JP4251609B2 - ガラスパネル - Google Patents

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雅郎 御園生
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Description

【０００１】
技術分野
本発明は、板面を互いに対向させてある一対の板ガラス間に間隔保持用のスペーサを介在させ、かつ、前記板ガラスよりも低融点の封止用材料で前記一対の板ガラスの外周縁部間を封着して、前記一対の板ガラス間に減圧用空隙部を形成してあるガラスパネルに関する。
【０００２】
背景技術
上記ガラスパネルは、板ガラス間に形成した減圧用空隙部を減圧状態に保持することにより、断熱性能を高めることができるようにしたものであり、一対の板ガラスの外周縁部間を封着するに際して、ガラスパネルの全体を所定温度に加熱して、板ガラスの外周縁部間に設けた封止用材料を溶融させ、その封止用材料を冷却して固化させることにより、その固化した封止用材料で板ガラスの外周縁部どうしを固定している。
【０００３】
そして、従来のガラスパネルは、溶融した封止用材料を冷却して固化させる際に、冷却に伴って板ガラスに内部応力が残留して、ガラスパネルに歪みが発生することを防止するために、内部応力が残留しないように、ガラスパネルの全体を徐々に冷却している。
【０００４】
この為、図７に模式的に示すように、図７（Ａ）のガラスパネルＰの減圧用空隙部Ｖを減圧すると、板ガラス１（１Ａ，１Ｂ）の封止用材料３による封着箇所近くの外面側外周縁部９に大きな引っ張り力が発生し、図７（Ｂ）に示すように、減圧用空隙部Ｖを減圧状態に保持した状態でその引っ張り力ｆｔが残留して、板ガラス１表面にできた傷や板ガラス１に作用する外力によって板ガラス１に亀裂が生じ易い欠点があり、減圧用空隙部Ｖを長期に亘って減圧状態に保持できなくなったり、板ガラス１自体を破損し易い原因になっている。
【０００５】
つまり、上記ガラスパネルＰは、減圧用空隙部Ｖを減圧するに伴って、板ガラス１が減圧用空隙部Ｖの圧力と大気圧との差圧で減圧用空隙部Ｖ側に撓むが、一対の板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部どうしが封止用材料３で固定されて拘束されている状態で減圧用空隙部Ｖを減圧するので、減圧用空隙部Ｖを減圧状態に保持した状態で、板ガラス１の封止用材料３による封着箇所近くの外面側外周縁部９に大きな引っ張り力ｆｔが残留し、板ガラス１表面の傷に引っ張り応力が集中したり、外力に起因する引っ張り力と残留している引っ張り力ｆｔとの合力が大きくなって、板ガラス１に亀裂が生じ易いのである。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、減圧用空隙部を減圧状態に保持した状態で、板ガラス表面にできた傷や板ガラスに作用する外力によって板ガラスに亀裂が生じることを防止できるようにすることを目的とする。
発明の開示
【０００７】
本発明のガラスパネルの特徴構成は次の通りである。
本発明のガラスパネルの第一特徴構成は、図９、１０に例示するように、カッターで板ガラスの一方の表面にカッター切断部１３を形成して切断成形した板ガラス１を、対向面間に減圧用空隙部Ｖが形成される状態に一対配置すると共に、前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部どうしをシール材１１で剛接合してあるガラスパネルＰであって、前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂのうち、少なくとも一方の板ガラス１を、そのカッター切断部１３が前記減圧用空隙部Ｖ側を向くように配置構成され、前記減圧用空隙部Ｖを減圧環境にした真空複層ガラスである点にある。
【０００８】
本構成であれば、前記一対の板ガラスのうち、少なくとも一方の板ガラスを、そのカッター切断部が前記減圧用空隙部側を向くように配置形成してあるから、外部からの風圧や衝撃等の負荷によるガラス破損の危険性を抑制することができる。
【０００９】
つまり、外部からの風圧や衝撃等の負荷を受けると板ガラスの大気側外周縁部表面程大きな引張応力が発生するため、引張応力が発生する大気側の板ガラス外周縁部表面に、微小クラックを生じているカッター切断部が位置すると、前記大きな引張応力により微小クラックが引張られてよりクラックが進展し易くなり、ガラスが破損する危険性があるが、大気側の板ガラスの外周縁部表面とは反対側に位置する減圧用空隙部側の板ガラスの外周縁部表面では、前記大気側の板ガラスの外周縁部表面に発生する引張応力に比して、小さい引張応力となるため破損し難くできる。そのため、本件のように少なくとも一方の板ガラスのカッター切断部を大気側とは反対の減圧用空隙部側を向くように配置すると、両板ガラスにおける各々のカッター切断部を大気側に向けて配置形成したものに比して、クラックの進展を抑制することができ、ガラスが破損する危険性を抑制することができる。
【００１０】
その結果、外部からの負荷に対するガラス強度を向上させることができるガラスパネルを提供できるようになった。
【００１１】
真空複層ガラスの場合は、減圧用空隙部を減圧してあるために、両板ガラスの外表面に作用する大気圧によって板ガラスの外周縁部にもともと引張力が作用しており、この意味からしてもカッター切断部を減圧用空隙部側を向くように配置することによる効果はより顕著である。
【００１２】
