JP2003510238A - 周縁部を備えた真空断熱ガラス窓ユニット - Google Patents

周縁部を備えた真空断熱ガラス窓ユニット

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Abstract

(57)【要約】 真空断熱用ガラス（ＩＧ）ユニットおよびその製造方法。焼入れに先立って、２つのガラス基板（３３，３５）のうちの少なくとも一方に、少なくとも第１端シール部分（５１，５２）が設けられる。基板が焼入れされると、達せられた高い焼入れ温度によって、第１シール部分（５１，５２）が基板（３３，３５）の中へ拡散しあるいは基板（３３，３５）に付着する。その後、基板（３３，３５）が実質的に冷えた後であって真空ＩＧユニットが組み立てられる際に、二次加熱が行なわれて、少なくとも第１シール部分（５１，５２）が使われることで気密性の端／周縁シールが形成される（いくつかの実施態様では、この二次加熱の前に、付加的なシール材料（５４）を使うことができる）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、真空断熱用ガラス（ＩＧ）ユニットおよびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】 関連出願 権利者が同じである、１９９９年５月３日に提出された発明の名称「ＤＬＣコ
ーティングの備わった真空ＩＧ柱」という米国特許第０９／３０３，５５０号出
願と、１９９９年７月７日に提出された発明の名称「真空ＩＧ窓ユニットのため
の周縁シール」という米国特許第０９／３４８，２８１号出願とは、引用によっ
て両方ともこの明細書に組み入れられている。
【０００３】 発明の背景 真空ＩＧユニットは当業界で知られている。例えば、開示内容が引用によって
すべてこの明細書に組み入れられている米国特許第５，６６４，３９５号公報、
５，６５７，６０７号公報、５，８９１，５３６号公報および５，９０２，６５
２号公報を参照のこと。
【０００４】 従来技術の図１〜図２には、通常型真空ＩＧユニットが示されている。ＩＧユ
ニット１には、間隔を置いて配置された2枚のガラス板２および３が含まれてお
り、これらによって、その間に、排気されたあるいは低圧の空間が包囲されてい
る。ガラス板２および３は、溶融したハンダ４による周縁シールあるいは端シー
ルと一連の支柱５とによって、相互に接合されている。
【０００５】 排気管８がハンダガラス９によって気密状にシールされて、ガラス板２の内面
からガラス板２の外面における凹所１１の底まで貫通する開口あるいは孔１０が
シールされている。ガラス板２および３の間における内部空所から排気されて低
圧区域が作り出されるように、排気ポンプが排気管８に取り付けられる。排気の
後に、管８は溶融されて、その排気ポンプがシールされる。凹所１１には、溶融
してシールされた管８が保持される。切削された凹所１３の中には化学ゲッター
１２が随意に含まれていてもよい。
【０００６】 溶融したハンダガラスの周縁シール４が備わっている従来の真空ＩＧユニット
は、上側のガラス板の寸法が下側のガラス板のそれよりわずかに小さいときに、
次のようにして製造されてきた。ハンダガラスは初めに、上側のガラス板の寸法
が下側のガラス板のそれよりわずかに小さい（図１〜図２に示されていない）た
めに形成されているＬ字状の段部あるいは隅部においてＩＧユニットの周縁の周
りに堆積される。全体の組立品には、ガラス板２および３が含まれており、次い
で、ハンダガラスシール材料は、そのハンダガラスが溶融し、それらのガラス板
を濡らし、かつ、それらのガラス板の間における空間に流入して気密性周縁シー
ル４を形成する、およそ５００°Ｃの温度に加熱される。およそ５００°Ｃとい
うこの温度は、約１〜８時間、維持される（このようなおよその温度に約８時間
、維持すると、ハンダガラスシール材料がガラス基板に適切に付着する、という
ことが最近わかってきた）。周縁／端シール４の形成および排気管８の周りにお
けるシールの形成の後に、この組立品は室温まで冷却される。
【０００７】 不都合なことに、５００°Ｃという温度と、端シール４の形成のためにこのよ
うな温度に維持されることとは、とりわけＩＧユニットに焼入れガラス板を使う
のが望ましい場合には、好ましくない。焼入れガラスによれば、図３〜図４に示
されたように、加熱時間の関数としての高温に曝露されたときに焼入れ強度が低
下する。そのうえ、高温になると、ガラス板の一方あるいは双方に施してもよい
ある種の低弾性コーティングにとっては逆効果を及ぼす。
【０００８】 図３は、充分に焼入れされた板ガラスが相異なる時間、相異なる温度に曝露さ
れたときに、初期焼入れ強度がどのように低下するかを示しているグラフであり
、ここで、初期中心引張応力は１インチ当たり３，２００ＭＵである。図３のＸ
軸は、時間を指数関数的に時間（１時間から１，０００時間まで）で表したもの
であり、Ｙ軸は、曝露後に残っている、初期焼入れ強度の割合（％）を表したも
のである。図４は、そのＸ軸が０時間から１時間まで指数関数的に延びているこ
と以外は図３に類似しているグラフである。
【０００９】 図３には相異なる７つの曲線が示されており、これらのそれぞれは相異なる華
氏（Ｆ）温度での曝露を示している。これらの相異なる温度曲線／直線は、４０
０°Ｆ（図３のグラフの一番上を横切っている）、５００°Ｆ、６００°Ｆ、７
００°Ｆ、８００°Ｆ、９００°Ｆおよび９５０°Ｆ（図３のグラフの一番下の
曲線）である。９００°Ｆの温度はおよそ４８２°Ｃに等しく、この温度は前述
した従来のハンダガラス周縁シール／継ぎ目４を形成するために利用された温度
