JP2017535696A - 断熱性窓ガラスを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・種々の大きさの窓ガラスに適合するように作製されるフレームの効率的で費用競争力のある製造が可能となること。
・フレームをその場で形成できること。
・大型の窓ガラスの製造が可能となること。
・種々のサイズの窓ガラスに適合した周囲シールの効率的な製造が可能となること。
a)各ガラス板の一方の側の上の周囲区画上に接着層を堆積するステップと;
b)スペーサーの組で分離されたガラス板をスタック配列で供給するステップと;
c)単一のステップで窓ガラスを組み立てるステップであって、
・板スタックの各コーナーにおいて、コーナー金属シール要素を各ガラス板の接着層上に供給し、かつろう付けするステップと、
・コーナー金属シール要素間のガラス板の端部上に複数のフレーム金属シール要素を供給するステップと、
・フレーム金属シール要素を各ガラス板の接着層上にろう付けするステップと
を含むステップと;
d)完成した窓ガラスを取り出すステップと
を含み、複数のフレーム金属要素は、隣接するフレームまたはコーナー要素と3.5mm以下の距離でそれぞれ重なり合うように供給され、および各フレーム金属シール要素は、周囲シールを形成するためのろう付け中、自由膨張によって隣接するフレームまたはコーナー金属シール要素とさらに重なり合うようにされる。
a)各ガラスの両側の少なくとも一方の上の周囲区画上に接着層を堆積することを含む第1のステップと;
b)空隙の画定が意図されたそれぞれの隣接する板間のスペーサーの組によって分離された、第1のステップで得られた板のスタックの加工および供給を含む第2のステップと;
c)数個の封止要素を用いて窓ガラスを組み立てる1つの第3のステップと;
d)完成した窓ガラスを取り出す最終の第4のステップと
を含む。
a)板スタックの各コーナーにコーナー金属シール要素を供給し、かつろう付けするステップと、
b)コーナー金属シール要素間のガラス板の端部上に複数のフレーム金属シール要素を供給するステップと、
c)各ガラス板の接着層の上にフレーム金属シール要素をろう付けするステップと
のいくつかの同時の操作を含む。
従来技術(AGC Glass Europeの特許出願の国際公開第2011/061208 A1号パンフレットに示される説明)により、2つの異なる寸法の厚さ6mmのガラス板(572mm×572mmおよび594mm×594mm)を用いて、二重真空窓ガラスの加工を行った。低U値(0.6W/(m2・K)未満)を実現するために、低放射率コーティングを有するガラスを小さい方の板に選択した。金属噴霧(HVOF)によって、純銅の第1のシール接着層をガラス周囲全体に堆積した。この層の平均厚さは30μmであった。シール接着層幅は10mmであり、ガラス端部からの接着層の距離は1mm未満であった。はんだごてによって第1の銅層の上にSn60Pb40合金の第2の層を堆積した。はんだごて温度範囲は、300℃〜350℃に維持し、K型熱電対により測定した。この層の測定厚さは平均で300μmであった。この測定は、端部全体に沿ってノギスを用いて無作為に行った。手作業によるある程度の厚さの不均一性にもかかわらず、両方のガラス板の周囲全体で2つの層は連続していた。小型金属スペーサー(直径500μmの小型のステンレス鋼円筒)を最大のガラス板上に各5cmで規則的に配置した。この作業は、ピンセットを用いて手作業で行った。次に、スズめっきした銅フレームおよび第2のガラス板を、最大のガラス板上の鋼製スペーサーの上に配置した。銅フレームは、あらかじめ以下のように作製しておいた。
参考例の説明と同様にガラス板端部を金属化した。板の寸法は参考例の場合と同様であった。本発明によると、全体の窓ガラスを組み立てる前にガラス板上に配置された銅フレーム部品は、各端部当たり4つの異なる部品で構成された(2つのコーナーフレームおよび2つの直線状フレーム)。2つの直線状フレームの接合部は、各端部の中央に配置した。誘導加熱前、これらの部品は、接合領域に形成されるフレームの重なり合いによって互いに対して自由に移動できた(参考例で行ったような部品を互いにあらかじめ溶接することは行わなかった)。したがって、組立プロセス中、異なるフレーム部品は、各端部上で自由に膨張し、互いにさらに重なり合った。フレームの膨張および重なり合いの効果は、高速度カメラを用いて観察した。本発明による解決策によって、フレームコーナーとガラス板との間で生じる相対的運動が減少した。全体のフレーム寸法の増加は、わずか1mmであった(参考例で得られた値の3分の1である)。観察された寸法に基づくと、本発明の主な利点は、より小さいシール幅と、より大きい窓ガラス寸法とを併せ持つことである。目標とする窓ガラス寸法の場合、シール幅、プロセスの複雑さ(フレームの位置決定中により大きい許容範囲を使用できる)、および必要であればフレーム部品の数に関して妥協することができる。固定された窓枠の場合、より小さいシール幅によって、一般に(窓ガラス端部の伝導度よる熱損失が最小限となることで)窓のより低い熱貫流率が可能となる。本発明の実施例では、窓ガラスの測定U値は、参考の解決策と比較して変化が見られなかった。
