一种中空玻璃及其制造方法.pdf

本发明实施例公开了一种中空玻璃及其制造方法，其中，所述中空玻璃包括：第一层玻璃、第二层玻璃、和玻璃支撑边框；其中，所述第一层玻璃和所述第二层玻璃由所述玻璃支撑边框通过中间膜粘接在一起，并在所述第一层玻璃和所述第二层玻璃之间形成充气空间；所述充气空间中充填有惰性气体。通过本发明的方案，使中空玻璃气体泄漏和水汽侵入的机率大幅减少，使中空玻璃的结构强度和密封性能大幅增加，且不增加制造成本。

1.  一种中空玻璃，其特征在于，包括：第一层玻璃、第二层玻璃、和玻璃支撑边框；
其中，
所述第一层玻璃和所述第二层玻璃由所述玻璃支撑边框通过中间膜粘接在一起，并在所述第一层玻璃和所述第二层玻璃之间形成充气空间；
所述充气空间中充填有惰性气体。

2.  根据权利要求1所述的中空玻璃，其特征在于，所述玻璃支撑边框上下两侧设置有SGP中间膜，使用热压法将所述第一层玻璃、所述第二层玻璃、和设置有所述SGP中间膜的玻璃支撑边框粘接在一起。

3.  根据权利要求2所述的中空玻璃，其特征在于，在粘接在一起的所述第一层玻璃、所述第二层玻璃、和设置有所述SGP中间膜的玻璃支撑边框的外侧，还设置有密封保护胶。

4.  根据权利要求3所述的中空玻璃，其特征在于，所述密封保护胶为反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶。

5.  根据权利要求1所述的中空玻璃，其特征在于，所述玻璃支撑边框的厚度为3-12毫米，和/或，所述玻璃支撑边框的宽度为所述第一层玻璃或所述第二层玻璃的1/40至1/10。

6.  根据权利要求1所述的中空玻璃，其特征在于，所述玻璃支撑边框的内侧设置有分子筛；和/或，所述玻璃支撑边框的内侧进行45％倒角处理。

7.  根据权利要求1所述的中空玻璃，其特征在于，所述惰性气体通过充气针充填入所述充气空间，所述充气空间的充气率大于或等于95％。

8.  一种权利要求1-7任一项所述的中空玻璃的制造方法，其特征在于，包括：
在玻璃支撑边框上下两侧铺设中间膜；
使用热压法，通过所述玻璃支撑边框和所述中间膜将第一层玻璃和第二层玻璃粘接在一起，并在所述第一层玻璃和所述第二层玻璃之间形成充气空间；
在所述充气空间中充填惰性气体。

9.  根据权利要求8述的方法，其特征在于，所述中间膜为SGP中间膜；
所述方法还包括：在粘接在一起的所述第一层玻璃、所述第二层玻璃、和设置有所述SGP中间膜的玻璃支撑边框的外侧，设置密封保护胶。

10.  根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述充气空间中充填惰性气体包括：
通过充气针在所述充气空间中充填惰性气体，其中，所述充气空间的充气率大于或等于95％。

