隔热的多层玻璃式玻璃窗结构的制作方法

专利名称：隔热的多层玻璃式玻璃窗结构的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及多层玻璃式玻璃窗结构，更具体地涉及在新颖的多层玻璃式玻璃窗结构中采用的具有优秀的隔热性能的隔热隔垫层。本发明还涉及各层玻璃之间的隔垫。
多层玻璃式窗结构作为隔热窗已经应用了一些时间了，比如在住宅、商业和工业领域内。这种结构的例子可见于Edwards的美国专利3，499，697、3，523，847和3，630，809、Weinlich的专利4，242，386、Shingu等人的专利4，520，611以及Yatabe的专利4，639，069。虽然这些专利中的每一个都涉及具有比单层窗更好的隔热性能的叠层式玻璃窗结构，但能源成本的不断提高以及对优秀产品的需求需要有隔热性能更高的窗子。
已经采取了一些不同的方法来提高窗子的隔热性能。如上面引述专利中的几篇那样，在叠层式结构中采用附加的玻璃层;典型地，采用附加的玻璃层会使结构的R值从单层窗的R-1增加到双层窗的R-2，以及增加到包括3层或更多层窗的R-3(“R值”是根据ASTM标准年鉴中美国材料和试验协会提出的热阻试验来定义)。本发明的受让人Southwall Technologies公司已经推销了这种三层结构，它是采用中间夹装塑料膜的两层窗格玻璃。这种产品描述于比如Lizardo等人的美国专利4，335，166中。
在多层玻璃结构中，两块或更多块窗玻璃由其周缘处的隔垫定位成相互隔开且平行的关系。有效的隔垫应当具有结构完整性和相当程度的抗压强度，以便能形成尺寸稳定的窗子单元。
迄今使用的隔垫种类从实体或开口的金属或塑料结构到截面为圆形、矩形或不规则形状的中空金属、塑料或合成管材，周边可以是连续的或不连续的。中空的隔垫常常充填有干燥剂以减少各层玻璃间的水汽和玻璃内表面上的凝结水问题。
本技术领域内的隔垫实例包括Frane的美国专利No.3，935，351，Chenel等人的专利4，120，999、Greenlee的专利4，431，691、Cribben的专利4，468，905、Dawson的专利4，479，988和Laurent的专利4，536，424，这些专利都涉及了多层玻璃式窗子单元中使用的隔垫。
在本申请的共同受让专利、即1989年8月2日提交的美国专利申请No.389，231中，提出采用一种闭胞聚合物泡沫隔垫作为多层玻璃窗中、特别是高性能充气四层玻璃窗结构中的隔垫是很有利的。用其它类型的泡沫制成的隔垫可以参考Grether等人的美国专利4，563，843和Glover等人的专利4，831，799中。
由于对多层玻璃式窗子单元中要求越来越高的R值，越来越需要尽可能地使经过边缘隔垫的导热为最小或至少将其减少。
尽管在隔热窗结构的设计方面越来越复杂，但至今窗子的总R值尚未超过4或5。虽然不想从理论上希望做出什么发现，但本发明人想在这里提出已有技术窗子结构隔热性能有限的几个原因(1)在窗子边缘处上面讨论的各层玻璃之间的隔垫有热导现象;(2)边缘密封层内和穿过边缘密封层的热导;以及(3)由于考虑到窗子的重量和厚度、在一单个玻璃窗结构中采用很多层玻璃的不现实性。
本发明针对解决上述每一问题，从而提出了一种具有非常高的隔热性能的新颖多层玻璃窗结构。
除了隔热性能外，本发明还能提供窗子结构中也非常需要的下列特性-承受极端温度的耐久性;
-防止内部的金属化膜变黄;
-防止出现凝结水，即使在非常低的温度下亦如此;
-低的紫外线穿透率;以及-优良的隔声性能，即声音在多层玻璃结构间衰减。
除上面提到的参考专利外，下述专利或出版物也关系到本发明的一个或多个方面。
