Технология локализованного нагрева, включающая в себя регулируемый инфракрасный элемент(ы) для стеклопакетов с вакуумной изоляцией и/или устройства для той же цели

Технология локализованного нагрева, включающая в себя регулируемый инфракрасный элемент(ы) для стеклопакетов с вакуумной изоляцией и/или устройства для той же цели

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Конкретные примерные варианты осуществления данного изобретения относятся к технологии локализованного нагрева стеклопакетов (VIG) с вакуумной изоляцией. В частности, конкретные примерные варианты осуществления относятся к технологии создания локализованного нагрева краевых уплотнений пакетов и/или секционным печам для ее осуществления. В конкретных примерных вариантах осуществления множество инфракрасных (ИК) нагревательных элементов управляется для создания ИК излучения на пиковой длине волны в ближнем инфракрасном (БИК) и/или коротковолновом инфракрасном (КВИК) диапазоне(ах), и пиковая длина волны может меняться путем регулирования напряжения, приложенного к ИК элементам. Пиковая длина волны может выбираться так, чтобы предпочтительно осуществлять нагрев материала стеклоприпоя, используемого для создания краевого уплотнения стеклопакета с вакуумной изоляцией, и при этом обеспечивать уменьшенное количество тепла, подаваемого к подложкам стеклопакета с вакуумной изоляцией.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Стеклопакеты с вакуумной изоляцией известны в данной области. См., например, патенты США №№ 5664395, 5657607 и 5902652, описания которых приведены в данном документе в качестве ссылки.

[0003] На фиг.1-2 приведен стандартный стеклопакет с вакуумной изоляцией (вакуумный IG пакет или VIG стеклопакет). Стеклопакет 1 с вакуумной изоляцией включает в себя две разнесенных стеклянных подложки 2 и 3, содержащих между собой вакуумированное пространство или пространство 6 низкого давления. Стеклянные подложки 2 и 3 соединены между собой с помощью периферийного или краевого уплотнения из расплавленного стеклоприпоя 4 и решетки поддерживающих опор или распорок 5.

[0004] Откачивающая трубка 8 герметически уплотнена с помощью стеклоприпоя 9 в вырезе или отверстии 10, которое проходит от внутренней поверхности стеклянной подложки 2 до дна углубления 11 в наружной поверхности листа 2. Вакуум подсоединен к откачивающей трубке 8, так что внутренняя полость между подложками 2 и 3 может быть вакуумирована для создания области или пространства 6 низкого давления. После вакуумирования трубка 8 вплавляется для герметизации вакуума. Углубление 11 удерживает уплотненную трубку 8. Как вариант, внутри углубления 13 может содержаться химический газопоглотитель 12.

[0005] Стандартные стеклопакеты с вакуумной изоляцией с краевыми уплотнениями 4 из наплавленного стеклоприпоя выполняются следующим образом. Стеклоприпой в растворе (в конечном итоге, для создания краевого уплотнения 4 стеклоприпоя) первоначально размещается по периметру подложки 2. Другая подложка 3 располагается поверх подложки 2 так, чтобы распорки 5 пакета и стеклоприпой/раствор располагались между ними. Весь пакет, включающий в себя листы 2, 3, распорки и материал уплотнения, затем нагревается до температуры приблизительно 500°C, при которой стеклоприпой плавится, смачивает поверхности стеклянных листов 2, 3 и, в конечном итоге, создает герметичное периферийное или краевое уплотнение 4. Данная температура приблизительно 500°C поддерживается в течение от около одного до восьми часов. После создания периферийного/краевого уплотнения 4 и уплотнения вокруг трубки 8 пакет охлаждается до комнатной температуры. Следует отметить, что в столбце 2 патента США № 5664395 утверждается, что стандартная температура обработки стеклопакета с вакуумной изоляцией составляет приблизительно 500°C в течение одного часа. Изобретатель патента ′395 Коллинз утверждает в "Thermal Outgassing of Vacuum Glazing", авторы Lenzen, Turner и Collins, что "процесс краевого уплотнения в настоящее время довольно медленный: обычно температура образца увеличивается на 200°С в час и поддерживается в течение одного часа при постоянном значении в диапазоне от 430°С до 530°С в зависимости от состава стеклоприпоя". После создания краевого уплотнения 4 с помощью трубки создается вакуум для создания пространства 6 низкого давления.

