JP4510296B2 - シールされた真空の二重ガラス窓及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明はスペーサと周縁シールとによって離間して保持された２枚のガラスからなる真空絶縁窓ガラスに関する。
【０００２】
本発明はまたこの真空絶縁窓ガラスを製造する方法に関する。
【０００３】
熱及び／又は音響絶縁を得るため、比較的厚い空気の層により相互に分離された２枚のガラスを具備する絶縁窓ガラスを製造することが通常行われている。このような窓ガラスは熱絶縁がある用途にとっては不十分であると考えられている。これを解決するため、３枚のガラスを具備する窓ガラスを製造することが知られており、空気層の一方は例えばクリプトンのようなガスに置換えられている。このような窓ガラスは熱絶縁性を著しく向上させるが、その厚さは必ずしも使用が容易でないような厚さである。
【０００４】
さらにまた、使用者による最近の要求は中実の仕切り、すなわち壁と均等な窓ガラスの熱絶縁性に向けられるようになっている。
【０００５】
絶縁窓ガラスは例えば特許ＷＯ９１／０２８７８にすでに提案されており、この窓ガラスはその内部に真空が形成された空間により相互に離間された２枚のガラスからなっている。
【０００６】
真空のために、この窓ガラスは非常に良好な絶縁性をもたらすが、製造するのが非常に困難である。第１に、１ミリメートルの１０分の２ないし３の２枚のガラスの間の小さな厚さは２枚のガラスが相互に向き合う全面積にわたって一定に保たなければならない。第２に、２枚のガラスは完全に気密となるようにシールされなければならない。
【０００７】
特許ＷＯ９１／０２８７８は２枚のガラスの一方の上に厚さが１０分の２ないし３ミリメートルの取付け台を全表面にわたって分布するように置き、同時に２枚のガラスをシールすることのできるシールを置くことからなる技術を記載している。これらの支柱とこのシールとはガラスの合成物である同じ材料から製造される。この窓ガラスは、手のこんだ操作を必要とするこれら同時の工程のため製造するのが困難であることは明らかである。
【０００８】
特許出願フランス９６／０９６３２は絶縁窓ガラスを構成する２枚のガラスの間に真空を形成する方法を記載している。この方法によれば、スペーサが例えばスクリーン印刷により無機質の接着合成物の取付け台を連続して堆積することにより接着結合され、続いてスペーサに吸引工具を用いてスペーサより小さい孔が、得られた取付け台と同じピッチで穿孔される。この方法によるスペーサは平行な面を有する２つの截頭球面形状を有している。このような方法は複雑な装置と高い精度の操作とを必要とする。
【０００９】
本発明の目的は実施するのが簡単な真空絶縁窓ガラスを製造する方法とこの方法により製造された窓ガラスとを提供することである。
【００１０】
この目的は本発明によれば、スペーサと周縁シールとによって離間して保持された２枚のガラスからなる真空絶縁窓ガラスを製造する方法によって達成され、この方法はスペーサが２枚のガラスの間に堆積された後に周縁の周りをシールし真空を形成することからなっている。前記方法はスペーサの直径より小さい又は等しい直径の接着剤のスポット（斑点）がガラス板の一方の上に堆積され、スペーサが前記ガラス板の上で転動しそれにより単一のスペーサのみが接着剤の各スポットに接着し第２のガラス板がスペーサと周縁シールとに堆積されるようにすることからなっている。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様によれば、周縁スペーサが転動するようにされる。このようにして、スペーサの形状は堆積物自体に特別の条件を負わせることがないようにする。
【００１２】
本発明の１つの有利な実施態様によれば、ガラスの板はスペーサを堆積する工程の間少なくとも１°だけ傾斜される。したがって、この傾斜によりスペーサは接着剤のスポットにぶつかりまたスペーサは接着剤のスポットにぶつからなかった時は転動することによりガラス板から取除かれるようになる。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様によれば接着剤のスポットはスクリーン印刷により堆積される。
【００１４】
有利には、接着剤のスポットはエナメルのスポットである。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様によれば、スペーサは真空を形成する段階の間僅かに圧縮される。
【００１６】
本発明はまた上記の方法を用いて特に製造することのできる真空絶縁窓ガラスを提供する。
【００１７】
