具有懸膜雙中空的復合真空玻璃的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于綠色節能建筑的外圍護技術領域，具體涉及一種具有懸膜雙中空的復合真空玻璃。
【背景技術】
[0002]隨著綠色節能建筑中被動房概念及標準的推廣與廣泛應用，對外圍護用到的玻璃提出了更高的要求。節能窗的整體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達到要求。而真空玻璃卻具有優異的保溫隔熱性能，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的節能窗的要求。
[0003]真空玻璃盡管具有很低的傳熱系數，但在單獨使用過程中，保持比較高的真空度也存在相當大的難度，太陽能輻射會造成真空玻璃內腔中的各種部件的排氣，導致真空度降低，從而影響傳熱系數導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，對太陽能輻射的調控也存在不足，太陽能獲得系數(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，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腔的復合真空玻璃，以改善整個玻璃單元的太陽能獲得系數g值，同時，真空玻璃放在內片的位置，也避免了由于太陽能輻射引起的真空內腔部件排氣導致的真空度降低的負面效果。這樣的改進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力分布不均，容易引起玻璃破裂的天然缺陷，而復合真空玻璃的結構更加放大了這一缺陷。由于復合真空玻璃存在密閉的空腔，當由于太陽能輻射引起密閉空腔內的氣體溫度發生較大變化時，空腔內的氣壓也會產生較大的變化，從而帶來了整個玻璃單元兩側玻璃表面出現凹凸變形，這種變形就會使真空玻璃受到更大的應力沖擊，最終加劇了真空玻璃破裂的潛在風險。
[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，是懸膜結構對太陽能輻射引起的內腔氣壓變化具有緩沖和平衡的效果(參見20 I 3 104899939號《呼吸式內懸膜雙中空玻璃》，以及20號《內懸膜中空玻璃》專利)。如果將懸膜雙中空結構與真空玻璃有機地結合起來制成懸膜雙中空復合真空玻璃，將為綠色建筑的外圍護提供更好的解決方案。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型目的是克服現有復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腔氣壓緩沖和平衡結構，提供一種具有懸膜雙中空的復合真空玻璃。
[0007]本實用新型提供的具有懸膜雙中空的復合真空玻璃，包括外片玻璃、光學塑料膜、繃膜框和暖邊隔條框，所述的光學塑料膜通過繃膜框固定在真空玻璃的內側，在光學塑料膜與真空玻璃構成的空腔外側四周安裝有暖邊隔條框(稱作內側暖邊隔條框)，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造的暖邊隔條框(稱作外側暖邊隔條框)，最終由光學塑料膜將外片玻璃與真空玻璃形成的內腔分隔成用于抵消溫度和風壓引起應力沖擊的緩沖雙中空內腔。
[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20號《呼吸式內懸膜雙中空玻璃》)。繃膜框型材為敞口的擠出鋁型材，中間靠近內腔的一側為帶有22°傾角的較長的斜板，外圍靠近內側暖邊隔條框的一側為較低的垂直豎板，內部設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，槽道設計成有15°傾角的卡口，使插入后的彈簧向外側垂直豎板方向傾斜，在槽道內安裝固定光學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構密封膠。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度滿足25年以上的使用周期。
[0010]通過專用繃膜焊接機(參見20號《一種用于懸膜中空玻璃的繃膜焊接設備》)將光學塑料膜固定在繃膜框上。光學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的彈簧頭部上，彈簧頭部插裝有與光學塑料膜相容性很好的塑料制成的焊帽。為了使光學塑料膜在使用中始終保持膜面平整，通過彈簧產生15°角的變形產生的扭力使光學塑料膜保持300N/m的預張力。
[0011]固定在繃膜框上的光學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力沖擊。空腔的四周外圍加裝內側暖邊隔條框，用于與外側暖邊隔條框通過中分蓋板框構成整體密封結構。內側暖邊隔條框的上下兩側頂端表面預先涂布熱熔丁基膠，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彈簧的較薄的裝飾片，中部是與中分蓋板框內外兩側的暖邊隔條框連接封裝的較厚的腰板，尾部為與結構密封膠封裝的帶有內腔的方管，在裝飾片與腰板銜接部位朝向真空玻璃一側還設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，用于內側暖邊隔條框的上側頂端的連接。
[0013]組裝后的中分蓋板框加裝到內側暖邊隔條框上。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，腰板內側的下端面與暖邊隔條框上側頂端面上的丁基膠緊密接觸。
[0014]外側隔條框的上下兩側頂端面預先涂布熱熔丁基膠，然后粘接在外片玻璃的內表面。加裝外側暖邊隔條框的外片玻璃翻轉至中分蓋板框的正上方，保證外側暖邊隔條框與中分蓋板框對正對齊。
[0015]外側隔條框準確加裝到中分蓋板框上就位后，通過板壓機對整個玻璃單元加壓，以使內外側的暖邊隔條兩側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表面與真空玻璃內表面之間的中分線上。使中分蓋板框留在內外側暖邊隔條框外面的方管的上下端面，與外片玻璃的內表面和中空玻璃的內表面的距離相等。
[0016]所述的中分蓋板框是加裝在外片玻璃內表面與真空玻璃內表面之間形成的內腔的中分線上，利用中分蓋板框內外兩側相同構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施打結構密封膠，以形成兩道強度可靠的結構膠連接帶，以保證整個玻璃單元的結構連接強度。
[0017]本實用新型的工作原理
[0018]本實用新型主要是通過將繃膜框固定的光學塑料膜安裝在外片玻璃與真空玻璃形成的內腔中間，并將其分隔成兩個具有內腔氣壓緩沖和平衡作用的雙內腔。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g值，而作為內片的真空玻璃又具有很低的傳熱系數，因此，具有懸膜雙中空的復合真空玻璃的U值可以很容易地降低到0.35w/m2.k以下。
[0019]當環境溫度變化和由于太陽輻射引起內腔氣壓變化，外片玻璃與光學塑料膜所構成的內腔中的氣壓導致的應力沖擊首先會由于光學塑料膜的柔性特點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塑料膜的四周邊部密封固定，而是相當于一個懸浮的塑料膜“蓋板”，因此，兩個懸膜形成的內腔通過“蓋板”進行換氣平衡。從而，有效地減緩了內腔氣壓引起的應力變化傳導到真空玻璃上的強度。如果沒有懸膜雙中空內腔氣壓緩沖和平衡結構，復合真空玻璃僅有一個密閉空腔，當太陽能輻射引起密閉空腔內的氣壓產生較大變化時，就會使真空玻璃受到更大的應力沖擊(如圖13所示)。
[0020]由于真空玻璃本身存在應力分布不均，容易引起玻璃破裂，但將真空玻璃放在內片的位置上，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，也避免了外界風壓對真空玻璃造成的應力沖擊。
[0021 ]本實用新型的優點和積極效果:
[0022]本實用新型的優勢之一，就是充分利用真空玻璃優異的熱傳導系數并將其放置在內片的位置，外片復合一片低輻射鍍膜玻璃，在真空玻璃與外片形成的內腔中間通過繃膜框