[0006] К сожалению, упомянутые ранее высокие температуры и длительный срок нагрева всего пакета в сборке, использующиеся при создании краевого уплотнения 4, являются нежелательными, особенно если требуется использовать термоупрочненные или закаленные стеклянные подложки 2, 3 в стеклопакете с вакуумной изоляцией. Как показано на фиг.3-4, в результате выдержки при высоких температурах закаленное стекло теряет прочность закалки в виде функции времени нагрева. Более того, такие высокие температуры термообработки могут оказывать неблагоприятное воздействие на конкретное низкоэмиссионное покрытие(я), которое может быть нанесено на одну или обе поверхности стеклянной подложки в конкретных случаях.

[0007] На фиг.3 показано, как полностью термически закаленное стекло теряет исходную прочность закалки в результате выдержки при различающихся температурах в течение различающихся периодов времени, где исходное среднее значение напряжения на растяжение составляет 3,200 MU на дюйм. На оси x на фиг.3 в логарифмическом масштабе представлено время в часах (от 1 до 1000 часов), а на оси y представлен процент первоначальной прочности закалки, оставшейся после теплового воздействия. На фиг.4 приведен график, аналогичный фиг.3, за тем исключением, что ось x на фиг.4 имеет диапазон от нуля до одного часа в логарифмическом масштабе.

[0008] Семь различающихся кривых изображены на фиг.3, причем каждая указывает на выдержку при отличающейся температуре в градусах Фаренгейта (°F). Различающиеся кривые/линии - это 400°F (в верхней части графика на фиг.3), 500°F, 600°F, 700°F, 800°F, 900°F и 950°F (нижняя кривая графика на фиг.3). Температура 900°F эквивалентна приблизительно 482°С, которая находится в пределах диапазона, используемого для создания вышеупомянутого стандартного краевого уплотнения 4 стеклоприпоя на фиг.1-2. Таким образом, внимание обращается на кривую для 900°F на фиг.3, обозначенную ссылочной позицией 18. Как показано, после одного часа выдержки при этой температуре (900°F или 482°C) остается только 20% первоначальной прочности закалки. Такая значительная потеря (т.е. 80%-я потеря) прочности закалки, конечно, нежелательна.

[0009] На фиг.3-4 отмечено, что значительно большая прочность закалки сохраняется в термически закаленном листе, когда он нагревается до температуры 800°F (около 428°C) в течение одного часа, по сравнению с 900°F в течение одного часа. Такой стеклянный лист сохраняет около 70% своей первоначальной прочности закалки после выдержки при 800°F в течение одного часа, что существенно лучше, чем менее 20% после выдержки при 900°F в течение такого же периода времени.

[0010] Еще одним преимуществом, связанным с ненагреванием всего пакета в течение слишком длительного времени, является то, что в этом случае могут использоваться более низкотемпературные материалы опор. Это может быть или не быть требуемым в некоторых случаях.

[0011] Даже когда используются незакаленные стеклянные подложки, высокие температуры, примененные ко всему стеклопакету с вакуумной изоляцией в сборке, могут расплавлять стекло или вносить напряжения. Данные напряжения могут увеличивать вероятность деформации и/или повреждения стекла.

[0012] Таким образом, следует иметь в виду, что в этой области техники существует потребность в стеклопакете с вакуумной изоляцией и соответствующем способе его изготовления, при котором может быть обеспечено структурно прочное краевое уплотнение между противоположными стеклянными листами. Также в этой области техники существует потребность в стеклопакете с вакуумной изоляцией, включающем в свой состав закаленные стеклянные листы, в котором периферийное уплотнение формируется таким образом, что стеклянные листы сохраняют больше своей первоначальной прочности закалки, чем при стандартной технологии изготовления стеклопакета с вакуумной изоляцией, когда для создания краевого уплотнения стеклоприпоя нагревается весь пакет.