好ましい解決策により、5cm×5cmの4つのコーナー部品および4つの直線状部品(長さ約476mm)でできたフレームを用いて窓ガラスを作製した。コーナー部品は、誘導加熱ステップ中に所定位置に維持した(加熱中に、より高い圧力をコーナーに加えた)。直線状部品は、コーナー部品のそれぞれの側の下で1.5mmの2倍ずつ膨張した。コーナー部品の相対的に固定された位置のため、最終的な窓ガラスの寸法は、加熱中にこれ以上影響しなかった。この場合、シール幅は窓ガラスのサイズに依存しないことが示された(重なり合いが緩衝として機能した)。重なり合う領域のサイズは、窓ガラス寸法に正比例したが、シール幅全体には影響しなかった。(上記例で使用した20mmのシール幅に対して)12mmのシール幅で同じ試験が首尾良く行われた。
Claims (15)
- 少なくとも2つのガラス板(5)と、前記ガラス板(5)間の空隙(4)中に配置される金属製スペーサーの組(8)と、前記板(5)間の真空気密を保証する周囲シール(1)とを含む真空断熱窓ガラスを製造する方法であって、
a)各ガラス板(5)の一方の側の上の周囲区画上に接着層(3)を堆積するステップと;
b)前記スペーサーの組(8)で分離された前記ガラス板(5)をスタック配列で供給するステップと;
c)単一のステップで前記窓ガラスを組み立てるステップであって、
・板スタックの各コーナーにおいて、コーナー金属シール要素(10)を各ガラス板(5)の前記接着層(3)上に供給し、かつろう付けするステップと、
・前記コーナー金属シール要素(10)間の前記ガラス板の端部上に複数のフレーム金属シール要素(11)を供給するステップと、
・前記フレーム金属シール要素(11)を各ガラス板(5)の前記接着層(3)上にろう付けするステップと
を含むステップと;
d)前記完成した窓ガラスを取り出すステップと
を含む方法において、前記複数のフレーム金属要素(10、11)は、隣接するフレーム(11)またはコーナー要素(10)と3.5mm以下の距離でそれぞれ重なり合うように供給され、および各フレーム金属シール要素は、前記周囲シール(1)を形成するための前記ろう付け中、自由膨張によって前記隣接するフレームまたはコーナー金属シール要素とさらに重なり合うようにされることを特徴とする、方法。 - 前記方法の前記組立ステップc)が真空室中で行われることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記方法の前記組立ステップc)が大気圧で行われ、および少なくとも1つの閉鎖可能な金属管を前記周囲シール(1)上にはんだ付けする補助的ステップが実現され、それにより、次に前記ガラス板(5)間で真空に到達するように大気空気が排気されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記コーナー(10)およびフレーム(11)金属シール要素の金属が、CuおよびCu合金から選択されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- ろう付け作業中、熱が前記金属シール要素によって供給されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属シール要素が誘導加熱によって迅速に加熱されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 加熱段階全体が5分以下であることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- ろう付け作業が200〜最大300℃の温度で行われることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーナー(10)およびフレーム(11)金属シール要素が同じ金属で実現されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- すべての前記ガラス板(5)が同じ寸法を有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記スタックの底部における前記板(5)が最大寸法を有し、および前記底部板の上の各ガラス板の寸法が直接下に隣接する前記板の寸法よりも小さいことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーナー(10)およびフレーム(11)金属シール要素の断面が、前記ガラス板(5)の表面端部の外側に延在しないことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーナー(10)およびフレーム(11)金属シール要素の前記断面が、前記ガラス板および前記窓ガラスの端部と面一であることを特徴とする、請求項10または12に記載の方法。
- 前記コーナー(10)およびフレーム(11)金属シール要素の前記断面が、前記ガラス板(5)の表面端部の外側に延在し、かつスタックの縁全体を包むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法によって得られる窓ガラス。
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