異なる温度ゾーンを有するトンネルオーブンによる内側のプラスチックシートを含む複数のグレージングユニットの組立

著者らは特許

E06B3/67 - 熱または音絶縁用の付加的装置または器具に特徴のあるもの
E06B3/673 - 構成単位を組み立てるもの(E06B3/677が優先)
F27B9/12 - 装入物の予熱または冷却のための特殊な装置をもつもの
F27B9/30 - これらの形の炉に特有の細部,付属物または装置
F27D19/00 - 制御装置の配置

の所有者の特許 JP2016517489:

サウスウォール テクノロジーズ インコーポレイティド

 

1つ以上の固定されたポリマーを有する断熱性ガラスユニット又はIGUに関する熱的処理方法は、第一に、特定の継続時間の間、第一の高温においてシーラントを硬化させること、次いで、特定の継続時間の間、第二の、より高温において、固定されたフィルムを収縮させること、そして次いで、IGUを周囲温度に戻すことを含む。種々の加熱及び冷却ステージは、IGUを1つのセクションから次のセクションに運びつつ、所望の温度にて異なる長さのセクションを有するトンネルオーブン中において実施してよい。
【選択図】図1B

 

 

本開示は、組み立てられたマルチペイン断熱性ガラスユニットの処理のシステム及び方法に関する。
化石燃料及び他のエネルギー源のコストが上昇し続けているため、人々はエネルギーの生成が環境に与える影響をより懸念するようになっており、省エネルギーに対する関心が増大している。特に、それ自体がエネルギー消費の原因ではないが、他のデバイスのエネルギー消費に影響を与える製造品に関する増大した需要がある。
例えば建築物において、最も高いエネルギーが必要な活動は、概して温度調節である。冷却するにしても加温するにしても、標準的な服装の平均的な人にとって快適な温度にて構造物の内部の温度を維持することは、極めて大量にエネルギー消費をする可能性がある。幾つかの気候において、屋外の温度は一般的に温度調節が安価であり、及び温度調節が頻繁には用いられないような望ましい範囲内であるが、ほとんどの環境において、年の少なくとも一部において、屋外の環境と比較して構造物内の環境を変えるという要望がある。実際、幾つかの環境において、構造物の内側と屋外の環境との間の温度差は、20°C以上の温度差で大きい可能性がある。
構造物中において温度を変えるために消費するエネルギーと、温度を維持するために消費するエネルギーの両方を制御する最善の方法の1つは、構造物を適切に断熱することである。多くの場合においてのアクティブ技術ではないが、断熱は、同等のエネルギーの注入なしに、構造物の内側と外側との温度差を維持することを可能にする。良好な断熱は、熱伝導に対する障壁である。従って、特定の範囲において、温度を維持するために必要なエネルギーが少ないほど、温度はより容易に維持される。
断熱ガラスの科学はよく理解されており、またそれは、高性能の建築物の外面において重要である。当分野の現況は、マルチペイン窓の使用である。これらの窓は、空隙により隔てられているガラスのマルチペインを使用することにより、透明性を損なうことなく断熱性構造を与える。概して窓は、より多くのガラスペインの単純な追加を通じてその断熱性能を向上させる。二重窓は良好な断熱性を与えるが、三重又は四重窓は、更なる断熱性を与える。この技術は、ペイン用のあるタイプのコーティングと組み合わせることにより、近赤外線の反射若しくは伝達、又は熱放射特性を包含する更なるスペクトルの操作を与える。これらの製造物は、断熱の観点から非常によく奏効するが、それらは幾つかの主要な欠点を抱えている。
窓において2つを超えるガラスのペインを用いると、窓が、大いにより厚く、及びより重くの両方になる。これは、ひいては窓の製造費や移送費をより高くし、及び高層のオフィスビル等の幾つかのタイプのアプリケーションに関してそれを使用できなくする可能性がある。従って、二重窓は、ほぼどこでも目にするようになっているが、三重窓は珍しく、また四重窓はほとんど前例がない。
これらの問題に対処するために、Lizardoらの米国特許第4335166号明細書は、内側のペインがポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等の内側のグレージングシートである、熱的に断熱するマルチペイングレージング構造(断熱性ガラスユニット(IGU)として産業界で周知である)を記載する。このフィルムは、外側の(一般的にはガラスの)ペイン間に固定され、及びスペーサーによりこれらから隔てられる。と同時に1つの実施態様は、熱収縮性フィルムの使用を記載する。これは、中心のペインの質量、及びひいては窓の質量及び厚みを劇的に減少させる一方で、三重(又はそれより多い)窓の構造を与える。
