WO2016065665A1 - 节能板材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种节能板材(01)及其制造方法,节能板材(01),包括:至少一层上层板材(11)、至少一层下层板材(12)、至少一层内层板材(13)及相邻层的板材之间设置的多个支撑结构(14);上层板材(11)的上边缘、下层板材(12)的下边缘均呈直线;内层板材(13)侧边开设有排气口(16),排气口(16)为贯通内层板材(13)上下表面的通槽;排气口(16)内设置有排气管(17),排气管(17)的开口端位于排气口(16)内侧,排气管(17)的闭口端位于排气口(16)外侧、且存在于上层板材(11)与下层板材(12)之间形成的空间内。节能板材(01)的制作方法,将各板材和之间设置的支撑结构按顺序依次设置,并在下层板材(12)的上表面边缘和内层板材(13)的上表面边缘设置封接料,高温融化该封接料将各板材的边缘密闭封接在一起,通过排气管(17)抽真空,制得的节能板材为全平面结构,具有优良的隔热、隔音、保温性能且强度高。

Description

节能板材及其制造方法 技术领域
本发明涉及节能板材技术,尤其涉及一种节能板材及其制造方法。
背景技术
节能板材产品可应用于建筑物门窗等领域,是优良的隔热、隔音材料。过往技术是由两片平板玻璃中间以适当的支撑结构隔开,周缘处以粘着剂结合,内部的腔室则利用真空泵通过玻璃排气管将气体分子抽出,并在腔室内放置吸气材料,使内部真空压力范围约10-2~10-7torr。随后将玻璃排气管熔融且截断,以形成气密封合。
在现有的技术中,玻璃排气管截断气密时,是利用局部加热的方式使其熔化。由于熔融玻璃所需的温度甚高,因此玻璃排气管加热熔化的位置不能过于接近平板玻璃,以避免原平板玻璃因受热不均而炸裂。所以玻璃排气管在熔融截断后会残留一小段长度在平板玻璃外侧。为了避免上述缺陷,在平板玻璃上开设容纳缺口来放置排气管。然而,平板玻璃上的容纳缺口弱化了平面真空玻璃的强度,容易带来结构隐患。
发明内容
本发明提供一种节能板材及其制造方法,以克服现有技术中存在的不足。
本发明提供一种节能板材,包括:至少一层上层板材、至少一层下层板材、至少一层内层板材及多个支撑结构;
所述上层板材的上边缘、所述下层板材的下边缘均呈直线;
所述内层板材设置在所述上层板材和所述下层板材之间,且相邻层的板材之间被所述多个支撑结构隔开;
所述内层板材侧边开设有排气口,所述排气口为贯通所述内层板材上下表面的通槽;
所述上层板材、下层板材和内层板材的边缘由封接料封接闭合,使各层板材之间形成真空层;
所述排气口内设置有排气管,所述排气口与所述排气管由所述封接料封接在一起,所述排气管的开口端位于所述排气口内侧,所述排气管的闭口端位于排气口的外侧、且位于所述上层板材与所述下层板材之间形成的空间内。
本发明提供一种节能板材的制造方法,包括:
将多个支撑结构设置在下层板材上,并将封接料设置在所述下层板材上表面的边缘,所述下层板材的下边缘均呈直线;
将侧边开设排气口的内层板材覆盖在所述下层板材上,形成第一空腔,所述排气口为贯通所述内层板材上下表面的通槽;
将排气管设置在所述排气口内;
将所述多个支撑结构设置在所述内层板材上,与内层板材下的支撑结构交错排列;并将所述封接料设置在所述内层板材上表面的边缘;
将上层板材覆盖在所述内层板材上,形成第二空腔,所述上层板材的上边缘均呈直线,所述排气口的闭口端位于所述上层板材与所述下层板材之间形成的空间内;
通过小于或者等于500℃的高温熔化所述封接料,将所述上层板材、下层板材和内层板材的边缘密闭封接在一起;
通过所述排气管将各层板材之间抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间;
将加热线圈缠绕在所述排气管外侧,通电局部加热所述排气管的同时,以高压冷风吹冷所述排气管及所述板材的根部。
