(57)【要約】  本発明は真空ガラス封着装置を開示した。当該真空ガラス封着装置は、空気抽出台、上圧力板、加熱装置を備え、空気抽出台上に収容溝が設置され、上圧力板は収容溝にある封着しようとするガラス板上に押付けて被せ、収容溝の外周周囲の空気抽出台と気密連結される。空気抽出台及び／又は上圧力板上に空気抽出口が設置され、加熱装置は、外部から、封着しようとするガラス板を加熱させる。本発明の封着装置は、空気抽出台、上圧力板を用いて密閉空間を構成し、上圧力板を封着しようとするガラス板上に直接押付け、密閉空間の体積を大幅に減少し、密閉空間を迅速に真空化するため、及び真空ガラスを迅速に封着するための条件を提供した。本発明の封着装置中の密閉空間は、真空雰囲気を提供するためだけであり、ろう付け溶接時の加熱装置は外部に単独に設置され、設備の操作が便利で、設備の構造も簡略化され、真空ガラスの大規模加工の条件を提供した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ガラス封着装置であって、
前記真空ガラス封着装置は、空気抽出台、上圧力板および加熱装置を備え、前記空気抽出台上には封着しようとするガラス板を配置するための収容溝が設けられ、前記上圧力板は前記収容溝にある前記封着しようとするガラス板上に押付けて被せ、前記収容溝の外周周囲の前記空気抽出台と気密連結し、これにより前記封着しようとするガラス板を密閉空間中に密閉し、前記空気抽出台及び／又は前記上圧力板上に空気抽出口が設置され、前記空気抽出口は前記密閉空間と前記密閉空間中の前記封着しようとするガラス板とを真空化するために用いられ、前記加熱装置は前記上圧力板側の外部及び／又は前記空気抽出台側の外部から、前記封着しようとするガラス板上の封着箇所を加熱し、これらの封着箇所のろう付け溶接を完成させることを特徴とする真空ガラス封着装置。
【請求項２】
前記上圧力板は前記収容溝の外周周囲の前記空気抽出台とシールリングによって気密連結され、前記シールリングは前記空気抽出台及び／又は前記上圧力板上に設置されたシールリング取付け溝中に取付けられることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項３】
前記加熱装置は、誘導加熱装置又はマイクロ波加熱装置であり、それに応じて、前記加熱装置と前記封着しようとするガラス板との間に位置する前記上圧力板、又は前記空気抽出台は非金属材料から作製されることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項４】
前記加熱装置はレーザー加熱装置であり、前記加熱装置と前記封着しようとするガラス板との間に位置する前記上圧力板又は前記空気抽出台は透明な材料から作製されることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項５】
前記加熱装置は操作機構上に取付けられ、その操作機構によって前記封着しようとするガラス板上の封着箇所へ移送され、前記ガラス板周縁の封着箇所のろう付け溶接を完成させることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項６】
前記空気抽出台は既存の多自由度運動機構上に取付けられ、その運動機構によって駆動され前記封着しようとするガラス板上の封着箇所を前記加熱装置に向けて移送させ、封着箇所のろう付け溶接を完成させることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項７】
前記封着装置は締付装置をさらに備え、前記上圧力板と前記空気抽出台とは前記締付装置によって互いに固定されることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項８】
前記上圧力板は非金属材料から作製され、前記加熱装置は誘導加熱装置であり、前記加熱装置は前記上圧力板側から前記封着しようとするガラス板上の封着箇所を加熱し、前記上圧力板上に環状圧力板がさらに設置され、前記環状圧力板は前記収容溝の外周に位置し、前記締付装置は締付フランジであり、前記締付フランジは前記環状圧力板によって前記上圧力板を前記空気抽出台上に押付け、前記環状圧力板に沿って数個の前記締付フランジが配列されることを特徴とする請求項６に記載の封着装置。
