WO1999011580A1 - Fenetre a double vitrage - Google Patents

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WO1999011580A1
WO1999011580A1 PCT/JP1998/003906 JP9803906W WO9911580A1 WO 1999011580 A1 WO1999011580 A1 WO 1999011580A1 JP 9803906 W JP9803906 W JP 9803906W WO 9911580 A1 WO9911580 A1 WO 9911580A1
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glass
spacer
sheet
double
thickness
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PCT/JP1998/003906
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Inventor
Hidemi Katoh
Naoto Horiguchi
Masao Misonou
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66304—Discrete spacing elements, e.g. for evacuated glazing units
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/249—Glazing, e.g. vacuum glazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
    • Y02B80/22—Glazing, e.g. vaccum glazing

Definitions

  • a plurality of spacers are provided at intervals along a plate surface between a pair of plate glasses, a sealing member is interposed over the entire outer periphery of both plate glasses, and a gap between both plate glasses is formed.
  • the present invention relates to a double glazing sealed under reduced pressure. Background technology
  • a double-layer glass integrally formed by interposing an air layer serving as a heat insulating layer between a pair of sheet glasses is known.
  • double glazing there is a problem that the thickness of the glass itself becomes large, and the aesthetics including the sash are easily damaged. Therefore, assuming that the thickness is thinner and the heat insulation is higher, a plurality of spacers (formed in a small-diameter cylindrical shape so as to be less likely to obstruct the transparency) are provided between a pair of glass sheets.
  • the spacers and the sealing member By providing the spacers and the sealing member, it is possible to secure a predetermined distance between the two glass sheets even when the gap portion is in a decompressed state.
  • the spacer has been formed of a material having high strength and not easily plastically deformed (for example, stainless steel, nickel, molybdenum, tungsten, tantalum, titanium, and ceramics).
  • the spacer itself has a high strength and is hardly plastically deformed, so that it is easy to always maintain the distance between the two glazings at a predetermined value.
  • the impact force acts on the double-glazed glass as described above. In this case, there is a problem that it is difficult to reduce a local strong impact force generated at a contact point between the spacer and the sheet glass, and the sheet glass is easily broken.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a double-glazed glass which is hardly damaged by a dynamically acting external force. Disclosure of the invention
  • a characteristic configuration of the present invention according to claim 1 is that a plurality of spacers are provided between a pair of plate glasses at intervals along the plate surface, and the outer edges of both glass plates are provided.
  • the spacer is a function of a static normal external pressure normally applied in a thickness direction of the glazing. Is designed to maintain a predetermined gap between the glass sheets and to be able to relax the stress by generating plastic deformation against the action of the impact force dynamically applied in the thickness direction. .
  • the spacer maintains a predetermined plate glass interval with respect to an action of a static normal external pressure normally applied in the plate thickness direction, and Since it is formed so as to generate plastic deformation in response to the effect of an impact force dynamically applied in the thickness direction and thereby alleviate stress, it is necessary to maintain a predetermined gap between the sheet glasses during the operation of the normal external pressure.
  • the spacer is plastically deformed by the action of the external force, so that it is possible to receive the spacer in a state where the impact due to the impact force is reduced.
  • the sealing member when the sealing member is formed of a material that is unlikely to be plastically deformed, the amount of deformation in the compression direction caused by the action of the impact force is different from that of the sealing member.
  • the spacer is more likely to be larger, and with the difference in the amount of deformation, the tensile stress tends to act particularly on the outer edge of the sheet glass (near the joint with the sealing member). In the state where the tensile strength is within the range of the tensile strength, the spacer can exert a shock absorbing action against the impact force.
  • the characteristic configuration of the present invention according to claim 2 is that the spacer has a diameter of 0.30 to 1.0 mm, an installation interval of 10 to 25 mm, normal temperature yield strength in each numerical ranges 4. on 5 9. to be 5 K g / mm 2 rollers.
  • the spacer has a diameter of 0.3 to 1.0 mm, an installation interval of 10 to 25 mm, and
  • the invention of claim 1 is described in the state where the proof stress at room temperature in the above numerical ranges is 4.5 to 9.5 Kg / mm 2 , so that the spacer is not conspicuous, so that the appearance is not significantly impaired.
  • the effect of the present invention can be achieved.
  • Equation (1) the pressure exerted on the spacer is scan Bae over D 0 diameter of support, the installation distance is L, is given by Equation (1).
  • P L 2 XP. / (D. 2) 2 (1) where P. Is the pressure acting from outside the double glazing.
  • the spacer diameter is set to 0.30 to 1.0 mm as a range in which the above-mentioned problems are unlikely to occur. is there.
  • the spacer installation interval is closely related to the diameter of the spacer and the proof stress at room temperature, and the effect of the invention of claim 1 is achieved.