一种中空玻璃及其制造方法
技术领域
本发明涉及中空玻璃领域技术领域，尤其涉及一种中空玻璃及其制造方法。
背景技术
中空玻璃是在两层玻璃中间形成一个密闭的中空腔，在中空腔内注入低导热率的氪气、氩气等惰性气体，利用惰性气体低热传导的特性，阻隔室内外的热能传导，达到节能目的的一种玻璃。
制作中空玻璃的传统方法是将上下两层玻璃之间放置钢制或铝制间隔条，将上下两层玻璃隔开，形成中空腔，并内置分子筛，将中空腔中的水汽吸附，使之不产生结露。目前，较为先进的间隔条是超级间隔条，其不含任何金属材料，是热固、弹性、微孔结构，保温性能优越。
但是，无论何种间隔条都无法对密封起到作用，中空玻璃的上下两层玻璃间的密封均靠单道或双道密封胶解决，密封胶一旦发生破裂、老化等现象，就会造成中空玻璃气体泄漏和水汽浸入，从而使中空玻璃节能失效甚至内部结露而必须更换。
发明内容
本发明实施例提供了一种中空玻璃及其制造方法，以解决现有中空玻璃的间隔条没有密封作用，中空玻璃易发生气体泄漏和水汽浸入，从而使中空玻璃节能失效甚至内部结露而必须更换的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种中空玻璃，包括：第一层玻璃、第二层玻璃、和玻璃支撑边框；其中，所述第一层玻璃和所述第二层玻璃由所述玻璃支撑边框通过中间膜粘接在一起，并在所述第一层玻璃和所述第二 层玻璃之间形成充气空间；所述充气空间中充填有惰性气体。
可选地，所述玻璃支撑边框上下两侧设置有SGP中间膜，使用热压法将所述第一层玻璃、所述第二层玻璃、和设置有所述SGP中间膜的玻璃支撑边框粘接在一起。
可选地，在粘接在一起的所述第一层玻璃、所述第二层玻璃、和设置有所述SGP中间膜的玻璃支撑边框的外侧，还设置有密封保护胶。
可选地，所述密封保护胶为反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶。
可选地，所述玻璃支撑边框的厚度为3-12毫米，和/或，所述玻璃支撑边框的宽度为所述第一层玻璃或所述第二层玻璃的1/40至1/10。
可选地，所述玻璃支撑边框的内侧设置有分子筛；和/或，所述玻璃支撑边框的内侧进行45％倒角处理。
可选地，所述惰性气体通过充气针充填入所述充气空间，所述充气空间的充气率大于或等于95％。
为了解决上述问题，本发明实施例还公开了一种中空玻璃的制造方法，包括：在玻璃支撑边框上下两侧铺设中间膜；使用热压法，通过所述玻璃支撑边框和所述中间膜将第一层玻璃和第二层玻璃粘接在一起，并在所述第一层玻璃和所述第二层玻璃之间形成充气空间；在所述充气空间中充填惰性气体。
可选地，所述中间膜为SGP中间膜；所述方法还包括：在粘接在一起的所述第一层玻璃、所述第二层玻璃、和设置有所述SGP中间膜的玻璃支撑边框的外侧，设置密封保护胶。
可选地，在所述充气空间中充填惰性气体包括：通过充气针在所述充气空间中充填惰性气体，其中，所述充气空间的充气率大于或等于95％。
本发明具有如下有益效果：
本发明将传统中空玻璃中的间隔条改进为玻璃支撑边框(也可称为玻璃间隔条)，并通过玻璃支撑边框包括两侧的中间膜将两层玻璃粘接，使其具有密封作用。通过本发明的方案，使中空玻璃气体泄漏和水汽侵入的机率大幅减少，使中空玻璃的结构强度和密封性能大幅增加，且不增加制造成本。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为根据本发明实施例的一种中空玻璃的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的一种为中空玻璃充气的示意图；
图3为根据本发明实施例的一种中空玻璃制造方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参照图1，示出了本发明实施例提供的一种中空玻璃的结构示意图。在本实施例中，中空玻璃包括：第一层玻璃102、第二层玻璃104、和玻璃支撑边框106。
其中，第一层玻璃102和第二层玻璃104由玻璃支撑边框106通过中间膜108粘接在一起，并在第一层玻璃102和第二层玻璃104之间形成充气空间110；充气空间110中充填有惰性气体。
优选地，中间膜108可以为SGP中间膜(美国杜邦离子聚合物Plus中间膜，一种离子性中间膜)。进一步地，玻璃支撑边框106上下两侧设置有SGP中间膜，使用热压法将第一层玻璃102、第二层玻璃104、和设置有SGP中间膜的玻璃支撑边框106粘接在一起。
为了达到更好的密封效果，本实施例中，在粘接在一起的第一层玻璃102、第二层玻璃104、和设置有SGP中间膜的玻璃支撑边框106的外侧，还设置有密封保护胶。