本发明节能板材及其制造方法,通过至少一层上层板材、至少一层下层板材及至少一层内层板材组成节能板材,在内层板材侧边上设置有排气口,该排气口为贯通内层板材上下表面的通槽,即在内层板材侧边形成一“凹”字形状通槽。在排气口内设置排气管,使排气管的开口通过通槽与真空层连通,通过排气管将真空层抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间。将加热线圈缠绕在排气管外侧,通电局部加热排气管的同时,以高压冷风吹冷排气管的根部,将排气管闭合,使得排气管的闭 口位置位于节能板材的上层板材与下层板材之间形成的空间内。这样,上层板材与下层板材外侧边均为完整的直线,而且排气管的闭口端位于节能板材边缘的内部,无需在上层板材与下层板材上增加容纳缺口来容纳排气管,无需设置金属保护盖板来遮盖排气管,也无需担心排气管破裂的问题。另外,实现了节能板材的全平面化,而且没有结构缺陷,增强了节能板材的使用强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明节能板材实施例一的主视图;
图2为本发明节能板材实施例一的俯视图;
图3为本发明节能板材的内层板材的实施例一的结构示意图;
图4为本发明节能板材实施例二的结构示意图;
图5为本发明节能板材实施例三的结构示意图;
图6为本发明节能板材制造方法实施例一的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明节能板材实施例一的主视图,图2为本发明节能板材实施例一的俯视图。如图1、图2所示,本实施例的节能板材01可以包括:至少一层上层板材11、至少一层下层板材12、至少一层内层板材13、多个支撑结构14。其中,上层板材11的上边缘、下层板材12的下边缘均呈直线;内层板材13设置在上层板材11和下层板材12之间,且相邻层的 板材之间被多个支撑结构14隔开;内层板材13侧边开设有排气口16,排气口16为贯通内层板材13上下表面的通槽;上层板材11、下层板材12和内层板材13的边缘由封接料15封接闭合,使各层板材之间形成真空层;排气口16内设置有排气管17,排气口与排气管由封接料封接在一起,排气管17的开口端位于排气口16内侧,排气管17的闭口端位于排气口外侧、且存在于上层板材11与下层板材12之间形成的空间内。
另外,在排气口16内还填充吸气剂18。
本实施例提供一种节能板材,包含至少一层上层板材、至少一层下层板材、至少一层内层板材,相邻的板材间被多个支撑物隔开,节能板材周边被封接料封接闭合,使板材之间为真空层。其中,内层板材侧边有排气口,该排气口为贯通内层板材上下表面的通槽,即在内层板材侧边形成一“凹”字形状通槽,克服了在板材上半槽加工困难、容易炸裂的问题。另外,在排气口内设置排气管,使排气管的开口通过通槽与真空层连通,通过排气管将真空层抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间。将加热线圈缠绕在排气管外侧,通电局部加热排气管的同时,以高压冷风吹冷排气管的根部,将排气管闭合,使得排气管的闭口位置位于节能板材的上层板材与下层板材之间形成的空间内。这样,上层板材与下层板材外侧边均为完整的直线,而且排气管的闭口端位于节能板材边缘的内部,无需在上层板材与下层板材上增加容纳缺口来容纳排气管,无需设置金属保护盖板来遮盖排气管,也无需担心排气管破裂的问题。另外,实现了节能板材的全平面化,而且没有结构缺陷,增强了节能板材的使用强度。
进一步的,上层板材11与下层板材12为完整的不平整刚性板材,内层板材13为不平整柔性板材,它们的平整度均大于10nm/m。
图3为本发明节能板材的内层板材的实施例一的结构示意图,如图3所示,内层板材13还可以由框体131和中心板材132分体构成,框体131围设在中心板材132的周围。这样内层板材13的变形更加自由。
内层板材13在静力负荷作用下,抵抗变形的能力小于上层板材11和下层板材12,内层板材13受力后的变形量小于支撑结构14的高度,大于平面上相邻支撑结构范围内的上层板材11和下层板材12的不平整度。另 外,使用平整度大于10nm/m的板材,扩大了节能板材的材料来源,便于组织生产。因为内层板材13使用的是不平整柔性板材,在内部真空环境下,内层板材13表面不会受到侵蚀,即使内层板材13表面有微裂纹,也难以扩展,使得柔性板材的性能得以充分发挥,保证了节能板材的强度。
