's modulus is a measure of elasticity, so larger values indicate glasses that are unlikely to deform under applied stress. Typical Young's modulus values for soda-lime glass, aluminosilicate glass or borosilicate glass compositions range from 60 to 120 GPa (60 GPa<E<120 GPa). In particular, soda-lime glass compositions exhibit a Young's modulus value typically in the range of 69 to 72 GPa (60 GPa<E<72 GPa). Poisson's ratio is a measure of the Poisson effect, which is the phenomenon in which glass tends to expand in directions perpendicular to the direction of contraction. Typical Poisson's ratio values for soda-lime-silicate glass, aluminosilicate glass or borosilicate glass compositions range from 0.18 to 0.30 (0.18<μ<0.30). In particular, soda-lime glass compositions present Poisson's ratio values typically in the range of 0.18 to 0.23 (0.18<μ<0.23).
Термин отожженная стеклянная панель следует понимать как означающий стеклянную панель, выполненную путем медленного охлаждения горячих стеклянных панелей после их формирования, чтобы высвободить остаточные внутренние напряжения, полученные во время изготовления.The term annealed glass panel should be understood to mean a glass panel made by slowly cooling hot glass panels after they are formed to release residual internal stresses generated during manufacture.
Стеклянные панели из флоат-стекла необязательно могут иметь шлифованные кромки. Шлифование кромок превращает острые кромки в гладкие кромки, которые намного безопаснее для людей, которые могут контактировать с вакуумным изоляционным остеклением, в частности с кромкой остекления.Float glass panels may optionally have ground edges. Edge grinding turns sharp edges into smooth edges that are much safer for people who may come into contact with vacuum insulated glazing, in particular the glazing edge.
Предпочтительно состав для первой и второй стеклянных панелей из флоат-стекла асимметричного VIG согласно настоящему изобретению содержит следующие компоненты в весовых процентах, выраженных относительно общего веса стекла (сравн. А). Более предпочтительно состав стекла (сравнение В) представляет собой натриево-кальциево-силикатный тип стекла с основной стеклянной матрицей соста- 10 040555 ва, содержащего следующие компоненты в весовых процентах, выраженных относительно общего веса стекла.Preferably, the composition for the first and second asymmetric VIG float glass panels according to the present invention contains the following components in weight percent, expressed relative to the total weight of the glass (cf. A). More preferably, the glass composition (comparison B) is a soda-lime-silicate glass type with a base glass matrix of composition containing the following components in weight percent expressed relative to the total weight of the glass.
Другие предпочтительные составы стекла для первой и второй стеклянных панелей из флоат-стекла асимметричного VIG согласно настоящему изобретению содержат следующие компоненты в весовых процентах, выраженных относительно общего веса стекла.Other preferred glass compositions for the first and second glass panels of asymmetric VIG float glass according to the present invention contain the following components in weight percent, expressed relative to the total weight of the glass.
В частности, примеры основных стеклянных матриц для состава согласно настоящему изобретению описаны в публикациях РСТ заявок на патент WO 2015/150207 A1, WO 2015/150403 A1, WO 2016/091672 A1, WO 2016/169823 А1 и WO 2018/001965 А1.In particular, examples of basic glass matrices for the composition according to the present invention are described in PCT patent applications WO 2015/150207 A1, WO 2015/150403 A1, WO 2016/091672 A1, WO 2016/169823 A1 and WO 2018/001965 A1.
Другой предпочтительный состав стекла для первой и второй стеклянных панелей из флоат-стекла асимметричного VIG по настоящему изобретению содержит следующее в весовых процентах, выраженных относительно общего веса стекла:Another preferred glass composition for the first and second asymmetric VIG float glass panels of the present invention comprises the following in weight percent, based on the total weight of the glass:
SiO2 - 60-78%,SiO2 - 60-78%,
А120з - 0-8%,A120z - 0-8%,
В2О3 - 0-4%,B2O3 - 0-4%,
Na2O - 5-20%, предпочтительно 10-20 вес.%,Na 2 O - 5-20%, preferably 10-20 wt.%,
CaO - 0-15%,CaO - 0-15%,
- 11 040555- 11 040555
MgO - 0-12%,MgO - 0-12%,
K2O - 0-10%,K2O - 0-10%,
BaO - 0-5%.BaO - 0-5%.
