JP4738688B2

JP4738688B2 - 防火用耐熱板ガラス

Info

Publication number: JP4738688B2
Application number: JP2001533076A
Authority: JP
Inventors: 清治池内; 公成杉浦; 雅司菊田; 泰斗木下; 茂樹尾花
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: WO2001030717A1; AU7948800A; KR20020060197A

Description

技術分野
この発明は、強化処理を施したガラス板本体で構成してある耐熱板ガラスに関し、特に、防火戸や防火窓としての防火性能を備えた防火用耐熱板ガラスに関する。
【０００１】
背景技術
従来、この種の耐熱板ガラスとしては、装飾部（例えば、サンドブラスト加工やエッチング加工やセラミック印刷加工等によって、ガラス板表面に絵柄や模様や無地模様等を形成してある部分）を設けてあるものはなかった。
【０００２】
ところで、上述した従来の耐熱板ガラスによれば、ガラス板表面に圧縮歪み層をつくることにより、機械的・熱的強度を増大を図ってある訳であるが、表面に装飾部を形成することによってガラス板表面が乱れ易く、前記圧縮歪み層に充分な歪みを付加することが困難となり、板ガラス強度が低下することが懸念された。そのため、従来は、耐熱板ガラスには、装飾部を設けたものがなかった。
【０００３】
しかしながら、耐熱板ガラスにおいても前記装飾部を設けて、例えば、意匠性を向上したり、使用環境に応じた質感を与えたり、目隠しに使用できるようにしたいという要望がある。
【０００４】
従って、本発明は、耐熱板ガラスとしての強化機能と、装飾性とを併せ持った防火用耐熱板ガラスを提供することを目的としている。
【０００５】
発明の開示
本発明の防火用耐熱板ガラスの第一特徴構成は、強化処理を施したガラス板本体で構成してある防火用耐熱板ガラスにおいて、前記ガラス板本体の板面に、当該板ガラス本体の上縁部から所定寸法の領域を外して、サンドブラスト処理により形成した装飾部を設け、前記所定寸法は縁部から、かかり代寸法の１／２にあたる寸法とした点にある。
【０００６】
上記構成によれば、ガラス板本体の板面の上縁部については、通常の強化による機械的・熱的強度の増大効果を期待することが可能となる。
【０００７】
通常、防火戸や防火窓に使用されるガラス板は、熱を受けてガラス板の中央部に発生した熱膨張によって、窓枠等に支持されたガラス板エッジ部分に引張応力が作用し、その引張応力が、ガラス板に備わったエッジ強度を超えることによって割れ（ガラス板の熱割れ現象）を生じる訳であるが、そのためには、特に、ガラスのエッジ強度が高いことが望まれる。そしてまた、一般的な傾向として、火災が発生した場合、戸や窓の上縁部が特に高温に曝されやすく、それに伴ってガラス板上縁部のエッジから前記熱割れ現象が発生し易いといえる。
【０００８】
従って、第一特徴構成に記載した防火用耐熱板ガラスによれば、前記ガラス板本体の板面の上縁部のエッジ強度が充分に確保してある場合（上縁部から所定寸法の領域を外して装飾部を設けてある場合）は、その一端エッジを上縁部になるように設置することにより、少なくともガラス板上縁部のエッジ強度が高いから、熱割れ現象防止効果が向上し、防火戸や防火窓としての防火性能を満足することが可能となる。
【０００９】
しかも、サンドブラストによって装飾部を形成する場合には、フィルタ形成作業を少なくすることができ、より効率よく板ガラスを形成することが可能となる。
【００１０】
前記所定寸法は、縁部（上縁部又は長辺端縁部）から、かかり代寸法の１／２にあたる寸法とする。かかり代寸法の１／２にあたる所定寸法の領域を外した範囲にサンドブラスト処理を施すことによって設けた装飾部は、耐熱板ガラスの意匠性を向上させたり、質感を付加したりする一方で、目隠しとすることもでき、多機能に使用することが可能となる。
【００１１】
