JP2000352274A - 多重の低圧空間を有する複層ガラスおよび製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複層ガラスの内部空間を減圧して断熱性を付
与するためには、圧力を１０Ｐａ以下、好ましくは０.
１Ｐａ以下まで減圧する必要がある。所望の内部圧に減
圧するためには、複層ガラスセルに十分な開口部面積を
設けなければならない。真空層が１層のため断熱性を付
与するためには０.１Ｐａ以下まで減圧する必要があり
減圧のための時間を要することや圧力を維持するための
シール材が高温処理の必要な封着ガラスに限定されるな
どの問題点を有していた。 【解決手段】３枚以上の板ガラスを所定の間隔で隔置
し、該間隔を保持するための点状、線状または網状スペ
ーサーを配設し、該板ガラスの周縁端部を低融点ガラ
ス、有機系の高分子材料、ロウ材やはんだなどで封着し
た、２層以上の低圧空間を有することを特徴とする複層
ガラスである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅・非住宅など
の建築分野、自動車・車両・船舶・航空機などの輸送分
野、冷凍庫・冷凍ショーケース・恒温恒湿槽などの設備
機器分野などの省エネルギーを要求される開口部に適用
される高い断熱性能を有する多重低圧空間を有する複層
ガラスおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、省エネルギーに優れた快適で健康
な住環境をつくるため、従来に増して断熱性能を有する
複層ガラスの使用頻度が高まり、急速に普及している。

【０００３】この複層ガラスパネルとして、対向する板
ガラスにより形成される空間を低圧にした複層ガラスパ
ネルが、特願昭５５−４０４５０号（特開昭５６−３８
４号）、特願昭６１−５０６２５１号（特公平６−８４
７０７号）、特願平２−５１１５６８号（特表平５−５
−１８９６号）などとして提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】複層ガラスの内部空間
を減圧して断熱性を付与するためには、圧力を１０Ｐａ
以下、好ましくは０.１Ｐａ以下まで減圧する必要があ
る。所望の内部圧に減圧するためには、複層ガラスセル
に十分な開口部面積を設けなければならないが、前述の
従来技術にはかかる点に工夫されたものはない。

【０００５】本出願人が出願した特願平１０−２１７３
７１、特願平１１−２４７１８で提示された発明はこの
ような点に鑑みなされたものであり、排気部の構造も所
定の圧力まで減圧できる優れたものであるが、真空層が
１層のため断熱性を付与するためには１０Ｐａ以下まで
減圧しなければならず、十分な断熱性を得ようとするな
らば０.１Ｐａ以下まで減圧する必要があり減圧のため
の時間を要することや圧力を維持するためのシール材が
高温処理の必要な封着ガラスに限定されるなどの問題点
を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、３枚以上の板
ガラスを所定の間隔で隔置し、該間隔を保持するための
点状、線状または網状スペーサーを配設し、該板ガラス
の周縁端部を低融点ガラス、有機系の高分子材料、ロウ
材やはんだなどで封着した、２層以上の低圧空間を有す
ることを特徴とする複層ガラスである。

【０００７】また、複層ガラスの中空空間を低圧にする
ために用いる排気チューブは、１つの端部を、チューブ
の中心軸に直角に切断した断面より大きい切断面にし、
該切断面の開口部で、板ガラスのコーナー部に形成され
た中空空間の排気開口部を覆うようにし、該中間空間の
排気を行って、２層以上の低圧空間を有する複層ガラス
の製造方法である。

【０００８】また、板ガラスの一つのコーナー部を、平
面視でコーナー側に凸の形状になるように斜めに切断
し、該コーナー部に排気チューブを収めた構造にしたこ
とを特徴とする、２層以上の低圧空間を有する複層ガラ
スである。