  • the presence of the spacer is made inconspicuous, the aesthetic appearance is prevented from being lowered, and even if the sheet glass is radiused due to the action of external force, the gap between the two sheets of glass can be secured as
  • the spacing between the spacers is set to 10 to 25 mm. If the spacer installation interval dimension exceeds 25 mm, the load due to normal external force acting on one spacer increases, and the deformation of the spacer reaches a non-negligible amount.
  • the tensile stress generated on the outer surface of the sheet glass immediately above the spacer also increases, and the sheet glass is easily damaged. If the spacing between spacers is less than 1 O mm, the heat transmission rate will increase and there is a danger that the heat insulation performance will decrease.
  • the stress value that gives a permanent deformation rate of 0.2% the smaller the value is, the easier it is to plastically deform.
  • the range of the interval it is set as a range in which the function and effect of the invention of claim 1 can be achieved.
  • the spacer height is set so as to minimize the thickness of the entire double-glazed glass as far as the effect of the invention of claim 1 can be achieved and to form a gap between the two glass sheets.
  • the height of the spacer is set to 0.1 to 0.5 mm.
  • a feature of the present invention according to claim 3 is that a heat transmission coefficient between the pair of plate glasses is 3.3 Kca 1 / m 2 hr ° C or less.
  • the heat transmission coefficient between the pair of plate glasses is 3.3 K ca 1 /
  • the heat insulation of the double-glazed glass can be further enhanced.
  • the characteristic configuration of the present invention according to claim 4 is that at least one of the pair of glass sheets 1 has a thickness in a range of 2.7 to 3.3 mm. And the thickness of the other sheet glass 1 is set to be equal to or greater than the thickness of the one sheet glass 1.
  • the thickness dimension of at least one of the pair of plate glasses is 2.7. Since the thickness of the other sheet glass is set to be equal to or larger than the thickness of the one sheet glass, the thickness of one sheet glass is thin. In this state, the external force can be integrally received by the pair of plate glasses in a state where the impact can be relaxed via the spacer. As a result, while keeping the overall thickness thin, it is possible to have both a heat insulation function and a buffer function, and it is possible to make a double-glazed glass that is hard to break even in a severe environment and has excellent functionality. .
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a double-glazed glass
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the double glazing.
  • FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the double-glazed glass according to the present invention.
  • a double-glazed glass P is formed between a pair of glass sheets 1 at intervals along the plate surface.
  • a gap V between the two glass sheets 1A and 1B is formed by sealing under reduced pressure with the intermediary of the support 2.
  • Each of the pair of plate glasses 1 has a thickness of 3 mm (3 mm plate glass referred to in the JIS standard).
  • a portion (an example of a sealing member) 4 is provided to seal the gap V.
  • the gap V is formed in a decompressed environment (1.0 X) by, for example, producing a double-glazed glass in a vacuum environment, or sucking after producing the double-glazed glass.
  • the outer peripheral edges of the two glass sheets 1 are arranged so that one of the glass sheets 1A protrudes along the sheet surface direction.
  • the sealing member is placed on the protruding portion 5 at the time of formation, the outer peripheral portion of the gap V can be efficiently and reliably sealed.
  • the spacer 2 has a resistance to room temperature (an stress value that gives a 0.2% permanent deformation rate, and a smaller value indicates that plastic deformation is more likely to occur).
  • a material of 9.5 K gZmm 2 is preferable, and in this embodiment, each is formed of an aluminum alloy. If the proof stress is too small, the spacer 2 may be significantly plastically deformed due to the atmospheric pressure acting on the sheet glass 1, and the gap V may not be maintained. Will be damaged. On the other hand, if the proof stress is too large, there is almost no deformation due to the effect of the impact force dynamically applied in the thickness direction, so that it is difficult to reduce the impact, and it occurs at the contact point between the spacer 2 and the sheet glass 1. A strong impact force is locally applied, and the glass sheet 1 is broken.
  • the spacer 2 is formed in a cylindrical shape, and its dimensions are
  • the height is set to 0.1 to 0.5 mm. And, since the portion that comes into contact with the sheet glass is formed in a circular shape, it is possible to prevent the sheet glass 1 from being easily broken without forming a corner portion where stress concentration is likely to occur in the contact portion with the both sheet glasses 1. it can.
  • the spacing between the spacers 2 is set to a dimension of 10 to 25 mm.
  • a method of forming the multi-layer glass P will be described.
  • One sheet glass 1A having a through-hole for pressure reduction and the other sheet glass 1B having no through-hole are washed beforehand.
  • the spacers 2 are arranged at a predetermined pitch (10 to 25 mm) on the glass sheet 1B, and the glass sheet 1A is superimposed on the glass sheet 1B via the spacer 2 to form a pair of glass sheets.
  • a low-melting glass is applied over the entire outer periphery of the substrate, and is held at an ambient temperature of 400 to 500 degrees for about 1 hour to seal the outer periphery. Then, the temperature is raised to a temperature of 120 ° C. while evacuating from the through-hole, and the release of gas from the opposing plate glass surface is promoted. By sealing the through-hole, the double-glazed glass P can be formed.