の範囲内にある。従って、参照符号１８が付けられた図３の９００°Ｆ曲線に注
意が払われる。示されたように、この温度（９００°Ｆすなわち４８２°Ｃ）に
１時間置かれた後には、初期焼入れ強度の２０％だけが残っている。このような
焼入れ強度の低下によって、焼入れガラスが望ましいとされている環境のための
一連の安全規則に合格することのできないある種の窓ユニットが生じるおそれが
ある。
【００１０】 図３〜図４をさらに参照すれば、焼入れされたガラス板が８００°Ｆ（すなわ
ち約４２８°Ｃ）で１時間加熱されると、（９００°Ｆで１時間加熱された場合
とは異なり、）そのガラス板にはかなり良好に焼入れ強度が維持されることがわ
かる。このようなガラス板には、８００°Ｆで１時間加熱された後に、その初期
焼入れ強度の約７０％が残っているが、これは９００°Ｆで同じ時間加熱された
ときの２０％未満よりもかなり良好である。
【００１１】 このことから、当業界には、初期焼入れ強度の約５０％よりも強度が大きく低
下する、焼入れされたユニットのガラス板によることなく、対向ガラス板どうし
の間に気密シールを施すことができる真空ＩＧユニットとこれを作る対応方法と
に関する要望のあることが明らかである。また、当業界には、ガラス板に通常型
真空ＩＧ製造方法によった場合よりも初期焼入れ強度が多く維持されるように周
縁シールが形成される、焼入れガラス板が含まれている真空ＩＧユニットに関す
る要望もある。さらに、当業界には、焼入れ後処理時間を減少させるとともに、
端シール用ハンダガラス材料が適切にガラス板の中へ拡散しあるいはガラス板に
付着するために必要であると現在信じられているおよそ８時間という時間を短縮
する要望もある。本発明の１つの目的は、当業界における列挙された前記要望の
いくつかおよび／またはすべてを満たすことである。
【００１２】 本発明は、いくつかの図が添付されたいくつかの実施態様について、これから
記載される。
【００１３】 発明の概要 本発明の１つの目的は、周縁シールあるいは端シールを有している真空ＩＧユ
ニットであって、このユニットの焼入れずみガラス板に、従来のシール形成方法
を同一材料で用いた場合よりもそれらの初期焼入れ強度が多く維持されるように
、その周縁／端シールが形成されている真空ＩＧユニットを提供することである
。
【００１４】 本発明の別の目的は、真空ＩＧユニットであって、得られる焼入れずみガラス
板に初期焼入れ強度の少なくとも約５０％がこのユニットの形成後に維持される
真空ＩＧユニット（およびその製造方法）を提供することである。
【００１５】 本発明の１つの目的は、真空ＩＧユニットのための端シールであって、その端
シールに焼入れの間以外は約４５０°Ｃよりも大きい処理温度を必要としない真
空ＩＧユニットのための端シールを提供することである。
【００１６】 本発明のさらに別の目的は、真空ＩＧユニットの製造において、焼入れに先立
ってガラス板の一方あるいは双方に端シールの少なくとも初期部分を設けあるい
は付着させ、その後、焼入れ用の炉／オーブンにおける熱を用いて初期端シール
部分が焼入れの際にガラスの中へ拡散しあるいはガラスに付着するようにするこ
とである。いくつかの実施態様では、このようにすれば、ハンダガラス材料がガ
ラス板の中へ拡散しあるいはガラス板に付着するためには、そのような材料が同
じ材料からなる別の部材に付着するのに必要とされる温度よりも高い温度が一般
的に必要であるので、その後に用いられて周縁／端シールを形成するための処理
温度をより低くすることができる。
【００１７】 本発明の別の目的は、真空ＩＧユニットにおける周縁／端シールを形成するた
めに必要な焼入れ後処理時間を短縮することである。
【００１８】 本発明の別の目的は、真空ＩＧユニットにおける周縁／端シールを形成するた
めに必要な焼入れ後処理最高温度を低下させることである。
【００１９】 本発明の別の目的は、列挙された前記諸目的のいくつかおよび／またはすべて
を満たすことである。
【００２０】 一般的に言えば、本発明によって、 第１および第２のガラス基板を用意し、 これらの基板の少なくとも一方の上に第１シール材料部分を設け、 この第１シール材料部分がその上にある少なくとも一方の基板を焼入れし、 前記焼入れ工程の次に、第１および第２の基板の間に複数のスペーサを設け、 これらの基板の間にシール空間を画定するシールを形成するに際して、前記焼
入れの間に達せられた最高温度よりも低いシール形成温度に第１シール材料部分
を加熱し、そして そのシール空間を大気圧よりも低い圧力にさせる 諸工程を備えてなる窓ユニットの製造方法 を提供することで、前記要望のいくつかまたはすべてが満たされる。
【００２１】 本発明によって、 第１および第２のガラス基板を用意し、 これらの基板の少なくとも一方の上に第１シール材料部分を設け、 この第１シール材料部分がその上にある少なくとも一方の基板を焼入れし、こ
の焼入れが、その少なくとも一方の基板を少なくとも約５３５°Ｃまで加熱する
ことを含んでおり、 前記焼入れの次に、第１および第２のガラス基板の間に少なくとも１つのスペ
ーサを設け、そして これらの基板の間にシール空間を画定するシールを形成するに際して、後焼入
れ用加熱工程における約４５０°Ｃよりも低いシール形成温度に第１シール材料
部分を加熱する 諸工程を備えてなる窓ユニットの製造方法 を提供することで、前記要望のいくつかまたはすべてがさらに満たされる。
【００２２】 本発明によって、 大気圧よりも低い圧力の低圧空間を両者の間に画定するために互いに間隔を置
いて配置された第１および第２のガラス基板と、 前記基板どうしの間に配置され、前記低圧空間を大気圧よりも低い圧力に維持
するために前記空間を周囲の大気からシールする気密シールであって、この気密
