JP3841549B2

JP3841549B2 - ガラスパネル

Info

Publication number: JP3841549B2
Application number: JP13634598A
Authority: JP
Inventors: 哲男皆合; 道広加藤
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: JPH11324509A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のフロート板ガラス間に、板面に沿って所定の列間隔をあけて多数の間隔保持部材を介在させてあると共に、両板ガラスの外縁全周にわたって密閉用の低融点ガラス製の外周間隔保持部材を一体的に固着してあり、前記一対の板ガラスが同厚の場合にはその厚み寸法が４ｍｍ以上であり、又は、前記一対の板ガラスが異なる厚みの場合には薄い方である一方の板ガラスの厚み寸法が４ｍｍ以上であり、前記両板ガラス間の空隙部を減圧状態に密閉してあるガラスパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物における仕切部（壁や屋根）の断熱は、一般的に、断熱材を使用して叶えることができるが、戸や窓等の開口部を備えた仕切部では、開閉操作を容易にしたり透視性を確保する必要性があることから全面に断熱材を配することが困難となり、断熱上の弱点になり易い事が知られている。そこで、前記開口部に用いる板ガラスとして、一対の板ガラスの間に断熱層となる空気層を介在させて一体的に構成してある複層ガラスが考えられた。しかし、この様なガラスパネルにおいては、そのものの厚みが大きくなり、サッシュを含めて美観性を損ない易い問題がある。そこで、厚みが薄くて断熱性が高いものとして、一対の板ガラス間に多数のスペーサ（前記間隔保持部材に相当し、透視性の障害になり難くするために小さな柱状に形成してあるもの）を点在させて配置すると共に、両板ガラス夫々の外縁部間に、全周にわたってシール部（前記外周間隔保持部材に相当し、両板ガラスを所定の間隔に確実に固定すると共に、空隙部の高密閉化を図るために、低融点ガラスで構成してある）を設け、前記空隙部を減圧状態としたガラスパネルが考えられた。
前記各スペーサ及びシール部を設けてあることによって、前記空隙部を減圧状態にしても所定の両板ガラス間の間隔寸法を確保することができると共に、前記空隙部の減圧化によって板ガラス外面に作用する大気圧で板ガラスが破壊しないように支持できるわけであるが、この種の従来のガラスパネルとしては、図５に示すように、前記スペーサ１０の配置に関して、板ガラス１の強度をもとにして標準のスペーサピッチ（以後、基本間隔寸法という）１１を決定して配置していた。
そして、最外側のスペーサ１０ａと外周間隔保持部材１２との間隔寸法（以後、外縁間隔寸法という）１３は、板ガラスの幅（又は長さ）寸法との兼ね合いで端数処理的に設定してあるだけであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記両板ガラスの両縁部どうしは、全周にわたって前記シール部によって固定されているから、特に板ガラスの拘束力が高く、スペーサで支持されている板ガラス部分に比べてシール部による支持部分には応力集中が生じ易い。
しかしながら、従来のガラスパネルによれば前記外縁間隔寸法は、端数処理的に設定しているだけであったから、外縁間隔寸法が大きい場合には、大気圧の作用で発生する板ガラス内部応力が、前記シール部による支持部分に集中して、板ガラスが破壊し易い問題点があった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、板ガラスのシール部分において破壊し難いガラスパネルを提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の発明の特徴構成は、図１・４に例示するごとく、一対のフロート板ガラス１間に、板面に沿って所定の列間隔をあけて多数の間隔保持部材２を介在させてあると共に、両板ガラス１の外縁全周にわたって密閉用の低融点ガラス製の外周間隔保持部材４を一体的に固着してあり、前記一対の板ガラス１が同厚の場合にはその厚み寸法ｔが４ｍｍ以上であり、又は、前記一対の板ガラス１が異なる厚みの場合には薄い方である一方の板ガラス１Ａの厚み寸法ｔが４ｍｍ以上であり、前記両板ガラス１間の空隙部Ｖを減圧状態に密閉してあるガラスパネルにおいて、前記間隔保持部材２の設置列の内の最外列と前記外周間隔保持部材４との外縁間隔寸法Ｌ１を、前記厚み寸法ｔ×１３．２以下の寸法に設定してあるところにある。
【０００６】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【０００７】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記間隔保持部材の設置列の内の最外列と前記外周間隔保持部材との外縁間隔寸法を、前記厚み寸法×１３．２以下の寸法に設定してあるから、前記外縁間隔寸法が大きくなりすぎることによって、低融点ガラス製の外周間隔保持部材で拘束されているフロート板ガラス縁部の表面引張応力が増加して破壊するといったことを防止し易くなる。