また、第二特徴構成に記載のごとく、強化処理を施した細長い形状のガラス板本体で構成してある防火用耐熱板ガラスにおいて、前記ガラス板本体の板面に、当該板ガラス本体の長辺部分における端縁部から、所定寸法の領域を外して、サンドブラスト処理により形成した装飾部を設け、前記所定寸法は縁部から、かかり代寸法の１／２にあたる寸法としてあると、次の点で有利である。すなわち、ガラス板本体が細長い形状の場合、長辺部分に熱応力が作用し易いため、その部分を無装飾とすることによって、当該長辺部分のエッジ強度を充分に確保することができる。このことにより、上記熱割れ現象防止効果がさらに向上し、防火戸や防火窓としての防火性能を満足することが可能となる。しかも、サンドブラストによって装飾部を形成する場合には、第一特徴構成との関連で上述したのと同様、フィルタ形成作業を少なくすることができ、より効率よく板ガラスを形成することが可能となる。
【００１２】
前記所定寸法は、縁部（上縁部又は長辺端縁部）から、かかり代寸法の１／２にあたる寸法とする。かかり代寸法の１／２にあたる所定寸法の領域を外した範囲にサンドブラスト処理を施すことによって設けた装飾部は、耐熱板ガラスの意匠性を向上させたり、質感を付加したりする一方で、目隠しとすることもでき、多機能に使用することが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明の防火用耐熱板ガラスの第三特徴構成は、前記ガラス板本体が、端縁部全周にわたって稜部を滑らかに形成した点にある。
【００１４】
一般的に、板ガラス内に生じる内部応力は、端縁部に集中し易い性質があり、特に、ガラス端縁部の仕上げが粗い場合には、凹凸の谷部・山部に応力が集中し易く、ガラスの強化度が低くなり易い。
【００１５】
従って、上記構成によれば、稜部を滑らかに形成してあることで、ガラス端縁部での応力集中を回避することができ、エッジ強度を構造的に向上させることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明の防火用耐熱板ガラスの第四特徴構成は、ガラス板本体をガラス軟化点付近の温度で加熱した後、このガラス板本体の板面に冷却空気を吹き付けて熱歪みを付加することで熱強化処理を施したガラス板本体で構成してある防火用耐熱板ガラスにおいて、前記板ガラス本体の端縁部が、その全周にわたって、研磨面の最大凹凸を０．０５ｍｍ以下となるように外方に凸の曲面形状に研磨された曲面縁部と、この曲面縁部と前記板ガラス表裏の平面部との間にあって最大凹凸を０．００７ｍｍ以下になるように仕上げられた境部とから稜部に形成され、前記ガラス板本体の板面の内、全周縁部におけるかかり代寸法の１／２を外した領域に、サンドブラスト処理を施すことによって装飾部を設けた点にある。
【００１７】
上記構成によれば、第一〜三特徴構成のいずれかに記載の発明との関連で述べた作用効果を叶えることができるのに加えて、ガラス板端縁部の全周のエッジ強度が高くなり、より熱割れ現象防止効果が向上し、高い防火性能を発揮するようになる。すなわち、特定の端縁部に限らず、他の端縁部をも外して装飾部を設ければ、全端縁部のエッジ強度を高く維持することが期待でき、前記ガラス板に対する熱割れ現象防止効果がさらに向上し、高い防火性能を発揮することが可能となる。より具体的には、前記曲面縁部は、その研磨面の最大凹凸を０．０５ｍｍ以下という非常に細かな凹凸となるように外方に凸の曲面形状に研磨されたものであるから、ガラス板本体の内部応力が集中的に作用するのを避け易くなる。また、前記境部は、最大凹凸をさらに細かく０．００７ｍｍ以下になるように仕上げられたものであるから、前記境部への内部応力の集中が起こり難くすることができるのである。このような曲面縁部と境部の研磨によってガラス板本体の端縁部全周にわたって滑らかな稜部が形成されることで、より一層、内部応力が集中し難くなり、エッジ強度を増加させることができる。
【００１８】
そして、全周縁部から、かかり代寸法の１／２にあたる所定寸法の領域を外した範囲にサンドブラスト処理を施すことによって設けた装飾部は、耐熱板ガラスの意匠性を向上させたり、質感を付加したりする一方で、目隠しとすることもでき、多機能に使用することが可能となる。
【００１９】
従って、耐熱板ガラスとしての強化機能と、装飾性とを併せ持った防火用耐熱板ガラスを提供することが可能となる。
【００２０】
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説明するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
第１図は、サッシュ１に対して、本発明にかかる防火用耐熱板ガラスの好ましい形態である板ガラス３の端縁部２をはめて構成してある防火戸４を示すものである。