【請求項９】
前記空気抽出台は、底板と環状包囲板とから構成され、前記環状包囲板の下端は前記底板上に位置し、かつ前記底板とシールリングによって密閉され、そのシールリングは前記底板及び／又は前記環状包囲板の下端に設けられた取付け溝に取付けられ、前記環状包囲板の内側と前記底板上の表面には共に前記収容溝が構成され、前記環状包囲板の上端はシールリングによって前記上圧力板と気密連結され、そのシールリングは前記上圧力板及び／又は前記環状包囲板の上端に設置された取付け溝に取付けられることを特徴とする請求項１に記載の封着装置。
【請求項１０】
前記空気抽出口は前記空気抽出台上に設置され、前記空気抽出台の周りの周縁に複数個の前記空気抽出口が間隔を置いて配列されるか、又は前記空気抽出台の前記底板上に複数個の前記空気抽出口が配列されることを特徴とする請求項９に記載の封着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ガラス封着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二枚又は複数枚のガラス板の複合によって形成される真空ガラスは、その優れた遮音、断熱性能により人々から益々重視され、そのため、相次いで様々な真空ガラスの製造方法及びその真空ガラス製品が提案された。本出願人は、長年にわたる研究及び大量の実験を経て、ガラス板複合封着技術及びその技術を用いて加工された真空ガラス製品を発明し、中国国家知識産権局に特許を出願した。本出願人によって提供されたガラス板複合封着技術において、ガラス板の周縁は金属ろう付けプロセスを用いて気密封着される；封着前にまず、ガラス板の周縁表面にガラス板と一体に固着した金属層を予め作製し、その後、二枚又は複数枚のガラス板を複合し、複合した後に金属ろう付けプロセスによって隣接した両ガラス板上に相応する金属層を気密溶接させる。溶接時、直接二つの金属層を互いに溶接してもよく、二つの金属層の間に金属封着シートを設置してもよく、金属封着シートを用いてそれぞれ二つの金属層と一体に溶接してガラス板縁の気密封着を実現させる。このような真空ガラスの構造は図１、図２に示し、図１は直接二つの金属層を溶接したものである。図２中の二つの金属層の間は、断面がＵ字形である金属封着シートによって封着される。
【０００３】
本出願人が以前提案した上記ガラス板複合封着技術について、通常はまず、両ガラスを封着し、その後、予め残した空気抽出口から複合ガラス板を真空化する操作を行い、最後に空気抽出口を封着する。このような製造工程は、製造プロセス及び設備ともに複雑過ぎ、製品品質も不安定となり、真空ガラスの加工効率が制限され、真空ガラスの製造コストを増加させた。
【０００４】
また、真空室を用いて真空ガラスを作製する場合、即ち、複合したガラス板を真空室に送入し、真空室内で真空ガラスの真空化及び封着操作を行う場合、大気圧の圧迫によって、構成された真空ガラスのガラス板及び真空空間内の中間支持物は全て変形され、このような変形は真空ガラス内の真空空間を減少させ、真空ガラスの真空度が低下し、従って、真空室を用いて真空ガラスを作製する場合、真空ガラスの真空度を保証できないという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】（特になし）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術に存在する問題に対して、本発明は構造が簡単で、操作が便利で、製品の品質が安定し、封着効率が高く、空気抽出口がない真空ガラス封着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の真空ガラス封着装置は、空気抽出台、上圧力板および加熱装置を備え、空気抽出台上に封着しようとするガラス板を配置するための収容溝が設置され、上圧力板は収容溝にある封着しようとするガラス板上に押付けて被せ、収容溝の外周周囲の空気抽出台と気密連結し、これにより封着しようとするガラス板を密閉空間中に密閉する。空気抽出台及び／又は上圧力板上に空気抽出口が設置され、当該空気抽出口は前記密閉空間と前記密閉空間中の前記封着しようとするガラス板とを真空化するために用いられ、加熱装置は、上圧力板側の外部及び／又は空気抽出台側の外部から、封着しようとするガラス板上の封着箇所を加熱させ、これらの封着箇所のろう付け溶接を完成させる。