そして、板ガラスの破壊防止を図りながら、板ガラスの厚み寸法に応じて、前記外縁間隔寸法の上限を規定することが可能となり、厚み寸法の大きいフロート板ガラスで構成するガラスパネルにおいては、前記外縁間隔寸法を広く確保する（板ガラスの厚み寸法×１３．２を上限とする）ことが可能となり、間隔保持部材の設置個数を減らして、ガラスパネルの透視性をより向上させることが可能となる。
また、前記外縁間隔寸法の上限値に関しては、前記外縁間隔寸法が異なる複数のガラスパネルを用意し、板ガラス外面に大気圧が作用した状態におけるそれぞれのガラスパネルの板ガラス縁部における表面引張応力度が、板ガラスの長期許容引張応力以下になるものを抽出して、それらから、板ガラスの厚み寸法と、前記外縁間隔寸法との関係として導き出した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【０００９】
図１・図２は、本発明のガラスパネルの実施形態の一つを示すもので、ガラスパネルＰは、一対の板ガラス１間に、板面に沿って間隔をあけて多数のスペーサ（間隔保持部材の一例）２を介在させ、両板ガラス１Ａ，１Ｂ間の空隙部Ｖを減圧密閉して形成してある。
【００１０】
前記一対の板ガラス１は、それぞれ厚み寸法４ｍｍ（ＪＩＳ規格でいう４ｍｍ板ガラスで、実質的には、厚み誤差を考慮すると、３．７〜４．３ｍｍとなる）で透明なフロート板ガラスで構成してあり、両板ガラス１どうしの外周縁部間にわたっては、低融点ガラス（例えば、はんだガラス）のシール部（外周間隔保持部材の一例）４を設けて、前記空隙部Ｖの密閉を図ってある。そして、前記空隙部Ｖは、例えば、真空環境下でのガラスパネル製作や、又は、ガラスパネル製作後に吸引する等の方法によって減圧環境（１．０×１０^-2Ｔｏｒｒ以下）を呈する状態に構成してある。
因みに、両板ガラス１の外周縁部は、一方の板ガラス１Ａが、板面方向に沿って突出する状態に形成してあり、この突出部５を形成してあることによって、前記シール部４の形成時に、この突出部５にシール材を載置した状態で、効率的に且つ確実に空隙部Ｖの外周部を密閉することが可能となる。
【００１１】
前記スペーサ２は、本実施形態においては、それぞれステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成してあり、その寸法は直径が０．３０〜１．００ｍｍであり、高さ寸法が０．１〜０．５ｍｍに設定してある。そして、板ガラスと接触する部分を円形状に形成してあることによって、両板ガラス１に対する接当部分に応力集中を生じ易い角部を造らず、板ガラス１を破壊し難くすることができる。
一方、前記スペーサ２どうしの設置間隔Ｌ０に関しては、２０ｍｍの寸法に設定してある。
そして、多数のスペーサ２の各設置列の内の最外列と、前記シール部５の内周部との間隔寸法である外縁間隔寸法Ｌ１は、前記板ガラス１の厚み寸法ｔ×１３．２（ｍｍ）を上限とした範囲内に設定してある。
具体的には、本実施形態においては、前記外縁間隔寸法Ｌ１は、５０ｍｍに設定してあり、前記上限値（４×１３．２＝５２．８ｍｍ）以下に設定されている。
前記外縁間隔寸法Ｌ１を、前記上限値以下に設定してあることによって、空隙部Ｖを上述のように減圧するに伴って板ガラス１外縁部に作用する表面引張応力度が、フロート板ガラスの長期許容引張強度（１００ｋｇ／ｃｍ² ）内に納まり、前記減圧操作に伴う板ガラスの破壊を防止し易くなる。
【００１２】
【実施例】
図３は、図１に示すガラスパネルのモデル断面図において、外縁間隔寸法Ｌ１の値と、前記シール部５で拘束された板ガラスエッジ部分での表面引張応力との関係を、実験によって調べた結果である。
この実験は、厚み寸法ｔが、４ｍｍ・５ｍｍ・６ｍｍ・７ｍｍ・８ｍｍの板ガラスを使用した５種類のガラスパネルについて実施し、それぞれ前記外縁間隔寸法Ｌ１を２８ｍｍから５ｍｍきざみで５３ｍｍまで増加させた６ケースについて、前記シール部５で拘束された板ガラスエッジ部６の表面引張応力を測定した。
この結果は、外縁間隔寸法Ｌ１が、増加するに伴って前記表面引張応力も増加する傾向を示し、例えば、４ｍｍ厚のフロート板ガラスを使用したガラスパネルについては、Ｌ１＝５３ｍｍ（厚み寸法ｔ×１３．２の値に相当する）において、前記表面引張応力は、４ｍｍ厚のフロート板ガラスの長期許容引張応力である１００Ｋｇ／ｃｍ² に達する。
【００１３】
次に、板ガラスの厚み寸法ｔを４ｍｍ・５ｍｍ・６ｍｍでそれぞれ形成した複数のガラスパネルについて、外縁間隔寸法Ｌ１を４０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲で設定して、減圧操作時の各ガラスパネルの破壊状況を実験した結果を表１に示す。評価としては、各種類毎に２０試料を対象とし、破壊しなかったものを○とし、一枚でも破壊したものを×とした。
この結果から見られるように、使用する板ガラスの厚み寸法ｔに係数１３．２を掛けた値以下に前記外縁間隔寸法Ｌ１を設定してあることで、減圧時の破壊を防止することが可能となる。
【００１４】
【表１】

