專利名稱：一種無支撐物雙曲面真空玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種真空玻璃，特別是指高隔熱、高隔音無支撐物雙曲面真空玻璃，為真空玻璃一種特殊結(jié)構(gòu)，屬于玻璃制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
真空玻璃是一種具有優(yōu)良隔熱保溫的玻璃制品， 用于建筑的門、窗、幕墻及冷柜的玻璃門等。目前，真空玻璃的制作一般是采用兩塊平板玻璃周邊用低熔點玻璃封接，兩片玻璃之間內(nèi)設(shè)支撐物，并將間隙抽成真空，其真空度要求達到KT2Pa以上。典型的真空玻璃結(jié)構(gòu)如圖I所示，圖I中數(shù)字101表示兩片平板玻璃，102表示支撐物，103表示低熔點玻璃封接層，104表示抽氣孔。對于這種結(jié)構(gòu)，每平米真空玻璃上分布大約有600 1000顆支撐物，支撐物一般由金屬小圓柱制成，直徑在0. 3 0. 6mm之間，在合片前先由機械或人工按要求布放在玻璃平面上。由于支撐物的存在，會帶來如下幾方面缺陷(I)微小的支撐物由于不透明，近距離還是能夠被肉眼看到，影響玻璃的美觀；(2)兩片玻璃之間數(shù)量眾多的支撐物都是熱橋，增加了真空玻璃的熱導(dǎo)；(3)因大氣壓的存在，會在支撐物與玻璃接觸部位產(chǎn)生接觸應(yīng)力，導(dǎo)致玻璃赫茲裂紋的產(chǎn)生，影響玻璃的可靠性應(yīng)用；(4)支撐物的布放目前還缺乏可靠的機械布放方式，基本采用人工布放，耗時費力，真空玻璃產(chǎn)業(yè)化及機械化程度難以提高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種無支撐物雙曲面真空玻璃，以提高真空玻璃的節(jié)能功效，并且使真空玻璃產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠，外觀更加美觀，可用于建筑頂篷和一些特殊部位的透光隔熱。本實用新型的無支撐物雙曲面真空玻璃，由兩片相同的曲面玻璃凸面向外對接且周邊密封而成，兩曲面玻璃之間的間隙為真空。其中所述曲面玻璃由拱起曲面和周邊的封邊平面構(gòu)成。所述的拱起曲面為球面或三心拱面。所述曲面玻璃周邊形狀為矩形或圓形。所述的兩片曲面玻璃周邊的封邊平面在同一平面上，封邊平面寬度為5 10mm。兩片曲面玻璃的封邊平面之間為密封層。在至少一片曲面玻璃上設(shè)一抽氣口，該抽氣口與兩片曲面玻璃之間的間隙相通。采用以上設(shè)計，本實用新型雙曲面真空玻璃，由兩片曲面玻璃邊部封接形成真空狀態(tài)，其間無需任何支撐物，兩片曲面玻璃之間的間隙即使抽成真空，兩片玻璃也不會因大氣壓差導(dǎo)致破裂和變形相互接觸在一起，相同尺寸的曲面玻璃比平面玻璃具有更高的承載能力及更小的撓度，使雙曲面真空玻璃強度更高、具有更優(yōu)良的隔熱隔音功能，具有較好的實用價值，可用于建筑頂篷和一些特殊部位，如保溫房、箱等采光窗，冰箱、冷柜玻璃門等。
圖I典型的已有真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實用新型雙曲面真空玻璃斷面示意圖；圖3A為本實用新型中所用曲面玻璃一種形式示意圖；圖3B為本實用新型中所用曲面玻璃另一種形式示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖來詳細描述本實用新型，這些附圖及說明僅僅是用來說明本實用新型的。本實用新型所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其基本結(jié)構(gòu)和原理如圖2所示，包 括兩片曲面玻璃201，兩片曲面玻璃201弧度向外邊部對接，之間形成空氣間隙層，周邊是低熔點玻璃密封層202。兩片曲面玻璃201的空氣間隙層中為真空，可以是在兩片曲面玻璃201對接時在真空爐里整體抽真空形成，也可以在其中至少一片玻璃上設(shè)一抽氣口 203，該抽氣口 203與兩片曲面玻璃201之間的空氣間隙層相通，在兩片曲面玻璃201對接后從該抽氣口 203抽氣形成真空。用于制造真空玻璃的曲面玻璃可以是常用的玻璃，比如普通浮法玻璃，半鋼化玻璃、鋼化玻璃。曲面玻璃周邊可為矩形(見圖3A)或圓形(見圖3B)。曲面玻璃由拱起曲面(凸面)301和邊部封邊平面302構(gòu)成，為增大玻璃的承載能力，玻璃的拱起曲面(凸面)301形狀可以選用球面形狀或三心拱面形狀。為使制造出來的曲面真空玻璃在無支撐物情況下仍具有足夠的強度和可靠度，并要保證兩片曲面玻璃不接觸，需要對曲面玻璃的厚度和周邊尺寸(長寬或圓半徑)進行合理設(shè)計，不同厚度的玻璃對應(yīng)的許可最大曲面玻璃面積及曲面曲率可采用板殼力學(xué)理論或有限元法確定，對于設(shè)計好了的曲面玻璃結(jié)構(gòu)尺寸，其成型及增強可采用目前普通的玻璃成型及鋼化增強方法，制備出合符要求的真空玻璃用曲面玻璃。