本発明のガラスパネルの第二特徴構成は、図１２に示すように、前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ夫々のカッター切断部１３が、夫々前記減圧用空隙部Ｖ側を向くように配置形成してある点にある。
【００１３】
本構成であれば、第一特徴構成の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記一対の板ガラス夫々のカッター切断部が、夫々前記減圧用空隙部側を向くように配置形成してあるから、外部からの風圧や衝撃等の負荷によるガラス破損の危険性をより抑制することができる。
【００１４】
つまり、本件のように一対の板ガラス夫々のカッター切断部を大気側とは反対の減圧用空隙部側を向くように配置すると、両板ガラスにおける各々のカッター切断部を大気側に向けて配置形成したものに比して、よりクラックの進展を抑制することができ、ガラスが破損する危険性をさらに抑制することができる。
【００１５】
その結果、外部からの負荷に対するガラス強度をより向上させることができるガラスパネルを提供できるようになった。
【００１６】
本発明のガラスパネルの第三特徴構成は、図１４、１５に例示するごとく、前記カッター切断部１３を前記シール材１１で覆っている点にある。
【００１７】
本構成であれば、第一特徴構成又は第二特徴構成の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記カッター切断部を前記シール材で覆っているから、大気中の水分によるクラックの進展を抑制することができる。
【００１８】
つまり、カッター切断部に生じている微小クラックは、他のガラス表面に比して活性が高く不安定であるため、大気雰囲気中に常時さらされていると、ガラス表面のＳｉ−Ｏ結合が、大気中の水分（Ｈ2Ｏ）との反応で切断され、ガラス構造が破壊されることによってクラックが進展し易くなるため、ガラスが破損する危険性が高くなる。ところが、本件のものだと、カッター切断部をシール材で覆うことで大気中の水分（Ｈ2Ｏ）と極力接触させないようにすることができるから、ガラス表面のＳｉ−Ｏ結合を切断され難くでき、クラックの進展を抑制することができる。
【００１９】
その結果、大気中の水分に対するガラス強度を向上させることができるガラスパネルを提供できるようになった。
【００２０】
本発明のガラスパネルの第四特徴構成は、前記減圧用空隙部Ｖが常圧の状態で、前記板ガラス１の外面側外周縁部９に圧縮力を残存させてあり、前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部間の封着にあって、前記シール材の硬化が大気側である外面側から起こされ、さらに、前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂの冷却が前記外面側から起こされて、前記圧縮力が、製造時の応力として前記外面側外周縁部９に残存されている点にある。
【００２１】
本発明のガラスパネルの第五特徴構成は、前記減圧用空隙部Ｖの圧力が、１．３３Ｐａ以下に設定され、前記板ガラス１の外面側外周縁部９に、０．５〜４．０ＭＰａの前記圧縮力が残存されていることが好ましい。
【００２２】
本発明のガラスパネルの第六特徴構成は、図１８および図１９に例示するごとく、前記減圧用空隙部Ｖ側とは反対側の大気側縁部１４が前記カッター切断部１３であるとき、前 記カッター切断部１３を研磨により面取りした縁部としてある点にある。
【００２３】
本構成であれば、前記減圧用空隙部側とは反対の大気側縁部を研磨により面取りしてあるので、外部からの風圧や衝撃などの負荷に起因するガラス損傷の危険性を抑制することができる。
【００２４】
つまり、上述したように、外部から風圧や衝撃などの負荷を受けると、一対の板ガラスのうち、一方の板ガラスの大気側外周縁部表面に大きな引張応力が、他方の板ガラスの大気側外周縁部表面に大きな圧縮応力が発生する。そして、クラックの進展は引張応力側ほど顕著であるため、例えば、その引張応力発生側の板ガラスの大気側縁部にたとえ微小であってもクラックがあると、その大きな引張応力によってクラックが進展する虞があるが、研磨による面取りによって、大気側縁部のクラックが取り除かれているので、たとえ大きな引張応力が発生しても、微小なクラックに起因するクラックの進展を回避することができ、その結果、ガラス損傷の危険性を抑制することができる。
【００２５】
本発明のガラスパネルの第七特徴構成は、前記大気側縁部（１４）が有機材料でオーバーコートした点にある。
【００２６】
前記大気側縁部１４が有機材料でオーバーコートしてあると、前記大気側縁部１４が大気中の水分と接触するのを回避することもできる。そのため、クラック部分のＳｉ−Ｏ結合が大気中の水分（Ｈ２Ｏ）との反応で切断され、ガラス構造が破壊されてクラックが進展するのを未然に防止することができる。
【００２７】
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明のガラスパネルＰの実施形態の一つを示し、このガラスパネルＰは、板面を互いに対向させてある一対の板ガラス１（１Ａ，１Ｂ）間に、板面に沿って間隔を隔てて複数の間隔保持用のスペーサ２を介在させるとともに、板ガラス１の外周縁部９間を、全周に亘って、板ガラス１よりも低融点の封止用材料としての気体透過度の低いはんだガラス等の低融点ガラス３で封着して、一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ間に減圧用空隙部Ｖを形成し、両板ガラス１Ａ，１Ｂの低融点ガラス（封止用材料）３による封着箇所近くの外面側外周縁部９には、減圧用空隙部Ｖが常圧（大気圧）の状態で、０．５〜４．０ＭＰａ程度の圧縮力Ｆｃを残存させてある。