多格玻璃单元英国专利申请公开号No.2，011，985A描述了一种夹装有一层或多层内部膜的多层玻璃单元。这种单元可以附加地包括声音阻尼材料和充有气体。Terneu等人的美国专利No.4，687，687描述了一种至少包括一张涂有一层金属氧化物的玻璃材料的结构。Zeolla等人的美国专利No.2，838，809是背景参考，它描述了作为冷藏展示柜的窗子的多层玻璃结构。Hoded等人的美国专利No.4，807，419和Gartner的专利4，815，245也涉及多层玻璃窗子单元。
热反射、低放射率(“低e”)的涂层已被应用于一层或多层玻璃窗结构中，将R值提高至3.5或更高。这种热反射涂层在比如Fan等人的美国专利No.4，337，990中有描述(它揭示了具有绝缘的/金属的/绝缘的诱发传递滤层的塑料膜的涂层)。包括热反射涂层的窗子结构在Groth的美国专利3，978，273、Suzuki等人的专利4，413，877、Mattencci等人的专利4，536，998以及Scherber的专利4，579，638中有描述。
还有已开发的另一种更新的用来提高窗子的隔热性能的方法，即在窗子结构中采用一种低传热的气体，比如六氟化硫(如Lisec的美国专利4，393，105所述)、氩气(如Kreisman的美国专利4，393，105及McShane的专利4，756，783所述)、或者氪气(也如McShane的4，756，783所述)。这些充气夹层窗据报道窗子的总R值达到4或5，窗子的总R值接近玻璃中央和边缘区域的R值的平均值(发表于1989年5月Glass magazine第82-83页的Arasteh的“Superwindows”)。
Dermer等人的美国专利4，019，295和4，047，351揭示了一种两层玻璃窗结构，它充有气体用来隔声。Ford的美国专利4，459，789揭示了一种多层玻璃隔热窗子，在各层玻璃之间的空间内充有溴三氟甲烷(bromotrifluoromethane)气体。Mondon的美国专利4，604，840揭示了一种多层玻璃窗结构，它在各层玻璃之间的空间内充有诸如氮气之类的干燥气体。上面引述的Gartner的美国专利4，815，245提出用惰性气体充填各层玻璃之间的空间。
密封层Bowser的美国专利3，791，910、Neely，Jr.的美国专利4，433，016和Gerace等人的美国专利4，710，411描述了用来密封多层玻璃窗结构的各种手段。
本发明的主要目的是克服已有技术的上述缺点，从而提供一种具有极高隔热性能的多层玻璃窗结构。
本发明的另一目的是提供用于多层玻璃窗结构新颖的内部(即玻璃之间)隔垫。
本发明的其它目的、优点和新的特征将部分地通过下面的描述显现出来，部分地对本领域内的熟练人员通过考查下述内容将变得很清楚、或者通过实践本发明来掌握。
在本发明的一个方面中，一种多层玻璃式玻璃窗结构包括至少两块基本平行的玻璃板，它们由一周缘隔垫相互隔开，所述隔垫由一闭胞泡沫聚合物组成，聚合物的垫导率按ASTM Test C518测量小于0.12W/(M℃)，它等于0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每°F，隔垫内的闭胞泡沫元件使热量不能通过隔垫。在这一方面，闭胞泡沫元件可伴有其它的诸如传统隔垫的隔垫元件，比如中空管、实体、不规则形状的隔垫之类。
在本发明的其它方面，多层玻璃窗结构有一如上所述的泡沫隔垫，而且可以包括一周缘密封件，它围绕并封闭玻璃板和隔垫的外缘，还有平行放置的其它玻璃板、充干平行玻璃板之间的空间内的充填气体，等等。周缘密封件可包括一粘结于玻璃板的周缘和隔垫的外表面上的可固化密封胶层，以及一粘结于密封胶层并复盖在其上的连续的不透气色带。在一较佳实施例中，聚合物泡沫隔垫延伸出玻璃板的边缘而到达外包带，以形成密封胶层内的热阻断。
本发明将结合附图进一步描述。在这些附图中，相同的元件用相同的数字标注。
在附图中，

图1是本发明的一种多层玻璃窗结构的示意横剖图。
图2-12都是本发明的多层玻璃窗结构的其他实施例的示意剖示图。
图13是本发明的玻璃窗结构中使用的典型泡沫隔垫的立体端视图。