【０００８】
さらに、前記上圧力板と前記収容溝の外周周囲の空気抽出台の間はシールリングによって気密連結され、前記シールリングは前記空気抽出台及び／又は前記上圧力板上に設置されたシールリング取付け溝中に取付けられる。
【０００９】
さらに、前記加熱装置は誘導加熱装置又はマイクロ波加熱装置であり、それに応じて、加熱装置と前記封着しようとするガラス板の間に位置する前記上圧力板又は空気抽出台は非金属材料から作製される。
【００１０】
さらに、前記加熱装置はレーザー加熱装置であり、加熱装置と前記封着しようとするガラス板の間に位置する前記上圧力板又は空気抽出台は透明な材料から作製される。
【００１１】
さらに、前記加熱装置は操作機構上に取付けられ、その操作機構によって前記封着しようとするガラス板上の封着箇所へ移送され、ガラス板周縁の封着箇所のろう付け溶接を完成させる。
【００１２】
さらに、前記空気抽出台は既存の多自由度運動機構上に取付けられ、その運動機構によって駆動し、前記封着しようとするガラス板上の封着箇所を前記加熱装置に向けて移送し、封着箇所のろう付け溶接を完成させる。
【００１３】
さらに、前記封着装置は締付装置をさらに備え、前記上圧力板と前記空気抽出台の間は締付装置によって互いに固定される。
【００１４】
さらに、前記上圧力板は非金属材料から作製され、前記加熱装置は誘導加熱装置であり、当該加熱装置は上圧力板側から前記封着しようとするガラス板上の封着箇所を加熱し、上圧力板上に環状圧力板をさらに設置し、当該環状圧力板は前記収容溝の外周に位置し、前記締付装置は締付フランジであり、締付フランジは環状圧力板によって上圧力板を前記空気抽出台上に押付け、環状圧力板に沿って数個の締付フランジを配列する。
【００１５】
さらに、前記空気抽出台は底板と環状包囲板から構成され、環状包囲板の下端は底板上に位置し、底板との間はシールリングによって密閉され、そのシールリングは底板及び／又は環状包囲板の下端に設置された取付け溝に取付けられ、環状包囲板の内側と底板上の表面には共に前記収容溝が構成され、環状包囲板の上端はシールリングによって前記上圧力板と気密連結され、そのシールリングは上圧力板及び／又は環状包囲板の上端に設置された取付け溝に取付けられる。
【００１６】
さらに、前記空気抽出口は、前記空気抽出台上に設置され、空気抽出台の周りの周縁に数個の空気抽出口が間隔を置いて配列されるか、又は空気抽出台の底板上に数個の空気抽出口が配列される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の封着装置は、空気抽出台、上圧力板を用いて密閉空間を構成し、上圧力板を直接封着しようとするガラス板上に押付け、ガラス板に十分な予圧力を提供し、ガラス板の溶接前の複合状態及び収容溝中の位置が安定することを保証し、ガラス板のろう付け溶接を順調に行うことを保証するだけでなく、密閉空間の体積をできるだけ大幅に減少させ、密閉空間を迅速に真空化するため、及び真空ガラスを迅速に封着するための条件を提供した。
【００１８】
本発明の封着装置における上圧力板はガラス板に押付けられるので、大気圧の圧力は上圧力板を経て直接ガラス板と中間支持物上に作用し、真空ガラスを構成するガラス板および中間支持物の圧縮変形は、真空ガラスの完全な真空化と同時に起こり、そして、封着した真空ガラスは空気抽出台を離れた後、圧縮変形はほとんどなく、従って、本発明の封着装置を用いて、高真空度、かつ真空度が安定した真空ガラス製品を加工することができる。
【００１９】
本発明の封着装置中の密閉空間は、真空雰囲気を提供するためだけであり、ろう付け溶接時の加熱装置は外部に単独で設置され、設備の操作が便利で、また設備の構造も簡略化し、真空ガラスの規模化加工に条件を提供した。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の封着装置で封着された従来真空ガラスの構造概略図一である。
