JP2002080247A - 低圧複層ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低圧複層ガラスの周辺部に設けられる排気開
口部は、しばしば結露水に浸漬され、低融点ガラスが破
損して、低圧複層ガラスの耐久性を著しく損なうもので
あった。 【解決手段】辺の封着材の端部より３ｃｍ離れる辺に平
行な直線を境界線とし、コーナー部付近では、２辺に平
行な前述の境界線に、半径２ｃｍの円を内接して描き、
該円の２つの接点間のコーナー側の円弧を境界線とし
て、境界線より中央部側に排気開口部を設る。

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低圧の複層ガラスに関す
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排気した低圧複層ガラス
が提案されている。

【０００４】低圧複層ガラスは、板ガラスの間に形成さ
れる間隙部の圧力を０．１Ｐａにすることにより、間隙
部が空気、アルゴンなどの気体で満たされている複層ガ
ラスより高い断熱性能を得ることができる。このような
低圧複層ガラスの間隙部の低い圧力は、長期にわたっ
て、例えば１０年以上保持する必要があり、密封された
間隙部の形成には、気体透過性の低い低融点ガラスの使
用が推奨されている。

【０００５】低圧複層ガラスの間隙部を低圧にするた
め、板ガラスには貫通する穴を１ヶ所以上設け、該孔に
ガラス製あるいは金属製の管を挿入して、この管を真空
ポンプなどに連結し、間隙部の空気を排気して間隙部を
低圧にする。

【０００６】低圧複層ガラスを枠に嵌め込むとき、間隙
部を低圧にするための排気開口部は、枠の溝に入らず、
窓の見えるところに位置する。排気開口部は不透明なた
め、枠になるべく近いところに位置させ、窓の透視性や
見栄えを損なわないようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】低圧複層ガラスの周辺
部は、低融点ガラスなどを用いて封着されているため、
周辺部付近の断熱性は、中央部付近の断熱性に比べ悪
い。この周辺部付近と中央部付近の断熱性能の違いによ
り、低圧複層ガラスの周辺部付近は、中央部に比べ結露
しやすい。このため、枠に嵌め込まれた低圧複層ガラス
の排気開口部は、しばしば結露水に浸漬され、該排気開
口部、特に排気管や開口部の封止蓋などの封止部材と板
ガラスとの封着材、多くの場合低融点ガラスが破損し
て、低圧複層ガラスの耐久性を著しく損なうものであっ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、２枚の板ガラ
スを所定の間隔で隔置し、この間隔を保持する点状、線
状または網状のスペーサーを板ガラスの間に配設すると
ともに、このパネルの周縁部を低融点ガラス封着材によ
り密封し、板ガラスの間に形成された間隙部内の空気を
排気して低圧空間とする低圧複層ガラスにおいて、封着
材の間隙部内の端部より３ｃｍ離れる、板ガラスの辺に
平行な直線を境界線とし、コーナー部付近では、２辺に
平行な前述の境界線に、半径２ｃｍの円を内接して描
き、該円の２つの接点間のコーナー側の円弧を境界線と
して、境界線より中央部側に排気開口部が設けられてい
ることを特徴とする低圧複層ガラス。

【０００９】

【発明の実施の形態】低圧複層ガラスを構成する板ガラ
スには、クリアなフロート板ガラス、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、低放
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など各種板ガラスを適宜組
み合わせて用いることができる。断熱性能を高めるため
に、少なくとも１枚は低放射板ガラスとすることが好ま
しい。

【００１０】２枚の板ガラスは同じ大きさとしても勿論
よいが、異なる大きさとして、小ガラスは、大ガラスよ
り、各辺において２〜６ｍｍ短くすることにより、封着
材の低融点はんだガラスが２枚の板ガラス間へ浸透する
ことを容易にするので好ましい。

【００１１】また、板ガラスはエッジを機械研磨、レー
ザー等により面取り加工したもであることが好ましい。

【００１２】さらに、板ガラスには少なくとも１ヶ所以
上の貫通する穴を開け、排気開口部とする。穴の径は、
２ｍｍφ以上９ｍｍφ以内とすることが好ましい。

【００１３】図１は、実施例１の低圧複層ガラスの平面
図であり、低圧複層ガラスを構成する大きさの異なる２
枚の板ガラス６，７はスペーサー８によって間隔が保持
されている。またコーナー部付近には、排気開口部９が
設けられている。

【００１４】図２は図１に示す低圧複層ガラスのａ−
ａ’断面を示すものであり、板ガラスの周辺部は、封着
材４により封着されている。また排気開口部９は、排気
管１０が板ガラス６に開けられている穴１１に封着材
４’で固定され、保護キャップ１２でカバーされたもの
である。