係る構造物を組み立てるために、一般的に、外側のペイン(通常剛直である)を得ること、次に接着剤でペインの内側の外縁を囲むようにスペーサーフレームを取り付けること、及び次いで2つのスペーサーリングの間においてPETフィルムを固定することが必要とされている。ポリイソブチレン(PIB)等の主要なシーラントは、PIBが粘着性であり、及びスペーサーにフィルム又はガラスを一時的に固定することができるため、フィルムとスペーサーとの間、及びスペーサーとガラスとの間に配することにより、耐久性を向上させ、及び組立の補助として働くであろう。シーラントを、スペーサーフレームを囲むように外縁に適用することにより、フィルム、スペーサーフレーム、及びガラスペインを機械的に固定する。次いで、好ましくは内側のペインのボイドを、低熱伝導ガスで充填する。
このような内側のフィルムを用いて周辺の空洞空間を維持する場合、ガラス様窓構造の美観を与えるために、スペーサーの上方にピンと張られたフィルムに対する必要がある。ピンと張られたフィルムは、概してしわ又は波形を含まないであろう。しかし、スペーサーに取り付ける間、ピンと張ったフィルムを適用すること、及びそれをピンと張った状態で維持することは、ほとんどの場合不可能である。適当な位置にピンと張ったフィルムを得るために、フィルムは概しておおよそピンと張った形態で配され、スペーサー及び硬化したシーラント系により固定され、そして次いでIGUを加熱することにより、適切な位置において熱的に収縮する。熱はフィルムをピンと張らせる。一般的な製造技術は、通風対流バッチオーブン中において、シーラントを硬化させ、及びフィルムを収縮させる規定した温度シーケンスにIGUを曝露することにより、これを達成する。この方法は制限された製品の性能に悩まされ、労働集約的であり、費用のかかる物流の基盤を必要とし、物資を非効率に使用し、床面積を無駄にし、及び事故を起こしやすい。
これら及び当分野においての他の問題のために、本開示は、
(1)特定の第一の継続時間の間、第一の高温において、固定された(suspended)フィルムのシーラントを硬化させること、
(2)特定の第二の継続時間の間、第一の高温より高い第二の高温において、固定されたフィルムを熱的に収縮させること、及び
(3)連続の及び自動化された方法におけるIGUのガス充填の準備において、IGUを周囲温度に冷却すること
を含む断熱性ガラスユニット中に固定されたフィルムを有する断熱性ガラスユニット(IGU)の処理方法を記載する。
硬化させること、収縮させること、及び冷却することは、異なる温度ゾーンを有するインラインの“トンネル”オーブン内において実施してよい。加熱することは、再循環通風対流オーブンシステムにより達成してよい。トンネルオーブンは、ゲートにより隔てられた少なくとも3つの異なるセクションを有し、セクションの各々は、各々の硬化、収縮、及び冷却ステップの1つに専念する。それは、1つ以上の予熱セクションも含んでよい。従ってトンネルオーブンは、第一の高温に断熱性ガラスユニットを予熱する第一のセクション、特定の第一の継続時間内でシーラントを硬化させるために、第一の高温において断熱性ガラスユニットを保持する第二のセクション、第一の高温から第二の高温に断熱性ガラスユニットを予熱する第三のセクション、固定されたフィルムを収縮させるために、第二の高温において断熱性ガラスユニットを保持する第四のセクション、及び周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却する第五のセクションを含んでよい。
加熱シーラントは、特に、ポリウレタン、シリコーン、又はポリサルファイドのシーラントであってよい。第一の高温は、65〜80分以内にある種のシーラントを硬化させるために十分である40°C〜60°C、好ましくは48°C〜52°Cの範囲であってよい。他のシーラントは、異なる温度及び継続時間を要求する場合があるが、温度は概して70°C〜80°Cを超えないのがよい。固定されたフィルムは、加熱収縮性ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムであってよい。第二の高温は、20〜55分でフィルムが収縮するために十分である90°C〜110°C、好ましくは98°C〜102°Cの範囲であってよい。周囲温度にIGUを冷却することは、約15〜約30分の特定の第三の継続時間に亘って起こる場合がある。
本開示はまた、断熱性ガラスユニット中の固定されたフィルム、及び断熱性ガラスユニット上のシーラントを有する断熱性ガラスユニットを提供すること、
周囲温度を上回る第一の高温に前記ガラスユニットの温度を上げること、
前記シーラントを硬化させるための十分な時間の間、前記第一の高温において前記ガラスユニットを保持すること、
前記第一の高温を上回る第二の高温に、前記ガラスユニットの温度を上げること、