Стеклянные панели могут иметь одинаковые размеры или разные размеры и образовывать тем самым ступенчатый VIG. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения первая и вторая стеклянные панели из флоат-стекла содержат первые и вторые периферийные кромки соответственно, и при этом первые периферийные кромки углублены относительно вторых периферийных кромок или при этом вторые периферийные кромки углублены относительно первых периферийных кромок. Эта конфигурация позволяет увеличить прочность герметично соединяющего уплотнения.The glass panels may have the same dimensions or different dimensions and thus form a stepped VIG. In a preferred embodiment of the present invention, the first and second float glass panels comprise first and second peripheral edges, respectively, wherein the first peripheral edges are recessed relative to the second peripheral edges, or wherein the second peripheral edges are recessed relative to the first peripheral edges. This configuration increases the strength of the hermetically sealing seal.
В VIG первая стеклянная панель имеет внутреннюю поверхность (12) панели и наружную поверхность (13) панели. Вторая стеклянная панель имеет внутреннюю поверхность (22) панели и наружную поверхность (23) панели. Первая и вторая внутренние поверхности панелей обращены к внутреннему объему V асимметричного VIG. Первая и вторая наружные поверхности панелей обращены к внешней части VIG.In VIG, the first glass panel has an inner surface (12) of the panel and an outer surface (13) of the panel. The second glass panel has an inner surface (22) of the panel and an outer surface (23) of the panel. The first and second inner surfaces of the panels face the inner volume V of the asymmetric VIG. The first and second outer surfaces of the panels face the outside of the VIG.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пленки, такие как низкоэмиссионные пленки, солнцезащитные пленки (пленки, отражающие тепловые лучи), противоотражающие пленки, противотуманные пленки, предпочтительно пленка, отражающая тепловые лучи, или низкоэмиссионная пленка, могут быть предусмотрены на по меньшей мере одной из внутренних поверхностей (12, 22) панели и/или наружных поверхностей (13, 23) панели первой и/или второй панелей (1, 2) из флоатстекла вакуумного изоляционного блока (10) остекления. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 1, внутренние поверхности (22) вторых панелей (2) из флоат-стекла асимметричного VIG снабжены пленкой, отражающей тепловые лучи, или низкоэмиссионной пленкой (5).In some embodiments of the present invention, films such as low emissivity films, solar control films (heat reflective films), antireflection films, antifog films, preferably a heat reflective film or low emissivity film, may be provided on at least one of the interior surfaces (12, 22) of the panel and/or outer surfaces (13, 23) of the panel of the first and/or second float glass panel (1, 2) of the vacuum insulating glazing unit (10). In a preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the inner surfaces (22) of the second asymmetric VIG float glass panels (2) are provided with a heat reflective film or low-emissivity film (5).
