WO2017170378A1 - ガラスパネルユニットの製造方法、建具の製造方法、ガラスパネルユニットの製造装置、及びガラスパネルユニット - Google Patents

ガラスパネルユニットの製造方法、建具の製造方法、ガラスパネルユニットの製造装置、及びガラスパネルユニット Download PDF

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glass panel
substrate
panel unit
sealing material
sealing
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野中 正貴
瓜生 英一
清水 丈司
治彦 石川
長谷川 和也
将 石橋
阿部 裕之
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • C03B23/245Hollow glass sheets
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    • Y02B80/22Glazing, e.g. vaccum glazing

Definitions

  • the present invention relates to a glass panel unit having a decompressed internal space and a fitting including the same, and more specifically to a technique for manufacturing a glass panel unit by sealing exhaust holes used for decompressing the internal space.
  • the heat-insulating glass panel unit can be obtained by reducing the internal space between a pair of substrates located opposite to each other and sealing the internal space in a reduced pressure state.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a glass exhaust pipe is connected to an exhaust hole of one of a pair of substrates, and the internal space is decompressed through the exhaust pipe, and then the exhaust pipe is heated and cut. Are listed. Patent Document 1 describes that a glass panel with a net is used as a pair of substrates.
  • the trace of the cut exhaust pipe protrudes from the outer surface of the glass panel unit formed using a netted glass panel.
  • An object of the present invention is to provide a glass panel unit including a netted glass panel and having a decompressed internal space, and a fitting including the same with a structure in which no trace of an exhaust pipe remains.
  • the method for manufacturing a glass panel unit according to an embodiment of the present invention includes an arrangement step, a bonding step, a pressure reduction step, and a sealing step.
  • the first substrate including the netted glass panel and the second substrate including the non-netted glass panel are stacked with the frame-shaped first sealing material interposed therebetween.
  • the first substrate and the second substrate are bonded to each other via the first sealing material, and are surrounded by the first sealing material between the first substrate and the second substrate. An internal space is formed.
  • the internal space is depressurized through the exhaust holes of the first substrate.
  • the exhaust hole is sealed while the internal space is maintained in a reduced pressure state.
  • the second sealing material is locally heated by irradiating infrared rays from the outside through the second substrate with respect to the second sealing material inserted into the exhaust hole, The exhaust hole is sealed by the melted second sealing material.
  • the manufacturing method of a joinery according to an embodiment of the present invention includes an assembly process in which a joinery frame is fitted into the glass panel unit or a part obtained by dividing the glass panel unit.
  • An apparatus for manufacturing a glass panel unit seals the exhaust hole while maintaining the internal space in a decompressed state with respect to a work in process having an internal space and an exhaust hole communicating with the internal space.
  • the apparatus is configured to manufacture a glass panel unit.
  • the work in progress includes a meshed glass panel and the first substrate having the exhaust hole and a second substrate including a non-meshed glass panel are bonded to each other via a frame-shaped first sealing material.
  • the apparatus includes a pressure reducing mechanism configured to maintain the internal space in a reduced pressure state through the exhaust hole, and a second sealing material inserted into the exhaust hole to transmit infrared light through the second substrate. Including a heat source configured to irradiate.
  • the glass panel unit includes a first panel, a second panel, a frame-shaped first sealing portion, an exhaust hole, and a second sealing portion.
  • the second panel is located opposite to the first panel.
  • the frame-shaped first sealing portion airtightly joins the peripheral portions of the first panel and the second panel.
  • the exhaust hole is provided in the first panel. The second sealing portion seals the exhaust hole to form a reduced pressure internal space surrounded by the first sealing portion between the first panel and the second panel.
  • the first panel includes a glass panel with a net
  • the second panel includes a glass panel without a net
  • FIG. 1 is a perspective view of a glass panel unit according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the same glass panel unit.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in an arrangement step in the middle of manufacturing the glass panel unit same as above.
  • FIG. 5 is a top view which shows the state in the arrangement
  • 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 7 is a side view which shows the state in the pressure reduction process in the middle of manufacturing the glass panel unit same as the above.
