复层窗玻璃 【技术领域】
本发明涉及复层窗玻璃，其中两块玻璃具有按预定间隔沿玻璃板表面并于它们之间成排布置的许多第一间隙保持件，和设在这两块玻璃板的整个外边缘之间用于密封在所述玻璃板间的在减压状态下的空隙的第二孔隙保持件。
背景技术
一般地说，能用保温材料为隔件结构(墙与屋顶)提供隔热。但像门与窗之类有孔口的隔件则必须便于打开和关闭并需有透明性。因此难以将保温材料用到这类隔件的全部面积上。上面未加保温材料的这类孔口在隔热方面总是欠缺的。复层窗玻璃已被设想来用于上述孔口，它包括两块结合到一起的玻璃，中间形成一层空气起着保温层的作用。
这种复层窗玻璃的缺点之一是玻璃板本身较厚，再加上框格，常呈不雅致的外观。为此已提出过薄的高度保温的复层窗玻璃，其中的两块玻璃之间分布有众多地分隔件(相当于前述的第一间隙保持件并取不妨碍透明性的小柱体形式)，而在这两块玻璃板的整个边缘之间则设有第二间隙保持件，以在两块玻璃间形成减压的空隙。
由于配置了上述分隔件和第二间隙保持件，即使两玻璃板间的空隙减压也能在其间保持预定的空隙。下面参看图4说明这类复层窗玻璃。分隔件10按根据玻璃板1的强度确定的基本分隔间隔(以下称作基本间隔)11设置。在最外侧分隔件10a与第二间隙保持件12之间的间隔(以后称作外缘间隔)，通常在不超过基本间隔11的范围内计算到分数确定，并要考虑到玻璃板的宽度(或长度)。这是由于玻璃板的尺寸通常未必是上述基本间隔的整数倍。
两块玻璃板的边缘则由第二间隙保持件约束。但在上述复层窗玻璃之中，外缘间隔13小于基本间隔11，在第二间隙保持件12的约束力的影响下，大气压力对最外缘间隔10a的作用总是小于对其它间隔的作用。因此，玻璃板就会使传递到分隔件上的保持力不充分，以致分隔件易在玻璃板之间运动。要是分隔件在玻璃板之间移动，整个分隔件结构的布局就会不均衡而损害其外观。此外，会增加玻璃板受力状态的变化而减弱其强度。
为此，本发明的目的即在于提供能克服上述缺点并抑制第一间隙保持件运动的复层窗玻璃。
发明概述
上述目的由权利要求书所规定的发明内容实现。
本发明提供了按预定间隔于两块玻璃板之间沿其表面成排布置的许多第一间隙保持件和设在这两块玻璃板整个外边缘之间的第二间隙保持件，而其特征在于，此第一间隙保持件的各最外排与第二间隙保持件之间的外缘间隔设定成至少等于各最外排和与之相邻的第二排的基本间隔。
根据上述结构，由于将外缘间隔设定成至少等于基本间隔，在最外排中的第一间隙保持件与其它排中的第一间隙保持件相比，就会承受较大份额的作用于玻璃板表面上的大气压力。所增加的这份大气压力就能补偿现有技术中遇到的，由于有第二间隙保持件的作用到玻璃板上的约束力，而致最外排中第一间隙保持件的保持力不充分。结果可使作用到所有第一间隙保持件上的保持力基本上相同，从而能防止最外排的第一间隙保持件在两块玻璃板间移动。有了本发明的复层窗玻璃，现在就可避免使第一间隙保持件的布局变得不均衡而损伤外观，并可避免由于第一间隙保持件在两玻璃板之间的运动而减弱强度。
此外，第二间隙保持件也增加了对玻璃板的约束力，从而进一步改进了密封性能。
最好将外缘间隔设定为二倍于基本间隔。
尤为理想的是，使外缘间隔设定为基本间隔的1.25倍至2倍。
采用上述结构除能避免第一间隙保持件变得不稳定易如上述移动外，还能防止玻璃板破裂。要是外缘间隔过大地超过基本间隔，则随着加强第二间隙保持件对玻璃板的约束作用，就会加大玻璃表面的张应力而使玻璃板破裂。
这就是说，由于外缘间隔相对于基本间隔的倍数具有最小值1，就可避免第一间隙保持件运动。而由于此倍数具有最大值2，两玻璃板的被第二间隙保持件约束的边缘区中的表面张应力就能控制在玻璃板的允许应力水平内，得以避免玻璃板破裂。
本发明的优点列述于其它从属权利要求中。
附图简述
图1是示明复层窗玻璃的剖面图；
图2是示明此复层窗玻璃的前视图；
图3是表明玻璃板边缘处表面张应力的曲线图；而
图4是用于与本发明的复层窗玻璃比较的传统的复层窗玻璃的剖面图。
实施本发明的最佳形式
下面参看附图详述本发明的实施形式。
图1与2例示了本发明的复层窗玻璃。复层窗玻璃P包括一对玻璃板1，在两块玻璃板表面之间沿此表面按间隔设有许多分隔件(它们是第一间隙保持件的一个例子)，以在此玻璃板1A和1B之间提供减压的空隙V。
玻璃板1每块厚3mm，由透明的浮法玻璃板形成。空隙V由在两玻璃板1外边缘间的低熔点玻璃(例如焊接用玻璃)形成的密封件(第二间隙保持件的一个例子)4密封。空隙V例如通过在真空环境下制造复层窗玻璃或通过在复层窗玻璃制得之后抽真空而减压(至≤1.0×10-3Torr)。
