JPH11209149A

JPH11209149A - 真空複層ガラス

Info

Publication number: JPH11209149A
Application number: JP1171698A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hashimoto; 吉弘橋本; Shinichi Harada; 伸一原田; Takahiro Murakami; 隆弘村上; Naoki Okino; 直毅沖野; Takeshi Kubo; 岳久保
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】真空複層ララスの間隙部に配置したスペーサの
変動を防止する。【解決手段】一対のガラス板１、１の間隙部に点在配置
するスペーサ２の一方の端面にインジューム５を被覆
し、スペーサ２の一端をこのインジューム５でガラス板
に接着し、使用中にスペーサが動くのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚のガラス板の
間隙部に多数のスペーサを点在配置した真空複層ガラス
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス窓やショウケースに使用される従
来の単板ガラスは、熱貫流率が大きく、冷暖房負荷の増
大を余儀なくしている。ガラス板以外の部分は容易に断
熱できるため、冷暖房負荷のほとんどがガラス板から出
入りする熱によるもので、このため冷暖房には多大な費
用とエネルギーが投じられている。

【０００３】このガラス板部の断熱性を高めるために、
一対の板ガラスの間に断熱層となる空気層を設け、周縁
をシール材で密封し一体的に構成した複層ガラスが広く
知られている。この複層ガラスは、ガラス板間に断熱効
果の高い空気層があるため、熱貫流率は単板の約１／２
と減少し、冷暖房負荷の軽減には極めて有効である。し
かし、前記空気層のため複層ガラスの厚味が大きくな
り、この複層ガラスを取り付けするサッシュを含めて美
観が損なわれる。

【０００４】そこで、複層ガラスの前記空気層を真空に
して２枚のガラス板の間隙部を縮小しても、所望の断熱
効果が得られるようにした真空複層ガラスが提案されて
いる。この真空複層ガラスは、２枚のガラス板の間隙部
を減圧しても、板間隔を所定の大きさに保持するため
に、前記間隙部に多数のスペーサを点在配置している。
これは通常の複層ガラスにない真空複層ガラス固有の特
徴である。

【０００５】前記スペーサおよび周縁シール材によっ
て、真空複層ガラスを構成するガラス板は減圧状態にお
いても所定の間隔を確保できる。しかし、この種のガラ
ス板はマクロ的には平坦であるが、板厚偏差、ウエー
ブ、マイクロコルゲーションを皆無にできない。また、
周縁シール材の厚みをスペーサの厚み（高さ）と同一に
するのは至難である。

【０００６】一方、スペーサの厚みは一定のため、減圧
状態となっているガラス板間のスペーサにかかる大気圧
は、すべて同一にはなり得ず、多数のスペーサで支持さ
れたガラス板の間隙は、スペーサの厚みで設定された所
定の間隙より、大きくなることがしばしば発生する。こ
の結果、平行なガラス板の間隙がスペーサ厚みより大き
い部位に配置されたスペーサは、単にガラス板間に挟持
しただけでは大気圧の拘束を受けないため、振動や衝撃
でしばしば所定の位置より動く。そして、ときにはガラ
ス板間において下方に脱落する。スペーサが移動（変
動）すれば、スペーサ配列が不揃いとなり、美観が低下
するとともにガラス板の応力状態のバラツキが大きくな
り、強度的に弱点になることが指摘されている。

【０００７】他方、本発明と同種の真空複層ガラスに関
する特表平５−５０１８９６および特表平７−５０８９
６７には、スペーサを単にガラス板間に挟持するのでは
なく、スペーサである金属柱をはんだガラスで包被し、
加熱することでこのはんだガラスが溶融して、スペーサ
をガラス板に融着することが記載されている。

【０００８】しかし、この方法ではスペーサをはんだガ
ラスが包んでいるので、スペーサの両端がガラス板に接
着される。その結果、真空複層ガラスが正（負）風圧な
どで曲げ応力を受けたとき、２枚のガラス板の挙動は同
一でないため、はんだガラスに応力が発生し、長期的に
は使用中にクラックが生じて破壊され、落下してしまう
という問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】２枚のガラス板の間隙
部に多数のスペーサを点在配置した真空複層ガラスで
は、長期的に安定してスペーサの移動防止を図ること
が、外観を良好に維持しかつ強度を安定して維持するう
えで大きな課題であり、これまでのところこの課題が解
決できる真空複層ガラスは、未だ提案されていない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、スペー
サの移動を防止しかつ上記課題が解消できる真空複層ガ
ラスを提供する。すなわち、本発明は２枚のガラス板の
間隙部に、この板間隔を所定に保持する多数のスペーサ
を点在配置し、当該ガラス板の周縁を封着して密閉する
とともに、前記間隙部を減圧状態にした真空複層ガラス
において、前記スペーサは端面を有する柱状体であり、
該端面の一方がガラス板に接着していることを特徴とす
る真空複層ガラスを提供する。

