用于制造真空隔热嵌装玻璃的方法与流程

文档序号:16045874发布日期:2018-11-24 10:51阅读:216来源:国知局

本发明涉及一种用于制造隔热嵌装玻璃、如真空嵌装玻璃的方法。本发明还涉及如此获得的嵌装玻璃。

背景技术

通常,真空嵌装玻璃由最少两块玻璃面板构成,这些玻璃面板由空隙空间分开,所述空隙空间的厚度在从100μm开始并且直到800μm的范围内。通过周边密封件获得密封。为了实现超级隔热性能(表面透射系数u<0.6w/m2k),这些玻璃面板之间的真空度必须约为10-3毫巴或更小,并且通常这两个玻璃面板中的至少一个必须被具有理想地小于0.05的辐射率的低辐射率层覆盖。

存在不同的密封技术,并且每种具有一些缺点。第一种类型的密封件(最普遍的)是基于焊料玻璃的密封件,其熔化温度低于嵌装玻璃面板的玻璃的熔化温度。这种类型的密封件的使用将低辐射率层的选择限制为不会被使用焊接玻璃所必需的热循环损害的那些,即,限制为耐受可能高达350℃的温度的那种。此外,由于基于这种类型的焊接玻璃的密封件具有非常低的可变形性,所以其不允许吸收嵌装玻璃的在内侧上的玻璃面板与嵌装玻璃的在外侧上的玻璃面板在经受实质性的温度差异(例如40℃)时其间的差胀效应。因此在嵌装玻璃的周边产生相当大的应力,这可能导致嵌装玻璃的玻璃面板破裂。

第二类型的密封件包括金属密封件,例如具有低厚度(<500μm)的金属条,所述金属条通过附接子层被围绕嵌装玻璃的周边焊接,所述附接子层至少部分地被可焊接材料(诸如锡合金软焊料)层覆盖。此第二类型的密封件优于第一类型的密封件的显著优势是,所述第二类型的密封件可以变形以便吸收这两个玻璃面板之间所产生的差胀。

专利申请us2008/0245011a1披露了一种用于通过以下方式制造具有周边的真空严密的边缘连接部的真空隔热双层嵌装玻璃的方法:将连接到每个玻璃面板的内部嵌装玻璃面的周边区域上的两个金属箔条焊接在一起,这些条突出超过这些玻璃面板的边缘。通过用激光束沿着金属箔条的突出部分扫描来进行焊接。

此种嵌装玻璃不允许没有延伸到这些面板的周边之外的边缘连接部。此外,在被焊接在一起之后,箔条的突出部分必须被弯折到玻璃面板边缘上,并且可能在这些弯折区域中引入机械薄弱点。

根据us2008/0245011a1的嵌装玻璃的另一个缺点是,在焊接操作期间仍然可能产生机械应力,所述焊接操作随着激光束的扫过而一个区域进行一次。

专利申请pct/ep2015/073050披露了一种用于制造真空隔热嵌装玻璃的方法,该真空隔热嵌装玻璃具有通过将拐角金属密封元件、框架金属密封元件、以及位于玻璃面板周边上的粘附层同时钎焊在一起而获得的真空严密的周边密封件。

就被制造、放置和钎焊到嵌装玻璃中以形成真空严密的周边密封件的不同金属密封元件的数量而言,这种方法相对复杂且耗时。



技术实现要素:

本发明的一个方面提出了使用金属类型的密封件,例如金属条,用于真空隔热嵌装玻璃(即,用于多层嵌装玻璃,例如双层或三层嵌装玻璃)。事实上,已经出人意料地观察到,此种密封件允许保证持续真空嵌装玻璃系统的经典使用寿命(10年)来维持足够的真空度。本发明的一些实施例的一个优点是密封件对玻璃面板的良好粘附性。本发明的一些实施例的另一优点是它们以合理的成本以简单的方式进行。

本发明的一些实施例的其他优点是,即:

