[发明专利]对中空空间抽真空用的方法和装置

说明书

本发明涉及一种按照专利权利要求1的前序部分的、对中空空间，特别是塑料窗的中空腔室抽真空用的方法。本发明尤其涉及一种在中空空间的外壁内开出开孔，从该中空腔室抽吸空气，然后将该开孔封闭的方法。

在本发明的意义上，框架不仅理解为叶式框架，还理解为棒式框架(Stockrahmen)。本发明不仅可以应用在窗上，而且可以应用在门上等等，尽管为了简单起见下面只有讨论窗。

塑料窗主要有隔热良好的优点，这是通过把所使用的型材形成为空腔型材而实现的。随着所谓隔热腔室数目的增大，隔热能力上升。按照技术现状，目前的窗系统带有两个至八个腔室。缺点是，随着中空腔室或中空空间的数目增大，型材系统具有较大的结构深度和较高的生产成本。生产成本之所以较高，是因为材料用量增大，同时生产速度降低。这样、例如，带有八个腔室的系统重量至少增大50％，而结构深度约为75mm，而对于三腔室系统来说，50mm的结构深度就足够了。

塑料窗系统的隔热作用是基于空气的隔热能力。塑料窗主要由窗框(Blendrahmen)和窗扇(Flügelrahmen)组成，这些框是由斜接(Gehrung)的型材借助于在角部上进行焊接制造而成。这时，形成被包封的腔室，在这些腔室中包封有空气。然而，在物理上决定了多腔室系统的隔热能力不大。从一个腔室到另一个的热传递通过PVC中的热传导(λ_PVC＝0.15W/mK)和通过被封闭的空气的对流和热传导(λ_空气＝0.026W/mK)来进行。因此，并不是增加中空腔室的数目有利，而仅是增大结构深度(型材腔室的净距)是有利的，因为对流在热传递中占的比例取决于中空腔室的相邻壁部之间、为了形成所需要的气体循环而产生的温度差，但温度差随着中空腔室数目增大而急剧下降。

提高隔热能力的另一个措施是尝试通过引入隔热泡沫材料(例如，PU-硬泡沫(λ_PU＝0.035W/mK))，但成效有限，因为这样的系统造成生产成本高昂，只能有限地再循环利用，而且结构深度大。

总之，多腔室系统的缺点是隔热能力不大，同时结构深度大，生产成本高。

从DE 19537459Cl或EP 0556600B1已知，通过对各中空腔室抽真空来改善窗型材的隔热性能。用这样的方法，可减小窗型材的主要部分的热损失。但在中空空间内部制造真空从生产技术上看被证实是有问题的。

本发明的任务是，提出一种方法，借助该方法可以对一个或者多个型材腔室抽真空，其中对通过它抽吸空气的开孔进行简单而持久的封闭。本发明的另一个任务是，进一步提出一种能以生产技术上可接受的方法对多个型材腔室抽真空的方法。

按照本发明，这个任务通过专利权利要求1的特征来解决。尤其规定，该开孔用吸管(Saugruessel)封闭，抽出空气之后立即把塞子置于该开孔上，以便封闭开孔，此后优选提起吸管。这时重要的是，用工具以夹紧的方式进行抽吸和封闭开孔，以可靠地防止空气渗入。用这样的方法，可以毫无问题地达到10^-3毫巴(mbar)(高真空)至100毫巴(mbar)(绝对)的压力范围。通过这样的压力水平可以显著地改善热力学特性，因为在高真空下的气体中的热传递几乎停止，因而，明显便于实现低能耗房屋或无源房屋的标准。

有利的是，塞子相对于空腔外壁运动，以使塞子与空腔外壁从热学上相连接。这时，连接按符合摩擦焊接的方式进行。通过出现的摩擦热使优选由PVC制成的塞子以及同样由PVC制成的外壁在接触位置强烈地加热，以使接合面处的各接合件熔融，并形成持久的连接。该运动基本上可以是振动的，例如在超声波频率范围内进行。该运动最好是转动。该转动一般围绕该开孔的轴线进行。

当然可以将塞子平坦地置于外壁上。然而，当至少部分地把塞子引入开孔时连接变得特别可靠。由此，还可以形成形状配合和附加地力配合的连接，因为该塞子一方面压入开孔并以其本身封闭开孔，而另一方面，在围绕该塞子的外表面范围内进行附加的密封。

按照本发明的方法的特别有利的实施方案规定，抽吸由第一步骤和第二步骤构成，在第一步骤中产生第一负压，之后让稀有气体流入开孔，并在第二步骤中产生最终的负压。用这样的方法，可以加强隔热作用，因为惰性气体特别是在压力降低的情况下具有突出的隔热作用，即，具有减小的导热性，这是不仅因为压力降低，还因为存在富含稀有气体的气体成分。