【００１１】本発明の他の特徴は、前記スペーサが端面
を有する柱状体であり、ガラス板間に点在配置された該
柱状体は相隣る柱状体が細線で連結されていることであ
る。

【００１２】さらに、本発明の他の特徴は前記スペーサ
が端面を有する柱状体であり、該柱状体の少なくとも一
部は減圧時に塑性変形して前記端面がガラス板面に密着
するようにすることである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明において、真空複層ガラス
の基本構成は従来のものと実質的に同じである。すなわ
ち、２枚のガラス板の間隙部にスペーサを点在配置し、
その周縁をシール材で封着または封止して密封するとと
もに、前記間隙部を減圧して真空状態にすることにより
構成される。

【００１４】本発明は、ガラス板の間隙部に配置した前
記スペーサの移動を長期的に安定して防止することを目
的としており、ガラス板および周縁のシール材等は、こ
れまでに知られているものを広く用いることができる。
ただ、ガラス板表面に付着した水分や有機物を除去して
おかないと、減圧処理後、前記付着物が蒸発し真空度が
経時低下するため、減圧処理前にガラス板の加熱処理を
必要とする。加熱処理温度は、高いほど短時間で前記付
着物を分解できるが、ガラスの歪点以上まで温度を上げ
ると、ガラス板に残存応力が発生する問題があり徐冷が
必要となるため、一般的には歪点以下の温度、好ましく
は４５０℃程度で加熱処理される。また、ガラス板とし
ては通常のガラス板のほか、強化ガラス、合わせガラ
ス、網入りガラスおよび熱線反射ガラスなどが使用でき
る。

【００１５】本発明のスペーサは、金属、セラミックま
たはガラス等から形成されるが、特に金属は強度、成形
加工などの点において優れている。そして、この金属と
してはステンレス鋼、タングステンカーバイド鋼、クロ
ム鋼、アルミ合金などが使用可能であり、通常はステン
レス鋼が使われる。

【００１６】スペーサはこれらの材料から柱状体に作ら
れ、該柱状体はその両端に端面を持っており、端面の少
なくとも一部は平面であるのが望ましい。柱状体の形状
としては、円柱状または角柱状を挙げることができる
が、通常は円柱が好適する。また、スペーサの大きさ
は、真空複層ガラスの寸法、ガラス板の厚みおよび配置
密度などから適宜決める。しかし、スペーサの厚みはガ
ラス板の間隔が所定の値になるように、かつすべてのス
ペーサの厚みが同一寸法となるようにする。また、特別
の理由がある場合を除き、スペーサはできるだけ小さく
し目立たないことが推奨される。

【００１７】本発明の好ましいスペーサは、前記柱状体
の一方の端面に低融点金属またははんだガラスが被覆さ
れている。一般に製造の容易性、製造コストおよび美観
などの点で、低融点金属の方が実用性が高い。この低融
点金属はガラス板の加熱処理温度より低融点であり、ガ
ラスとの接着性が良好でかつ減圧状態で蒸発しない材料
が求められる。具体的には、インジューム、錫、亜鉛ま
たはその合金などを用いることができ、なかでもインジ
ュームが好適する。また、被覆の仕方としては、めっ
き、積層またはコーテイングのいずれであってもよい。

【００１８】スペーサの端面に例えば低融点金属を被覆
しておくと、ガラス板の上記加熱処理の間に低融点金属
が溶融してガラス板に溶着するため、スペーサは一端が
ガラス板に接着され、大気圧の拘束を受けない場合でも
所定の位置を永久に確保できる。このとき低融点金属を
被覆していない端面は、ガラス板面に接触しているだけ
で接着されていない。なお、スペーサを配置する場合に
は、低融点金属を被覆している端部をできるだけ揃えて
配置する。

