平玻璃板组件的自适应气密性密封系统技术方案

一种气密性密封的密闭容器包括至少两个基本相同形状的壁元件，以及在所述壁元件之间形成内部空间的间隔件系统。所述容器还包括具有一个或者多个柔性金属箔层的桥接元件，所述一个或者多个柔性金属箔层在所述壁元件的相邻、各自的边缘之间延伸以将所述内部空间与周围环境间隔开。在沿着所述预期焊缝路径上，所述桥接元件的总厚度基本上不具有台阶不连续；并且所述桥接元件通过超声波焊缝接合至每个壁元件上以形成连续的接合线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年2月3日提交的，申请号为61/935,250的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及一种平板玻璃组件或者玻璃单元以及，更为具体地，涉及一种包含柔性密封系统的平玻璃板组件及其制造方法。
技术介绍
气密性地密封由窗玻璃制成的平密闭容器消除了有害气体迁移进入或者移出该密闭容器。大的平气密性密封的玻璃密闭容器可作为用于窗户的防雾多层充氩绝缘玻璃组件、真空绝缘玻璃单元、平板显示器和用于探测核材料的中子探测器板(neutrondetectorpanel)。许多现有绝缘玻璃单元(例如，真空绝缘玻璃元件或者玻璃组件)包括两个或者多个互相间隔一定空间的窗玻璃。横跨该玻璃板组件的温差能够极大地冲击该组件的结构并且，在一些情况下，导致该组件的失效。更具体地，该外部窗玻璃的温度一般接近该外侧空气温度(当暴露于冷空气中收缩，当暴露于热空气中膨胀)。该内部窗玻璃一般保持在相对恒定的温度，与该内侧空气温度相一致(例如，在建筑物内)。该外部窗玻璃相对该内部窗玻璃的移动(也就是收缩或者膨胀)又称为“窗玻璃差异移动”(differentialpanemovement)。一些现有的真空玻璃单元一般包括相对刚性或者无弹性的密封，其无法令人满意地适应窗玻璃差异移动。一些单元使用焊料密封，但是在寒冷天气(或者具有足够的差异移动)，该焊料密封可能由于它相对的脆性而破裂。其他现有的玻璃单元包含由若干箔条制成的密封，该若干箔条桥接窗玻璃之间的间隙。然而，玻璃单元包括角部和/或弯曲边缘，以及由窗玻璃差异膨胀引起的复杂应力模式可使得密封该角部非常困难。矩形窗玻璃可以被认为关于该窗玻璃的几何中心均匀地膨胀或者收缩。窗格之间最大的相对移动发生在离所述几何中心最远的位置，即在该角部。而且，该角部的移动不垂直该窗玻璃的边缘，而是沿着一条经过该几何中心的线，并且窗玻璃差异移动随着该板的尺寸成比例增加。在角部的该窗玻璃差异移动在该密封中产生复杂的行为，其具有侧向剪切分量，可能引起该箔条的起皱或者断裂。另外，在箔的连续性中的间隙和箔在重叠处的厚度突变往往产生泄漏路径。在采用有机物密封的玻璃单元中，低辐射涂层必须采用称为“切边”(edgedeletion)的程序从密封剂-玻璃的接触区域移除。如果这个不完成，腐蚀将会最终横穿该密封线，在密封剂和玻璃之间形成泄漏路径。
技术实现思路
本专利技术基于从广泛的试错法测试中得来的若干个原理。对于拼接接头，多个厚度的多个箔层的使用提供了在一个箔层中容纳一个接头的机会，同时还产生气密性焊缝，采取措施以避免沿着预期焊缝路径的厚度不连续，例如间隙或者台阶(step)。这些步骤包括，例如，采用适配较好的对接接头，或者至少在任何预期焊缝路径上在所述第一箔层内的接头的位置将无接头的第二箔层覆盖于该第一层内的接头上。在一些方面，焊缝段可以重叠以形成连续的气密性密封，例如，通过在直角处使用交错焊缝，或者通过使用重叠端部的方式从两个短的焊缝形成一个长的焊缝。