Многослойная сборкаMulti-layer assembly
В одном варианте осуществления настоящего изобретения наружная поверхность первой (13) и/или второй стеклянной панели (23) может быть дополнительно наслоена на по меньшей мере один лист стекла посредством по меньшей мере одного полимерного промежуточного слоя, образуя многослойную сборку, для соответствия правилам безопасности. Многослойное стекло является типом ударопрочного стекла, которое не рассыпается при разбивании. В случае разрушения оно удерживается на месте термопластичным промежуточным слоем между его двумя или более слоями стекла. Промежуточный слой сохраняет слои стекла соединенными даже при разрушении, и его высокая прочность предотвращает разрушение стекла на большие острые куски. В многослойной сборке по меньшей мере один лист стекла предпочтительно имеет толщину Zs, равную или больше 0,5 мм (Zs>0,5 мм). Толщина измерена в направлении, перпендикулярном плоскости Р. По меньшей мере один полимерный промежуточный слой представляет собой прозрачный или полупрозрачный промежуточный полимерный слой, содержащий материал, выбранный из группы, включающей этиленвинилацетат (EVA), полиизобутилен (PIB), поливинилбутираль (PVB), полиуретан (PU), поливинилхлориды (PVC), полиэфиры, сополиэфиры, полиацетали, циклоолефиновые полимеры (СОР), иономер и/или активируемый ультрафиолетом клей и другие, известные в области производства многослойных стекол. Также подходящими могут быть смешанные материалы, в которых используется любая совместимая комбинация этих материалов. В настоящем изобретении также может быть использована усиленная звукоизоляция с акустическим многослойным стеклом. В этом случае промежуточный полимерный слой содержит по меньшей мере один дополнительный акустический материал, размещенный между двумя пленками из поливинилбутираля. Стеклянные панели с электрохромными, термохромными, фотохромными или фотогальваническими элементами также совместимы с настоящим изобретением.In one embodiment of the present invention, the outer surface of the first (13) and/or second glass panel (23) may be further laminated to at least one sheet of glass with at least one polymeric intermediate layer, forming a multilayer assembly, to comply with safety regulations. Laminated glass is a type of impact-resistant glass that does not shatter when broken. In the event of failure, it is held in place by a thermoplastic intermediate layer between its two or more layers of glass. The interlayer keeps the layers of glass together even when broken, and its high strength prevents the glass from breaking into large sharp pieces. In a multilayer assembly, at least one sheet of glass preferably has a thickness Zs equal to or greater than 0.5 mm (Zs>0.5 mm). The thickness is measured in a direction perpendicular to plane P. At least one polymeric interlayer is a transparent or translucent polymeric interlayer containing a material selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate (EVA), polyisobutylene (PIB), polyvinyl butyral (PVB), polyurethane ( PU), polyvinyl chlorides (PVC), polyesters, copolyesters, polyacetals, cycloolefin polymers (COP), ionomer and/or UV-activated adhesive and others known in the field of laminated glass. Mixed materials using any compatible combination of these materials may also be suitable. Reinforced soundproofing with acoustic laminated glass can also be used in the present invention. In this case, the intermediate polymer layer contains at least one additional acoustic material placed between two polyvinyl butyral films. Glass panels with electrochromic, thermochromic, photochromic or photovoltaic cells are also compatible with the present invention.
Многослойное изоляционное остеклениеLaminated insulating glazing
В другом варианте осуществления настоящего изобретения настоящее изобретение также применимо к любому типу блока остекления, содержащего стеклянные панели (две, три или более), связывающие изолирующие или неизолирующие внутренние пространства (также называемые блоками многослойного остекления), при условии, что частичный вакуум создают в по меньшей мере одном из этих внутренних пространств. Следовательно, в одном варианте осуществления для улучшения механических характеристик асимметричного VTG согласно настоящему изобретению третья дополнительная стеклянная панель может быть соединена по меньшей мере с одной из наружных поверхностей (13 и/или 23) первой и второй стеклянных панелей по периферии VIG посредством периферийной дистанционной рамки, также известной как разделительный оконный профиль, создавая изолирующую полость, запечатанную краевым уплотнителем. Указанная периферийная дистанционная