СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАКУУМНОГО СТЕКЛА Российский патент 2025 года по МПК C03C27/10 E06B3/66 C03C27/08 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относится к области технологий изготовления вакуумного стекла, а более конкретно, к способу изготовления вакуумного стекла.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Суть изготовления вакуумного стекла заключается в удалении всех молекул воздуха из внутренней полости стеклянной камеры. Существует фундаментальная разница между истинным вакуумным стеклом и известным вакуумным стеклом, представляющим собой изоляционное стекло, которое обладает свойствами близкими к вакуумному так называемое вакуумное стекло с частичным вакуумом. Производственный процесс включает в себя лишь поглощение молекул воздуха внутри полого тела посредством вакуумной среды снаружи полого тела. Физические свойства процесса основаны на силе отталкивания между молекулами воздуха внутри полого тела, которая отталкивает их во внешнюю вакуумную среду, что приводит к уменьшению количества молекул воздуха внутри полого тела и одновременному снижению давления воздуха внутри полого тела, а также уменьшению силы отталкивания между молекулами воздуха внутри. Когда давление воздуха приближается к нулю, количество молекул воздуха в нем также будет приближаться к нулю. Однако, когда давление воздуха равно нулю, число молекул воздуха в нем не должно быть равно нулю. Когда давление воздуха равно нулю, это означает лишь то, что сила отталкивания между молекулами воздуха равна нулю. Когда в полом теле остается только одна молекула воздуха, сила отталкивания между молекулами полностью исчезает. Давление воздуха, конечно, равно нулю, однако молекула воздуха еще остается. Из полого тела трудно извлечь последнюю молекулу воздуха, полагаясь лишь на внешний вакуум.

[0003] Кроме того, способ герметизации в известном процессе производства вакуумного стекла является очень важным звеном. Он включает в себя двухэтапный метод: нагрев уплотнительной кромки и охлаждение стекла после завершения запечатывания, а затем выполнение отвода воздуха и герметизацию. Во время этого процесса также необходим нагрев для активации и расширения воздуха внутри полости стекла, увеличения давления воздуха и достижения лучшего эффекта удаления воздуха. Это приводит к более длительному процессу герметизации, более высокому потреблению энергии для нагрева, снижению эффективности производства и значительно ограничивает увеличение производственных мощностей. Процесс производства напрямую приводит к низкому вакууму, низким эксплуатационным свойствам и высокой стоимости продукта. Практика показывает, что стекло с частичным вакуумом не является широкодоступным изделием на рынке с момента появления.

[0004] В документе CN1286670A, опубл. 07.01.2001 раскрыт способ изготовления вакуумного стекла, включающий следующие этапы: этап размещения листа вакуумного стекла: два блока стекла размещают со смещением друг относительно друга с интервалом; герметизируют края по периметру посредством нагревания;
вакуумируют лист вакуумного стекла в вакуумной камере через отверстие выпуска, после чего его герметизируют.

[0005] В документе CN116217096A, опубл. 06.06.2023 (выбран в качестве прототипа), раскрыт способ герметизации вакуумного стекла, включающий в себя следующие этапы: откачку газа из вакуумной полости вакуумного стекла через отверстие для отвода воздуха на вакуумном стекле и нагрев вакуумного стекла до тех пор, пока вакуумная полость вакуумного стекла не достигнет заданного значения вакуума; прижатие и фиксация уплотнительного листа на отверстии для отвода воздуха, нагрев слоя припоя между уплотнительным листом и отверстием для отвода воздуха, а также сварку и фиксацию уплотнительного листа на отверстии для отвода воздуха через слой припоя.

[0006] Известные способы не обеспечивают необходимую степень вакуумирования вакуумного стекла, длительны и энергозатратны в связи с необходимостью осуществления нагрева.

[0007] Следовательно, существует потребность в недорогом, не требующем нагревания и высокоэффективном способе изготовления истинного вакуумного стекла.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0008] С целью преодоления недостатков и несовершенств существующей технологии, в изобретении предложен способ изготовления вакуумного стекла.

[0009] Для достижения вышеуказанных целей в настоящем изобретении раскрыты следующие технические решения.

[00010] Раскрыт способ получения вакуумного стекла. Способ включает следующие этапы.