シールの少なくとも一部が前記ガラス基板のうちの前記一方を焼入れする間に前
記ガラス基板の一方に付着する気密シールと を備えてなる断熱用ガラス（ＩＧ）窓ユニット を提供することで、前記要望のいくつかまたはすべてがさらにいっそう満たされ
る。
【００２３】 本発明のいくつかの実施態様の詳細な説明 これから、同様の参照符号がいくつかの図を通して同様の部分を示している添
付図面をいっそう詳しく参照する。
【００２４】 本発明のいくつかの実施態様は、真空ＩＧ窓ユニットにおける改良型の周縁あ
るいは端の（すなわち、周縁／端）シールおよび／またはその製造方法に関する
ものである。この明細書における「周縁」および「端」シールという語は、これ
らのシールが同ユニットの完全な周縁だけに設けられていることを意味するので
はなく、それに代えて、そのシールが同ユニットの少なくとも一方の基板の縁に
あるいはその近傍に（例えば、約２インチの範囲内に）少なくとも部分的に設け
られていることを意味する。
【００２５】 図６は、本発明の１つの実施態様に係る断熱ガラスパネル３１の断面図である
。対向している基板どうしの間の内部空間３７は、一般に大気圧よりも低い圧力
にあり、この型のパネルは真空断熱用ガラス（ＩＧ）ユニットと称されることが
多い。
【００２６】 真空ＩＧユニットすなわちパネル３１には、第１ガラス基板３３、第２ガラス
基板３５、第１ガラス基板３３と第２ガラス基板３５の間にある低圧空間あるい
は排気ずみ空間３７、基板３３，３５どうしの間隔を開けるとともにそれらを保
持するためのスペーサ／支柱３９、基板３３に形成された孔あるいは開口に配置
され、空間３７を排気するための任意の排気管（図示略）、および基板３３，３
５どうしの間の低圧空間３７を気密状にシールする周縁シールあるいは端シール
４３が含まれている。気密性の端シール４３によって、空気が空間３７へ入るの
が防止されるとともに、その中が真空に維持される。いくつかの実施態様におけ
るシール４３は、図２に示された端シール４とほぼ同じ位置に設けられてもよい
。
【００２７】 本発明における別のいくつかの実施態様に係る真空ＩＧユニット３１は、住宅
用すなわち市販用の窓として使用することができる。空間３７を排気することで
、気体の伝導および対流によるガラス基板３３とガラス基板３５との間の熱輸送
が排除されあるいは減少する。そのうえ、ガラス基板３３およびガラス基板３５
の一方あるいは双方の内側面に低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングを施すこと
で、基板３３と基板３５との間の放射性熱輸送を低い水準まで減少させることが
できる。このようにして、高い水準の熱絶縁を実現することができる。空間３７
の圧力が約１０-2トール（Ｔｏｒｒ）よりも低い値まで、いっそう好ましくは、
約１．０ミリトール（ｍＴｏｒｒ）すなわち１０-3トールよりも低い値まで、も
っとも好ましくは、約１０-6トールよりも低い値まで減少すると、低い気体熱伝
導を実現することができる。このような低い圧力を維持するためには、ガラス基
板３３およびガラス基板３５の内側面からガス放出させ、また、基板３３，３５
の端部あるいは周縁部の区域あるいはその近傍の区域を、気体あるいは空気のど
のような進入も排除するシールによって、気密状にシールする。
【００２８】 さらに図６によれば、基板３３と基板３５の間には、これら２つのほぼ平行な
ガラス板を大気圧から隔離するために、一連の小さい高力支柱３９が用いられて
いる。これらの支柱３９はたいてい、目立たないようにできるだけ小さいもので
あるのが好ましい。いくつかの実施態様では、それぞれの支柱の高さは約０．１
０〜０．３０ｍｍである。本発明における別のいくつかの実施態様では、支柱は
、ハンダガラス、セラミック、あるいは金属から作ることができる。
【００２９】 焼入れガラス３３および／または３５は、その機械的強度および耐熱強度の点
で高く評価されている。焼入れガラスは、伝統的に、風、雪あるいは熱の負荷が
他のガラスの強度特性を超えるような商業的用途に、かつ／または、焼入れガラ
スが規則（例えば、入口、手すり、あるいは防火窓のための安全ガラス工事）に
よって必要とされるような商業的用途に使用されてきた。本発明におけるいくつ
かの好ましい実施態様では、ガラス板３３および３５は焼入れされている。基板
３３および３５として焼入れガラス板を施すことで、ガラス板の強度は増大する
。これによって、支柱どうしをさらに離して配置することができ、ガラス／支柱
界面における応力が増大するが、ひょっとすると、そのような支柱は真空ＩＧユ
ニットにはほとんど使われないことになる。支柱の数が減ると、真空ＩＧユニッ
ト３１の熱絶縁特性が高められる。本発明におけるいくつかの好ましい実施態様
では、これらのガラス板は、それらの間に支柱をサンドイッチする工程に先立っ
て、焼入れされる。
【００３０】 本発明におけるいくつかの実施態様によれば、基板３３および３５に用いられ
たガラスは、７０〜７４重量パーセントの酸化ケイ素、１２〜１６重量パーセン
トの酸化ナトリウム、７〜１２パーセントの石灰（ＣａＯ）、０〜５パーセント
のＭｇＯ、０〜５パーセントのアルミナ、および０〜０．２０パーセントの酸化
鉄からなるソーダ石灰ガラスである。しかしながら、色付きのあるいは透明な他
の型のガラス（例えばホウケイ酸ガラス）を用いることもできる。ガラス板３３
および／または３５は、それぞれ約１〜４．５ｍｍの厚さにすることができ、好
ましくは、それぞれ約２〜３ｍｍの厚さにすることができる。しかしながら、焼
入れすれば、もっと薄いガラス板３３，３５（例えば、約１〜３ｍｍの厚さ、い
っそう好ましくは、約１．７〜２．３ｍｍの厚さのもの）を使用することができ
