抽气口的密封结构及其制作方法
【专利摘要】一种抽气口的密封结构，其特征在于：在真空玻璃的上玻璃上打孔制成抽气口，制取一上插件和下接件，所述上插件与所述上玻璃密封连接在一起，所述下接件能够留存液体，所述上插件插入所述下接件中；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述抽气口或上插件内，将所述抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在所述下接件内，所述上插件或其下端也淹没在所述液体中，利用液体密封原理将所述抽气口自行密封，降温后所述液体凝固，实现对所述抽气口的气密性密封。本发明的方法能够批量化生产，可以大大提高真空玻璃的生产效率和合格率、降低生产成本。
【专利说明】抽气口的密封结构及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于真空玻璃领域，尤其涉及一种抽气口的密封结构及其制作方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]现有的真空玻璃一般是由两块或三块平板玻璃组成，玻璃四周用低温玻璃焊料封边，中间有微小的支撑物，通过抽气使两块玻璃之间形成0.1?0.2mm厚度的薄真空层。由于没有气体的传热、传声，玻璃的内表面又可以有透明的低热福射膜，所以真空玻璃具有很好的隔热和隔音效果，是性能最好的节能玻璃之一。
[0004]现有真空玻璃的关键技术有:一是封边，二是支撑物的布放，三是真空的获得和维持。现有真空玻璃获得真空的方式主要有如下两种:(1)是首先在一片玻璃上打孔制备抽气口，然后在用低温玻璃焊料加热封边的同时在抽气口上焊接抽气玻璃管，最后加热抽真空并熔封抽气玻璃管，由于抽气玻璃管突出于玻璃表面上，所以还需要对抽气口部位进行保护；(2)是玻璃上面不需预制抽气口，而是将边部涂有低温玻璃焊料的玻璃合片后放在真空加热炉中，在真空下加热封边直接形成真空层。第一种方式的缺点是抽真空工艺复杂、生产效率很低:由于抽气管道很细、真空层很薄，抽气阻力大、速率小，而且需要单片抽取，所以生产效率很低；第二种方式可以解决第一种方式存在的缺点，但由于低温玻璃焊料是由多种氧化物制成，在高温、真空下，焊料吸附的空气和水分、焊料中的易挥发物质、焊料在生产过程中溶入的气体以及焊料中部分氧化物的分解等都会造成焊料中产生大量的气泡，大大弱化了焊料的各项性能尤其是气密性，致使该种方式的可行性大受影响。还有一种方式是介于以上两种方式之间，即在玻璃上预制抽气口，然后在高温封边后、再抽真空，最后利用焊料将金属薄片等密封焊接在抽气口上；该方式的缺点是如果采用玻璃焊料则遇到与第二种方式相同的困难，如果采用金属焊料钎焊则在真空条件下如何使小而轻的金属薄片实现气密性焊接将遇到很大的困难，其经济效益不一定好于第一种方式。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是在于针对现有真空玻璃抽气口存在的缺陷，提供一种新型的真空玻璃抽气口及其制作方法，这种真空玻璃抽气口的制作方法工艺简单，所制作的真空玻璃包括钢化真空玻璃能克服现有技术中的不足，可有效保证真空玻璃的气密性和隔热隔音性能、延长真空玻璃的使用寿命，并能提高真空玻璃的生产效率、降低生产成本。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抽气口的密封结构，其特征在于:在真空玻璃的上玻璃上打孔制成抽气口，制取一上插件和下接件，所述上插件与所述上玻璃密封连接在一起，所述上插件的中间有连接真空层与抽气口的通道，所述下接件能够留存液体，所述上插件插入所述下接件中，所述上插件与所述下接件之间为抽气通道；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述抽气口或上插件内，将所述抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在所述下接件内，所述上插件或其下端也淹没在所述液体中，利用液体密封原理将所述抽气口自行密封，降温后所述液体凝固，实现对所述抽气口的气密性密封。
[0008]其中，所述上插件与所述下接件优选由金属或玻璃制成，所述上插件与所述下接件由金属制成时，优选采用与玻璃膨胀系数相近的金属；所述上插件与所述下接件由玻璃制成时，优选在所述上插件与所述下接件接触金属焊料的部位涂刷金属浆料，并利用高温烧结金属浆料，金属浆料有助于金属焊料与玻璃的紧密结合。
[0009]其中，所述上插件与所述下接件可以是任意形状的环或管；
进一步，所述上插件与所述下接件是与所述抽气口同心的圆环或管；
