用于真空玻璃排气封口的装置及方法.pdf

本发明提供一种用于真空玻璃的排气封口装置及方法，包括真空杯、连接到真空杯的抽真空设备、和设置在真空杯内的封口设备，真空杯具有位于其杯口截面的中心处的排气腔以及围绕该排气腔环形布置的吸附腔，排气腔与吸附腔之间是空气隔离的，在对真空玻璃进行抽真空时，排气腔与真空玻璃上的抽真空开口相对准；吸附腔与真空玻璃的抽真空开口之外的玻璃相抵靠，用于使得真空杯吸附在真空玻璃上，抽真空设备分别向真空杯的排气腔和吸附腔提供具有不同压强的吸力；封口设备被设置在排气腔中，在排气完成时，封口设备带动其中的加热器朝向真空玻璃上的抽真空开口移动，由加热器对封口材料进行加热，从而将所述抽真空开口密封。

权利要求书
1.  一种用于真空玻璃的排气封口装置，包括真空杯、连接到真空杯的抽真空设备、和设置在真空杯内的封口设备，其中，真空杯的杯口处具有密封圈，封口设备中内置有加热器，加热器的顶端具有对真空玻璃上的抽真空开口进行密封的低熔点封口材料，其特征在于：
真空杯具有位于其杯口截面的中心处的排气腔以及围绕该排气腔环形布置的吸附腔，排气腔与吸附腔之间是空气隔离的，在对真空玻璃进行抽真空操作时，排气腔与真空玻璃上的抽真空开口相对准；吸附腔与真空玻璃的抽真空开口之外的玻璃相抵靠，用于使得真空杯吸附在真空玻璃上，抽真空设备分别向真空杯的排气腔和吸附腔提供具有不同压强的吸力；
封口设备被设置在排气腔中，在排气完成时，封口设备带动其中的加热器朝向真空玻璃上的抽真空开口移动，由加热器对封口材料进行加热，从而将所述抽真空开口密封。

2.  根据权利要求1所述的排气封口装置，其特征在于，真空杯还包括环形布置在吸附腔外侧的冷却腔，冷却腔与排气腔和吸附腔之间也是空气隔离的，冷却腔中通入低温气体对杯口与真空玻璃连接处的密封圈进行冷却。

3.  根据权利要求1所述的排气封口装置，其特征在于，所述抽真空开口被密封为平坦的。

4.  根据权利要求1所述的排气封口装置，其特征在于，抽真空设备还包括调压机构，抽真空设备通过调压机构分别向排气腔和吸附腔提供不同压强。

5.  根据权利要求4所述的排气封口装置，其特征在于，所述吸附腔的压强低于所述排气腔的压强。

6.  根据权利要求1所述的排气封口装置，其特征在于，所述封口材料为玻璃片、金属片或者其他无机材料。

7.  一种用于真空玻璃排气封口的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将真空杯的杯口按压在抽真空开口，同时将吸附腔与抽真空开口之外的玻璃相抵靠，用于使得真空杯吸附在真空玻璃上；
通过抽真空设备分别向真空杯的排气腔和吸附腔提供具有不同压强的吸力；
在排气操作完成时，由封口设备带动其中的加热器朝向抽真空开口移动，由加热器对封口材料进行加热，从而将所述抽真空开口密封。

8.  根据权利要求7所述的排气封口方法，其特征在于，所述方法还包括：在冷却腔中通入低温气体对杯口与下层真空玻璃连接处的密封圈进行冷却。

9.  根据权利要求7所述的排气封口方法，其特征在于，所述方法还包括通过抽真空设备的调速机构向排气腔提供一个固定压强，并且向吸附腔提供低于排气腔内固定压强的压强。