る。より薄いガラス板３３，３５を使用すると、改善された熱挙動（例えば、減
少した端部伝導）をもたらすことができる。
【００３１】 図５〜図６の実施態様では、図５に示された位置において焼入れをするに先立
って、スラリー形態にある、湿った（あるいは液体の）周縁／端シール材料が、
それぞれの基板３３，３５の上に堆積される。それぞれのガラス基板３３，３５
の内側主要面になるべき箇所に初めのスラリー部分４６，４８がもたらされるの
で、基板３３，３５が組立過程の際にそれらの間にスペーサ／支柱３９をサンド
イッチすると、後に、シール部分４６，４８を互いにほぼ揃えることができる。
いくつかの実施態様では、それらの基板の上にまず施される材料４６，４８は、
溶剤（例えば、ニューヨーク州、バッファローにあるピエール・アンド・スティ
ーブンス・コーポレーション（Ｐｉｅｒｒｅ ＆ Ｓｔｅｖｅｎｓ Ｃｏｒｐ．
，）から得られた型式Ｆ１０１６ＡＪ０４のフリットラッカー溶剤）に混合され
たハンダガラス粉末（例えば、ペンシルベニア州のマンモスにあるエレクトロ−
グラスから得られた粉末材料型式７５５５のハンダガラス）のウェットスラリー
である。
【００３２】 その上に初めのシールスラリー部分４６，４８があるガラス基板３３および／
または３５は、次いで、これらの製造物を約１２００°Ｆのほぼ均一な温度（例
えば、約１０００°〜１５００°Ｆ、好ましくは、約１１００°〜１４００°Ｆ
）に約２〜５分間（基板の上におけるコーティングの型および／または厚さによ
って左右される）加熱する炉の中で焼入れされる。このようにして、焼入れの間
、そのガラスは、少なくとも約５３５°Ｃ（すなわち１０００°Ｆ）の最高温度
に加熱される。ガラス焼入れの間におけるこのような加熱によって、初めのハン
ダガラスシール材料４６，４８は、その材料が置かれているそれぞれのガラス基
板の中へ拡散しあるいはそれぞれのガラス基板に付着する。初期部分４６，４８
のスラリー溶剤は、焼入れの間においてシール用材料のスラリーを乾燥させる際
に蒸発する揮発性あるいは半揮発性の成分であるのが普通である。図５に示され
たハンダガラスシール部分あるいは塊４６および４８は、次に行なわれる焼入れ
のために残される。
【００３３】 その上に初期シール部分４６，４８のあるガラスが焼入れ炉に存在するときに
は、それは一連の空気ノズルによって急速に冷却される。この急速冷却によって
、それぞれの基板におけるガラス表面のほぼ２０％は、中心部に応力がかかった
圧縮状態に置かれる。焼入れされたガラスは、圧縮された同表面によって強度が
増大する。その表面が引っかきあるいは衝撃によって傷つくと、そのガラスは多
くの小片にこわれるおそれがある。本発明におけるいくつかの実施態様では、基
板３３および／または３５が焼入れされると、それらは、機械的および／または
熱的強度が、等しい厚さの焼きなましガラスにおける機械的および／または熱的
強度のほぼ４倍まで備わるようになる。この明細書における焼入れガラスの破壊
パターンは、引用によって双方ともこの明細書に組み入れられる、連邦規則集（
ＣＦＲ）第１６の規定による消費者製品安全委員会の１２０２条項および米国国
家規格協会（ＡＮＳＩ）のＺ−９７．１条項によって管理されかつ準拠されるの
が普通である。
【００３４】 従って、続いて行なわれる焼入れによって、それぞれの基板３３，３５の表面
には、下にある基板に付着するシール材料のある部分（例えば、図５に示された
ような瘤あるいは塊）が含まれる。次いで、図５における２つの基板が互いに引
き寄せられて、それらの間にスペーサ／支柱３９が挟まれ、また、対向するそれ
らの基板における初期シール部分４６および４８が互いにほぼ揃うとともに接す
るようになる。その後、これらの基板および接しているシール部分４６，４８は
、シール部分４６，４８が少なくとも部分的に軟化するように、加熱される。こ
のような基板の後焼入れすなわち二次加熱は、約３００〜４４０°Ｃ（いっそう
好ましくは約３７５〜４２０°Ｃ、また、最も好ましくは約４００〜４１５°Ｃ
）の温度で、約２時間よりも少ない時間（好ましくは約０．５〜６０分、いっそ
う好ましくは約１０〜４０分、また、最も好ましくは約２０〜３０分）だけ行な
うことができる。
【００３５】 この二次加熱は、最高焼入れ温度よりも実質的に低く、かつ、ハンダガラスシ
ール部分４６，４８が少なくとも部分的に軟化するものの完全には溶融しないよ
うな最高温度で行なわれるのが好ましい。この二次加熱は、約４５０°Ｃよりも
低い温度で行なわれるのが好ましいので、焼入れされたガラス基板３３，３５に
は、この後焼入れあるいは二次加熱の過程が終了した後に、初期焼入れ強度の少
なくとも約５０％（いっそう好ましくは、少なくとも約６０％、また、最も好ま
しくは、少なくとも約７０％）の強度が維持される。
【００３６】 さらに、図５〜図６によれば、後焼入れ加熱されたときにシール部分４６およ
び４８が互いに接しながら軟化すると、対向する基板３３および３５は、互いに
押し付けられてシール部分４６および４８が互いに絡み合いあるいはくっつき、
図６に示されたように、つながった１つの気密性周縁／端シール４３が形成され
る。いくつかの実施態様では、初期シール部分の加熱および変形の間に、基板３
３，３５の一方あるいは双方を他方にあるいは互いに押し付けてもよい。真空Ｉ
Ｇユニット３１を図６に示されたようにするために、シール４３を形成するこの
ような二次加熱工程と基板の相互押し付け工程との際に、空間３７を従来の任意
の方法（例えば、排気管を使う方法、あるいはこの製造物を真空チャンバーの中
で組み立てる方法）で排気することができる。
【００３７】 図５〜図６の実施態様では、焼入れ後にどちらの基板にもその上に追加のシー