●允许有效且成本有竞争力地制造适应各种嵌装玻璃大小的定制框架。

●允许原位形成所述框架。

●通过使所需金属密封元件的数量最小化来允许高效的制造方法。

●允许高效地制造适应宽范围的嵌装玻璃尺寸的周边密封件。

钎焊操作不再要求密封材料与玻璃的热膨胀系数的匹配。本发明的一些实施例的还另一个优点是已经出人意料地观察到,面板基材不被所述方法损坏(在光学显微镜分析期间没有观察到裂纹)。

真空嵌装玻璃内的压力优选为至多10-2毫巴,更优选至多10-3毫巴,并持续10年的工作时间维持在这些水平。

在第一方面,本发明旨在通过提供一种用于制造真空隔热嵌装玻璃的方法来避免现有技术的缺点,所述方法包括以下步骤:

a)提供真空隔热嵌装玻璃部件的预组件,所述预组件包括:

●至少两个玻璃面板,每个玻璃面板在其至少一侧上的周边区域上设置有功能层,

●至少一个柱,所述柱位于所述玻璃面板之间并将所述玻璃面板保持为彼此相距一定距离并在所述玻璃面板之间形成空隙空间,

●至少两个边缘金属密封元件,所述密封元件以连续周边框架的形式位于所述玻璃面板的所述功能层上,

b)同时将所述至少两个边缘金属密封元件和所述玻璃面板的所述功能层钎焊在一起,以形成周边密封件,从而确保所述嵌装玻璃的真空严密性,

c)卸载成品嵌装玻璃,

其中所述边缘金属密封元件以如下供应,即,它们各自在重叠区域中与相邻的边缘金属密封元件重叠不大于20mm的距离,并且使每个边缘金属密封元件在用于形成所述周边密封件的钎焊期间通过自由扩张与所述相邻的边缘金属密封元件进一步重叠,并且

其中,所述嵌装玻璃的至少一个边缘包含一个单一重叠区域。

在另一方面,本发明还涉及通过根据本发明的方法获得的嵌装玻璃。

发明详细内容

根据本发明的方法涉及真空隔热嵌装玻璃的制造。真空隔热嵌装玻璃旨在意指包括由空隙空间隔开的至少两个玻璃面板的多层嵌装玻璃,其中剩余气体压力优选为至多10-2毫巴,更优选为至多10-3毫巴。可以添加额外的玻璃面板,其类似地通过处于真空的空间和/或通过旨在接收隔热气体填充物的空间与前2个玻璃板分开。

在根据本发明的方法的第一步骤中,提供真空隔热嵌装玻璃部件的预组件。预组件是指,部件被充分布置以形成真空隔热嵌装玻璃但尚未最终固定在一起。

真空隔热嵌装玻璃部件包括至少两个玻璃面板,每个玻璃面板在至少一侧上在周边区域上设置有功能层。所述玻璃可以是适合制造真空隔热嵌装玻璃的任何类型。这种玻璃的一些非详尽的实例是退火玻璃、淬火玻璃、叠层玻璃、涂覆玻璃。

功能层是既具有能够被钎焊的功能又具有在玻璃上良好粘附的功能的层。钎焊是指金属元件之间的连接操作,该连接操作使用熔点低于待连接的金属元件的熔点的钎焊材料。钎焊材料将在元件之间的间隙中流动并将它们结合。能够被钎焊的表面在此是指由钎焊材料制成或与钎焊材料相容的表面。

在第一变体中,功能层包括提供与玻璃的粘附性并且包含钎焊组分的至少一个层。适用于第一变体的功能层的材料的实例是

在第二变体中,功能层包括至少两个层,每个层带来其中一个功能。

带来玻璃上的粘附性的层可以例如包括选自铜、铝、铁、铬、铂、镍、金、银、钛、锡和铜基合金、铝基合金、铁基合金、铬基合金、铂基合金、镍基合金、金基合金、银基合金、钛基合金、锡基合金之中的材料。优选的材料是铜、钛、铬和铜基合金、钛基合金、铬基合金。粘附材料的沉积可以通过低速火焰喷涂的常规方法或通过使用hvof(高速氧/燃料)喷涂方法的新方法进行。后一种方法已经详细地在通过援引并入本文的旭硝子玻璃欧洲公司(agcglasseurope)的国际专利申请wo2011/061208a1中进行了披露。hvof沉积方法是优选的。