【０００９】また、総厚さが３０ｍｍ以内に収まるよう
に構成されていることを特徴とする２層以上の低圧空間
を有する複層ガラスである。

【００１０】本発明により、所望の断熱性能を得るため
の圧力が低圧層が１層の場合と比べて高い圧力で十分で
あるために、減圧時間を大幅に短縮することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】３枚以上の板ガラスとは、クリア
なフロート板ガラス以外に、熱線吸収板ガラス、熱線反
射板ガラス、高性能熱線反射板ガラス、線入板ガラス、
網入板ガラス、型板ガラス、強化ガラス、倍強度ガラ
ス、低反射板ガラス、高透過板ガラス、摺りガラス、タ
ペスティ（フロスト）ガラス、セラミックス印刷ガラ
ス、合わせガラスなど各種機能性板ガラスを適宜組み合
わせることができるが、少なくとも１枚はこれら各種板
ガラスに特殊金属を積層した低放射板ガラスが用いられ
る。

【００１２】特に膜厚が１０〜６０ｎｍの亜鉛、錫、チ
タン、インジウム、ビスマス、ジルコニウムの酸化物の
中から１種類以上選択した反射防止金属酸化物層、膜厚
が５〜３０ｎｍの銀層、膜厚が０．３〜３０ｎｍのアル
ミニウム、チタン、亜鉛、タンタル及びニッケルクロム
合金から１種類以上選択した金属を含有する酸化防止
層、膜厚が３０〜１００ｎｍの亜鉛、錫、チタン、イン
ジウム、ビスマス、ジルコニウムの酸化物の中から１種
類以上選択した反射防止金属酸化物層からなる皮膜層が
順に積層されたもの、あるいは、膜厚が１０〜６０ｎｍ
の亜鉛、錫、チタン、インジウム、ビスマス、ジルコニ
ウムの酸化物の中から１種類以上選択した反射防止金属
酸化物層、膜厚が０．３〜３０ｎｍのアルミニウム、チ
タン、亜鉛、タンタル及びニッケルクロム合金から１種
類以上選択した金属を含有する酸化防止層、膜厚が５〜
３０ｎｍの銀層、膜厚が０．３〜３０ｎｍのアルミニウ
ム、チタン、亜鉛、タンタル及びニッケルクロム合金か
ら１種類以上選択した金属を含有する酸化防止層、膜厚
が３０〜１００ｎｍの亜鉛、錫、チタン、インジウム、
ビスマス、ジルコニウムの酸化物の中から１種類以上選
択した反射防止金属酸化物層からなる皮膜層が順に積層
されたものを用いると、垂直放射率が低いだけでなく、
ガラスを加熱する時の温度、例えば、低融点封着ガラス
の融着時の加熱温度に十分耐熱性があり、断熱性能を格
段に向上させることができるのでより好ましい。

【００１３】３枚以上の板ガラスの間隔を保持する点
材、線材または網材スペーサー用材料としては、板ガラ
スに比べ硬度が低く、かつ適切な圧縮強さを有するもの
であれば、とくに限定されないが、金属、合金、鉄鋼、
または、セラミックスが好ましい。金属では鉄、銅、ア
ルミニウム、タングステン、ニッケル、クロム、チタン
など、合金、鉄鋼では炭素鋼、クロム鋼、ニッケル鋼、
ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、マンガン鋼、クロム
マンガン鋼、クロムモリブデン鋼、珪素鋼、真鍮、ニク
ロム、ジュラルミンなどが用いられる。