图14-16是本发明窗玻璃之间的隔垫每个实施例的横剖图。
本发明的玻璃窗结构包括两块基本平行的刚性玻璃板，其聚合物的周缘隔垫相互隔开。
现参看图1，本发明的一种多层玻璃窗结构总的以101表示。多层玻璃结构101包括三块不同的、基本平行的玻璃板12、16和18，它们由隔垫20、22和24相互隔开。隔垫22是一闭胞聚合物泡沫隔垫，其导热率小于0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每°F。乃是这一结构之外侧板的第一和第三块玻璃板12和18可以用诸如硬质聚丙烯或聚碳酸酯之类的硬塑料制成，但更普遍的是用玻璃板，根据建筑业的喜好，这些外侧玻璃板中的一个或两个可有涂层、涂以淡色深色涂料。这可加可表现，改变透光性、促进热损耗、控制紫外线穿透率、或者降低传声率。两块玻璃板的外侧往往涂以青铜、铜或灰的色调。外侧的玻璃板12和18也可具有特殊的性质，例如采用层压的或强化的玻璃。典型地，这些外侧板的厚度在约1/16英寸至1/4英寸之间。
所示的内部玻璃板16是一挠性塑料板，当然它也可以象外侧玻璃板一样，是一块玻璃板或有涂层的玻璃板。如果是用塑料板，其材料应选择为具有良好的耐光照稳定性，以使其能承受长时间的阳光曝晒。这种塑料还应选择为基本上不会释气，因为释放出的气体会沉积于玻璃层的内表面而影响光学清晰度。可以使用聚碳酸酯之类的材料，但更可取的是聚酯，比如聚乙烯对酞酸酯(PET)。这些内部用塑料膜与其他典型的窗子薄膜材料相比较薄。一般采用超过1密尔(0.001″)的厚度，而较可取的厚度范围是约2密尔至约25密尔，更可取的厚度范围是约2密尔至10密尔。
内部玻璃板16最好有一个或多个开孔15，以使各玻璃之间的空间内的气压相等。这种开孔也允许放在隔垫26和28的内部的干燥剂吸收来自空间38以及空间42的水汽。
在实施例101中，内部玻璃板16的一侧涂有热反射层，这在本领域内是已知的(图1中，元件16a)，而且如上述Fan等人的美国专利No.4，337，990中所举例。可以采用两层或多层这种热反射层，但一般只有一层涂层。这种涂层可设计成使射来的可见光透过约40%至90%。最好采用如在1989年1月24日授权的共同受让的美国专利4，799，745中描述的绝缘/金属/绝缘多层诱导传递滤层作为这种涂层。这些涂层可用本技术领域已知的磁控喷涂技术来涂覆。Soutbwall以其HEAT MIRROR商标销售一种诱导传递热反射膜系列产品。这些材料具有各种厚度的金属(常常是银)夹在绝缘层之间，设计用来提供热反射，且典型地透过约10%至90%的总可见光。反射层16a可设置于膜16的一侧或两侧。如果需要，也可除去。
隔垫20和24可选自许多种商业上有售的材料。这些隔垫典型地为金属的、塑料的或组合的(即塑料加玻璃纤维、塑料加金属)之类，这在本领域内是已知的。隔垫20和24一般制成具有装有干燥剂的中空的内腔26和28，以防止水汽积聚在各层之间。隔垫内腔26和28内可以放也可以不放干燥剂。图1中的隔垫20和24的结构仅仅是示意性的;一般是采用矩形的或方形的截面。隔垫20和21的确切形状可以有很大不同。除图1中所示的不规则且中空结构外，还可以采用诸如U形或双U形横截面材料的其他结构，以及本领域内已知的其它隔垫。
从上面可以注意到，隔垫22包括闭胞泡沫聚合物，其导热率小于约0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每°F，更可取地是小于约0.5最好小于约0.2。闭胞泡沫材料应当是牢固的，其抗压强度至少应为约100磅每平方英寸;为此，材料的密度最好至少为约3.0磅每立方英尺，典型的范围是约3.0至约6.0或7.0磅每立方英尺，并且可以在3.0至25磅每立方英尺范围内。材料不应当有明显的释气现象，而且一般应具有化学和物理稳定性。用作内部隔垫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)且经改性处理，以防止释气(例如，采用本领域所知的蒸汽处理)，或是通用电气公司生产的合成(聚苯撑氧)热塑树脂。闭胞PVC材料在商业上也能得到。