光学的に平滑である程度に、前記固定されたフィルムを熱的に収縮させるために十分な時間の間、前記第二の高温において前記ガラスユニットを保持すること、
及び前記周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却すること
を含む断熱性ガラスユニット中に固定されたフィルムを有する断熱性ガラスユニットの処理方法を記載する。
方法の実施態様において、硬化させること、収縮させること、及び冷却することは、少なくとも3つの異なる温度のゾーンを有するトンネルオーブン内で実施される。
方法の実施態様において、少なくとも3つの異なるセクションは、ゲートにより隔てられ、及び前記少なくとも3つのセクションの少なくとも1つは前記第一の高温にて保持され、及び前記少なくとも3つのセクションの少なくとも1つは、前記第二の高温において保持される。実施態様において、トンネルオーブンは、断熱性ガラスユニットを第一の高温に予熱する第一のセクション、第一の高温において断熱性ガラスユニットを保持する第二のセクション、第一の高温から第二の高温に断熱性ガラスユニットを予熱する第三のセクション、第二の高温において断熱性ガラスユニットを保持する第四のセクション、及び周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却する第五のセクションを含む。
方法の実施態様において、シーラントはポリウレタンシーラント、シリコーンシーラント、又はポリサルファイドシーラントである。
方法の実施態様において、第一の高温は約40°C〜約60°Cの範囲にあり、及び特定の第一の継続時間は約65〜約80分である。
方法の実施態様において、固定されたフィルムは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムである。
方法の実施態様において、第二の高温は約90°C〜約110°Cの範囲にあり、及び特定の第二の継続時間は約20〜約55分である。
方法の実施態様において、周囲温度へ冷却することは、約15〜約30分の特定の第三の継続時間に亘って起こる。
方法の実施態様において、断熱性ガラスユニットは、方法のステップを通じてコンベヤーによって連続的に移動する。
本開示はまた、
断熱性ガラスユニット中の固定されたフィルム及び断熱性ガラスユニット上のシーラントを有する断熱性ガラスユニットを移送するためのコンベヤー、
前記コンベヤー上に断熱性ガラスユニットを置くための積載ロビー、及び
前記コンベヤーから前記断熱性ガラスユニットを取り出すための出口ロビー
を含むトンネルオーブンであって、
前記コンベヤーが、
周囲温度を上回る第一の高温に前記ガラスユニットの温度を上げるための第一のセクション、
前記シーラントを硬化させるための十分な時間の間、前記第一の高温において前記ガラスユニットを保持するための第二のセクション、
前記第一の高温を上回る第二の高温に前記ガラスユニットの温度を上げるための第三のセクション、
反射的に平滑である程度に前記固定されたフィルムを熱的に収縮させるために十分な時間の間、前記第二の高温において前記ガラスユニットを保持するための第四のセクション、
前記周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却するための第五のセクション
を通って前記断熱性ガラスユニットを移送する前記コンベヤー
であるトンネルオーブンを提供する。
トンネルオーブンの実施態様において、前記第二のセクションは、ゲートにより前記第三のセクションから隔てられ、及び前記第四のセクションは、ゲートにより前記第五のセクションから隔てられている。
トンネルオーブンの実施態様において、前記第一のセクション中の温度及び前記第三のセクション中の温度は、前記第二のセクションから前記第一のセクション及び前記第三のセクション中へ熱が移動することにより達成される。
トンネルオーブンの実施態様おいて、前記第三のセクション中の前記温度は、前記第四のセクションから前記第三のセクション中へ熱が移動することによっても達成される。
トンネルオーブンの実施態様において、前記トンネルオーブンは約24〜約30メートル長である。
トンネルオーブンの実施態様において、前記断熱性ガラスユニットは、前記トンネルオーブン中に約2〜約2.5時間滞留する。
トンネルオーブンの実施態様において、前記断熱性ガラスユニットは、前記第一のセクションと、前記第二のセクションとの幾つかの組合せ中に、約65〜約80分間滞留する。
トンネルオーブンの実施態様において、前記断熱性ガラスユニットは、前記第三のセクションと、前記第四のセクションとの幾つかの組み合わせ中に、約20〜約55分間滞留する。
トンネルオーブンの実施態様において、前記断熱性ガラスユニットは、前記第五のセクション中に約15〜約30分間滞留する。
