用于以一种或多种绝缘气体(例如，氩气和氪气)来填充绝缘玻璃单元的方法和设备。绝缘气体供送至气体填充管，气体填充管插入绝缘玻璃单元的一个或多个板间空间中。每一个板间空间可以填充有一种以上的绝缘气体。控制单元依照由控制单元接收到的气体填充数据来控制绝缘气体的注入。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】用于以一种或多种绝缘气体(例如，氩气和氪气)来填充绝缘玻璃单元的方法和设备。绝缘气体供送至气体填充管，气体填充管插入绝缘玻璃单元的一个或多个板间空间中。每一个板间空间可以填充有一种以上的绝缘气体。控制单元依照由控制单元接收到的气体填充数据来控制绝缘气体的注入。【专利说明】连续气体填充工艺和用于制造绝缘玻璃单元的设备本申请是申请日为2011年6月15日、申请号为201180041678.9、专利技术名称为“连续气体填充工艺和用于制造绝缘玻璃单元的设备”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术总体上涉及绝缘玻璃单元(insulating glass unit)的制造,并且更具体地涉及用于以绝缘气体(insulating gas)来填充绝缘玻璃单元的方法和设备。
技术介绍
随着窗户制造商不断改善其产品的热性能以便实现较高的效率和节能，发展方向是以比空气重的惰性气体来替换绝缘玻璃(IG)单元内侧的空气，惰性气体包含但不限于氩(Ar)、氪(Kr)或它们的融合物(blend)。由于氩和氪两者都具有高于空气的密度，故它们用作为增大IG单元的绝缘值的绝缘气体。空气具有大约1.29克/升(OSTP)的密度。相反，氩具有大约1.78克/升(OSTP)的密度，并且目前具有在$0.02每升范围内的成本，而氪具有大约3.74克/升(OSTP)的密度，并且目前具有在$1.00每升范围内的成本。尽管氩和氪两者都将改善IG单元的热性能，但氩通常在较宽的空气空间(1/2”至5/8”)中使用以达到其最大效率，而氪通常在较窄的空气空间(1/4”至3/8”)中使用。 由于这两种绝缘气体(氩和氪)都比空气重，当绝缘气体从IG单元的底部填充IG单元时，绝缘气体将较轻的空气气体推动至IG单元的顶部并且推出IG单元的封闭的(enclosed)空气空间。在填充工艺中的某一时刻，有一部分靠近IG单元的底部，其大部分(超过90%)比空气气体重(氩、氪或两种气体的混合物)，而有一部分靠近IG单元的顶部，其大部分是空气。在绝缘气体与空气交接(interface with)的地方,存在空气和绝缘气体两者融合的混合物。这种气体融合的混合物由绝缘气体与其替换的空气的对流(convect1n)和扩散(dissipat1n)引起。出于此原因，可能需要150%至500%的被注入绝缘气体来使IG单元内的空气体积稀释降到小于余下的10%。90%的填充速率已变成IG制造行业中的通用标准。 以绝缘气体(例如,気、氪或它们的组合物)来填充IG单元所需的时间量受到以下影响=(I)IG单元内的空气空间的体积；(2)被注入绝缘气体的流动速率；(3)填充工艺期间的对流(其受到流动速率的影响)；以及(4)填充工艺期间的扩散(其受到这些气体暴露于彼此的时间的影响)。 为了便于将绝缘气体注入IG单元的玻璃板(pane)(也称为“玻璃块(Iite) ”)之间的空间中，一个或两个开口或孔可以设置在将两块相邻的玻璃板分离的间隔件(spacer)中。对于具有带单孔的间隔件的IG单元，孔位于IG单元的转角处或IG单元的转角附近。为了将绝缘气体注入玻璃板之间的空间中，IG单元通常以垂直方向定位，其中孔定位在IG单元的最高位置处或IG单元的最高位置附近。现有的“单孔”气体填充工艺可采用若干不同的形式，包含但不限于:(I)真空填充、(2)快速填充，以及(3)缓慢填充(单孔)工艺，这是现在将要描述的。 真空填充:当整个IG单元(或许多(multiple) IG单元)插入真空室中时,真空填充发生。经过一段时间，大部分空气从玻璃板之间的空间(即“板间(interpane)”空间)抽出(取决于期望的填充速率)，然后由期望的绝缘气体进行替换。尽管该方法是可靠的，但执行起来花费昂贵。在这方面，真空室具有固定尺寸，并因此需要许多真空室来适应不同尺寸的IG单元。如果真空室对于IG单元来说过大,就会损耗(waste)比例较高的绝缘气体，因为其填充了在真空室内侧但是在IG单元外侧的空间。