一种恒压中空玻璃充气装置的制作方法

本实用新型涉及中空玻璃制备领域，具体涉及一种恒压中空玻璃充气装置。

背景技术：

随着国家有关建筑节能的政策方针和法规的大力实施、建筑节能知识的逐渐普及，人们对节能配置高的中空玻璃需求也在不断增加，低辐射镀膜玻璃的规模化生产带来的市场增量的相对提高，使高性能中空玻璃的有效需求量的不断增加成为可能。于是出现了低辐射镀膜中空玻璃方面越来越广泛的应用，方兴未艾。但低辐射玻璃的应用带来了我们以前不曾遇到的两个问题：(1)使用离线低辐射镀膜制作中空玻璃，对密封寿命的要求变得更加突出；(2)使用低辐射玻璃解决热辐射问题之后，降低中空玻璃空腔内的热对流就变得十分迫切。

中空玻璃充惰性气体有助于同时改善密封寿命和降低热对流，而充气中空玻璃所必要的初始充气浓度和气密性，是解决这两方面问题的基本保证，一般来说，充气中空玻璃所使用的惰性气体为氩气，具有无色、无味、无毒的特点，其分子量较空气重38％，导热系数比空气小。

现有技术充气技术通过将中空玻璃内的空气中的空气置换成氩气的方式来达到充气的目的，由于氩气的密度比空气大，因此，在中空玻璃充气时，需要设置两个孔，氩气充(进)气孔在下端、空气的出(排)气孔在上端，以置换出中空玻璃内的空气，达到所需要的氩气浓度，这种充气实质为换气而非充气，充气过程实质上是流动气体从一种运动状态转移到另一种状态的过程，充气质量高与否和气体产生层流(laminar)抑或是紊流(turbulence)有关。

层流和紊流是粘性流体运动时惯性力和粘性力共同作用的结果。粘性流体运动与理想流体运动的主要区别是微团的受力除惯性力外，还有粘性力。根据这两种力的特点，它们对流体微团运动行为的影响是不同的。按照定义，粘性力的作用是阻止流体微团发生相对运动，而惯性力的作用与粘性力的作用正好相反，因此在粘性流体流动中，流动的行为决定于这两种力作用的结果。在粘性力的作用远大于惯性力的作用条件下，气体运动产生层流，反之，在惯性力的作用远大于粘性力的作用时，气体运动产生紊流。

直观地看，作为流体运动的一种最简单图像，层流可以看成是彼此相邻、并且具有“确定物质意义”的流层，或者说是不存在相互串动的“流体线元”，进行滑移运动的一种延伸。简单地说，层流就是流体的分层流动。此时，运动中流体承受牛顿粘性应力，与固体之间反抗彼此滑移运动的力学机制没有任何本质差异。紊流的基本特点是有涡性、不规则性、随机性、扩散性和耗散性，是一种由大小不等、频率不同的旋涡结构组成，使其物理量对时间和空间的变化均表现出不规则的随机性。

充气中空玻璃产生紊流时，中空玻璃腔体内的部分空气始终不能被充入的氩气置换掉，因此，存在紊流的充气中空玻璃的初始浓度很难达到标准所规定的要求。此外，充气过程中所产生的紊流，使空气仍存在于中空玻璃空腔的中央位置。当中空玻璃出现紊流现象时，在中空玻璃排气孔传感器所检测到的浓度，一般来说，应高于中空玻璃腔体中央湍流的空气，而中空玻璃的惰性气体的完全扩散需要6～8小时。如果使用该方法进行在线检测，则所测出的浓度明显高于扩散后的实际浓度。因此，我们不能将这种检测方法作为充气中空玻璃的在线检测手段。否则，在充气中空玻璃内出现紊流现象条件下，会给出检测人员错误的判断。如存在紊流的充气中空玻璃，采用高压放电法检测中空玻璃的位置应尽可能靠近间隔条位置。按照厂家建议的三个测量点，正好避开了充气中空玻璃的紊流气体，即空气位置，所给出的浓度为惰性气体的浓度。因此，有必要在充气中空玻璃放置6～8小时后，得出正确的浓度数字。据调查，有的厂家自检的充气中空玻璃初始浓度在90％以上，但经第三方测量实际浓度明显低于90％，有的甚至不足70％。通过对这些浓度差别大的充气玻璃密封的外观检测，我们很难找出任何密封缺陷，因此，我们推断出现这种现象的原因之一，是由于紊流造成的。

但是，这种检测方法属于产品质量的事后检测。充气中空玻璃放置6-8小时后，第二道密封胶基本固化，如果充气中空玻璃的浓度达不到要求，则对已充气的中空玻璃的返工是一件费时费力的事情。此外还有两种可能：(1)如果对充气方法不改进的话，我们仍无法保证返工的产品的充气浓度达到要求；(2)采用普通的充气方法，即自然充气和充气与强制抽气法，不可避免发生紊流现象，即使是随机抽查检测的玻璃达到浓度要求，除非我们有充气过程每片玻璃的实时监控数字，否则，我们也无法确切地保证整个批次的充气玻璃都合格。