本発明によれば、真空絶縁窓ガラスはスペーサと周縁シールとによって離間して保持された２つのガラス板からなり、前記スペーサは接着剤のスポットにより一方のガラス板にのみ接着された金属のボールであり、前記接着剤のスポットはスペーサの直径より小さいか等しい直径を有し何時も１つのスペーサのみを接着するようになっている。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様によれば、スペーサは０．２mmと０．６mmの間の直径ｄ1 を有し、また接着剤のスポットの直径ｄ2 はｄ1 −０．１mmに等しい。
【００１９】
本発明の有利な実施態様によれば、スペーサは２枚のガラスの間で僅かに圧縮されガラスの変形に合致する分布された接着領域を有するようにしている。
【００２０】
好ましくは、接着剤は無機質の合成物であり、有利には乾燥又は加硫により中程度に硬化したエナメルである。
【００２１】
本発明の好ましい実施態様によれば、金属のスペーサは２５０GPa より小さいか等しいヤング係数と５２０MPa より小さいか等しい降伏応力とを有している。
【００２２】
本発明の有利な実施態様によれば、スペーサはステンレス鋼で作られる。
【００２３】
本発明のさらなる詳細と有利な特徴とは図面を参照して与えられる本発明の図示された実施態様についての以下の記載から明らかとなるであろう。
【００２４】
最初に、簡単のため全ての図面は図示の種々の要素の間の比率を厳密に留意したものではないことが指摘されるべきである。
【００２５】
図１は真空絶縁窓ガラス１の概略頂面図を示す。この窓ガラスは図１であたかも透明であるかのように見ることのできるスペーサ４によって一定距離離間して保持された２枚のガラス２と３とからなっている。ガラスの板は４mmの厚さを有し、機械的特性を向上させ真空が形成されている時に加えられる応力に耐えることができるようにする目的で前もって熱強化処理を受ける。
【００２６】
図１においてこれらスペーサ４は窓ガラスの全表面にわたって均一に分布されていることが分かる。スペーサは相互から３０ミリメートルの距離で離間されている。スペーサ４のこの分布はガラス板２と３の間に空間を保持できるようにする。スペーサの数、大きさ及び分布は、窓ガラスが良好な強度を有するのを保証しガラス板２と３の間の接触の危険をなくし過剰な熱的橋絡が生じないようにしまた光の伝達を邪魔しないようにするために、決定される。
【００２７】
さらにまた、スペーサ４はステンレス鋼から直径が０．３mmのボールの形式で製造される。スペーサはしたがってその用途に必要な様々な特性を有し、さらに詳細には２枚のガラス２と３の間に熱的橋絡が生じないようにする低い熱伝導性を有している。スペーサはまた２５０GPa のヤング係数と５１７MPa の降伏応力とを持つ良好な圧縮強度と、良好な靱性とを有し、真空が形成される間とこれが用いられる時に窓ガラスの良好な作動を保証する。
【００２８】
図１はさらに窓ガラス１に真空を形成する働きをした孔を塞ぐ円板５を示している。この円板は銅で作られる。円板は窓ガラスの任意の位置に好ましくは自由の選択として１つの縁に位置させることができる。また好ましくは円板は図１に示されるように窓ガラスの長い方の縁の中心に配置されるが、これはこのような位置が特に所定の真空のためのポンプによる吸引の時間をできるだけ大きく減少させることができるため、真空を形成する時に有利である。勿論、本発明はこの型の製品に限定されるものではなく、窓ガラスを確実にシールする任意の他の手段は本発明の範囲に入るものである。
【００２９】
図１はまたシール６を示す。このシールは焼成温度が有機質の成分を除去するため約４５℃であるエナメルのペーストで作られる。この温度は特にこれより高い温度においてのみ起きる強化応力の緩和を阻止することができるようにする。窓ガラス１の製造中、シール６は３mmと４mmとの間の幅と約１．５mmの厚さとで堆積される。この厚さは焼成段階の間の圧縮により２枚のガラスの間で０．２mmに減少され２枚のガラス２と３の間で僅かに圧縮された時のスペーサ４の厚さと一致するようにされ、シールの幅はその時少なくとも１０mmとなる。
【００３０】
図２ａ、２ｂ及び２ｃは特に本発明の製造方法の連続した工程を示している。
【００３１】
図２ａにおいて、接着用エナメル７のスポットが一方のガラス板３の上に堆積されている。これらのスポット７は例えばシルクの鋼を用いるスクリーン印刷によって堆積される。これらスポット７はしたがって３０mmのピッチと０．２mmの直径で精密に配置される。
【００３２】