[00011] (1) Два куска стекла, выполненные из одного материала и имеющие одинаковый размер и толщину, накладываются друг на друга. Внутри одного куска стекла имеется набор стеклянных полусфер, при этом два куска стекла накладываются друг на друга по соответствующей касательной к стеклянным полусферам.

[00012] (2) Два куска стекла герметизируются и фиксируются уплотнительной кромкой для стекла, образуя полую стеклянную камеру. Уплотнительная кромка для стекла внутри герметичной полой стеклянной камеры снабжена двумя наноразмерными вентиляционными каналами, при этом рядом с каждым из вентиляционных каналов расположен железный шарик наноразмера.

[00013] (3) Полая стеклянная камера помещается в вакуумную камеру и вакуумируется с помощью вакуумного насоса. Когда давление в камере приближается к нулю, активируется электростатическое поле, и оставшиеся молекулы воздуха высасываются из вентиляционного канала совместными силами электростатического притяжения и силы тяжести.

[00014] (4) Электромагнитное поле активируется, железный шарик притягивается к вентиляционному каналу для осуществления герметизации, затем активируется клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла, для фиксации железного шарика и усиления герметизации вентиляционного канала, далее изделие вынимается из вакуумной камеры с получением вакуумного стекла.

[00015] Предпочтительно, радиус стеклянной полусферы составляет R.

[00016] Вентиляционный канал выполнен таким образом, что его концевой участок с наименьшим радиусом r₁ расположен на внутренней стороне полой камеры, а концевой участок с наибольшим радиусом r₂ расположен на внешней стороне полой камеры.

[00017] 3.5нм<r₁<R/2<r₂<R'/2.

[00018] Положительный эффект вышеуказанного технического решения заключается в разумном определении максимальной длины вентиляционного канала в уплотнительной кромке, что благоприятно сказывается на технологическом процессе и качестве герметизации изделия.

[00019] Предпочтительно радиус железного шарика составляет r₃, при этом r₁<r₃<R/2.

[00020] Положительный эффект вышеуказанного технического решения заключается в том, что вентиляционный канал на внутренней стороне полой камеры имеет радиус r₁, а на внешней стороне - радиус r₂, при этом радиус r₂ больше радиуса r₁. Данное техническое решение может значительно усилить герметизирующий эффект клея, при этом значительно снижая сопротивление выхода воздуха из полости во время вакуумирования, особенно сопротивление наноразмерным железным шарикам. Радиус вентиляционного канала, составляющий 3,5 нм, намного больше диаметра одной молекулы воздуха, что может обеспечить беспрепятственный поток молекул воздуха во время вакуумного процесса.

[00021] Предпочтительно, R находится в диапазоне 0,1-0,3 мм.

[00022] Положительный эффект вышеуказанного технического решения заключается в том, что чем больше значение R радиуса стеклянной полусферы, тем дольше вакуумный цикл, тем ниже эффективность производства и тем выше стоимость герметизации. Чем меньше значение R, тем меньше влияния он оказывает на производственный процесс. Целесообразно выбрать значение R от 0,1 до 0,3 мм.

[00023] Предпочтительно, герметизация на этапе (2) обеспечивается использованием клеевого пистолета, подающего водонепроницаемый клей через пористые сопла и управляемого программным переключателем с заранее разработанной программой обработки данных. Края двух кусков стекла полируются с приданием им скошенной формы, образуя треугольное пространство для впрыска клея.

[00024] Положительный эффект вышеуказанного технического решения заключается в полировке краев двух стеклянных частей и их герметизации, что позволяет увеличить площадь герметизации и достичь наилучшего эффекта прочной герметизации.

[00025] Предпочтительно, клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла, описанный на этапе (4), устанавливается внутри вакуумной камеры и может одновременно герметизировать вентиляционные каналы нескольких вакуумных стекол. Расстояние между соседними соплами клеевого пистолета равно расстоянию между вентиляционными каналами вакуумного стекла, размещенного в вакуумной камере, а каждому соплу клеевого пистолета соответствует свой вентиляционный канал. Данное техническое решение может гарантировать, что комплект вакуумного стекла одновременно вакуумируется и синхронно запечатывается.

[00026] Предпочтительно, согласно изобретению, если диагональ прямоугольного вакуумного стекла перпендикулярна горизонтальной оси, нижняя сторона наноразмерного вентиляционного канала параллельна горизонтальной оси. Концевой участок вентиляционного канала на внутренней стороне полости совмещен с нижней частью диагонали полой стеклянной камеры перпендикулярно горизонтальной оси.