优选地，密封保护胶可以为反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶。
一般情况下，玻璃支撑边框106的厚度可以为3-12毫米，和/或，玻璃支撑边框106的宽度为第一层玻璃102或第二层玻璃104的1/40至1/10(一般 情况下，第一层玻璃和第二层玻璃尺寸一致)。
进一步优选地，玻璃支撑边框106的内侧设置有分子筛，以吸收水汽与密封挥发气体。和/或，进一步优选地，玻璃支撑边框106的内侧进行45％倒角处理，以改善玻璃支撑边框边缘的应力特性，使玻璃不易破损。
进一步优选地，惰性气体通过充气针充填入充气空间110，充气空间110的充气率大于或等于95％。
以下，以一个具体实例，对本发明实施例的中空玻璃进行说明。
在本实例中，中空玻璃由一层Low-E玻璃(第一层玻璃)、一层普通透明玻璃(第二层玻璃，如普通白玻)、位于这两层玻璃之间的玻璃支撑边框、把上下两层玻璃与玻璃支撑边框粘合在一起的SGP中间膜，以及形成的中间充气层构成。其中，Low-E玻璃也可被替换成具有降低太阳辐射作用的其他镀膜玻璃。
上下两层玻璃的厚度可以为4～8mm，Low-E玻璃可以是在线或离线的，根据用途不同可以是高透光型，也可以是遮阳型的。另一片玻璃可以为普通透明浮法玻璃。其中，Low-E玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。
本实例中，在上下两层玻璃周边以厚度为3～12mm的玻璃支撑边框代替传统的间隔条，玻璃支撑边框的宽度取决于要制作的玻璃尺寸和用途，一般是玻璃宽度的1/40～1/10。玻璃支撑边框用于将上下两层玻璃隔开，使之形成3mm～12mm的充气空间。玻璃支撑边框上下两侧铺放SGP中间膜，用热压法将上下两层玻璃与玻璃支撑边框牢固的粘接在一起，外侧可以再增加密封保护胶，形成非常牢固，防水、防漏气的密闭作用。玻璃支撑边框与密封保护胶共同作用，比较传统工艺大幅降低了惰性气体的泄漏率和水汽的侵入。其中，优选地，密封保护胶可以选用反应型热熔聚氨酯或者反应型热熔丁基胶。
此外，玻璃支撑边框内侧固定有分子筛，用于吸收水汽与密封挥发气体。被密封的中空腔(充气空间)透过充气针充入氪气或氩气等低导热率惰性气体。
本实例中，SGP中间膜将玻璃支撑边框与上下层玻璃热压粘接，由于SGP中间膜与玻璃、金属粘接性能优良，粘接强度高、无需Low-E除膜，生产工艺简单、成熟。
此外，在向充气空间充填惰性气体时，可以采用可调整充气速度的惰性气体闭环充气系统。该充气系统由充气压力控制装置、充气针、抽气管、加装在抽气管上的高灵敏度惰性气体传感器和抽气压力控制装置组成，其具体结构可由本领域技术人员根据实际需求适当设置。精密的闭环充气系统可将惰性气体的充气比例达到95％以上，加上更低的气体和水汽泄漏率，使节能效果更好。
一种使用上述闭环充气系统为中空玻璃充气的方式如图2所示，通过一个可调节充气流量的装置将储气瓶和预埋的带充气针头的充气管连接，充气管通过充气针头从玻璃底部一侧或两侧面插入充气空间。开启并调整好充气速度，将惰性气体缓缓注入充气空间。由于惰性气体比重大于空气，随着充入的惰性气体增加，借助顶部的抽气作用，惰性气体会从底部逐步将空气排出。控制充气速度，最终使充气空间内充入的惰性气体与空气的比例超过95％。充气速度太快会导致出现两种气体混合的湍流，造成惰性气体充气比例达不到95％，或造成惰性气体的浪费。当惰性气体充满时，出气口传感器将会检测到惰性气体，达到95％以上充气比例后停止充气。此外，在充气时或充气后，还可以通过抽气管，导出空气，将多余的或不需要的气体排出充气空间。
通过在充气针头两侧玻璃外部局部加热，使SGP软化后将充气针头和充气管和抽气管拔出，控制好加热温度和压力使SGP将拔管后空隙填充密封。
根据本实例提供的中空玻璃，采用玻璃支撑边框及SGP中间膜构成支撑边框的结构，配合反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶在外侧密封，使中空玻璃气体泄漏和水汽侵入率大幅减少，使结构强度和密封性能大幅增加，且不增加制造成本。采用可调整充气速度的惰性气体闭环充气系统使充气率达到95％以上，且可保持长期不失效。
需要说明的是，本实施例中提供的具体数据均为优选数据，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际情况进行适当调整，其均应包含在本发明的保护范围内。
本发明实施例还提供了一种上述中空玻璃的制造方法，如图3所示，该制造方法可以包括以下步骤：
步骤202：在玻璃支撑边框上下两侧铺设中间膜。
