具有懸膜雙中空的復(fù)合真空玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于綠色節(jié)能建筑的外圍護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有懸膜雙中空的復(fù)合真空玻璃。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著綠色節(jié)能建筑中被動房概念及標(biāo)準(zhǔn)的推廣與廣泛應(yīng)用，對外圍護(hù)用到的玻璃提出了更高的要求。節(jié)能窗的整體U值更是被要求低于0.8w/m2.k以下。而普通的中空玻璃單元產(chǎn)品根本無法滿足要求，而用三層玻璃制成的雙中空玻璃單元也只能利用充填價格昂貴的惰性氣體如氪氣才能勉強(qiáng)達(dá)到要求。而真空玻璃卻具有優(yōu)異的保溫隔熱性能，U值可以降低到0.5w/m2.k以下，非常適合作為被動房外圍護(hù)的節(jié)能窗的要求。
[0003]真空玻璃盡管具有很低的傳熱系數(shù)，但在單獨(dú)使用過程中，保持比較高的真空度也存在相當(dāng)大的難度，太陽能輻射會造成真空玻璃內(nèi)腔中的各種部件的排氣，導(dǎo)致真空度降低，從而影響傳熱系數(shù)導(dǎo)致保溫隔熱效果大幅降低。
[0004]另，真空玻璃在具有良好的保溫性能的同時，對太陽能輻射的調(diào)控也存在不足，太陽能獲得系數(shù)(g值)不夠理想。為了獲得理想的g值，真空玻璃的制造商們做了一定的改進(jìn)，其中方法之一，就是在真空玻璃之外再加一層低福射鍍膜玻璃，與真空玻璃之間形成一定內(nèi)腔的復(fù)合真空玻璃，以改善整個玻璃單元的太陽能獲得系數(shù)g值，同時，真空玻璃放在內(nèi)片的位置，也避免了由于太陽能輻射引起的真空內(nèi)腔部件排氣導(dǎo)致的真空度降低的負(fù)面效果。這樣的改進(jìn)雖然取得了一定的效果，但也帶來了新的問題。如圖13，原本真空玻璃就存在應(yīng)力分布不均，容易引起玻璃破裂的天然缺陷，而復(fù)合真空玻璃的結(jié)構(gòu)更加放大了這一缺陷。由于復(fù)合真空玻璃存在密閉的空腔，當(dāng)由于太陽能輻射引起密閉空腔內(nèi)的氣體溫度發(fā)生較大變化時，空腔內(nèi)的氣壓也會產(chǎn)生較大的變化，從而帶來了整個玻璃單元兩側(cè)玻璃表面出現(xiàn)凹凸變形，這種變形就會使真空玻璃受到更大的應(yīng)力沖擊，最終加劇了真空玻璃破裂的潛在風(fēng)險。
[0005]而懸膜雙中空玻璃在已使用的建筑物工程中證明，在具有良好的隔熱保溫性能的同時，還具備平整的外觀效果，究其原因，是懸膜結(jié)構(gòu)對太陽能輻射引起的內(nèi)腔氣壓變化具有緩沖和平衡的效果(參見20 I 3 104899939號《呼吸式內(nèi)懸膜雙中空玻璃》，以及2013104901017號《內(nèi)懸膜中空玻璃》專利)。如果將懸膜雙中空結(jié)構(gòu)與真空玻璃有機(jī)地結(jié)合起來制成懸膜雙中空復(fù)合真空玻璃，將為綠色建筑的外圍護(hù)提供更好的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的是克服現(xiàn)有復(fù)合真空玻璃存在的上述不足，并充分利用懸膜雙中空玻璃的內(nèi)腔氣壓緩沖和平衡結(jié)構(gòu)，提供一種具有懸膜雙中空的復(fù)合真空玻璃。