  • FIG. 1 is a perspective view of a glass panel unit according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the same glass panel unit.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in an arrangement step in the middle
  • FIG. 8 is a side view which partially fractures
  • FIG. 9 is a side view showing a partially broken state in a sealing process in the middle of manufacturing the glass panel unit same as above.
  • FIG. 10 is a side view illustrating a partially broken state in a sealing process in the middle of manufacturing the glass panel unit of the first modification.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the above glass panel unit.
  • FIG. 12 is a side view showing a partially broken state in a sealing step in the middle of manufacturing the glass panel unit of Modification 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the same glass panel unit.
  • FIG. 14 is a plan view of a glass panel unit of Modification 3.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 16 is a perspective view which shows the state in the arrangement
  • FIG. 17 is a top view which shows the state in the arrangement
  • 18 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
  • FIG. 19 is a side view showing a state in a decompression process in the middle of manufacturing the glass panel unit same as above.
  • FIG. 20 is a side view which partially fractures
  • FIG. 21 is a side view which partially fractures
  • FIG. 22 is a plan view of a glass panel unit of Modification 4. 23 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
  • FIG. 24 is a plan view of a joinery including the glass panel unit of one embodiment.
  • Glass panel unit The structure of the glass panel unit of one Embodiment is demonstrated based on an accompanying drawing. In addition, in the attached drawing, each structure of the glass panel unit of one Embodiment is shown typically. The dimensional shape of each component shown in the figure is different from the actual dimensional shape.
  • the glass panel unit of one embodiment includes a first panel 1, a second panel 2, a first sealing portion 41, a second sealing portion 42, a plate 6, a plurality (many).
  • the spacer 43 and the weir portion 47 are provided.
  • the first panel 1 and the second panel 2 are located facing each other with a slight distance.
  • the first panel 1 and the second panel 2 are parallel to each other, and the first sealing portion 41, the second sealing portion 42, the plurality of spacers 43, and the weir portion 47 are disposed between the first panel 1 and the second panel 2. Is located.
  • the first panel 1 includes a glass panel 15 and a low radiation film 45 (see FIG. 3) laminated on the glass panel 15.
  • the low radiation film 45 is a film containing a metal having low radiation, such as silver, and has a function of suppressing heat transfer by radiation.
  • the second panel 2 includes a glass panel 25.
  • the glass panel 15 is referred to as the first glass panel 15, and the glass panel 25 is referred to as the second glass panel 25.
  • various panels formed of materials such as soda lime glass, high strain point glass, chemically tempered glass, alkali-free glass, quartz glass, neoceram, physically tempered glass, Each is used.
  • the facing surface 12 of the first panel 1 facing the second panel 2 is constituted by the surface of the low radiation film 45.
  • the facing surface 22 of the second panel 2 facing the first panel 1 is constituted by the surface of the second glass panel 25.
  • the first sealing portion 41 is formed in a frame shape using, for example, a glass frit.
  • the first sealing portion 41 is air-tightly joined to the peripheral edge of the first panel 1 and the peripheral edge of the second panel 2.
  • the peripheral edges of the first panel 1 and the second panel 2 are airtightly joined via the first sealing portion 41.
  • the plurality of spacers 43 are dispersedly arranged at a distance from each other. Each of the plurality of spacers 43 abuts against the opposing surfaces 12 and 22 of the first panel 1 and the second panel 2 (see FIG. 3).
  • the plurality of spacers 43 are surrounded by the frame-shaped first sealing portion 41 and have a function of maintaining the distance between the first panel 1 and the second panel 2 at a predetermined distance.
  • Each of the plurality of spacers 43 is preferably transparent or translucent.
  • the material, dimensional shape, arrangement pattern, and the like of the plurality of spacers 43 may be set as appropriate.
  • an exhaust hole 50 is formed on the first panel 1 side of the first panel 1 and the second panel 2.
  • the exhaust hole 50 is a hole used for performing an exhaust operation in the process of manufacturing the glass panel unit of the embodiment (a depressurizing process described later), and penetrates the first panel 1 in the thickness direction D1.