  • a predetermined interval between the sheet glasses can be set with respect to the action of the static atmospheric pressure (corresponding to the normal external pressure) normally applied in the sheet thickness direction.
  • the spacer can be maintained, and the spacer can be plastically deformed to respond to the effect of the dynamically applied impact force, thereby relaxing the stress and impact, and making the glass sheet hard to break.
  • the glass used is 3 mm re-float glass and the size is 30 ⁇ X
  • the spacer is made of aluminum alloy and has a cylindrical shape with a diameter of 0.5 mm and a height of 0.2 mm.
  • a SUS304 product of the same dimensions was used as a comparative example.
  • Table 1 shows the measurement results of the heat transfer coefficient
  • Table 2 shows the measurement results.
  • the spontaneous destruction occurs due to the tensile stress acting on the fixed portion (outer edge surface) of the low-melting glass, so that the height change of the spacer is preferably less than 40 ⁇ m.
  • the spacing between spacers that satisfies this condition is preferably not more than 25 mm in view of Table 2.
  • the spacer installation interval is 10 mn!
  • the range is preferably up to 25 mm, which makes it possible to obtain a double-glazed glass which is not easily broken in a natural state while having suitable heat insulating performance.
  • the normal temperature resistance is 2.9, 4.1, 5.6, 7.1, 9.2, 11.7,
  • the height change of the spacer after 7 days was measured as before, and the suction load (diameter 50 mm) attached to the front and back surfaces of the multi-layer glass was repeated along the thickness direction ( Measurement of the height change of the spacer after applying a maximum of 150 kg / cm 2 and a stress rate of 100 kg gZm 2 ⁇ s) to the multilayer glass 100 times High Is the limit value of the height change of the spacer.
  • Table 5 shows the measurement results of the number of drops
  • Table 6 shows the measurement results of the drop height.
  • Table 3 Change in spacer diameter at room temperature Change in spacer height Material used
  • the room temperature resistance of the spacer that satisfies the limit value of the spacer height change of less than 40 ⁇ m is preferably 4.5 kg / mm 2 or more. Is done.
  • the spacer is 4. preferably in the range of 5 K g / mm 2 ⁇ 9. 5 K g / mm 2, and One by it to the action of dynamic external force It can exhibit the effect of mitigating impacts, and for example, it is possible to make a multi-layer glass that is hard to break even when a large wind pressure acts.
  • the spacer is not limited to the aluminum alloy spacer described in the above embodiment.
  • aluminum, gold, lead, indium, tin, silver, copper, or these are mainly used. It may be made of an alloy as a component.
  • normal temperature yield strength compressive strength 4. 5 K g / mm 2 ⁇ 9. of 5 K g / mm 2 range near are preferred.
  • the sealing member is not limited to the configuration using the low-melting glass described in the above embodiment.
  • the sealing member may be formed of a material having the same deformation characteristics as the spacer. In such a case, it is possible to more evenly deform against the action of the impact force dynamically applied in the sheet thickness direction to relax the stress, and to provide a double-glazed glass which is hard to break by the impact. It is possible to do.
  • the material include an organic adhesive, a low melting point metal, and a flexible metal.
  • the sheet glass is not limited to the sheet glass having a thickness of 3 mm described in the above embodiment, and may be a sheet glass having another thickness.
  • the type of glass can be arbitrarily selected, for example, template glass, ground glass (glass having a function of diffusing light by surface treatment), netted glass or reinforced glass, heat ray absorption, ultraviolet absorption, It may be a sheet glass provided with a function such as heat ray reflection.
  • the thickness of the other glass sheet is The thickness may be set to be equal to or greater than the thickness of the one sheet glass.
  • the double-glazed glass according to the present invention is useful as a double-glazed glass that is unlikely to be damaged by a dynamically acting external force. It is suitable as a multi-layer glass that can reduce the strong local impact generated at the contact point.