在图1的实施例101中，闭胞泡沫隔垫22一直延伸至玻璃窗单元的外周缘，以此阻断经过边缘密封件的热量。
一般地，隔垫材料的厚度受到控制;比如，在图1中，玻璃窗单元的整个厚度一般应保持小于2英寸，最好是小于1.5英寸，更可取地是约1英寸或更小。这样，玻璃板16和12之间的空间应处于约1.5英寸至约3/8英寸的范围内。在这一间距情况下，泡沫层22的厚度应至少为约1/8英寸，但并不是一对玻璃表面间的整个距离。如图1、图11和图12所示，泡沫隔垫22可占据一对玻璃层之间的空间的约10%直到多达75%或80%，乃至更多。在美国专利No.5，156，894中，另外实施例的泡沫隔垫跨越一对玻璃板之间的整个距离。沿从玻璃板到玻璃板方向测量的泡沫隔垫22的典型厚度范围是从约1/6英寸到3/4英寸，尤其是，从约1/8英寸到约1/2英寸。
如图13所示，隔垫22的泡沫60的暴露表面最好用金属箔或金属化膜62覆盖以保证通过隔垫漏失的气体为最少，并且保护隔垫免受紫外线。膜62典型地由沉积于聚酯或其它聚合物基片上的铝、银、铜或金组成。一般地，金属化膜的厚度范围是0.5密尔至3密尔。具有这些优点的其它涂层也可使用。
由三层玻璃板的间距形成的玻璃之间的空隙38和42充填有选择的气体，以降低经过窗子结构的热传导。实际上，可以采用任何惰性的、低传热的气体，包括氪、氩、六氟化硫、二氧化碳之类，基本处于窗子单元使用场所的大气压力下。特别希望充填的气体具有高的氪气含量，至少约10%，更可取的是至少约25%，最好是至少约50%，这取决于窗子结构的厚度(具有较厚的空隙的较厚的窗子一般不含采用象较厚的窗子采用的那样高的氪气含量)。
同时充填气体最好也含有适量的氧(其范围最好是占约1%至10%的体积，更好的范围是占约2%至5%的体积)。在充填气体中加有氧，这有利于防止或降低内部塑料板16变黄的现象。
密封层44位于窗玻璃板12和18之间的边缘处。这一密封层应是可固化的、高模量的、蠕变小的、水汽或蒸气透过力小的密封层。它应能很好地与所有的结构材料(即，金属或塑料、玻璃、镀金属的内部膜之类)粘结。聚氨酯粘结剂、比如由Bostik公司出售的双组分聚氨酯是很合适的。这些粘结剂仅仅是代表性的，本发明不局限于采用这些粘结剂，特别是在不采用如图1中16那样的玻璃膜的结构中。
窗子结构101的周缘密封由密封层44及不透气带的连续层46构成，不透气带粘结并叠盖在密封层上。不透气带最好包括多层塑料包装材料，用作窗子结构内充填气体的保持屏障。不透气带的材料应当是水解稳定的、抗蠕变的，以及最重要的是对蒸气渗透具有高的阻断能力。用作不透气带46的典型材料一般包括金属衬背的胶带，以及丁基树脂带、聚酯薄膜衬背胶带之类。特别可取的是胶带的粘结成分是丁基粘结剂。密封带的厚度最好在约5至30密尔范围内，更好地是在约10至20密尔范围内。
由可固化的密尔封层/不透气密封带系统构成的周缘密封保证了实际上没有气体从窗子漏出，漏出量为每年1%或更少。这与密封充气玻璃窗结构的已有技术方法有明显的差别，已有技术方法的气体泄漏率高达每年20%至60%。
从图1可以得出，穿过窗子结构的热传导可能出现在三个区域穿过窗子的中央部分32;穿过金属边缘隔垫，即图中的区域34;或者通过结构的最边缘，即经过密封层(图中区域36)。采用多层玻璃、反射涂层和充填气体可降低区域32内的热传导，而本发明的闭胞泡沫隔垫可以降低所有区域34和36的热传导，从而改善了隔热性能，同时大大减少了凝结问题。
对于区域34，由于有上面已提到的具有非常低的导热率的泡沫隔垫22，因此大大降低了经过外侧金属隔垫的热传导。