重叠平行的焊缝为每个窗玻璃提供优良的附着力(例如，采用该焊缝轻微地重叠在它们的相邻边缘，例如，通过将该第二焊缝路径偏离该第一焊缝路径该焊缝宽度的一半)。而且，该箔可以被焊接至涂层玻璃(例如，低辐射性涂层玻璃)而无需移除该涂层。超声波焊缝沿着该焊缝线打碎涂层并分散该碎屑(彼此间隔开)以停止腐蚀的过程。本专利技术大体上提供密封设计，该密封设计足够柔性以适应窗玻璃差异移动，且能容忍从一个平板元件至另一个较大的平板元件的温差。该柔性的气密性角部密封能够使用冷焊接技术(例如，金属箔至玻璃的超声波焊接)制成以允许采用退火玻璃和溅镀低辐射性涂层而不会由于密封制造过程要求高温度而导致的损害或破坏。该密封能够在大气环境或者真空环境下制造。在一些方面，本专利技术提供的该柔性密封可以具有无接头的设计(例如，从单片箔制成)以消除十字交错焊缝接头的需要。本专利技术还允许窗玻璃边缘的温度接近该窗玻璃的中心的温度，不仅减少热损失(即是，表现为所谓的“暖边”)，还免去了由于在温度比窗玻璃中心更低的边缘处的拉伸应力累积导致的窗玻璃自爆的风险。在一个实施例中，本专利技术涉及一气密性密封的密闭容器，包括至少两个基本相同形状的壁元件，和在这些壁元件之间形成内部空间的间隔件系统。该密闭容器还包括具有一个或者多个柔性金属箔层的桥接元件，该一个或者多个柔性金属箔层在这些壁元件的相邻、各自的边缘之间延伸以将该内部空间与周围环境间隔开。在沿着该预期焊缝路径上,该桥接元件的总厚度基本上不具有台阶不连续(stepdiscontinuity)，并且该桥接元件通过超声波焊缝接合至每个壁元件上以形成连续的接合线。在另一个实施例中，本专利技术提供一种制造气密性密闭容器的制造方法，该方法包括将基本相同形状的第一壁元件和第二壁元件装配于一起并且将该两个壁元件彼此间隔开以形成空间，以及在这些壁元件的相邻、各自的边缘之间延伸桥接元件。该桥接元件包括一层或者多层柔性金属箔，且该桥接元件在总厚度上基本上不具有台阶不连续。该方法还包括通过超声波焊接将该桥接元件接合至该第一壁元件上以在该第一壁元件上形成连续的接合，以及通过超声波焊接将该桥接元件接合至该第二壁元件上以在该第二壁元件上形成连续的接合。在另一个实施例中，本专利技术提供一绝缘的玻璃单元，包括第一平板元件、第二平板元件和设置在该第一平板元件和该第二平板元件之间的多个间隔件，该多个间隔件将该第一平板元件从该第二平板元件间隔开。该第一平板元件和该第二平板元件具有相同的形状。该玻璃单元还包括桥接元件，该桥接元件具有一个或者多个柔性金属箔层，该一个或者多个柔性金属箔层在该第一和第二平板元件的相邻、各自的边缘之间延伸以将该内部空间与该周围环境间隔开。在沿着该预期焊缝路径上，该桥接元件的总厚度基本上不具有台阶不连续，并且该桥接元件通过超声波焊缝接合至每个壁元件上以形成连续的接合线。本专利技术的其他方面将通过考虑以下详细的说明和附图变得更为清楚。附图说明图1a为具有隔开的壁元件的示例性密闭容器的部分的立面图并且说明箔桥接角部的密封。图1b为图1a的示例性密闭容器的局部截面视图。图2a是具有无接头单层或者多层箔桥接角部的密封的示例性密闭容器的部分的立面图。图2b是图2a的密闭容器的部分的局部剖面图，说明无接头单层或者多层箔桥角部密封。图3a是具有无接头单层或者多层箔桥接，盘状拉伸的密封的示例性容器的部分的立面图。图3b是图3a的示例性密闭容器的部分的截面图，说明具有无接头单层或者多层箔桥接，盘状拉伸的密封。图4说明为连接多层箔至壁元件的示例性的冷焊接过程。图5a说明为连接双层箔拼接接头的示例性的冷焊接过程。