带来被钎焊能力的层可以例如包括选自锡、铅、铜、银、铟、铋、镍、锌、硅、镉、锑、金和锡基合金、铅基合金、铜基合金、银基合金、铟基合金、铋基合金、镍基合金、锌基合金、硅基合金、镉基合金、锑基合金、金基合金的钎焊材料。锡、铜、铅、银和锡基合金、铜基合金、铅基合金、银基合金是优选的。钎焊层可以例如以固体形式作为箔、线材或膏施加在表面上。或者,可以通过已知的镀锡方法如电解沉积、喷涂等将其施加在表面上。

根据第二变体的优选功能层包括带来粘附功能的层,该层包括选自铜、钛、铬和铜基合金、钛基合金、铬基合金的材料,并且带来钎焊功能的层包括选自锡、铜、铅、银和锡基合金、铜基合金、铅基合金、银基合金的材料。

在第三变体中,功能层包括至少一层铜。铜带来与玻璃的粘附性、并且与钎焊材料兼容。在这种情况下,钎焊材料将作为箔、线材或膏提供,或者由涂覆有钎焊材料的特定边缘金属密封元件提供。两种替代方案将在后面详述。

将功能层沉积在玻璃面板的周边区域上。周边区域是指沿着面板的所有边缘具有范围从0.5cm至5.0cm的宽度、与边缘的距离在从0至10cm的范围内的区域。区域宽度优选为至多3cm,更优选为至多1.5cm,并且与面板边缘的距离优选为至多5cm,更优选为至多3cm。

引申开来,措辞“周边区域”也旨在表示沿着玻璃面板的厚度延伸的玻璃面板侧边缘的整个表面,如稍后将通过附图说明的。

为了根据本发明的方法来制造双层嵌装玻璃,将功能层沉积在玻璃面板的仅一侧上。为了制造包括至少3个面板的多层嵌装玻璃,根据密封元件的设计,两个外面板仅在一侧上沉积有周边功能层,而内面板在其一侧或两侧上沉积有周边功能层。这将稍后结合实例和附图来解释。

真空隔热嵌装玻璃部件还包括位于玻璃面板之间并将玻璃面板保持为彼此相距一定距离并在玻璃面板之间产生空隙空间的至少一个柱。

柱意指具有高抗压缩性的元件,确保了在玻璃面板之间保持一定距离并避免在真空隔热嵌装玻璃周围的大气压力下坍塌。柱可以由各种具有高抗压柱性的材料制成,例如陶瓷、玻璃、金属、复合材料。金属柱如不锈钢柱具有给定的很好结果。

它们的数量取决于嵌装玻璃的表面、范围是从用于大尺寸的几十个到仅用于小尺寸的一个或几个单元。所述柱通常以或多或少的规则间隔布置在相邻面板之间,并且其数量与嵌装玻璃的表面相适配。

在本发明中,使用至少一个柱,优选使用一组柱。在此使用的措辞“一组柱”旨在表示一定数量的柱,范围从2到代表为了在玻璃面板之间维持所述距离而需要的量的正整数。

在制造在一些面板之间具有真空并且在其他玻璃面板之间具有气体填充空间的多层嵌装玻璃的情况下,柱仅被安排在将界定真空空间的面板之间并且不被安排在界定旨在接收气体填充的空间的面板之间。在面板之间仅具有真空空间的多层嵌装玻璃的情况下,在所有空间中安排有柱。

真空隔热嵌装玻璃部件还包括至少两个边缘金属密封元件,所述密封元件以连续周边框架的形式定位在所述至少两个玻璃面板的功能层上。每个边缘金属密封元件在重叠区域中与相邻的一个边缘金属密封元件重叠,并且嵌装玻璃的至少一个边缘包含一个单一重叠区域。