【００２１】
前記サッシュ１は、戸枠部分を形成する環状のサッシュ本体５を設け、前記板ガラス３をサッシュ本体５に保持するための保持部６を、前記サッシュ本体５の枠内周部分に着脱自在に設けて構成してある。
【００２２】
前記サッシュ本体５、及び、保持部６は、共に金属で形成してあり、火災が発生しても前記板ガラス３を保持できることを考慮して形成してある。前記保持部６は、一対のアングル部材で構成してあり、夫々の間に前記板ガラス３の端縁部２を保持できる隙間７を形成できる状態に前記サッシュ本体５に取り付けてある。
【００２３】
また、前記隙間７には、前記板ガラス３の端縁保護の機能を備えたクロロプレンゴム製のセッティングブロック（前記サッシュ１の下辺の隙間７にのみ設置）８と、前記板ガラス３の端縁部２を挟持して保持部６に固定する保持材９とを設けてある。
【００２４】
前記保持材９は、セラミックスロープＳ１やセラミックスペーパーＳ２によって構成してあり、前記両保持部６間に板ガラス３を位置させて板ガラス３と保持部６間の隙間７に詰め込むことによって、前記端縁部２を弾性的に挟み込み固定できるように形成してある。具体的には、板ガラス３の端縁部２のほぼ全長にわたる長さ寸法に形成してあり、前記板ガラス３の端縁部２を挟んだ状態に設置することによって、前記保持部６から挟持方向の押圧力を受けて前記板ガラス３を強力に挟持固定することができ、火災時の板ガラス３の熱変形によるガラス周縁部分の外れを防止することができる。
【００２５】
因みに、当該実施形態においては、前記板ガラス３は、前記保持部６内への端縁部のかかり代寸法Ｄが１ｃｍになるように配置されている。
【００２６】
次に、板ガラス３について説明する。
前記板ガラス３は、ソーダ石灰系のガラス板本体３Ａを、後述の端縁部仕上げ工程、及び、装飾部形成工程を経てから、吊り金具を使用しない製法で熱強化処理を施して形成してある。
【００２７】
前記ガラス板本体３Ａは、その端面を厚み方向での中間部ほど外方に突出する曲面形状に研磨（研磨された面の最大凹凸は０．０５ｍｍ以下）する第一研磨工程を経て、前記第一研磨工程によって前記ガラス板本体３Ａの端面に形成された曲面縁部３ａと前記ガラス板本体３Ａ表裏の平面部３ｂとの境部３ｃを、前記第一研磨工程より滑らか（仕上げ面の最大凹凸は０．００７ｍｍ以下）に加工する仕上げ工程を実施して形成してある。
【００２８】
具体的には、前記第一研磨工程は、第２図に示すように、軸芯廻りに回転する円筒ホイール１０の外周面を使って研磨する平廻り円筒ホイール型研磨方式の研磨方法によって実施するもので、前記円筒ホイール１０は、軸芯方向での中間部ほど外径寸法が小径になるようにその外周面を形成してあり、被研磨部分となるガラス板端面が、外方に突出した曲面形状に研磨されるように構成してある。そして、前記円筒ホイール１０の外周面は、＃２００番より細かな研磨部に形成してある。
【００２９】
この第一研磨工程において研磨された前記曲面部３ａは、表面内の凹凸が０．０３ｍｍ程度に仕上げられており、非常に細かな凹凸であるから、ガラス板本体３Ａの内部応力が集中的に作用するのを避け易くなる。
【００３０】
更には、第一研磨工程での研磨方向は、板ガラス端面の長手方向に沿って設定してあるから、研磨に伴う筋（キズ）は、同様に板ガラス端面の長手方向に沿って形成されるから、ガラス板本体３Ａの板面に沿って作用する熱破壊力等の集中を回避し易くなる。
【００３１】
前記仕上げ工程は、第３図に示すように、二軸の回転軸に張り廻されて回転する研磨用ベルト１１の外周面を使って研磨するバフ磨き方式の研磨方法によって実施するものである。このバフ磨きとは、極上仕上げとも呼ばれ、一般的には、羊の皮で形成したベルト１１で研磨し、その研磨に際しては、酸化セリウム（非常に細かい粒度の研磨粉）の水溶液を被研磨部分に掛けながら実施することによって、表面粗さが３〜７μｍにまで細かくなり、ツヤをだすことも可能で、前記境部３ｃへの内部応力の集中が起こり難くすることができる。
【００３２】
これら端縁部仕上げ工程（第一研磨工程、及び、仕上げ工程）によって、ガラス板本体３Ａの全周にわたって稜部が滑らかになるように仕上げることで、内部応力が集中し難くなり、それをエッジ強度増加分に換算すると、約３．９×１０７Ｐａ（旧表記による４００ｋｇｆ／ｃｍ２）に相当することが確認されている。
【００３３】