10.  根据权利要求7所述的排气封口方法，其特征在于，所述封口材料为玻璃片、金属片或者其他无机材料。

说明书用于真空玻璃排气封口的装置及方法
技术领域
本发明涉及真空玻璃制造技术领域，更为具体地，涉及一种用于真空玻璃排气封口的装置及方法。
背景技术
国内目前已有多家企业在进行真空玻璃的实验生产和规模生产。美国、日本、德国等发达国家也在进行真空玻璃的科学研究、实验生产或规模生产。国家发改委、工信部、住建部等已经将真空玻璃列为一种高效节能产品而大力推广，并制定了相应的行业标准，建立了行业协会。
与市面上随处可见的中空玻璃(双层玻璃)不同，真空玻璃由于需要对两层玻璃片之间抽真空，因此在两层玻璃片四周密闭起来之后，会在上层玻璃片或下层玻璃片上留出用于抽真空的开口，从该抽真空开口对两层玻璃片之间的空气进行抽真空的操作。一般而言，将抽真空开口所在的玻璃片称为下层玻璃片；然而，这仅是一种名称方式，在本发明中，上层玻璃片与下层玻璃片的概念可以互换。待抽真空操作完成后，再对该抽真空开口进行密封。
现有技术中，真空玻璃排气封口工艺主要采用的方式是：在真空玻璃上钻一个抽真空开口，再将一段直径与上述开口相匹配的玻璃管安装上去，在熔融温度下通过玻璃粉熔化将玻璃管与下层玻璃片烧接在一起；然后，真空杯的杯口被按压在下层玻璃片上的抽真空开口，杯口与下层玻璃片连接处具有密封圈，杯口的直径大于抽真空开口的直径，真空杯的侧壁通过连接管连接到抽真空设备，对上下两层玻璃片之间的空腔抽真空，顺便也使得真空杯本身被抽真空。抽真空完成后，置于真空杯内的封口设备沿着真空杯的长度方向移动，封口设备中的加热器的顶端具有对下层玻璃片上的抽真空开口进行密封的低熔点封口材料，从而对玻璃管的顶端进行熔封。
这种现有技术的主要缺点是，要使上下两层玻璃片之间的空腔达到真空度的要求(例如，10-2Pa)，安装在其上的真空杯也需要达到上述真空要求， 这使得真空泵施加的吸力除了作用于玻璃管之外，还会有大面积的吸力作用在真空杯内的其余部分，这对其余部分产生了不必要的大压强，而真空杯的其余部分对于吸力和压强的要求仅仅是能够将真空杯吸附在下层玻璃上即可。这样大的压强造成了真空泵的功率的浪费，并且延长了抽真空的时间。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种高效率、低能耗，既可使用在连续自动运转的真空玻璃生产线上，也可使用在单体多层真空玻璃生产设备上的真空玻璃排气封口装置及方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于真空玻璃的排气封口装置，包括真空杯、连接到真空杯的抽真空设备、和设置在真空杯内的封口设备，其中，真空杯的杯口处具有密封圈，封口设备中内置有加热器，加热器的顶端具有对真空玻璃上的抽真空开口进行密封的低熔点封口材料，其中，真空杯具有位于其杯口截面的中心处的排气腔以及围绕该排气腔环形布置的吸附腔，排气腔与吸附腔之间是空气隔离的，在对真空玻璃进行抽真空操作时，排气腔与真空玻璃上的抽真空开口相对准；吸附腔与真空玻璃的抽真空开口之外的玻璃相抵靠，用于使得真空杯吸附在真空玻璃上，抽真空设备分别向真空杯的排气腔和吸附腔提供具有不同压强的吸力；封口设备被设置在排气腔中，在排气完成时，封口设备带动其中的加热器朝向真空玻璃上的抽真空开口移动，由加热器对封口材料进行加热，从而将所述抽真空开口密封。
根据本发明的另一个方面，提供一种真空玻璃排气封口方法，包括：将真空杯的杯口按压在抽真空开口，同时将吸附腔与抽真空开口之外的玻璃相抵靠，用于使得整个真空杯吸附在真空玻璃上；通过抽真空设备分别向真空杯的排气腔和吸附腔提供具有不同压强的吸力；在排气操作完成时，由封口设备带动其中的加热器朝向抽真空开口移动，由加热器对封口材料进行加热，从而将所述抽真空开口密封。
本发明所述真空玻璃排气封口装置将真空杯分为吸附腔和排气腔，抽真空设备对上述两个腔体提供不同的压强，节约了能源，加快了抽真空的时间。
附图说明
通过参考以下具体实施方式及权利要求书的内容并且结合附图，本发明的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：
图1是根据本发明第一实施例的真空玻璃排气密封装置的的示意图；
图2是根据本发明第一实施例的吸附腔和排气腔的立体剖视图；
图3是根据本发明第二实施例的冷却腔、吸附腔和排气腔的立体剖视图；
图4是根据本发明第三实施例的真空玻璃排气密封装置的示意图；
图5是本发明真空玻璃排气密封方法的流程图。
在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
下面将参照附图来对根据本发明的各个实施例进行详细描述。
第一实施例