边缘金属密封元件因此意指一起形成连续周边框架的金属元件。连续周边框架由边缘金属密封元件形成,所述边缘金属密封元件由通过拐角相连的两个笔直部分和/或通过两个拐角相连的三个笔直部分组成。包括两个笔直部分的边缘金属密封元件具有l型形状。包括三个笔直部分的边缘金属密封元件具有u型形状。本文使用的术语l型和u型决不限于任何特定的l或u几何形状,它们仅用于便于理解,并且将通过附图进一步说明。笔直部分的结合点处的角度可以是适合于匹配嵌装玻璃拐角的任何角度。通常,它是90°的角度。边缘金属密封元件的大小被选择为:一方面允许形成装配到玻璃面板的功能层上的框架,另一方面允许相邻的边缘金属密封元件之间的重叠。只要满足所述两个标准,这些边缘金属密封元件的大小可以相同或不同。

边缘金属密封元件通常由金属型材制成,例如,挤出、折叠或冲压的型材。具有给定的良好结果的型材例如是被弯折成适应嵌装玻璃的拐角的折叠型材。边缘金属密封元件的合适金属例如是铜、铝、不锈钢和铜基合金或镍基合金(例如)。优选的是对于给定嵌装玻璃中使用的所有密封元件选择相同的金属或金属合金等级。边缘金属密封元件可以可选地涂覆有如上对于带来钎焊功能的层所描述的钎焊材料。这种密封元件的一个实例是镀锡的边缘金属密封元件。边缘金属密封元件的金属优选地选自铜和铜基合金。

边缘金属密封元件以如下方式供应,即它们各自在重叠区域中与相邻的边缘金属密封元件重叠。边缘金属密封元件的形状被设计成允许相邻边缘金属密封元件之间的重叠、并且因此取决于用于制造边缘金属密封元件的材料的几何形状。这将在后面的附图中说明。相邻边缘金属密封元件之间的重叠最初是以不超过20mm、优选10mm、更优选5mm、最优选3.5mm的距离实现。边缘金属密封元件可以逐个地通过所述重叠被定位到功能层上。

在本发明的特定变体中,边缘金属密封元件的数量的范围优选地在2到与嵌装玻璃边缘的数量相等的整数之间。例如,对于矩形或方形嵌装玻璃,将使用2至4个边缘金属密封元件。

在本发明的另一特定变体中,连续框架由u型的两个边缘金属密封元件制成。该变体特别适用于不具有方形形状并且呈现更小和更长边缘(例如矩形)的嵌装玻璃。在这种情况下,相邻密封元件之间的重叠区域仅存在于嵌装玻璃的最长边缘上。它们将吸收在钎焊这些边缘上存在的边缘金属密封元件的笔直部分期间发生的扩张。另一方面,位于嵌装玻璃的最小侧上的边缘金属密封元件的笔直部分具有足够小的长度,以避免在不需要重叠区域的情况下膨胀到周边区域之外。

在本发明的又一个特定变体中,连续框架由四个l型边缘金属密封元件制成。

在本发明的又一个特定变体中,连续周边框架还包括可以插入其他边缘金属密封元件之间的线性边缘金属密封元件。在这种情况下,嵌装玻璃的至少一个边缘也必须包含一个单一重叠区域。在这些条件下,与专利申请pct/ep2015/073050相反,在拐角金属密封元件之间避免一些或所有笔直框架金属密封元件,以形成周边连续框架。本方法通过使所需金属密封元件的数量最小化来提高制造效率。

真空隔热嵌装玻璃部件可以以技术人员已知的任何合适的方式预组装。

在本发明的第二步骤中,边缘金属密封元件和功能层同时被钎焊在一起。钎焊的边缘金属密封元件和功能层形成周边密封件。在此,周边密封件是指通过将边缘金属密封元件钎焊在一起并且与向嵌装玻璃赋予真空严密性的功能层钎焊在一起而形成的连续周边元件。

在本发明的特定变体中,在镀锡的边缘金属密封元件和玻璃面板的功能层之间同时进行钎焊,每个功能层包括带来玻璃上的粘附性的层(该层包括选自铜、钛、铬和铜基合金、钛基合金、铬基合金的材料)和带来被钎焊能力的层(该层包括选自锡、铜、铅、银和锡基合金、铜基合金、铅基合金、银基合金的材料)。在组装步骤之前,可以可选地在边缘金属密封元件的重叠区域处添加附加的钎焊膏,以增强嵌装玻璃严密性。

