专利名称：具有多层玻璃板与低热导率边缘组件的窗及制造方法
技术领域：
本发明涉及具有三层或多层玻璃板的窗装置，具体涉及到这样一种三层式玻璃窗装置，它有一对为具有低热导率之边缘组件分开的外层玻璃板，此边缘组件包括一隔件，用来将一玻璃板支承在那两块外层玻璃板之间;还涉及到此种三层式玻璃窗装置的制造方法，以及用于此制造过程中的喷嘴。
根据美国专利申请578697号(1990.9.4提交)、578696号(1990.9.4提交)与686956号(1991.4.18提交)，欧洲专利(EP)申请公开0475213A1号(1992.3.18公开，见《欧洲专利公报》92/12)中，提出了一种具有低热导率边缘组件的玻璃窗装置及其制造方法。大体上说，此EP申请公开了这样一种绝缘装置，此装置有着一对围绕一边缘组件配置的玻璃板，使在这两块玻璃板之间形成一隔室。边缘组件具有一不透潮和/或气的U形隔件，所用的材料以及尺寸经选定成，能为此边缘组件提供一预定的抵抗(RES)值(定义与测定方法按照EP申请中公开的内容)。此EP申请还公开了一种具有低热导性边缘的三层玻璃窗装置。
美国专利4149348号公开了一种用于制造三层玻璃窗装置的方法。概括地说，这种三层玻璃窗装置包括一对外玻璃板，它们由一隔件-脱水件单元或一金属隔件所分开，而这一单元或隔件上设有槽，可将第三块玻璃板保持在上述两块外玻璃板之间。
尽管美国专利4149348号公开的这种三层玻璃窗装置是可以接受的，但存在局限性。更具体地说，上述隔件-脱水件单元在结构上是固定的，且在它使用之前已形成有一道槽。隔件中有干燥剂，因而它是贮存在干燥环境中以防干燥剂吸收潮气。这样的金属构件必须在上面加工出一道槽，此另增的加工工序也就增加了隔件的制造成本。另外，在美国专利4149348号中所形成于隔件上的槽，是用来保持住第三块玻璃板与那两块外层玻璃板相分开的，因此这个槽的尺寸必须合适地取定，以防居中的这块相对于外层的两块运动。
可以理解到，最好是能够提供这样一种具有三或多层板的绝缘装置，它不要求贮放预制的材料件，例如带有槽的隔件-脱水件单元;不要求把隔件加工成带有一道槽;同时不要求仅仅依靠隔件中形成的槽来将中间板固定就位。
本发明涉及到一种具有至少三块玻璃板的玻璃窗装置。此种装置包括一隔件，隔件上有一承受面使各玻璃板保持成相互分隔开关系。在本发明的一个实施例中，此隔件有一底座，以及从此底座向上延伸的第一壁与第二壁，为此隔件提供一大致U形的横剖面而使上述承受面处于这两壁之间。玻璃板固定于隔件之上，例如由隔件之两壁外表面上的不透潮和/或气的粘合剂，在两块外玻璃板之间形成出密封的层，例如在外板中之一与居中板两者之间的一个密封室以及在另一外板上居中板两者间的一个密封室。用一层呈大致U形横剖面的可流动柔性材料来提供一种槽，以接受第三块或居中的玻璃板边缘部分。设置有机构使居中板相对于外玻璃板保持成基本上固定的关系。在本发明的一个实施例中，隔件的两壁部在已完工的玻璃窗装置中选定的角隅处相互对弯，并分开一足以将居中玻璃板置于其间的距离。此隔件相互对弯的两个壁部使隔件承受面上的柔性材料在向居中的玻璃板，保持其就位。
在本发明的另一实施例中，将干燥剂设在柔性材料中;将绝缘气体，例如氩气，设在相邻的板与隔件和/或包括隔件的边缘组件内，此种粘合剂与柔性材料的Res值等于或大于10(采用ANSYS程序测量的结果)。
本发明还涉及一种制造具有至少三层玻璃板之玻璃窗装置的方法，它包括如下步骤提供两块周边构型与尺寸基本相同的玻璃板，同时提供一具有预定长度和具有一承受面的隔件。在本发明的一个实施例中，此隔件是在一平的可弯曲基板上的选定位置处加工出凹口的，由此形成相对的一对限定出隔件之弯曲区的凹口。将定位于外板之间的一或多块玻璃板，其周边构型则与外玻璃板相似而其周边尺寸小于外玻璃板。隔件沿居中板的边缘定位并使居中板的边缘位于槽中。此居中板是由柔性材料和/或隔件相对于外玻璃板保持于大致的固定位置。在本发明的一个实施例中，由于具有U形横剖面的隔件是沿着第三块玻璃板的边缘定位，隔件的在弯曲区就互相朝内对弯，迫使柔性材料趋向居中板的角隅区。这一柔性材料层中可混合有干燥剂。外玻璃板则可以由例如抗潮和/或气的粘合剂固定到隔件分支的外表面上。
本发明还涉及到用来将易流动的材料的异形层沉积到隔件上的喷嘴。此喷嘴包括一平台，其中安装有成型梢或成型件。成型梢的第一端有会聚侧边而在相对端则有大致相互平行的侧边。成型梢在第一端的高度不同于，例如低于，它在第二端的高度。喷嘴中设有用来除去材料的通孔，例如在梢的各侧有一个孔而在此梢内有一个孔。此梢的会聚端和梢的不同高度能在中止材料的运动例如泵送时，使尾渣料尽可能地减至最少。
本发明还涉及到一种喷注器装置，用来对玻璃板间的室内充填绝缘气体。
下面简述本发明的附图。
图1是体现有本发明特点之三层玻璃窗装置的前视图;
图2是沿图1中2-2线截取的图;
图3与图2类似，阐明体现了本发明特点之边缘组件的另一实施例;