【００１９】また、他の好ましいスペーサの一つは、ガ
ラス板の間隙部に配置されたスペーサが動かないよう
に、相隣るスペーサを例えば金属の細線で相互に連結し
ている。このようにスペーサを連結構造にすれば、ガラ
ス板の間隙部に配置して真空複層ガラスにしたとき、ス
ペーサの中に大気圧の拘束を受けずに移動可能なものが
仮に存在しても、ガラス板から受ける拘束で不動の状態
にある他のスペーサにより拘束されるので、永久に所定
の位置を確保できる。

【００２０】さらに、本発明の他のスペーサは金属また
はその他の塑性変形可能な材料からなり、柱状体の少な
くとも一部が所定以上の圧力を受けると変形できるよう
になっている。通常は、柱状体の端面にＲ_max が１〜１
００ミクロンのエンボス加工を施している。エンボス加
工は柱状体の一方の端面に設ければ十分であるが、両端
面に施してもよい。

【００２１】前記したようにガラス板は板厚偏差、ウエ
ーブ、マイクロコルゲーショーン等により、必ずしも板
面全域において完全な平行板とはならない。その結果、
同一厚みのスペーサで所定の板間隔に保持しようとして
も、平行板の間隙よりスペーサの厚みが小さくなる部位
ができ、この部位のスペーサは隣り合う周りのスペーサ
により板間隔が規制されるために、十分な拘束を受けら
れなくなり、所定の位置より移動する。

【００２２】本発明の上記スペーサは、すべてのスペー
サが大気圧の拘束を均一に受ける条件として、スペーサ
端面に一定以上の圧力で変形するような微細なエンボス
加工を施し、大きい大気圧の拘束を受けたエンボスが塑
性変形してスペーサの厚みを微調整し、普通では前記理
由で拘束力の及ばない部位のスペーサも、大気圧の拘束
を受けるようにしたものである。この目的が達成される
ためには、エンボスのＲ_max は１ミクロン以上必要であ
り、またその上限はスペーサの厚みの調整幅から１００
ミクロンあれば十分であることに基づいている。

【００２３】

【実施例】以下実施例をあげて本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでな
い。

【００２４】（例１）図１および図２は、本発明の実施
形態の１つを示し、図２は図１のＡ−Ａ部の断面図であ
る。真空複層ガラスは、一対のガラス板１、１の間隙部
に、所定の分布でスペーサ２を板面に沿って介在させ、
両板ガラスの間隙部を減圧密閉して構成してある。一対
の板ガラス１、１は、それぞれの厚味が３ｍｍで透明な
フロート板ガラスであり、両ガラス板の周縁をはんだガ
ラス４により封着し間隙部を密閉している。そして、前
記間隙部は、例えば真空槽で複層ガラスを製作すること
によりまたは複層ガラス製作後に吸引することにより、
減圧状態にされる。

【００２５】前記スペーサ２は、ステンレス鋼の片面に
低融点金属であるインジューム５を被覆したものであ
る。インジュームの被覆スペーサは、０. ２ｍｍ厚ステ
ンレス鋼鈑と、０. ０２ｍｍ厚インジューム薄板を、高
圧ロールプレスして貼り合わせし、当該貼り合わせ板を
プレス機にて打ち抜き０. ６ｍｍ径の円柱にしたもので
ある。

【００２６】最初に下部のガラス板１の周縁にはんだガ
ラス４をディスペンサーで塗工し、該ガラス板上に前記
スペーサ２をインジューム被覆側を下にして配置し、そ
の上に上部のガラス板１を積層する。次いで、ガラス板
の付着水分の除去およびはんだガラスの焼成のため、約
４５０℃で１５分保持して加熱処理する。この間に前記
はんだガラスで周縁を封着するとともに、前記スペーサ
２に被覆したインジュームも溶けてガラス面に溶着す
る。その後冷却してから間隙部を減圧する。これによ
り、スペーサ２は下端がガラス板に接着され、振動や衝
撃を加えても所定の位置を移動することはなかった。ま
た、この真空複層ガラスに曲げ応力を加えても、スペー
サの上端はガラス板面に接着されていないため、下端の
接着部は破壊されなかった。

【００２７】（例２）０. ２ｍｍ厚ステンレス鋼板をプ
レス機で打ち抜き、図３の如く相隣るスペーサ２をステ
ンレス鋼板の一部からなる細線６で相互に連結したスペ
ーサを得た。円柱のスペーサ２の直径は０. ６ｍｍであ
り、これらスペーサを連結する細線６の幅は０. １ｍｍ
である。下部のガラス板の周縁にはんだガラスをディス
ペンサーで塗工し、前記スペーサをはんだガラスより内
側になるよう配置した後、上部のガラス板を積層した。
次いでガラス板の付着水分の除去およびはんだガラスの
焼成のため、約４５０℃で１５分保持し、その後冷却し
て複層ガラスとした。複層ガラス製作後に吸引して減圧
状態にし真空複層ガラスとしたが、前記スペーサは全体
が一体化しているため、振動や衝撃を加えても、所定の
位置を移動することはなかった。