图5b是图5a的过程的放大图，说明在一个层中具有对接接头的双层箔拼接接头。图6a是多层箔桥角部密封的立面图，该密封采用重叠直线焊缝以在角部产生连续气密性密封。图6b是图6a的多层箔桥角部密封的局部截面图，说明双层拼接接头和采用重叠直线焊接以在角部形成连续气密性密封。图7a是具有双层拼接接头并采用90度弧线焊缝以在角部产生连续气密性密封的双层箔桥角部密封的立面图。图7b是图7a的双层箔桥角部密封的部分截面图，说明双层拼接接头并采用90度弧线焊缝以在角部产生连续气密性密封。图8a是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气密性密封的密闭容器，包括：至少两个基本相同形状的壁元件；在所述两个壁元件之间形成内部空间的间隔件系统；以及桥接元件，包括一个或者多个柔性金属箔层，所述一个或者多个柔性金属箔层在所述壁元件的相邻、各自的边缘之间延伸以将所述内部空间与周围环境间隔开；其中，在沿着所述预期焊缝路径上，所述桥接元件的总厚度基本上不具有台阶不连续；并且其中所述桥接元件通过超声波焊缝接合至每个壁元件上以形成连续的接合线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.03 US 61/935,2501.一种气密性密封的密闭容器，包括：至少两个基本相同形状的壁元件；在所述两个壁元件之间形成内部空间的间隔件系统；以及桥接元件，包括一个或者多个柔性金属箔层，所述一个或者多个柔性金属箔层在所述壁元件的相邻、各自的边缘之间延伸以将所述内部空间与周围环境间隔开；其中，在沿着所述预期焊缝路径上，所述桥接元件的总厚度基本上不具有台阶不连续；并且其中所述桥接元件通过超声波焊缝接合至每个壁元件上以形成连续的接合线。2.如权利要求1所述的密闭容器，其中所述壁元件包括玻璃。3.如权利要求1所述的密闭容器，所述桥接元件包括第一箔层和比所述第一箔层厚的第二箔层。4.如权利要求3所述的密闭容器，所述第一箔层由具有对接接头的两片箔形成，并且其中所述第二箔层覆盖所述对接接头。5.如权利要求1所述的密闭容器，其中，每个膜层是由单片箔制成的。6.如权利要求1所述的密闭容器，至少一个箔层包括分离的箔片，所述分离的箔片在接头上气密性地接合，所述接头在所述分离的箔片之间，并且其中所述接头的至少一个横穿所述接合线。7.如权利要求1所述的密闭容器，所述桥接元件通过形成多个接合线的超声波焊缝接合，并且其中至少一个接合线的至少部分是由多个超声波焊缝段在它们的相邻端或在它们的相邻端附近重叠而形成。8.如权利要求1所述的密闭容器，所述桥接元件通过形成多个接合线的超声波焊缝接合，其中至少一个接合线的至少部分具有第一超声波焊缝段和第二超声波焊缝段，所述第一超声波焊缝段和第二超声波焊缝段邻近并且基本上平行于彼此，并且其中所述第二超声波焊缝段重叠在所述第一超声波焊缝段上。9.如权利要求1所述的密闭容器，至少一个接合线在壁元件的涂层表面上制造出，而无需从所述接合线区域移除所述涂层。10.如权利要求1所述的密闭容器，至少一个接合线在壁元件的涂层表面上制造出，并且其中所述涂层已从所述接合线的区域内通过化学切边移除。11.一种制造气密性密封的密闭容器的方法，其中所述方法包括：将基本相同形状的第一壁元件和第二壁元件装配于一起并且将所述两个壁元件彼此间隔开以形成空间；在所述壁元件的相邻、各自的边缘之间延伸桥接元件，所述桥接元件包括一层或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·佩蒂，
申请(专利权)人：彼得·佩蒂，
类型：发明
国别省市：美国;US