また、前記ガラス板本体３Ａの板面には、第４図に示すように、それぞれの端縁から所定寸法Ｌの領域を外して装飾部１２を形成してある。
【００３４】
この装飾部１２を設ける装飾部形成工程は、具体的には、前記端縁から所定寸法Ｌの領域にマスク処理を施した状態で、残りの板面の全面部分にサンドブラスト処理を施すことにより実施され、その結果、前記マスク部分以外には、無地装飾を形成することができる。従って、当該板ガラス３は、例えば、光は通すものの前記装飾部１２によって目隠しすることができ、意匠性の高い防火用耐熱板ガラスとすることが可能となる。
【００３５】
また、熱強化処理は、ガラス板本体３Ａをガラス軟化点付近の温度で加熱し、その後、表面に冷却空気を吹付けて熱歪みを付加することで実施される。
【００３６】
当該実施形態においては、ガラス板本体３Ａに対して前記熱強化処理によって約１．６７×１０８Ｐａ（旧表記による１７００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上の強化を図るものである。
【００３７】
従って、装飾部１２を設けてあるにも拘わらず、ガラスエッジ部分では、（３．９×１０７＋１．６７×１０８）Ｐａ（旧表記による（４００＋１７００）ｋｇｆ／ｃｍ２）の強化が図られている板ガラスと同等の強度を確保することが可能となる。
【００３８】
因みに、ガラス端部から装飾部１２までの前記所定寸法Ｌについては、大きく確保するほどガラス板３のエッジ強度低下を小さくすることができる。また、前記かかり代寸法Ｄについては、小さくするほど、火災時のガラス板端縁部での発生熱応力を小さくすることができる。
【００３９】
当該実施形態においては、前記かかり代寸法Ｄは、１ｃｍとし、前記所定寸法Ｌは、かかり代寸法Ｄの１／２にあたる０．５ｃｍとした。
【００４０】
尚、ガラス板本体３Ａのエッジ強度（表面圧縮応力）の測定は、全反射応力測定方法により行うことができる。全反射応力測定方法は、被測定板ガラス表面にこれより屈折率の僅かに大きいプリズムを置き、被測定点に集束する円偏光光束を全反射臨界角にほぼ等しい角度で入射させて、反射光観察望遠鏡の視野に現れる明暗の全反射境界線間のずれ量を既知応力により較正した目盛りで測定する方法によって実施される。
【００４１】
〔別実施形態〕
以下に上記とは異なる本発明にかかる防火用耐熱板ガラス及びそれを製造する方法の例について説明する。
【００４２】
〈１〉前記第一研磨工程は、先の実施形態で説明した平廻り円筒ホイール型研磨方式による研磨方法に限定されるものではなく、例えば、カップホイール（ホイール面に研磨用ダイヤモンドや砥石を付設してあるもの）を用いた研磨方法との併用や、バフ磨き方式の研磨方法、又は、その併用による研磨方法であってもよい。また、前記仕上げ工程は、先の実施形態で説明したバフ磨きに限定されるものではなく、例えば、ガラス板本体３Ａ端縁部の局部的な加熱溶融によって実施したり、又は、化学的な溶解によって実施するものであってもよい。
【００４３】
〈２〉ガラス板本体３Ａと、サッシュ本体５との取り付けは、先の実施形態に限定されるものではなく、例えば、第５図に示すように、使用する保持材として、サッシュ本体５と面接触する金属製の弾性保持材９ａを使用して固定すれば、サッシュ本体５への輻射熱を、前記弾性保持材９ａからガラス板本体３Ａの周縁部に効率よく伝達することができ、板ガラスの中央部と周縁部との温度差を少なくして、破壊し難くすることが可能となる。また、取り付け状態の他の実施形態としては、第６図に示すように、サッシュ本体５の押縁５ａに嵌合する金属製の弾性保持材９ｂと、不燃製板（例えば、ケイカル板）によって挟持固定するものであってもよい。
【００４４】
〈３〉前記装飾部１２は、先の実施形態で説明したように、前記ガラス板本体３Ａの板面の内、全周縁部を外した領域に形成してあるものに限定されず、例えば、第７図に示すように、ガラス板本体３Ａの板面の内、一端縁部を外した領域に形成してあるものであってもよい。この実施形態の場合は、装飾部を形成していない端縁部（無装飾端縁部という）のエッジ強度が高くなるから、当該板ガラス３の設置姿勢を決定する際に、熱応力が大きくなり易い位置に前記無装飾端縁部が位置するように設置すると防火対策上有効となる。また、前記無装飾端縁部の数を少なくするほど、例えば、前述と同じように、サンドブラスト等のフィルタを必要とする加工法で装飾部を形成する場合には、フィルタ形成作業を少なくすることができ、より効率よく板ガラスを形成することが可能となる。