其中，中间膜可以为离子性中间膜，如SGP膜。但不限于此，在实际应用 中，其它具有同样功能的中间膜也同样适用。玻璃支撑边框的厚度可以为3-12毫米，和/或，玻璃支撑边框的宽度为第一层玻璃或第二层玻璃的1/40至1/10。
需要说明的是，上述具体数据均为优选数据，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际情况进行适当调整，其均应包含在本发明的保护范围内。
步骤204：使用热压法，通过玻璃支撑边框和中间膜将第一层玻璃和第二层玻璃粘接在一起，并在第一层玻璃和所述第二层玻璃之间形成充气空间。
当中间膜为SGP中间膜时，可以在玻璃支撑边框上下两侧设置SGP中间膜，使用热压法将第一层玻璃、第二层玻璃、和设置有SGP中间膜的玻璃支撑边框粘接在一起。
步骤206：在充气空间中充填惰性气体。
优选地，可以通过充气针在充气空间中充填惰性气体，其中，充气空间的充气率大于或等于95％。
优选地，为使密封效果更好，本实施例的制造方法还可以在粘接在一起的第一层玻璃、第二层玻璃、和设置有SGP中间膜的玻璃支撑边框的外侧，设置密封保护胶。进一步优选地，密封保护胶可以为反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶。
优选地，还可以在玻璃支撑边框的内侧设置分子筛；和/或，在玻璃支撑边框的内侧进行45％倒角处理。
以下，以一个具体实例对本发明实施例提供的中空玻璃的制造方法进行进一步说明如下。需要说明的是，下述制造方法中的数据均为最优数据，在实际使用中，本领域技术人员可以根据该制造方法对数据进行适当调整，其均应包括在本发明的保护范围内。
步骤A：采用厚度为3～12mm的玻璃制作玻璃支撑边框(也可称为玻璃间隔条)。
其中，玻璃支撑边框的宽度取决于要制作的玻璃尺寸和用途，一般是宽度的1/40～1/10。玻璃支撑边框内侧进行45％倒角处理，用于减小玻璃向内弯曲时的应力。
步骤B：玻璃支撑边框上下两侧铺放SGP中间膜，用热压法将上下两层玻璃与玻璃支撑边框通过SGP中间膜牢固的粘接在一起。
由于SGP中间膜与玻璃、金属粘接性能优良，无需Low-E除膜，生产工艺 简单、成熟，可靠、效率高，粘接后可形成密闭空腔(充气空间)。
步骤C：玻璃支撑边框内侧固定分子筛。
分子筛置于热固、弹性、微孔结构中，用于吸收水汽与密封挥发气体。
步骤D：玻璃支撑边框外侧距外边缘10mm左右，用于填充反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶的密封保护胶，形成非常牢固的防水、防漏气密闭作用。
由于SGP中间膜粘结强度高，再配合密封保护胶在外侧密封，使粘接强度和气体密封效果等都远超过采用传统方法生产的中空玻璃。
步骤E：采用常规夹胶玻璃热压粘接。
因中空玻璃容易破碎，需在玻璃两侧采用平面钢板进行保护。热压粘结后上下层玻璃间形成3mm～12mm的密闭空腔，即充气空间，用于充入氪气或氩气等惰性气体。
热压粘结时，在玻璃上部一侧或两侧预埋一个直径2-5mm的带出气口的抽气管(如图2中所示)，出气口外连接高灵敏度的惰性气体传感器和一个精密调节的负压泵，协助加速充气，在导出空气同时检测气体成分。
在向充气空间充气时，通过一个可调节充气流量的装置将储气瓶和预埋的带充气针头的充气管连接，充气针头从玻璃底部一侧或两侧面插入充气空间。开启并调整好充气速度，将惰性气体缓缓注入充气空间。由于惰性气体比重大于空气，随着充入的惰性气体增加，借助顶部的抽气作用，惰性气体会从底部逐步将空气排出。控制充气速度，避免充气速度过快，最终使充气空间内充入的惰性气体与空气的比例超过95％。充气速度太快会导致出现两种气体混合的湍流，造成惰性气体充气比例达不到95％，或造成惰性气体的浪费。
当惰性气体充满时，出气口连接的传感器将会检测到惰性气体，达到95％以上充气比例后停止充气。
步骤F：通过在充气针头两侧玻璃外部局部加热，使SGP软化后将充气针头和充气管、抽气管拔出，控制好加热温度和压力使SGP将拔管后空隙填充密封。
步骤G：使用反应型热熔聚氨酯或反应型热熔丁基胶在玻璃支撑边框外侧密封，使中空玻璃在两层密封下惰性气体与外部空气彻底隔绝。
由于SGP的高强度粘接性能使玻璃支撑边框大幅减少了透气截面，在密封胶的同时作用下，中空玻璃漏气比例比传统方法大幅降低。
本发明实施例提供的方案将传统间隔条改进为玻璃支撑边框(也可称为玻璃间隔条)，并通过玻璃支撑边框包括两侧的SGP中间膜将玻璃热压粘接，使其具有密封作用。同时利用SGP的高强度粘接力特性，增加了中空玻璃的结构强度，玻璃支撑边框的倒角设计也可以改善间隔条边缘的应力特性，使玻璃不易破损。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。