図1A及び1Bは、本件のシステム及び方法を用いて加熱処理される場合がある、断熱性ガラスユニット中の固定されたフィルムを有する断熱性ガラスユニット(IGU)の角部分の斜視図である。図1Aにおいて、1つの固定されたフィルムがある。 図1A及び1Bは、本件のシステム及び方法を用いて加熱処理される場合がある、断熱性ガラスユニット中の固定されたフィルムを有する断熱性ガラスユニット(IGU)の角部分の斜視図である。図1Bにおいて、2つの固定されたフィルムがある。 図2は、シーラントの硬化、フィルムの収縮及びIGUの冷却を実施するために用いてよい時間‐温度プロファイルの実施態様を示すグラフである。 図3は、IGUに対する図2のもの等の時間‐温度プロファイルを提供することのできるトンネルオーブンの実施態様の斜視図である。
図1Aは、熱伝導を最小化するためのフレームスペーサー(17)及び(19)により隔てられた2つ以上の透明な外側のペイン(13)及び(15)を有する断熱性ガラスユニット(IGU)(11)の斜めに裁断した角を示す。これらのIGUの外側のペイン(13)及び(15)は、典型的に窓ガラスのシートで作製されるが、プラスチック等の他の剛直な材料を用いることができる。全体のIGU(11)構造の質量の著しい増加を避けるために、フレームスペーサー(17)及び(19)により外側のペイン(13)及び(15)から隔てられた、第三の、間に介在する“ペイン”(21)を、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の薄い柔軟なポリマーフィルム(21)から形成する。
ガラスペイン(13)及び(15)の任意の1つ以上の上に、又は固定されたポリマーフィルム(21)の片面若しくは両面上に、赤外反射コーティングを形成し、又は適用することができる。固定されたフィルム(21)が光学的に透明であるために、フィルム(21)は平面に近く、及びIGU(11)を観察する際に目に見えるであろうしわ、折り目、又は他の欠陥を有さないことが重要である。係る欠陥を除去するために、それを組み立てる際にIGU(11)に熱を適用することによって、概してフィルム(21)に熱的に張力をかける。外側のペインと固定されたフィルムとの間で規定された一組の空洞(23)を、次いでアルゴン又はクリプトン等の低熱伝導性の不活性ガスで充填し、及び密閉することにより、更なる断熱特性を与えてよい。
所定の位置にこれらの構造を保持するために、スペーサー(17)及び(19)と、ガラスペイン(13)及び(15)と、フィルム(21)との間に接着テープ等の接着剤を配してよいが、これはしばしば外側のシーラント(25)で補完される。シーラント(25)は、フィルム(21)、スペーサー、ガラス(13)及び(15)とを所定の位置にしっかりと保持するためにより強力な密封を与えること、並びに空洞(23)内の不活性ガスを保持するために、外側の環境から空洞(23)を密封することの両方のためにしばしば使用される。スペーサーと比べた際に明らかにフィルム(21)が大きすぎて、より容易に配置することができなくなる可能性がある場合、シーラント(25)の使用は構造を単純化できる。スペーサー(17)及び(19)の構造の外側に拡張することのできるフィルム(21)の“しっぽ”を、シーラント(25)中に少なくとも部分的に捕えることにより(折りたたまれ、しわになり、又は平らであろうとなかろうと)、所定の位置におけるフィルム(21)の保持を補助することができる。1つの実施態様において、ポリウレタン、シリコーン、又はポリサルファイドのシーラント(25)を、スペーサー(17)及び(19)の周辺で用いることにより、要素の全てを共に保持し、IGU(11)からガス充填の漏出量を減少させ、及び水分の侵入を防止する。しかし、当業者によって理解されるであろうように、他の実施態様において他のシーラント(25)を用いてよい。
図1Bは、内側のペインの空洞(23)の数と、IGU(11)の全体の断熱性能とを増大させるために、追加の固定されたフィルム(21)が存在してよいことを示す。図1BのIGU(11)は、効果的に四重窓であり、また図1Bは2つの固定されたフィルムシート(21)及び3つの内側のペインの空洞(23)を有する一方で、IGU(11)は、3つの固定されたフィルムシート(21)、及び従って4つの内側のペインの空洞(23)等を有する更に多い“ペイン”で構築することができ、IGU(11)の更に優れた断熱特性を生み出す。
図1A及び1Bから明らかであるべきように、IGU(11)が組み立てられてしまうと、フィルム(21)は、概してIGU(11)の外側からアクセスできない。従って、IGU(11)が構築された後、概してそれらに機械的に張力をかける方法はない。更に、シーラント(25)がまだ硬化していない場合には、フィルム(21)の端部はしばしばシーラント(25)内に存在するため、フィルム(21)に熱的に張力をかける試みは、シーラント(25)を硬化させる間に、フィルム(21)がシーラント(25)から逃げること、及びIGU(11)の空洞(23)中に倒れ込むことを引き起こす可能性がある。