多个支撑结构14垂直于相邻层板材设置,上层板材11和内层板材13之间的多个支撑结构14与内层板材13和下层板材12之间的多个支撑结构14均不在同一条垂直线上、且交错排列。
这样的设置使得内层板材13的每个支撑点位置上下两侧只有一个支撑结构14,当上层板材11与下层板材12在大气压及外力作用下将力由支撑结构14传递到内层板材13时,内层板材13发生弹性变形的同时,将力分担给内层板材对面相邻最近的四个支撑结构14,将这五个支撑结构14挤压得更紧。以此类推,每一个支撑结构14都由于内层板材13的弹性变形而贴紧在板材之间,解决了外部上层板材11与下层板材12因为不平整度的叠加而导致的支撑结构高度小于相邻板材之间间隙的问题。另外,由于支撑结构14在板材之间不在同一条垂直线上交错排列,板材之间通过支撑结构14进行热传导的距离大大延长,进一步提高了板材的节能效果。解决了节能板材01使用过程中支撑结构位置表面易结露的问题。
上层板材11、下层板材12及内层板材13的材料可以是非钢化玻璃、或是钢化玻璃、或是半钢化玻璃、或是低辐射玻璃、或是化学强化玻璃、或是热反射玻璃、或是夹丝玻璃、或是压花玻璃、或是热熔玻璃,或是镀膜玻璃、或是彩釉玻璃、或是磨砂玻璃、或是刻花玻璃、或是化学腐蚀玻璃、或是太阳能玻璃、或是防火玻璃、或是钠钙玻璃、或是硼硅玻璃、或是铝硅酸盐玻璃、或是石英玻璃、或是微晶玻璃、或是瓷质玻璃、或是有机玻璃、或是瓷板、或是金属板、或是太阳能电池板、或是塑料板、或是树酯板、或是PE板、或是PC板、或是PMMA板、或是PET板、或是聚酰亚胺板、或是复合板等板材、或上述各种材料中任意至少两种或两种以上的组合。
上层板材11、下层板材12表面可以覆盖各种金属单质膜、或各种非 金属单质膜、或各种氧化物膜、或各种氮化物膜、或上述各种膜中任意至少两种或两种以上的组合。
图4为本发明节能板材实施例二的结构示意图。如图4所示,作为图1所示实施例的一种可行结构,本实施例中的节能板材04由三层板材构成,其中,最外层上层板材与最外层下层板材均为6mm厚的格法平板玻璃41,两片格法平板玻璃41外侧边均为完整的直线。内层板材为2mm厚的膨胀合金板43。
多个支撑结构44依次摆放在最外层下层6mm厚的格法平板玻璃41和内层2mm厚的膨胀合金板43上,其中,多个支撑结构44垂直设置在最外层下层6mm厚的格法平板玻璃41与内层2mm厚的膨胀合金板43之间和内层2mm厚的膨胀合金板43与最外层上层6mm厚的格法平板玻璃41之间、且在垂直于板材的方向上不在同一条直线上交错排列。其中,内层2mm厚的膨胀合金板43的侧边开设有排气口46,排气口46为贯通内层2mm厚的膨胀合金板43上下表面的通槽。将排气管47设置在排气口46内,吸气剂48填充在排气口46内。这样排气管47和吸气剂48可以与板材之间的空间联通。
将封接料45依次设置在最外层下层6mm厚的格法平板玻璃41与内层2mm厚的膨胀合金板43上表面的边缘部。盖上最外层上层6mm厚的格法平板玻璃41,通过小于或者等于500℃的高温熔化封接料45将三层板材密闭封接在一起。通过排气管47将板材之间抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间。将加热线圈缠绕在排气管47外侧,通电局部加热排气管47的同时,以高压冷风吹冷排气管47及板材的根部,排气管47闭合后,将排气管47与真空系统断开,使得排气管47的闭口位置位于最外层下层6mm厚的格法平板玻璃41与最外层上层6mm厚的格法平板玻璃41形成的空间内,形成节能板材04。
图5为本发明节能板材实施例三的结构示意图。如图5所示,作为图1所示实施例的一种可行结构,本实施例中的节能板材05也由三层板材构成,其中,最外层上层板材与最外层下层板材均为洛玻6mm厚的风钢 化玻璃板材51,两片风钢化玻璃板材51外侧边均为完整的直线。内层板材为美国康宁公司的2mm厚的大猩猩玻璃板材53。其中,最外层下层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51与最外层上层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51的内侧边靠近排气管57处雕刻有凹槽511。在内层板材53上雕刻或印刷有图案。