  • the thickness direction D ⁇ b> 1 is the thickness direction of the glass panel unit of the embodiment, the thickness direction of the first panel 1, and the thickness direction of the second panel 2.
  • the exhaust hole 50 is hermetically sealed by the second sealing portion 42.
  • the second sealing portion 42 is formed using, for example, glass frit.
  • the internal space 51 surrounded by the first panel 1, the second panel 2, and the first sealing portion 41 is sealed by sealing the exhaust holes 50 communicating with the internal space 51.
  • the sealed internal space 51 is a heat insulating space whose pressure is reduced to a degree of vacuum of 0.1 Pa or less, for example.
  • the plate 6 is disposed in the exhaust hole 50.
  • the plate 6 has an outer diameter that is slightly smaller than the diameter of the exhaust hole 50.
  • the plate 6 is formed using metal, for example.
  • the plate 6 is located on the opposite side of the second panel 2 with the second sealing portion 42 interposed therebetween.
  • the plate 6 is a member (pressing member 60) used to apply pressure to the second sealing material 420 in the process of manufacturing the glass panel unit of one embodiment (a sealing process described later).
  • the exhaust hole 50 is further filled with resin so as to cover the plate 6. Thereby, the exhaust hole 50 is protected and the dent on the surface of the glass panel unit is eliminated.
  • the second sealing portion 42 is bonded with high bonding strength to the opposing surfaces 12 and 22 of the first panel 1 and the second panel 2 in the internal space 51.
  • the low radiation film 45 laminated on one surface of the first glass panel 15 in the thickness direction D1 (the surface facing the second panel 2) is located facing the internal space 51.
  • the low radiation film 45 is not laminated so as to cover the entire one surface of the first glass panel 15, and the low radiation film 45 is not laminated on a part of one surface of the first glass panel 15.
  • the portion where the low radiation film 45 is not laminated is a portion of one surface of the first glass panel 15 where the first sealing portion 41 is bonded, and where the second sealing portion 42 and the dam portion 47 are bonded. It is.
  • a portion where the second sealing portion 42 and the dam portion 47 are joined is a peripheral portion of the opening of the exhaust hole 50.
  • first sealing portion 41, the second sealing portion 42, and the dam portion 47 are all the surface of the first glass panel 15 included in the first panel 1 and the second glass panel included in the second panel 2. It is airtightly bonded to the surface of 25.
  • the 1st sealing part 41 is airtightly joined with respect to the peripheral part of the 1st surface of the 1st glass panel 15, and the peripheral part of the 1st surface of the 2nd glass panel 25.
  • the second sealing portion 42 has a peripheral portion of the exhaust hole 50 in one surface of the first glass panel 15 and a portion facing the exhaust hole 50 and the peripheral portion in one surface of the second glass panel 25. Airtightly joined.
  • the dam portion 47 is formed in an annular shape with a part cut away by using, for example, a glass frit.
  • the dam portion 47 has a C-shape as an example.
  • the weir portion 47 is preferably formed of the same material as that of the first sealing portion 41, and is preferably formed of the same material as that of the spacer 43.
  • the weir portion 47 is located in the internal space 51 so as to surround the opening of the exhaust hole 50.
  • the dam portion 47 is bonded to the first panel 1 (first glass panel 15), bonded to the second panel 2 (second glass panel 25), and to the second sealing portion 42. It is joined. It is possible that the dam portion 47 is joined only to one of the first panel 1 and the second panel 2 (for example, only to the second panel 2). It is also possible that the dam portion 47 is not formed in an annular shape.
  • the internal space 51 sealed by the first sealing portion 41 and the second sealing portion 42 is between the first panel 1 and the second panel 2. By interposing in a reduced pressure state, it has high heat insulation.
  • the second sealing portion 42 is firmly joined to the first panel 1 (first glass panel 15), the second panel 2 (second glass panel 25), and the dam portion 47 in the internal space 51.
  • the exhaust hole 50 is sealed with high reliability by the second sealing portion 42.
  • each above-mentioned structure is only an example of each structure with which the glass panel unit of one Embodiment is provided.
  • the glass panel unit of one embodiment can also have other configurations.
  • the low radiation film 45 may be included in the second panel 2 instead of being included in the first panel 1.