図2を参照して、組み立てられたIGU(11)の熱的な処理の幾つかの形態は、フィルム(21)に張力をかけることを必要とする。更に、合理的な製造時間の枠内で、要求される構造強度に到達するために、熱的処理がポリウレタン又はシリコーンのシーラント(25)の硬化速度を上げることもしばしば望まれる。ポリウレタン及びシリコーンのシーラント(25)は、概して特定のシーラントの化学により決められる範囲内の高温にてより速く硬化する。従って、該範囲において温度を選択することは、しばしばプロセスに向上した効率性を与える。
PETフィルム(21)に張力がかかることは、概して100°C付近において起こり、かかる張力の量を適切に制御することが重要である。張力がかかることの発生が速すぎ、又は高すぎる温度が適用される場合、フィルム(21)は裂け、溶融し、又は他の形式で損傷を受ける可能性がある。上記で議論したように、フィルム(21)は、概してそれが熱的に張力をかけられた時において、IGU(11)の内側にアクセスできないため、係る損傷は概して容易に補修されず、及び全体のIGU(11)の損失をもたらす可能性がある。最後に、概して急速な冷却によるIGU(11)のガラスペイン(13)及び(15)への損傷を避けるために、張力が完全にかかった後に、形態の制御においてIGU(11)の温度を減少させることが必要である。
IGU(11)の熱処理の温度‐時間プロファイルの実施態様を図2に示す。このプロファイルは、シーラント(25)がより低い温度にて第一の硬化をすることを与える。具体的には、硬化することは、フィルム(21)の熱的収縮温度を概して下回る温度にて起こる。実施態様において、この第一の温度のレベルすなわちプラトーは、ポリウレタン又はシリコーンのシーラント及びPETフィルムに関して、好ましくは80°C未満、75°C未満、又は50°C程度である。シーラント(25)が十分に硬化したら、IGU(11)の温度を上げることにより、PETフィルム(21)の張力がかかること及び熱収縮することを提供する。この第二の温度のレベルすなわちプラトーは、好ましくは少なくとも80°Cであり、及びしばしば100°C程度であろう。張力が完全にかかったら、IGU(11)が周囲温度に戻ることが許容される。
周囲温度は、種々の要因に依存し、及び比較的広範囲の値であることができることを認識されたい。しかし、ほとんどの状況において、15°C程度〜約25°Cの温度が一般的な周囲温度であり、及び20°Cの温度がしばしば周囲温度を示すために用いられることは、一般的に容認されている。冷却することは、IGU(11)を周囲温度にて静置することによって、温度をゆっくりと減少させることにより簡易に達成してよく、又は環境を下回る温度を与えることにより周囲温度へ冷却することを加速してよい。
図2において、IGU(11)を加熱することのステップは、以下の形態において連続して実施される。第一に、IGU(11)の温度を少なくとも約40°C〜最大で約60°Cの第一の高温、及び好ましくは約50°C±2°Cに上げる(ステップ30)。IGU(11)を、次いで少なくとも1時間及び好ましくは約65〜約80分間の継続時間の間、この第一の高温にて保持する(ステップ31)。第二に、ステップの間にIGU(11)を冷却させることなく、IGU(11)温度を更に上げる。温度は、概して少なくとも約80°C及び最大で約110°C、及び好ましくは約100°C±2°Cの第二の高温に上げる(ステップ32)。IGU(11)を、約20〜約55分の特定の継続時間の間、この第二の高温にて保持する(ステップ33)。固定されたフィルム(21)に関して熱的に張力をかける時間が終わり、そして張力が完全にかかったら、IGU(11)は好ましくは周囲温度に冷却される(ステップ34)。これはしばしば、約15〜約30分の時間内で起こるであろう。図2の本実施態様の複数ステージの熱的処理に関する全経過時間は、従って概して2〜2 1/2時間程度であり、ほとんどの製造状況において許容範囲である。
上記の実施態様において用いられる温度及び時間が、ポリウレタンシーラント(25)及びPETフィルム(21)を利用しているIGU(11)に向けたものであることを認識されたい。他のシーラント(25)又は固定されたフィルム(21)ポリマーを用いる場合、当業者に理解されるであろうように、温度及び/又は時間を調節することにより、所望の時間枠、及び該フィルム(21)材料の構造的な制限内でしわを除去するために、固定されたフィルム(21)にかかる特定の張力において要求されるシーラント(25)強度を得てよい。