ル材料を施さないのが好ましい。初期部分４６，４８には、後焼入れ加熱工程の
間における同部分４６，４８の再構成の後にシール４３を形成するのに必要なシ
ール材料がすべて含まれている。しかしながら、本発明における代わりの実施態
様では、初期部分４６，４８を前焼入れされた基板の上に施すことができ、また
、後焼入れ加熱工程に先立って、シール４３が形成される基板の上の端シール区
域に追加のシール材料（例えば、ハンダガラススラリー）を施しあるいは堆積さ
せることができる。
【００３８】 図５〜図６の実施態様ではガラス基板３３，３５はほぼ同じ寸法であることに
留意すべきである。しかしながら、代わりの実施態様では、そのユニットの端に
最も近いＬ字状段部を画定するために、基板３３，３５は相異なる寸法に構成す
ることができる。さらにまた、シール４３は溶融したハンダガラスからなるかあ
るいはそれを含むのが好ましいが、本発明における代わりの実施態様では、他の
材料（例えば、金、白金、銀、インジウム、および／またはこれらの組み合わせ
）から形成することができあるいは同材料を含むことができる。
【００３９】 ハンダ材料（例えば４６，４８）がガラス（例えば３３，３５）の中へ拡散し
あるいはガラスに付着するには、ハンダ材料がハンダ材料からなる別の部材の中
へ拡散しあるいは同部材に付着する場合よりもかなり高い温度が必要である。ガ
ラス基板３３，３５を焼入れるとともに同時にこの拡散を引き起こすために焼入
れ用の炉／オーブンを使うことで、次の利点のうち少なくともいずれかを実現す
ることができる。（ｉ）処理工程および／またはサイクルタイムが減少し、（ｉ
ｉ）シール４３を形成し、それによって、他の場合に従来の方法を用いることの
できる強度よりも大きい基板３３，３５の初期焼入れ強度を維持することができ
るようにするために、他の場合に必要な温度よりも低い温度を後焼入れに用いる
ことができ、かつ／または、（ｉｉｉ）シール４３を形成するために、後焼入れ
加熱用サイクルタイムを短縮することができる。
【００４０】 図７〜図９には、本発明における別の実施態様が示されており、これらには、
前焼入れされた基板に端シール材料（例えば、スラリーの形態にあるハンダガラ
ス）からなる第１あるいは初期の部分５１，５２が設けられているとともに、後
焼入れされた初期部分に端シール材料からなる追加部分５４が設けられている。
基板の焼入れ（図５〜図６の実施態様に関して先に説明された）の間に達せられ
た高温によって、ハンダガラス５１および５２の少なくとも一部がそれらの基板
の中へ拡散しあるいは同基板に付着する。その後、これらの基板は、図７に示さ
れたように、それらの間に支柱／スペーサ３９をサンドイッチするために、方向
付けられる。次いで、周縁／端シール材料（例えば、先に説明されたように、ス
ラリーの形態にあるハンダガラス）からなる追加部分５４は、図８に示されたよ
うに付着部分５１，５２どうしが接するように、ユニットの上におけるその端に
最も近い箇所に施されあるいは堆積される。ユニットの全周縁の周りにおけるほ
ぼＬ字状の段部区域５３には、追加部分５４が設けられる。図８のユニットは次
いで、シール部分５４が少なくとも一部軟化して初期シール部分の中へ拡散しあ
るいは同部分に付着しそれによって気密シール４３を形成するために、先に説明
したような約４５０°Ｃよりも低い後焼入れ温度すなわち二次的温度に加熱され
る。最終状態の真空ＩＧユニットは図９に示されている。
【００４１】 図１０〜図１２には、本発明における別の実施態様が示されており、この実施
態様は、初期シール部分５２が端５６の一部と基板３５における内側主要面５８
の一部とに施されて形成されている点を除いて、図７〜図９の実施態様と同一の
ものである。また、初期シール部分５１が、段部区域５３の一部と、一番小さい
ガラス基板３５の周縁の範囲内における空間６０の一部とに、設けられている。
図７〜図９の実施態様におけるのと同様に、図１０〜図１２の実施態様における
初期シール部分５１，５２は、この実施態様のものが後焼入れされて約４５０°
Ｃよりも低い二次加熱にさらされたときに、追加シール部分５４がその中へ拡散
してそれに付着することが可能になるように、設けられている。
【００４２】 図１３〜図１５には、本発明における別の実施態様が示されており、この実施
態様は、これは、ガラス基板３３および３５どうしの寸法がほぼ同じあるととも
に、焼入れに先立って、それぞれの基板の５６および５９の端に初期シール部分
５１および５２がスラリー状態に施されて設けられている点を除いて、図７〜図
１２の実施態様に類似するものである。基板の焼入れの間に達せられた高い温度
によってシール部分５１および５２がそれぞれの基板の中へ拡散するとともにそ
れぞれの基板に付着した後に、これらの基板は、図１３に示されたように、スペ
ーサ／支柱３９をそれらの間にサンドイッチするために配置される。次いで、図
１４に示されたように、部分５１および５２どうしを接触させるために、追加シ
ール部分５４（例えば、ウェットスラリーの形態にある）が加えられる。先に説
明された後焼入れ用二次加熱を施すと、シール部分５４がシール部分５１の中へ
拡散するとともに同部分に付着し、それによって、図１５に示されたように、基
板どうしを相互接続する気密性端／周縁シール４３が形成される。
【００４３】 図１６は、図７〜図１５の実施態様のいずれかに係るいくつかの工程のフロー
チャートである。このフローチャートは、一例の目的のためだけに限定されるこ
とを意図するものではないが、その目的のためだけに与えられている。例示され
たように、まず初めに、工程６１で、焼入れされないガラス基板３３，３５が用
意される。次いで、工程６３で、それぞれの基板における端の近くに、ハンダガ