根据本发明的方法中的钎焊操作在至少150℃、优选至少180℃、更优选至少200℃的温度下进行。钎焊温度最多450℃,优选地最多350℃、更优选地最多300℃。在第二步骤的钎焊动作期间,每个边缘金属密封元件由于加热而通过自由扩张进一步与相邻的边缘金属密封元件重叠。自由扩张在此是指边缘金属密封元件由于它们在加热时的扩张而相对于彼此自由移动。在所述钎焊动作结束时,所述重叠可达到直至4cm的距离。在钎焊动作期间,密封元件扩的张被它们之间的增加的重叠所吸收。其结果是,即使密封元件的热扩张是重要的,也有利地显著减少总的框架膨胀。由于边缘金属密封元件钎焊在一起以及与功能层钎焊在一起是同时进行的,因此获得这种效果。因此,本发明的方法允许制造大尺寸嵌装玻璃,而没有通常与大尺寸框架的膨胀相关的问题,例如机械问题(玻璃裂纹或鳞片)或关于周边密封件宽度的设计约束。所述方法的第二步骤也有利地允许原位形成框架。它允许避免框架的预先制造,这在方法效率方面是有利的。

根据本发明的方法能够得到确保面板之间的真空严密性的嵌装玻璃。如上所解释的,这些面板之间的剩余气体压力至多为10-2毫巴,更优选至多10-3毫巴。另外,根据本发明的方法能够保证持续真空嵌装玻璃系统的经典使用寿命(通常为10年)地维持足够的真空水平(即,至多10-2毫巴)。根据本发明的方法能够达到那种真空性能,这是由于实现了沿着面板的所有边缘的周边密封。

在根据本发明的方法中还存在第三结束步骤,所述步骤在于卸载成品嵌装玻璃。所述最后的步骤包括从加工区域中移除制造的嵌装玻璃以及将其输送到储存区域。

优选以所述顺序进行本发明的步骤。

可以在根据本发明的方法中进行其他可选步骤。

适用于本发明所有变体的可选步骤是在至少一个功能层和/或边缘金属密封元件上引入附加的钎焊材料。钎焊材料优选作为箔、线材或膏提供。该步骤在预组装步骤期间且在钎焊步骤之前进行。

在适用于本发明的所有变体的另一可选步骤中,边缘金属密封元件通过如前所述的初始重叠被临时组装在框架中。通过对热敏感的组装材料来执行临时组装。在钎焊操作期间加热时,热敏材料将释放边缘金属密封元件,以允许其自由扩张被其之间的补充重叠所吸收。合适材料的实例是低熔点材料,诸如由铋、铅和锡制成的合金。所述临时组装步骤可以在将边缘金属密封元件定位到每个玻璃面板的功能层上之前的任何时刻执行。该可选步骤有利地允许方便边缘金属密封元件在预组件中的定位、并因此提高方法效率。

在适用于本发明的所有变体的本发明特定变体中,边缘金属密封元件的拐角区域的移动性受到限制,而笔直部分区域在加热时可自由移动。在这个变体中,总的框架膨胀进一步减小并且接近于零,优选地,它等于零。边缘金属密封元件的拐角区域的移动性可以例如通过机械手段诸如压力或止动元件来限制。

依据根据本发明的方法的实施例,所述方法的钎焊步骤可以有利地在真空室中进行。预组装步骤也可以部分或全部地在真空室中完成。该实施例在考虑了实施连续方法的情形下是特别优选的。所述室内部的真空度可以在所述这些步骤的整个持续时间期间是恒定的并且至少等于在将被制造的多层嵌装玻璃的一个或多个空隙空间内部的目标高真空度。或者,所述室内的残余压力可以略高于成品多层嵌装玻璃的一个或多个空隙空间内部所需的低水平、并且可以仅在钎焊步骤期间即在密封嵌装玻璃之前升高。