[0013] Аспект конкретных примерных вариантов осуществления данного изобретения относится к применению локализованного нагрева на периферии пакета для создания краевых уплотнений, чтобы снизить нагрев непериферийных областей пакета и, таким образом, снизить возможность повреждения подложек.

[0014] Аспект конкретных примерных вариантов осуществления относится к обеспечению поэтапного нагрева, локализованного нагрева и поэтапного охлаждения пакета в секционной печи, при этом локализованный нагрев обеспечивается практически линейно сфокусированным инфракрасным (ИК) источником нагрева, содержащим решетку или матрицу линейных источников нагрева.

[0015] Другой аспект конкретных примерных вариантов осуществления относится к обеспечению стеклопакета с вакуумной изоляцией, имеющего периферийное или краевое уплотнение, которое сформировано так, чтобы, по меньшей мере, конкретные части термически закаленных стеклянных подложек/листов стеклопакета с вакуумной изоляцией сохраняли большую часть своей первоначальной прочности закалки, чем если бы использовались стандартные технологии создания краевого уплотнения из материала краевого уплотнения стеклоприпоя.

[0016] Другой аспект конкретных примерных вариантов осуществления относится к созданию стеклопакета с вакуумной изоляцией и способу его изготовления, для которых, по меньшей мере, часть полученной термически закаленной стеклянной подложки(ек) сохраняет(ют), по меньшей мере, около 50% первоначальной прочности закалки после создания краевого уплотнения (например, краевого уплотнения стеклоприпоя).

[0017] Другой аспект конкретных примерных вариантов осуществления относится к снижению количества времени послезакалочного нагрева, необходимого для создания периферийного/краевого уплотнения в стеклопакете с вакуумной изоляцией.

[0018] В конкретных примерных вариантах осуществления данного изобретения обеспечивается устройство для создания краевого уплотнения в стеклопакете (VIG) с вакуумной изоляцией. Множество инфракрасных (ИК) нагревательных элементов являются управляемыми для создания ИК излучения на пиковой длине волны в ближнем инфракрасном (БИК) и/или коротковолновом инфракрасном (КВИК) диапазоне(ах). ИК нагревательные элементы разнесены друг от друга так, что расстояние между центрами составляет 2-6 дюймов. ИК нагревательные элементы размещены вертикально на расстоянии 1-36 дюймов (более предпочтительно 2-10 дюймов) над верхней поверхностью и/или под нижней поверхностью стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, вставляемого между ними. Контроллер выполнен с возможностью регулировать величину напряжения, подаваемого на множество ИК нагревательных элементов, для изменения пиковой длины волны, создаваемой множеством ИК нагревательных элементов. Внутренние стенки устройства содержат материал, характеристики которого позволяют вызывать уменьшение количества ИК излучения от ИК нагревательных элементов, отражающегося от стенок, причем отраженное ИК излучение в целом имеет рассеянный или ненаправленный характер отражения. Вокруг внутренних стенок обеспечивается изоляция.

[0019] В конкретных примерных вариантах осуществления данного изобретения обеспечивается способ изготовления стеклопакета (VIG) с вакуумной изоляцией, содержащего краевое уплотнение. Стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе вставляется в устройство, включающее в себя множество инфракрасных (ИК) нагревательных элементов, которые управляются для создания ИК излучения на пиковой длине волны в ближнем инфракрасном (БИК) и/или коротковолновом инфракрасном (КВИК) диапазоне(ах), с множеством ИК нагревательных элементов, разнесенных друг от друга так, чтобы расстояние между центрами составляло 2-6 дюймов и они размещались вертикально на расстоянии 2-10 дюймов над верхней поверхностью и/или под нижней поверхностью предварительно собранного стеклопакета с вакуумной изоляцией. Внутренние стенки устройства содержат материал, характеристики которого позволяют вызывать уменьшение количества ИК излучения от ИК нагревательных элементов, отражающегося от стенок, причем отраженное ИК излучение в целом имеет рассеянный или ненаправленный характер отражения. Вокруг внутренних стенок обеспечивается изоляция. Материал стеклоприпоя, обеспеченный по периферии предварительно собранного стеклопакета с вакуумной изоляцией, нагревается с помощью множества ИК нагревательных элементов, создавая краевое уплотнение, а величина напряжения, подающегося на множество ИК нагревательных элементов, регулируется для изменения пиковой длины волны, создаваемой множеством ИК нагревательных элементов так, чтобы предпочтительно осуществлять нагрев материала стеклоприпоя, а не подложки предварительно собранного стеклопакета с вакуумной изоляцией.