[00027] Угол между противоположными сторонами вентиляционного канала (α и β соответственно) устанавливается равным или близким к углу между прямым углом вакуумного стекла и горизонтальной осью, имеется два канала, которые соответствуют этому условию, которые соответственно установлены в уплотнительной кромке на соответствующих краях прямоугольника. Относительные углы между двумя вентиляционными каналами дополняют друг друга. Если вакуумное стекло имеет квадратную форму, то угол между противоположными сторонами двух вентиляционных каналов α и β ≤ 45°. Угол между направлением двух вентиляционных каналов и диагональю равен (90°-α/2) и (90°-β/2). Угол, образуемый между направлением вентиляционного канала по отношению к горизонтальной оси, равен α/2 (β/2). Относительный боковой угол вентиляционного канала равен α(β) согласно углу диагонали прямоугольного треугольника, образованного прямоугольной стороной и диагональю вакуумного стекла.

[00028] Причины использования вентиляционных каналов следующие.

[00029] (1) Гравитационное поле силы тяжести может сориентировать и притянуть последнюю молекулу воздуха внутри вакуумного стекла к нижней части вакуумного стекла, которая является нижней частью диагонали вакуумного стекла, перпендикулярной к горизонтальной оси.

[00030] (2) Нижняя часть вентиляционного канала параллельна горизонтальной оси, что позволяет железному шарику внутри вентиляционного канала выступить в качестве обратного воздушного клапана и вырваться из-под действия гравитационного поля, при этом железный шарик не может вырваться из вентиляционного канала и остается внутри него, закрыв его изнутри.

[00031] (3) Последняя молекула воздуха в вакуумном стекле может достичь только середины двух вентиляционных каналов под действием своей силы тяжести. Для гарантированного удаления последней молекулы воздуха из вакуумного стекла, она вытягивается с внешней стороны вакуумного стекла через вентиляционный канал с помощью электростатического притяжения.

[00032] Из приведенного выше технического решения видно, что по сравнению с существующей технологией изобретение предлагает способ получения вакуумного стекла, который обладает следующими преимуществами:

[00033] (1) В настоящем изобретении достигается максимальный выпуск воздуха из полой стеклянной камеры за счет применения наноразмерных вентиляционных каналов и наноразмерных железных шариков, при этом изготовленное вакуумное стекло обладает превосходной термостойкостью, изоляцией, звукоизоляцией и эффектом шумоподавления. К тому же наноразмерные железные шарики эффективно блокируют попадание молекул газа в ограниченной вакуумной камере во время процесса затвердевания клея для стекла через наноразмерные вентиляционные каналы, обеспечивая конечную цель - создание вакуумной стеклянной камеры с истинным вакуумом внутри.

[00034] (2) По сравнению с существующими технологиями изобретение не требует нагрева уплотнительной кромки, не использует материалы для уплотнительной кромки, характеризуется простотой производственного процесса и эксплуатации, обеспечивает переход от технологии изготовления стекла с частичным вакуумом к истинной вакуумной технологии. Заявленное изделие обладает высокой энергоэффективностью, является экологически чистым, характеризуется высокой производственной эффективностью, что значительно снижает производственные затраты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[00035] Для более детального пояснения вариантов осуществления изобретения или технических решений предшествующего уровня техники, далее приводится краткое описание чертежей, необходимых для объяснения вариантов осуществления или описания предшествующего уровня техники. Очевидно, что чертежи, описанные ниже, представляют собой лишь варианты осуществления изобретения. Специалистами в данной области техники могут быть получены другие чертежи на основе предоставленных чертежей без внесения творческого труда.

[00036] Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение поперечного сечения вакуумного стекла согласно настоящему изобретению. На чертеже обозначены: вентиляционный канал 1, стеклянная полусфера 2, стекло со стеклянной полусферой 3, стекло без стеклянной полусферы 4, r₁ - наименьший радиус вентиляционного канала, r₂ - наибольший радиус вентиляционного канала, M - расстояние по горизонтали или вертикали между осями соседних стеклянных полусфер, R - радиус стеклянной полусферы, d - толщина двух кусков стекла, p - точка касания двух кусков стекла, R' - толщина вакуумного стекла.

