專利名稱：隔熱的多層玻璃式玻璃窗結構的制作方法
技術領域：
本發明總地涉及多層玻璃式玻璃窗結構，更具體地涉及在新穎的多層玻璃式玻璃窗結構中采用的具有優秀的隔熱性能的隔熱隔墊層。本發明還涉及各層玻璃之間的隔墊。
多層玻璃式窗結構作為隔熱窗已經應用了一些時間了，比如在住宅、商業和工業領域內。這種結構的例子可見于Edwards的美國專利3，499，697、3，523，847和3，630，809、Weinlich的專利4，242，386、Shingu等人的專利4，520，611以及Yatabe的專利4，639，069。雖然這些專利中的每一個都涉及具有比單層窗更好的隔熱性能的疊層式玻璃窗結構，但能源成本的不斷提高以及對優秀產品的需求需要有隔熱性能更高的窗子。
已經采取了一些不同的方法來提高窗子的隔熱性能。如上面引述專利中的幾篇那樣，在疊層式結構中采用附加的玻璃層;典型地，采用附加的玻璃層會使結構的R值從單層窗的R-1增加到雙層窗的R-2，以及增加到包括3層或更多層窗的R-3(“R值”是根據ASTM標準年鑒中美國材料和試驗協會提出的熱阻試驗來定義)。本發明的受讓人Southwall Technologies公司已經推銷了這種三層結構，它是采用中間夾裝塑料膜的兩層窗格玻璃。這種產品描述于比如Lizardo等人的美國專利4，335，166中。
在多層玻璃結構中，兩塊或更多塊窗玻璃由其周緣處的隔墊定位成相互隔開且平行的關系。有效的隔墊應當具有結構完整性和相當程度的抗壓強度，以便能形成尺寸穩定的窗子單元。
迄今使用的隔墊種類從實體或開口的金屬或塑料結構到截面為圓形、矩形或不規則形狀的中空金屬、塑料或合成管材，周邊可以是連續的或不連續的。中空的隔墊常常充填有干燥劑以減少各層玻璃間的水汽和玻璃內表面上的凝結水問題。
本技術領域內的隔墊實例包括Frane的美國專利No.3，935，351，Chenel等人的專利4，120，999、Greenlee的專利4，431，691、Cribben的專利4，468，905、Dawson的專利4，479，988和Laurent的專利4，536，424，這些專利都涉及了多層玻璃式窗子單元中使用的隔墊。
在本申請的共同受讓專利、即1989年8月2日提交的美國專利申請No.389，231中，提出采用一種閉胞聚合物泡沫隔墊作為多層玻璃窗中、特別是高性能充氣四層玻璃窗結構中的隔墊是很有利的。用其它類型的泡沫制成的隔墊可以參考Grether等人的美國專利4，563，843和Glover等人的專利4，831，799中。
由于對多層玻璃式窗子單元中要求越來越高的R值，越來越需要盡可能地使經過邊緣隔墊的導熱為最小或至少將其減少。
盡管在隔熱窗結構的設計方面越來越復雜，但至今窗子的總R值尚未超過4或5。雖然不想從理論上希望做出什么發現，但本發明人想在這里提出已有技術窗子結構隔熱性能有限的幾個原因(1)在窗子邊緣處上面討論的各層玻璃之間的隔墊有熱導現象;(2)邊緣密封層內和穿過邊緣密封層的熱導;以及(3)由于考慮到窗子的重量和厚度、在一單個玻璃窗結構中采用很多層玻璃的不現實性。
本發明針對解決上述每一問題，從而提出了一種具有非常高的隔熱性能的新穎多層玻璃窗結構。
除了隔熱性能外，本發明還能提供窗子結構中也非常需要的下列特性-承受極端溫度的耐久性;
-防止內部的金屬化膜變黃;
-防止出現凝結水，即使在非常低的溫度下亦如此;
-低的紫外線穿透率;以及-優良的隔聲性能，即聲音在多層玻璃結構間衰減。
除上面提到的參考專利外，下述專利或出版物也關系到本發明的一個或多個方面。
多格玻璃單元英國專利申請公開號No.2，011，985A描述了一種夾裝有一層或多層內部膜的多層玻璃單元。這種單元可以附加地包括聲音阻尼材料和充有氣體。Terneu等人的美國專利No.4，687，687描述了一種至少包括一張涂有一層金屬氧化物的玻璃材料的結構。Zeolla等人的美國專利No.2，838，809是背景參考，它描述了作為冷藏展示柜的窗子的多層玻璃結構。Hoded等人的美國專利No.4，807，419和Gartner的專利4，815，245也涉及多層玻璃窗子單元。