【００１４】点材スペーサーは球状、円柱状、角柱状な
どで例えば格子状に配置する。

【００１５】線材スペーサーは断面が円形、半円形、角
形などで、直線状と曲線状のものがあり、網状スペーサ
ーは角形、菱形などが用いられる。

【００１６】金属または合金をセラミックスでコーティ
ングしたものでは、着色することにより意匠性を向上さ
せるとともに、金属特有の反射を抑制することができ
る。

【００１７】点状、線状または網状スペーサーの配設間
隔は１００ｍｍ以下であり、７５ｍｍ以下が好ましい。

【００１８】これらスペーサーの配設は、当該配設間隔
の範囲内であれば、規則的でも不規則的でも構わない。

【００１９】板ガラス間の間隔は０.０５ｍｍ以上、２.
０ｍｍ以下であり、０.１ｍｍ以上、１.０ｍｍ以下が好
ましい。

【００２０】板ガラス間に形成された中空空間の排気開
口部の断面積は、排気抵抗を小さくするため、１.００
ｍｍ²以上にすることが好ましく、１.６０ｍｍ²以上と
することが望ましい。すなわち、２枚の板ガラスの間隔
が０.２ｍｍの場合、排気開口部の幅は５ｍｍ以上必要
であり、８ｍｍ以上とすることが好ましい。

【００２１】排気開口部に排気チューブを接着して、中
空空間の排気を行う。

【００２２】排気チューブは、１つの端部を、開口面積
が排気チューブの中心軸に直角に切断した場合の開口面
積よりも大きくなるように切断加工し、該切断加工され
た端部で、３枚以上の板ガラスの中空空間の排気開口部
を覆うようにする。

【００２３】あるいは、周辺端部の一つのコーナー部を
それぞれ平面視で外側に凸の屈曲した形状になるよう
に、辺に対して斜めに切断した端部が当設され、該排気
チュウブは切断したコーナー部に面積に収まるように
し、また、該排気チュウブは３枚以上の板ガラスで形成
された中空空間の排気開口部を覆うようにする。

【００２４】排気後の中空空間の圧力は、１０Ｐａ以下
が好ましい。

【００２５】また、既存のサッシ枠に複層ガラスをはめ
込むために、複層ガラスの総厚は３０ｍｍ以内、好まし
くは１２ｍｍ以内がはが好ましい。

【００２６】本発明の複層ガラスは、たとえば次ぎの手
順により作製する。ただし、ここに示す作製手順と使用
する材料は、本発明を限定するものではない。

【００２７】３枚以上の板ガラスの少なくとも１枚以上
の板ガラスには、５〜３０ｎｍの銀層と、アルミニウ
ム、チタン、亜鉛、タンタル及びニッケル−クロム合金
から１種類以上選択した金属を含有する酸化防止層及び
亜鉛、錫、チタン、インジウム、ビスマス、ジルコニウ
ムの酸化物の中から１種類以上選択した反射防止金属酸
化物層の３種の皮膜層からなり、ガラス／反射防止金属
酸化物層／銀層／酸化防止層／反射防止金属酸化物層の
順、または、ガラス／反射防止金属酸化物層／酸化防止
層／銀層／酸化防止層／反射防止金属酸化物層の順に各
皮膜層を積層されたものであり、板ガラスを水平に載置
した状態で、複数の点状、線状、または網状のスペーサ
ーを配設し、板ガラスを前記スペーサー上に載置し、裁
置した板ガラス上に 再び、複数の点状、線状、または
網状のスペーサーを配設し、板ガラスをさらに裁置して
いく。その状態で低融点はんだガラスを下側板ガラス上
であって上側板ガラス端面部分に充填してペア化すると
ともに、排気チューブを前記低融点はんだガラスの一部
に埋設する。

【００２８】その後低融点はんだガラスの作業温度で加
熱することにより複層化された板ガラスの周縁部全周に
わたり充填された低融点はんだガラスを加熱溶融する。
この時、周縁部の低融点はんだガラスは毛細管現象によ
り２枚の板ガラスの空間部に浸透し、一方、コーナー部
の排気チューブを埋設した低融点はんだガラスは排気経
路を確保した状態で浸透する。その後冷却すると、板ガ
ラス同士およびそれらと排気チューブを低融点はんだガ
ラスにより強固に一体化した複層ガラスを形成すること
ができる。その後前記２枚の板ガラスによって形成され
る空間の気体を１００〜２５０℃の温度範囲で加熱しな
がら該排気チューブを通して排気し、所定の圧力、例え
ば１０Ｐａ以下好ましくは１Ｐａ以下まで低下したとこ
ろで、該排気チューブを加熱して封着することにより低
圧空間を有する複層ガラスを製造する。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。