【００１５】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１６】
〈１〉本発明のガラスパネルは、多種にわたる用途に使用することが可能で、例えば、建築用・乗物用（自動車の窓ガラス、鉄道車両の窓ガラス、船舶の窓ガラス）・機器要素用（プラズマディスプレイの表面ガラスや、冷蔵庫の開閉扉や壁部、保温装置の開閉扉や壁部）等に用いることが可能である。
〈２〉前記板ガラスは、先の実施形態で説明した厚み４ｍｍの板ガラスに限るものではなく、他の厚みの板ガラスであってもよい。また、ガラスの種別は任意に選定することが可能であり、例えば型板ガラス、すりガラス（表面処理により光を拡散させる機能を付与したガラス）、熱線吸収、紫外線吸収、熱線反射等の機能を付与した板ガラスや、網入りガラス（一方側）や、それらとの組み合わせであってもよい。
また、一対の板ガラスの厚み寸法は、先の実施形態で説明したように両方とも同じ厚みに設定してあるものに限らず、例えば、４ｍｍと５ｍｍの組み合わせのように、４ｍｍ以上の他の厚みの板ガラスと組み合わせたり、５ｍｍと６ｍｍのように４ｍｍを越える厚みの板ガラスの組み合わせであってもよい（図４参照）。
また、この場合は、薄い方の板ガラスの厚み寸法をもとにして前記外縁間隔寸法を設定する必要がある。
〈３〉前記板ガラスは、一方の板ガラスと他方の板ガラスとが、長さや巾寸法が異なるものを使用するのに限定されるものではなく、同寸法に形成してあるものを使用するものであってもよい。そして、両板ガラスの重ね方は、端縁部どうしが揃う状態に重ね合わせてあってもよい。また、一方の板ガラスと他方の板ガラスとの厚み寸法が異なるものを組み合わせてガラスパネルを構成してあってもよい。
〈４〉前記間隔保持部材は、先の実施形態で説明したステンレス鋼製のスペーサに限るものではなく、例えば、インコネル７１８や、それ以外にも、他の金属・石英ガラス・セラミックス等であってもよく、要するに、外力を受けて両板ガラスどうしが接することがないように変形しにくいものであればよい。
〈５〉前記板ガラスは、平板形状のガラスに限定されるものではなく、例えば、曲面形状に形成した曲げ板ガラスであってもよい。
〈６〉前記板ガラスに強化ガラスを使用すれば、板ガラスの破壊性を更に低下させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラスパネルを示す断面図
【図２】ガラスパネルを示す正面図
【図３】板ガラスエッジ部での板ガラス表面引張応力を示す図
【図４】別実施形態のガラスパネルを示す断面図
【図５】従来のガラスパネルを示す断面図
【符号の説明】
１板ガラス
１Ａ一方の板ガラス
２間隔保持部材
４外周間隔保持部材
Ｌ１外縁間隔寸法
Ｖ空隙部

Claims

一対のフロート板ガラス間に、板面に沿って所定の列間隔をあけて多数の間隔保持部材を介在させてあると共に、両板ガラスの外縁全周にわたって密閉用の低融点ガラス製の外周間隔保持部材を一体的に固着してあり、前記一対の板ガラスが同厚の場合にはその厚み寸法が４ｍｍ以上であり、又は、前記一対の板ガラスが異なる厚みの場合には薄い方である一方の板ガラスの厚み寸法が４ｍｍ以上であり、前記両板ガラス間の空隙部を減圧状態に密閉してあるガラスパネルであって、
前記間隔保持部材の設置列の内の最外列と前記外周間隔保持部材との外縁間隔寸法を、前記厚み寸法×１３．２以下の寸法に設定してあるガラスパネル。