【図２】本発明の封着装置で封着された従来真空ガラスの構造概略図二である。
【図３】縁表面に金属層を有するガラス板の概略図である。
【図４】本発明の封着装置の実施例１の構造簡略図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】本発明の封着装置の実施例２の構造簡略図である。
【図７】本発明の封着装置の実施例３の構造簡略図である。
【図８】本発明の封着装置の実施例４の構造簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図４、図５に示すように、本発明の真空ガラス封着装置は、空気抽出台１、上圧力板２、加熱装置５を備える。空気抽出台１は金属（又は非金属）材料から作製され、その上に収容溝１１が設置され、収容溝１１の外周周囲の空気抽出台１上に取付け溝１２が設置され、取付け溝１２内にシールリング３が設置され、空気抽出台１の側壁上に空気抽出口１３が設置される。上圧力板２はフッ素ゴム板から作製され、封着しようとするガラス板８は収容溝１１中に設置され、上圧力板２は封着しようとするガラス板７上に押付けて被せ、収容溝１１の外周周囲の空気抽出台１と上圧力板２との間はシールリング３によって密閉し、封着しようとするガラス板７を密閉空間中に密閉する。真空化する時の上圧力板２と空気抽出台１との間を確実に気密連結することを保証するため、上圧力板２上に環状金属圧力板６及び数個の締付フランジ４が設置され、各締付フランジ４は全て一つのＵ字形の係合板と一つの螺子から構成され、数個の締付フランジ４は環状圧力板６に沿って配列され、環状圧力板６によって、上圧力板２と空気抽出台１とを互いに固定し、予押圧力を加える。加熱装置５は誘導加熱装置であり、その加熱装置は上圧力板２側の外部から、封着しようとするガラス板７上の封着箇所８を加熱し、金属ろう付けプロセスによって一体に複合した両ガラス板上に予め設置された金属層を一体に溶接し、封着しようとするガラス板７の周縁の気密封着を完成させる。
【００２２】
上圧力板２は非金属材料から作製されるため、直接締付フランジ４で固定すると、上圧力板の表面が損傷しやすい。環状金属圧力板６を設置することで、上圧力板２を保護することができるだけでなく、上圧力板２上に作用する力をその圧力接触面上に均一分布することができ、シールリング３の密閉効果を保証する。勿論、上圧力板２と環状金属板６は一体部品としてもよく、一体部品とした場合でも密閉効果を果たすだけでなく、溶接にも影響を及ぼさない。
【００２３】
上記実施例中の上圧力板２は、例えばプロペン（ＰＰ）のような透明な材料から作製してもよい。レーザー装置を用いて、封着しようとするガラス板７上の封着箇所を加熱することができ、両ガラス板上の金属層のろう付け溶接を完成させる。
【００２４】
加熱装置５は、誘導加熱装置とレーザー加熱装置を用いる以外に、マイクロ波加熱装置を用いてもよい。
【００２５】
上記封着装置の作動時、まず、図３に示す二枚の縁表面に金属層７１を有するガラス板を図１又は図２に示す状態で複合し（金属層７１とガラス板を一体に固着する）、両ガラス板上の金属層７１の間、又は金属層７１とＵ字形金属封着シートの間に金属ろう付けろう材を配置する。その後、複合した両ガラス板を空気抽出台１上の収容溝１１中に配置し、上圧力板２を押付けて被せ、複合したガラス板は収容溝１１の深さより高く、これによって、上圧力板２が確実に封着しようとするガラス板上に押付けて被さることを保証できる。ガラス板の高さが収容溝１１を超えても、上圧力板２と空気抽出台１の間をシールリング３が確実に密閉することに影響を及ぼさない。最後に、外部の真空ポンプを用いて、空気抽出口１３を通じてシールリング３の内側の密閉空間を真空化し、所定の真空度に達した後、加熱装置５を作動させ、封着しようとするガラス板７上の封着箇所８を加熱し、両ガラス板上の金属層のろう付け溶接を完成させる。
【００２６】
加熱装置５の加熱領域は比較的小さく、従って、加熱装置５を既存の多自由度の運動機構（図に未表示）上に取付け、多自由度運動機構は加熱装置５をガラス板上の封着箇所に沿って移送し、封着箇所のろう付け溶接を順次完成させ、ろう付け溶接の品質を保証することができるだけでなく、作業員の作業労力を低減することができる。