[00037] Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение клеевого пистолета, подающего водонепроницаемый клей через пористые сопла. На чертеже обозначены: гидронасос для подачи клея 5, программный переключатель 6, сопло клеевого пистолета 7, Y₁ - длина клеевого пистолета, а U₁ - расстояние между соседними соплами клеевого пистолета.

[00038] Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение клеевого пистолета, подающего водонепроницаемый клей через пористые сопла. На чертеже обозначены: гидронасос для подачи клея 8, программный переключатель 9, сопло клеевого пистолета 10, Y₂ - длина клеевого пистолета, а U₂ - расстояние между соседними соплами клеевого пистолета.

[00039] Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение вакуумного стекла согласно настоящему изобретению.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[00040] Далее представлено подробное и полное описание технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются лишь частью вариантов осуществления настоящего изобретения, а не всеми из них. Все другие варианты осуществления, полученные на основе вариантов осуществления настоящего изобретения специалистами в данной области техники без внесения творческого труда, подпадают под объем защиты настоящего изобретения.

[00041] Вариант осуществления 1

[00042] Раскрыт способ изготовления вакуумного стекла, включающий следующие этапы.

[00043] (1) Два куска стекла, выполненные из одного материала и имеющие одинаковый размер и толщину, накладываются друг на друга. Внутри одного куска стекла имеется набор стеклянных полусфер, при этом два куска стекла накладываются друг на друга по соответствующей касательной к стеклянным полусферам.

[00044] (2) Два куска стекла герметизируются и фиксируются уплотнительной кромкой для стекла, образуя полую стеклянную камеру. Уплотнительная кромка для стекла внутри герметичной полой стеклянной камеры снабжена двумя наноразмерными вентиляционными каналами, при этом рядом с каждым из вентиляционных каналов расположен железный шарик наноразмера.

[00045] (3) Полая стеклянная камера помещается в вакуумную камеру и вакуумируется с помощью вакуумного насоса. Когда давление в камере приближается к нулю, активируется электростатическое поле, и оставшиеся молекулы воздуха высасываются из вентиляционного канала совместными силами электростатического притяжения и силы тяжести.

[00046] (4) Электромагнитное поле активируется, железный шарик притягивается к вентиляционному каналу для осуществления герметизации, затем активируется клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла, для фиксации железного шарика и усиления герметизации вентиляционного канала, далее изделие вынимается из вакуумной камеры с получением вакуумного стекла.

[00047] Радиус стеклянной полусферы составляет R.

[00048] Вентиляционный канал выполнен таким образом, что его концевой участок с наименьшим радиусом r₁ расположен на внутренней стороне полой камеры, а концевой участок с наибольшим радиусом r₂ расположен на внешней стороне полой камеры.

[00049] 3.5нм<r₁<R/2<r₂<R'/2.

[00050] Радиус железного шарика равен r₃, и r₁<r₃<R/2.

[00051] R находится в диапазоне 0,1-0,3 мм.

[00052] Для герметизации на этапе (2) используется перемещаемый клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла, управляемый программным переключателем с заранее установленной программой обработки данных. Края двух кусков стекла полируются с приданием им скошенной формы, образуя треугольное пространство для впрыска клея.

[00053] Перемещаемый клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла, описанный на этапе (4), устанавливается внутри вакуумной камеры и может одновременно герметизировать ряд вентиляционных каналов вакуумного стекла. Расстояние между соседними соплами клеевого пистолета равно расстоянию между вентиляционными каналами вакуумного стекла, подаваемого в вакуумную камеру, а каждому соплу клеевого пистолета соответствует свой вентиляционный канал. Данное техническое решение может гарантировать, что комплект вакуумного стекла одновременно вакуумируется и синхронно запечатывается.

[00054] В настоящем изобретении, если одна диагональ прямоугольного вакуумного стекла перпендикулярна горизонтальной оси, нижняя сторона наноразмерного вентиляционного канала параллельна горизонтальной оси; концевой участок вентиляционного канала, обращенный к внутренней стороне полой камеры, совмещен с нижней частью диагонали BO1 полой стеклянной камеры, перпендикулярной горизонтальной оси X.