Description

明 細 書 複層ガラス 技 術 分 野
本発明は、 一対の板ガラス間に、 板面に沿って間隔をあけて複数のスぺー サを設け、 両板ガラスの外縁全周にわたって封止部材を介在させてあり、 両 板ガラス間の空隙部を減圧状態に密閉してある複層ガラスに関する。 背 景 技 術
一枚の板ガラスより断熱性能の高い板ガラスと 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知ら れているが、 この種の複層ガラスにおいては、 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、 厚みが薄くてよ り断熱性が高いものと して、 一対の板ガラス間に複数のスぺーサ （透視性の 障害になり難くするために小径の円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、 例えば、 低融点ガラス製の封止部材を一体的に設け、 前記空隙部を減圧状態と した複 層ガラスが考えられている。
前記各スぺーサ及び封止部材を設けてあることによって、 前記空隙部を滅 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わけ であるが、 この種の従来の複層ガラスと しては、 板厚方向に通常時に加わる 静的な通常外圧の作用はもとより、 板厚方向に動的に加わる衝撃力の作用に 対しても、 所定の板ガラス間隔を維持するために、 前記スぺーサは強度が高 く塑性変形し難い材質 （例えば、 ステンレス鋼、 ニッケル、 モリブデン、 タ ングステン、 タンタル、 チタン、 セラミ ックス） で形成してあった。
しかし、 上述した従来の複層ガラスによれば、 確かにスぺーサそのものの 強度が高く、 且つ、 塑性変形し難い為に、 両板ガラスの間隔を常に所定の値 に維持し易いものである反面、 上述のように複層ガラスに衝撃力が作用した 場合、 スぺーサと板ガラスの接触点に発生する局所的な強い衝撃力を緩和す ることが困難となり、 板ガラスが破損し易くなるという問題点がある。
従って、 本発明の目的は、 上記問題点を解消し、 動的に作用する外力に対 して破損し難い複層ガラスを提供するところにある。 発 明 の 開 示
ク レーム 1 に係る本発明の特徴構成は、 図 1 · 2に例示するごとく、 一対 の板ガラス間に、 板面に沿って間隔をあけて複数のスぺーサを設け、 両板ガ ラスの外縁全周にわたって封止部材を介在させてあり、 両板ガラス間の空隙 部を減圧状態に密閉してある複層ガラスにおいて、 前記スぺーサは板厚方向 に通常時に加わる静的な通常外圧の作用に対しては所定の板ガラス間隔を維 持し、 且つ、 板厚方向に動的に加わる衝撃力の作用に対して、 塑性変形を生 じて応力緩和を図れるように形成してあるところにある。
ク レーム 1に係る発明の特徴構成によれば、 前記スぺーサは、 板厚方向に 通常時に加わる静的な通常外圧の作用に対しては、 所定の板ガラス間隔を維 持し、 且つ、 板厚方向に動的に加わる衝撃力の作用に対して塑性変形を生じ て応力緩和を図れるように形成してあるから、 前記通常外圧の作用時におい ては、 所定の板ガラス間隔を維持することができながら、 前記衝撃力の作用 時においては、 前記スぺーサが外力の作用に伴って塑性変形を生じて、 前記 衝撃力による衝撃を緩和した状態で受け止めることが可能となる。その結果、 従来のように板ガラスとスぺーサの接触点に発生する局所的な強い衝撃力を 緩和することが可能となり、 板ガラスが破損し難い複層ガラスとすることが 可能となる。
また、 このような作用は、 例えば前記封止部材が、 前記スぺーサと同様の 塑性変形能を備えたものである場合はもとより、 例えば、 低融点ガラスのよ うに、 塑性変形し難い材料で形成してある場合においても叶えることができ る。
即ち、 前記封止部材が、 塑性変形し難い材料で形成してある場合には、 前 記衝撃力の作用によって生じる圧縮方向の変形量は、 封止部材の部分より各 スぺーザの方が大きくなり易く、 その変形量の差に伴って、 特に板ガラスの 外縁部 （封止部材との接合部近傍） に引張応力が作用し易くなるが、 その引 張応力が板ガラスの引張耐カ内である状態において、 前記衝撃力に対する緩 衝作用を前記スぺーサによって発揮することが可能となる。
また、 ク レーム 2に係る本発明の特徴構成は、 前記スぺーサは、 直径寸法 、 0. 3 0〜 1. 0 0 mmであり、 設置間隔が 1 0〜 2 5 mmであって、 前記各数値範囲における常温時耐力が 4. 5〜 9. 5 K g/mm 2であると ころにある。
ク レーム 2に係わる本発明の特徴構成によれば、 前記スぺ一サは、 直径寸 法が 0. 3 0〜 1. 0 0 mmであり、 設置間隔が 1 0〜 2 5 mmであって、 前記各数値範囲における常温時耐力が 4. 5〜 9. 5 K g/mm2であるこ とによってスぺ一サが目立ち難いから、 甚だしく美観性を損ねることのない 状態で、 クレーム 1の発明による作用効果を叶えることができる。