рамка поддерживает конкретное расстояние между третьей стеклянной панелью и по меньшей мере одним из наружной поверхности панели одной из первой и второй стеклянных панелей. Обычно указанная дистанционная рамка содержит поглотитель влаги и обычно имеет толщину в диапазоне от 6 до 20 мм, предпочтительно от 9 до 15 мм. В целом, указанный второй внутренний объем заполнен заданным газом, выбранным из группы, включающей воздух, сухой воздух, аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Хе), гексафторид серы (SF6), углекислый газ или их сочетание. Указанный заданный газ является эффективным для предотвращения теплообменаIn another embodiment of the present invention, the present invention is also applicable to any type of glazing unit comprising glass panels (two, three or more) linking insulating or non-insulating internal spaces (also referred to as laminated glazing units), provided that a partial vacuum is applied in at least one of these interior spaces. Therefore, in one embodiment, to improve the mechanical performance of the asymmetric VTG according to the present invention, the third additional glass panel can be connected to at least one of the outer surfaces (13 and/or 23) of the first and second glass panels along the periphery of the VIG by means of a peripheral spacer, also known as a separation window profile, creating an insulating cavity sealed with an edge seal. The specified peripheral spacer frame maintains a specific distance between the third glass panel and at least one of the outer surface of the panel of one of the first and second glass panels. Typically said spacer contains a moisture absorber and typically has a thickness in the range of 6 to 20 mm, preferably 9 to 15 mm. In general, said second internal volume is filled with a predetermined gas selected from the group consisting of air, dry air, argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), sulfur hexafluoride (SF6), carbon dioxide, or a combination thereof. The specified target gas is effective to prevent heat exchange
- 12 040555 и/или может быть использован для уменьшения пропускания звука.- 12 040555 and/or can be used to reduce sound transmission.
РаспоркиSpacers
Как изображено на фиг. 1, вакуумное изоляционное остекление согласно настоящему изобретению содержит несколько отдельных распорок (3), также называемых стойками, расположенных между первой и второй стеклянными панелями (1, 2) для сохранения внутреннего объема V. Согласно настоящему изобретению отдельные распорки расположены между первой и второй стеклянными панелями, сохраняя расстояние между первой и второй стеклянными панелями и образуя массив с шагом λ, составляющим от 10 до 40 мм (10 мм<λ<40 мм). Массив в настоящем изобретении обычно представляет собой равномерный массив на основе схемы равностороннего треугольника, квадрата или шестиугольника, предпочтительно на основе схемы квадрата.As shown in FIG. 1, the vacuum insulating glazing according to the present invention comprises several separate spacers (3), also called struts, located between the first and second glass panels (1, 2) to maintain the internal volume V. According to the present invention, individual spacers are located between the first and second glass panels , maintaining the distance between the first and second glass panels and forming an array with a step λ ranging from 10 to 40 mm (10 mm<λ<40 mm). The array in the present invention is usually a uniform array based on an equilateral triangle, square or hexagon pattern, preferably based on a square pattern.
Отдельные распорки могут иметь разные формы, например, цилиндрическую, сферическую, нитеобразную форму, форму песочных часов, С-образную, крестообразную, призматическую форму и т.д. Предпочтительно использовать небольшие стойки, т. е. стойки, имеющие общую поверхность контакта со стеклянной секцией, образованную их внешней окружностью, равную или меньше 5 мм2, предпочтительно равную или меньше 3 мм2, более предпочтительно равную или меньше 1 мм2. Как указано выше, такие размеры могут предложить хорошую механическую устойчивость, при этом оставаясь эстетически неброскими.The individual spacers may have different shapes, such as cylindrical, spherical, thread-like, hourglass-shaped, C-shaped, cruciform, prismatic, etc. Preferably, small posts are used, i.e. posts having a common surface of contact with the glass section formed by their outer circumference equal to or less than 5 mm 2 , preferably equal to or less than 3 mm 2 , more preferably equal to or less than 1 mm 2 . As stated above, such dimensions can offer good mechanical stability while remaining aesthetically unobtrusive.