熱反射、低放射率(“低e”)的涂層已被應用于一層或多層玻璃窗結構中，將R值提高至3.5或更高。這種熱反射涂層在比如Fan等人的美國專利No.4，337，990中有描述(它揭示了具有絕緣的/金屬的/絕緣的誘發傳遞濾層的塑料膜的涂層)。包括熱反射涂層的窗子結構在Groth的美國專利3，978，273、Suzuki等人的專利4，413，877、Mattencci等人的專利4，536，998以及Scherber的專利4，579，638中有描述。
還有已開發的另一種更新的用來提高窗子的隔熱性能的方法，即在窗子結構中采用一種低傳熱的氣體，比如六氟化硫(如Lisec的美國專利4，393，105所述)、氬氣(如Kreisman的美國專利4，393，105及McShane的專利4，756，783所述)、或者氪氣(也如McShane的4，756，783所述)。這些充氣夾層窗據報道窗子的總R值達到4或5，窗子的總R值接近玻璃中央和邊緣區域的R值的平均值(發表于1989年5月Glass magazine第82-83頁的Arasteh的“Superwindows”)。
Dermer等人的美國專利4，019，295和4，047，351揭示了一種兩層玻璃窗結構，它充有氣體用來隔聲。Ford的美國專利4，459，789揭示了一種多層玻璃隔熱窗子，在各層玻璃之間的空間內充有溴三氟甲烷(bromotrifluoromethane)氣體。Mondon的美國專利4，604，840揭示了一種多層玻璃窗結構，它在各層玻璃之間的空間內充有諸如氮氣之類的干燥氣體。上面引述的Gartner的美國專利4，815，245提出用惰性氣體充填各層玻璃之間的空間。
密封層Bowser的美國專利3，791，910、Neely，Jr.的美國專利4，433，016和Gerace等人的美國專利4，710，411描述了用來密封多層玻璃窗結構的各種手段。
本發明的主要目的是克服已有技術的上述缺點，從而提供一種具有極高隔熱性能的多層玻璃窗結構。
本發明的另一目的是提供用于多層玻璃窗結構新穎的內部(即玻璃之間)隔墊。
本發明的其它目的、優點和新的特征將部分地通過下面的描述顯現出來，部分地對本領域內的熟練人員通過考查下述內容將變得很清楚、或者通過實踐本發明來掌握。
在本發明的一個方面中，一種多層玻璃式玻璃窗結構包括至少兩塊基本平行的玻璃板，它們由一周緣隔墊相互隔開，所述隔墊由一閉胞泡沫聚合物組成，聚合物的墊導率按ASTM Test C518測量小于0.12W/(M℃)，它等于0.8BTU每英寸每平方英尺每小時每°F，隔墊內的閉胞泡沫元件使熱量不能通過隔墊。在這一方面，閉胞泡沫元件可伴有其它的諸如傳統隔墊的隔墊元件，比如中空管、實體、不規則形狀的隔墊之類。
在本發明的其它方面，多層玻璃窗結構有一如上所述的泡沫隔墊，而且可以包括一周緣密封件，它圍繞并封閉玻璃板和隔墊的外緣，還有平行放置的其它玻璃板、充干平行玻璃板之間的空間內的充填氣體，等等。周緣密封件可包括一粘結于玻璃板的周緣和隔墊的外表面上的可固化密封膠層，以及一粘結于密封膠層并復蓋在其上的連續的不透氣色帶。在一較佳實施例中，聚合物泡沫隔墊延伸出玻璃板的邊緣而到達外包帶，以形成密封膠層內的熱阻斷。
本發明將結合附圖進一步描述。在這些附圖中，相同的元件用相同的數字標注。
在附圖中，
圖1是本發明的一種多層玻璃窗結構的示意橫剖圖。
圖2-12都是本發明的多層玻璃窗結構的其他實施例的示意剖示圖。
圖13是本發明的玻璃窗結構中使用的典型泡沫隔墊的立體端視圖。
圖14-16是本發明窗玻璃之間的隔墊每個實施例的橫剖圖。