[0020] В конкретных примерных вариантах осуществления данного изобретения обеспечивается устройство для создания краевого уплотнения в стеклопакете (VIG) с вакуумной изоляцией. Множество инфракрасных (ИК) нагревательных элементов управляется для создания ИК излучения на пиковой длине волны в ближнем инфракрасном (БИК) и/или коротковолновом инфракрасном (КВИК) диапазоне(ах). Контроллер выполнен с возможностью работы в первом и втором режимах, причем первый режим является режимом предварительного нагрева, в котором ИК нагревательные элементы работают примерно на половине плотности мощности и при 25-75%-ом (более предпочтительно 45-55%) напряжении, а второй режим является режимом уплотнения стеклоприпоя спекаемым уплотнением, при котором ИК нагревательные элементы работают на половине плотности мощности и при 50-100%-ом (более предпочтительно 75-85%) напряжении.

[0021] В конкретных примерных вариантах осуществления данного изобретения обеспечивается способ изготовления предварительно собранного стеклопакета с вакуумной изоляцией. Предварительно собранный стеклопакет с вакуумной изоляцией подается в нагреватель, при этом предварительно собранный стеклопакет с вакуумной изоляцией содержит первую и вторую практически параллельно разнесенные стеклянные подложки, множество удерживающих опор между первой и второй стеклянными подложками и материал стеклоприпоя для создания краевого уплотнения между ними. Инфракрасная (ИК) энергия излучается, по меньшей мере, одной лампой, работающей приблизительно на половине плотности мощности для предварительного подогрева предварительно собранного стеклопакета с вакуумной изоляцией. ИК энергия излучается, по меньшей мере, одной лампой, работающей приблизительно на половине плотности мощности и на заранее выбранной пиковой ИК длине волны, при которой первая и вторая стеклянные подложки поглощают менее 30% и при которой материал стеклоприпоя поглощает более чем 50% (более предпочтительно, более чем 70% или 80%) при создании стеклопакета с вакуумной изоляцией.

[0022] Признаки, аспекты, предпочтения и примерные варианты осуществления, описанные в данном документе, могут комбинироваться для создания еще дополнительных вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0023] Данные и другие признаки и преимущества могут быть лучше и более полно поняты со ссылкой на следующее подробное описание примерных вариантов осуществления в сочетании с чертежами, на которых:

[0024] на фиг.1 показан поперечный разрез стандартного стеклопакета с вакуумной изоляцией в соответствии с предшествующим уровнем техники;

[0025] на фиг.2 показан вид сверху нижней подложки, краевого уплотнения и распорок по фиг.1 стеклопакета с вакуумной изоляцией по линии сечения, показанной на фиг.1, в соответствии с предшествующим уровнем техники;

[0026] на фиг.3 приведен график зависимости времени (часы) от процента остаточной прочности закалки, иллюстрирующий потерю первоначальной прочности закалки термически закаленного стеклянного листа после выдержки до различающихся температур для различающихся периодов времени;

[0027] на фиг.4 приведен график зависимости времени от процента остаточной прочности закалки, похожий на фиг.3, за исключением того, что по оси х дается меньший период времени;

[0028] на фиг.5 показан упрощенный вид сбоку, иллюстрирующий примерную схему размещения пяти камер печи в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0029] на фиг.6 показан вид сверху перемещаемого скопления источников ИК нагрева в зоне уплотнения краев секционной печи в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0030] на фиг.7 показан вид сбоку концентрирующего и/или фокусирующего зеркала, расположенного вблизи ИК нагревательного элемента, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0031] на фиг.8 приведена иллюстративная блок-схема, показывающая процесс создания локализованного нагрева краевых уплотнений стеклоприпоя в стеклопакете с вакуумной изоляцией в сборе с помощью секционной печи в соответствии с примерным вариантом осуществления; и