  • the low radiation film 45 is laminated on one surface of the second glass panel 25 in the thickness direction D ⁇ b> 1 (the surface on the side facing the first panel 1). Located on the front.
  • the low radiation film 45 is not laminated so as to cover the entire surface of the second glass panel 25, but the portion to which the first sealing portion 41 is joined, the second sealing portion 42 and the dam portion 47 are joined. In the portion (the portion facing the exhaust hole 50 and the peripheral portion of the second glass panel 25), a part of the low radiation film 45 is removed (the low radiation film 45 does not exist). preferable.
  • the first glass panel 15 and the second glass panel 25 is composed of a netted glass panel.
  • the first glass panel 15 is constituted by a netted glass panel (with a net-like wire 17 incorporated), and the second glass panel 25 is not a netted glass panel. It is preferable that it is comprised. This is to prevent the transmission of energy (infrared radiation) for heating the second sealing portion 42 from being obstructed by the mesh wire 17 in the sealing step described later.
  • the manufacturing method of the glass panel unit of one Embodiment includes an arrangement
  • the first substrate 10, the second substrate 20, the first sealing material 410, the plurality of spacers 43, and the weir portion 47 are arranged at predetermined positions. Specifically, the first sealing material 410, the plurality of spacers 43, and the weir portion 47 are disposed on one surface (upper surface) of the second substrate 20, and the first substrate 10 is disposed above the second substrate 20.
  • the first substrate 10 constitutes the first panel 1 of the glass panel unit finally obtained through each process.
  • substrate 20 comprises the 2nd panel 2 of a glass panel unit
  • the 1st sealing material 410 comprises the 1st sealing part 41 of a glass panel unit.
  • the first substrate 10 includes a glass panel 105 and a low radiation film 450 laminated on the glass panel 105.
  • the second substrate 20 includes a glass panel 205.
  • the glass panel 105 is referred to as a first glass panel 105
  • the glass panel 205 is referred to as a second glass panel 205.
  • the 1st glass panel 105 comprises the 1st glass panel 15 of the glass panel unit finally obtained through each process.
  • the low radiation film 450 constitutes the low radiation film 45 of the glass panel unit
  • the second glass panel 205 constitutes the glass panel 25 of the glass panel unit.
  • most of the surface of the first substrate 10 facing the second substrate 20 is constituted by the surface of the low radiation film 450.
  • the surface of the second substrate 20 facing the first substrate 10 is constituted by the surface of the second glass panel 205.
  • the first substrate 10 (first glass panel 105) has an exhaust hole 50 penetrating in the thickness direction D1.
  • the low radiation film 450 is not laminated so as to cover the entire one surface (lower surface) of the first glass panel 105, and the entire peripheral surface of the first glass panel 105 and the one surface of the first glass panel 105. A part of the low radiation film 450 is removed from the peripheral portion of the exhaust hole 50.
  • the removal operation of the low-emission film 450 can be performed using an appropriate film removal apparatus at a stage prior to the placement process.
  • the first substrate 10 on which the low radiation film 450 is laminated so as to cover the entire surface is prepared, and after performing the operation of removing a part of the low radiation film 450 of the first substrate 10,
  • the one substrate 10 and the second substrate 20 can be arranged to face each other.
  • the first sealing material 410 is applied in a frame shape along the outer peripheral edge of one surface (upper surface) of the second substrate 20 (second glass panel 205) using a coating device such as a dispenser, and then dried and temporarily coated. Baked.
  • the weir portion 47 is applied in an annular form having a notch 475 at a predetermined position on one surface (upper surface) of the second substrate 20 (second glass panel 205) using an application device such as a dispenser. It is dried and calcined.
  • the material of the first sealing material 410 and the material of the weir portion 47 are preferably the same material (glass frit or the like).
  • the dam portion 47 is provided, for example, in a C-shape having a notch 475, but the dam portion 47 is not limited to this shape.
  • the plurality of spacers 43 are regularly arranged in a region surrounded by the first sealing material 410 on one surface of the second substrate 20.