Отдельные распорки обычно выполнены из материала, имеющего прочность, способную выдерживать давление, прилагаемое поверхностями стеклянных панелей, способного выдерживать высокотемпературный процесс, такой как прокаливание и отверждение при нагревании, и незначительно выделяющего газ после изготовления стеклянной панели. Такой материал является предпочтительно твердым металлическим материалом, кварцевым стеклом или керамическим материалом, в частности металлическим материалом, например железом, вольфрамом, никелем, хромом, титаном, молибденом, углеродистой сталью, хромовой сталью, никелевой сталью, нержавеющей сталью, никелево-хромистой сталью, марганцевой сталью, хромомарганцевой сталью, хромомолибденовой сталью, кремнистой сталью, нихромом, дюралем и т.п., или керамическим материалом, например корундом, оксидом алюминия, муллитом, магнезией, иттрий оксидом, нитридом алюминия, нитридом кремния и т. п.The individual spacers are typically made of a material having strength capable of withstanding the pressure exerted by the surfaces of the glass panels, capable of withstanding a high temperature process such as annealing and heat curing, and slightly outgassing after the glass panel is manufactured. Such a material is preferably a hard metal material, a quartz glass or a ceramic material, in particular a metal material such as iron, tungsten, nickel, chromium, titanium, molybdenum, carbon steel, chromium steel, nickel steel, stainless steel, nickel-chromium steel, manganese steel, chromium-manganese steel, chromium-molybdenum steel, silicon steel, nichrome, duralumin, etc., or ceramic material such as corundum, alumina, mullite, magnesia, yttrium oxide, aluminum nitride, silicon nitride, etc.
Герметично соединяющее уплотнениеHermetically sealing seal
Как показано на фиг. 1, внутренний объем V между стеклянными панелями (1, 2) вакуумного изоляционного блока (10) остекления согласно настоящему изобретению закрыт герметично соединяющим уплотнением (4), размещенным на периферии стеклянных панелей вокруг указанного внутреннего пространства. Указанное герметично соединяющее уплотнение является непроницаемым и твердым. В настоящем описании, если не указано другое, под термином непроницаемый подразумевается непроницаемый для воздуха или любого другого газа, присутствующего в атмосфере.As shown in FIG. 1, the internal volume V between the glass panels (1, 2) of the vacuum insulating glazing unit (10) according to the present invention is closed by a hermetically connecting seal (4) placed on the periphery of the glass panels around said internal space. Said hermetically bonding seal is impermeable and solid. In the present description, unless otherwise indicated, the term impermeable means impervious to air or any other gas present in the atmosphere.
Температурный градиент между внутренним и внешним пространствами действительно приводит к различной температурной деформации первой и второй стеклянных панелей согласно настоящему изобретению. Ограничения на каждой стеклянной панели даже более критичны, когда уплотнение, размещенное на периферии стеклянных панелей, является твердым. Наоборот, такие ограничения ниже в VIG, в которых периферийное уплотнение позволяет некоторую деформацию.The temperature gradient between the interior and exterior spaces actually leads to different thermal deformation of the first and second glass panels according to the present invention. The constraints on each glass panel are even more critical when the seal placed on the periphery of the glass panels is solid. Conversely, such limitations are lower in VIG, in which the peripheral seal allows some deformation.