【００２８】
前記板ガラス１Ａ，１Ｂは、本実施形態では厚みが約３ｍｍの透明なフロート板ガラスで構成してあり、一方の板ガラス１Ａには、減圧用空隙部Ｖを吸引して減圧するために使用する吸引部４を設けてある。
【００２９】
前記吸引部４は、図２に示すように、空隙部Ｖに連通する直径３ｍｍ程度の大径孔５ａと直径２ｍｍ程度の小径孔５ｂからなる段付きの貫通孔５を一方の板ガラス１Ａに形成し、その大径孔５ａに、ガラス管６を板面と垂直になるように装着して、貫通孔５の周面とガラス管６とを低融点ガラス７で気密に接着固定してある。
【００３０】
前記スペーサ２は、圧縮強度が５×１０３ｋｇｆ／ｃｍ２（約４．９×１０４Ｎ／ｃｍ２）以上の材料、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で製作してあり、直径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度で、高さが０．１５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の円柱形が好ましく、また、各スペーサ２間の間隔は、２０ｍｍ程度が好ましい。
【００３１】
なお、両板ガラス１Ａ，１Ｂのうち、一方の板ガラス１Ａの方が、他方の板ガラス１Ｂよりも面積が若干小さく、他方の板ガラス１Ｂの外周縁を全周に亘って一方の板ガラス１Ａの外周縁から突出させてあるので、板ガラス１の外周縁部間を低融点ガラス３で封着する際に、その突出部上にペースト状の低融点ガラス材料８を載置することで、空隙部Ｖを作業性良く形成できるように構成されている。
【００３２】
前記減圧用空隙部Ｖが常圧の状態で、各板ガラス１Ａ，１Ｂの低融点ガラス（封止用材料）３による封着箇所近くの外面側外周縁部９に圧縮力Ｆｃが残存するガラスパネルＰを製造する方法を、図３に示す模式図を参照しながら説明する。
【００３３】
一方の板ガラス１Ａを上側にして、両板ガラス１Ａ，１Ｂ間にスペーサ２を挟み込み、一方の板ガラス１Ａの外周縁に沿ってペースト状の低融点ガラス材料８を塗布するとともに、貫通孔５の周面とガラス管６とに亘って低融点ガラス材料８を塗布してあるガラス組み付け体Ｐ１を構成し、図３（Ａ）に示すように、このガラス組み付け体Ｐ１の全体を加熱炉Ｂ内で５００℃程度に加熱して、低融点ガラス材料８を溶融させる。
【００３４】
次に、図２及び図３（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、加熱炉Ｂ内の温度を１０〜２０℃／ｍｉｎ程度の降温速度で室温程度に低下させてガラスパネル組み付け体Ｐ１を冷却し、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部間を硬化した低融点ガラス３で封着して減圧用空隙部Ｖが形成され、かつ、貫通孔５の周面とガラス管６とを硬化した低融点ガラス７で気密に接着固定してあるガラスパネルＰを製造する。
【００３５】
そして、このガラス組み付け体Ｐ１を室温程度に冷却してガラスパネルＰを製造する工程において、各板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９に圧縮力Ｆｃを残存させる。
【００３６】
つまり、図３（Ａ）に示すように、ガラス組み付け体Ｐ１の全体を加熱して低融点ガラス材料８が溶融している状態では、ガラス組み付け体Ｐ１の全体が膨張しており、その後、加熱炉Ｂ内の温度低下に伴って、板面に沿う方向への収縮を始める。この時、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ガラス組み付け体Ｐ１のうち加熱炉Ｂに面した部分が、内部空間Ｖに接した面よりも早く温度低下を起こすような状態を作れば、低融点ガラス材料８の硬化がその外面側から始まるとともに、各板ガラス１Ａ，１Ｂがその外面側から先に板面に沿う方向への収縮を始める。
【００３７】
このような状態を作り出すためには種々の具体的方法が考えられるが、例えば、加熱炉Ｂの加熱部品には板ガラス１Ａ，１Ｂを容易に透過しない５ミクロン以上の波長を主成分とする赤外線ヒータを用いて昇降温を制御する、あるいは、高速の温度制御された強制気流を用いて、炉内雰囲気と板ガラス表面の熱伝達係数を高くして熱交換を容易にする、等の手段がある。
【００３８】
尚、低融点ガラス材料８のうちの点ハッチング部分８ａは未硬化の部分を示し、斜線ハッチング部分８ｂは硬化している部分を示している。
【００３９】
こうすることで、前記加熱炉Ｂ内の温度が更に低下するに伴って、各板ガラス１Ａ，１Ｂの板面に沿う方向への収縮が板ガラス内部に進行し、また、低融点ガラス材料８の硬化もその内部に進行するが、図３（Ｃ）に示すように、各板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部の相対姿勢が硬化した低融点ガラス材料８（８ｂ）で拘束され、かつ、各板ガラス１Ａ，１Ｂの内面側の温度低下が少なくてその板面に沿う方向への収縮が少ない状態で、各板ガラス１Ａ，１Ｂの板面に沿う方向への収縮が板ガラス内部に進行するので、ガラス組み付け体Ｐ１の全体が収縮しながら、各板ガラス１Ａ，１Ｂのスペーサ２間の部分や、硬化した低融点ガラス材料８（８ｂ）とスペーサ２との間の部分が徐々に湾曲して凹入する。
【００４０】