[00055] Угол между противоположными сторонами вентиляционного канала устанавливается равным или близким к углу между краем вакуумного стекла и горизонтальной осью. Имеются два канала, отвечающие этому условию (α и β соответственно), которые отдельно установлены в герметизирующей уплотнительной кромке на соответствующих краях прямоугольника. Относительные углы между двумя вентиляционными каналами дополняют друг друга. Если вакуумное стекло имеет квадратную форму, то угол между противоположными сторонами двух вентиляционных каналов α и β ≤ 45°. Угол между направлением вентиляционного канала O₁O₂ и O₁O_2' и диагональю (т.е. ∠BO₁O₂ и ∠AO₁O_2') составляет ∠BO₁O₂ ≥ (90° – α/2) и ∠AO₁O_2’ ≥ (90° - β/2). Угол, образуемый между направлением вентиляционного канала К (К') по отношению к горизонтальной оси, равен α/2 (β/2), где α (β) обрабатывается в пределах степени диагонали прямоугольного треугольника, образованного прямоугольной стороной и диагональю вакуумного стекла.

[00056] На фиг.1 R представляет собой радиус стеклянной полусферы, при этом выполняется условие 3,5 нм<r₁<r₂<R/2<R'/2, r₁ и r₂ представляют собой наименьший и наибольший радиусы концевых участков вентиляционного канала соответственно. Расстояние между двумя кусками стекла равно R, а точка p - это точка касания двух кусков стекла. Толщина полученного вакуумного стекла составляет R'=R+2d.

[00057] Клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла, показанный на фиг. 2 закреплен в вакуумной камере, и каждое сопло клеевого пистолета соединено с вентиляционными каналами соответствующих вакуумных стекол. Расстояние между соседними соплами нескольких клеевых пистолетов устанавливается в соответствии с индивидуальным расстоянием U₁ выбранного изделия.

[00058] Клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей для пористых материалов, показанный на фиг.3, временно закреплен на уплотнительной кромке, и каждое сопло клеевого пистолета расположено на уплотнительной кромке. Во время работы несколько сопел клеевого пистолета впрыскивают клей, находясь на расстоянии U₂ друг от друга и образуя замкнутую клеевую линию.

[00059] На Фигуре 4 α и β представляют собой углы между противоположными сторонами двух наноразмерных вентиляционных каналов. Угол α приближается или равен ∠O₁BC, β приближается или равен ∠BO₁C, тогда α+β≤ 90°. J - прямоугольная вакуумная камера внутри прямоугольного вакуумного стекла. Положение и направление двух наноразмерных вентиляционных каналов в вакуумном стекле определяется согласно выражениям ∠BO₁O₂ ≥ 45°+ β/2 и ∠BO₁O_2' ≥ 45°+ α/2.

[00060] На фиг.4 BO₁ представляет собой диагональ прямоугольной вакуумной камеры J, где точка O₁ представляет собой вертикальное основание BO₁, перпендикулярное горизонтальной оси X, которая является самой нижней точкой камеры J. При этом r₁ представляет собой наименьший радиус наноразмерного вентиляционного канала, расположенного во внутренней части камеры J, а r₂ — наибольший радиус наноразмерного вентиляционного канала, расположенного во внешней части камеры J. Угол для противоположной стороны вентиляционного канала K равен α, т. е. ∠CO₁X ≥ α. Этот диапазон выбора гарантирует, что концевой участок вентиляционного канала с наименьшим радиусом вставлен в вакуумную камеру и его нижняя сторона параллельна горизонтальному направлению.

[00061] Поскольку общий косинус ∠CO₁X и ∠CBO₁ равен ∠BO₁C, ∠CO₁X равен ∠CBO₁. Поскольку tgα ≤ O₁C/BC, α является известным числом, а β также является известным числом.

[00062] Отрезок O₁O₂ находится в направлении вентиляционного канала K, ∠CO₁O₂ ≥ ∠XO₁O₂= α/2. ∠ BO₁O₂=∠BO₁C+∠CO₁O₂, tg ∠BO₁C=BC/O₁C, ∠ BO₁C ≥ β, β= 90°-α, α= 90°-β, ∠BO₁O₂ ≥ β+α/2=90° - α/2, то есть направление вентиляционного канала К О₁О₂ сформировано под углом 90°-α/2. Аналогично, угол между BO₁ и направлением вентиляционного канала K' O₁O₂ составляет 90°- β/2=45°+ α/2. Тогда ∠BO₁O_2' ≥ 90°- β/2=90°- (90°-α)/2=45°+α/2. Следовательно, направления двух вентиляционных каналов, установленных в вакуумной камере, соответствуют половине угла между той же диагональю ВО₁ вакуумной камеры и прямым углом другого вентиляционного канала, а также суммы 45°, то есть ∠BO₁O^2' ≥ 45°+ α/2 ∠BO₁O₂ ≥ 45°+ β/2. Теоретические данные служат основой для определения направления вентиляционных каналов.