图4是一基片的局部图，其中有些部分在形成用于实施本发明之隔件前已预除去;
图5是体现了本发明特点之喷嘴的侧视图，此喷嘴用来将一定形状的粘合剂层喷涂到本发明之隔件的底座上;
图6是用来说明本发明之特点的喷嘴之梢的平面图;
图7是本发明之梢的侧视图;
图8与图6类似，示明了体现本发明之特点的梢的另一实施例;
图9与图7类似，示明了图8中之梢的进一步的细节;
图10是本发明用来以绝缘气体充填玻璃窗装置中各室之喷注器装置的侧视图;
图11是图10中之喷注器装置的端视图;
图12示明用来本发明之喷注器装置将绝缘气体充填只有一个室的玻璃窗装置的情形;
图14与图2类似，示明体现了本发明特点的具有三个室的绝缘玻璃窗装置。
下面简述本发明。
本发明的玻璃窗装置将按具有前述EP申请中公开之边缘组件的情况加以讨论，该项申请中的内容已综合于此作为参考。正如我们将可认识到的，本发明并不局限于这里所公开的隔件构型，而其它的隔件构型也可用来实施本发明来将至少三块分隔的板，依相互分隔开的关系保持住，即可将居中的板朝外板的运动减到最低限度。
参看图1与2，其中示明了体现本发明特点的一种玻璃窗装置20。具体参看图2，此装置20包括一对外板22与24和一块居中板26。外板22与24和居中板26由边缘组件或隔件装置28保持成分隔开的关系。
在下面的讨论中，板22、24与26指的是玻璃板，但可以认识到，这种板料并不限于玻璃，这些板中之一或全部可以由任何相似或不相似的材料例如塑料、金属或木料制成。此外，这些板中的一块或多块可加以涂层，例如玻璃板或透明塑料板可以具有制造拱墙中所用的那种不透明涂层。还有，这些玻璃板或透明塑料板中的一块或多块可以在一或多个板面上具有一种适应环境的涂层，使之有选择地透过预定波长范围内的光。更确切地说，可使玻璃板具有滤过红外范围部分的涂层，例如低E涂层;以及/或者用来反射光的涂层，例如反射涂层。美国专利4610711号、4806220号与4853265号中所公开的涂层已综合于此作为参考，可以用在本发明的实施例中，但本发明并不受此限制。又，一或多块玻璃板可以是涂层的或不涂层的颜色玻璃板。
外玻璃板22与24可以具有相同的周边构型与尺寸，但是可以认识到，也能使一块外玻璃板大于另一块外玻璃板，并使之具有不同的周边构型。
边缘组件28如图2所示，包括具有大致U形横剖面的隔件30，在隔件30的外分支34与36之外表面上的粘合层32，以及在隔件30之底座42的内表面40上的异型材料层38(将于后面讨论)。如图2所示，可在隔件30之底座42的外表面46上设置一种材料类似或不类似于层32之材料的层44。
可以理解到，隔件的构型是不受本发明限制的，而是可以具有任何横剖面的，只要求它具有一种可以接受异形层38与居中玻璃板26的表面即可。例如参看图3，其中示明了一种装置50，它有为一边缘组件52所分开的玻璃板22与24，此边缘组件52设有粘合层32，用来将玻璃板22与24固定到隔件54上。隔件54可以由具有任何横剖面构型的金属或塑料制成，并具有一承受面56，以与图2所示边缘组件28之隔件30的表面类似方式来接受异型层38。
正如所讨论过的，隔件30与54可以用任何材料和按任何构型制成，只要它们能更好地提供结构稳定性，得以在应用偏向力将玻璃窗装置固定于窗框或一幕墙系统上时，使外玻璃板22与24保持成相分开关系。此外，隔件30与54应具有一相当平的表面来接受异形层38。尽管隔件42与54可以在它具有一个承受面条件下由任何材料制成并取任何构型，但最好是使隔件具有低的热导率，使得图2所示的边缘组件28与图3所示的边缘组件52，能具有低的热导率或高的RES值，并且是用不透潮和/或气的材料制成。
至于具有低热导率的边缘组件，铝制隔件的导热性优于金属涂层的钢材，例如镀锌或镀锡钢材制的隔件;金属涂层钢材制的隔件的导热性优于不锈钢制的隔件;而不锈钢制的隔件的导热性又优于塑料制的隔件。从低热导率立场考虑，塑料制的隔件较好;但是，最好是用金属来制造隔件，因为金属较易成形，使之比塑料更便于自动化作业。
前述EP申请中详细地讨论了如何来测定RES值以及边缘组件各个部件对RES值的影响。下面对此作大致讨论。
通过一玻璃窗装置边缘部的热损失乃是所用材料、具体布置形式、窗子框架之热导率与表面膜系数等的函数。表面膜系数反映的是在玻璃窗装置的暖侧从空气到玻璃的热传导性以及在玻璃窗装置的冷侧从玻璃到空气的热传导性。此表面膜系数取决于气候与环境。由于气候与玻璃受自然条件而不是受装置设计的支配，故无必要进一步讨论。窗架或窗框的影响与此处的讨论无关，因为我们的讨论是针对装置边缘处材料的热导率及其布置形式的。
对于具有为一边缘组件分隔开之板料的绝缘装置来说，装置边部对热损失的阻抗值由方程(1)给定。
(1)RHL＝G1+G2+…+Gn+S1+S2…+Sn其中的RHL乃是此绝缘装置边部对边缘热损失的阻抗值，单位为小时-°F/BTU/装置周边英寸数(Hr-°F/BTU-in);G是一块板的热损失阻抗值，以Hr-°F/BTU-in表示;S是边缘组件的热损失阻抗值，以Hr-°F/BTU-in表示。