そして、各板ガラス１Ａ，１Ｂの内面側の温度が低下して、その板面に沿う方向への収縮が大きくなる時点では、図３（Ｄ）に示すように、低融点ガラス材料８の全体が硬化していて、各板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部の相対姿勢が強く拘束されているので、その内面側は自由に収縮することができず、その結果、各板ガラス１Ａ，１Ｂの内面側には引っ張り力Ｆｔが発生するとともに、外面側には圧縮力Ｆｃが発生し、ガラス組み付け体Ｐ１を室温程度に冷却してガラスパネルＰを製造した後も、各板ガラス１Ａ，１Ｂの内面側外周縁部にはその引っ張り力Ｆｔが残存し、各板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９には圧縮力Ｆｃが残存する。
【００４１】
次に、上記ガラスパネルＰの減圧用空隙部Ｖを吸引して減圧状態に保持してある、いわゆる真空複層ガラスを製造する方法を説明する。
【００４２】
図４に示すように、加熱炉Ｂ内にガラスパネルＰを板ガラス１Ａが上側になるように水平に支持し、その板ガラス１Ａの板面に吸引封止装置Ａの吸引カップＡ２を載置してガラス管６を覆う。
【００４３】
前記吸引封止装置Ａは、吸引口Ａ１を形成している有底円筒状の吸引カップＡ２の横側部に、減圧用空隙部Ｖ内の気体を吸引排出するフレキシブルパイプＡ３を連通接続し、吸引カップＡ２の先端には板ガラス１Ａの板面との間を密閉する弾性ＯリングＡ４を備え、吸引カップＡ２の底部内側にはガラス管６の先端部６ａを加熱溶融させる電気ヒータＡ５を設けてある。
【００４４】
そして、吸引カップＡ２の先端をＯリングＡ４を介して板ガラス１Ａの板面に密着させ、例えば２００℃程度に加熱して減圧用空隙部Ｖ内を活性化しながら、フレキシブルパイプＡ３を介して減圧用空隙部Ｖ内の気体を吸引排出して、減圧用空隙部Ｖを１．０×１０−２Ｔｏｒｒ（約１．３３Ｐａ）以下に減圧する。
【００４５】
次に、電気ヒータＡ５により、ガラス管６の先端部６ａを局部加熱（約１０００℃）することにより溶融させて、図５に示すように、貫通孔５を封止し、この状態で冷却した後、溶融したガラス管６を覆う保護用キャップ１０を板ガラス１Ａに接着する。
【００４６】
ちなみに、減圧用空隙部Ｖを減圧するに伴って、板ガラス１が減圧用空隙部Ｖの圧力と大気圧との差圧で減圧用空隙部Ｖ側に撓み、板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９に圧縮力Ｆｃを残存させていない場合、板ガラス１の外面側外周縁部９に４．０〜８．０ＭＰａ程度の引っ張り力ｆｔが発生するが、本実施形態の場合、板ガラス１の外面側外周縁部９に０．５〜４．０ＭＰａ程度の圧縮力Ｆｃを残存させてあるので、板ガラス１の外面側外周縁部９に実際に残留する引っ張り力（ｆｔ−Ｆｃ）を軽減できる。
【００４７】
〔第２実施形態〕
前記減圧用空隙部Ｖが常圧の状態で、各板ガラス１Ａ，１Ｂの低融点ガラス（封止用材料）３による封着部近くの外面側外周縁部９に圧縮力Ｆｃが残存するガラスパネルＰは、図６に示すように、各板ガラス１Ａ，１Ｂが減圧用空隙部Ｖを挟んで互いに平行又は略平行になるように、それらの外周縁部間を低融点ガラス（封止用材料）３で封着して、その封着部近くの外面側外周縁部９に圧縮力Ｆｃを残存させてあっても良い。このためには、外周縁部９に適当な間隔でクリップで挟んで一対の板ガラス１Ａ，１Ｂを並行に保つ、あるいは、上方の板ガラス１Ａの上面に平板状の重りを載せるなどが効果的である。
【００４８】
本発明のガラスパネルＰに使用する板ガラス１は、一方の板ガラス１Ａと他方の板ガラス１Ｂとが、長さや巾寸法が異なるも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１Ａ，１Ｂの重ね方は、端縁部９どうしが揃う状態に重ね合わせてあってもよい。
【００４９】
本発明のガラスパネルＰに使用するスペーサ２の材料は、ステンレス鋼に限るものではなく、例えば、インコネル７１８や他の金属材料、石英ガラス、セラミックなどの各種の材料でスペーサ２を形成することができ、また、その形状についても、円柱形に限らず、角柱形などにすることができ、各スペーサ２間の間隔についても、適宜変更が可能である。
【００５０】
本発明のガラスパネルＰは、板ガラス１の外周縁部９間を封止用材料３としてのインジウム、鉛、錫または亜鉛などを主成分とする金属はんだで封着してあっても良い。
【００５１】
［別実施形態１］
カッターで切断成型した板ガラス１の一対を対向配置して上記ガラスパネルＰを形成する際に、断熱性能等で上記ガラスパネルＰとしての特性に大きく支障をきたさないため、カッター切断部の向きを指定した使用は行われていなかった。
【００５２】
また、外部から風圧や衝撃等の負荷を受けた板ガラス１には曲げモーメントが生じるが、板ガラス１の外周縁部９はシール材で他の板ガラスと剛接合固定されているために、二枚の板ガラス１Ａ，１Ｂが一体となって、まるで一枚の板ガラス１の如く負荷に対応する。そのために、一方の板ガラス１Ａの大気側外周縁部表面に引張応力が発生すると共に、他方の板ガラス１Ｂの大気側外周縁部表面に圧縮応力が発生し、且つ、負荷に対する応力中立軸が両板ガラス１Ａ，１Ｂの間にくるため、各板ガラス１Ａ，１Ｂにおける、前記応力中立軸近くに位置する減圧用空隙部Ｖ側の外周縁部表面に比して、前記応力中立軸から離れた大気側外周縁部表面程大きな応力が発生する。そのため、引張応力が発生する大気側の板ガラス外周縁部にカッター切断部が位置した場合、その大きな引張応力によりカッター切断部に生じている微小クラックが引張られて、よりクラックが進展し易くなるためガラスが破損する危険性が高くなる。
【００５３】
そのため、カッター切断部の向きを指定した使用が行われていない場合は、その配置（大気側にカッター切断部が配置された場合）によっては破損し易いものがあった。本発明の目的の一つは、このような問題点を解消するために、外部からの風圧や衝撃等の負荷によるガラス破損の危険性を抑制して破損し難いガラスパネルを提供するものであり、その構成について以下に説明する。