对于区域36，泡沫隔垫22使经过密封层44的热传导大大降低，如图所示，隔垫22延伸至玻璃窗结构的极边缘处，其“端部”超出内部窗玻璃板的边缘且与外侧窗玻璃板12和18的边缘对齐。内部隔垫22以这种方式延伸，实际上完全阻断了玻璃窗结构边缘处的传热，从而使穿过或经过密封层44的热传导大大降低。本发明的这一方面可显著改善隔热性能，减少凝结现象。
图2-12显示了本发明的窗子和泡沫隔垫其他结构。在所有这些结构和图1所示的结构中，窗玻璃12和18中的任意一个可面向外，而另一个面向内。
在图2中，显示了玻璃窗结构102。它与刚刚描述过的结构101相似，但采用的泡沫隔垫22不是一直延伸过密封件44直到结构的外缘。这种结构布置的效果可能比结构101略差些，但在制作上是有优点的。
图3所示的结构103与结构101及102类似，但它没有外侧密封膜46。这可用于窗子结构内不充填气体的场合，这样不必考虑窗子单元的气体泄漏。它也可用于使用不透气的密封件44的场合。
图4所示的结构104显示了结构103的进一步简化，其中省略了中间膜16。除去了中间膜16，特别是除去了其上的热反射层16a，会降低整个窗子单元的隔热性能，但不会降低本发明的泡沫隔垫22的效果。
图5所示的结构是结构104的变形，其中包括泡沫隔垫22，但允许隔垫延伸到玻璃窗单元的边缘，以实现其优点。结构105也可以包括外密封件46，就象已讨论的那样，此外密封件46通过使单元密封并防止漏气，方便了在窗子单元中采用充填气体。
图6所示的结构106包括较短的泡沫隔垫22以及并用的外密封件46。这里，密封件46又可防止气体漏进或漏出玻璃窗结构。
图7中的结构107显示了在窗子里采用闭胞泡沫隔垫实现气密性密封的另一种方法。在结构107中，在气体会穿过或经过隔垫进入或跑出窗子单元的那些地方用一种诸如聚异丁烯之类的不透气密封层作为密封层50、52和54。采用密封层50、52和54可不必再用外密封件46，而且密封件由于受到掩护而不会受可能的撕裂之类的损伤而可以相当耐久。
图8所示的结构108中，泡沫隔垫22不是定位于玻璃窗单元厚度的中央，而是偏置于一侧。结构108与结构101等同。
图9显示的结构109与结构108相似，只是用短的泡沫隔垫。
图10显示了与结构109类似的“无外密封件”的结构110。如果不用充填气体，则又可采用此结构，或可与图7所示的不透气密封件结合使用。
图11和12分别显示了结构111和112，每个都显示了闭胞泡沫隔垫在窗子单元中的简化应用。结构111和112中，像结构104-107中一样，取消了内部膜。结构111和112中闭胞泡沫与单个刚性隔垫20成对使用。闭胞泡沫22和隔垫20的厚度可以变化，如图11和12所示，以达到阻热性能所需的整个空隙厚度。图11和12中的结构可进一步改变，比如可包括一外密封带或内密封件和充填气体，或改变泡沫密封件的宽度，以延伸过密封层44而到达结构的外缘。
含泡沫的隔垫本身是本发明的一个方面。它们可以图13(带有或没有膜62)的构造提供给商业，或者可与图14-16所示的一个或多个非泡沫隔垫一起供应。
图14显示了一个隔垫114，它包括一闭胞泡沫隔垫22，隔垫22粘结到非泡沫(塑料上的金属)隔垫20“抵靠窗玻璃”的表面之一，内部空间为26处。
在图15中，显示了由隔垫20和22构成的另一实施例，而第二非泡沫本体24粘结至泡沫本体22。隔垫115还有一保护层62(膜、箔片或涂层)，如图13所示。可以注意到，在此实施例中，保护层62位于隔垫22、24与外部密封层(图1中的44)典型接触的那侧上。
图16与图15相类似。它所显示的实施例中，保护层62位于垫层22、24和26典型地“向内”朝着窗子结构的那侧上。
如这些不同的附图所示，闭胞泡沫元件22和非泡沫隔垫元件20相结合跨越了给定的一对窗玻璃板之间的空间。如这些图所示，泡沫元件可以占据这段距离的一小部分直到很大一部分。