【００２７】
上記実施例１中の加熱装置５は上圧力板２側の外部から、封着しようとするガラス板７を加熱し、空気抽出台１は非金属材料から作製される。上圧力板２が金属材料から作製される場合、図６に示すように、加熱装置５は空気抽出台１側の外部から、封着しようとするガラス板７を加熱することができる。
【００２８】
図７に示す実施例３では、空気抽出台１は底板１４と環状包囲板１５から構成され、環状包囲板１５の下端は底板１４上に位置し、底板１４との間はシールリングによって密閉され、そのシールリングは環状包囲板１５の下端に設置された取付け溝に取付けられ、環状包囲板１５の内側と底板１４上の表面には共に収容溝が構成され、環状包囲板１５の上端はシールリングによって上圧力板２と気密連結され、そのシールリングは環状包囲板１５の上端に設置された取付け溝に取付けられる。
【００２９】
上圧力板２と空気抽出台１はともに非金属材料から作製されるため、二つの加熱装置５を用いて封着しようとするガラス板上の封着箇所を加熱し、特に加工する真空ガラスが三枚のガラス板から構成される場合、二つの加熱装置５を用いてガラスの両側からガラス板上の封着箇所を加熱し、同時に二層の封着箇所のろう付け溶接を完成させ、真空ガラスの加工効率を向上した。
【００３０】
上記三つの実施例では、封着しようとするガラス板７は全て収容溝１１の底面上に直接配置される。複合した封着しようとするガラス板７の高さが収容溝１１の深さより小さい場合には、収容溝１１の底部に適当な厚みのスペーサー又はクッションブロックを設置し、上部ガラス板の上表面を収容溝１１より高くし、上圧力板２はガラス板上に確実に押付けて被せる。又は、加熱装置５の正常加熱に影響しない場合、上圧力板２上に収容溝１１に挿入可能な突出平面を設置する。
【００３１】
上記実施例中の締付フランジ４は使用可能な多くの締付装置中の一種に過ぎず、実施例１を例として、上圧力板と空気抽出台を互いに固定するため、即席の締め金を用いてもよく、又は環状圧力板、上圧力板及び空気抽出台上に相応する貫通孔を設置し、ボルトを用いて三者を固定してもよい。さらに、上圧力板の縁部が十分な重さ及び強度を有する場合、如何なる締付装置を使用せずとも所定密閉の目的を達することができる。
【００３２】
上記の三つの実施例は全て平面真空ガラス製品の作製に用いられるが、図８に示すように、本発明の封着装置は曲面真空ガラス製品を加工することもできる。
【００３３】
この装置を用いて真空ガラス製品を作製する場合、上圧力板は任意形状のガラス表面形状に適応することができ、大気の圧力によって上下ガラスの予圧力の均一性と同一性を保証できるので、複雑な表面形状のガラス製品の封着について、封着品質を確実に保証できる。
【００３４】
一般的には、曲面真空ガラス製品の封着を行う場合、前述のような高周波数溶接ヘッド、マイクロ波発生器、レーザー発射ヘッド等の加熱装置の最適作用方向は、封着箇所のガラス表面の法線方向であるため、これらの加熱装置は多自由度運動機構で駆動する必要がある。
【００３５】
上記実施例は本発明を説明するためだけのものであり、本発明の実施形態はこれらの実施例に限定されず、本分野の技術者が作ることのできる、本発明の要旨に一致する各種具体的な実施形態は全て本発明の保護範囲内にある。
【符号の説明】
【００３６】
１    空気抽出台
２    上圧力板
３    シールリング
４    締付フランジ
５    加熱装置
６    環状圧力板
７    封着しようとするガラス板
８    封着箇所
１１  収容溝
１２  取付け溝
１３  空気抽出口
１４  底板
１５  環状包囲板
【図１】
2013544747.tif 000003
【図２】
2013544747.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013544747.tif 000007
【図６】
2013544747.tif 000008
【図７】
2013544747.tif 000009
【図８】
2013544747.tif 000010
【国際調査報告】
2013544747.tif 000011
2013544747.tif 000012