【００１５】低圧複層ガラスの断熱性能は、例えば、封
着材からの距離に対して熱貫流率の変化を示す図３の、
曲線ａ（中央の熱貫流率が０．６Ｗ／ｍ²Ｋの低圧複層
ガラスの場合）や曲線ｂ（中央の熱貫流率が１．５Ｗ／
ｍ²Ｋの低圧複層ガラスの場合）のように、周辺部は中
央部に比較しかなり悪い。この結果、低圧複層ガラスの
周辺部は結露しやすく、低圧複層ガラスに設けられてい
る排気開口部、特に排気管や開口部の封止蓋などの封止
部材と板ガラスとの封着材が、結露の水によって劣化す
る。従って、低圧複層ガラスの排気開口部は、結露水に
浸漬さるのを防ぐため、低圧複層ガラスの中央部の熱貫
流率に近い場所を選んで設けることが望ましい。

【００１６】図３にみるように、封着材の端部からの距
離ｘが３ｃｍ以上になると、熱貫流率は中央の値とほと
んど等しい値となり、辺の封着材の端部より３ｃｍ離れ
る辺に平行な直線を境界線とし、該境界線より板ガラス
の中央側に排気口を設けることが好ましい。

【００１７】また、コーナー部付近では、２つの辺が近
いため、互いの辺の影響により断熱性能は辺の中央部付
近より悪く、このこのことを考慮して、板ガラスの２辺
に平行な前述の境界線に、半径ｒが２ｃｍの円を内接し
て描き、該円の２つの接点間のコーナー側の円弧を境界
線として、境界線より中央部側に排気開口部が設けられ
ていることが好ましい。

【００１８】図４は、前述する排気開口部を設ける範囲
の境界線を示す平面図である。板ガラス周辺部の封着材
４の端部３より３ｃｍ離れ、辺に平行な直線１を境界線
とし、コーナー部付近では、２辺に平行な前述の境界線
１に、半径２ｃｍの円を内接して描き、該円の２つの接
点間のコーナー側の円弧２を境界線として、境界線より
中央部側の範囲５に排気開口部が設けられていることが
望ましい。

【００１９】排気管は、例えば、ソーダ石灰ガラス、鉛
ガラス等のガラス製が好ましいが、シール材としての低
融点はんだガラスと熱膨張係数がほぼ等しいものであれ
ば、特に限定されるものではない。形状は円形で内径は
１.５ｍｍφ以上、外径は９ｍｍφ以内であることが好
ましい。

【００２０】２枚の板ガラスの間隔を保持する点材、線
材または網材のスペーサー用材料は、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、セラミックス
またはプラスチックが好ましい。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、ハン
ダ、ニクロム、ジュラルミンなどが用いられる。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】金属または合金をセラミックスまたはプラ
スチック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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】２枚の板ガラスの間隔は０.０５ｍｍ以
上、２.０ｍｍ以下であり、０.１ｍｍ以上、１.０ｍｍ
以下が好ましい。

【００２７】このパネルの周縁端部に用いる封着材とし
ての低融点はんだガラスは、ガラス粉末単体、ガラス粉
末とセラミックス粉末を混合したガラスフリット、ガラ
スフリットを酢酸アルミ等のビヒクルに分散させたペー
ストやガラスロッドのような線材として加工されたもの
などを使用することができ、例えば、鉛ケイ酸塩ガラス
や鉛ホウケイ酸塩ガラス単体及びそれらに耐火物フィラ
ー等を含有させた低融点封着材、鉛を含まないリン酸塩
ガラスに耐火物フィラー等を含有させた低融点封着材な
ど各種の低融点封着材を使用することができる。

【００２８】２枚の板ガラス間の密封された低圧空間の
圧力は、１０Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下とする。

【００２９】排気ガラス管と切断した部位を保護するた
めに樹脂性あるいは金属製のキャップで排気コーナー部
を保護する。この時ガラス面からの出っ張りをガラス面
から高さ１０ｍｍ以内とすると窓の開閉に支障がなく好
ましい。また、このガラス面から突出している箇所がガ
ラスを施工時にサッシの枠内にあることがより好まし
い。

【００３０】本発明の複層ガラスは、限定されるもので
はないが、一例として、次の手順により作成する。

【００３１】２枚の若干大きさの異なる板ガラスの少な
くともどちらかの板ガラスには、低放射板ガラス、好ま
しくは、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
を積層した低放射板ガラスを採用することが好ましい。

【００３２】もう一方の板ガラスには、排気開口部が設
けられ、該排気開口部を設ける位置は、辺の封着材の端
部より３ｃｍ離れる辺に平行な直線を境界線とし、コー
ナー部付近では、２辺に平行な前述の境界線に、半径２
ｃｍの円を内接して描き、該円の２つの接点間のコーナ
ー側の円弧を境界線として、境界線より中央部側とす
る。

【００３３】前述の２枚の板ガラスの一方の板ガラスを
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、他方の板ガラスを前記スペーサ
ー上に載置し、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
化する複層ガラスセルの周辺端部の低融点はんだガラス
を充填する。