【００２８】（例３）０. ２５ｍｍ厚ステンレス鋼の下
面を＃２００金剛砂にてブラスト処理した。ステンレス
鋼の表面には、Ｒ_max ０. ０５ｍｍ、ピッチが約０. １
ｍｍの微細なエンボスが無数にできた。当該エンボス付
きステンレス鋼鈑をプレス機にて打ち抜き０. ６ｍｍ径
の円柱にし、図４に示すような下端面にエンボス７を有
するスペーサ２を得た。下部ガラス板の周縁にはんだガ
ラスをディスペンサーで塗工し、次いでこのガラス板上
に前記スペーサをエンボス側が下側になるよう配置し、
その上に上部ガラス板を積層して例１と同じ方法で複層
ガラスとした。

【００２９】複層ガラス製作後に吸引して減圧状態にし
たところ、前記スペーサのエンボスは拘束力の強い部位
で変形して高さが縮小し、また拘束力の弱い部位の変形
は相対的に小さく、全スペーサが減圧状態のガラス板面
の拘束を受けるようになり、振動や衝撃を加えても、所
定の位置を移動することはなかった。

【００３０】なお、厚ステンレス鋼の両表面をブラスト
処理すれば、両端面にエンボスを有するスペーサを得る
ことができ、同様に使用できることを確認した。

【００３１】

【発明の効果】本発明の真空複層ガラスは、上記したス
ペーサを用いることにより、ガラス板間に配置されたス
ペーサは固定されるため、スペーサの移動を長期間にわ
たって安定して防止でき、これによりスペーサの配置状
態が不揃いになり美観が損なわれたり、強度が低下する
のを防止することが可能となる。

【００３２】特に、スペーサを接着で固定する場合に
は、一端のみで接着しているので、真空複層ガラスに曲
げ応力が付加されても、従来の両端を接着し固定した場
合のように接着が破壊しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の真空複層ガラスの平面図

【図２】図１のＡ−Ａ部の部分断面図

【図３】本発明の他の実施例のスペーサの平面図

【図４】本発明の他の実施例のスペーサの正面図

【符号の説明】

１：ガラス板２：スペーサ３：間隙部４：はんだガラス５：インジューム６：細線７：エンボス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沖野直毅神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地旭硝子株式会社内 (72)発明者久保岳神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地旭硝子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚のガラス板の間隙部に、この板間隔を
所定に保持する多数のスペーサを点在配置し、当該ガラ
ス板の周縁を封着して密閉するとともに、前記間隙部を
減圧状態にした真空複層ガラスにおいて、前記スペーサ
は端面を有する柱状体であり、該端面の一方がガラス板
に接着していることを特徴とする真空複層ガラス。
【請求項２】前記スペーサの一端が低融点金属でガラス
板に接着されていることを特徴とする請求項１記載の真
空複層ガラス。
【請求項３】２枚のガラス板の間隙部に、この板間隔を
所定に保持する多数のスペーサを点在配置し、当該ガラ
ス板の周縁を封着して密閉するとともに、前記間隙部を
減圧状態にした真空複層ガラスにおいて、前記スペーサ
は端面を有する柱状体であり、該柱状体は相隣る柱状体
が細線で連結されていることを特徴とする真空複層ガラ
ス用スペーサ。
【請求項４】２枚のガラス板の間隙部に、この板間隔を
所定に保持する多数のスペーサを点在配置し、当該ガラ
ス板の周縁をシール材で封着して密閉するとともに、前
記間隙部を減圧状態にした真空複層ガラスにおいて、前
記スペーサは端面を有する柱状体であり、該柱状体の少
なくとも一部が減圧時に塑性変形して前記端面がガラス
板面に密着されていることを特徴とする真空複層ガラ
ス。
【請求項５】前記スペーサの少なくとも一つの端面にＲ
_max が１〜１００ミクロンのエンボス加工が施してあ
り、減圧時に該エンボス加工部が塑性変形するようにし
たことを特徴とする請求項４記載の真空複層ガラス。