図2の上記の加熱プロセスの効率的な実施のために、対流式オーブン、及び好ましくは再循環通風工業用加熱オーブン等の加熱システムを用いることができる。空気を再循環する加熱は、当業者に周知の任意の方法又は手段により達成してよいが、一般的にはガス又は電気的な加熱により達成される。加熱システムは、好ましくは以下をIGU(11)に順に提供する。周囲温度におけるIGU(11)を、第一に、シーラント(25)を硬化させるためには十分であるが、フィルム(21)を熱的に収縮させるためには不十分である第一の高温に上げ、及び該第一の温度を第一の継続時間の間維持することが必要である。これは概して80°C未満の温度を指す。IGU(11)を次いで第二の高温に上げ、そして十分な継続時間の間、その温度にて維持することにより、フィルム(21)を熱的に収縮させる必要がある。これは概して80°Cを超える温度である。最後にIGU(11)は、冷却に関係する損傷がないことを保証する方法で周囲温度に戻す必要がある。製造現場において、複数のIGU(11)を熱的に処理する必要があり、及びIGU(11)は概して組立及び処理の準備の種々のステージにおいて概して連続的であるため、熱的な処理を好ましくは連続プロセスにおいて実施する。
図2のパラメーターを利用する連続の熱的処理プロセスを与えるためのシステムの1つの実施態様を図3に示す。図3において、一連のオーブンセクション(43A)、(43B)、(43C)、(43D)、及び(43E)を含むトンネルオーブン(41)を与える。これらのセクションは、好ましくはゲートにより隔てられて個々の加熱エリアを維持する。しかし、他の実施態様において、温度の差は、“緩衝”ゾーンとしての緩和セクション(43A)、(43C)及び(43E)を使用することにより維持してよい。これらの緩衝ゾーンにおいて、より熱いセクションからのより暖かい空気及び他のセクションからのより冷たい空気は混ざることができる。この混ざった空気は多くの別々の温度ゾーンを有し、又は温度勾配をシフトさせてよいが、熱的障壁が、概して一致した温度にて隣接するメンテナンスゾーン(43B)及び(43D)を維持するという働きを提供する。
概して、IGU(11)の処理の、硬化させ、張力をかけ/収縮させ、及び冷却するステップの各々に対して、専用である少なくとも1つのセクション(43A)、(43B)、(43C)、(43D)、及び(43E)がある。しかし、実施態様において、セクションはそれらが実施する機能において幾らかの重複を有する。例えば、張力をかけるセクションは、シーラント(25)上の追加の硬化を実施することもできる。各セクションの長さは、各ステップの特定の処理時間により決定してよく、トンネル内のコンベヤー(示されていない)は、トンネルオーブン(41)を通してIGU(11)を一定の速度にて進行させる。特定のスピードを、速度及びスペースの要求に基づいて選択してよい一方で、実施態様において速度は約20cm/分を含む。その場合において、3メートルの長さは15分の処理時間に対応し、一方12メートルの長さは1時間の処理継続時間に対応するであろう。図2の実施態様は2〜2.5時間程度の全処理時間を企図するため、これはほとんどの現代の製造棟において容易に配される約24〜約30メートルのトンネルの配列を与えるであろう。
図3の実施態様において、トンネルオーブン(41)は、IGU(11)が概して周囲温度において積載されることを可能にする積載ロビー(45)を含む。これは、労働者が高温に曝露されることを防ぎ、及び/又は、残りの製造プロセスからオーブン中の上昇した温度を絶って、IGU(11)による熱の放出及び早過ぎる熱の曝露を防止する。IGU(11)が積載ロビー(45)に積載された後、IGU(11)をおおよそ第一の高温に予熱する第一の温度において、それらは概して第一のセクション(43A)中に進む。
図2の方法を達成する図3の実施態様において、IGU(11)を約20°C〜約50°Cに加熱する。実施態様において、第一のセクション(43A)は、概してIGU(11)の温度をその周辺で均質化するのにかかる時間の長さに対応する、IGU(11)が第一のセクション(43A)において費やす時間で、第一の高温(例えば、50°C)付近にて加熱を提供するであろう。しかし、セクション(43A)が第一の高温にIGU(11)の温度を上げるために用いられるため、他の実施態様において、IGU(11)がセクション(43A)から出ていく際にIGU(11)自体の温度が第一の高温に到達するように、セクション(43A)は第一の高温より高い温度であってよいことに留意されたい。本実施態様は、IGU(11)への加熱を加速することにより、セクション(43A)をより短くすることができる。