由此可见，除非我们采用的充气设备能够有效地避免紊流出现、抑或始终保持充气过程的稳定的层流，否则，我们就不能排除在线检测的浓度的真伪。进一步说，在此条件下，我们保证充气中空玻璃的浓度的正确方法，只能是对充气中空玻璃的生产过程进行控制，而不是产品的质量控制。

目前，我国中空玻璃的充气质量不高，在很大的程度上是由充气过程中产生的紊流所造成的。假定充气设备的传感器只识别中空玻璃排气孔处收集到的惰性气体的浓度，且充气中空玻璃的层流和紊流最终给出的惰性气体浓度同样符合标准要求，人们用肉眼又无法区别哪片中空玻璃的惰性气体在扩散后的浓度走向。如果采用高压放电法对这类充气中空玻璃的初始浓度进行在线检测，所得出的浓度就会高出扩散后的实际浓度。结果有两种：1)如果厂家将存在紊流的产品判断为合格交付客户或送到实验室检测，扩散后的实际浓度就会低于开始测试的浓度。2)这种浓度明显变化的充气中空玻璃会困惑生产厂家，因为产品的密封并无缺陷，且产品测试的只是初始浓度。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种恒压中空玻璃充气装置，以解决现有技术中空玻璃充气时因紊流现象造成充气质量不高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案概述如下：

一种恒压中空玻璃充气装置，包括充气箱体以及延伸至充气箱体内部的充气装置，所述充气装置的外端连有储气罐，所述充气装置与储气罐之间通过连接管以及气管连接，所述充气箱体为密封箱体；所述充气装置通过连接管以及气管还连有真空机，连接储气罐、真空机的气管的分管上分别设有阀门一和阀门二；所述充气装置设有两个出气口，一个出气口与充气箱体内部相通，另一个出气口延伸至中空玻璃的空腔中，中空玻璃的空腔气压等于充气箱体内部的气压；本装置对充气箱体内部以及中空玻璃的空腔实现等压抽气以及充气操作，保证中空玻璃的内外压差极小，即使中空玻璃的空腔呈真空状态，中空玻璃也不会受到中空玻璃的内外压差破坏，就可以通过控制阀门一和阀门二，先将充气箱体内部以及中空玻璃的空腔抽至真空后，再充入相应的气体，这样就不会形成紊流现象，从而解决了现有技术中空玻璃充气时因紊流现象造成充气质量不高的问题。

更优的，所述充气箱体的底部设有卡住中空玻璃的弹性夹，且充气箱体内部还设有将充气箱体固定中空玻璃的活动板，所述活动板两侧分别设有调节活动板位置的调节支撑柱和弹性支柱，可适应不同长度、厚度的中空玻璃的充气操作，结构简单易于实现。

更优的，所述充气装置包括总气管、恒压支管以及至少一根充气支管，所述恒压支管和充气支管延伸至充气箱体内部，恒压支管上设有气压检测装置，充气支管上设有充气控制阀以及气压检测装置，充气支管的端部连有充气嘴，所述充气嘴与中空玻璃的充气孔相连，通过充气控制阀以及两个气压检测装置对充气箱体内部以及中空玻璃的空腔实现等压抽气以及充气操作，精度高，易于控制，也便于检测是否实现了抽空操作，提高充气质量。

更优的，所述恒压支管通过恒压连接管与充气箱体相连，所述充气支管通过充气连接管与充气箱体相连，安装方便。

更优的，所述充气连接管与充气嘴之间通过软管相连，使得充气嘴与充气孔的连接较为容易。

更优的，所述充气箱体上设置覆有密封盖的均压通孔，用于回收充气箱体中的稀有气体，充气完毕后，关闭充气控制阀，打开均压通孔上的密封盖，开启并调节连接真空机的气管分管上的阀门二，在保证充气箱体内部气压与中空玻璃内部气压相当的情况下将充气箱体内的稀有气体回收至回收气罐中。

相对于现有技术，本实用新型所产生的有益效果：

1、本实用新型装置对充气箱体内部以及中空玻璃的空腔实现等压抽气以及充气操作，保证中空玻璃的内外压差极小，即使中空玻璃的空腔呈真空状态，中空玻璃也不会受到中空玻璃的内外压差破坏，就可以通过控制阀门一和阀门二，先将充气箱体内部以及中空玻璃的空腔抽至真空后，再充入相应的气体，这样就不会形成紊流现象，从而解决了现有技术中空玻璃充气时因紊流现象造成充气质量不高的问题；

2、本实用新型操作简单，结构不复杂易于实现，相较于现有技术中的高精度充气装置，本实用新型成本低廉，适用于小中企业的生产。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的横向截面示意图；