ラスシール材料５１，５２の初期部分が（好ましくは、先に説明されたようにウ
ェットスラリーの形態に、あるいは、代わりの実施態様では、ことによると針金
の形態あるいは他の乾燥形態に）施されあるいは設けられる。次いで、シール部
分５１，５２の備わった基板３３，３５が、別々にあるいはいっしょに焼入れ用
の炉／オーブンの中へ送られ、工程６５において、先に説明した温度で焼入れさ
れる。ハンダガラスシール部分５１，５２の少なくとも一部が、このガラス焼入
れ過程の間に利用された高い温度によって、これらの基板の中へ拡散するととも
にこれらの基板に付着する。
【００４４】 その焼入れ用の炉／オーブンから出ると、これらの基板は、工程６７で、ユニ
ット組立過程の間に巧みに扱われて、それらの間にスペーサの配列／支柱３９が
挟み込まれる。次いで、工程６９で、端／周縁のハンダ状追加ガラスシール部分
５４が、対向するガラス基板３３，３５どうしの間における空間を取り囲むよう
に、前記部分５１，５２の近傍に施されて、同部分が接続される。このユニット
は、次いで、工程７１において、気密性の端／周縁シール４３を形成するために
、先に説明されたように二次加熱を受けて、シール部分５４が前記部分５１，５
２の中へ拡散しかつ／または前記部分５１，５２に付着する。その後の内部空間
の排気によって、真空ＩＧユニットが得られる。
【００４５】 図１７は、図５〜図６の実施態様に係るいくつかの工程のフローチャートであ
る。このフローチャートは、一例の目的のためだけに限定されることを意図する
ものではないが、その目的のためだけに与えられている。例示されたように、ま
ず初めに、工程８１で、焼入れされないガラス基板３３，３５が用意される。次
いで、工程８３で、それぞれの基板における端の近くに、ハンダガラスシール材
料４６，４８の初期部分が（好ましくは、先に説明されたようにウェットスラリ
ーの形態に、あるいは、代わりの実施態様では、ことによると針金の形態あるい
は他の乾燥形態に）設けられる。次いで、シール部分４６，４８の備わった基板
３３，３５が、別々にあるいはいっしょに焼入れ用の炉／オーブンの中へ送られ
、工程８５において焼入れされる。ハンダガラスシール部分４６，４８の少なく
とも一部が、このガラス焼入れ過程の間に利用された高い温度によって、これら
の基板の中へ拡散するとともにこれらの基板に付着する。
【００４６】 その焼入れ用の炉／オーブンから出ると、これらの基板は、工程８７で、ユニ
ット組立過程の間に巧みに扱われて、対向状につながったシール部分４６および
４８がほぼ整列されるとともに互いに接続されるように、それらの間にスペーサ
の配列／支柱３９が挟み込まれる。シール用の塊すなわち部分４６，４８の整列
および接続によって、対向するガラス基板３３，３５どうしの間における空間が
取り囲まれる。このユニットは、次いで、工程８９において、図６に示されたよ
うな気密性の端／周縁シール４３を形成するために、先に説明されたように約４
５０°Ｃよりも低い二次加熱を受けるとともに、これらの基板および熱軟化シー
ル部分４６，４８が互いの方へ押し付けられて（両者が同時に互いの方へ押し付
けられてもよく、あるいは、一方が固定して保持された他方の方へ押し付けられ
てもよい）、シール部分４６および４８が互いの中へ拡散しかつ／または互いに
付着する。その後、いくつかの実施態様では、排気管を使ってシール空間３７を
大気圧よりも低い圧力まで排気することができるので、図６の真空ＩＧユニット
が得られる。これに代えて、これらの基板は、空間３７がシール４３の形成の後
に大気圧よりも低い圧力になるように、低圧あるいは真空のチャンバーの中にお
けるスペーサ３９をサンドイッチすることができる。
【００４７】 前記の開示がなされると、他の多くの特徴、変更および改良は当業者に明らか
になる。従って、このような他の特徴、変更および改良は本発明の一部とみなさ
れ、本発明の範囲は特許請求の範囲によって決められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、通常型真空ＩＧユニットの従来技術の断面図である。
【図２】 図２は、図１に示された切断線に沿った、図１の真空ＩＧユニットの従来技術
の平面図である。
【図３】 図３は、焼入れされた板ガラスが相異なる時間、相異なる温度に曝露された後
の初期焼入れ強度の低下を示している、既知時間（時間）対残存焼入れ強度割合
の相関を示すグラフである。
【図４】 図４は、既知時間対残存焼入れ強度割合の相関を示すグラフである。
【図５】 図５は、本発明の１つの実施態様に係る焼入れの後における一対のガラス基板
の側面断面図であって、焼入れの際に利用された熱によって周縁シール開始材料
がそれぞれのガラス基板の中へ拡散しあるいはそれぞれのガラス基板に付着する
ように、焼入れに先立ってそのシール開始材料がそれぞれの基板に施される一対
のガラス基板の側面断面図である。
【図６】 図６は、図５の基板どうしの間に一連の支柱／スペーサをサンドイッチ状に挟
み、次いで、熱軟化された対向状のシールの瘤あるいは塊が互いに押し付けられ
て周縁／端シールが形成されるように、それらの基板を互いの方へ押し付けなが
らこのユニットを加熱することで作られた真空ＩＧ窓ユニットの一部の側面断面
図である。
【図７】 図７は、本発明の別の実施態様に係る真空ＩＧユニットの側面断面図であって
、焼入れの後であるが、同ユニットの上に周縁／端シール材料からなる追加部分
が設けられる前における真空ＩＧユニットの側面断面図である。
【図８】 図８は、図７の真空ＩＧユニットの側面断面図であって、同ユニットの上に周
縁／端シール材料からなる追加部分が設けられた後であるが、第２次加熱の前に