【００５４】
図８、９は、本発明のガラスパネルの一例である真空複層ガラスＰを示すもので、真空複層ガラスＰは、カッターで切断成形した一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ間に、板面に沿って間隔をあけて多数のスペーサ２を介在させると共に、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９どうしをシール材１１で接着し、前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂの内の何れか一方の板ガラス１Ａに、両板ガラス１間の減圧用空隙部Ｖを減圧密閉するための吸引部４を設けて構成した真空複層ガラス本体Ｐ２に対して、その吸引部４から前記減圧用空隙部Ｖ内の空気を吸引した状態で密閉して形成してある。
【００５５】
そして、当該真空複層ガラスＰの使用状態を図１０に示す。
真空複層ガラスＰは、外面側外周縁部９の全周にわたり、弾性を有する断面形状『Ｕ』字形状のグレージングチャンネルＧを嵌めて、そのグレージングチャンネルＧを介して、サッシュＳの溝内に嵌合設置してある。
【００５６】
前記一対の板ガラス１Ａ，１Ｂの内の一方の板ガラス１Ａ、及び、他方の板ガラス１Ｂは、共にフロート板ガラス（厚み寸法２．６５ｍｍ〜３．２ｍｍ）で構成してあり、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９は、他方の板ガラス１Ｂが板面方向に沿って突出する状態に配置してある。この両板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９間にシール用低融点ガラス１２（シール材１１の一例）を塗布して焼結することで確実に減圧用空隙部Ｖ外周縁部を密閉することが可能となる。
【００５７】
前記スペーサ２は、圧縮強度が、４．９×（１０８）Ｐａ［５ｔ／ｃｍ２］以上の材料が好ましく、本実施形態においては、それぞれインコネル７１８で形成してある。強度が低いと、板ガラス１に作用する大気圧によってスペーサ２が破壊し、前記減圧用空隙部Ｖを形成できなくなる危険性があり、両板ガラス同士が直接に接当して真空複層ガラスＰそのものの断熱性能が低下したり、板ガラス１が破損したりする。
【００５８】
また、スペーサ２の形状は、円柱形状に成形してあり、形状寸法は、直径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍで、高さ寸法が０．１５ｍｍ〜（スペーサ直径相当寸法）に設定してある。そして、円柱形状に形成してあることによって、両板ガラス１Ａ，１Ｂに対する接当部分に、応力集中を生じ易い角部を造り難く、板ガラス１に対して優しい状態の支持を叶え、破壊し難くすることができる。
【００５９】
一方、各スペーサ２は、板面方向に沿った縦横に、２０ｍｍの間隔で夫々設置してある。
【００６０】
前記吸引部４は、図８に示すように、前記一方の板ガラス１Ａに形成した吸引口６ｂと、その吸引口６ｂに固定された吸引用ガラス細管６と、前記吸引口６ｂ及び前記ガラス細管６を含めて上から覆う保護用キャップ１０とを設けて構成してある。そして、前記ガラス細管６から前記減圧用空隙部Ｖのガスを吸引した状態で、ガラス細管６先端部を加熱して封じきった後、その上から前記保護用キャップ１０を取り付けることによって吸引部は構成される。
【００６１】
そして、前記減圧用空隙部Ｖは、前記吸引部４からの吸引減圧操作によって、例えば、減圧環境１．３３Ｐａ以下（０．０１Ｔｏｒｒ以下に相当）を呈する状態に構成してある。
【００６２】
前記真空複層ガラスＰは、図９に示すように、カッターで切断成形した一対の板ガラス１Ａ，１Ｂのうち、板ガラス１Ｂ外面側外周縁部９のカッター切断部１３が、減圧用空隙部Ｖ側を向くように配置形成してある。
【００６３】
これは、外部からの風圧や衝撃等の負荷を受けた板ガラス１Ａには曲げモーメントが生じるが、板ガラス１Ａの外面側外周縁部９はシール材１１で他の板ガラス１Ｂと剛接合固定されており、二枚の板ガラス１Ａ，１Ｂが一体となって、まるで一枚の板ガラスの如く負荷に対応するため、一方の板ガラス１Ａの大気側外周縁部表面に引張応力が発生すると共に、他方の板ガラス１Ｂの大気側外周縁部表面に圧縮応力が発生し、且つ、負荷に対する応力中立軸が両板ガラス１Ａ，１Ｂの間にくるため、各板ガラス１Ａ，１Ｂにおける、応力中立軸近くに位置する減圧用空隙部Ｖ側の外周縁部表面に比して、応力中立軸から離れた大気側外周縁部表面程大きな応力が発生する。
【００６４】
そのため、大きな引張応力が作用する大気側外周縁部表面にカッター切断部１３を配置させると、その大きな引張応力によりカッター切断部１３に生じている微小クラックが引張られ、よりクラックが進展し易くなってガラスが破損する危険性があるためである。
【００６５】
尚、ここでいうカッター切断部１３とは、ダイヤモンドカッターやホイールカッター等のカッターで、ガラス表面に傷をつけて亀裂を進展させることで切断成形された板ガラスにおける前記ガラス表面の傷部をいう。
【００６６】
そこで、一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ夫々のカッター切断部１３の両方を大気側に配置形成する構成のものに比して、図９、１０に示す、本件のように少なくとも一方の板ガラス１Ｂのカッター切断部１３が減圧用空隙部Ｖ側を向くように配置形成したものだと、板ガラス１Ｂのカッター切断部１３に発生する引張応力が小さいものとなるから、クラックの進展によるガラス破損の危険性を抑制することができる。