图1是本发明真空玻璃排气密封装置的示意图，如图所示，所述真空玻璃排气密封装置包括：真空杯210，吸附在下层玻璃片2或者上层玻璃片1的抽真空开口4；密封圈220，安装在真空杯210的杯口处。其中，真空杯210包括排气腔230和吸附腔240，其立体示意图如图2所示，排气腔230位于真空杯210杯口截面的中心处且与抽真空开口4相对准，通过排气腔连接管231连接到抽真空设备250，用于对上层玻璃片1与下层玻璃片2之间的空腔3抽真空；吸附腔240围绕着排气腔230环形布置且与抽真空开口4之外的其余部分相抵靠，其中，吸附腔240与排气腔230之间是空气隔离的，通过吸附腔连接管241连接到抽真空设备250′，使得真空杯210吸附在真空玻璃上；抽真空设备250和250′，用于向真空杯的排气腔230和吸附腔240提供吸力，优选地，分别提供具有不同压强的吸力。
为吸附腔240和排气腔230提供不同的压强，可以通过两台独立真空泵250和250′分别作用于吸附腔240和排气腔230来实现。
优选地，吸附腔240的压强可以大大低于排气腔230的压强，即为吸附 腔240提供的吸力低于提供给排气腔230的吸力，从而能够大大减少抽真空设备250和250′的功率消耗，节省能源。
另外，优选地，排气腔230内的压强是吸附腔240内的压强的整数倍。
真空玻璃排气密封装置200还包括封口设备260，封口设备260被设置在排气腔230中，封口设备260内设置有加热器，加热器上端固定有封口材料。在排气操作完成时，封口设备260带动其中的加热器朝向抽真空开口4移动，由加热器对封口材料进行加热，从而所述抽真空开口4实现密封。被密封后的抽真空开口4呈平坦状，或者稍微凸起于真空玻璃的表面。优选地，所述封口材料为玻璃片、金属片或者其他无机材料。其中，加热器仅对抽真空开口4进行局部加热，而避免对整个真空玻璃进行加热。封口设备260带动其加热器上下运动可以通过活塞结构、丝杆副结构等电动升降结构实现。
与现有技术相比，该实施例的真空玻璃排气密封装置能够节省抽真空设备250所做的功，从而节省资源，同时，由于可以集中吸力在排气腔230上，因此能够增加生产效率。
第二实施例
在增加了生产效率的情况下，真空杯210的使用频率会增大，从而密封圈220附近会积累越来越多的热量。
为了避免密封圈220的老化，需要对其散热(而在现有技术中，由于生产效率较低，密封圈可以被自然冷却，无需专门散热)。优选地，上述真空玻璃排气密封装置200还包括冷却腔270，其立体剖视图如图3所示，冷却腔270环形布置在真空杯的吸附腔240外侧，优选地，冷却腔270与真空杯210形成一个整体。在冷却腔270中，利用冷却腔连接管271通入低温气体，对杯口与真空玻璃连接处的密封圈220进行冷却。
真空杯的杯口处的密封圈220也即形成在吸附腔240的外环上表面处的密封圈220。优选地，为了增加吸附腔240的密封性，在其内环上表面处还可以安装另一密封圈(未图示)。
第三实施例
图4是根据本发明第三实施例的真空玻璃排气密封装置的示意图，如图所示，为了使吸附腔240的压强低于排气腔230的压强，即为吸附腔240提供的吸力低于提供给排气腔230的吸力，抽真空设备250还可以包括调压机 构251，利用调压机构251向排气腔230提供吸力(压强)。类似地，抽真空设备250′还可以包括调压机构251′，利用调压机构251′向吸附腔240提供另一吸力(压强)。
虽然附图中未示出，两个调压机构251和251′还可以是分别独立于抽真空设备250和250′的机构。调压机构251可以安装在排气腔230与抽真空设备250之间，调压机构251′可以安装在吸附腔240与抽真空设备250′之间。
图4仅用于示意本发明的一种实施例，而并非用于限制本发明的范围。例如，在本发明中，抽真空设备250和250′也可以是具有两个吸气通道的同一个真空泵，两个吸气通道可以分别连接到两个调压机构251和251′。作为替换，也可以仅使得吸附腔240与一个吸气通道之间连接调压机构251′，而排气腔230不连接调压机构251。利用该调压机构251′，仍然可以使得排气腔230与吸附腔240之间的吸力不同。作为一个例子，调压机构可以是变速箱或者气体流量控制器。
图5是本发明真空玻璃排气密封方法的流程图，如图所示，真空玻璃排气密封方法包括下述几个步骤：
首先，在步骤S510中，将真空杯210的杯口按压在抽真空开口4，将排气腔230与抽真空开口相对准并且使得吸附腔240与抽真空开口4之外的玻璃相抵靠。
真空杯210经由排气腔连接管231和吸附腔241与抽真空设备250和250′连接，在步骤S520中，通过抽真空设备250和250′分别向真空杯的排气腔230和吸附腔240提供具有不同压强的吸力，其中，排气腔230中的吸力用于对上层玻璃片1和下层玻璃片2之间的空腔3进行抽真空操作，吸附腔240中的吸力用于将整个真空杯保持为与上层玻璃片1或下层玻璃片2紧密贴合。
在抽真空操作完成时，在步骤S530中，由封口设备260带动其中的加热器朝向抽真空开口4移动，由加热器对封口材料进行加热，将封口材料熔断在抽真空开口4，以将所述抽真空开口4密封。
优选地，上述真空玻璃排气密封方法还可以包括：将低温空气通入冷却腔，对真空杯的杯口处的密封圈进行冷却。
另外，优选地，上述真空玻璃排气密封方法还包括：通过抽真空设备的调压机构分别向排气腔和吸附腔提供不同的压强。
尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想具有多个元素，除非明确限制为单个元素。