制造方法在一种典型的生产方式中，本发明的窗子结构采用粘结剂、比如用双面粘结带或热融粘结剂来组装以便将各层和隔垫粘结成所需的结构。比如，在就结构101-103而言，制造方法可包括首先采用双面粘结带将涂有热反射膜16a的内侧窗玻璃板16固定至隔垫24。隔垫20和24是中空的且装有干燥剂。另两块玻璃板12和18也用双面粘结带粘结到各自的外隔垫20和24，以制成玻璃-隔垫-隔膜和玻璃-隔垫两组件。然后，将这两个组件用泡沫隔垫22以及另外的粘结带连接起来，连接时使玻璃的边缘对齐。泡沫隔垫22的边缘延伸超出板16的边缘，并与外侧玻璃12及18的边缘对齐，如图1所示。将密封胶44从玻璃边缘处引入并允许其固化;这时，对窗子单元应进行热处理。典型地，用约80℃至约120℃的温度范围。加热时间一般为约30分钟，采用较低的温度需要较长的时间，而用较高的温度较短的时间就足够了。这种热处理可使密封胶44固化并使内部塑料膜14和16收缩至绷紧状态。然后对各层玻璃之间的空间充气。用气体充填此结构的方法应当是充气效率最高，且气体损失最小的。在导入充填气体的一种特别好的方法中，应谨慎控制充气流量，即要用一定时器，而且要监测流率，以便充填到一定体积时就能停止。充填气体的混和根据窗子结构的厚度和所需的R值来调整，并用喜欢用的方法把气体混合物导入玻璃之间。充气后将结构如按上述方法重新密封。然后将选用的密封胶带46粘贴在玻璃边缘和固化了的密封层上。
在制备具有本发明之泡沫隔垫的其他结构时，可采用类似的生产步骤。
在另一种制备方法中，诸如隔垫114、115或116的隔垫的几个部分可先组装。然后这些可在组装前售出的组装件可用作一个窗子单元。
应当明白，虽然本发明已结合较佳的特定实施例进行了描述，但上面的描述及后面的例子只是为了说明，而不是为了限定本发明的范围。本发明范围内的其他方面、优点及修改对与本发明相关的领域内的熟练人员来说是明显的。
实验对几种不同的多层玻璃窗结构测量了边缘R值，基本上沿厚度方向，结构是如前面几段所述那样制造的，但内部隔垫的组合有变化。一种聚氯乙烯隔垫的边缘R值为1.38，而一种中空铝隔垫、挤压的丁基橡胶隔垫以及中空的玻璃纤维隔垫的边缘R值分别为0.37、0.56和0.68。如所预料，具有非常低的导热率的泡沫聚氯乙烯隔垫的边缘R值最高。
权利要求
1.一种多层玻璃窗结构，包括由一周缘隔垫相互隔开的两块基本平行的玻璃板，其特征在于，所述隔垫由一物理性质稳定的闭胞泡沫聚合物隔垫本体组成，其导热率热小于约0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每F以阻通过隔垫的热量。
2.如权利要求1所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物的导热率小于约0.5。
3.如权利要求1所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物的导热率小于约0.2。
4.如权利要求1所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，聚合物选自包括泡沫聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯撑氧和聚氯乙烯的物组。
5.如权利要求4所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，聚合物的密度为从约3.0磅每立方英尺到约25磅每立方英尺。
6.一种多层玻璃窗结构，包括由周缘隔垫相互隔开的两块基本平行的玻璃板，其特征在于，所述隔垫由一物理性质稳定的闭胞泡沫聚合物的本体组成，其导热率小于约0.8以及还有至少一个非闭胞泡沫聚合物本体，所述至少一个非闭胞泡沫本体和所述闭胞泡沫本体合在一起的尺寸基本跨越彼此的间隔。
7.如权利要求1所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物的导热率小于约0.5。