[0007]本實(shí)用新型提供的具有懸膜雙中空的復(fù)合真空玻璃，包括外片玻璃、光學(xué)塑料膜、繃膜框和暖邊隔條框，所述的光學(xué)塑料膜通過繃膜框固定在真空玻璃的內(nèi)側(cè)，在光學(xué)塑料膜與真空玻璃構(gòu)成的空腔外側(cè)四周安裝有暖邊隔條框(稱作內(nèi)側(cè)暖邊隔條框)，暖邊隔條框上加裝中分蓋板框，在中分蓋板框和外片玻璃之間加裝相同構(gòu)造的暖邊隔條框(稱作外側(cè)暖邊隔條框)，最終由光學(xué)塑料膜將外片玻璃與真空玻璃形成的內(nèi)腔分隔成用于抵消溫度和風(fēng)壓引起應(yīng)力沖擊的緩沖雙中空內(nèi)腔。
[0008]所述的繃膜框由45°斜切加工的型材與組角器插入對接組成矩形框(參見2013104899939號《呼吸式內(nèi)懸膜雙中空玻璃》)。繃膜框型材為敞口的擠出鋁型材，中間靠近內(nèi)腔的一側(cè)為帶有22°傾角的較長的斜板，外圍靠近內(nèi)側(cè)暖邊隔條框的一側(cè)為較低的垂直豎板，內(nèi)部設(shè)計有插入并固定彈簧的槽道，利用該槽道在端角處加裝組角器，使兩個端角相鄰的型材完成90°的連接。同時，槽道設(shè)計成有15°傾角的卡口，使插入后的彈簧向外側(cè)垂直豎板方向傾斜，在槽道內(nèi)安裝固定光學(xué)塑料膜的彈簧成等間距排列。
[0009]組裝成矩形的繃膜框通過膠帶粘貼在真空玻璃的內(nèi)表面上，繃膜框的外沿與真空玻璃的外沿保留有15mm的距離，用以安裝暖邊隔條框和施打結(jié)構(gòu)密封膠。用于粘貼繃膜框的膠帶采用壓敏膠帶，并具有良好的耐紫外特性，而且與玻璃及鋁型材具有很好的相容性以保證粘接強(qiáng)度滿足25年以上的使用周期。
[0010]通過專用繃膜焊接機(jī)(參見2015200614925號《一種用于懸膜中空玻璃的繃膜焊接設(shè)備》)將光學(xué)塑料膜固定在繃膜框上。光學(xué)塑料膜的四周邊部利用超聲波高頻焊接使其固定在繃膜框內(nèi)的彈簧頭部上，彈簧頭部插裝有與光學(xué)塑料膜相容性很好的塑料制成的焊帽。為了使光學(xué)塑料膜在使用中始終保持膜面平整，通過彈簧產(chǎn)生15°角的變形產(chǎn)生的扭力使光學(xué)塑料膜保持300N/m的預(yù)張力。
[0011]固定在繃膜框上的光學(xué)塑料膜與真空玻璃形成了一個具有緩沖作用的空腔，以減少真空玻璃受到更多的應(yīng)力沖擊?？涨坏乃闹芡鈬友b內(nèi)側(cè)暖邊隔條框，用于與外側(cè)暖邊隔條框通過中分蓋板框構(gòu)成整體密封結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)暖邊隔條框的上下兩側(cè)頂端表面預(yù)先涂布熱熔丁基膠，然后加裝到繃膜框四周外圍的真空玻璃內(nèi)表面上。
[0012]所述的中分蓋板框是由45°斜切加工的型材與連角器插入對接組成的矩形框。中分蓋板框型材為不銹鋼制成，型材的剖面形狀如鑰匙型，前端是用于遮蓋繃膜框內(nèi)彈簧的較薄的裝飾片，中部是與中分蓋板框內(nèi)外兩側(cè)的暖邊隔條框連接封裝的較厚的腰板，尾部為與結(jié)構(gòu)密封膠封裝的帶有內(nèi)腔的方管，在裝飾片與腰板銜接部位朝向真空玻璃一側(cè)還設(shè)有用于壓住繃膜框外沿的向下的凸緣。凸緣與方管之間的凹槽處，用于內(nèi)側(cè)暖邊隔條框的上側(cè)頂端的連接。
[0013]組裝后的中分蓋板框加裝到內(nèi)側(cè)暖邊隔條框上。保證裝飾片正好將繃膜框的彈簧遮蓋住，同時，凸緣與繃膜框的外沿頂端對齊，腰板內(nèi)側(cè)的下端面與暖邊隔條框上側(cè)頂端面上的丁基膠緊密接觸。