【００６７】
また、図１１に示すように、板ガラス１Ａのカッター切断部１３が減圧用空隙部Ｖ側を向くように配置形成したものにおいても上記同様に、板ガラス１Ａのカッター切断部１３に発生する引張応力が小さいものとなるから、一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ夫々のカッター切断部１３の両方を大気側に配置形成する構成のものに比して、クラックの進展によるガラス破損の危険性を抑制することができる。
【００６８】
さらに、図１２に示すように、カッターで切断成形した一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ夫々のカッター切断部１３が、減圧用空隙部Ｖ側を向くように配置形成したものだと、両板ガラス１Ａ，１Ｂ夫々のカッター切断部１３におけるクラックの進展、及び直接的な負荷によるガラス破損を防止することができるため、より外部からの負荷に対するガラス強度をより向上させることができる。
【００６９】
尚、本発明は上記実施形態で説明した他方の板ガラス１Ｂが板面方向に沿って突出する状態に配置したものに限らず、図１３に示すような両板ガラス１Ａ，１Ｂの外面側外周縁部９の突出量を同じにしたものにおいても適用可能である。
【００７０】
シール材１１は先の実施形態で説明した両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部間に塗布焼結して減圧用空隙部Ｖ外周縁部を密閉する構成のものに限るものではなく、例えば、図１４に示すように、カッター切断部１３をシール材１１で覆う構成のものであっても良い。
【００７１】
カッター切断部１３に生じている微小クラックは、他のガラス表面に比して活性が高く不安定であるため、大気雰囲気中に常時さらされると、ガラス表面のＳｉ−Ｏ結合が大気中の水分（Ｈ2Ｏ）との反応で切断され、ガラス構造が破壊されてクラックをより進展させることになってガラスが破損する危険性を生じるが、上記構成のものだと、シール材１１でカッター切断部１３を覆うことにより、大気中の水分（Ｈ2Ｏ）と極力接触させないようにすることができ、ガラス表面のＳｉ−Ｏ結合を切断され難くできるから、クラックの進展を抑制することができる。
【００７２】
このとき、一対の板ガラス１Ａ，１Ｂ夫々のカッター切断部１３の両方を減圧用空隙部Ｖ側向きに配置したものだと、さらに外部からの負荷に対するガラス強度も合わせて向上させることができる。
【００７３】
また、図１５に示すような両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部の突出量を同じにしたものにおいても適用可能である。
【００７４】
さらに、上記構成に加えて、カッター切断部１３及びシール材１１が大気中の水分と接触しないように樹脂等の有機材料等でオーバーコートを施すことも可能である。
【００７５】
また、シール材は、上記実施形態で説明した低融点ガラスに限るものではなく、金属ハンダやエポキシ樹脂等の高剛性材料によるものであっても良い。
【００７６】
また、例えば、一方の板ガラスの厚み内に、応力中立軸がくるように構成したものであっても良く、さらに、一方の板ガラスのカッター切断部が、応力中立軸上にくるように構成したものであっても良い。これだと、カッター切断部に応力が作用しないから、クラックの進展によりガラスが破損する危険性を回避することができる。
【００７７】
［別実施形態２］
ガラスパネルに使用する一対の板ガラス１Ａ，１Ｂは、カッターで所望の大きさに切断して形成するのであり、カッターで切断した板ガラス１をそのまま使用してガラスパネルを構成していたのであるが、このようなガラスパネルは、建築物の窓ガラスや、自動車、鉄道車両などの窓ガラスに使用されることもあり、その場合には、外部から風圧や衝撃などの負荷を受けることも多く、負荷を受けた板ガラスには曲げモーメントが生じる。
【００７８】
この時、別実施形態１で記載したように、各板ガラス１Ａ，１Ｂにおいて、その応力中立軸近くに位置する減圧用空隙部Ｖ側の外周縁部表面に比して、応力中立軸から離れた大気側外周縁部表面ほど大きな応力が発生する。
【００７９】
ところが、カッターで切断した板ガラス１をそのまま使用していると、各板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部には、切断時に発生した微小なクラックがそのまま残っていることもあり、特に、大きな引張応力が発生する大気側外周縁部にクラックがあると、大きな引張応力によって微小なクラックが引張られ、たとえ微小であっても、そのクラックが原因となってクラックが進展し、板ガラスの損傷を招く危険性もある。本発明の目的の一つは、このような問題点を解消するために、外部からの風圧や衝撃などの負荷に起因するガラス損傷の危険性を抑制することのできるガラスパネルを提供するものであり、その構成について以下に説明する。
【００８０】
この種のガラスパネルとしては、例えば、真空複層ガラスＰがあり、真空複層ガラスＰは、図１６に示すように、図外のダイヤモンドカッターやホイールカッターなどで切断されて形成された一対の板ガラス１Ａ，１Ｂなどで構成されている。
【００８１】
その一対の板ガラス１Ａ，１Ｂには、互いの対向面間に多数のスペーサ２が介在されて、両板ガラス１Ａ，１Ｂ間に減圧用空隙部Ｖが形成されるように配置され、かつ、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部どうしが、シール材１１の一例であるシール用低融点ガラスによって剛接合状態に接着されている。