对于具有为单个边缘组件所分开之两块板的绝缘装置来说，方程(1)可以重新改写成方程(2)(2)RHL＝G1+G2+S1
材料的热阻或热抵抗值由方程(3)给定(3)R＝L/KA式中R是以Hr-°F/BTU-in，表示的热阻;K是以BTU/hr-in-°F表示的材料之热导率;L是材料的厚度，以英寸表示，沿着平行于热流轴线的方向测量;A是材料的面积，以平方英寸表示，沿着横过热流轴线的方向测量。
边缘组件的处于与绝缘装置主面基本上正交之直线上的各个部件，它们的热阻由方程(4)确定(4)S＝R1+R2+…+Rn式中的S与R定义与前述相同。
对于边缘组件之部件处于一平行于此装置主面的一条轴线上的情形，此热阻S则由下述方程(5)确定R=11R1+2R2+...+1Rn]]>式中R的定义如前。
结合方程(2)、(4)与(5)，图2所示之装置20的边缘的热流的抵抗值或热阻由下述方程(6)确定(6)RHL=R22+R24+2R32+2R34+11R42+1R38+1R44]]>式中RHL的定义同前，R22与R24是玻璃板的热阻;R23是粘合层32的热阻;R44是粘合层44的热阻;R34是隔件30之外分支34的热阻;R42是隔件30之底座42的热阻;R38是粘合层38的热阻;而R26是居中板26的热阻。
为便于讨论，方程(6)不考虑居中板26的热导率分布。要是考虑居中板26的热导率分布，可以预期，方程(6)中的RHL值将比未考虑居中板热导率分布时所计算的值约高10%。在本说明书与权利要求所给出的RES值中，不包括居中板26的影响。
虽则方程(6)给出了确定边缘热阻时各部件的关系，但方程(6)只是标准工程计算中用到的一种近似方法。有这样的计算机程序可供应用，它们解决了支配通过玻璃窗装置之热流或热阻的精确关系式。
可供应用的一种计算机程序是能从宾夕法尼亚州Houston市Swanson分析系统公司购到的热分析的ANSYS程序包。下面讨论边缘组件(外玻璃板除外)的边缘热阻。此边缘组件的边缘热阻是由每单位温度增量，每单位长度边缘组件周边(包括居中板)上，在玻璃窗装置内侧，从玻璃板22与相邻密封层32之界面处所发生，而流向此装置外侧处玻璃板24与相邻密封层32界面的热量之倒数所确定。为简化讨论，假定了外玻璃板密封层界面是等热的。在J.L.Wright与H.F.Sullivan的论文“用带防护装置之加热器板状设备来测量玻璃窗系统边缘密封件与密封材料之热阻的方法”(《Ashrae Transactions》，1989，V.95，pt.2)中，从其它方面支持了上面见解。
在本发明的讨论以及权利要求书中，RES值定义为边缘组件(例如图2中之边缘组件28和图3中之边缘组件52)的，每单位长度周边上的热流抵抗或热阻。
继续讨论本发明，粘合层32与44的材料在本发明中并无限制，但最好是不透潮和/或气的材料，以防潮气侵入玻璃板间的室中。尽管本发明并不限于此，但H.B.Fuller出售的这类丁基热溶体，例如H.B.Fuller1191，可用来实施本发明。由例如氩气之类绝缘气体所充填的玻璃窗装置，最好具备由不透潮和/或气之材料形成的粘合层32与44，以保持住板24、26与26、22间之室中的绝缘气体。建议把这种粘合层32或密封层32做成薄而长的形式，以减少绝缘气体从装置的室中扩散出或大气氛中的气体进入这种室内。说得具体些，如图2所示，增加层32的厚度即玻璃板与相邻隔件之分支间的距离，同时保持所有其它条件不变时，会增大扩散率;而加大层32的长度即隔件30的外分支之顶部与板之周边或此隔件30之外表面46间的距离，同时保持其它所有条件不变时，就会减小气体通过粘合层32的扩散率。在实施本发明时所用粘合层32的厚度可以小于约0.125英寸(0.32cm)，具体为从约0.005英寸(0.013cm)至约0.125英寸(0.32cm)，更好是从约0.010英寸(0.025cm)至约0.020英寸(0.050cm)，而最好是约为0.015英寸(0.38cm);而高度则大于约0.010英寸(0.025cm)，具体地说约从0.010英寸(0.025cm)至约0.50英寸(1.27cm)，更好是从约0.125英寸(0.32cm)至约0.50a英寸(1.27cm)，而最好是约为0.200英寸(0.50cm)。
应知，层32的厚度与长度可随不透潮和/或气之材料的抗潮和/或气值的变化而变化。例如，随着材料这种抵挤值的增加，层32的厚度可以加大而长度可以减小;而随着此值的减小，层32的厚度则应减小而长度却应加大。在实施本发明可用但不限于此的粘合剂包括丁基类、硅类与聚氨酯一类粘合剂，而最好是丁基类与聚氨酯类的粘合剂，例如H.B.Fuller1191，H.B.Fuller1081A与PPG工业公司的4422丁基密封剂。