おける真空ＩＧユニットの側面断面図である。
【図９】 図９は、図７〜図８の実施態様に係る真空ＩＧユニットの側面断面図であって
、周縁／端シールが形成された後における真空ＩＧユニットの側面断面図である
。
【図１０】 図１０は、別の実施態様に係る真空ＩＧユニットの側面断面図であって、焼入
れの後であるが、同ユニットの上に周縁／端シール材料からなる追加部分が設け
られる前における真空ＩＧユニットの側面断面図である。
【図１１】 図１１は、図１０の真空ＩＧユニットの側面断面図であって、同ユニットの上
に周縁／端シール材料からなる追加部分が設けられた後であるが、第２次加熱の
前における真空ＩＧユニットの側面断面図である。
【図１２】 図１２は、図１０〜図１１の実施態様に係る真空ＩＧユニットの側面断面図で
あって、周縁／端シールが形成された後における真空ＩＧユニットの側面断面図
である。
【図１３】 図１３は、さらに別の実施態様に係る真空ＩＧユニットの側面断面図であって
、焼入れの後であるが、同ユニットの上に周縁／端シール材料からなる追加部分
が設けられる前における真空ＩＧユニットの側面断面図である。
【図１４】 図１４は、図１３の真空ＩＧユニットの側面断面図であって、同ユニットの上
に周縁／端シール材料からなる追加部分が設けられた後であるが、第２次加熱の
前における真空ＩＧユニットの側面断面図である。
【図１５】 図１５は、図１３〜図１４の実施態様に係る真空ＩＧユニットの側面断面図で
あって、周縁／端シールが形成された後における真空ＩＧユニットの側面断面図
である。
【図１６】 図１６は、本発明の図７〜図１５の実施態様のいずれかによって実行されたい
くつかの工程を例示するフローチャートである。
【図１７】 図１７は、本発明の図５〜図６の実施態様によって実行されたいくつかの工程
を例示するフローチャートである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１０月２５日（２００１．１０．２５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１および第２のガラス基板を用意し、 これら第１および第２のガラス基板の上に第１および第２のシール材料部分を
    それぞれ設け、 第１および第２のシール材料部分がそれらの上にある第１および第２のガラス
    基板を焼入れして、第１および第２のシール材料部分が前記焼入れの間にそれぞ
    れの基板の中へ拡散しあるいはそれぞれの基板に付着するようにし、 第１および第２の焼入れずみ基板どうしの間にスペーサの配列をサンドイッチ
    し、 前記サンドイッチを行なった後に、焼入れずみ基板の間にシール空間を画定す
    る気密シールを形成するに際して、前記焼入れの間に達せられた最高温度よりも
    低いシール形成温度に第１および第２の基板を加熱し、そして そのシール空間を大気圧よりも低い圧力にさせる 諸工程からなる断熱ガラスパネルの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記加熱工程は、この断熱ガラスパネルにおける焼入れずみ
    ガラス基板が、前記加熱工程の終了後にそれらの初期焼入れ強度の少なくとも約
    ５０％の強度を維持しているように、シール形成温度を利用することからなる請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記加熱工程は、この断熱ガラスパネルにおける焼入れずみ
    ガラス基板が、前記加熱工程の終了後にそれらの初期焼入れ強度の少なくとも約
    ６０％の強度を維持しているように、約４５０°Ｃよりも低いシール形成温度を
    利用することからなる請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記加熱工程は、この断熱ガラスパネルにおける焼入れずみ
    ガラス基板が、前記加熱工程の終了後にそれらの初期焼入れ強度の少なくとも約
    ７０％の強度を維持しているように、シール形成温度を利用することからなる請
    求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 第１および第２のガラス基板の上に第１および第２のシール
    材料部分をそれぞれ設ける前記工程が、第１および第２のガラス基板におけるほ
    ぼ平坦な主要面の上に第１および第２のシール材料部分を設けることをさらに備
    え、かつ、 前記サンドイッチ工程は、第１および第２のシール材料部分が互いにほぼ整列
    しかつ接するように、第１および第２の焼入れずみガラス基板を互いにほぼ平行
    に配置することをさらに備えている請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記焼入れ工程の後に、第１および第２のシール材料部分と
    接触関係にありかつ同部分に付着する付加的な第３シール材料部分を設けること
    をさらに備えており、その結果、前記加熱工程によって、その第３シール材料部
    分が第１および第２のシール材料部分の中へ拡散しあるいはそれらに付着し、そ
    れによって前記気密シールが形成される請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 第１および第２のガラス基板の上に第１および第２のシール
    材料部分をそれぞれ設ける前記工程が、前記焼入れ工程に先立って、それぞれの
    基板の上に第１および第２のシール材料部分をウェットスラリーの形態に設ける