图3是充气装置的结构示意图；

图中标号分别为：1、充气箱体；11、均压通孔；12、充气装置；121、总气管；122、恒压支管；123、恒压连接管；124、充气支管；125、充气控制阀；126、气压检测装置；127、充气连接管；128、软管；129、充气嘴；13、活动板；14、调节支撑柱；15、弹性支柱；16、弹性夹；2、连接管；3、气管；31、阀门一；32、阀门二；4、储气罐；5、真空机；6、中空玻璃；61、充气孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，一种恒压中空玻璃充气装置，包括充气箱体1以及延伸至充气箱体1内部的充气装置12，所述充气装置12的外端连有储气罐4，所述充气装置12与储气罐4之间通过连接管2以及气管3连接，所述充气箱体1为密封箱体；所述充气装置12通过连接管2以及气管3还连有真空机5，连接储气罐4、真空机5的气管3的分管上分别设有阀门一31和阀门二32；所述充气装置12设有两个出气口，一个出气口与充气箱体1内部相通，另一个出气口延伸至中空玻璃的空腔中，中空玻璃的空腔气压等于充气箱体1内部的气压。

本实施例操作步骤为：将中空玻璃安装在装置内并安装好装置后，关闭阀门一31，开启阀门二32，将中空玻璃的空腔与充气箱体1内部的气体同步抽出，使得中空玻璃的空腔气压始终等于充气箱体1内部的气压，待中空玻璃的空腔与充气箱体1内部的气体被抽完后，关闭阀门二32，开启阀门一31，给中空玻璃的空腔与充气箱体1内部同步充气，使得中空玻璃的空腔气压始终等于充气箱体1内部的气压，直至中空玻璃的空腔气压与充气箱体1内部的气压等于常压时停止充气，关闭阀门一31，把中空玻璃取出即可，操作简单。

本实施例中，为了保证充气质量，还可以重复抽气、充气2次以上。

本实施例装置对充气箱体内部以及中空玻璃的空腔实现等压抽气以及充气操作，保证中空玻璃的内外压差极小，即使中空玻璃的空腔呈真空状态，中空玻璃也不会受到中空玻璃的内外压差破坏，就可以通过控制阀门一和阀门二，先将充气箱体内部以及中空玻璃的空腔抽至真空后，再充入相应的气体，这样就不会形成紊流现象，从而解决了现有技术中空玻璃充气时因紊流现象造成充气质量不高的问题。

实施例2

如图2所示，在实施例1所述的一种恒压中空玻璃充气装置的基础上进一步优化，所述充气箱体1的底部设有卡住中空玻璃6的弹性夹16，且充气箱体1内部还设有将充气箱体1固定中空玻璃6的活动板13，所述活动板13两侧分别设有调节活动板13位置的调节支撑柱14和弹性支柱15，本实施例的设置可适应不同长度、厚度的中空玻璃6的充气操作，结构简单易于实现。

实施例3

如图3所示，在实施例1或2所述的一种恒压中空玻璃充气装置的基础上进一步优化，所述充气装置12包括总气管121、恒压支管122以及一根充气支管124，所述恒压支管122和充气支管124延伸至充气箱体1内部，恒压支管122上设有气压检测装置126，充气支管124上设有充气控制阀125以及气压检测装置126，充气支管124的端部连有充气嘴129，所述充气嘴129与中空玻璃6的充气孔61相连，本实施例中一次可充一块中空玻璃，在恒压支管122和充气支管124上均设置的气压检测装置126便于保证中空玻璃的空腔气压始终等于充气箱体1内部的气压，保证中空玻璃6不会受到中空玻璃的内外压差破坏，本实施例通过充气控制阀125以及两个气压检测装置126对充气箱体1内部以及中空玻璃6的空腔实现等压抽气以及充气操作，精度高，易于控制，也便于检测是否实现了抽空操作，提高充气质量。

实施例4

在实施例3所述的一种恒压中空玻璃充气装置的基础上进一步优化，所述恒压支管122通过恒压连接管123与充气箱体1相连，所述充气支管124通过充气连接管127与充气箱体1相连，本实施例的设置方便了充气装置12的安装。

实施例5

在实施例4所述的一种恒压中空玻璃充气装置的基础上进一步优化，所述充气连接管127与充气嘴129之间通过软管128相连，本实施例的设置使得充气嘴127与充气孔61的连接较为容易。

实施例6

在实施例3所述的一种恒压中空玻璃充气装置的基础上进一步优化，所述充气箱体1上设置覆有密封盖的均压通孔11，本实施例设置的结构用于回收充气箱体1中的稀有气体，充气完毕后，关闭充气控制阀125，打开均压通孔11上的密封盖，开启并调节连接真空机5的气管分管上的阀门二32，在保证充气箱体1内部气压与中空玻璃内部气压相当的情况下将充气箱体内的稀有气体回收至回收气罐中。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。