ここで、 スぺーサにかかる圧力は、 スぺーサの直径を D0、 設置間隔を L とすると、 数式 （ 1 ) によって与えられる。
P = L 2 X P。/ (D。 2) 2 ( 1 ) 但し、 P。は複層ガラスの外部から作用する圧力である。
即ち、 スぺーサ直径に関しては、 その値が小さすぎれば、 スぺーサによる 支持力が、 板ガラスの局部に集中荷重と して作用し易くなり、 板ガラスの局 部破壊を生じやすくなる一方、 値が大きすぎれば目立ち易くなり、 美観性を 損ねると共に、 特に透明板ガラスを使用する場合には、 透視性が低下し易く なる。 更には、 値が大きくなれば熱貫流率が上昇し、 断熱効果が低下する問 題も生じる。 従って、 ク レーム 1の発明による作用効果を叶えられる範囲に おいて、 前記各問題が生じ難い範囲と して、 当該スぺーサの直径寸法を 0. 3 0〜 1. 0 0mmに設定してある。
また、 スぺーサ設置間隔に関しては、 前記スぺーサの直径寸法 · 常温時耐 力と密接な関係を有するものであり、 ク レーム 1の発明による作用効果を叶 えられる範囲において、 スぺーサの存在を目立ち難く して、 美観性の低下を 防止すると共に、 外力の作用に伴う板ガラスの橈みが生じても、 両板ガラス 間の隙間を確保できる範囲として、 当該スぺーサの設置間隔寸法を 1 0〜 2 5 m mに設定してある。このスぺーサ設置間隔寸法が 2 5 m mを超えると、 スぺーサ一個に作用する通常外力による荷重が大きくなり、 スぺ一サの変形 が実質的に無視できない量にまで達し、 スぺーサと しての機能を損なうと共 に、 スぺーサ直上の板ガラス外面に発生する引張応力も大きくなり、 板ガラ スが破損し易くなる。 そして、 スぺーサ設置間隔寸法が 1 O m mを下回ると、 熱貫流率が大きくなり、 断熱性能の低下をまねく危険性がある。
また、 スぺーザの常温時耐カ （0 . 2パーセン ト永久変形率を与える応力 値であり、 値が小さいほど塑性変形し易いことを示す） に関しては、 前記ス ぺーサの直径寸法 ·設置間隔の範囲内で、 前記クレーム 1の発明による作用 効果を叶えられる範囲と して設定してある。
また、 スぺーサ高さに関しては、 ク レーム 1 の発明による作用効果を叶え られる範囲において、 複層ガラス全体の厚みを極力薄くすると共に、 両板ガ ラス間に隙間を形成できる範囲と して、 当該スぺーサの高さ寸法を 0 . 1〜 0 . 5 m mに設定してある。
以上のような各値を備えたスぺーサにする事によって、 前記衝撃力による 衝撃を緩和した状態で受け止めることが可能となり、 従来のようにスぺーサ と板ガラスの接触点に発生する局部的な強い衝撃力を緩和することが可能と なり、 破損し難くぃ複層ガラスとすることが可能となる。
また、 クレーム 3に係わる本発明の特徴構成は、 前記一対の板ガラス間の 熱貫流率が 3 . 3 K c a 1 / m 2 h r °C以下であるところにある。
クレーム 3に係わる本発明の特徴構成によれば、 ク レーム 1又は 2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間の 熱貫流率が 3 . 3 K c a 1 / m 2 h r °C以下であることにより、 複層ガラス の断熱性をさらに高めることができる。
また、 クレーム 4に係わる本発明の特徴構成は、 前記一対の板ガラス 1の 内の少なく とも一方の板ガラス 1の厚み寸法が 2 . 7〜 3 . 3 m mの範囲内 に設定してあり、 他方の板ガラス 1の厚み寸法が、 前記一方の板ガラス 1の 厚み寸法と同じ又はそれ以上に設定してあるところにある。
クレーム 4の発明の特徴構成によれば、 クレーム 1〜 3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の内の少なく と も一方の板ガラスの厚み寸法が 2 . 7〜3 . 3 m mの範囲内に設定してあり、 他方の板ガラスの厚み寸法が、 前記一方の板ガラスの厚み寸法と同じ又はそ れ以上に設定してあるから、 一枚の板ガラス厚みは薄いものの、 一対の板ガ ラスが前記スぺーサを介して衝撃緩和自在な状態で、 外力を一体的に受け止 めることが可能となる。 その結果、 全体と した厚みを薄く保った状態で、 断 熱機能 ·緩衝機能を兼ね備えることができ、 過酷な環境下でも壊れ難く、 機 能的に優れた複層ガラスとすることが可能となる。
また、 他方の板ガラスの厚み寸法は、 一方の板ガラスの厚み寸法より大き く設定することによって、 複層ガラス全体と した強度をより向上させること が可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 複層ガラスを示す一部切欠き斜視図であり、