至于所充填的氩气之类绝缘气体从玻璃窗装置中损耗掉的问题，应在实施本发明时结合材料的透气率来选择层32的长度与厚度，使充填气体之损失率与此装置所需的性能寿命匹配。这装置所装盛充填气体的能力是用一种欧洲方法例如德国标准(DIN)52293所指明的方法进行。理想情况是，此种充填气体的损失率应小于5%/年，而最好是小于1%/年。
用于层32的理想材料的潮气渗透率据ASTM F327-73测定时，应小于20gm mm/M2.日，而最好是小于5gm mm/M2.日。
应知，隔件30也要用不透潮和/或气的材料，例如用前述EP申请中所公开的那种金属或塑料制成成但是并不限于金属涂层的钢、不锈钢，而透气的隔件则覆盖有金属的或聚偏二氯乙烯膜和/或卤化聚合物材料。
图2中示明了设置在隔件30之外表面46上的层44。层44所用材料可与层32的类似，而最好是无粘性的材料，得以使玻璃窗装置在储放或运送过程中不会粘连支承表面。此外，当玻璃窗装置具有层44时，隔件30最好设在板22与24的周边下方，以提供一纳置层44的槽。层44的厚度在本发明中是非限制性的，利用这种密封剂的热绝缘性质可以用来提高RES值。在实施本发明时可以没有层44，而当采用层44时，它的厚度约为0.5英寸(1.27cm)，较好是从约0.62英寸(0.16cm)至约0.250英寸(0.64cm)，而最好是约为0.150英寸(0.38cm)。层44理想上应具有与层32类似的抗潮值和抗气值。
特别来参看图2，层38形成为有一道可纳置居中板26之周边的槽46。层38所用材料应能在隔件30之底座42的承受面40上流动并附着于此面上，这同美国专利4149348号所公开的那种预成形材料不同。应用本发明所公开的可流动材料，从下面的讨论中当可认识到，这会便于隔件、边缘组件和/或玻璃窗装置制造的自动化。这里的“可流动材料”一词在本发明中例如是指但不限于，通过挤压或泵送可在一表面上流动的材料。在对用于层38之材料作选择时，应考虑到把居中板26保持就位，例如防止或限制它朝向两外板中之一运动。在实施本发明最合用的材料是可以流动的并在流动后保持柔性的材料，以及可以流动的和硬化的材料，例如在流动后尺寸稳定的材料。这里的“柔性材料”是指加载10秒钟后肖氏硬度小于45的材料。可用于实施例本发明之柔性材料经10秒后具有小于40的肖氏A硬度。在实施本发明时，所用到的柔性材料在10秒后具有的肖氏A硬度为25，其范围为20-30。“硬化的材料”一词是指一种与柔性材料不同的材料。
当居中板26仅仅是靠异形层38保持就位时，层38所用材料应能流到隔件的表面40上来形成一带槽的层38，然后此材料应有足够刚性使此居中板保持就位。当这种材料流到了底座之上而不足够刚硬时，建议设置某些装置使居中板牢牢保持就位。还有，要是层38的材料需要经历一段时间才能充分刚硬化而玻璃窗装置又要在铺装层32之前挪动时，建议要设置装置将居中玻璃板固定就位。在上述任一种情况下，最好是单独使用隔件或依下面所论方式与层38相组合。在实施本发明时可使用隔件塞块之类的其它外部装置。
前述的EP申请说明了一种具有连续式角隅的隔件架，它可以用在实施本发明中来限制居中板26的运动。参看图2，此种连续式角隅是由隔件30之分支34与36的部分58(见图2)，在拐角处于隔件30的承受面40上相互对弯而形成。通过有选择地从隔件30之分支的已弯曲部分58上除去一些材料，就在这两个已弯曲部分58之间形成了一个纳置居中板的空间。当此居中板为玻璃板时，为了防止居中板为弯曲部分58触及而损伤，可以按下述方式增大这两个弯曲部分58间的空隙。由于分支34与36的弯曲部分58相互推进，异形层38的部分60便移向居中板而如图2的数号60所示。
应知，EP申请中的隔件可用足够刚硬的材料来保持玻璃板，但同样也可用并不充分刚硬的材料来构成。连续式角隅的进一步优点是，它提供了一种不可为潮和/或气渗透过的连续式拐弯部。
当层38载有干燥剂来保持板间的空隙即上述之室干燥时，该层所用材料应为可透潮气材料。尽管本发明对此并不限制，但在实施本发明时建议这类材料应在根据上面述及的ASTM372-73中方法测定后，其透潮率大于29m mm/M2.日。
需知本发明对于可以具有用来限制居中板26运动之弯曲部58的玻璃窗装置，并未限定此装置的角隅部个数。对于一种矩形装置，两个相对的具有弯曲部58的角隅部即足以限制居中板朝向外板运动，但建议采用四个具有弯曲部58的角隅部。
在实施本发明时，制作了一种与图1和2所示装置10类似的装置，它具有矩形的涂层透明玻璃板22、24和未涂层的透明玻璃板26。每块外玻璃板22与24长约42 7/8 英寸(108.9cm)而宽约19 3/4 英寸(50.17cm)。居中板则长约42 1/2 英寸(107.95cm)和宽约19 3/8 英寸(49.2cm)。
玻璃板22与24在主面上均有涂层，属PPG(匹茨堡板玻璃公司)的商标各为Sungate100的涂层玻璃类型。各块玻璃板22与24的涂层表面面向居中板26。