[0032] на фиг.9a показан вид сверху стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе на ленте в печи до его перемещения под решетку источников ИК излучения в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0033] на фиг.9b показан вид сверху стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе на ленте в печи, поступающего в решетку источников ИК излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0034] на фиг.9c показан вид сверху стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, дополнительно поступающего в решетку источников ИК излучения так, что и краевое уплотнение по малой оси стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, и части краевого уплотнения по большой оси стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе подвергаются инфракрасному излучению от решетки источников ИК излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0035] на фиг.9d показан общий вид стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, дополнительно поступающего в решетку источников ИК излучения так, что только краевые уплотнения, примыкающие к большой оси стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, подвергаются инфракрасному излучению от решетки источников ИК излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0036] на фиг.9e показан вид сверху стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, выходящего из решетки источников ИК излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0037] на фиг.9f показан вид сверху второго стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе, поступающего в решетку источников ИК излучения, в то время как первый стеклопакет с вакуумной изоляцией выходит из решетки источников ИК излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0038] на фиг.10 показан вид сверху решетки источников ИК излучения, включающей в себя шахматную структуру источника ИК нагрева, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0039] на фиг.11a показан вид сбоку ленточной печи поточного типа, выполненной с решеткой источников инфракрасного излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0040] на фиг.11b показан вид сбоку ленточной печи поточного типа, выполненной с двумя решетками источников инфракрасного излучения, в соответствии с примерным вариантом осуществления;

[0041] на фиг.12 приведен график, на котором приведены зависимости передачи, отражения и поглощения от длины волны для примерного стеклоприпоя;

[0042] на фиг.13 приведен график зависимости поглощения стекла от длины волны для прозрачного флоат-стекла толщиной 3,2 мм;

[0043] на фиг.14 приведена зависимость напряжения и температуры для примерных ИК нагревательных элементов;

[0044] на фиг.15 показан график характеристик поглощения материала стеклоприпоя в соответствии с конкретными иллюстративными вариантами осуществления;

[0045] на фиг.16a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании всех ламп (100% использования ламп) на 40% напряжения;

[0046] на фиг.17a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании всех ламп (100% использования ламп) на 50% напряжения;

[0047] на фиг.18a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании всех ламп (100% использования ламп) на 60% напряжения;

[0048] на фиг.19a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании половины ламп (50% использования ламп) на 50% напряжения;

[0049] на фиг.20a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании половины ламп (50% использования ламп) на 60% напряжения;

[0050] на фиг.21a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании половины ламп (50% использования ламп) на 70% напряжения;

[0051] на фиг.22a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании половины ламп (50% использования ламп) на 80% напряжения; и

[0052] на фиг.23a-b показаны графики зависимости температуры от времени для верхнего и нижнего местоположений, соответственно, при испытании половины ламп (50% использования ламп) на 90% напряжения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0053] Конкретные варианты осуществления данного изобретения относятся к усовершенствованному периферийному или краевому уплотнению в оконном стеклопакете с вакуумной изоляцией и/или способу его изготовления. Термины "периферийные" и "краевые" уплотнения в данном документе не означают, что уплотнения располагаются абсолютно по периферии или краю пакета, а вместо этого означают, что уплотнение, по меньшей мере, частично расположено на или вблизи (например, в пределах около двух дюймов) краев, по меньшей мере, одной подложки пакета. Аналогично, слово "краевой", так как оно используется в данном документе, не ограничено абсолютным краем стеклянной подложки, но также может включать в себя область на или вблизи (например, в пределах около двух дюймов) от абсолютного края подложки(ек). Также следует понимать, что фраза "стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе", как она используется в данном документе, относится к промежуточному продукту, до того как края стеклопакета уплотнены и углубление также вакуумировано, например, включающему две параллельно-разнесенных подложки и стеклоприпой. Кроме того, хотя можно сказать, что стеклоприпой находится "на" или "поддерживается" одной или несколькими из подложек, в данном документе это не означает, что стеклоприпой должен находиться в непосредственном контакте с подложкой(ами). Другими словами, слово "на" охватывает как непосредственное, так и косвенное "на", так что стеклоприпой можно считать "на" подложке, даже если между подложкой и стеклоприпоем обеспечиваются другие материалы (например, покрытие и/или тонкая пленка).