8.如权利要求1所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物导热率小于约0.2。
9.如权利要求1所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，聚合物选自包括泡沫聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯撑氧和聚氯乙烯的物组。
10.如权利要求4所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，聚合物的密度为从约3.0磅每立方英尺到约25。
11.如权利要求6所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，非闭胞泡沫材料的本体是一具有中空横截面管状结构的隔垫。
12.如权利要求6所述的多层玻璃窗结构，其特在于，窗玻璃板是玻璃的或塑料的刚性板。
13.如权利要求1所述的结构，其特征在于，两块窗玻璃板中的一块是一柔性的塑料膜，另一块是刚性的玻璃或塑料板。
14.如权利要求7所述的结构，其特征在于，柔性塑料膜的一面上有对波长有选择性的、具有反射性的涂层。
15.如权利要求7所述的结构，其特征在于，柔性塑料膜由聚乙烯对酞酸酯组成。
16.如权利要求8所述的结构，其特征在于，塑料膜由聚乙烯对酞酸酯组成。
17.一种多层玻璃窗结构，具有由周缘隔垫相互隔开的两个基本平行的刚性的由玻璃或塑料制成的窗玻璃板，其特征在于，至少一个所述隔垫包括一物理性质稳定的闭胞泡沫聚合物的本体，其导热率小于约0.8，并且还有至少一个中空横截面管状结构，所述管状结构和所述本体设置在相邻的窗玻璃板之间，其尺寸为可将相邻窗玻璃保持成所述的相隔关系。
18.如权利要求11所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，还包括一围绕着并封闭着所述窗玻璃板和隔垫的边缘的周缘密封件，所述周缘密封件包括(a)一层可固化的密封胶层，它粘结于玻璃板的边缘和隔垫的外表面，(b)一连续的不透气胶带，它粘结于所述密封胶层并叠盖于其上。
19.如权利要求12所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，所述密封胶层是一种聚氨酯。
20.如权利要求12所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，所选择的用来降低传热的气体被装入并封闭在所述结构内。
21.如权利要求14所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，所述气体选自包括氪、氩、六氟化硫、二氧化碳和它们的混合物的物组。
22.如权利要求14所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，所述气体还包括体积百分比为约1.0～10%的氧。
23.如权利要求11所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭脆泡沫聚合物的导热率小于约0.5。
24.如权利要11所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物的导热率小于约0.2。
25.如权利要求11所述的多层玻璃窗结构，其特征在于.闭胞泡沫聚合物选自包括泡沫聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯撑氧和聚氯乙烯的物组。
26.如权利要求19所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，聚合物的密度至少约为3.0磅每立方英尺。