根据本发明方法的替代实施例,该方法可以在大气压下进行,并且实现在周边密封件上焊接至少一个可闭合金属管的补充步骤,然后通过该金属管抽空大气以在玻璃面板之间达到真空。钎焊步骤后需要消除大气。这个实施例更适合于不连续方法。其通常是通过在周边密封件上焊接至少一个管例如金属管来实现,所述管在嵌装玻璃的内部空间与大气之间建立连通。消除空气可以在之后通过将其抽空来完成。然后在达到目标真空度时闭合所述管。

根据与所有其他实施例相容的根据本发明的方法的另一实施例,在钎焊操作期间,从边缘金属密封元件本身供应热量。边缘金属密封元件优选地通过感应加热被加热。该技术能够提供高度可控且可重复的结果。此外,通过感应加热进行钎焊可以实现容易且精确地集中在待加热的区域上的非常快速且局部的加热,而不超过目标温度。通过感应进行钎焊因此允许高效制造适应各种大小的嵌装玻璃的周边密封件。通过感应来加热密封元件的典型加热时间不超过5分钟,并且优选不超过3分钟。最优选地,这些密封元件的加热时间不超过2分钟。局部加热在此是指对沿着面板的所有边缘的边缘金属密封元件的加热,而不要求也加热这些玻璃面板。钎焊操作不再要求密封材料与玻璃的热膨胀系数的匹配。通过感应进行的钎焊操作在至少150℃、优选至少180℃、更优选至少200℃的温度下进行。所述温度最多450℃、优选地是最多350℃、更优选地最多300℃。对于钎焊操作最优选的温度为从200℃直至300℃。

在根据本发明的方法中,根据与所有前述实施例相容的另一个实施例,所有玻璃面板具有相同的尺寸。

可替代地,根据与所有其他实施例(除了前一实施例外)相容的另一个实施例,在堆叠体基部处的玻璃面板具有最大尺寸,并且在基部面板顶上的每个玻璃面板的尺寸小于在下方直接相邻的面板的尺寸。所得堆叠体形成一种阶梯式金字塔。

在根据本发明的方法中,独立于面板的尺寸实施例,边缘金属密封元件可以延伸到或可以不延伸到玻璃面板的表面边缘之外。当它们延伸到玻璃面板的表面边缘之外时,边缘密封元件可以包围整个堆叠体边界。当它们不延伸到面板的表面边缘之外时,边缘金属密封元件可以位于由玻璃面板的边缘界定的区域内部、在不远离这些边缘的区域中。

在当所有面板具有相同的尺寸并且边缘金属密封元件不延伸到玻璃面板的表面边缘之外时的特定情况下,边缘元件可以与玻璃面板和成品嵌装玻璃的边缘齐平。

另一种特定情况是当所有面板具有相同的尺寸并且边缘元件被钎焊到玻璃面板的边缘上时。

本发明还涉及通过根据本发明的方法的任何实施例获得的嵌装玻璃。所获得的嵌装玻璃有利地允许在周边密封件设计方面的窄公差,并且因此可以将窄的周边密封件宽度作为目标,例如窄至20mm和更小。对于给定的窗框架,较小的周边密封件宽度通常通过将嵌装玻璃边缘的传导性所造成的热损失最小化而得到所述窗的较低热透射率(uw)。

附图说明

图1展示了根据本发明的方法的变体获得的双层嵌装玻璃的平面图,其中连续框架由四个具有l型形状的边缘金属密封元件(10)形成。边缘金属密封元件(10)在重叠区域(11)中彼此重叠。还呈现了柱(8)。

图2展示了根据本发明的方法的变体获得的另一双层嵌装玻璃的平面图,其中连续框架也由四个具有l型形状的边缘金属密封元件(10)形成。与图1相比,边缘金属密封元件(10)的笔直部分具有不同的相对长度。还呈现了柱(8)和重叠区域(11)。

图3展示了根据本发明的方法的另一变体获得的双层嵌装玻璃的平面图,其中连续框架由两个具有u型形状的边缘金属密封元件(10)形成。边缘金属元件(10)在位于嵌装玻璃的最长边缘上的重叠区域(11)中彼此重叠。还呈现了柱(8)。