IGU(11)が目的の第一の高温に上がったら、シーラント(25)を硬化させるために十分な時間の間、該第一の高温においてIGU(11)を保持する第二のセクション(43B)中に、IGU(11)は移行するであろう。セクション(43A)及び(43B)は、シーラント硬化の約65〜約80分の全継続時間に関する、約15〜約65分に各々対応する各々の長さ/継続時間を有してよい。時間をより制限し、又はオーブンをより短くする必要がある場合において、セクション(43A)及び/又は(43B)においての継続時間を短くしてよく、及び温度を増大させてよい。更なる実施態様において、IGU(11)は、シーラント(25)が完全に硬化する前にセクション(43B)から出てよい。係る状況において、緩和セクション(43C)を用いることにより、IGUの温度を上げてフィルム(21)の熱的収縮を与えると同時に、硬化の最終の量を与えてよい。
セクション(43B)の終わりにて、IGU(11)は、概して実質的にセクション(43B)より熱く、及び第一のプラトーから第二の高温へのIGU(11)の予熱を提供する第三のセクション(43C)に移行するであろう。望む場合は、ゲートはセクション(43B)及び(43C)を隔ててよい。図2において、第二の高温は約100°Cである。第一の移行セクション(43A)と同様に、第二の移行セクション(43C)は、目的の第二の高温にて加熱を与えてよく、又はセクション(43C)を通過した後にIGU(11)がおおよそ第二の高温にあるように、第二の高温を上回って加熱されてよい。また、セクション(43C)の時間及び温度は、しばしば使用できるスペース及び時間に基づいて選択されるであろう。
IGU(11)が第二の高温である際、固定されたフィルム(21)に張力をかけるために、IGUは、第二の高温にてIGUを保持する第四のセクション(43D)に入る。セクション(43C)及び(43D)は、各々約20〜約55分の全熱的収縮継続時間に関する約35〜20分に各々対応する各々の長さ/及び継続時間を有してよい。
IGU(11)がセクション(43D)の終わりに到達する際、概して終えたと考えられるであろう。また、IGU(11)は、第二の高温から周囲温度にIGU(11)を冷却するセクション(43E)へ、ゲートを通って移行してよい。実施態様において、セクション(43E)は、セクション(47)が単に周囲温度であること、及びセクション(43E)がセクション(43D)からの熱散逸に基づく勾配冷却を与えることを含む移行セクションであってよい。冷却は、約15〜約30分に対応する長さ/継続時間を有してよい。セクション(43E)において、IGUをより少ない熱に曝露して、それをよりゆっくりと冷却してよく、又は単に大気中に置いてより速く冷却してもよい。概して望ましくないと考えられる一方で、セクション(43E)は、代替的に周囲温度を下回る冷却効果(例えば、より冷たい大気を送風するファンの使用を通じて、又はクーリングジェットから)を提供することにより、IGU(11)をより速く冷却してよい。
IGU(11)が十分に冷却されたら、それは、より冷たいセクション(43E)に隣接する出口ロビー(47)へと入り、IGU(11)が更なる処理エリアに移行するために、トンネルオーブン(41)からIGU(11)を取り出すことを可能にする。これは、空洞(23)中にガスを配するためのガス充填ステーション、検査ステーション、又は他の組立設備の一部を含むことができる。
本発明が、例となる実施態様を参照して記載してきた一方で、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更がなされてよく、また均等物をこれらの要素と置換してよいことは、当業者によって理解されるであろう。具体的には、本開示で与えられる温度は、特定のシーラント(25)及びフィルム(21)組成物と、その動作の特定の時間及び長さを有するトンネルオーブンシステム(41)を対象とする。従って、温度及び継続時間は、望ましい硬化時間及び得られるシーラント(25)強度、フィルム(21)にかかる張力の望ましい量、設備の要求する使用できるスペース及び時間、並びにIGU(11)の構成要素の特定の材料の組成に応じて変化させてよい。しかし、本開示で与えられる量は、外側のガラスペイン(13)及び(15)を含むポリウレタンシーラント(25)及びPETフィルム(21)用に用いるIGU(11)の実施態様に適している。
更に、本発明の任意の単一の成分に関して与えられる任意の幅、値、又は特性を、比較可能に、本発明の任意の他の構成要素に関して与えられる任意の幅、値、又は特性と互換的に使用することにより、本開示全体に亘って与えられるように、構成要素各々に関して規定される値を有する実施態様を形成することができる。
本発明が、ある種の好ましい実施態様に関連して開示されてきた一方で、これは、与えられた詳細の全てに限定されるととるべきではない。記載された実施態様の修正及び変更は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施してよく、及び他の実施態様は、当業者によって理解されるであろうように、本開示に包含されると解されたい。



