具有吸氣結(jié)構(gòu)的真空絕緣玻璃(vig)窗單元以及制備其的方法
【專利說(shuō)明】具有吸氣結(jié)構(gòu)的真空絕緣玻璃(VIG)窗單元以及制備其的方法
[0001]本公開(kāi)涉及一種真空絕緣玻璃(VIG)窗單元配置，以及用于制備VIG窗單元的方法。特別是，本公開(kāi)涉及一種用于VIG窗單元的吸氣結(jié)構(gòu)，以及制備其的方法。吸氣劑通常被分為兩個(gè)主要類別:蒸發(fā)性吸氣劑(EGs)和非蒸發(fā)性吸氣劑(NEGs)。
[0002]背景和示例性實(shí)施例概述
[0003]真空絕緣玻璃(VIG)窗單元通常包括至少兩個(gè)分離的玻璃基片，其中附有排空或低壓空間/腔。上述基片由外邊緣密封互相連接并通常包括隔離片，位于玻璃基片之間，來(lái)保持玻璃基片之間的間距，防止由于基片之間的低壓環(huán)境而造成的玻璃基片損毀。一些示例性 VIG 配置在類似美國(guó)專利 Nos.5，657，607，5，664，395，5，657，607，5，902，652，6，506，472和6，383，580中被公開(kāi)，在此其公開(kāi)的內(nèi)容被納入此處作為參照。
[0004]圖1和圖2示出現(xiàn)有的VIG窗單元I和用于形成VIG單元I的元件。例如VIG單元I可包括兩個(gè)分離的玻璃基片2、3，其中附有排空的低壓空間/腔6。玻璃片或基片2、3由外邊緣密封4互相連接，其可由熔融焊料玻璃被制成。玻璃基片2、3之間可包括一組支承柱/隔離片5，鑒于基片2、3之間存在的低壓空間/間隙6，來(lái)維持VIG單元I的玻璃基片2、3的間距。
[0005]泵出管8可通過(guò)焊料玻璃9被氣密密封至空穴/孔10，從玻璃基片2的內(nèi)表面通向玻璃基片2外表面中的凹槽11底部，或選擇性地至玻璃基片2的外表面。真空被連接至泵出管8，將內(nèi)部腔6排空至低于大氣壓的低壓。在腔6排空后，管8的部分(例如，頂端)被熔化來(lái)密封低壓腔/空間6中的真空。選擇性的凹槽11可用來(lái)固定密封的泵出管8。
[0006]如圖1-2中所示出的，吸氣劑12可包括在凹槽13內(nèi)，該凹槽配置在玻璃基片中的一個(gè)地內(nèi)表面中，例如，玻璃基片2。吸氣劑12可用來(lái)吸收或結(jié)合一些可能遺留在排空或密封的腔6中的殘余雜質(zhì)。該吸氣劑包括金屬混合，可與氣體反應(yīng)，將氣體雜質(zhì)保持在吸氣表面和/或溶解該氣體。
[0007]在此公開(kāi)的技術(shù)用來(lái)優(yōu)化VIG窗單元約束內(nèi)的活性吸氣劑的表面積。
[0008]在示例性實(shí)施例中，提供一種真空絕緣玻璃(VIG)窗單元，包括:平行的第一和第二基片；多個(gè)隔離片和密封，配置在所述第一和第二基片的之間；至少由所述密封定義的空間，位于所述第一和第二基片之間，并在低于大氣壓的壓力下；定義在所述第一基片中的吸氣劑凹槽，用來(lái)接收最初放置的吸氣劑；和所述第二基片上的吸氣結(jié)構(gòu)，位于所述第一基片中的所述吸氣劑凹槽的對(duì)面，被設(shè)計(jì)用來(lái)增加吸氣劑激活之后的所述第二基片上提供的吸氣劑材料表面積。在示例性實(shí)施例中，所述第二基片上的所述吸氣結(jié)構(gòu)可包括:凹槽，被定義在所述第二基片中。
[0009]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提供一種真空絕緣玻璃(VIG)窗單元，包括:平行的第一和第二基片；多個(gè)隔離片和密封，配置在所述第一和第二基片的之間；至少由所述密封定義的空間，位于所述第一和第二基片之間，并在低于大氣壓的壓力下；定義在所述第一基片中的第一吸氣劑凹槽，用來(lái)接收最初放置的蒸發(fā)性吸氣劑(EG);定義在所述第二基片中的第二吸氣劑凹槽，位于所述第一吸氣劑凹槽的對(duì)面，從而所述第一基片中的所述第一吸氣劑凹槽的至少一部分與所述第二基片中的所述第二吸氣劑凹槽的至少一部分重疊。其中，來(lái)自所述EG的蒸發(fā)和沉積的吸氣劑材料位于所述第一吸氣劑凹槽和所述第二吸氣劑凹槽兩者中。
[0010]在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，用于接收吸氣劑沉積的基片表面，和/或穿過(guò)低壓腔的最初吸氣劑沉積對(duì)面的表面可以是波狀外形的，從而可增加用于收容吸氣劑的有限VIG空間中的活性吸氣表面面積。該增加的吸氣表面積至少包括由以下中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的EG激活:(i)將光滑玻璃基片中的切口和/或凹槽的邊緣加工成圓形和/或倒棱，其中放置有EG，從而通過(guò)激活來(lái)增加吸氣劑材料的分散，從而EG被激活時(shí)閃光至更大的區(qū)域；(ii)使接收EG沉積的基片表面為波狀外形的，從而增加用于收容吸氣劑的有限空間中活性表面的面積；(iii)使接收EG沉積的另外基本光滑的玻璃基片的區(qū)域粗糙化，例如通過(guò)噴砂、蝕刻、和/或磨削，從而可增加吸氣材料表面面積；(iv)在用于接收EG沉積的區(qū)域中預(yù)先沉積粗糙(例如，結(jié)核狀的)和/或多孔涂層，例如通過(guò)溶膠凝膠或選擇性的熔塊應(yīng)用，用來(lái)促進(jìn)吸氣劑沉積中的孔隙率，增加吸氣劑的吸附能力；(V)使用EG材料，其被配置在具有至少一個(gè)開(kāi)口區(qū)域的吸氣劑容器中，來(lái)優(yōu)化經(jīng)激活/閃光吸氣劑材料的分散和/或蒸發(fā)方向；和/或(vi)在最初吸氣劑位置對(duì)面的基片上提供任何合適的凹槽和/或粗糙涂層，隨著EG激活/閃光，從最初吸氣劑位置穿過(guò)低壓腔，來(lái)增加相對(duì)的基片上的活性吸氣表面的面積。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，任何或上述的實(shí)施例/特征(i)，(ii), (iii),
(iv)，(V)和/或(vi)可以或也可以不與任何其他實(shí)施例/特征(i)，(ii),(iii), (iv)，
(v)和(vi)聯(lián)合使用。例如，本發(fā)明的不同實(shí)施例中，實(shí)施例/特征(i)可以或也可以不與(ii)-(vi)中的任何一個(gè)聯(lián)合使用。因此，吸氣劑凹槽和/或吸氣劑凹槽中的吸氣劑容器被形成來(lái)增加蒸發(fā)性吸氣劑材料的表面積，其中，蒸發(fā)性吸氣劑材料是含有EG型材料的吸氣劑在激活和/或閃光之后存在的一種吸氣劑。
[0011]以下，有關(guān)示例性實(shí)施例參照附圖對(duì)上述和其他實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明，其中，相同的參照符號(hào)表示相同的元件。