図 2は、 複層ガラスの断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に詳述するために、 添付の図面に従ってこれを説明する。 図 1 · 2は、 本発明の複層ガラスの実施形態の一つを示すもので、 複層ガ ラス Pは、 一対の板ガラス 1間に、 板面に沿って間隔をあけて複数のスぺー サ 2を介在させ、 両板ガラス 1 A， 1 B間の空隙部 Vを減圧密閉して形成し てある。
前記一対の板ガラス 1は、 それぞれ厚み寸法 3 m m ( J I S規格でいう 3 m m板ガラスで、 実質的には、 厚み誤差を考慮すると、 2 . 7〜
3 . 3 m m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の外縁全周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 （封止部材の一例） 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、 真空環境下での複層ガラス製作や、 又は、 複 層ガラス製作後に吸引する等の方法によって減圧環境 （ 1. 0 X
1 0"3T o r r以下） を呈する状態に構成してある。
因に、 両板ガラス 1の外周縁部は、 一方の板ガラス 1 Aが板面方向に沿つ て突出する状態に配置してあり、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外周部を密閉することが可能となる。
前記スぺーサ 2は、 常温時耐カ （0. 2パーセン ト永久変形率を与える応 力値であり、 値が小さいほど塑性変形し易いことを示す） 、 4. 5〜
9. 5 K gZmm2の材料が好ましく、 本実施形態においては、 それぞれァ ルミニゥム合金で形成してある。 前記耐力が小さすぎると、 板ガラス 1に作 用する大気圧によってスぺーサ 2が著しく塑性変形し、 前記空隙部 Vを維持 できなくなる危険性があり、 断熱性能が低下してしまったり、 板ガラス 1が 破損してしまうことになる。 一方、 前記耐力が大きすぎると、 板厚方向に動 的に加わる衝撃力の作用に対する変形が殆どないために、 その衝撃の緩和を 図り難く、 スぺーサ 2 と板ガラス 1の接触点に発生する局所的に強い衝撃力 が加わり、 板ガラス 1が破損してしまうことになる。
また、 スぺーサ 2は円柱形状に成形してあり、 その寸法は直径が
0. 3 0〜 1. 0 0mmであり、 高さ寸法が 0. 1〜 0. 5 mm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つ 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、 前記スぺーサ 2の設置間隔に関しては、 1 0〜 2 5 mmの寸法に設 定してある。
因みに、 前記スぺーサ 2の形成方法の一例を説明すると、 原料となるアル ミニゥム合金製の薄板 （厚みが、 0. 1〜0. 5 mm) を用意し、 この薄板 に対して、 例えばパンチング等の加工方法を施すことによって、 所定の直径 (0. 3 0〜 1. 0 0 mm) の円柱状のスぺーサを形成することができる。 また、 複層ガラス Pの形成方法の一例を説明すると、 減圧用の貫通孔を形 成した一方の板ガラス 1 Aと、 貫通孔を形成していない他方の板ガラス 1 B とを洗浄しておき、 板ガラス 1 B上に、 所定のピッチ （ 1 0〜 2 5 mm) で、 各スぺーサ 2を配置し、 該スぺーサ 2を介して板ガラス 1 B上に板ガラス 1 Aを重ね、 一対の板ガラスの外縁全周にわたって低融点ガラスを塗布し、 4 0 0〜 5 0 0度の環境温度下で一時間程度保持して外周の封止を図る。 そ して、 前記貫通孔から排気をしつつ 1 2 0度の温度に昇温し、 対向する板ガ ラス表面からのガスの放出を促進させて、 充分にガス放出をさせた状態で前 記貫通孔を封じることによって、 複層ガラス Pを形成することができる。 以上の各設定値になるように複層ガラスを構成することによって、 板厚方 向に通常時に加わる静的な大気圧 （前記通常外圧に相当） の作用に対しては、 所定の板ガラス間隔を維持でき、 且つ、 動的に加わる衝撃力の作用に対して、 スぺーサが塑性変形を生じて応力や衝撃の緩和を図り、 板ガラスを破損し難 くすることが可能となる。
次に、 複層ガラスに対する上述の静的な外力の作用、 及び、 動的な外力の 作用への適性を調べる上で実施した実験について説明する。
但し、 各実験に使用した複層ガラスは、 次の条件のものと した。
板ガラスは、 3 ミ リフロート板ガラスを使用し、 大きさは 3 0 〇 X
3 0 Ommのもの。
スぺーサは、 アルミニウム合金製で直径 0. 5 mm、 高さ 0. 2mmの円柱 形状のもの。 但し、 実験によっては、 比較例と して SU S 3 04製の同寸法 のものも使用した。
まず、 スぺーサの設置間隔の適正値を調べる意味で、 常温時耐カ