两块玻璃板1的外边缘构制成使其中的一块玻璃板1A在平行于板面的方向上突出。空隙V的边缘通过在形成密封件5时于突出部分5上沉积一种密封材料作有效和可靠的密封。
分隔件2最好由抗压强度≥5t/cm2的材料形成。在这一实施形式中，分隔件2是由不锈钢(例如JIS SUS304)形成。要是分隔件2的强度低，它会在作用于玻璃板1上的大气压力下破碎。这时就不能保持空隙V而降低保温性能。
分隔件2呈圆柱形，其直径约0.5mm，高约0.2mm(±0.01mm)。由于这种圆柱形，与玻璃板1接触的部分就不包括应力集中的间隔部。于是分隔件2就能可靠地支承玻璃板1。此外，上述圆柱形分隔件最好使周边倒圆(不取有明确形状的边缘)。
至于众多分隔件2的布置，是使各最外排的分隔件2与密封件5之间的外缘间隔L1≥各最外排和与其相邻的各第二排分隔件2之间的基本间隔L1。
在此实施形式中，基本间隔L0约20mm；外缘间隔L1约20～40mm，即在其最大情形下达到二倍于基本间隔L0。
当外缘间隔L1设定与基本间隔L0相等时，即L1＝20mm，则作用在最外排分隔件2a上的压应力(保持力)与作用在第二排分隔件2b上的相等。这样就避免了特别是最外排的分隔件2a可能易于移动。业已证实，当外缘间隔L1小于基本间隔L0时，最外排的分隔件2a所承受的作用到玻璃板表面上的大气压力的份额便较小，而由于有密封件5作用于复层窗玻璃上的约束力而使作用到分隔件2a上的压应力(矫顽力)较小，于是最外排中的分隔件2a便易于移动(见表1)。
表1列出的实验情形是，使分隔件布置成：间隔L0设定为20mm而使L1按每隔5mm设定于10～40mm范围内，然后统计最外排中分隔件2a的已移动数。实验结果表明，在L1设定到10mm和15mm时，在最外排中总数为60个分隔件中分别有51个和12已经移动，这在实际应用中便成了问题。而当L1取定为20～40mm时，便基本上防止了最外排中分隔件的运动。特别最好是将L1设定为25～40mm。也就是说，L1应设定为L0的1.25～2倍。在这样的设定下，就能可靠地防止最外排中分隔件的运动，不会损坏外观，使玻璃板的受力状况的变化最小，而能生产出在强度方面无缺点的复层窗玻璃。
表1 L0 (mm) L1 (mm) 分隔件的运动情形 20 已移动个数 最外排中的总数 10 51 60 15 12 60 20 1 56 25 0 56 30 0 52 35 0 52 40 0 48
已经证明，当外缘间隔L1设定为2倍于基本间隔L0即L1＝40mm时，由密封件5约束的两块玻璃板边缘区中的表面张应力达到约等于玻璃板长期允许的张应力值。这样，当把外缘间隔L1设定到基本间隔L0的2倍以内时，就可将玻璃板的内应力限制到允许的张应力范围内，于是就避免了玻璃板因空隙V进行密封减压而致破裂。
图3示明对上述复层窗玻璃P进行实验，测定外缘间隔L1与两玻璃板由密封件5所约束的边缘区中表面张应力之间关系的结果。
在此实验中，两玻璃板的由密封件5约束的边缘区中表面张应力，在外缘间隔L1按每隔5mm从28mm增至53mm的六种情形进行了测量。
实验结果表明，上述表面张应力随外缘间隔L1的加大而增加。当L1＝40mm(相当于L0间隔长的2倍)时，此表面张应力达到100kg/cm2，而这是3mm厚的浮法玻璃板长期允许张应力值。
其它实施形式
下面说明其它实施形式。
(1)第一间隙保持件不限于上述实施形式中说明的不锈钢分隔件，也可由下述材料形成：因康镍合金718(所见抗压强度≥5t/m2的一种金属)、石英玻璃、陶瓷或以上各材料的复合物。简单地说，第一间隙保持件可以由抗压强度≥5t/m2的任何材料形成，这样的材料不易在外力作用下变形而保持着两块玻璃板相互不接触。第一间隙保持件的尺寸与形状也可以改变。
(2)基本间隔不限于上述实施形式所说的20mm，而是可以根据玻璃板的厚度与强度适当地设定。外缘间隔则根据基本间隔设定。简言之，外缘间隔当设定成≥基本间隔时便能达到本发明的目的。外缘间隔最好设定达到2倍于基本间隔，具体为基本间隔的1.25～2倍。
(3)玻璃板不限于上述实施形式指出的3mm厚度而是可以有其它的厚度。这类玻璃可以按需选择，例如可选自压花玻璃、冰花玻璃(表面经处理成能使光散射的玻璃)、夹丝玻璃或其它增强玻璃、吸热玻璃、吸收紫外线玻璃与热反射玻璃。