  1. 断熱性ガラスユニット中の固定されたフィルム、及び断熱性ガラスユニット上のシーラントを有する断熱性ガラスユニットを提供すること、
    周囲温度を上回る第一の高温に前記ガラスユニットの温度を上げること、
    前記シーラントを硬化させるための十分な時間の間、前記第一の高温において前記ガラスユニットを保持すること、
    前記第一の高温を上回る第二の高温に、前記ガラスユニットの温度を上げること、
    光学的に透明である程度に、前記固定されたフィルムを熱的に収縮させるために十分な時間の間、前記第二の高温において前記ガラスユニットを保持すること、及び
    前記周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却すること
    を含む断熱性ガラスユニットの中に固定されたフィルムを有する断熱性ガラスユニットの処理方法。

  2. 硬化させること、収縮させること、及び冷却することが、少なくとも3つの異なる温度ゾーンを有するトンネルオーブン内で実施される、請求項1に記載の方法。

  3. 前記少なくとも3つの異なるセクションが、ゲートにより隔てられ、及び前記少なくとも3つのセクションの少なくとも1つが前記第一の高温において保持され、及び前記少なくとも3つのセクションの少なくとも1つが、前記第二の高温において保持される、請求項2に記載の方法。

  4. トンネルオーブンが、断熱性ガラスユニットを第一の高温に予熱する第一のセクション、第一の高温において断熱性ガラスユニットを保持する第二のセクション、第一の高温から第二の高温に断熱性ガラスユニットを予熱する第三のセクション、第二の高温において断熱性ガラスユニットを保持する第四のセクション、及び周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却する第五のセクションを含む、請求項3に記載の方法。

  5. シーラントが、ポリウレタンシーラント、シリコーンシーラント、及びポリサルファイドシーラントからなる群より選択される少なくとも1つのシーラントを含む、請求項1に記載の方法。

  6. 第一の高温が、約40°C〜約60°Cの範囲にあり、及び特定の第一の継続時間が、約65〜約80分である、請求項1に記載の方法。

  7. 固定されたフィルムが、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムである、請求項1に記載の方法。

  8. 第二の高温が、約90°C〜約110°Cの範囲にあり、及び特定の第二の継続時間が、約20〜約55分である、請求項1に記載の方法。

  9. 周囲温度へ冷却することが、約15〜約30分の特定の第三の継続時間に亘って起こる、請求項1に記載の方法。

  10. 前記断熱性ガラスユニットが、方法のステップを通じてコンベヤーによって連続的に移動する、請求項1に記載の方法。

  11. 断熱性ガラスユニット中の固定されたフィルム及び断熱性ガラスユニット上のシーラントを有する断熱性ガラスユニットを移送するためのコンベヤー、
    前記コンベヤー上に断熱性ガラスユニットを置くための積載ロビー、及び
    前記コンベヤーから前記断熱性ガラスユニットを取り出すための出口ロビー
    を含むトンネルオーブンであって、
    前記コンベヤーが、
    周囲温度を上回る第一の高温に前記ガラスユニットの温度を上げるための第一のセクション、
    前記シーラントを硬化させるための十分な時間の間、前記第一の高温において前記ガラスユニットを保持するための第二のセクション、
    前記第一の高温を上回る第二の高温に前記ガラスユニットの温度を上げるための第三のセクション、
    反射的に平滑である程度に前記固定されたフィルムを熱的に収縮させるために十分な時間の間、前記第二の高温において前記ガラスユニットを保持するための第四のセクション、
    前記周囲温度に断熱性ガラスユニットを冷却するための第五のセクション
    を通って前記断熱性ガラスユニットを移送する前記コンベヤー
    であるトンネルオーブン。

  12. 前記第二のセクションが、ゲートにより前記第三のセクションから隔てられ、及び前記第四のセクションが、ゲートにより前記第五のセクションから隔てられている、請求項11に記載のトンネルオーブン。

  13. 前記第一のセクション中の温度及び前記第三のセクション中の温度が、前記第二のセクションから前記第一のセクション及び前記第三のセクション中へ熱が移動することにより達成される、請求項11に記載のトンネルオーブン。

  14. 前記第三のセクション中の前記温度が、前記第四のセクションから前記第三のセクション中へ熱が移動することによっても達成される、請求項13に記載のトンネルオーブン。

  15. 前記トンネルオーブンが、約24〜約30メートル長である、請求項11に記載のトンネルオーブン。

  16. 前記断熱性ガラスユニットが、前記トンネルオーブン中に約2〜約2.5時間滞留する、請求項11に記載のトンネルオーブン。

  17. 前記断熱性ガラスユニットが、前記第一のセクションと、前記第二のセクションとの幾つかの組み合わせ中に、約65〜約80分間滞留する、請求項16に記載のトンネルオーブン。

  18. 前記断熱性ガラスユニットが、前記第三のセクションと、前記第四のセクションとの幾つかの組み合わせ中に、約20〜約55分間滞留する、請求項17に記載のトンネルオーブン。

  19. 前記断熱性ガラスユニットが、前記第五のセクション中に約15〜約30分間滞留する、請求項18に記載のトンネルオーブン。

 

 

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