更进一步，所述上插件是上部有边沿的管。
[0010]其中，所述上插件采用直接制备或间接焊接等方式制作在所述上玻璃上，所述下接件采用直接制备或间接焊接等方式制作在所述上插件或所述下玻璃上。
[0011]进一步，所述上插件与所述下接件采用直接制备时，优选采用低温玻璃粉或玻璃油墨等玻璃浆料、金属浆料或电子浆料等利用人工或机械的方式制作在所述上玻璃上，经高温烧结而成，所述机械的方式优选喷涂或印刷的方式，可以一至数次喷涂或印刷一至数种浆料；
更进一步，所述下接件可以是直接制备在下玻璃上的凹坑或凹槽；
进一步，所述上插件和所述下接件采用间接焊接方式制备时，优选采用玻璃焊料或金属浆料焊接；所述材料均为现有的市售物品；
进一步，所述金属浆料(或电子浆料)有助于金属焊料与玻璃之间的焊接，所述金属浆料还可以充当玻璃浆料与金属焊料之间的过渡层；
进一步，制作所述上插件与所述下接件的材料其熔点高于玻璃封边用低温玻璃焊料的熔点或粘结剂的使用温度，保证在玻璃封边过程中，所述密封环不发生变化。
[0012]其中，所述金属焊料包括低温金属焊料和合金焊料，所述材料均为现有的市售物品。
[0013]进一步，所述金属焊料的熔点低于玻璃焊料的熔点或粘结剂的使用温度，金属焊料熔化时封边的玻璃焊料或粘结剂保持不变；
进一步，所述金属焊料的形状为粉状、条状、片状或块状，环状、管状等。
[0014]其中，所述液体的高度优选与所述下接件的深度相近。
[0015]其中，所述抽真空和抽气口密封，可以在真空加热炉内批量进行，也可以单片实施；可以整体加热玻璃，也可以局部加热抽气口。
[0016]其中，所述加热，可以采用常规加热、红外加热，也可以采用感应加热、激光加热，还可以采用微波加热以及其他适当的加热装置或加热手段。
[0017]进一步，所述加热，可以加热玻璃整体，也可以局部加热抽气口。
[0018]其中，所述抽气口经金属焊料密封后，再用密封胶密封，密封胶的上面是产品的商标或是金属装饰片，密封胶既能保护金属焊料，又能对抽气口实现两道密封。
[0019]进一步，所述密封胶优选有机密封胶，进一步优选为热熔胶、热固胶或双组份密封胶。
[0020]为了解决上述技术问题，本发明提供了上述的真空玻璃抽气口的制作方法，其包括:
第一步，根据所需要制作抽气口的尺寸，在上玻璃上钻孔制作抽气口 ；
第二步，制作上插件，上插件采用直接制备或间接焊接等方式制作在上玻璃上；制作下接件，下接件采用直接制备或间接焊接等方式制作在上插件或下玻璃上；上插件插入下接件中，上插件与下接件之间留有抽气通道；
第三步，上、下玻璃封边后，将金属焊料装入抽气口或上插件中，并送入真空加热炉内；
第四步，对真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料的熔化温度以上，金属焊料熔化成液体，液体留存在下接件内，上插件或其下端也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料凝固后对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃；
第五步，在抽气口内放入密封胶，在密封胶的上面粘贴产品商标或金属装饰片。
[0021]其中，所述上插件与所述下接件优选由金属或玻璃制成，所述上插件与所述下接件由金属制成时，优选采用与玻璃膨胀系数相近的金属；所述上插件与所述下接件由玻璃制成时，优选在所述上插件与所述下接件接触金属焊料的部位涂刷金属浆料，并利用高温烧结金属浆料，金属浆料有助于金属焊料与玻璃的紧密结合。
[0022]其中，所述上插件与所述下接件可以是任意形状的环或管；
进一步，所述上插件与所述下接件是与所述抽气口同心的圆环或管；
更进一步，所述上插件是上部有边沿的管。
[0023]其中，所述上插件采用直接制备或间接焊接等方式制作在所述上玻璃上，所述下接件采用直接制备或间接焊接等方式制作在所述上插件或所述下玻璃上。
[0024]进一步，所述上插件与所述下接件采用直接制备时，优选采用低温玻璃粉或玻璃油墨等玻璃浆料、金属浆料或电子浆料等利用人工或机械的方式制作在所述上玻璃上，经高温烧结而成，所述机械的方式优选喷涂或印刷的方式，可以一至数次喷涂或印刷一至数种浆料；
更进一步，所述下接件可以是直接制备在下玻璃上的凹坑或凹槽；
进一步，所述上插件和所述下接件采用间接焊接方式制备时，优选采用玻璃焊料或金属浆料焊接；所述材料均为现有的市售物品；
进一步，所述金属浆料(或电子浆料)有助于金属焊料与玻璃之间的焊接，所述金属浆料还可以充当玻璃浆料与金属焊料之间的过渡层；
进一步，制作所述上插件与所述下接件的材料其熔点高于玻璃封边用低温玻璃焊料的熔点，保证在玻璃封边过程中，所述密封环不发生变化。