[00063] Для достижения максимальной экономии энергии в настоящем изобретении на одну сторону стекла может быть нанесено покрытие, увеличивающее двойную функцию нагрева и охлаждения, сбора и фильтрации энергии. Для установки указанного изделия две оси устанавливаются в средней точке соединения вертикальных краев с обеих сторон, чтобы обеспечить контролируемое вращение стекла. Стеклянное окно открывается и закрывается с помощью установленных в нижней части оконной защелки и ручки, которые могут определять состояние открытия и закрытия стеклянного окна. Петли, рамы, оконные рамы и ручки оригинальных дверей и окон заменяют отдельно.

[00064] Настоящее изобретение решает техническую проблему, заключающуюся в том, что подобные продукты недоступны на рынке и не выпускаются в продажу из-за высоких затрат, заявляемое же решение не представляет собой рискованную инвестицию, характеризуется чрезвычайно простым производственным процессом и простым рабочим циклом, при этом создается эффект абсолютного вакуума, осуществляется защита окружающей среды и повышается энергосбережение, кроме того, данное решение требует единовременной инвестиции, которая будут приносить постоянную выгоду. Благодаря своим важным функциям энергосбережения, снижения шума, низкого уровня выбросов углерода и защиты окружающей среды, данный продукт относится к экологически чистой промышленной отрасли, в отличие от ядерного оружия, способного уничтожить Землю бесчисленное количество раз. В социальной сфере данное изделие принесет пользу человечеству и всем живым существам на Земле. Заявляемое решение позволяет по-настоящему и эффективно экономить электроэнергию, вырабатываемую из невозобновляемых ресурсов на Земле (включая уголь, газ, нефть и атомную энергию), одновременно резко снижая вред от побочных продуктов производства (включая парниковые газы, токсичные газы, отходы атомной промышленности и другие вредные вещества). Заявляемое решение позволяет по-настоящему и эффективно смягчить необратимый и разрушительный ущерб экологической среде, такой как таяние ледников, повышение уровня моря и продолжающееся распространение загрязнения отходами атомной промышленности.

[00065] Согласно официальной статистике, общее годовое потребление энергии в мире (включая ископаемое топливо, такое как уголь, газ и нефть, энергию ветра, фотоэлектрическую энергию, энергию воды, энергию приливов и отливов, геотермальную энергию и атомную энергию) должно составлять по консервативным оценкам не менее 60 миллиардов тонн угля, что эквивалентно 2,93 х 107 джоулей на килограмм, при этом в атмосферу выбрасываются сотни миллионов тонн дыма, парниковых газов и токсичных газов. Только в 2023 году тысячи тонн отходов атомной промышленности были публично выброшены в океан, и этот процесс продолжается до сих пор. В случае выпуска запатентованного изделия на продажу, все типы зданий (таких как жилые дома, государственные учреждения, школы, фабрики, торговые центры, спортивные стадионы, кинотеатры, больницы, вокзалы, порты, аэропорты и т. д.), а также все виды транспорта (например, автомобили, корабли, самолеты и т. д.) могут быть улучшены, также могут быть расширены регионы использования теплиц (теплицы можно будет использовать для увеличения сельскохозяйственного производства даже на северном и южном полюсах зимой), при этом будет использована полностью возобновляемая солнечная энергия, появится возможность освоения неиспользуемых земель, что также позволит эффективно устранить три основных кризиса в сфере энергетики, продовольствия и овощных корзин. С точки зрения только энергосбережения, подсчитано, что за счет экономии по крайней мере 20% текущего мирового годового потребления энергии в 60 миллиардов тонн угля (исключая потребление энергии, которое может бесконечно вырасти в будущем, особенно энергию, которую должны экономить теплицы с большим потенциалом для расширения сельскохозяйственного производства), принимая цену на уголь в 2000 юаней/тонну (около 24600 рублей/тонну), траты населения мира в 5 миллиардов юаней (около 61,5 млрд рублей), то люди во всем мире могут сэкономить как минимум 60 миллиардов тонн × 2000 юаней/тонну × 20% = 2,4 × 1013 юаней в год, что составляет 24 трлн юаней. В среднем каждый человек естественным образом может получить выгоду в размере 24 триллионов юаней/5 миллиардов юаней = 4800 юаней в год (около 59000 рублей). Таким образом, заявляемое решение в данном случае обладает неограниченным потенциалом развития и бесконечными перспективами. Поэтому, чтобы защитить экологическую среду и принести пользу человечеству в биологическом мире, крайне важно, как можно скорее запустить запатентованную технологию в производство.