[0054] В конкретных примерных вариантах осуществления данного изобретения обеспечивается способ предпочтительного нагрева краевого уплотнения стеклоприпоя стеклопакетов с вакуумной изоляцией с использованием секционной печи, разделенной на зоны. Предварительно собранный пакет сначала нагревается до промежуточной температуры, более низкой, чем требуется для плавления уплотнения стеклоприпоя (например, до температуры около 200-300°C). Затем край пакета дополнительно нагревается путем локализованного нагрева с помощью практически линейно сфокусированных инфракрасных (ИК) источников нагрева и/или с помощью, по меньшей мере, одной практически двумерной решетки источников нагрева, которые выполнены с возможностью генерировать ИК излучение в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн (например, с длиной волны около 0,7-5,0 мкм) и более предпочтительно около 1,1-1,4 мкм, чтобы обеспечить локальную температуру около 350-500°C для плавления стеклоприпоя. В то же время, если используется закаленное или термоупрочненное стекло, по меньшей мере, конкретные части термически закаленного(ых) стеклянного(ых) листа(ов)/подложки(ек) стеклопакета с вакуумной изоляцией теряют не более чем около 50% первоначальной прочности закалки, поскольку основная часть области все еще находится под воздействием промежуточной температуры. В связи с общей более низкой температурой технология конкретных примерных вариантов осуществления предпочтительно потребляет меньше энергии и экономит время при охлаждении образцов. Следует иметь в виду, что температуру локализованного нагрева частично можно определить, основываясь на составе материала(ов) стеклоприпоя. Например, стеклоприпои, содержащие свинец, обычно требуют более низких температур, чем стеклоприпои, содержащие серебро.

[0055] Секционная печь конкретных примерных вариантов осуществления может включать в себя множество камер. Обычно, камеры соответствуют входной зоне, зоне уплотнения краев и выходной зоне. Следует понимать, что иллюстративная секционная печь может включать в себя множество камер для выполнения функций одной зоны (например, две входные камеры могут обеспечиваться для выполнения функций входной зоны, две выходные камеры могут обеспечивать функции выходной зоны и т.д.), и/или одна камера может обеспечиваться для выполнения функций, связанных с многими зонами (например, одна камера может обеспечивать функции входной и выходной зон и так далее).

[0056] В качестве примера и без ограничения, фиг.5 представляет собой упрощенный вид сбоку, иллюстрирующий пример схемы размещения пяти камер печи 50 в соответствии с примерным вариантом осуществления. Однако, как упоминалось выше, следует понимать, что может быть использовано большее или меньшее количество камер. В конкретных неограничивающих реализациях смежные камеры могут быть разделены уплотняющими дверями (показаны пунктирными линиями между соседними камерами), расположенными между ними. Подъемный механизм, шкивы и/или другие средства могут быть обеспечены, чтобы открывать и закрывать такие двери.

[0057] Секционная печь 50 для конкретных примерных вариантов осуществления является полунепрерывной с точки зрения производственного потока. Роликовый конвейер 52 или другой метод транспортировки может использоваться для осуществления физического перемещения данного стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе из одной зоны и/или камеры в следующую таким образом, чтобы стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе и/или его содержимое не смещались или не меняли положения относительно друг друга. В начальной точке 52a роликовый конвейер 52 поставляет стеклопакеты с вакуумной изоляцией в сборе в печь 50, например, через входную дверцу 54. Стеклопакеты с вакуумной изоляцией в сборе могут быть перемещены на место и остановлены, когда они достигают правильного положения внутри камеры и/или зоны. Положение стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе может быть определено, например, путем фотоэлектрического датчика или другого средства обнаружения. В качестве примера, и без ограничения, это положение может являться центром конкретной камеры, выровненной в конкретных горизонтальном и вертикальном положениях (например, как более подробно описано ниже в отношении фиг.6) и т.д. В конкретных примерных вариантах осуществления можно предпочтительно временно остановить стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе в определенном месте, например, чтобы позволить стеклопакету с вакуумной изоляцией в сборе достаточно нагреться, чтобы позволить стеклоприпою расплавиться, и т.д.