[0014]外側(cè)隔條框的上下兩側(cè)頂端面預(yù)先涂布熱熔丁基膠，然后粘接在外片玻璃的內(nèi)表面。加裝外側(cè)暖邊隔條框的外片玻璃翻轉(zhuǎn)至中分蓋板框的正上方，保證外側(cè)暖邊隔條框與中分蓋板框?qū)φ龑R。
[0015]外側(cè)隔條框準(zhǔn)確加裝到中分蓋板框上就位后，通過板壓機(jī)對整個玻璃單元加壓，以使內(nèi)外側(cè)的暖邊隔條兩側(cè)涂布的丁基膠完全與玻璃表面和中分蓋板框的腰板表面壓緊粘牢，保證中分蓋板框在外片玻璃內(nèi)表面與真空玻璃內(nèi)表面之間的中分線上。使中分蓋板框留在內(nèi)外側(cè)暖邊隔條框外面的方管的上下端面，與外片玻璃的內(nèi)表面和中空玻璃的內(nèi)表面的距離相等。
[0016]所述的中分蓋板框是加裝在外片玻璃內(nèi)表面與真空玻璃內(nèi)表面之間形成的內(nèi)腔的中分線上，利用中分蓋板框內(nèi)外兩側(cè)相同構(gòu)造的暖邊隔條框通過涂布熱熔丁基膠將外片玻璃、中分蓋板框與真空玻璃進(jìn)行連接封裝，在中分蓋板框的尾部方管分別與外片玻璃以及真空玻璃之間形成的凹槽內(nèi)施打結(jié)構(gòu)密封膠，以形成兩道強(qiáng)度可靠的結(jié)構(gòu)膠連接帶，以保證整個玻璃單元的結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理
[0018]本實(shí)用新型主要是通過將繃膜框固定的光學(xué)塑料膜安裝在外片玻璃與真空玻璃形成的內(nèi)腔中間，并將其分隔成兩個具有內(nèi)腔氣壓緩沖和平衡作用的雙內(nèi)腔。外片玻璃采用低輻射鍍膜玻璃，可以有效地改善太陽能獲得系數(shù)g值，而作為內(nèi)片的真空玻璃又具有很低的傳熱系數(shù)，因此，具有懸膜雙中空的復(fù)合真空玻璃的U值可以很容易地降低到0.35w/m2.k以下。
[0019]當(dāng)環(huán)境溫度變化和由于太陽輻射引起內(nèi)腔氣壓變化，外片玻璃與光學(xué)塑料膜所構(gòu)成的內(nèi)腔中的氣壓導(dǎo)致的應(yīng)力沖擊首先會由于光學(xué)塑料膜的柔性特點(diǎn)以及繃膜的彈簧形變所吸收，中分蓋板框與繃膜框并沒有將光學(xué)塑料膜的四周邊部密封固定，而是相當(dāng)于一個懸浮的塑料膜“蓋板”，因此，兩個懸膜形成的內(nèi)腔通過“蓋板”進(jìn)行換氣平衡。從而，有效地減緩了內(nèi)腔氣壓引起的應(yīng)力變化傳導(dǎo)到真空玻璃上的強(qiáng)度。如果沒有懸膜雙中空內(nèi)腔氣壓緩沖和平衡結(jié)構(gòu)，復(fù)合真空玻璃僅有一個密閉空腔，當(dāng)太陽能輻射引起密閉空腔內(nèi)的氣壓產(chǎn)生較大變化時，就會使真空玻璃受到更大的應(yīng)力沖擊(如圖13所示)。
[0020]由于真空玻璃本身存在應(yīng)力分布不均，容易引起玻璃破裂，但將真空玻璃放在內(nèi)片的位置上，外片的低輻射鍍膜玻璃就可以有效地降低太陽能輻射造成的真空玻璃內(nèi)腔中的各種部件的排氣，以保持良好的真空度。同時，也避免了外界風(fēng)壓對真空玻璃造成的應(yīng)力沖擊。
[0021 ]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0022]本實(shí)用新型的優(yōu)勢之一，就是充分利用真空玻璃優(yōu)異的熱傳導(dǎo)系數(shù)并將其放置在內(nèi)片的位置，外片復(fù)合一片低輻射鍍膜玻璃，在真空玻璃與外片形成的內(nèi)腔中間通過繃膜框