また、第８図に示すように、ガラス板本体３Ａが細長い形状の場合、長辺部分に熱応力が作用し易いため、前記無装飾端縁部を、長辺部分に形成するものであってもよい。要するに、ガラス板本体の板面の内、少なくとも一端縁部を外した領域に装飾部１２を設けてあればよい。
【００４５】
〈４〉前記装飾部１２は、先の実施形態で説明したサンドブラスト加工によって形成するものに限らず、例えば、エッチング加工やセラミック印刷加工等によって形成するものであってもよい。
また、装飾そのものは、先の実施形態で説明した無地模様に限らず、例えば、絵柄や幾何学模様やパターン模様等であってもよい。更には、装飾部の配置については、全面に装飾を設けるもの以外に、例えば、第９図〜第１１図に示すように、部分的に装飾を設けるものであってもよい。
一方、これら装飾部１２は、ガラス板本体３Ａの片面に設ける以外に、両面に設けるものであってもよい。
【００４６】
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる防火用耐熱板ガラスは、耐熱強度が要求されており、かつ、使用環境に応じて質感を与えたり、目隠しに使用できるように、ガラス板表面の装飾が望まれる防火戸等の用途に適している。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる耐熱板ガラスの取り付け状況を説明するための要部断面図。
【図２】この発明にかかる耐熱板ガラス端縁部の仕上げ方法を説明する図。
【図３】他の仕上げ方法を説明する図。
【図４】この発明にかかる耐熱板ガラスを正面から見た図。
【図５】第１図に示したとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスの取り付け状況を説明するための断面図。
【図６】第１図に示したとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスの取り付け状況を説明するための断面図。
【図７】第４図に示したものとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスを正面から見た図。
【図８】第４図に示したものとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスを正面から見た図。
【図９】第４図に示したものとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスを正面から見た図。
【図１０】第４図に示したものとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスを正面から見た図。
【図１１】第４図に示したものとは異なる本発明にかかる耐熱板ガラスを正面から見た図。

Claims

強化処理を施したガラス板本体で構成してある防火用耐熱板ガラスであって、
前記ガラス板本体の板面に、当該板ガラス本体の上縁部から所定寸法の領域を外して、サンドブラスト処理により形成した装飾部を設け、
前記所定寸法は縁部から、かかり代寸法の１／２にあたる寸法である防火用耐熱板ガラス。
強化処理を施した細長い形状のガラス板本体で構成してある防火用耐熱板ガラスであって、
前記ガラス板本体の板面に、当該板ガラス本体の長辺部分における端縁部から、所定寸法の領域を外して、サンドブラスト処理により形成した装飾部を設け、
前記所定寸法は縁部から、かかり代寸法の１／２にあたる寸法である防火用耐熱板ガラス。
前記ガラス板本体は、端縁部全周にわたって稜部を滑らかに形成してある請求の範囲第１項又は第２項記載の防火用耐熱板ガラス。
ガラス板本体をガラス軟化点付近の温度で加熱した後、このガラス板本体の板面に冷却空気を吹き付けて熱歪みを付加することで熱強化処理を施したガラス板本体で構成してある防火用耐熱板ガラスであって、
前記板ガラス本体の端縁部が、その全周にわたって、研磨面の最大凹凸を０．０５ｍｍ以下となるように外方に凸の曲面形状に研磨された曲面縁部と、この曲面縁部と前記板ガラス表裏の平面部との間にあって最大凹凸を０.００７ｍｍ以下になるように仕上げられた境部とから稜部に形成され、
前記ガラス板本体の板面の内、全周縁部におけるかかり代寸法の１／２を外した領域に、サンドブラスト処理を施すことによって装飾部を設けてある防火用耐熱板ガラス。