图4展示了根据本发明的方法的变体获得的另一双层嵌装玻璃的平面图,其中连续框架也由两个具有u型形状的边缘金属密封元件(10)形成。与图3相比,边缘金属密封元件(10)的笔直部分具有不同的相对长度。还呈现了柱(8)和重叠区域(11)。

图5展示了根据图4的截面a-a'的视图。该图中示出了边缘金属密封元件的合适形状的实例,以允许相邻边缘金属密封元件的笔直部分之间重叠。

图6展示了根据图4的截面a-a'的视图。该图中示出了边缘金属密封元件的合适形状的另一实例,以允许相邻边缘金属密封元件的笔直部分之间重叠。

图7示出了根据本发明的方法获得的双层真空隔热嵌装玻璃的截面,其中玻璃面板(5)不具有相同的尺寸。呈现了金属周边密封件(1)、钎焊材料(2)、功能层(3)、以及空隙空间(4)。

图8示出了根据本发明的方法获得的三层真空隔热嵌装玻璃的截面,其中玻璃面板(5)不具有相同的尺寸,并且其中附图标记(1)、(2)、(3)和(4)具有与图3的这些附图标记相同的含义。

图9是恰在钎焊边缘金属密封元件(10)以形成周边密封件(1)之前和之后根据本发明的方法获得的双层真空隔热嵌装玻璃的截面,其中两个玻璃面板具有相同的尺寸,并且边缘金属密封元件(10)包围整个堆叠体边界。还呈现了钎焊之前和之后的功能层(3)和钎焊材料(2)。

图10是根据本发明的方法获得的双层真空隔热嵌装玻璃的截面,其中两个玻璃面板具有相同的尺寸,并且周边密封件(1)位于由玻璃面板的边缘界定的区域内部并且与这些边缘齐平。

图11展示了特定情况,其中两个玻璃面板具有相同的尺寸,并且周边密封件(1)被钎焊到这些玻璃面板的侧边缘上。

图12是双层嵌装玻璃的截面,所述双层嵌装玻璃是图6的双层嵌装玻璃的变体,其中周边密封件(1)也位于由玻璃面板的边缘界定的区域内、但不与这些边缘齐平。

实例

1.参考实例(不是根据本发明)

根据现有技术(在旭硝子玻璃欧洲公司(agcglasseurope)的专利申请wo2011/061208a1中进行的描述),双层真空嵌装玻璃是用两种不同尺寸的6mm厚玻璃面板(572mm*572mm和594mm*594mm)加工的。为了达到低u值(低于0.6w/(m2.k)),为小面板选择了低辐射率涂覆的玻璃。施加由粘附层和钎焊层制成的功能层。纯铜的第一粘附层通过金属喷涂(hvof)沉积在整个玻璃周边上。此层的平均厚度为30μm。粘附层宽度为10mm,并且所述粘附层离玻璃边缘的距离小于1mm。然后,通过烙铁,将钎焊层sn60pb40合金手动地沉积在所述第一铜层上。烙铁温度范围维持在300℃与350℃之间、并且通过k型热电偶进行测量。此层的测量厚度平均为300μm。这些测量全部沿着边缘用卡尺随机进行。尽管由于手动操作而存在一些厚度不均匀性,但是这两个层围绕这两个玻璃面板的周边均是连续的。小的金属柱(500μm直径的小不锈钢圆柱体)规则地每隔5cm放置在最大的玻璃面板上。此操作使用镊子手动进行。然后将镀锡铜框架和第二玻璃面板放置在所述最大玻璃面板上、在所述钢柱顶上。铜框架是预先如下地生产的。

铜框架组装:将冲压的拐角件和折叠的直件通过激光焊接来焊接在一起。在焊接了铜件的结合点之后,将所获得的方形框架(574mm*574mm)镀锡(10μm的通过电解沉积的锡)。所获得的框架具有z形截面,以便能够结合这两个玻璃面板的功能层(像图7的那个)。