  • the exhaust hole 50 of the first substrate 10 is positioned to face the inner peripheral surface of the dam portion 47 provided in the second substrate 20.
  • the first substrate 10 and the second substrate 20 placed at predetermined positions in the placement step are joined airtightly via the first sealing material 410.
  • the first substrate 10 and the second substrate 20 set in a state in which the first sealing material 410, the plurality of spacers 43, and the weir portion 47 are sandwiched are heated in a joining furnace such as a hot air circulation furnace.
  • the melted first sealing material 410 and the weir portion 47 are joined to the first substrate 10 and the second substrate 20.
  • the first sealing material 410 and the dam portion 47 are respectively joined to the portion of the first substrate 10 where the low radiation film 450 does not exist. It is not essential that the dam portion 47 is bonded to the first substrate 10 in the bonding step, and the dam portion 47 may not be bonded to the first substrate 10.
  • an internal space 510 is formed between the first substrate 10 and the second substrate 20.
  • the internal space 510 is a space surrounded by the first substrate 10, the second substrate 20, and the first sealing material 410, and communicates with the external space only through the exhaust holes 50.
  • the notch 475 is provided in a part of the circumferential direction of the dam portion 47, the internal space 510 and the external space are not sealed by the dam portion 47 at this stage.
  • the work-in-progress 8 is formed through the above arrangement process and joining process.
  • the work-in-progress 8 is an article on the way to manufacture the glass panel unit of one embodiment.
  • the first substrate 10 including the glass panel 105 and having the exhaust holes 50 and the second substrate 20 including the glass panel 205 are joined to each other via a frame-shaped first sealing material 410. ing.
  • An internal space 510 is formed between the first substrate 10 and the second substrate 20 so as to be surrounded by the first sealing material 410.
  • a dam portion 47 having a notch 475 is annularly disposed so as to surround the opening of the exhaust hole 50.
  • the dam portion 47 is airtightly joined to the first substrate 10 and the second substrate 20 except for a part in the circumferential direction (notch 475).
  • the cutout 475 of the dam portion 47 is formed only at one location, but it may be formed at a plurality of locations spaced in the circumferential direction of the dam portion 47, and the form of the cutout 475 is not particularly limited.
  • the notch 475 is formed so as to divide the dam portion 47, but the notch 475 may be formed so as not to divide the dam portion 47.
  • a part of the weir part 47 in the circumferential direction may be formed one step lower than the other part, and this part (one or a plurality of parts recessed from the other part) may be the notch 475. is there.
  • the glass panel unit of one embodiment can be obtained by performing an operation for sealing the exhaust hole 50 on the work-in-process 8 while maintaining the internal space 510 in a reduced pressure state. That is, the glass panel unit of one embodiment is manufactured by performing the decompression process and the sealing process on the work-in-process 8.
  • This apparatus includes a pressure reducing mechanism 71 configured using an exhaust head 75 pressed against the work-in-progress 8 and a heating mechanism 72 disposed on the opposite side of the work-in-progress 8 from the exhaust head 75 (see FIG. 9). And a pressing mechanism 73 installed on the exhaust head 75.
  • the exhaust head 75 is configured to depressurize the internal space 510 formed in the work-in-process 8 through the exhaust hole 50 and maintain the depressurized state.
  • the exhaust head 75 includes a bottomed cylindrical head main body 751 and a pipe-like connecting portion 753 extending from the head main body 751.
  • the head main body 751 has a space 752 formed therein and an opening 754 that opens the space 752 to the outside.
  • An elastic O-ring 755 is disposed at a location surrounding the opening 754 in the head main body 751.
  • the connecting portion 753 is configured to communicate and connect the space 752 of the head main body 751 to the intake device.
  • the pressing mechanism 73 includes a block-shaped holding portion 731 and a spring 733 that connects the holding portion 731 to the inner bottom surface of the head main body 751.
  • the spring 733 is located in the space 752.
  • the pressing mechanism 73 is configured to push the second sealing material 420 inserted into the exhaust hole 50 toward the second substrate 20 in a state where the internal space 510 is decompressed by the decompression mechanism 71.