図２ｂはスペーサを転動させることにより堆積する工程を示している。ガラス板３は２°傾斜した平面８の上に置かれる。スペーサ４は最も下側の部分から出発してガラス板３の上方を動く散粉装置９の中に置かれる。したがって、底から上方への堆積は、スペーサが速度を増しそのためエナメル７のスポット上に不完全に位置し又はエナメルをガラス板３の他の部分に運び去るようになるのを阻止することができるようにする。エナメル７のスポットにぶつからなかったスペーサ４はトレイ１０の中に集められ再使用される。
【００３３】
図２ｃにおいて、第２のガラス板２がスペーサ４とシール６の上に堆積され、接着用エナメル７のスポットはスペーサを所定位置に保持するために十分に高い粘性を有している。スペーサ４がガラス板２に接着されないことは特にガラス板２を位置ぎめするのをより容易にする。これに加え、この接着がないことにより２枚のガラスが正確に同じ膨脹をしなかった場合窓ガラス１が使用時に破壊する危険をなくすことができる。
【００３４】
周縁シール用エナメル６と接着用エナメル７とが焼成される焼成作用の後、真空作用をこの目的のために設けられた孔１１を介して行い、次に孔１１を当業者にとって公知の任意の手段により、例えばサン−ゴバン ビトラージの名前で出願された特許出願第９６／０９６３２号に記載された方法により、円板５を用いて塞ぐことができる。
【００３５】
真空が窓ガラス１に形成されると、スペーサ４は２枚のガラス２と３の間で僅かに圧縮され分布された接着領域を有するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の真空絶縁窓ガラスの頂面図である。
【図２Ａ】 本発明の方法の連続する段階を示す概略図である。
【図２Ｂ】 本発明の方法の連続する段階を示す概略図である。
【図２Ｃ】 本発明の方法の連続する段階を示す概略図である。
本発明はスペーサと周縁シールとによって離間して保持された２枚のガラスからなる真空絶縁窓ガラスに関する。
【０００２】
本発明はまたこの真空絶縁窓ガラスを製造する方法に関する。
【０００３】
熱及び／又は音響絶縁を得るため、比較的厚い空気の層により相互に分離された２枚のガラスを具備する絶縁窓ガラスを製造することが通常行われている。このような窓ガラスは熱絶縁がある用途にとっては不十分であると考えられている。これを解決するため、３枚のガラスを具備する窓ガラスを製造することが知られており、空気層の一方は例えばクリプトンのようなガスに置換えられている。このような窓ガラスは熱絶縁性を著しく向上させるが、その厚さは必ずしも使用が容易でないような厚さである。
【０００４】
さらにまた、使用者による最近の要求は中実の仕切り、すなわち壁と均等な窓ガラスの熱絶縁性に向けられるようになっている。
【０００５】
絶縁窓ガラスは例えば特許ＷＯ９１／０２８７８にすでに提案されており、この窓ガラスはその内部に真空が形成された空間により相互に離間された２枚のガラスからなっている。
【０００６】
真空のために、この窓ガラスは非常に良好な絶縁性をもたらすが、製造するのが非常に困難である。第１に、１ミリメートルの１０分の２ないし３の２枚のガラスの間の小さな厚さは２枚のガラスが相互に向き合う全面積にわたって一定に保たなければならない。第２に、２枚のガラスは完全に気密となるようにシールされなければならない。
【０００７】
特許ＷＯ９１／０２８７８は２枚のガラスの一方の上に厚さが１０分の２ないし３ミリメートルの取付け台を全表面にわたって分布するように置き、同時に２枚のガラスをシールすることのできるシールを置くことからなる技術を記載している。これらの支柱とこのシールとはガラスの合成物である同じ材料から製造される。この窓ガラスは、手のこんだ操作を必要とするこれら同時の工程のため製造するのが困難であることは明らかである。
【０００８】
特許出願フランス９６／０９６３２は絶縁窓ガラスを構成する２枚のガラスの間に真空を形成する方法を記載している。この方法によれば、スペーサが例えばスクリーン印刷により無機質の接着合成物の取付け台を連続して堆積することにより接着結合され、続いてスペーサに吸引工具を用いてスペーサより小さい孔が、得られた取付け台と同じピッチで穿孔される。この方法によるスペーサは平行な面を有する２つの截頭球面形状を有している。このような方法は複雑な装置と高い精度の操作とを必要とする。
【０００９】
本発明の目的は実施するのが簡単な真空絶縁窓ガラスを製造する方法とこの方法により製造された窓ガラスとを提供することである。
【００１０】