[0058] В конкретных примерных вариантах осуществления несколько стеклопакетов с вакуумной изоляцией в сборе могут подаваться в печь 50 одновременно, так что они обрабатываются в пакетном режиме. Например, в пятикамерной печи, как показано на фиг.5, до пяти стеклопакетов с вакуумной изоляцией в сборе могут обрабатываться в печи за один раз, с запуском и остановкой процесса в зависимости от процесса исполнения работ в каждой камере. Например, зона уплотнения краев может потребовать больше времени, чем охлаждение, осуществляемое в камерах выходной зоны. Таким образом, может быть некоторая задержка, встроенная в процесс для учета различающихся времен процесса исполнения работ в различающихся зонах и/или камерах.

[0059] Входная зона (например, камеры 1 и 2 на фиг.5 примерного варианта осуществления) оснащена практически однородными источниками нагрева так, что стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе нагревается в несколько этапов. То есть, практически равномерный нагрев может быть применен к стеклопакету с вакуумной изоляцией так, чтобы практически равномерно нагреть весь стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе. Нагрев может выполняться с помощью ИК излучения от источника ИК нагрева или другого средства, чтобы уменьшить повреждение стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе или его содержимого.

[0060] В зоне уплотнения краев (например, камера 3 на фиг.5) установлены практически однородные источники нагрева, чтобы поддерживать стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе в целом при заранее заданной фоновой температуре. Это может быть достигнуто путем выдержки всего стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе при промежуточной температуре из входной зоны и/или при небольшом увеличении температуры из входной зоны. В то же время, практически линейно сфокусированные источники 56 ИК нагрева обеспечивают локализованный нагрев по периметру стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе так, чтобы расплавить керамический стеклоприпой, нанесенный на края. ИК нагрев может быть сфокусирован на периферийных краях, например, с помощью параболического зеркала на краю, противоположном стеклопакету с вакуумной изоляцией в сборе. Дополнительные подробности примерного механизма фокусировки приведены ниже со ссылкой на фиг.7. Хотя данная конкретная зона называется зоной уплотнения краев, следует понимать, что некоторое краевое уплотнение может происходить в других зонах. Например, основное плавление будет происходить в зоне уплотнения краев, и некоторое краевое уплотнение будет происходить и тогда, когда источники ИК излучения выключаться, хотя края могут продолжать уплотняться (например, стеклоприпой может начать или продолжить упрочняться), находясь в выходной зоне.

[0061] На фиг.6 показан вид сверху движущегося скопления источников ИК нагрева 62 и 64 в зоне уплотнения краев секционной печи в соответствии с примерным вариантом осуществления. Как показано на фиг.6, печь для плавления стеклоприпоя сконструирована так, что могут герметизироваться стеклопакеты с вакуумной изоляцией в сборе разного размера. В конкретных примерных вариантах осуществления один угол сфокусированной ИК батареи зафиксирован на одном месте (например, угол вблизи батарей 62а-b). На фиг.6, например, батареи 62a-b будут зафиксированы. В таких устройствах, например, необходимо переместить только две стороны сфокусированной ИК батареи, чтобы обеспечить надлежащее плавление стеклоприпоя. Инфракрасные источники также могут быть разделены на секции так, что часть или все секции могут быть включены в любое время для регулировки длины нагрева под размер стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе. Части этих батарей источников инфракрасного излучения 64а-b могут быть сдвинуты в различающиеся положения по периметру стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе с помощью механических средств, таких как, например, рычаги, опорные катки на рельсах и/или другие средства. На фиг.6 показано, как батареи 64а-b сегментируются и батарея сегментов 64а′-b′ перемещается из своих начальных положений (обозначенных пунктирными линиями на батареях 64а-b) в положения вблизи стеклопакета 1′ с вакуумной изоляцией в сборе (обозначенные сплошными линиями) для уплотнения его краев. На фиг.6 варианта осуществления только источники инфракрасного излучения, соответствующие батареям 64a′-b′ и части 62a-b, будут включены, а остальные инфракрасные источники в батареях 64a-b и не ближайшие источники инфракрасного излучения в батареях 62a-b включать нет необходимости (например, они могут оставаться в выключенном состоянии).