将多个支撑结构54依次摆放在最外层下层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51和美国康宁公司的2mm厚的大猩猩玻璃板材53上,其中,多个支撑结构54垂直设置在最外层下层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51与内层2mm厚的大猩猩玻璃板材53之间和内层2mm厚的大猩猩玻璃板材53与最外层上层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51之间、且在垂直于板材的方向上不在同一条直线上交错排列。其中,内层2mm厚的大猩猩玻璃板材53的侧边开设有排气口56,排气口56为贯通内层2mm厚的大猩猩玻璃板材53上下表面的通槽。其中,排气口56向内层2mm厚的大猩猩玻璃板材53的内侧凹进呈弧形561。将排气管57放置在排气口56内,这样排气管57可以与板材之间的空间联通。
将封接料55依次设置在最外层下层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51与内层2mm厚的大猩猩玻璃板材53上表面的边缘部。盖上最外层上层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51,通过小于或者等于500℃的高温熔化封接料55将三层板材密闭封接在一起。通过排气管57将板材之间抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间。将加热线圈缠绕在排气管57外侧,通电局部加热排气管57同时,以高压冷风吹冷排气管57及板材的根部,排气管57闭合后,将排气管57与真空系统断开,使得排气管57的闭口位置位于最外层下层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51与最外层上层洛玻6mm厚的风钢化玻璃板材51形成的空间内,形成节能板材05。
图6为本发明节能板材制造方法实施例一的流程图,如图6所述,本实施例的节能板材制造方法可以包括:
步骤601、将多个支撑结构设置在下层板材上,并将封接料设置在所述下层板材上表面的边缘,所述下层板材的下边缘均呈直线。
步骤602、将侧边开设排气口的内层板材覆盖在所述下层板材上,形 成第一空腔,所述排气口为贯通所述内层板材上下表面的通槽。
步骤603、将排气管设置在所述排气口内。
步骤604、将所述多个支撑结构设置在所述内层板材上,与所述内层板材下的所述多个支撑结构交错排列,并将所述封接料设置在所述内层板材上表面的边缘。
步骤605、将上层板材覆盖在所述内层板材上,形成第二空腔,所述上层板材的上边缘均呈直线,所述排气口的闭口端位于所述上层板材与所述下层板材之间形成的空间内。
步骤606、通过小于或者等于500℃的高温熔化所述封接料,将所述上层板材、下层板材和内层板材的边缘密闭封接在一起。
步骤607、通过所述排气管将各层板材之间抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间。
步骤608、将加热线圈缠绕在所述排气管外侧,通电局部加热所述排气管的同时,以高压冷风吹冷所述排气管及所述板材的根部。
这里需要说明的是,本实施例中仅以三层板材制造节能板材来举例说明,但本发明不仅限于三层板材,可以为三层或者三层以上的板材制造节能板材,因为制造原理与本实施例中的方法步骤相同,在此不加以赘述。