[00066] Пока известная технология не обеспечивает создание абсолютно вакуумного стекла и все еще остается на стадии изоляционного стекла, существует качественная разница между известным решением и истинным вакуумным стеклом. Основываясь исключительно на существующей технологии, можно утверждать, что существуют различия в эффектах изоляции и снижения шума.

[00067] Нельзя недооценивать соответствующие физические параметры в технической области, задействованные в изобретении заявляемого стекла, только из-за отсутствия доступных образцов. Также нельзя недооценивать значительный эффект термостойкости, изоляции, снижения шума и звукоизоляции. Проводились сравнительные испытания стекла с другими образцами, в которых в качестве примера брали набор коэффициентов теплопередачи стекла, совместно протестированных лабораторией испытаний стекла Швеции и Институтом строительной физики Китайской академии наук, а именно коэффициенты теплопередачи однослойного листового стекла, обычного изоляционного стекла, изоляционного стекла, наполненного аргоном, вакуумного стекла (частичный вакуум с внутренним давлением около 0,1Па), одностороннего радиационно-устойчивого пленочного вакуумного стекла (частичный вакуум с внутренним давлением около 0,1 Па), двухстороннего радиационно-устойчивого пленочного вакуумного стекла (частичный вакуум с внутренним давление около 0,1Па). Их коэффициенты теплопередачи выражались в единицах Вт/м² С и составили 6; 3,5; 2,6; 1,5 и 1,3 соответственно. Затухание шума изоляционного стекла и вакуумного стекла (частичный вакуум с внутренним давлением около 0,1Па) составило 28 децибел и 30 децибел соответственно. Коэффициент теплопередачи вышеперечисленных изделий неизбежно будет непропорционален коэффициенту теплопередачи изоляционного сосуда (сосуда Дьюара), изобретенного британским физиком и химиком Джеймсом Дьюаром в 1893 году. Например, при оставлении горячей воды в термосе на целый день, к концу дня она все равно будет горячей. Канал охлаждения в основном включает в себя горлышко бутылки, и его изоляционный эффект настолько удивителен, потому что коэффициент теплопередачи термоса приближается к 0, достигая незначительной величины. Коэффициент теплопередачи заявляемого стекла в этом изобретении можно осмелиться сравнивать только с коэффициентом теплопередачи термоса. Поскольку степень вакуума в обоих случаях не может быть измерена по давлению воздуха, а должна измеряться по наличию или отсутствию молекул воздуха, их термостойкость и изоляция достигают идеальной цели, а эффекты снижения шума и звукоизоляции могут быть представлены на основе вакуумных свойств.

[00068] Различные варианты осуществления в заявляемом изобретении описаны поэтапно, и каждый вариант осуществления фокусируется на отличиях от других вариантов осуществления. Одинаковые и подобные части в каждом варианте осуществления могут относиться друг к другу. Для схемы, раскрытой в вариантах осуществления, описание является относительно простым, поскольку оно соответствует способу, раскрытому в вариантах осуществления. Пожалуйста, обратитесь к разделу, описывающего способ, для получения соответствующей информации.

[00069] Приведенное выше объяснение раскрытых вариантов осуществления позволяет специалистам в данной области техники реализовать или использовать изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные в этом изобретении, могут быть реализованы в других вариантах осуществления без отклонения от сущности или объема изобретения. Следовательно, изобретение не ограничивается вариантами осуществления, представленными в заявляемом изобретении, но будет соответствовать самому широкому диапазону, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в документе.