本發明的玻璃窗結構包括兩塊基本平行的剛性玻璃板，其聚合物的周緣隔墊相互隔開。
現參看圖1，本發明的一種多層玻璃窗結構總的以101表示。多層玻璃結構101包括三塊不同的、基本平行的玻璃板12、16和18，它們由隔墊20、22和24相互隔開。隔墊22是一閉胞聚合物泡沫隔墊，其導熱率小于0.8BTU每英寸每平方英尺每小時每°F。乃是這一結構之外側板的第一和第三塊玻璃板12和18可以用諸如硬質聚丙烯或聚碳酸酯之類的硬塑料制成，但更普遍的是用玻璃板，根據建筑業的喜好，這些外側玻璃板中的一個或兩個可有涂層、涂以淡色深色涂料。這可加可表現，改變透光性、促進熱損耗、控制紫外線穿透率、或者降低傳聲率。兩塊玻璃板的外側往往涂以青銅、銅或灰的色調。外側的玻璃板12和18也可具有特殊的性質，例如采用層壓的或強化的玻璃。典型地，這些外側板的厚度在約1/16英寸至1/4英寸之間。
所示的內部玻璃板16是一撓性塑料板，當然它也可以象外側玻璃板一樣，是一塊玻璃板或有涂層的玻璃板。如果是用塑料板，其材料應選擇為具有良好的耐光照穩定性，以使其能承受長時間的陽光曝曬。這種塑料還應選擇為基本上不會釋氣，因為釋放出的氣體會沉積于玻璃層的內表面而影響光學清晰度。可以使用聚碳酸酯之類的材料，但更可取的是聚酯，比如聚乙烯對酞酸酯(PET)。這些內部用塑料膜與其他典型的窗子薄膜材料相比較薄。一般采用超過1密爾(0.001″)的厚度，而較可取的厚度范圍是約2密爾至約25密爾，更可取的厚度范圍是約2密爾至10密爾。
內部玻璃板16最好有一個或多個開孔15，以使各玻璃之間的空間內的氣壓相等。這種開孔也允許放在隔墊26和28的內部的干燥劑吸收來自空間38以及空間42的水汽。
在實施例101中，內部玻璃板16的一側涂有熱反射層，這在本領域內是已知的(圖1中，元件16a)，而且如上述Fan等人的美國專利No.4，337，990中所舉例。可以采用兩層或多層這種熱反射層，但一般只有一層涂層。這種涂層可設計成使射來的可見光透過約40%至90%。最好采用如在1989年1月24日授權的共同受讓的美國專利4，799，745中描述的絕緣/金屬/絕緣多層誘導傳遞濾層作為這種涂層。這些涂層可用本技術領域已知的磁控噴涂技術來涂覆。Soutbwall以其HEAT MIRROR商標銷售一種誘導傳遞熱反射膜系列產品。這些材料具有各種厚度的金屬(常常是銀)夾在絕緣層之間，設計用來提供熱反射，且典型地透過約10%至90%的總可見光。反射層16a可設置于膜16的一側或兩側。如果需要，也可除去。
隔墊20和24可選自許多種商業上有售的材料。這些隔墊典型地為金屬的、塑料的或組合的(即塑料加玻璃纖維、塑料加金屬)之類，這在本領域內是已知的。隔墊20和24一般制成具有裝有干燥劑的中空的內腔26和28，以防止水汽積聚在各層之間。隔墊內腔26和28內可以放也可以不放干燥劑。圖1中的隔墊20和24的結構僅僅是示意性的;一般是采用矩形的或方形的截面。隔墊20和21的確切形狀可以有很大不同。除圖1中所示的不規則且中空結構外，還可以采用諸如U形或雙U形橫截面材料的其他結構，以及本領域內已知的其它隔墊。
從上面可以注意到，隔墊22包括閉胞泡沫聚合物，其導熱率小于約0.8BTU每英寸每平方英尺每小時每°F，更可取地是小于約0.5最好小于約0.2。閉胞泡沫材料應當是牢固的，其抗壓強度至少應為約100磅每平方英寸;為此，材料的密度最好至少為約3.0磅每立方英尺，典型的范圍是約3.0至約6.0或7.0磅每立方英尺，并且可以在3.0至25磅每立方英尺范圍內。材料不應當有明顯的釋氣現象，而且一般應具有化學和物理穩定性。用作內部隔墊22的代表性材料包括泡沫聚氨酯、泡沫聚碳酸酯、泡沫聚氯乙烯(PVC)且經改性處理，以防止釋氣(例如，采用本領域所知的蒸汽處理)，或是通用電氣公司生產的合成(聚苯撐氧)熱塑樹脂。閉胞PVC材料在商業上也能得到。