本发明实施例的节能板材的制造方法,通过在内层板材侧边上设置有排气口,该排气口为贯通内层板材上下表面的通槽,即在内层板材侧边形成一“凹”字形状通槽,克服了在板材上半槽加工困难、容易炸裂的问题。另外,在排气口内设置排气管,使排气管的开口通过通槽与真空层连通,通过排气管将真空层抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间。将加热线圈缠绕在排气管外侧,通电局部加热排气管的同时,以高压冷风吹冷排气管的根部,将排气管闭合,使得排气管的闭口位置位于排气口外侧、且位于节能板材的上层板材与下层板材之间形成的空间内。这样,上层板材与下层板材外侧边均为完整的直线,而且排气管的闭口端位于节能板材边缘的内部,无需在上层板材与下层板材上增加容纳缺口来容纳排气管,无需设置金属保护盖板来遮盖排气管,也无需担心排气管破裂的问题。另外,实现了节能板材的全平面化,而且没有结 构缺陷,增强了节能板材的使用强度。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

  1. 一种节能板材,其特征在于,包括:至少一层上层板材、至少一层下层板材、至少一层内层板材及多个支撑结构;
    所述上层板材的上边缘、所述下层板材的下边缘均呈直线;
    所述内层板材设置在所述上层板材和所述下层板材之间,且相邻层的板材之间被所述多个支撑结构隔开;
    所述内层板材侧边开设有排气口,所述排气口为贯通所述内层板材上下表面的通槽;
    所述上层板材、下层板材和内层板材的边缘由封接料封接闭合,使各层板材之间形成真空层;
    所述排气口内设置有排气管,所述排气口与所述排气管由所述封接料封接在一起,所述排气管的开口端位于所述排气口内侧,所述排气管的闭口端位于排气口外侧、且存在于所述上层板材与所述下层板材之间形成的空间内。
  2. 根据权利要求1所述的节能板材,其特征在于,所述上层板材与所述下层板材为完整的不平整刚性板材;
    所述内层板材为不平整柔性板材。
  3. 根据权利要求1所述的节能板材,其特征在于,所述上层板材、下层板材、内层板材的平整度均大于10nm/m。
  4. 根据权利要求1所述的节能板材,其特征在于,所述内层板材由框体和中心板材分体构成,所述框体围设在所述中心板材的周围。
  5. 根据权利要求1-4任一所述的节能板材,其特征在于,所述多个支撑结构垂直于相邻层板材设置,所述上层板材和所述内层板材之间的所述多个支撑结构与所述内层板材和所述下层板材之间的所述多个支撑结构均不在同一条垂直线上、且交错排列。
  6. 根据权利要求1-4任一所述的节能板材,其特征在于,所述排气口向所述内层板材的内侧凹进呈弧形。
  7. 根据权利要求1-4任一所述的节能板材,其特征在于,所述上层板材和/或所述下层板材的内侧雕刻有凹槽或图案。
  8. 根据权利要求1-4任一所述的节能板材,其特征在于,所述内层板材 上雕刻或印刷有图案。
  9. 根据权利要求1-4任一所述的节能板材,其特征在于,所述排气口内还填充吸气剂。
  10. 一种节能板材的制造方法,其特征在于,所述方法包括:
    将多个支撑结构设置在下层板材上,并将封接料设置在所述下层板材上表面的边缘,所述下层板材的下边缘均呈直线;
    将侧边开设排气口的内层板材覆盖在所述下层板材上,形成第一空腔,所述排气口为贯通所述内层板材上下表面的通槽;
    将排气管设置在所述排气口内;
    将所述多个支撑结构设置在所述内层板材上,与所述内层板材下的所述多个支撑结构交错排列,并将所述封接料设置在所述内层板材上表面的边缘;
    将上层板材覆盖在所述内层板材上,形成第二空腔,所述上层板材的上边缘均呈直线,所述排气口的闭口端位于所述上层板材与所述下层板材之间形成的空间内;
    通过小于或者等于500℃的高温熔化所述封接料,将所述上层板材、下层板材和内层板材的边缘密闭封接在一起;
    通过所述排气管将各层板材之间抽真空,使得真空度位于10~10-6Pa之间;
    将加热线圈缠绕在所述排气管外侧,通电局部加热所述排气管的同时,以高压冷风吹冷所述排气管及所述板材的根部。
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