5. 6 K gZmm2のアルミニウム合金製スぺーサを用いて、 前記スぺーサ の設置間隔を 5〜 3 5 mmまで、 5 m m刻みで設定の異なる複層ガラスを各 別に形成し、 それぞれについて、 熱貫流率の測定 （ J I S R 3 1 0 6の複 層ガラスの熱貫流率試験方法に準拠） と、 7 日経過後のスぺーサの高さ変化 の測定を実施した。
前記熱貫流率の測定結果は、 表 1に示すとおりであり、 スぺーザの高さ変 化の測定結果は、 表 2に示すとおりである。
但し、 スぺーサの高さ変化は、 変形前後において体積変化がないものと し て、 直径の変化値をもとに、 数式 （2) によって算出した。 ((D。+ d) /D0) 2 = 0/ (H0- h) より h =H0 ( (D (D。+ d)) 2) (2)
D o ： スぺーサの直径
d ： 直径の変化
H0 ： スぺーザの高さ
h ： 高さの変化 表 1から明らかなように、 スぺーサの設置間隔が 1 0 mmを下回ると熱貫 流率が 3. 5 K c a 1 Zm2 h r °Cを越え、 常用の空気層厚 6 mmの複層ガ ラスが示す 2. 9 K c a 1 /m2 h r °Cに比して著しく劣ることになり好ま しくない。
スぺーサ間隔 熱貫流率
(mm) (kcal/m2hr°C)
5 3. 8
1 0 3. 3
1 5 2. 7
2 0 2. 3
2 5 2. 2
3 0 2. 1
3 5 2. 1 表 2
Figure imgf000011_0001
当該実験で対象と している板ガラスについては、 スぺーサの高さ変化が
4 0 μ πιを越えると、 低融点ガラスによる固定部分 （外縁表面） に作用する 引張応力によって自然破壊するため、 スぺーサの高さ変化は 4 0 μ m未満で あることが好ましい。 この条件を満足するスぺーサの設置間隔としては、 表 2からみて、 2 5mm以下が好ましい。
従って、 表 1 ·表 2から、 スぺーサの設置間隔は 1 0 mn！〜 2 5 mmの範 囲が好ましく、 それによつて、 好適な断熱性能を備えながら、 自然状態で破 壊し難い複層ガラスとすることが可能となる。
次に、 スぺーサの常温時耐力の適正値を調べる意味で、 常温時耐力が 2. 9、 4. 1、 5. 6、 7. 1、 9. 2、 1 1. 7、
1 5. 5 k gZmm2である前記アルミニウム合金製のスぺーサ、 及び、 比 較例と して S U S 3 04製 （常温時耐カは、 2 1. 0 k g/mm2) のスぺ ーサを、 各別に 2 Omm間隔に配置して形成したそれぞれの複層ガラスを対 象にして、 次のような実験を実施した。
まず、 先程と同様の 7 日経過後のスぺーサの高さ変化の測定と、 複層ガラ スの表裏面に取り付けた吸盤 （径 5 0 mm) から、 厚み方向に沿った繰り返 し荷重 （最大 1 5 0 k g / c m2、 応力速度 1 0 0 k gZm2 ·秒） を複層ガ ラスに 1 0 0 0回加えた後のスぺーサの高さ変化の測定 （以後、 振動後の高 さ変化測定という） とを実施し、 スぺーサの高さ変化の限界値である
4 0 μ m未満の条件を満たすスぺーサの常温時耐力の 限値を調べた。
前記 7 日経過後のスぺーサの高さ変化の測定の結果は、 表 3に示すとおり で、 前記振動後の高さ変化測定の結果は、 表 4に示すとおりである。
また、 安全ガラスの検査基準 （合わせガラス J I S R 3 2 0 5、 強化ガ ラス J I S R 3 2 0 6 ) に準拠し、 1 . 0 4 K gの鋼球を高さ 1 0 c mの 上方から複層ガラスへ繰り返し落下させた際の、 複層ガラスが破壊するまで の落下回数の測定と、 同様の鋼球の落下高さを変化させて、 複層ガラスが破 壊したときの落下高さの測定とを実施し、 常温時耐力の好ましいとされる上 限値を調べた。
前記落下回数の測定結果は表 5に示すとおりで、 前記落下高さの測定結果 は、 表 6に示すとおりである。 表 3 常温時耐カ スぺーサ直径変化 スぺーサ高さ変化 使用材料
(Kg/mm 2 ) (%) ( μ m) (JISH4000における アルミ:^ム合金番号）
2 . 9 2 3 6 8 A1050
4 . 1 1 9 5 9 A3003
5 . 6 6 2 2 A3105
7 . 1 4 1 5 A3004
9 . 2 3 1 1 A5052
1 1 . 7 2 7 A5154
1 5 . 5 1 4 A5182
2 1 . 0 0 誤差内 SUS304 表 4 常温時耐カ スぺーサ直径変化 スぺーサ高さ変化 使用材料
(Kg/mm2) (%) ( M m) (JISH4000における
マ, 口 ヽ アル ーゥム ¾=D
2. 9 破壊 A1050
o
4 . 丄 Δ o 1 Αόύΰϋ
5. 6 9 3 3 A3105
7. 1 7 2 5 Α3004
9. 2 4 1 5 Α5052
1 1. 7 2 7 A5154
1 5. 5 1 5 A5182
2 1. 0 0 誤差内 SUS304
表 5 常温時耐カ 衝撃繰り返し回数 使用材料
(Kg/mm2) (回） (JISH4000における
アルミ二クム合金番号)
2. 9 5 0 A1050
4 . 丄 丄 d A3300