在圖1的實施例101中，閉胞泡沫隔墊22一直延伸至玻璃窗單元的外周緣，以此阻斷經過邊緣密封件的熱量。
一般地，隔墊材料的厚度受到控制;比如，在圖1中，玻璃窗單元的整個厚度一般應保持小于2英寸，最好是小于1.5英寸，更可取地是約1英寸或更小。這樣，玻璃板16和12之間的空間應處于約1.5英寸至約3/8英寸的范圍內。在這一間距情況下，泡沫層22的厚度應至少為約1/8英寸，但并不是一對玻璃表面間的整個距離。如圖1、圖11和圖12所示，泡沫隔墊22可占據一對玻璃層之間的空間的約10%直到多達75%或80%，乃至更多。在美國專利No.5，156，894中，另外實施例的泡沫隔墊跨越一對玻璃板之間的整個距離。沿從玻璃板到玻璃板方向測量的泡沫隔墊22的典型厚度范圍是從約1/6英寸到3/4英寸，尤其是，從約1/8英寸到約1/2英寸。
如圖13所示，隔墊22的泡沫60的暴露表面最好用金屬箔或金屬化膜62覆蓋以保證通過隔墊漏失的氣體為最少，并且保護隔墊免受紫外線。膜62典型地由沉積于聚酯或其它聚合物基片上的鋁、銀、銅或金組成。一般地，金屬化膜的厚度范圍是0.5密爾至3密爾。具有這些優點的其它涂層也可使用。
由三層玻璃板的間距形成的玻璃之間的空隙38和42充填有選擇的氣體，以降低經過窗子結構的熱傳導。實際上，可以采用任何惰性的、低傳熱的氣體，包括氪、氬、六氟化硫、二氧化碳之類，基本處于窗子單元使用場所的大氣壓力下。特別希望充填的氣體具有高的氪氣含量，至少約10%，更可取的是至少約25%，最好是至少約50%，這取決于窗子結構的厚度(具有較厚的空隙的較厚的窗子一般不含采用象較厚的窗子采用的那樣高的氪氣含量)。
同時充填氣體最好也含有適量的氧(其范圍最好是占約1%至10%的體積，更好的范圍是占約2%至5%的體積)。在充填氣體中加有氧，這有利于防止或降低內部塑料板16變黃的現象。
密封層44位于窗玻璃板12和18之間的邊緣處。這一密封層應是可固化的、高模量的、蠕變小的、水汽或蒸氣透過力小的密封層。它應能很好地與所有的結構材料(即，金屬或塑料、玻璃、鍍金屬的內部膜之類)粘結。聚氨酯粘結劑、比如由Bostik公司出售的雙組分聚氨酯是很合適的。這些粘結劑僅僅是代表性的，本發明不局限于采用這些粘結劑，特別是在不采用如圖1中16那樣的玻璃膜的結構中。
窗子結構101的周緣密封由密封層44及不透氣帶的連續層46構成，不透氣帶粘結并疊蓋在密封層上。不透氣帶最好包括多層塑料包裝材料，用作窗子結構內充填氣體的保持屏障。不透氣帶的材料應當是水解穩定的、抗蠕變的，以及最重要的是對蒸氣滲透具有高的阻斷能力。用作不透氣帶46的典型材料一般包括金屬襯背的膠帶，以及丁基樹脂帶、聚酯薄膜襯背膠帶之類。特別可取的是膠帶的粘結成分是丁基粘結劑。密封帶的厚度最好在約5至30密爾范圍內，更好地是在約10至20密爾范圍內。
由可固化的密爾封層/不透氣密封帶系統構成的周緣密封保證了實際上沒有氣體從窗子漏出，漏出量為每年1%或更少。這與密封充氣玻璃窗結構的已有技術方法有明顯的差別，已有技術方法的氣體泄漏率高達每年20%至60%。
從圖1可以得出，穿過窗子結構的熱傳導可能出現在三個區域穿過窗子的中央部分32;穿過金屬邊緣隔墊，即圖中的區域34;或者通過結構的最邊緣，即經過密封層(圖中區域36)。采用多層玻璃、反射涂層和充填氣體可降低區域32內的熱傳導，而本發明的閉胞泡沫隔墊可以降低所有區域34和36的熱傳導，從而改善了隔熱性能，同時大大減少了凝結問題。
對于區域34，由于有上面已提到的具有非常低的導熱率的泡沫隔墊22，因此大大降低了經過外側金屬隔墊的熱傳導。
對于區域36，泡沫隔墊22使經過密封層44的熱傳導大大降低，如圖所示，隔墊22延伸至玻璃窗結構的極邊緣處，其“端部”超出內部窗玻璃板的邊緣且與外側窗玻璃板12和18的邊緣對齊。內部隔墊22以這種方式延伸，實際上完全阻斷了玻璃窗結構邊緣處的傳熱，從而使穿過或經過密封層44的熱傳導大大降低。本發明的這一方面可顯著改善隔熱性能，減少凝結現象。