通过感应进行钎焊。整个密封件(第一面板的区域边缘、铜框架、以及第二面板的区域边缘)放置在铜感应环的附近。在铜框架中在1分钟期间产生涡电流并且涡电流将密封件加热直到300℃。由靠近嵌装玻璃的一个拐角放置的ir高温计来测量温度。在所述过程期间,所有密封部件(功能层和镀锡铜框架)被压在一起并因此维持紧密接触。玻璃面板上的snpb合金和框架上的锡在这个步骤期间重新熔化并且围绕嵌装玻璃产生严密的钎焊的密封。平均钎焊宽度为5mm。由于在所述过程期间铜框架的相对高的热膨胀,组装后测得的铜框架尺寸在xy方向上增加3mm。在所选择的构型中,所述处理在玻璃周边上足够大以保证严密的密封结合。当然强制性的是,在加热期间和之后,框架的一个足够部分(5mm)保持位于镀锡玻璃边缘上。通常,密封件宽度必须小于或等于20mm,以便将其集成在商业窗框架中。在这种情况下,由于框架遇到的工艺公差和热膨胀,它的某一部分非常靠近玻璃边缘。基于观察到的几何形状,保持20mm密封件宽度对于大的嵌装玻璃尺寸是不可能的(对于3m的长度尺寸,铜框架膨胀将为15mm并且因此将膨胀到超出镀锡玻璃边缘)。然后将管钎焊在密封件上并且在闭合之前用于抽空嵌装玻璃。在闭合所述管之前,用氦检漏仪评估密封严密性。没有观察到泄漏。在抽空嵌装玻璃并且闭合所述管之后,所评估的嵌装玻璃热透射率为0.5w/(m2.k)。基于en674标准(建筑物的玻璃-热透射率(u值)的确定)中描述的方法进行该评估。

2.实例1(根据本发明)

与参考实例的描述类似,将粘附层和钎焊层施加在玻璃面板上。这些玻璃面板的尺寸与参考实例的尺寸类似。根据本发明,在组装整个嵌装玻璃之前被放置在玻璃面板上的边缘金属密封元件由4个铜件制成(根据图2)。这四个元件的重叠区域位于每个玻璃面板边缘的中间。如参考实例中所述,使用涡电流通过感应进行钎焊。在感应加热期间,由于重叠区域,边缘金属密封元件相对于彼此自由移动(这些件没有如参考实例中所进行的那样预焊接在一起)。因此,这些不同的边缘金属密封元件在组装过程中在每个边缘上自由膨胀并且彼此进一步重叠。用高速相机观察框架膨胀和重叠效果。总框架尺寸仅增加1mm(比参考实例经历的小3倍)。本发明的主要优点是将较小的密封件宽度与较大的嵌装玻璃尺寸组合。对于目标嵌装玻璃尺寸,根据本发明的方法允许减小周边密封件宽度和/或减小方法的复杂性(在框架定位期间可以使用更大的公差,框架件的数量)。与参考实例相比,在本实例中,嵌装玻璃的测得u值不变。对于给定的窗框架,较小的密封件宽度通常将得到窗的较低热透射率(通过使由嵌装玻璃边缘的传导性引起的热损失最小化)。

3.实例2(根据本发明)

生产矩形的嵌装玻璃(尺寸为300mm×600mm),其中两个边缘金属密封元件呈u形。两个重叠区域位于嵌装玻璃的最长边缘上,即600mm边缘上(根据图3)。如前所述,也使用涡电流通过感应进行钎焊。在感应加热期间,在边缘金属密封元件的拐角区域上施加更高的压力。每个边缘金属密封元件在每个重叠区域处膨胀1.5mm,使得在每个重叠区域处的总重叠长度增加3mm(2个边缘金属密封元件在每个重叠区域处各自膨胀1.5mm)。重叠区域吸收这些扩张并且由于拐角区域的固定的相对位置,在嵌装玻璃的最长边缘(即,嵌装玻璃的600mm边缘)上的最终框架尺寸不再受到影响。即使边缘金属密封元件的扩张很重要(与嵌装玻璃尺寸成比例),它也会在重叠区域被吸收,并且不会影响周边密封件宽度。用较窄的12mm周边密封件宽度(与用于前述实例的20mm密封件宽度相比)在300mm×600mm的嵌装玻璃上成功完成相同的试验。

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