具有吸氣結構的真空絕緣玻璃(vig)窗單元以及制備其的方法
【專利說明】具有吸氣結構的真空絕緣玻璃(VIG)窗單元以及制備其的方法
[0001]本公開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，本公開涉及一種用于VIG窗單元的吸氣結構，以及制備其的方法。吸氣劑通常被分為兩個主要類別:蒸發性吸氣劑(EGs)和非蒸發性吸氣劑(NEGs)。
[0002]背景和示例性實施例概述
[0003]真空絕緣玻璃(VIG)窗單元通常包括至少兩個分離的玻璃基片，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，來保持玻璃基片之間的間距，防止由于基片之間的低壓環境而造成的玻璃基片損毀。一些示例性 VIG 配置在類似美國專利 Nos.5，657，607，5，664，395，5，657，607，5，902，652，6，506，472和6，383，580中被公開，在此其公開的內容被納入此處作為參照。
[0004]圖1和圖2示出現有的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，來維持VIG單元I的玻璃基片2、3的間距。
[0005]泵出管8可通過焊料玻璃9被氣密密封至空穴/孔10，從玻璃基片2的內表面通向玻璃基片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)被熔化來密封低壓腔/空間6中的真空。選擇性的凹槽11可用來固定密封的泵出管8。
[0006]如圖1-2中所示出的，吸氣劑12可包括在凹槽13內，該凹槽配置在玻璃基片中的一個地內表面中，例如，玻璃基片2。吸氣劑12可用來吸收或結合一些可能遺留在排空或密封的腔6中的殘余雜質。該吸氣劑包括金屬混合，可與氣體反應，將氣體雜質保持在吸氣表面和/或溶解該氣體。
[0007]在此公開的技術用來優化VIG窗單元約束內的活性吸氣劑的表面積。
[0008]在示例性實施例中，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，用來接收最初放置的吸氣劑；和所述第二基片上的吸氣結構，位于所述第一基片中的所述吸氣劑凹槽的對面，被設計用來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。在示例性實施例中，所述第二基片上的所述吸氣結構可包括:凹槽，被定義在所述第二基片中。
[0009]在本發明的示例性實施例中，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，用來接收最初放置的蒸發性吸氣劑(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，來自所述EG的蒸發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]在本發明的示例性實施例中，用于接收吸氣劑沉積的基片表面，和/或穿過低壓腔的最初吸氣劑沉積對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或多個實現的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，從而通過激活來增加吸氣劑材料的分散，從而EG被激活時閃光至更大的區域；(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域粗糙化，例如通過噴砂、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沉積的區域中預先沉積粗糙(例如，結核狀的)和/或多孔涂層，例如通過溶膠凝膠或選擇性的熔塊應用，用來促進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開口區域的吸氣劑容器中，來優化經激活/閃光吸氣劑材料的分散和/或蒸發方向；和/或(vi)在最初吸氣劑位置對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低壓腔，來增加相對的基片上的活性吸氣表面的面積。在本發明的不同實施例中，任何或上述的實施例/特征(i)，(ii), (iii),
(iv)，(V)和/或(vi)可以或也可以不與任何其他實施例/特征(i)，(ii),(iii), (iv)，
(v)和(vi)聯合使用。例如，本發明的不同實施例中，實施例/特征(i)可以或也可以不與(ii)-(vi)中的任何一個聯合使用。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增加蒸發性吸氣劑材料的表面積，其中，蒸發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，有關示例性實施例參照附圖對上述和其他實施例的優點進行說明，其中，相同的參照符號表示相同的元件。
_2] 附圖簡要說明
[0013]圖1是示出現有的VIG單元的橫截面示圖；
[0014]圖2是圖1中現有的VIG單元的俯視圖；
[0015]圖3是示出根據本發明的示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0016]圖4a是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0017]圖4b是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0018]圖4c是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0019]圖4d是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0020]圖4e是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0021]圖4f是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0022]圖4g是示出根據本發明的示例性實施例，含有位于吸氣劑容器中的吸氣材料的吸氣結構的部分立體圖，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用；
[0023]圖4h是圖4g中的吸氣結構的頂部截面圖；
[0024]圖4i是示出根據本發明的示例性實施例，含有位于吸氣劑容器中的吸氣材料的吸氣結構的頂部截面圖，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用；
[0025]圖4j是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0026]圖4k是示出根據本發明的示例性實施例，可在圖3和/或圖5-15的VIG單元中被使用的吸氣結構的部分橫截面圖；
[0027]圖5是示出根據本發明的示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0028]圖6是示出根據本發明的示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0029]圖7是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0030]圖8是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0031]圖9是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0032]圖10是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0033]圖11是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0034]圖12是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0035]圖13是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0036]圖14是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖-M
[0037]圖15是示出根據本發明的另一個示例性實施例的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖；
[0038]圖16是根據本發明的示例性實施例，示出閃光/激活EG吸氣劑之后，圖7實施例中的示例性VIG窗單元的部分橫截面圖。
[0039]示例性實施例的具體說明
[0040]在此參照附圖對示例性實施例進行詳細說明，相同的參照符號表示相同的元件。應理解，在此所述的實施例僅用于說明，并不局限于此，本技術領域的技術人員在不脫離后附的權利要求書的精神和范圍下可進行各種修改。
[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包括隔開的第一和第二透明玻璃基片2、3，可通過邊緣密封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日提交的美國專利申請N0.13/354，963中被公開，其全部內容被納入此處作為參考。在示例性實施例中，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。在示例性實施例中，常規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。由于與其他可用來在VIG單元中形成密封的常規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，低溫密封的熱剖面被用來維持所需的VIG單元的玻璃回火。在此，應理解，本發明公開的實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，在其他示例性實施例中，玻璃基片2可大于另一個玻璃基片3，在VIG單元的邊緣附近形成L形階梯。玻璃基片2、3中的一個或兩個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。應理解，玻璃基片2