具有四个角隅部的隔件是按下述方式制成。参看图4，图中一平的镀锡钢片70长约126英寸(320cm)，宽约1.30英寸(3.302cm)而厚约0.010英寸(0.25mm)，具有一上面有孔74的楔形端72。此楔形端72的相对端76有一孔78，当隔件取围绕居中板的位置时，便于接纳端部72。此楔形端72的长度约为1 1/2 英寸(3.81cm)。在距端部72的间隔约1.5英寸(3.8cm)、约21 1/8 英寸(56.35cm)、约63 7/8英寸(162.24cm)和约83 1/2英寸(212.09cm)处，从此镀锡的钢质基片70的相对边缘部分上除去部分材料，分别形成一组成对的凹口80、82、84与86。这些凹口区形成了弯曲部58(见图2)，同时这些凹口为弯曲部提供了充分的距离而得以接受居中板。如图4所示，在凹口处设有折缝线以便弯成弯曲部分。
这组成对凹口82、84与86中的每个凹口在此基片的边缘90处具有约0.536英寸(1.36cm)的长度，和一从基片边缘90朝此基片中心量度的约0.170英寸(0.43cm)的深度。凹口80的尺寸与凹口82、84和86类似，但如图4所示，凹口80的左侧作了进一步的切裁来容纳端部72。成对凹口之尖顶间的距离取决于底座的宽度，亦即取决于两外板间所需的间距。在制得的这种玻璃窗装置中，折缝线尖点距基片之边缘约0.282英寸(0.71cm)，为基座提供了约21/32英寸(1.67cm)的宽度。
当基片70已有了凹口、折缝线和孔后，便会此基片形成具有U形横剖面的隔件30。参看图2，上竖分支34与36的端部朝内倒圆，为隔件提供稳定性，以减少隔件30在围绕玻璃板26弯曲之前的弯曲程度。在基片形成一定形状之后，通过采用下面将讨论的体现有本发明特点之喷嘴装置，使其中有干燥剂的H.B.Fuller HL-5102-Z-125丁基热熔融态物质流送到隔件的底座上，由此形成异形层38。应该认识到，本发明对于构制此异形层38的设备并无限制。异形层38上的隆起部分具有0.125英寸(0.32cm)高度和0.155英寸(0.32cm)高度和0.255英寸(0.64cm)的宽度，而提供一深为0.093英寸(0.23cm)而宽为0.125英寸(0.32cm)的槽。最好是使层38的材料处于玻璃板之下，以消除此板与隔件的底座作任何接触的可能性，从而防止损伤玻璃板的边缘。
在实施本发明时，将平的基片加以切裁、切口，并用本发明的喷嘴将粘合剂涂敷上，所用设备可购自俄亥俄州Twinsbary市的玻璃设备发展公司，型号为HME55PHE-L。
在挤压完异型层38后，将层32挤压到隔件20之外分支24与26的外壁上，当然本发明并不限制必须如此。用作层32的密封粘合剂是H.B.Faller出售的H.B.Fuller1191热熔融态丁基类的。层32厚约0.020英寸(0.05cm)而高约0.300英寸(0.76cm)。
应知，异形层38是可以在层32挤压到隔件侧边上之前、之后或之中挤压到隔件之底座上的。
居中板26定位于凹口对之间异形层38之槽48中的。凹口84与86这一对之间的隔件弯曲化，使凹口84与86间之层38的槽48绕板的边缘定位;凹口对86与端部76间的隔件弯曲成，使板在层38的槽48之间定位。楔形端弯成-90°角，而隔件则弯曲成使层38绕居中板定位于凹口对80与82之间。楔形端72嵌入到隔件的端部76内。当隔件绕玻璃板26定位后，如前所论，角隅处的弯曲部58便使此异形层38的粘合剂移向玻璃板26的角隅。
外玻璃板22与24之后便位于密封剂粘合层32之上，并相互对向移动使此粘合剂层32流动，将外玻璃板固定到隔件之上。然后，粘合剂44即流入到两外玻璃板之周边与隔件底座所形成的槽内。
应知玻璃窗装置之基片中的孔74与78是相互准直并与居中板之边对整的。于是，用多元醇聚乙丁烯将此种孔密封同时再由粘合层44使之密封。在实施本发明时，建议使这种孔或这些孔(图4中以虚线92表示)相对于居中板26偏离开，并用一封头铆钉将隔件的两端固定到一起。这种情形下不需用多元醇聚乙丁烯将室封闭。下面集中讨论体现了本发明特点的用来提供异形层38的喷嘴。参看图5-7，其中示明了一喷嘴装置100，它有一个调节室102以及以任何简便方式例如螺纹固定于其上的喷嘴104。调节室102由软管或导管106连至一粘合剂源(未示明)。当此种粘合剂为热熔体时，调节室102配置有的加热件可把粘合剂加热到它的流动温度，当此种粘合剂为双组分粘合剂时，即使之在调节室102内混合。
具体参看图6与7，喷嘴104有一底座108支承着一隆起的平台110，此平台110有一对相对的平侧边112，清楚地示明于图6。平台110的一个成形面包括有一按下面讨论方式形成异形层38的成形梢114。成形梢114有一大致呈箭头形的较相对端118窄的端部。端部116的高度低于端部118，且端部118朝此平台110倒成一斜坡如图7中数号120所示。在实施本发明时，U形隔件30从左推进到右，如图7所示。当隔件30的前端与梢114配合时，倾斜端120即迫使隔件的前端向下，如图7所示，贴合着输送器122，此时隔件的前端即抬起。随着隔件前行并通过喷嘴104，粘合剂便通过孔124与126流到隔件的底座上，此时的成形梢124便使粘合剂形成一定形状，于此隔件底座上形成异形层38。