Существуют различные технологии выполнения герметично соединяющего уплотнения. Первый тип уплотнения (наиболее распространенный) является уплотнением на основе стеклянного припоя, для которого температура плавления ниже, чем температура плавления стекла стеклянных панелей блока остекления. Использование этого типа уплотнения ограничивает выбор низкоэмиссионных слоев теми, которые не разлагаются в ходе теплового цикла, необходимого для применения стеклянного припоя, т.е. теми, которые способны выдерживать температуру, которая может достигать 250 °С. Дополнительно поскольку этот тип уплотнения на основе стеклянного припоя может деформироваться только в незначительной степени, он препятствует последствиям относительного расширения между стеклянной панелью с внутренней стороны блока остекления и стеклянной панелью с наружной стороны блока остекления, когда указанные панели подвергаются воздействию большой разницы поглощаемых температур. Следовательно, на периферии блока остекления возникают достаточно существенные напряжения, и это может приводить к разрушению стеклянных панелей блока остекления.There are various technologies for making a hermetically bonding seal. The first type of seal (the most common) is a glass solder seal, which has a melting point lower than that of the glass panes of the glazing unit. The use of this type of seal limits the selection of low emissivity layers to those that do not decompose during the thermal cycle required for glass solder applications, i.e. those that can withstand temperatures that can reach 250 ° C. Additionally, since this type of seal based on glass solder can only be deformed to a small extent, it prevents the effects of relative expansion between the glass panel on the inside of the glazing unit and the glass panel on the outside of the glazing unit when these panels are subjected to a large absorption temperature difference. Consequently, sufficiently significant stresses are generated at the periphery of the glazing unit, and this can lead to the destruction of the glass panels of the glazing unit.
Второй тип уплотнения представляет собой металлическое уплотнение, например металлическую полоску небольшой толщины (<500 мкм), припаянную по периферии блока остекления с помощью грунтовочного подслоя, покрытого, по меньшей мере частично, слоем пригодного к пайке материала, например мягкого оловянного припоя. Одним существенным преимуществом этого второго типа уплотнения относительно первого типа уплотнения является то, что он способен частично деформироваться для частичного поглощения относительного расширения, создаваемого между двумя стеклянными панелями. Существуют различные типы грунтовочных подслоев на стеклянной панели.The second type of seal is a metal seal, such as a thin metal strip (<500 µm), soldered around the periphery of the glazing unit with a primer coated at least partially with a layer of solderable material, such as soft solder. One significant advantage of this second type of seal over the first type of seal is that it is able to partially deform to partially absorb the relative expansion created between the two glass panels. There are different types of undercoats on glass panel.
В заявке на патент WO 2011/061208 А1 описан один примерный вариант осуществления периферийного непроницаемого уплотнения второго типа для вакуумного изоляционного блока остекления. В этом варианте осуществления уплотнением является металлическая полоска, например, выполненная изPatent application WO 2011/061208 A1 describes one exemplary embodiment of a second type peripheral seal for a vacuum insulating glazing unit. In this embodiment, the seal is a metal strip, for example, made of
--
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18172127.5 | 2018-05-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA040555B1 true EA040555B1 (en) | 2022-06-22 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7387637B2 (en) | Asymmetric vacuum-insulated glazing unit | |
WO2002092529A1 (en) | Heat insulating and shielding glass panel | |
JP7437321B2 (en) | Asymmetric vacuum insulated glazing unit | |
EA040555B1 (en) | ASYMMETRIC VACUUM INSULATED GLAZING UNIT | |
JP7337847B2 (en) | Asymmetric vacuum-insulated glazing unit | |
JP7550163B2 (en) | Asymmetric vacuum insulated glazing unit | |
EA041330B1 (en) | ASYMMETRIC VACUUM INSULATED GLAZING UNIT | |
EA041602B1 (en) | ASYMMETRIC VACUUM INSULATED GLAZING UNIT | |
TW202039248A (en) | Laminated vacuum-insulated glazing assembly | |
EA042419B1 (en) | ASSEMBLY OF MULTILAYER VACUUM INSULATION GLAZING | |
JP2022524268A (en) | Asymmetric vacuum insulation glass fitting unit | |
EA041667B1 (en) | ASYMMETRIC VACUUM INSULATED GLAZING UNIT | |
JP2022525783A (en) | Asymmetric vacuum insulation glazing unit | |
EA039326B1 (en) | High performances vacuum insulating glazing unit | |
EA040088B1 (en) | ASYMMETRIC SAFETY VACUUM INSULATION GLAZING UNIT | |
JP2024534333A (en) | Multi-glazing with asymmetric vacuum-insulated glazing units |