圖2-12顯示了本發明的窗子和泡沫隔墊其他結構。在所有這些結構和圖1所示的結構中，窗玻璃12和18中的任意一個可面向外，而另一個面向內。
在圖2中，顯示了玻璃窗結構102。它與剛剛描述過的結構101相似，但采用的泡沫隔墊22不是一直延伸過密封件44直到結構的外緣。這種結構布置的效果可能比結構101略差些，但在制作上是有優點的。
圖3所示的結構103與結構101及102類似，但它沒有外側密封膜46。這可用于窗子結構內不充填氣體的場合，這樣不必考慮窗子單元的氣體泄漏。它也可用于使用不透氣的密封件44的場合。
圖4所示的結構104顯示了結構103的進一步簡化，其中省略了中間膜16。除去了中間膜16，特別是除去了其上的熱反射層16a，會降低整個窗子單元的隔熱性能，但不會降低本發明的泡沫隔墊22的效果。
圖5所示的結構是結構104的變形，其中包括泡沫隔墊22，但允許隔墊延伸到玻璃窗單元的邊緣，以實現其優點。結構105也可以包括外密封件46，就象已討論的那樣，此外密封件46通過使單元密封并防止漏氣，方便了在窗子單元中采用充填氣體。
圖6所示的結構106包括較短的泡沫隔墊22以及并用的外密封件46。這里，密封件46又可防止氣體漏進或漏出玻璃窗結構。
圖7中的結構107顯示了在窗子里采用閉胞泡沫隔墊實現氣密性密封的另一種方法。在結構107中，在氣體會穿過或經過隔墊進入或跑出窗子單元的那些地方用一種諸如聚異丁烯之類的不透氣密封層作為密封層50、52和54。采用密封層50、52和54可不必再用外密封件46，而且密封件由于受到掩護而不會受可能的撕裂之類的損傷而可以相當耐久。
圖8所示的結構108中，泡沫隔墊22不是定位于玻璃窗單元厚度的中央，而是偏置于一側。結構108與結構101等同。
圖9顯示的結構109與結構108相似，只是用短的泡沫隔墊。
圖10顯示了與結構109類似的“無外密封件”的結構110。如果不用充填氣體，則又可采用此結構，或可與圖7所示的不透氣密封件結合使用。
圖11和12分別顯示了結構111和112，每個都顯示了閉胞泡沫隔墊在窗子單元中的簡化應用。結構111和112中，像結構104-107中一樣，取消了內部膜。結構111和112中閉胞泡沫與單個剛性隔墊20成對使用。閉胞泡沫22和隔墊20的厚度可以變化，如圖11和12所示，以達到阻熱性能所需的整個空隙厚度。圖11和12中的結構可進一步改變，比如可包括一外密封帶或內密封件和充填氣體，或改變泡沫密封件的寬度，以延伸過密封層44而到達結構的外緣。
含泡沫的隔墊本身是本發明的一個方面。它們可以圖13(帶有或沒有膜62)的構造提供給商業，或者可與圖14-16所示的一個或多個非泡沫隔墊一起供應。
圖14顯示了一個隔墊114，它包括一閉胞泡沫隔墊22，隔墊22粘結到非泡沫(塑料上的金屬)隔墊20“抵靠窗玻璃”的表面之一，內部空間為26處。
在圖15中，顯示了由隔墊20和22構成的另一實施例，而第二非泡沫本體24粘結至泡沫本體22。隔墊115還有一保護層62(膜、箔片或涂層)，如圖13所示。可以注意到，在此實施例中，保護層62位于隔墊22、24與外部密封層(圖1中的44)典型接觸的那側上。
圖16與圖15相類似。它所顯示的實施例中，保護層62位于墊層22、24和26典型地“向內”朝著窗子結構的那側上。
如這些不同的附圖所示，閉胞泡沫元件22和非泡沫隔墊元件20相結合跨越了給定的一對窗玻璃板之間的空間。如這些圖所示，泡沫元件可以占據這段距離的一小部分直到很大一部分。