確定后的曲面玻璃201上、下兩片的形狀和尺寸要完全相同。參見圖2，將兩片規(guī)格相同的曲面玻璃周邊平面對接放置，其中至少在一片曲面玻璃201的周邊封邊平面302上涂布有低熔點密封玻璃，為達到曲面玻璃之間的間隙層能夠抽成所需的真空度，為此，首先需要對曲面玻璃周邊進行密封，形成完全密封的周邊。真空玻璃周邊密封可在周邊封邊平面302處使用密封玻璃條或玻璃粉，加熱密封、抽真空方法及封口法可按已有的真空玻璃制法進行。本實用新型雙曲面真空玻璃結(jié)構(gòu)的最大特點是由兩片曲面玻璃封接形成真空玻璃，兩玻璃之間無需任何支撐物。兩片曲面玻璃之間的間隙即使抽成真空，兩片玻璃也不會因大氣壓差導(dǎo)致破裂和變形相互接觸在一起。根據(jù)板殼力學(xué)理論，在受到垂直于表面的外力作用下，殼的橫截面上彎曲應(yīng)力很小，比平板具有更高的強度和剛度(比如熱水瓶就依據(jù)這一原理制造)，由兩片曲面玻璃制造的真空玻璃，在其間隙抽真空受到一個大氣壓作用下，相同尺寸的曲面玻璃比平面玻璃具有更高的承載能力及更小的撓度。由于真空玻璃要受到一個大氣壓作用，因此，在給出合理的玻璃厚度及其周邊尺寸，圖2中的兩片曲面玻璃強度能夠承擔(dān)一個大氣壓差且兩片玻璃不會接觸在一起。以下以一實例說明本實用新型的雙曲面真空玻璃。曲面玻璃的設(shè)計曲面玻璃采用鋼化玻璃，正方形，長寬尺寸為0. 5m,厚度6mm，曲面為球面，曲率為I. 5。通過有限元分析，該塊玻璃在I個大氣壓作用下產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力為24. 9MPa，最大撓度為0. 08mm,計算結(jié)果顯示應(yīng)力和撓度滿足抽真空后玻璃強度及變形要求。雙曲面真空玻璃的制造按已有真空玻璃制備技術(shù)制造，其中選擇封邊溫度為420度，加熱時間10分鐘，保溫時間10分鐘，降溫時間30分鐘，設(shè)抽氣口抽真空，真空度達I (T2Pa。 雙曲面真空玻璃的測試真空玻璃出爐未見破碎，出爐后真空玻璃表面應(yīng)力為56MPa，為典型的半鋼化真空玻璃，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 08W/ (m2/K)，按GB/T7106-1986測試標準，玻璃抗風(fēng)壓性能為I級。由于雙曲面玻璃在抽真空后仍為曲面，可應(yīng)用于房屋建筑的采光頂、景觀裝飾及其他特殊用途如保溫房、箱等采光窗，冰箱、冷柜玻璃門等。
權(quán)利要求1.一種無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于，由兩片相同的曲面玻璃凸面向外對接且周邊密封而成，兩曲面玻璃之間的間隙為真空。
2.如權(quán)利要求I所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于所述曲面玻璃由拱起曲面和周邊的封邊平面構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于所述的拱起曲面為球面或三心拱面。
4.如權(quán)利要求2所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于所述曲面玻璃周邊形狀為矩形或圓形。
5.如權(quán)利要求2所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于所述的兩片曲面玻璃周邊的封邊平面在同一平面上，封邊平面寬度為5 10mm。
6.如權(quán)利要求2所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于兩片曲面玻璃的封邊平面之間為密封層。
7.如權(quán)利要求I至6任一所述的無支撐物雙曲面真空玻璃，其特征在于在至少一片曲面玻璃上設(shè)一抽氣口，該抽氣口與兩片曲面玻璃之間的間隙相通。
專利摘要本實用新型公開了一種無支撐物雙曲面真空玻璃，由相對布放的兩片曲面玻璃密封而成，中間空隙為真空，所述的兩片曲面玻璃由拱起曲面和邊部封邊平面構(gòu)成，拱起曲面可為球面或雙曲拱面，邊部封邊平面寬度為5～10mm，曲面玻璃周邊可為圓形或矩形。本實用新型提出的雙曲面真空玻璃，省去了普通真空玻璃中必不可缺的支撐物，使真空玻璃強度更高及更優(yōu)良的隔熱隔音功能，具有較好的實用價值，可在建筑頂篷和一些特殊部位使用。
文檔編號C03B23/24GK202465495SQ201220085210
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者萬德田, 劉小根, 包亦望, 張偉, 邱巖 申請人:中國建材檢驗認證集團股份有限公司