27.一种多层玻璃窗结构，所述结构具有三层不同的、由周缘隔垫相互隔开的、基本平行的窗玻璃板，其特征在于，第一层和第三层所述窗玻璃板是刚性的玻璃或塑料板，并且是所述结构的两外侧面，第二层所述的窗玻璃是柔性的透明塑料板，且装在所述结构的内部，所述第一层和第二层窗玻璃板由一隔垫与所述外侧窗玻璃板中的一个隔开，隔垫由一种物理性质稳定的导热率小于约0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每°F的闭胞泡沫聚合物的本体组成，并且还有至少一个中空横截面管状结构，所述管状结构和所述泡沫聚合物的本体一起设置于所述第一层和第二层窗玻璃板之间，以使第一层和第二层窗玻璃板保持隔开的关系。
28.如权利要求21所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，还包括一种选择的气体，它用来降低所述第一层和第三层窗玻璃板之间的热传导，还包括一围绕着并封闭着窗玻璃板和隔垫的边缘的周缘密封件，所述密封件包括一可固化的密封胶层，它粘结于窗玻璃板和隔垫的外表面，还包括一连续的不透气胶带，它粘结并叠盖于密封胶层上。
29.如权利要求22所述的多片玻璃窗结构，其特征在于，密封胶层为一种聚氨酯。
30.如权利要求22所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，所述气体选自包括氪、氩、六氟化硫、二氧化碳及它们的混保物的物组。
31.如权利要求24所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，所述气体还包括体积百分比为约1.0～10%的氧。
32.如权利要求21所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物的导热率小于约0.5。
33.如权利要求21所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物的导热率小于约0.2。
34.如权利要求21所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，闭胞泡沫聚合物选自包括泡沫聚碳醇酯、聚氨酯、聚苯撑氧和聚氯乙烯的物组。
35.如权利要求28所述的多层玻璃窗结构，其特征在于，聚合物的密度至少为约3.0磅每立方英尺。
36.一种用于相邻窗玻璃板之间的隔热隔垫，窗玻璃板在多层玻璃窗中相互隔开一段距离，其特征在于，所述的隔垫包括一物理性质稳定的闭胞泡沫聚合物本体，其热导率小于约0.8BTU每平方英尺每小时第F，其尺寸可阻断穿过隔垫的热量。
37.如权利要求36所述的隔垫，其特征在于，聚合物选自包括泡沫聚碳醇酯、聚氨酯、聚苯撑氧和聚氯乙烯的物组。
38.如权利要求36所述的隔垫，其特征在于，所述隔垫包括物理性质稳定的闭胞泡沫聚合物本体，其热导率小于约0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每°F，粘结至至少另一个不包括闭胞泡沫的隔垫件，所述的至少另一个隔垫件和所述的闭胞泡沫本体合在一起的尺寸基本跨越所设定的距离。
39.如权利要求36所述的隔垫，其特征在于，所述的至少另一个隔垫件起一中空横截面的管状件。
40.如权利要求36所述的隔垫，其特征在于，所述的至少另一个隔垫件是两个粘结至所述闭胞泡沫本体两侧的隔垫件。
全文摘要
本发明提供了一种具有优秀隔热性能的多层的隔热玻璃窗结构。此多层玻璃窗结构包括由一内部隔垫相互隔开的两层基本平行的刚性窗玻璃板，隔垫包括导热率低的、闭胞泡沫聚合物的物理性质稳定的本体。
文档编号E06B3/66GK1084933SQ9310705
公开日1994年4月6日 申请日期1993年6月10日 优先权日1992年6月10日
发明者托马斯·C·胡德, 罗杰·F·艾尔斯, 彼德·J·米勒 申请人:南壁技术股份有限公司