制造方法在一種典型的生產方式中，本發明的窗子結構采用粘結劑、比如用雙面粘結帶或熱融粘結劑來組裝以便將各層和隔墊粘結成所需的結構。比如，在就結構101-103而言，制造方法可包括首先采用雙面粘結帶將涂有熱反射膜16a的內側窗玻璃板16固定至隔墊24。隔墊20和24是中空的且裝有干燥劑。另兩塊玻璃板12和18也用雙面粘結帶粘結到各自的外隔墊20和24，以制成玻璃-隔墊-隔膜和玻璃-隔墊兩組件。然后，將這兩個組件用泡沫隔墊22以及另外的粘結帶連接起來，連接時使玻璃的邊緣對齊。泡沫隔墊22的邊緣延伸超出板16的邊緣，并與外側玻璃12及18的邊緣對齊，如圖1所示。將密封膠44從玻璃邊緣處引入并允許其固化;這時，對窗子單元應進行熱處理。典型地，用約80℃至約120℃的溫度范圍。加熱時間一般為約30分鐘，采用較低的溫度需要較長的時間，而用較高的溫度較短的時間就足夠了。這種熱處理可使密封膠44固化并使內部塑料膜14和16收縮至繃緊狀態。然后對各層玻璃之間的空間充氣。用氣體充填此結構的方法應當是充氣效率最高，且氣體損失最小的。在導入充填氣體的一種特別好的方法中，應謹慎控制充氣流量，即要用一定時器，而且要監測流率，以便充填到一定體積時就能停止。充填氣體的混和根據窗子結構的厚度和所需的R值來調整，并用喜歡用的方法把氣體混合物導入玻璃之間。充氣后將結構如按上述方法重新密封。然后將選用的密封膠帶46粘貼在玻璃邊緣和固化了的密封層上。
在制備具有本發明之泡沫隔墊的其他結構時，可采用類似的生產步驟。
在另一種制備方法中，諸如隔墊114、115或116的隔墊的幾個部分可先組裝。然后這些可在組裝前售出的組裝件可用作一個窗子單元。
應當明白，雖然本發明已結合較佳的特定實施例進行了描述，但上面的描述及后面的例子只是為了說明，而不是為了限定本發明的范圍。本發明范圍內的其他方面、優點及修改對與本發明相關的領域內的熟練人員來說是明顯的。
實驗對幾種不同的多層玻璃窗結構測量了邊緣R值，基本上沿厚度方向，結構是如前面幾段所述那樣制造的，但內部隔墊的組合有變化。一種聚氯乙烯隔墊的邊緣R值為1.38，而一種中空鋁隔墊、擠壓的丁基橡膠隔墊以及中空的玻璃纖維隔墊的邊緣R值分別為0.37、0.56和0.68。如所預料，具有非常低的導熱率的泡沫聚氯乙烯隔墊的邊緣R值最高。
權利要求
1.一種多層玻璃窗結構，包括由一周緣隔墊相互隔開的兩塊基本平行的玻璃板，其特征在于，所述隔墊由一物理性質穩定的閉胞泡沫聚合物隔墊本體組成，其導熱率熱小于約0.8BTU每英寸每平方英尺每小時每F以阻通過隔墊的熱量。
2.如權利要求1所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物的導熱率小于約0.5。
3.如權利要求1所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物的導熱率小于約0.2。
4.如權利要求1所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，聚合物選自包括泡沫聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯撐氧和聚氯乙烯的物組。
5.如權利要求4所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，聚合物的密度為從約3.0磅每立方英尺到約25磅每立方英尺。
6.一種多層玻璃窗結構，包括由周緣隔墊相互隔開的兩塊基本平行的玻璃板，其特征在于，所述隔墊由一物理性質穩定的閉胞泡沫聚合物的本體組成，其導熱率小于約0.8以及還有至少一個非閉胞泡沫聚合物本體，所述至少一個非閉胞泡沫本體和所述閉胞泡沫本體合在一起的尺寸基本跨越彼此的間隔。
7.如權利要求1所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物的導熱率小于約0.5。