【００８２】
一対の板ガラス１Ａ，１Ｂは、いずれも、厚みが２．６５ｍｍ〜３．２ｍｍのフロート板ガラスで、両板ガラス１Ａ，１Ｂの大きさには多少の差があり、図１６に示す例では、下方に位置する板ガラス１Ｂの方が若干大きく、下方に位置する板ガラス１Ｂの外周縁部が、上方に位置する板ガラス１Ａの外周縁部に沿って若干突出するように構成されている。
【００８３】
そして、その突出部分を利用して、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部間にシール材１１の一例であるシール用低融点ガラスを塗布して焼成することによって、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部どうしが、その対向面間の減圧用空隙部Ｖの外周縁部を密閉した状態で、互いに剛接合状態に接着されている。
【００８４】
両板ガラス１Ａ，１Ｂの間に介在されるスペーサ２は、別実施形態１で記載したように、インコネル７１８が使用されており、更に、直径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ、高さが０．１５ｍｍ〜（スペーサ直径相当寸法）程度の円柱形状にすることで、両板ガラス１Ａ，１Ｂに対する接当部分に応力集中を生じ難くし、板ガラス１Ａ，１Ｂに対して優しい状態の支持を可能にし、板ガラス１Ａ，１Ｂの面方向に沿って縦横にほぼ２０ｍｍの間隔で配置されている。
【００８５】
そして、両板ガラス１Ａ，１Ｂ間に形成された減圧用空隙部Ｖ内のガスが、一方の板ガラス１Ａに設けられた吸引部４から吸引されて、その減圧用空隙部Ｖが、例えば、１．３３Ｐａ（０．０１Ｔｏｒｒに相当）以下の減圧環境に維持されている。
【００８６】
そして、別実施形態１で記載したように、前記吸引部４が吸引口と吸引用ガラス細管とを備え、吸引用ガラス細管から減圧用空隙部Ｖ内のガスを吸引した状態で、その吸引用ガラス細管の先端部が加熱により封止されていて、その上から保護用キャップ１０が取り付けられている。
【００８７】
一対の板ガラス１Ａ，１Ｂは、上述したようにカッターで切断されているため、具体的には、図１７の（Ａ）に示すように、カッターでガラス表面に亀裂１６をつけ、図１７の（Ｂ）に示すように、その亀裂１６を起点として亀裂を進展させて切断されているため、カッターによる亀裂側縁部１４と反亀裂側縁部１５には、微小なクラックが存在し、特に亀裂側縁部１４において顕著に存在する。
【００８８】
そこで、少なくとも亀裂側縁部１４については、図１７の（Ｃ）に示すように、研磨により面取りされ、その面取り１４ａによって、微小なクラックを取り除く処理がなされる。この研磨処理により、ガラス表面の面粗さは、Ｒｍａｘ（ガラス表面の凸部と凹部との最大差）で１００ミクロン以下、望ましくは２０ミクロン以下の平坦性を得ることが必要である。具体的には、１５０メッシュの粒度以下の研磨剤から構成された砥石を回転させ、板ガラス端面１４の研磨を行う。更に、図１８に示すように、その面取り１４ａされた亀裂側縁部１４が、真空複層ガラスＰの減圧用空隙部Ｖとは反対の大気側縁部に位置するように配置されて、両板ガラス１Ａ，１Ｂがシール用低融点ガラス１２により互いに接着されている。
【００８９】
換言すると、真空複層ガラスＰを構成する一対の板ガラス１Ａ，１Ｂにおいて、減圧用空隙部Ｖ側とは反対の大気側縁部１４のそれぞれが、研磨によって面取り１４ａされている。
【００９０】
なお、この図１８に示した実施形態において、真空複層ガラスＰを構成する一対の板ガラス１Ａ，１Ｂのうち、いずれか一方の板ガラス、例えば、板ガラス１Ｂにおける大気側縁部１４のみを面取り１４ａして実施することもできる。
【００９１】
つまり、外部から風圧や衝撃などの負荷を受けると、一対の板ガラス１Ａ，１Ｂのうち、一方の板ガラス１Ｂの大気側縁部１４の表面に大きな引張応力が、他方の板ガラス１Ａの大気側縁部１４の表面に大きな圧縮応力が発生するが、クラックの進展は引張応力側ほど顕著であるため、例えば、この真空複層ガラスＰを建築物や乗物用の窓ガラスとして使用する場合、風圧により引張応力が発生する側の大気側縁部１４のみを面取り１４ａし、圧縮応力が発生する側の大気側縁部１４については、面取りすることなく実施することもできる。
【００９２】
また、微小なクラックは、他のガラス表面に比して活性が高くて不安定であり、クラック部分のＳｉ−Ｏ結合が大気中の水分（Ｈ2Ｏ）との反応で切断され、ガラス構造が破壊されてクラックが進展する虞がある。
【００９３】
そこで、上述したように、この真空複層ガラスＰを窓ガラスとして使用する場合、少なくとも雨水などに晒される室外側に位置する板ガラス１Ｂの大気側縁部１４のみを面取り１４ａすることはきわめて合理的であり、その場合、必要があれば、室内側板ガラス１Ａの大気側縁部１４を樹脂などの有機材料でオーバーコートして、大気中の水分との接触を回避することもできる。
【００９４】
更に、亀裂側縁部１４の面取り１４ａに加えて、図１７の（Ｃ）において仮想線で示すように、反亀裂側縁部１５についても、研磨による面取り１５ａを施して実施することもできる。
【００９５】
その場合には、図１９に示すように、真空複層ガラスＰを構成する一対の板ガラス１Ａ，１Ｂにおいて、減圧用空隙部Ｖ側とは反対の大気側縁部１４のそれぞれが面取り１４ａされているのに加えて、減圧用空隙部側縁部１５のそれぞれも、研磨によって面取り１５ａされていることになる。
【００９６】