  • the pressing mechanism 73 may be any mechanism that can push the second sealing material 420 toward the second substrate 20, and is not limited to the above configuration.
  • the exhaust head 75 is used as follows.
  • the work-in-process 8 is set so that the exhaust hole 50 opens upward (that is, the first substrate 10 is positioned above the second substrate 20).
  • the exhaust head 7 is set above the exhaust hole 50 with the opening 754 facing downward.
  • a holding portion 731 is located above the exhaust hole 50.
  • the second sealing material 420 and the pressing member 60 are inserted into the exhaust hole 50 of the work-in-process 8.
  • the second sealing material 420 is a solid sealing material formed using, for example, glass frit.
  • the pressing member 60 is formed using a metal, for example.
  • Both the second sealing material 420 and the pressing member 60 have an outer diameter smaller than the diameter of the exhaust hole 50.
  • the pressing member 60 has an outer diameter larger than that of the second sealing material 420.
  • the pressing member 60 disposed in the exhaust hole 50 is located on the side opposite to the second substrate 20 with the second sealing material 420 interposed therebetween.
  • the exhaust head 75 is lowered and the lower surface of the holding portion 731 is pressed against the upper surface of the pressing member 60.
  • the O-ring 755 of the exhaust head 75 presses against the portion of the upper surface of the first substrate 10 that surrounds the exhaust hole 50 over the entire circumference.
  • the O-ring 755 elastically deformed by the force with which the head main body 751 is pressed is interposed between the first substrate 10 and the head main body 751, so that the space 752 of the head main body 751 and the exhaust hole 50 communicate with each other in an airtight manner.
  • the second sealing material 420 and the pressing member 60 placed on the second sealing material 420 are sandwiched between the second substrate 20 and the holding portion 731 up and down by the urging force (restoring force) of the spring 733.
  • the pressing mechanism 73 functions as a holding mechanism that elastically holds the second sealing material 420 in a state of being inserted into the exhaust hole 50.
  • the internal space 510 is sealed in a reduced pressure state using the heating mechanism 72 shown in FIG.
  • the heating mechanism 72 is configured to locally heat the second sealing material 420 inserted into the exhaust hole 50 in a state where the internal space 510 is decompressed by the decompression mechanism 71. Yes.
  • the heating mechanism 72 includes an irradiator 720 that can irradiate infrared rays.
  • the irradiator 720 irradiates infrared rays from the outside through the second substrate 20 (second glass panel 205) to the second sealing material 420 inserted into the exhaust hole 50 so as to directly contact the second substrate 20.
  • the second sealing material 420 is configured to be heated locally.
  • the irradiator 720 includes a heat source 721 that emits infrared rays, and a light collecting member 722 that collects infrared rays emitted from the heat source 721 at a target location.
  • the heat source 721 is preferably a halogen lamp that emits near infrared rays. Since the infrared rays irradiated from the heat source 721 are near infrared rays having a short wavelength, there is an advantage that the irradiated infrared rays (near infrared rays) are not easily absorbed by the glass panel (second glass panel 205 or the like).
  • the irradiator 720 When irradiating near-infrared rays from the irradiator 720, it is preferable to use a black material having a high near-infrared absorptance so that the near-infrared absorptance of the second sealing material 420 is 30% or more.
  • the locally heated second sealing material 420 melts and softens when it reaches a predetermined temperature.
  • the softened second sealing material 420 is pushed and deformed toward the second substrate 20 by the biasing force (spring force) exerted by the spring 733 of the pressing mechanism 73 via the pressing member 60.
  • the second sealing material 420 is expanded in the direction orthogonal to the thickness direction D ⁇ b> 1 and is deformed until it hits the inner peripheral surface of the dam portion 47 in the internal space 510.
  • the notch 475 of the dam portion 47 is sealed by the second sealing material 420 that has been expanded until it hits the dam portion 47.
  • the exhaust hole 50 is sealed with the second sealing material 420, and the internal space 510 is hermetically sealed in a reduced pressure state.
  • the second sealing material 420 is bonded to both the first substrate 10 and the second substrate 20 in the internal space 510 and is bonded to the pressing member 60.