_2] 附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0013]圖1是示出現(xiàn)有的VIG單元的橫截面示圖；
[0014]圖2是圖1中現(xiàn)有的VIG單元的俯視圖；
[0015]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0016]圖4a是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0017]圖4b是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0018]圖4c是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0019]圖4d是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0020]圖4e是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0021]圖4f是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0022]圖4g是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，含有位于吸氣劑容器中的吸氣材料的吸氣結(jié)構(gòu)的部分立體圖，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用；
[0023]圖4h是圖4g中的吸氣結(jié)構(gòu)的頂部截面圖；
[0024]圖4i是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，含有位于吸氣劑容器中的吸氣材料的吸氣結(jié)構(gòu)的頂部截面圖，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用；
[0025]圖4j是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0026]圖4k是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結(jié)構(gòu)的部分橫截面圖；
[0027]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0028]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0029]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0030]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0031]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0032]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0033]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0034]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0035]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0036]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖-M
[0037]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0038]圖16是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，示出閃光/激活EG吸氣劑之后，圖7實(shí)施例中的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖。
[0039]示例性實(shí)施例的具體說(shuō)明
[0040]在此參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，相同的參照符號(hào)表示相同的元件。應(yīng)理解，在此所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明，并不局限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離后附的權(quán)利要求書的精神和范圍下可進(jìn)行各種修改。
[0041]參考圖3和5-15，示出示例性VIG窗單元I的橫截面示圖。VIG窗單元I可用于，例如，住宅，辦公樓，公寓樓，門，和/或類似，但不局限于此。VIG窗單元I包括隔開(kāi)的第一和第二透明玻璃基片2、3，可通過(guò)邊緣密封4被互相連接，邊緣密封可以是，例如包括釩基或VBZ型的密封，或是焊接玻璃型的密封，但并不局限于此。示例性釩基或VBZ型的密封組合物在2012年I月20日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/354，963中被公開(kāi)，其全部?jī)?nèi)容被納入此處作為參考。在示例性實(shí)施例中，基于VBZ(例如，釩，鋇，鋅)的密封組合物在13/354963，并可用于邊緣密封4和/或基于熔塊的管密封9。在示例性實(shí)施例中，常規(guī)的焊料玻璃熔塊材料也可用于氣密邊緣密封4和/或基于熔塊的管密封9。由于與其他可用來(lái)在VIG單元中形成密封的常規(guī)玻璃熔塊組合物相比，VBZ組合物具有更低的燃燒溫度(例如，< 2500C )，因此在使用VBZ型的密封組合物時(shí)，低溫密封的熱剖面被用來(lái)維持所需的VIG單元的玻璃回火。在此，應(yīng)理解，本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例同樣適用于使用任何合適的密封材料的VIG配置。
[0042]在實(shí)施例中，透明的玻璃基片2、3可大致為相同的尺寸。然而，在其他示例性實(shí)施例中，玻璃基片2可大于另一個(gè)玻璃基片3，在VIG單元的邊緣附近形成L形階梯。玻璃基片2、3中的一個(gè)或兩個(gè)還可選擇性地包括至少一種涂層材料(未示出)例如低輻射涂層，但并不局限于此。應(yīng)理解，玻璃基片2