在实施本发明如上所述制造玻璃窗装置时，底座108的外径约2 1/2英寸(6.35cm)而厚度约为1/4英寸(0.635cm)。平台110的高度约3/8英寸(0.95cm)。此平台呈圆形，直径约0.52英寸(1.37cm)，但是它的两个平侧112则相互分开约0.485英寸(1.23cm)，且各有约0.23英寸(0.53cm)的长度。梢114的窄端116的宽度约0.028英寸(0.020cm)，从梢的中心线向外展宽至约0.062英寸(0.157cm)的宽度。斜面120从平台110的边缘起始而终止于距其约0.125英寸(0.37cm)处。参看图7，梢114在倾斜端118处具有约0.080英寸(0.20cm)的高度，而在窄端116则有约0.065英寸(0.165cm)的高度。平台上的孔124各个具有约0.120英寸(0.3cm)的直径，而梢上的孔126则有约0.093英寸(0.236cm)的直径。
在实施本发明时，是把含干燥剂的H.B.Fuller粘合剂HL-5102-Z-125加热到约482°F(250℃)。当U形隔件30经过喷嘴104，平台110即位于隔件的外分支34与36之间，而梢114的最高部分，例如梢的端部118，即与隔件36的底座42分开约1/32英寸(0.08cm)。随着隔件30通过喷嘴，斜端120即迫使隔件的前边缘向下，要是升高的话，便朝向输送器，此时的粘合剂即从孔124与126流出而形成异形层38。
梢的窄部与台阶部防止了粘合剂在停止流动时，例如在停止泵送或挤压时，发生拖尾现象。最好在平台110上也设置一个类似于梢上的台阶部，这样可以进一步消除粘合剂的残余尾料。
参看图8与9，其中示明了具有平台132的喷嘴130。喷嘴130与前述喷嘴104类似，只是平台132配置有一较低部134和一隆起部136，且此平台与喷嘴的高度是在一圆弧式的表面40上发生变化，如图8所示。可以预期，这样的圆弧式表面40与高度变化会消除尾料曳或现象。
这里用到的“拖尾”一词是粘合剂在泵送或挤压等流动过程停止时，由于粘合剂附着于喷嘴上，将粘合剂拖拉成条纹的显著影响。
当绝缘装置，例如图1与2所示的装置，在相邻的板22、26以及26、24之间有绝缘气体时，这种绝缘气体可以任何方便的方式流入前述的室中。例如参考图10与11，其中示明了可用来将绝缘气体送入一室内并从此室通过一单个的隔件孔除去空气的喷注器装置150。此喷注器装置150包括一弹簧加载的分叉件152，它的两个外分支154与156连至一底座158上。此弹簧件152是由弹性金属制成，使得分支154与156相互弹压而把玻璃窗装置依下述方式夹合。用于实施本发明的弹簧件152是一种夹箍。
内管160有一大端162安装在罩164内并通过此罩。管160延伸到此罩与外管166之外，如图11以端部168所表明的那样。管160之端部168的大小可以穿过隔件30的底座42(见图2)。罩164上设有一可通至其空心内部的孔170。外管166有连接到罩164上的端部，且有外螺纹。此罩经外管通过底座158中的孔(未示明)而固定在此底座158上。拧在外管166上的螺母172使O形环174配合到底座158的各侧上。围绕着管166使底座锁定在罩164之间，此种O形环174与螺母172如图11所示。
在实践中，内管160的端部162与一氩气源(未示明)通连，而喷注器装置则由强行掰开的分支154与156所夹定，这是靠将部件180与182相互推进，并将内管160的端部168插合于隔件的一个例如与基片70中之孔准直的孔(未示明)内。使部件180与182松释开，即将喷嘴装置152夹定于一玻璃窗装置的边上，如图12所示。建议有夹合件配合到玻璃窗装置之边缘组件处，例如图2所示装置20的边缘组件28处的玻璃上，以防损伤玻璃。氩气通过内管168进到上述装置内，玻璃板间室中的空气则移动，并通过外管166与内管160间的环形区，经过罩164越出孔170而自板间的空中排出。当此室为氩气充满时，即取出喷嘴，并以任何简便的方式，例如用密封剂或封头铆钉将此孔封闭。
当此种装置有一个室，例如如前述EP申请中所公开的那样，则最好用一个设置于中央的喷嘴，如图12所示。当这种装置有两或多个室，例如图2中所示的装置，则可为每一个室设置一个喷嘴装置，或可用具有两个喷嘴的喷嘴装置，例如图13所示的喷嘴装置194。
应该认识到，本发明并不局限于制造那种三层式的玻璃窗装置的。例如图14所示的装置200则具有四层玻璃板22、24与202。当采用多于三层板时，如图14所示，可在玻璃板202之间设置一隔件204。此外，居中的板上可钻有孔使三层玻璃窗装置的两个室通连。
权利要求