  • the temperature of the second sealing material 420 that rises due to heating can be measured using the thermocouple 732 provided in the holding unit 731.
  • the thermocouple 732 can measure the temperature of the pressing member 60.
  • the temperature of the second sealing material 420 is indirectly measured based on the temperature of the pressing member 60.
  • the timing at which the second sealing material 420 is melted can be determined. Based on this determination, the decompression mechanism 71 and the heating mechanism 72 are controlled (feedback control). can do.
  • the glass panel unit of one embodiment manufactured through the above steps has a high heat insulating property by including the decompressed internal space 510, and the exhaust holes 50 used for decompression are melted and deformed.
  • the second sealing material 420 is hermetically sealed.
  • the trace of the exhaust pipe does not remain as in the prior art. Therefore, the trace of the exhaust pipe does not cause damage to the glass panel unit.
  • the second sealing material 420 melted and deformed in the sealing step constitutes the second sealing portion 42 of the glass panel unit of one embodiment.
  • the pressing member 60 used in the sealing step constitutes the plate 6 positioned in the exhaust hole 50 so as to cover the second sealing portion 42 in the glass panel unit of one embodiment.
  • the exhaust holes 50 are provided in one place of the first substrate 10, but the exhaust holes 50 may be provided in a plurality of places in the first substrate 10. Also in this case, each exhaust hole 50 can be sealed with the second sealing material 420 melted and deformed by heating using the above-described decompression mechanism 71, heating mechanism 72, and pressing mechanism 73 in each exhaust hole 50. It is.
  • the exhaust head 75 is connected so as to communicate with the exhaust hole 50 in the decompression step (after the work in process 8 is formed).
  • the exhaust head 75 may be connected so as to communicate with the exhaust hole 50 in the joining furnace.
  • the joining process and the decompression process (and further the sealing process) can be carried out continuously in the joining furnace.
  • the melting point of the second sealing material 420 is preferably 30 to 200 ° C. higher than the melting point of the first sealing material 410.
  • the melting point of the second sealing material 420 is higher than the melting point of the first sealing material 410 by a temperature exceeding 200 ° C., there is a probability that at least one of the first substrate 10 and the second substrate 20 will crack. Get higher.
  • the pressing member 60 (plate 6) remains in the exhaust hole 50. However, the pressing member 60 (plate 6) may be removed after the exhaust hole 50 is sealed. Is possible.
  • the divided part of the first substrate 10 used in the manufacturing process constitutes the first panel 1 of the finally obtained glass panel unit, and the first glass panel 105 included in the first substrate 10 is divided. It is possible that the part formed constitutes the first glass panel 15 of the glass panel unit, and the divided part of the low radiation film 450 constitutes the low radiation film 45 of the glass panel unit.
  • the divided part of the second substrate 20 constitutes the second panel 2 of the glass panel unit, and the divided part of the second glass panel 205 included in the second substrate 20 is the second part of the glass panel unit. It is possible that the two glass panels 25 are constituted, and a divided part of the first sealing material 410 constitutes the first sealing portion 41 of the glass panel unit.
  • Modification 1 In the glass panel unit of Modification 1 shown in FIGS. 10 and 11, the low-emission film 450 is included in the second substrate 20 of the work-in-process 8.
  • the low radiation film 450 is laminated on one surface of the second glass panel 205 in the thickness direction D ⁇ b> 1 (surface facing the first substrate 10) and faces the internal space 510.
  • the low radiation film 450 is not laminated so as to cover the entire one surface (upper surface) of the second glass panel 205, but the portion to which the first sealing material 410 is joined, the second sealing material 420, and the dam portion. It is preferable that the low radiation film 450 does not exist in a portion to which 47 is joined (a portion of the second glass panel 205 facing the exhaust hole 50 and its peripheral portion).
  • the sealing material 420 can be irradiated with infrared rays (see FIG. 10).
  • the first glass panel 105 of the work-in-progress 8 is composed of a netted glass panel (with a net-like wire 107 incorporated), and the second glass panel Reference numeral 205 denotes a glass panel that is not meshed (no mesh wire is built in).