5. 6 2 0 A3105
7. 1 1 0 A3004
9. 2 8 A5052
1 1. 7 4 A5154
1 5. 5 0 ( 1回目破壊） A5182
2 1. 0 0 ( 1回目破壊） SUS304 表 6 常温時耐カ 破壊落下高さ（cm) 伊用材料
(Kg/匪2) (,TTSH4000 "お t寸
平均値 アルミ：:クム合金番号）
最小値 最大値
2. 9 2 3 3 6 2 9. 4 A1050
4. 1 2 3 3 6 2 7. 3 A3300
5. 6 2 9 44 3 1. 9 A3105
7. 1 2 3 2 9 2 5. 1 A3004
9. 2 1 3 2 3 1 9. 7 A5052
1 1. 7 1 6 1 0 1 2. 0 A5154
1 5. 5 9 9 9. 0 A5182
2 1 . 0 9 3 5. 4 SUS304
前記表 3 ·表 4から、 スぺーサの高さ変化の限界値である 4 0 μ m未満を 満足するスぺーサの常温時耐カは、 4. 5 K g/mm2以上が好ましいとさ れる。
また、 前記表 5 ，表 6から、 破壊するまでの前記落下回数にして約 1 0回 程度、 前記破壊するまでの落下高さにして 2 0 c m程度という基準を想定す ると、 それを満足するスぺーサの常温時耐カは、 9. 5 K gZmm2以下が 好ましいとされる。
従って、 表 3〜表 6より、 スぺーサの常温時耐カは 4. 5 K g/mm2〜 9. 5 K g/mm2の範囲が好ましく、 それによつて動的な外力の作用に対 する衝撃緩和効果が発揮でき、 例えば、 大きな風圧が作用しても破壊し難い 複層ガラスとすることが可能となる。
以下に他の実施の形態を説明する。
〈 1〉 前記スぺーサは、 先の実施形態で説明したアルミニウム合金製のスぺ ーサに限るものではなく、 例えば、 アルミニウム、 金、 鉛、 インジウム、 錫、 銀、 銅あるいは、 これらを主成分とする合金製であってもよい。 要するに、 常温時耐力が圧縮強度が 4. 5 K g/mm2〜 9. 5 K g/mm2の範囲にあ るものが好ましい。
〈2〉 前記封止部材は、 先の実施形態で説明した低融点ガラスによる構成に 限るものではなく、 例えば、 前記スぺーサと同程度の変形特性を備えたもの で形成してあってもよく、 その場合は、 前記板厚方向に動的に加わる衝撃力 の作用に対して、 より均等に変形を生じて応力緩和を図れるようになり、 衝 撃に対して破壊し難い複層ガラスにすることが可能となる。
この具体的な材質と しては、 有機接着剤 ·低融点金属 · 可撓性金属等が挙 げられる。
また、 この場合、 別に封止部材と板ガラスとの密閉性を確保する別の密閉 部材を組み合わせて構成することも可能である。
〈3〉 前記板ガラスは、 先の実施形態で説明した厚み 3 m m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）、 網入りガラス又は強化ガ ラスや熱線吸収、 紫外線吸収、 熱線反射等の機能を付与した板ガラスであつ てもよい。
また、 前記一対の板ガラスの内の少なく とも一方の板ガラスの厚み寸法が 2 . 7〜3 . 3 m mの範囲内に設定してある場合であっても、 他方の板ガラ スの厚み寸法は、 前記一方の板ガラスの厚み寸法以上に設定してあってもよ い。 産業上の利用分野
以上のように、 本発明に係る複層ガラスは、 動的に作用する外力に対して 破損し難い複層ガラスと して有用であり、 特に衝撃力が作用した場合、 スぺ 一サと板ガラスの接触点に発生する局所的な強い衝撃力を緩和できる複層ガ ラスと して適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 一対の板ガラス間に、板面に沿って間隔をあけて複数のスぺーサを設け、 両板ガラスの外縁全周にわたって封止部材を介在させてあり、 両板ガラス間 の空隙部を減圧状態に密閉してある複層ガラスであって、
前記スぺーサは、 板厚方向に通常時に加わる静的な通常外圧の作用に対し ては所定の板ガラス間隔を維持し、 且つ、 板厚方向に動的に加わる衝撃力の 作用に対して、 塑性変形を生じて応力緩和を図れるように形成してある複層 ガラス。
2. 前記スぺーサは、 直径寸法が、 0. 3 0〜 1. 0 0 mmであり、 設置間 隔が 1 0〜 2 5 mmであって、 前記各数値範囲における常温時耐力が、 4. 5〜 9. 5 K gZmm2であるクレーム 1に記載の複層ガラス。
3. 前記一対の板ガラス間の熱貫流率が 3. 3 K c a 1 /m2 h r °C以下で あるクレーム 1又は 2に記載の複層ガラス。
4. 前記一対の板ガラスの内の少なく とも一方の板ガラスの厚み寸法が
2. 7〜 3. 3 mmの範囲内に設定してあり、 他方の板ガラスの厚み寸法が、 前記一方の板ガラスの厚み寸法と同じ又はそれ以上に設定してあるクレーム 1〜 3の何れかに記載の複層ガラス。
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