1.一种具有至少三层板的窗装置，它包括一对外板；在这对外板间的一个隔件以使这对外板保持成分隔开关系，此隔件有一承受面；用来将这对外板固定于隔件上的装置，以在此外板间形成一室，而隔件的承受面则面朝向此室；第一隆起部，它由柔性材料制成，设在隔件与外板中之一相邻承受面的选定部分上；第二隆起部，它由柔性材料制成，设在隔件承受面的选定部分上，此第二隆起部与第一隆起部相隔开以形成一道槽；以及设于此槽中限定为居中板的一块板。
2.如权利要求1所述的窗装置，它还包括有这样的装置，此装置与前述第一和第二柔性材料隆起部相配合，使居中板相对于这对外板保持成基本上固定的关系，使得此种窗装置具有至少三层板。
3.如权利要求2所述窗装置，其中的保持装置包括隔件的有选择地贴合着部分居中板的那些部分。
4.如权利要求2所述窗装置，其中的隔件具有一般U形横剖面，而保持装置包括着隔件的两个分支上的选定部分，这两个外分支相互对弯且分开，用以接受居中板并限制此居中板朝这两个外板之一运动。
5.如权利要求4所述窗装置，其中此装置有角隅部，而隔件之外分支上的选定部则在此装置之选定角隅部外弯曲。
6.如权利要求4所述窗装置，其中此装置具有角隅部，而外分支的选定部则处于这些角隅部之间。
7.如权利要求1所述窗装置，其中的隔件有一与承受面相对的外表面，而此隔件的这一外表面则与板的周边对准。
8.如权利要求1所述窗装置，其中的隔件有一与承受面相对的外表面，而此外表面下凹以提供一环绕此装置的周边槽道，而在此槽道中还包括有密封剂。
9.如权利要求4所述窗装置，其中用来将板固定于隔件上的装置，包括有设在隔件外分支的外表面与相邻外板边缘部分间的一层不透潮和不透气的密封剂。
10.如权利要求9所述窗装置，其中上述的这种层按相邻外板之外边面与边缘部分间测量之厚度约小于0.125英寸(0.32cm)，而从一基片之相对表面朝前述之室所测的高度大于约0.010英寸(0.025cm)。
11.如权利要求10所述窗装置，其中所述的层厚约0.020英寸(0.050cm)而高约0.30英寸(0.76cm)。
12.如权利要求1所述窗装置，其中的第一与第二隆起部中至少有一个的柔性材料是可透潮和/或气的材料，同时在基片与板的周边之间还有一层柔性材料。
13.如权利要求12所述窗装置，其中第一与第二隆起的柔性材料以及所述柔性材料层是可透潮和/或气的材料。
14.如权利要求13所述窗装置，其中之柔性材料具有一经10秒后小于45的肖氏A硬度。
15.如权利要求13所述窗装置，其中有干燥剂分散于前述可透潮和/或气的材料中。
16.如权利要求1所述窗装置，其中的板是玻璃板。
17.如权利要求16所述窗装置，其中至少有一块板具有适应环境的涂层或至少一个主面。
18.如权利要求17所述窗装置，其中的适应环境涂层是一种低E涂层，而在一块板的主面上则有一反射涂层。
19.如权利要求16所述窗装置，其中的这对外板具有相似的周边构型与周边尺寸。
20.如权利要求16所述窗装置，其中的这对外板具有不同的周边构型与周边尺寸。
21.如权利要求16所述窗装置，其中的居中板之周边尺寸等于或小于这对外板。
22.如权利要求1所述窗装置，其中的隔件与板具有四个角隅部而为此窗装置提供了四个角隅部，且其中此隔件有一底座，以及从此底座上伸的第一与第二壁而提供一具备一般U形横剖面的隔件，而前述之承受面即处于此隔件的第一与第二壁之间，此隔件在至少两个角隅部处相互对弯;前述保持装置包括隔件之相互对弯并分开一充分距离的第一与第二壁之间弯曲部，以在其间接受第三玻璃板，而这些弯曲部则使柔性材料的第一与第二隆起部移向相应板的相邻角隅部;以及固定装置，它包括在隔件的第一与第二壁之外表面上的不透潮和/或气的粘合剂层，使各玻璃板中之边缘固定到隔件的对应外表面上，以在两外玻璃板间提供一密封室;此种窗装置还包括在两外玻璃板与第三板之间的绝缘气体;在柔性材料中的干燥剂;在承受面与居中板间的柔性材料层;这些板是玻璃板，且此隔件、柔性材料与不透潮的粘合剂构成一边缘阻件，它的RES值用ANSYS程序测定等于或大于10。
23.如权利要求22所述的窗装置，它具有一用ANSYS程序测定的等于或大于50的RES值。
24.如权利要求23所述的窗装置，它具有一用ANSYS程序测定的等于或大于75的RES值。
25.如权利要求24所述的窗装置，其中此装置在四个角隅部处使第一与第二壁部相互对弯。
26.如权利要求25所述的窗装置，其中此装置具有四层玻璃板。
27.制造具有至少三块板之绝缘窗装置的方法，它包括如下步骤提供三块板，其中两块规定为第一外板与第二外板，并将第三块板规定为居中板;提供一具有预定长度的隔件，此隔件有一承受面;使可流动材料在隔件承受面上流动，以在承受面上提供具有槽的分隔开的压条;使隔件形成为隔件架;将居中板的周边部分围装于槽内;防止居中板有明显地运动;把隔件与两外板固定到一起，在两外块中之一与此居中板之间和另一外板与此居中板之间各形成一室。
28.如权利要求27所述方法，其中的可流动材料充分增硬以限制居中板朝两外板之一运动，而这一限制运动的步骤中包括使流动材料硬化。