Изобретение относится к области технологий изготовления вакуумного стекла, а более конкретно - к способу изготовления вакуумного стекла. Способ включает накладывание друг на друга двух частей стекла, выполненных из одного материала и имеющих одинаковый размер и толщину. При этом внутри одной части стекла размещен набор стеклянных полусфер и две части стекла накладывают друг на друга по соответствующей касательной к стеклянным полусферам. Осуществляют герметизацию двух частей стекла и фиксирование их уплотнительной кромкой для стекла по периметру с образованием полой стеклянной камеры. При этом уплотнительная кромка для стекла внутри герметичной полой стеклянной камеры снабжена двумя наноразмерными вентиляционными каналами, и рядом с каждым из вентиляционных каналов расположен железный шарик наноразмера. Осуществляют отправку полой стеклянной камеры в вакуумную камеру и вакуумирование с помощью вакуумного насоса. Осуществляют активацию электростатического поля, когда давление в камере приближается к нулю, удаление оставшихся молекул воздуха из вентиляционного канала совместными силами электростатического притяжения и силы тяжести. Осуществляют активацию электромагнитного поля, притягивание железного шарика к каждому вентиляционному каналу для осуществления герметизации, активацию клеевого пистолета для подачи водонепроницаемого клея через пористые сопла. Осуществляют нанесение клея для фиксации железного шарика и усиления герметизации каждого вентиляционного канала. Далее осуществляют выемку изделия из вакуумной камеры с получением вакуумного стекла. Техническим результатом является повышение эффективности изготовления стекла. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ изготовления вакуумного стекла, включающий следующие этапы:

накладывание друг на друга двух частей стекла, выполненных из одного материала и имеющих одинаковый размер и толщину; при этом внутри одной части стекла размещён набор стеклянных полусфер и две части стекла накладывают друг на друга по соответствующей касательной к стеклянным полусферам;

герметизация двух частей стекла и фиксирование их уплотнительной кромкой для стекла по периметру с образованием полой стеклянной камеры; при этом уплотнительная кромка для стекла внутри герметичной полой стеклянной камеры снабжена двумя наноразмерными вентиляционными каналами и рядом с каждым из вентиляционных каналов расположен железный шарик наноразмера;

отправка полой стеклянной камеры в вакуумную камеру и вакуумирование с помощью вакуумного насоса; активация электростатического поля, когда давление в камере приближается к нулю; удаление оставшихся молекул воздуха из вентиляционного канала совместными силами электростатического притяжения и силы тяжести;

активация электромагнитного поля, притягивание железного шарика к каждому вентиляционному каналу для осуществления герметизации, активация клеевого пистолета для подачи водонепроницаемого клея через пористые сопла, нанесение клея для фиксации железного шарика и усиления герметизации каждого вентиляционного канала, далее выемка изделия из вакуумной камеры с получением вакуумного стекла.

2. Способ изготовления вакуумного стекла по п. 1, отличающийся тем, что радиус каждой из стеклянных полусфер равен R; толщина полой стеклянной камеры равна R’; наименьший радиус каждого вентиляционного канала с внутренней стороне полой стеклянной камеры равен r1, а наибольший радиус каждого вентиляционного канала с внешней стороны полой стеклянной камеры равен r2; где 3,5 нм<r1<R/2<r2<R'/2.

3. Способ изготовления вакуумного стекла по п. 2, отличающийся тем, что радиус железного шарика равен r3 и r1<r3<R/2.

4. Способ изготовления вакуумного стекла по п. 1, отличающийся тем, что герметизацию осуществляют с помощью клеевого пистолета, подающего водонепроницаемый клей через пористые сопла, управляемый программным переключателем с заранее установленной программой обработки данных; перед герметизацией края двух кусков стекла полируют с приданием им скошенной формы и образованием треугольного пространства для нанесения клея.

5. Способ изготовления вакуумного стекла по п. 1, отличающийся тем, что клеевой пистолет, подающий водонепроницаемый клей через пористые сопла одновременно герметизирует ряд вентиляционных каналов вакуумного стекла; расстояние между соседними соплами клеевого пистолета равно расстоянию между двумя соседними вентиляционными каналами, а каждое из сопел клеевого пистолета соответствует каждому из вентиляционных каналов, обеспечивая одновременное вакуумирование и герметизацию комплекта вентиляционных каналов.