8.如權利要求1所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物導熱率小于約0.2。
9.如權利要求1所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，聚合物選自包括泡沫聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯撐氧和聚氯乙烯的物組。
10.如權利要求4所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，聚合物的密度為從約3.0磅每立方英尺到約25。
11.如權利要求6所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，非閉胞泡沫材料的本體是一具有中空橫截面管狀結構的隔墊。
12.如權利要求6所述的多層玻璃窗結構，其特在于，窗玻璃板是玻璃的或塑料的剛性板。
13.如權利要求1所述的結構，其特征在于，兩塊窗玻璃板中的一塊是一柔性的塑料膜，另一塊是剛性的玻璃或塑料板。
14.如權利要求7所述的結構，其特征在于，柔性塑料膜的一面上有對波長有選擇性的、具有反射性的涂層。
15.如權利要求7所述的結構，其特征在于，柔性塑料膜由聚乙烯對酞酸酯組成。
16.如權利要求8所述的結構，其特征在于，塑料膜由聚乙烯對酞酸酯組成。
17.一種多層玻璃窗結構，具有由周緣隔墊相互隔開的兩個基本平行的剛性的由玻璃或塑料制成的窗玻璃板，其特征在于，至少一個所述隔墊包括一物理性質穩定的閉胞泡沫聚合物的本體，其導熱率小于約0.8，并且還有至少一個中空橫截面管狀結構，所述管狀結構和所述本體設置在相鄰的窗玻璃板之間，其尺寸為可將相鄰窗玻璃保持成所述的相隔關系。
18.如權利要求11所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，還包括一圍繞著并封閉著所述窗玻璃板和隔墊的邊緣的周緣密封件，所述周緣密封件包括(a)一層可固化的密封膠層，它粘結于玻璃板的邊緣和隔墊的外表面，(b)一連續的不透氣膠帶，它粘結于所述密封膠層并疊蓋于其上。
19.如權利要求12所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，所述密封膠層是一種聚氨酯。
20.如權利要求12所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，所選擇的用來降低傳熱的氣體被裝入并封閉在所述結構內。
21.如權利要求14所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，所述氣體選自包括氪、氬、六氟化硫、二氧化碳和它們的混合物的物組。
22.如權利要求14所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，所述氣體還包括體積百分比為約1.0～10%的氧。
23.如權利要求11所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉脆泡沫聚合物的導熱率小于約0.5。
24.如權利要11所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物的導熱率小于約0.2。
25.如權利要求11所述的多層玻璃窗結構，其特征在于.閉胞泡沫聚合物選自包括泡沫聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯撐氧和聚氯乙烯的物組。
26.如權利要求19所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，聚合物的密度至少約為3.0磅每立方英尺。