【００３０】実施例１ 図１は次に述べる板ガラス２、板ガラス３および板ガラ
ス４をスペーサ５を介して重ね、周辺に低融点ガラスフ
リット６を塗布したものの平面図である。また図２は、
図１のａａ’断面を、図３は図１のｂｂ’断面をそれぞ
れ示す。

【００３１】板ガラス２、３は、いずれも厚さ３ｍｍで
あり、板ガラス４は厚さ１ｍｍである。板ガラス２の寸
法が１０４０ｍｍ×１０４０ｍｍのフロート板ガラス
で、板ガラス３の寸法が１０２８ｍｍ×１０２８ｍｍの
フロート板ガラスで、板ガラス４の寸法は１０３４ｍｍ
×１０３４ｍｍのフロート板ガラスであり、いずれの板
ガラスもその１つのコーナーを辺に対して斜めに切り取
っておく。

【００３２】板ガラス２と板ガラス４は何もコーティン
グしない板ガラスであり、板ガラス３は板ガラス４に面
した面に、垂直放射率０.１の低放射膜をコーティング
している。

【００３３】まず、板ガラス２を水平に載置し、その上
に球状スペーサーを配置しようとする間隔にマイクロシ
リンジなどにより微量の水滴を付着させ、別途用意した
バキュームピンセットなどにより直径０．２５ｍｍのス
テンレス鋼製球状のスペーサー５をそれぞれの水滴の位
置に配置し、次いで水滴を自然乾燥させることによりス
ペーサー５を板ガラス２の上に、板ガラス２を垂直にし
ても落ちない程度の接着強さで固定する。

【００３４】その後、板ガラス４を重ね、さらに、板ガ
ラス４上に上述と同様にスペーサーを配設する。そし
て、板ガラス３をその上に重ねる。

【００３５】コーナー部分を除いた段差部分に、ＰｂＯ
（８５重量％）、Ｂ₂Ｏ₃（１３重量％）、Ａｌ₂Ｏ₃（１
重量％）、ＳｉＯ₂（１重量％）からなる組成の鉛ガラ
ス粉末と、フロート板ガラスの熱膨張係数に近似させる
ためのＰｂＴｉＯ₃粉末を重量比で６０：４０になるよ
うに混合された軟化温度が３８０℃のガラスフリット
に、ブチルカルビトールアセテートとα−ターピネオー
ルとセルロースを配合したバインダーを加えてペースト
状に調整して得られた低融点はんだガラス６のペースト
を塗布した。

【００３６】コーナー部分の切欠部には、図４に示すよ
うに、内径２ｍｍ、外径４ｍｍのガラス管の先端をほぼ
４５度に折り曲げ、３枚の板ガラスと当接する部分を半
分に割って断面を半円形と略矩形が連続した開口形状の
排気管７を置き、排気管７が板ガラス２、板ガラス３お
よび板ガラス４のエッジ端面と接す部位に、ＰｂＯ（８
５重量％）、ＳｉＯ₂（７．５重量％）Ｂ₂Ｏ₃（７．５
重量％）からなる組成の鉛ガラス粉末と、フロート板ガ
ラスの熱膨張係数に近似させるためのＰｂＴｉＯ₃粉末
を重量比で７０：３０になるように混合された軟化温度
が４１０℃のガラスフリットに、ブチルカルビトールア
セテートとα−ターピネオールとセルロースを配合した
バインダーを加えてペースト状に調整して得られた低融
点はんだガラス８を塗布した。

【００３７】排気管７の大きさは、板ガラス３の切り取
ったコーナー部分（図４の波線）より小さくして、建物
のサッシにはめ込むの時にじゃまにならないようにし
た。

【００３８】次に、複層ガラスを加熱してまず周辺に充
填した低融点はんだガラス６と８のバインダーを揮散、
燃焼焼去させ、さらに作業温度の４５０℃まで加熱して
ガラスフリットを溶融させた後、徐冷して強固に一体化
した後、１６０℃の雰囲気温度に保った状態で、排気チ
ューブ７を図示しない真空ポンプなどの排気手段と連結
して、空間内部が１Ｐａまで減圧した。減圧層が２つあ
るために所望する断熱性能を有する圧力まで短時間で減
圧できた。

