[发明专利]用于真空绝缘玻璃的低摩擦间隔件系统

说明书

一种绝缘装配玻璃单元包含具有全等形状的第一玻璃元件和第二玻璃元件。所述绝缘装配玻璃单元还包含多个纵长的间隔件，其安置在所述第一玻璃元件与所述第二玻璃元件之间以间隔所述第一玻璃元件与所述第二玻璃元件。所述间隔件与所述第一玻璃元件和所述第二玻璃元件中的一者或两者的表面呈滚动线接触，且每个间隔件沿着一轴伸长。所述间隔件在所述表面上定向成使得所述间隔件中的每一者的所述轴与叠加在所述表面上且具有共同中心的一个或多个假想圆形线相切。

技术领域

本发明涉及用于抽真空装配玻璃元件的方法和设备，且更具体地涉及包含安置在邻近玻璃板之间的间隔件的抽真空装配玻璃元件。

背景技术

许多现有的绝缘装配玻璃元件(例如，真空绝缘玻璃单元或组件)包含通过空间彼此分离的两个或更多玻璃板。一些现有的玻璃面板组件包含有定位在玻璃板之间的小间隔件，且使用结合到最外层玻璃板的条带沿着周边边缘密封空间以形成封围抽真空空间的透明封套。

跨玻璃面板组件的温度差可能会显著影响组件的结构，且在一些情况下致使组件出故障。更具体来说，外部板的温度通常接近外部空气温度(在暴露于冷时收缩，在暴露于热时膨胀)。内部板通常保持在与内部空气温度(例如，建筑之中)一致的相对恒定的温度。外部板相对于内部板的移动(即，收缩或膨胀)被称为“差异板移动”(differential panemovement)。

使用间隔件来维持玻璃板之间的间隔，同时使跨板之间的空间的热传递最小化。一些常规的间隔件采取圆柱形金属小柱的形式，该圆柱形金属小柱通常以正方形阵列定位，其中每个小柱的圆形面与相应的玻璃板相对地接触(即，间隔件充当支撑柱)。间隔件常常成形为具有大于高度的直径，以避免响应于摩擦力而倾覆。通过这些间隔件，对玻璃板封套(即，板之间的空间)的抽真空会在每平方英尺玻璃板上诱发相当大的力(例如，2000磅)。此转化为每个小柱面上的大约50,000磅/平方英寸的接触应力，这在小柱与板之间产生较大的静摩擦力。所述压力还导致玻璃板在每个小柱上方弯曲或“拱起”，从而形成显现出绗缝织物的图案。

在外部空气温度变化引起的差异板移动期间，由于玻璃在每个小柱上方拱起而加大的大静摩擦力会在很大程度上阻挡滑移，使得装配玻璃单元可能会不合需要地弯曲到建筑中(或从建筑弯曲出)。板在小柱的平坦面上方的滑移(在克服了移动静摩擦阻力时)还可能会导致显著的噪声和不合需要的划痕。

其它间隔件具有球形形状以提供玻璃板与间隔件之间的滚动接触。然而，由于其形状和与板的切向接触，这些球形间隔件的点载荷非常小。这种较小的点载荷通常会由于玻璃表面中的压痕而导致玻璃损坏，所述压痕类似于由于将保龄球掉落到结冰水池的表面上而造成的碎冰图案。虽然可以增加球形间隔件的数目来将接触应力降低到压痕的阈值以下，但量大了就变得可见，且球体与由玻璃的表面界定的平面之间的固有点接触通常仍然会损坏玻璃。

发明内容

因此，需要一种间隔件设计，其将低摩擦滚动接触与足够的接触区域进行结合以降低玻璃中的压痕的风险。本发明的第一方面是一种可以用于形成低热损耗窗的抽真空绝缘玻璃单元。本发明的第二方面是一种用于制造低热损耗窗的抽真空绝缘玻璃单元的方法。

为了制造能够不管板大小如何而提供几乎无摩擦地适应真空装配玻璃中的差异板移动的间隔件图案，需要制造能够与邻近玻璃板进行滚动接触的间隔件，其以与滚针轴承类似的方式起作用。虽然是可选的，但需要此类滚动接触间隔件以足够的粘附力粘附到至少一个板，以承受后续的处置和制造操作，且还允许辊子间隔件干净地脱离，而不会在正常使用下在差异板移动期间留下磨屑，从而干扰支承动作。出于成本考虑，需要在玻璃板的至少一部分(如果不是整个板)上方同时施加和结合多个辊子间隔件。此外，需要在施加期间将辊子间隔件定向成使得间隔件与同心圆相切，使得可以围绕假想圆的共同中心一致地进行差异板移动。