この目的は本発明によれば、スペーサと周縁シールとによって離間して保持された２枚のガラスからなる真空絶縁窓ガラスを製造する方法によって達成され、この方法はスペーサが２枚のガラスの間に堆積された後に周縁の周りをシールし真空を形成することからなっている。前記方法はスペーサの直径より小さい又は等しい直径の接着剤のスポット（斑点）がガラス板の一方の上に堆積され、スペーサが前記ガラス板の上で転動しそれにより単一のスペーサのみが接着剤の各スポットに接着し第２のガラス板がスペーサと周縁シールとに堆積されるようにすることからなっている。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様によれば、周縁スペーサが転動するようにされる。このようにして、スペーサの形状は堆積物自体に特別の条件を負わせることがないようにする。
【００１２】
本発明の１つの有利な実施態様によれば、ガラスの板はスペーサを堆積する工程の間少なくとも１°だけ傾斜される。したがって、この傾斜によりスペーサは接着剤のスポットにぶつかりまたスペーサは接着剤のスポットにぶつからなかった時は転動することによりガラス板から取除かれるようになる。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様によれば接着剤のスポットはスクリーン印刷により堆積される。
【００１４】
有利には、接着剤のスポットはエナメルのスポットである。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様によれば、スペーサは真空を形成する段階の間僅かに圧縮される。
【００１６】
本発明はまた上記の方法を用いて特に製造することのできる真空絶縁窓ガラスを提供する。
【００１７】
本発明によれば、真空絶縁窓ガラスはスペーサと周縁シールとによって離間して保持された２つのガラス板からなり、前記スペーサは接着剤のスポットにより一方のガラス板にのみ接着された金属のボールであり、前記接着剤のスポットはスペーサの直径より小さいか等しい直径を有し何時も１つのスペーサのみを接着するようになっている。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様によれば、スペーサは０．２mmと０．６mmの間の直径ｄ1 を有し、また接着剤のスポットの直径ｄ2 はｄ1 −０．１mmに等しい。
【００１９】
本発明の有利な実施態様によれば、スペーサは２枚のガラスの間で僅かに圧縮されガラスの変形に合致する分布された接着領域を有するようにしている。
【００２０】
好ましくは、接着剤は無機質の合成物であり、有利には乾燥又は加硫により中程度に硬化したエナメルである。
【００２１】
本発明の好ましい実施態様によれば、金属のスペーサは２５０GPa より小さいか等しいヤング係数と５２０MPa より小さいか等しい降伏応力とを有している。
【００２２】
本発明の有利な実施態様によれば、スペーサはステンレス鋼で作られる。
【００２３】
本発明のさらなる詳細と有利な特徴とは図面を参照して与えられる本発明の図示された実施態様についての以下の記載から明らかとなるであろう。
【００２４】
最初に、簡単のため全ての図面は図示の種々の要素の間の比率を厳密に留意したものではないことが指摘されるべきである。
【００２５】
図１は真空絶縁窓ガラス１の概略頂面図を示す。この窓ガラスは図１であたかも透明であるかのように見ることのできるスペーサ４によって一定距離離間して保持された２枚のガラス２と３とからなっている。ガラスの板は４mmの厚さを有し、機械的特性を向上させ真空が形成されている時に加えられる応力に耐えることができるようにする目的で前もって熱強化処理を受ける。
【００２６】
図１においてこれらスペーサ４は窓ガラスの全表面にわたって均一に分布されていることが分かる。スペーサは相互から３０ミリメートルの距離で離間されている。スペーサ４のこの分布はガラス板２と３の間に空間を保持できるようにする。スペーサの数、大きさ及び分布は、窓ガラスが良好な強度を有するのを保証しガラス板２と３の間の接触の危険をなくし過剰な熱的橋絡が生じないようにしまた光の伝達を邪魔しないようにするために、決定される。
【００２７】
さらにまた、スペーサ４はステンレス鋼から直径が０．３mmのボールの形式で製造される。スペーサはしたがってその用途に必要な様々な特性を有し、さらに詳細には２枚のガラス２と３の間に熱的橋絡が生じないようにする低い熱伝導性を有している。スペーサはまた２５０GPa のヤング係数と５１７MPa の降伏応力とを持つ良好な圧縮強度と、良好な靱性とを有し、真空が形成される間とこれが用いられる時に窓ガラスの良好な作動を保証する。
【００２８】