【００３９】最後に排気チューブに火炎をあてその部分
を溶着、切断して低圧空間の封止を行った。

【００４０】実施例２ 板ガラス２，板ガラス３および板ガラス４のコーナ部
を、図５に示すように、２つの辺から斜めに切り取っ
て、１つの角ができるように切り取った。

【００４１】また、図５に示す切り取った部位のコーナ
ー部分において用いる排気用チューブ７’は、内径２ｍ
ｍ、外径４ｍｍ、長さが１００ｍｍのガラス製のガラス
管を、板ガラス２、板ガラス３および板ガラス４に接す
る側の開口部が、長軸が１３ｍｍの楕円となるように斜
めに切断したものである。

【００４２】その他については実施例１と同様にして、
２重の低圧空間を有する複層ガラスを作製した。低圧に
要する時間は、実施例１と同様に短時間ですんだ。

【００４３】実施例１と実施例２で得られた複層ガラス
の初期露点は−７０℃以下であり、熱貫流率は０.５kca
l/m²h℃となり、結露しにくく、しかも良好な断熱性能
が得られることを確認した。

【００４４】

【発明の効果】本発明の多重の低圧空間を有する複層ガ
ラスは、断熱性のきわめて良い複層ガラスを安価に提供
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の多重低圧複層ガラスの平面図。

【図２】図１のａａ’断面図。

【図３】図１のｂｂ’断面図。

【図４】実施例１の排気チューブの取り付けを示す図。

【図５】図４のｃｃ’断面図

【図６】実施例２の多重低圧複層ガラスの平面図。

【図７】実施例２の排気チューブの取り付けを示す図。

【図８】図７のｄｄ’断面図

【符号の説明】

１ 多重低圧複層ガラス ２ 板ガラス ３ 低放射膜付板ガラス ４ 板ガラス ５ スペーサ ６ 低融点ガラス ７,7' 排気チューブ ８ 排気チューブ取り付け用低融点ガラス ９ 切り欠いたコーナー部外形

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 昭 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内 Ｆターム(参考） 2E016 AA01 AA04 AA07 BA01 CA01 CB01 CC03 CC04 EA01 FA00 GA01 4G061 AA09 AA11 BA01 BA02 BA03 BA10 CB02 CB14 CD02 CD13 CD14 CD22 CD23 CD25 DA30

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３枚以上の板ガラスを所定の間隔で隔置
   し、該間隔を保持するための点状、線状または網状スペ
   ーサーを配設し、該板ガラスの周縁端部を低融点ガラ
   ス、有機系の高分子材料、ロウ材やはんだなどで封着し
   た、２層以上の低圧空間を有することを特徴とするを特
   徴とする複層ガラス。
2. 【請求項２】板ガラスの一つのコーナー部を、平面視で
   コーナー側に凸の形状になるように斜めに切断し、該コ
   ーナー部に排気チューブを収めた構造にしたことを特徴
   とする請求項１に記載の複層ガラス。
3. 【請求項３】総厚さが３０ｍｍ以内に収まるように構成
   されていることを特徴とする請求項１記載の複層ガラ
   ス。
4. 【請求項４】複層ガラスの中空空間を低圧にするために
   用いる排気チューブは、該排気チューブの１つの端部
   を、チューブの中心軸に直角に切断した断面より大きい
   切断面にし、該切断面の開口部で、板ガラスのコーナー
   部に形成された中空空間の排気開口部を覆うようにし、
   該中空空間の排気を行って、多重の中空空間を低圧にす
   ることを特徴とする請求項１乃至３記載の複層ガラスの
   製造方法。