27.一種多層玻璃窗結構，所述結構具有三層不同的、由周緣隔墊相互隔開的、基本平行的窗玻璃板，其特征在于，第一層和第三層所述窗玻璃板是剛性的玻璃或塑料板，并且是所述結構的兩外側面，第二層所述的窗玻璃是柔性的透明塑料板，且裝在所述結構的內部，所述第一層和第二層窗玻璃板由一隔墊與所述外側窗玻璃板中的一個隔開，隔墊由一種物理性質穩定的導熱率小于約0.8BTU每英寸每平方英尺每小時每°F的閉胞泡沫聚合物的本體組成，并且還有至少一個中空橫截面管狀結構，所述管狀結構和所述泡沫聚合物的本體一起設置于所述第一層和第二層窗玻璃板之間，以使第一層和第二層窗玻璃板保持隔開的關系。
28.如權利要求21所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，還包括一種選擇的氣體，它用來降低所述第一層和第三層窗玻璃板之間的熱傳導，還包括一圍繞著并封閉著窗玻璃板和隔墊的邊緣的周緣密封件，所述密封件包括一可固化的密封膠層，它粘結于窗玻璃板和隔墊的外表面，還包括一連續的不透氣膠帶，它粘結并疊蓋于密封膠層上。
29.如權利要求22所述的多片玻璃窗結構，其特征在于，密封膠層為一種聚氨酯。
30.如權利要求22所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，所述氣體選自包括氪、氬、六氟化硫、二氧化碳及它們的混保物的物組。
31.如權利要求24所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，所述氣體還包括體積百分比為約1.0～10%的氧。
32.如權利要求21所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物的導熱率小于約0.5。
33.如權利要求21所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物的導熱率小于約0.2。
34.如權利要求21所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，閉胞泡沫聚合物選自包括泡沫聚碳醇酯、聚氨酯、聚苯撐氧和聚氯乙烯的物組。
35.如權利要求28所述的多層玻璃窗結構，其特征在于，聚合物的密度至少為約3.0磅每立方英尺。
36.一種用于相鄰窗玻璃板之間的隔熱隔墊，窗玻璃板在多層玻璃窗中相互隔開一段距離，其特征在于，所述的隔墊包括一物理性質穩定的閉胞泡沫聚合物本體，其熱導率小于約0.8BTU每平方英尺每小時第F，其尺寸可阻斷穿過隔墊的熱量。
37.如權利要求36所述的隔墊，其特征在于，聚合物選自包括泡沫聚碳醇酯、聚氨酯、聚苯撐氧和聚氯乙烯的物組。
38.如權利要求36所述的隔墊，其特征在于，所述隔墊包括物理性質穩定的閉胞泡沫聚合物本體，其熱導率小于約0.8BTU每英寸每平方英尺每小時每°F，粘結至至少另一個不包括閉胞泡沫的隔墊件，所述的至少另一個隔墊件和所述的閉胞泡沫本體合在一起的尺寸基本跨越所設定的距離。
39.如權利要求36所述的隔墊，其特征在于，所述的至少另一個隔墊件起一中空橫截面的管狀件。
40.如權利要求36所述的隔墊，其特征在于，所述的至少另一個隔墊件是兩個粘結至所述閉胞泡沫本體兩側的隔墊件。
全文摘要
本發明提供了一種具有優秀隔熱性能的多層的隔熱玻璃窗結構。此多層玻璃窗結構包括由一內部隔墊相互隔開的兩層基本平行的剛性窗玻璃板，隔墊包括導熱率低的、閉胞泡沫聚合物的物理性質穩定的本體。
文檔編號E06B3/66GK1084933SQ9310705
公開日1994年4月6日 申請日期1993年6月10日 優先權日1992年6月10日
發明者托馬斯·C·胡德, 羅杰·F·艾爾斯, 彼德·J·米勒 申請人:南壁技術股份有限公司