[0062] Таким образом, как показано на фиг.6, локализованный источник нагрева, содержит первую, вторую, третью и четвертую батареи элементов инфракрасных источников нагрева, при этом батареи расположены таким образом, что инфракрасный источник нагрева имеет практически прямоугольную форму внутри зоны плавления краев. Первая и вторая батареи фиксируются в положении и образуют две практически перпендикулярные стороны источника инфракрасного нагрева, имеющего практически прямоугольную форму, а третья и четвертая батареи представляют собой две другие стороны источника инфракрасного нагрева, имеющего практически прямоугольную форму. Элементы инфракрасного источника нагрева второй и третьей батарей подвижны в зависимости от размера пакета таким образом, чтобы приближаться к краям для создания уплотнения.

[0063] Дополнительно, угол фокусирующего зеркала может регулироваться в конкретных примерных вариантах осуществления, чтобы дать возможность нагреву более точно фокусироваться по периметру стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе (как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг.7). В конкретных примерных вариантах осуществления движение сегментированного ИК источника и/или фокусировка могут быть управляемыми компьютером, чтобы корректировать результаты отдельных пакетов. Также дополнительно, стеклопакет 1′ с вакуумной изоляцией в сборе, края которого должны быть уплотнены, может быть приподнят, чтобы быть ближе к инфракрасным источникам. Это может выполняться путем перемещения его в нужное положение с координатами X-Y по отношению к ИК батареям 62а-b, движения частей подвижных ИК батарей 64а-b и подъема стеклопакета 1′ с вакуумной изоляцией в сборе в положение.

[0064] В качестве примера и без ограничения, инфракрасные источники внутри батарей могут быть ИК трубками. ИК трубки могут быть расположены достаточно близко друг к другу, чтобы обеспечить нагрев по периметру краев стеклопакета с вакуумной изоляцией в сборе (например, не оставляя "пробелов", или не нагретых или существенно различающимся образом нагретых участков вокруг краев), но также могут быть достаточно далеко друг от друга для обеспечения перемещения таких трубок. Таким образом, в качестве примера и без ограничения, ИК трубки могут быть расположены приблизительно в 5 мм друг от друга в конкретных примерных вариантах осуществления. Размеры батарей могут различаться в зависимости от потребностей производственного процесса стеклопакета с вакуумной изоляцией. Также с помощью примера и без ограничения, батареи около 2-3 метров должны соответствовать требованиям производства большинства стандартных стеклопакетов с вакуумной изоляцией.

[0065] Обращаясь снова к фиг.5, стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе может быть охлажден в выходной зоне, содержащей одну или более камер, например, поэтапно через камеры 4 и 5 на фиг.5. Когда реализована поэтапная схема выходной зоны, каждая последующая камера выходной зоны может поддерживаться при более низкой температуре, чем предыдущая камера выходной зоны. Этот порядок может быть реализован с помощью принудительного конвективного воздушного охлаждения, трубопровода охлаждающей воды и/или другого охлаждающего средства, подходящего для отвода тепла от конкретной камеры выходной зоны. В конечном итоге, стеклопакет с вакуумной изоляцией в сборе может выкатываться из печи 50 через выходную дверцу 58 по роликам 52b.

[0066] На фиг.7 показан вид сбоку концентрирующего и/или фокусирующего зеркала 72, расположенного вблизи ИК нагревательного элемента 74, в соответствии с примерным вариантом осуществления. Следует понимать, что любой тип концентрации и/или механизм фокусировки могут быть использованы в связи с другими конкретными иллюстративными вариантами осуществления. ИК излучение от ИК нагревательного элемента 74 фокусируется и/или концентрируется с помощью параболического зеркала 72 на или вблизи стеклоприпоя 4. Зеркало 72 может быть сдвинуто и/или перемещено, чтобы обеспечить нагрев более или менее периферийных краев стеклопакета 1′ с вакуумной изоляцией в сборе, для фокусировки ИК излучения на или вне подложек 2 и 3, и так далее.

[0067] Теперь дадим более подроб