[0025]其中，所述金属焊料包括低温金属焊料和合金焊料，所述材料均为现有的市售物品。
[0026]进一步，所述金属焊料的熔点低于玻璃焊料的熔点或粘结剂的使用温度，金属焊料熔化时封边的玻璃焊料或粘结剂保持不变；
进一步，所述金属焊料的形状为粉状、条状、片状或块状，环状、管状等。
[0027]其中，所述液体的高度优选与所述下接件的深度相近。
[0028]其中，所述抽真空和抽气口密封，可以在真空加热炉内批量进行，也可以单片实施；可以整体加热玻璃，也可以局部加热抽气口。
[0029]其中，所述加热，可以采用常规加热、红外加热，也可以采用感应加热、激光加热，还可以采用微波加热以及其他适当的加热装置或加热手段。
[0030]进一步，所述加热，可以加热玻璃整体，也可以局部加热抽气口。
[0031]其中，所述密封胶优选有机密封胶，进一步优选为热熔胶、热固胶或双组份密封胶。
[0032]本发明的有益效果:
本发明的真空玻璃抽气口，参考排水系统尤其是倒钟罩式地漏的“水封”结构，根据液体密封原理，利用高温下熔化成液体的金属实现对抽气口的自行密封；本发明的真空玻璃抽气口结构简单、密封可靠、生产方便、成本低廉；在真空炉中直接密封，避免了现有抽气玻璃管在熔融瞬间进气的可能性，并可提高玻璃的排气温度、使玻璃吸附和溶解的气体彻底排除，在真空条件下金属焊料不会发生化学变化，凝固后气密性好，能够有效保证真空玻璃真空层的真空度，与现有真空玻璃的抽气口相比，本发明的抽气口其尺寸可以很大，其抽气通道截面积是现有抽气玻璃管的十几倍至几十倍，抽气阻力、内外压差更小，抽气速率、真空层的真空度更闻，从而有利于提闻真空玻璃的隔热、隔首性能，延长其使用寿命；在真空炉内自行密封，能够批量化生产，可以大大提高真空玻璃的生产效率和合格率、降低生产成本；金属焊料的熔点易于选择，可以对钢化玻璃进行整体加热而保证钢化玻璃不退火，实现批量化制作钢化真空玻璃。
[0033]
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明的直接制备上插件和下接件的抽气口的结构示意图；
图2为本发明的间接焊接上插件和下接件的抽气口的结构示意图。
[0035]图中:1.上玻璃，2.下玻璃，3.金属焊料，4.上插件，5.下接件，6.密封胶，7.商标或金属片。
[0036]
【具体实施方式】
[0037]以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0038]实施例1:参见图1，真空玻璃由上玻璃1和下玻璃2组成，在上玻璃1上钻一通孔形成抽气口，在上玻璃1的下表面上、下玻璃2的上表面上利用机械涂敷或印刷技术将玻璃浆料或金属浆料印分别制成与抽气口同心的一个上插件4和两个下接件5，上玻璃1的上插件4能够插入下玻璃2的两个下接件5之间，上插件4与下接件5之间为抽气通道；将上下玻璃送入高温炉或钢化炉中使上插件4与下接件5烧结在上下玻璃上，然后利用低温玻璃焊料在常压高温炉中对合片后的上下玻璃进行封边，封边后的玻璃从高温炉取出后，趁热将金属焊料3如锡合金放入抽气口中，锡合金箔卷成圆筒状、插在上插件4与下接件5之间；随即将玻璃送入真空加热炉内，可一次送入多块玻璃；对真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料3锡合金的熔化温度如350°C以上，金属焊料3锡合金熔化成液体留存在两个下接件5内，上插件4也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料3锡合金凝结成固体，对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃。
[0039]实施例2:参见图2，真空玻璃由上玻璃1和下玻璃2组成，在上玻璃1上钻一上口大、下口小的通孔形成抽气口，制取一带有边沿的金属或玻璃管作为上插件4，上插件4的边沿与上玻璃1通过玻璃焊料或金属浆料焊接在一起，上插件4的顶端低于上玻璃1的上表面；制取一带有底部的金属或玻璃管作为下接件5，下接件5与上插件4连在一起或直接放在下玻璃上或放在下玻璃上的凹坑内；上插件4采用金属管时，优选与玻璃热膨胀系数相近的金属如可伐合金，上插件4与下接件5采用玻璃管时，优选在交接处涂敷金属浆料，以强化密封效果；上插件4能够插入下接件5内，上插件4与下接件5之间为抽气通道；利用低温玻璃焊料在常压高温炉中对合片后的上下玻璃进行封边，封边后的玻璃从高温炉取出后，趁热将金属焊料3如锌合金放入抽气口或上插件4中，随即将玻璃送入真空加热炉内，可一次送入多块玻璃；对真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料3锌合金的熔化温度如380°C以上，金属焊料3锌合金熔化成液体留存在下接件5内，上插件4的下端也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料3锌合金凝结成固体，对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃。趁热在抽气口内放入密封胶6如丁基胶,密封胶6的上面覆盖产品商标7,商标7与上玻璃1的上表面齐平。