【００３４】前述排気開口部に１．５ｍｍφ以上の内
径、９ｍｍ以内の外径を有する円形のガラス管を設置
し、排気開口部と排気ガラス管の隙間に低融点はんだガ
ラスを充填する。

【００３５】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２枚の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
気ガラス管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、２枚の板
ガラス同士およびそれらと排気ガラス管を低融点はんだ
ガラスにより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
該排気ガラス管を通して排気し、所定の圧力、例えば１
０Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下まで低下したところ
で、該排気ガラス管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。

【００３６】排気ガラス管と切断した部位を保護するた
めに樹脂製あるいは金属製のキャップで排気コーナー部
を保護する。

【００３７】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。

【００３８】実施例１ 図１と図２は、それぞれ本発明の実施例１の低圧複層ガ
ラスの平面図と断面図である。

【００３９】２枚の板ガラス６，７はいずれも厚さ３ｍ
ｍであり、大ガラス７の寸法が１０４０ｍｍ×１０４０
ｍｍのフロート板ガラスで、一方の小ガラス６の寸法は
１０３４ｍｍ×１０３４ｍｍのフロート板ガラスであ
る。小ガラス６の１つのコーナー部には、図３に示すよ
うに、ｘが３ｃｍの境界線１と、ｒが２ｃｍの境界線２
の中央側５に位置するように、封着材の端部３から５４
ｍｍの位置に、４ｍｍφの排気口１１を加工した。

【００４０】大ガラス７は、垂直放射率０．１の低放射
膜をコーティングしてあり、低放射膜を空隙部側に向け
た。

【００４１】まず、小ガラス６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２０ｍｍ間隔の格
子点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８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８を小ガラスの上に、小ガラ
スを垂直に立てても落ちない程度の接着強さで固定す
る。

【００４２】小ガラス６を大ガラス７に重ね、２枚の板
ガラス６，７の段差部分に、ＰｂＯ（８５重量％）、Ｂ
₂Ｏ₃（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
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製して得られた低
融点はんだガラスのペーストを塗布し、封着材４とし
た。

【００４３】外径４ｍｍφ、内径２ｍｍφ、長さ３０ｍ
ｍのソーダ石灰珪酸ガラスのガラス管を、排気ガラス管
１０として用いた。該排気ガラス管１０を排気口１１に
挿入し、上述の低融点はんだガラスのペーストを排気口
１１と排気ガラス管１０の接触箇所に隙間なく塗布し、
封着材４’とした。

【００４４】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のバインダーを揮散、燃焼消失さ
せ、さらに作業温度の４７０℃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、１
６０℃の雰囲気温度に保った状態で、排気ガラス管１０
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０．１Ｐａまで減圧した。この減圧方式は排気
ガラス管１０の内径を十分に利用できるので短時間で減
圧できた。

【００４５】最後に排気ガラス管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。

【００４６】排気ガラス管１０の封止部にガラス面から
の出っ張りが４．５ｍｍのアクリロニトリル／スチレン
／ブタジエンの共重合体からなる樹脂製の保護キャップ
１２を設けた。

【００４７】このようにして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０.６Ｗ／ｍ²℃
であった。熱貫流率試験器を用いて、作製した低圧複層
ガラスの周辺を結露させ、排気開口部が結露しないこと
を確認した。

【図面の簡単な説明】

【図１】低圧複層ガラスの平面図。

【図２】図１に示す低圧複層ガラスのａ−ａ’断面図。

【図３】低圧複層ガラスの辺近傍の熱貫流率を示すグラ
フ。

【図４】排気開口部を設ける範囲の境界を示す平面図。

【符号の説明】

１ 変位平行な境界線 ２ コーナー部の境界線 ３ 封着材端部 ４、４’ 封着材 ５ 排気開口部を設ける範囲 ６ 板ガラス（小ガラス） ７ 板ガラス（大ガラス） ８ スペーサー ９ 排気開口部 １０ 排気ガラス管 １１ 排気口 １２ 保護キャップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚の板ガラスを所定の間隔で隔置し、こ
   の間隔を保持する点状、線状または網状のスペーサーを
   板ガラスの間に配設するとともに、このパネルの周縁部
   を低融点ガラス封着材により密封し、板ガラスの間に形
   成された間隙部内の空気を排気して低圧空間とする低圧
   複層ガラスにおいて、封着材の間隙部内の端部より３ｃ
   ｍ離れる、板ガラスの辺に平行な直線を境界線とし、コ
   ーナー部付近では、２辺に平行な前述の境界線に、半径
   ２ｃｍの円を内接して描き、該円の２つの接点間のコー
   ナー側の円弧を境界線として、境界線より中央部側に排
   気開口部が設けられていることを特徴とする低圧複層ガ
   ラス。