用来使真空室运行的能量成本(energy cost)也很高。出于若干上述原因,真空填充方法对于在实时(just-1n-time,JIT)制造环境中制造定制(custom)尺寸的IG单元或者制造标准尺寸的IG单元是不实用的。 快速填充:为了使填充时间减至最少(导致劳动力(labor)成本降低，以及生产力(capacity)提高)，快速填充机器使用探针(probe),探针插入IG单元中并且以较高速率(例如，6至10升每分钟)从探针的第一部分注入气体，同时在探针的第二部分处以与注入速率基本上相同的速率抽吸出排出气体。这种快速填充工艺不但引起对流，而且促进对流。由于气体被混合，经抽吸的排出气体经过氧传感器，氧传感器监测其中的氧浓度。由于氧大约是空气的1/5(20.9%)，故快速填充机器能够设定成当经抽吸的排出气体的氧浓度达到预定目标浓度时(例如，大致0.9%的氧，以在IG单元内达到90%的绝缘气体)停止注入气体。快速填充工艺的优点在于其降低劳动力成本、提高生产力，并且适用于在实时(JIT)制造环境中制造定制尺寸的IG单元以及制造标准尺寸的IG单元两者。快速填充工艺的严重缺点在于其损耗了大量的绝缘气体(即，200%至500%)。对于注入相对昂贵的氪气来说，这种绝缘气体的损耗使得快速填充工艺不切实际。 缓慢填充(单孔):缓慢填充(单孔)工艺涉及穿过IG单元的顶部处的孔插入探针或管，其中管延伸至IG单元的最低部分。如果以缓慢的速率注入绝缘气体，则使对流减至最少，从而减少了被损耗的绝缘气体的量。这在使用相对昂贵的绝缘气体(诸如氪等)的情况下是有益的。缓慢填充(单孔)工艺的优点在于减少了绝缘气体损失(通常在3升每分钟的注入速率时为70%，而在I升每分钟的注入速率时小于35%)。缓慢填充(单孔)工艺的缺点在于由于延长了填充时间劳动力成本较高、资金成本较高，并且极大地降低了生产力。 为了填充具有带两个孔或开口的间隔件的IG单元，IG单元通常以垂直方向定位，其中第一孔位于IG单元顶部的邻近处，而第二孔位于IG单元底部的邻近处。现有的“双孔”气体填充工艺可采用若干不同形式，包含但不限于下文描述的方法I和方法2。 方法1:第一探针插入IG单元的底部孔中用于沣入绝缘气体。如上文所讨论的，氩和氪两者都比空气重，且因此这些气体注入IG单元的底部中使得这些气体与其替换的空气的对流减至最少。绝缘气体的注入速率能够增大从而使时间减至最少，或者减小从而使损耗减至最少。第二探针插入IG单元的顶部孔中以便从IG单元抽吸排出气体。当经抽吸的排出气体的氧浓度达到目标浓度时，停止绝缘气体的注入。 方法2:在该方法中，仅使用一个探针。该探针插入IG单元的底部孔中。由于绝缘气体比空气重，它将通过可预测的对流和扩散以不同的流动速率来置换空气。这种工艺使用计时器，计时器基于流动速率、对流、扩散和可预测的损耗而设置。当氩为绝缘气体时，由于意外溢出的代价不高，这种方法是适合的。然而，当使用昂贵的绝缘气体(诸如氪等)时，这种方法需要一种在昂贵的绝缘气体的损耗与将IG单元填充至规定的最低水平的需求之间的平衡。 本专利技术提供了用于以绝缘气体来填充绝缘玻璃本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于以至少两种绝缘气体来填充绝缘玻璃单元的至少一个板间空间的方法，所述方法包括：从第一源提供第一绝缘气体的供给；从第二源提供第二绝缘气体的供给；获得与所述绝缘玻璃单元的第一板间空间相关联的气体填充数据，所述气体填充数据表示用以填充所述第一板间空间的第一和第二绝缘气体的量；根据所述气体填充数据在第一填充操作中以所述第一绝缘气体来填充所述第一板间空间；以及根据所述气体填充数据在第二填充操作中以所述第二绝缘气体来填充所述第一板间空间，其中所述第二填充操作发生在所述第一填充操作完成之后。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：MP麦克休，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，综合自动化系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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