    ことをさらに備えている請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 第１および第２のガラス基板の上に第１および第２のシール
    材料部分をそれぞれ設ける前記工程は、前記の第１および第２のシール材料部分
    のそれぞれがハンダガラス材料を含むように、第１および第２のシール材料部分
    を設けることを含んでいる請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記加熱工程が、第１および第２の基板と、それらの上の第
    １および第２のシール材料部分とを、約４５０°Ｃよりも低い最高温度に加熱す
    ることを含んでいる請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第１および第２のガラス基板を用意し、 これらの基板の少なくとも一方の上に第１シール材料部分を設け、 第１シール材料部分がその上にある少なくとも一方の基板を焼入れし、 前記焼入れの次に、第１および第２の基板の間に複数のスペーサを設け、 これらの基板の間にシール空間を画定するシールを形成するに際して、前記焼
    入れの間に達せられた最高温度よりも低いシール形成温度に第１シール材料部分
    を加熱し、そして そのシール空間を大気圧よりも低い圧力にさせる 諸工程からなる窓ユニットの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記加熱工程は、焼入れずみガラス基板が、前記加熱工程
    の終了後にそれらの初期焼入れ強度の少なくとも約５０％の強度を維持している
    ように、少なくともシール形成最高温度を選択することからなる請求項９記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】 第１シール材料部分を設ける前記工程が、第１および第２
    の基板の他方の上に第２シール材料部分を設けるとともに、第１および第２のガ
    ラス基板における主要面の上に第１および第２のシール材料部分をそれぞれ設け
    ること、および 前記加熱工程に先立って、前記の第１および第２のシール材料部分が互いにほ
    ぼ整列しかつ接するように、第１および第２の基板をそれらの間にスペーサが備
    わるように配置すること をさらに備えている請求項１０記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記焼入れ工程に先立って、それらの基板の他方の上に第
    ２シール材料部分を設けること、および 前記焼入れ工程の後に、第１および第２のシール材料部分のそれぞれと接触関
    係にある第３シール材料部分を設けることをさらに備えており、その結果、前記
    加熱工程によって、第１、第２および第３のシール材料部分が前記シールを形成
    する請求項９記載の方法。
  14. 【請求項１４】 それらの基板の少なくとも一方の上に第１シール材料部分
    を設ける前記工程が、ハンダガラス材料を含んでいる第１シール材料部分をウェ
    ットスラリーの形態に設けることをさらに備えている請求項９記載の方法。
  15. 【請求項１５】 それらの間に低圧空間を画定するように互いに間隔を置い
    て配置され、前記低圧空間がある圧力を有している第１および第２のガラス基板
    と、 前記基板どうしの間に配置され、前記低圧空間を大気圧よりも低い圧力に維持
    するために前記空間を周囲の大気からシールする気密シールとを備えてなり、か
    つ、前記気密シールの第１部分が、前記ガラス基板のうちの前記一方を焼入れす
    る間に前記ガラス基板の一方に付着するとともに、前記気密シールの第２部分が
    、その焼入れに続いて形成される 断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット。
  16. 【請求項１６】 前記ガラス基板はそれぞれ、前記気密シールが完全に形成
    された後に、それらの初期焼入れ強度の少なくとも約５０％の強度を維持してい
    る請求項１５記載の窓ユニット。
  17. 【請求項１７】 前記気密シールが、ハンダガラスを含んでいる請求項１５
    記載の窓ユニット。
  18. 【請求項１８】 第１および第２のガラス基板を用意し、 これらの基板の少なくとも一方の上に第１シール材料部分を設け、 第１シール材料部分がその上にある少なくとも一方の基板を焼入れし、この焼
    入れが、その少なくとも一方の基板を少なくとも約５３５°Ｃまで加熱すること
    を含んでおり、 前記焼入れの次に、第１および第２の基板の間に少なくとも１つのスペーサを
    設け、そして これらの基板の間にシール空間を画定するシールを形成するに際して、後焼入
    れ用加熱工程における約４５０°Ｃよりも低いシール形成温度に第１シール材料
    部分を加熱する 諸工程からなる窓ユニットの製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記後焼入れ工程が、第１シール材料部分と前記の少なく
    とも一方の基板とをシール形成温度に加熱することからなり、その結果、前記の
    少なくとも一方の基板が、前記後焼入れ用加熱工程の終了後にその初期焼入れ強
    度の少なくとも約５０％の強度を維持している請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記の諸工程が、それらの列挙順に実行される請求項１８
    記載の方法。
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