上述した実施形態では、両板ガラス１Ａ，１Ｂにおいて、一方の板ガラス１Ｂの外周縁部が、他方の板ガラス１Ａの外周縁部から突出するように構成し、その突出部分を利用してシール用低融点ガラス１２を塗付して焼成させた例を示したが、両板ガラス１Ａ，１Ｂをほぼ同じ大きさにして、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部が面一になるように構成することもでき、また、シール用低融点ガラス１２に代えて、金属ハンダやエポキシ樹脂などの高剛性材料によるシール材を使用して、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周縁部を剛接合状態に接着することもできる。
【００９７】
産業上の利用可能性
本発明のガラスパネルは、減圧用空隙部を減圧状態に保持して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。
また、上述した実施形態では、ガラスパネルの一例として減圧用空隙部を減圧環境にした真空複層ガラスを示したが、減圧用空隙部に空気や不活性ガスを充填して大気圧にした単なる複層ガラスにおいても適用可能であり、いずれの場合においても、ガラスパネルに使用する板ガラスとしては、先の実施形態で説明したフロートガラスに限るものではなく、その種別は任意に選定することが可能であり、例えば熱線吸収板ガラス、熱線反射板ガラス、高性能熱線反射板ガラス、線入り板ガラス、網入り板ガラス、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（表面処理により光を拡散させる機能を付与したガラス）、タペスティ（フロスト）ガラス、セラミック印刷ガラス、合わせガラスなどの各種の板ガラスを使用することができ、それらとの組み合わせであってもよく、また、板ガラスの厚みの大小に関係なく適用することができる。（例えば、３．２ｍｍ以上のものであっても良い。） さらに、ガラスの組成については、ソーダ珪酸ガラス（ソーダ石灰シリカガラス）や、ホウ珪酸ガラスや、アルミノ珪酸ガラスや、各種結晶化ガラスであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ガラスパネルを示す一部切欠き斜視図。
【図２】 ガラスパネルの要部断面図。
【図３】 ガラスパネルの製造方法を模式的に示す説明図。
【図４】 減圧用空隙部の減圧方法の説明図。
【図５】 ガラスパネルの要部断面図。
【図６】 第２実施形態を示すガラスパネルの要部断面図。
【図７】 従来技術の説明図。
【図８】 別実施形態１のガラスパネルの一例を示す一部切欠き斜視図。
【図９】 別実施形態１のガラスパネルを示す要部断面図。
【図１０】 別実施形態１のガラスパネルの使用状態を示す要部断面図。
【図１１】 別実施形態１のガラスパネルの別実施例を示す要部断面図。
【図１２】 別実施形態１のガラスパネルの別実施例を示す要部断面図。
【図１３】 別実施形態１のガラスパネルの別実施例を示す要部断面図。
【図１４】 別実施形態１のガラスパネルの別実施例を示す要部断面図。
【図１５】 別実施形態１のガラスパネルの別実施例を示す要部断面図。
【図１６】 別実施形態２の真空複層ガラスの一部切欠き斜視図。
【図１７】 別実施形態２の板ガラスの切断過程と面取りの状態を示す断面図。
【図１８】 別実施形態２の真空複層ガラスの要部断面図。
【図１９】 別実施形態２の真空複層ガラスの要部断面図。

Claims (7)

  1. カッターで板ガラスの一方の表面にカッター切断部（１３）を形成して切断成形した板ガラス（１）を、対向面間に減圧用空隙部（Ｖ）が形成される状態に一対配置すると共に、前記一対の板ガラス（１Ａ，１Ｂ）の外周縁部どうしをシール材（１１）で剛接合してあるガラスパネル（Ｐ）であって、 前記一対の板ガラス（１Ａ，１Ｂ）のうち、少なくとも一方の板ガラス（１）を、前記カッター切断部（１３）が前記減圧用空隙部（Ｖ）側を向くように配置構成され、
    前記減圧用空隙部（Ｖ）を減圧環境にした真空複層ガラスであるガラスパネル（Ｐ）。
  2. 前記一対の板ガラス（１Ａ，１Ｂ）夫々の前記カッター切断部（１３）が、夫々前記減圧用空隙部（Ｖ）側を向くように配置形成してある請求の範囲第１項記載のガラスパネル（Ｐ）。
  3. 前記カッター切断部（１３）を前記シール材（１１）で覆っている請求の範囲第１又は２項記載のガラスパネル（Ｐ）。
  4. 前記減圧用空隙部（Ｖ）が常圧の状態で、前記板ガラス（１）の外面側外周縁部（９）に圧縮力を残存させてあり、
    前記一対の板ガラス（１Ａ，１Ｂ）の外周縁部間の封着にあって、前記シール材（１１）の硬化が大気側である外面側から起こされ、さらに、前記一対の板ガラス（１Ａ，１Ｂ）の冷却が前記外面側から起こされて、 前記圧縮力が、製造時の応力として前記外面側外周縁部（９）に残存されている請求の範囲第１〜３項のいずれか１項記載のガラスパネル（Ｐ）。
  5. 前記減圧用空隙部（Ｖ）の圧力が、１．３３Ｐａ以下に設定され、
    前記板ガラス（１）の外面側外周縁部（９）に、０．５〜４．０ＭＰａの前記圧縮力が残存されている請求の範囲第４項記載のガラスパネル（Ｐ）。
  6. 前記減圧用空隙部（Ｖ）側とは反対側の大気側縁部（１４）が前記カッター切断部（１３）であるとき、前記カッター切断部（１３）を研磨により面取りした縁部としてある請求の範囲第１項記載のガラスパネル（Ｐ）。
  7. 前記大気側縁部（１４）が有機材料でオーバーコートしてある請求の範囲第６項記載のガラスパネル（Ｐ）。
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