図１はさらに窓ガラス１に真空を形成する働きをした孔を塞ぐ円板５を示している。この円板は銅で作られる。円板は窓ガラスの任意の位置に好ましくは自由の選択として１つの縁に位置させることができる。また好ましくは円板は図１に示されるように窓ガラスの長い方の縁の中心に配置されるが、これはこのような位置が特に所定の真空のためのポンプによる吸引の時間をできるだけ大きく減少させることができるため、真空を形成する時に有利である。勿論、本発明はこの型の製品に限定されるものではなく、窓ガラスを確実にシールする任意の他の手段は本発明の範囲に入るものである。
【００２９】
図１はまたシール６を示す。このシールは焼成温度が有機質の成分を除去するため約４５℃であるエナメルのペーストで作られる。この温度は特にこれより高い温度においてのみ起きる強化応力の緩和を阻止することができるようにする。窓ガラス１の製造中、シール６は３mmと４mmとの間の幅と約１．５mmの厚さとで堆積される。この厚さは焼成段階の間の圧縮により２枚のガラスの間で０．２mmに減少され２枚のガラス２と３の間で僅かに圧縮された時のスペーサ４の厚さと一致するようにされ、シールの幅はその時少なくとも１０mmとなる。
【００３０】
図２ａ、２ｂ及び２ｃは特に本発明の製造方法の連続した工程を示している。
【００３１】
図２ａにおいて、接着用エナメル７のスポットが一方のガラス板３の上に堆積されている。これらのスポット７は例えばシルクの鋼を用いるスクリーン印刷によって堆積される。これらスポット７はしたがって３０mmのピッチと０．２mmの直径で精密に配置される。
【００３２】
図２ｂはスペーサを転動させることにより堆積する工程を示している。ガラス板３は２°傾斜した平面８の上に置かれる。スペーサ４は最も下側の部分から出発してガラス板３の上方を動く散粉装置９の中に置かれる。したがって、底から上方への堆積は、スペーサが速度を増しそのためエナメル７のスポット上に不完全に位置し又はエナメルをガラス板３の他の部分に運び去るようになるのを阻止することができるようにする。エナメル７のスポットにぶつからなかったスペーサ４はトレイ１０の中に集められ再使用される。
【００３３】
図２ｃにおいて、第２のガラス板２がスペーサ４とシール６の上に堆積され、接着用エナメル７のスポットはスペーサを所定位置に保持するために十分に高い粘性を有している。スペーサ４がガラス板２に接着されないことは特にガラス板２を位置ぎめするのをより容易にする。これに加え、この接着がないことにより２枚のガラスが正確に同じ膨脹をしなかった場合窓ガラス１が使用時に破壊する危険をなくすことができる。
【００３４】
周縁シール用エナメル６と接着用エナメル７とが焼成される焼成作用の後、真空作用をこの目的のために設けられた孔１１を介して行い、次に孔１１を当業者にとって公知の任意の手段により、例えばサン−ゴバン ビトラージの名前で出願された特許出願第９６／０９６３２号に記載された方法により、円板５を用いて塞ぐことができる。
【００３５】
真空が窓ガラス１に形成されると、スペーサ４は２枚のガラス２と３の間で僅かに圧縮され分布された接着領域を有するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の真空絶縁窓ガラスの頂面図である。
【図２Ａ】 本発明の方法の連続する段階を示す概略図である。
【図２Ｂ】 本発明の方法の連続する段階を示す概略図である。
【図２Ｃ】 本発明の方法の連続する段階を示す概略図である。
Claims (5)
- スペーサと周縁シールとにより離間して保持された２枚のガラスからなる真空絶縁窓ガラスを製造する方法であって、スペーサが２枚のガラスの間に堆積された後に周縁の周りをシールし真空を形成する窓ガラスの製造方法において、スペーサの直径より小さいか等しい直径の接着剤のスポットが２枚のガラスの一方の上に堆積され、前記一方のガラス板がスペーサの堆積工程の間少なくとも１°傾斜され、スペーサが前記一方のガラス板の上を転動しそれにより１つのスペーサのみが接着剤の各スポットに接着するようにし、他方のガラス板がスペーサと周縁シールとの上に堆積されることを特徴とする真空絶縁窓ガラスの製造方法。
- 周縁スペーサが転動するようにされることを特徴とする請求項１に記載の真空絶縁窓ガラスの製造方法。
- 接着剤のスポットがスクリーン印刷により堆積されることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空絶縁窓ガラスの製造方法。
- 接着剤のスポットがエナメルのスポットであることを特徴とする請求項３に記載の真空絶縁窓ガラスの製造方法。
- スペーサが真空を形成する段階の間僅かに圧縮されることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の真空絶縁窓ガラスの製造方法。
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