[0040]所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
[0041]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种抽气口的密封结构，其特征在于:在真空玻璃的上玻璃上打孔制成抽气口，制取一上插件和下接件，所述上插件与所述上玻璃密封连接在一起，所述上插件的中间有连接真空层与抽气口的通道，所述下接件能够留存液体，所述上插件插入所述下接件中，所述上插件与所述下接件之间为抽气通道；在上、下玻璃封边后把金属焊料放入所述抽气口或上插件内，将所述抽气口抽真空、并加热使所述金属焊料熔化成液体，所述液体留存在所述下接件内，所述上插件或其下端也淹没在所述液体中，利用液体密封原理将所述抽气口自行密封，降温后所述液体凝固，实现对所述抽气口的气密性密封。
2.如权利要求1所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述上插件与所述下接件由金属或玻璃制成；所述上插件与所述下接件由金属制成时，优选采用与玻璃膨胀系数相近的金属；所述上插件与所述下接件由玻璃制成时，优选在所述上插件与所述下接件接触金属焊料的部位涂刷金属浆料，并利用高温烧结金属浆料。
3.如权利要求1所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述上插件采用直接制备或间接焊接的方式制作在所述上玻璃上。
4.如权利要求1所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述下接件采用直接制备或间接焊接的方式制作在所述上插件或所述下玻璃上。
5.如权利要求1或4所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述下接件是直接制备在下玻璃上的凹坑或凹槽。
6.如权利要求3或4所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述上插件或下接件直接制备时，采用玻璃浆料或金属浆料一至数次喷涂或印刷一至数种浆料至所述上玻璃或下玻璃上，经高温烧结而成；所述上插件或下接件间接焊接制备时，采用金属环或金属管、玻璃环或玻璃管利用玻璃焊料或金属浆料焊接在所述上玻璃或下玻璃上。
7.如权利要求1所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述金属焊料包括低温金属焊料和合金焊料。
8.如权利要求1所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述抽真空和抽气口密封是利用加热炉整体加热玻璃或局部加热抽气口、批量进行或单片实施。
9.如权利要求1所述的抽气口的密封结构，其特征在于:所述抽气口经金属焊料密封后，再用密封胶密封，密封胶的上面是产品的商标或是金属装饰片。
10.权利要求1至9任一项所述的真空玻璃抽气口密封结构的制作方法，其特征在于，包括: 第一步，根据所需要制作抽气口的尺寸，在上玻璃上钻孔制作抽气口 ； 第二步，制作上插件，上插件采用直接制备或间接焊接等方式制作在上玻璃上；制作下接件，下接件采用直接制备或间接焊接等方式制作在上插件或下玻璃上；上插件插入下接件中，上插件与下接件之间留有抽气通道； 第三步，上、下玻璃封边后，将金属焊料装入抽气口或上插件中，并送入真空加热炉内； 第四步，对真空加热炉边抽真空、边加热，抽真空至0.1Pa以下、升温至金属焊料的熔化温度以上，金属焊料熔化成液体，液体留存在下接件内，上插件或其下端也淹没在液体中，液体将抽气口自行密封；停止加热、随炉降温，金属焊料凝固后对抽气口实现气密性密封，打开真空加热炉，取出真空玻璃；第五步，在抽气口内放入密封胶，在密封胶的上面粘贴产品商标或金属装饰片。
【文档编号】C03B23/24GK104291593SQ201310298520
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】戴长虹 申请人:戴长虹