29.如权利要求27所述方法，其中的可流动材料是柔性材料。
30.如权利要求27所述方法，其中的这些板是玻璃板。
31.如权利要求30所述方法，它还包括在上述板中至少一块的至少一个主面上提供一种适应环境的涂层。
32.如权利要求31所述方法，其中的适应环境涂层是一种低E涂层，且此方法还包括有在上述板中至少一块的另一至少一个主面上提供一反射涂层的步骤。
33.如权利要求32所述方法，其中的板是有色玻璃板。
34.如权利要求32所述方法，其中所说的提供一隔件的步骤包括形成一基片的步骤，以提供具有底座的隔件、从底座上延的第一外分支和从底座上延的第二外分支而由此形成呈大致U形横剖面构型的隔件，其中，前述那种承受面乃是底座的面向这些板之间空间的承受面。
35.如权利要求34所述方法，其中形成上述基片的步骤包括从基片上有选择地涂去若干边缘部分，以形成几组成对的相对的限定出弯曲线的凹口，使得在实施前述的围装步骤时，让由基片形成的隔件沿着这些相对凹口间之弯曲线弯曲;而所说的提供分隔开压条的步骤包括在外分支之间于隔件的表面上提供一种材料层，这些材料具有一般U形横剖面并面向两板之间界定出所需表面的空间。
36.如权利要求34所述方法，其中在实施形成上述平的基片之前，进行提供分隔开压条的步骤，以在此平的基片上提供一与此基片边缘朝内相分开的呈大致U形剖面的可流动材料。
37.如权利要求27所述方法，其中的提供三层板的步骤包括提供玻璃板的步骤。
38.如权利要求34所述方法，其中所说的使一种可流动材料流动的步骤包括在此流动材料中提供干燥剂。
39.如权利要求38所述方法，其中的使一种可流动材料流动的步骤包括提供一种内有干燥剂之柔性材料的步骤，而其中所说的保持步骤包括使隔件的两壁部相互作对向位移以使柔性材料朝第三块板运动，此弯曲的壁部限制了此第三块板朝第一或第二块外板移动;而所说的固定步骤则包括，在第一与第二的边缘与上述壁部的相邻外表面面间提供一层可透潮和/或气的粘合剂。
40.如权利要求39所述方法，其中之窗装置呈矩形而弯曲的壁部是在选定的角隅处。
41.如权利要求27所述方法，其中的可流动材料是可透潮和/或气的材料，在流动后尺寸稳定，内含干燥剂。
42.如权利要求38所述方法，其中将隔件与两外板固定到一起的步骤包括在此种板与隔件间提供一层不透潮和/或气的材料之步骤，还包括这样的步骤选择材料用于分隔件的可流动材料层和用于不透潮和/或气之材料层，以提供具有一用ANSYS程序测定时等于或大于10之RES值的边缘组件。
43.如权利要求27所述方法，它还包括有这样的步骤将绝缘气体提供给两外板中之一与居中板之间限定为第一室之内，以及此两外板中之另一与居中板之间限定为第二室之内。
44.如权利要求43所述方法，其中之提供绝缘气体步骤又包括如下步骤提供通过隔件到上述第一与第二室之外通道;提供一种喷注器装置，它具有一种C形夹，此夹有两个相互对向运动的外分支，而在各个外分支上设有用来使这两个外分支相互移开的部件，还有一个具有自由端以及一连至绝缘气体之另一端的内管，且还有一个环绕部分内管的外管;使上述两个部件相互趋近以增大该夹之两外分支间的距离;将上述夹安装到窗装置之边缘上并以内管的自由端穿过隔件;松释开上述两部件，使该夹固定到窗装置的边缘上;使绝缘气体通过内管进入一室中，同时使此室内的空气流过外管;而在该室为此绝缘气体充满后将外通道密封。
45.用来喷送可流动材料的一种喷嘴，它包括一个平面;安装在平台上的一种成形件;以及平台中于成形件各侧上的孔和一在平台中的孔。
46.如权利要求45所述喷嘴，其中之成形件具有一有着相会聚之侧边(称作第一侧)的一端和有着大致平行侧边(称作第二侧)的另一端。
47.如权利要求46所述喷嘴，其中所述第二侧有一倾斜面。
48.如权利要求47所述喷嘴，其中所述的第一端与所述的第二端二者的高度是不同的。
49.如权利要求48所述喷嘴，其中所述第一端的表面与第二端相比更靠近平台。
50.如权利要求49所述喷嘴，其中之平台的两相对侧是平整的且相互平行。
51.如权利要求50所述喷嘴，其中之平台具有为一弧形壁所确定的不同高度。
52.如权利要求51所述喷嘴，它还包括具有加热装置的腔室，固定于此腔室一端上的底座，以及固定于此底座上的平台。
全文摘要
具有三层板的窗装置，其中一对外板固定于呈U形剖面之隔件的外分支上，在隔件的外分支间之底座上有一层取U形剖面且内含干燥的柔性材料，而居中板的边部则在柔性料层所形成的槽中。在制作窗装置时，通过外分支在窗装置角隅处内弯使柔性材料层在角隅处朝装置运动，限制了居中板向外板的运动。用包括具有一成型梢之平台的喷嘴来形成柔性材料层。梢的两侧在一端会聚而在另一端平行。讨论了用此喷嘴来提供此柔性材料层以制三层式窗装置的方法。
文档编号B29C47/12GK1100174SQ9410228
公开日1995年3月15日 申请日期1994年3月10日 优先权日1993年8月5日
发明者埃德蒙德·A·利奥波德, 保罗·J·科瓦希克 申请人:Ppg工业公司