  • the second sealing material 420 can be irradiated with infrared rays through the region (second glass panel 205) where the net-like wire 107 does not exist in the work in process 8. Inhibition of infrared irradiation by the mesh wire 107 is suppressed.
  • the mesh wire 107 built in the first glass panel 105 constitutes the mesh wire 17 (see FIG. 13) built in the first glass panel 15 of the glass panel unit of the second modification.
  • Modification 3 The glass panel unit of Modification 3 shown in FIGS. 14 and 15 is manufactured by a manufacturing method using induction heating.
  • the manufacturing method of the glass panel unit of the modified example 3 includes an arrangement process, a bonding process, a decompression process, and a sealing process, and through the arrangement process (see FIG. 16) and the bonding process, the in-process illustrated in FIGS. Product 8 is formed.
  • the plurality of spacers 43 and the first sealing material 410 are arranged on the upper surface of the first substrate 10 having the exhaust holes 50.
  • the dam portion 47 is not disposed between the first substrate 10 and the second substrate 20.
  • the low radiation film 450 is not included in the first substrate 10 and the second substrate 20, but at least one of the first substrate 10 and the second substrate 20 is the low radiation film 450. May be included.
  • This apparatus includes a decompression mechanism 71 configured using an exhaust head 75, a heating mechanism 72 (see FIG. 21), and a pressing mechanism 73.
  • the pressing member 60, the second sealing material 420, and the getter 44 are stacked in this order. That is, the pressing member 60 is placed on the upper surface of the holding portion 731, the second sealing material 420 is placed on the upper surface of the pressing member 60, and the getter 44 is placed on the upper surface of the second sealing material 420.
  • the spring 733 connected to the holding portion 731 gives an urging force in the direction away from the inner bottom surface of the head main body 751 (upward) to the holding portion 731.
  • the exhaust head 75 is used as follows.
  • the work-in-progress 8 is set with the first substrate 10 positioned below the second substrate 20 and the exhaust holes 50 opened downward.
  • the exhaust head 75 is set below the exhaust hole 50 with the opening 754 of the head body 751 facing upward. Above the opening 754, the pressing member 60, the second sealing material 420, and the getter 44 held by the holding portion 731 are located.
  • the pressing member 60, the second sealing material 420, and the getter 44 that are stacked one above the other have an outer diameter that is smaller than the diameter of the exhaust hole 50.
  • the pressing member 60 and the getter 44 have an outer diameter smaller than that of the second sealing material 420.
  • the exhaust head 75 is raised and pressed against the outer surface of the first substrate 10 (the lower surface of the first glass panel 105), and the space 752 of the head body 751 and the exhaust are exhausted via the O-ring 755.
  • the hole 50 is communicated in an airtight manner.
  • the pressing member 60, the second sealing material 420, and the getter 44 are inserted into the exhaust hole 50, and are vertically sandwiched between the second substrate 20 and the holding portion 731 by the biasing force provided by the spring 733. .
  • the getter 44 is pressed against the second substrate 20, and the second sealing material 420 is moved between the getter 44 and the pressing member 60 in the vertical direction (thickness direction D ⁇ b> 1) by the biasing force applied by the spring 733. Sandwiched between. At least most of the getter 44 is located in the internal space 510, and at least most of the second sealing material 420 and the pressing member 60 are located in the exhaust hole 50.
  • the internal space 510 is sealed in a reduced pressure state using a heating mechanism 72 including a magnetic field generator 724.
  • the coiled magnetic field generator 724 is set and AC power is supplied thereto.
  • An overcurrent is generated in the getter 44 including the conductor (having conductivity) and the pressing member 60.
  • the getter 44 and the pressing member 60 are heated to a predetermined temperature by induction heating. This predetermined temperature is appropriately controlled by supplying power to the magnetic field generator 724.
  • the second sealing material 420 is firmly joined to the inner peripheral surface of the exhaust hole 50 by being melted by heating from both sides in the thickness direction D1 and deformed so as to be crushed.
  • the exhaust hole 50 is hermetically sealed by the melted and deformed second sealing material 420 (see FIG. 21).
  • the getter 44 is activated by heating the getter 44.
  • both the pressing member 60 and the getter 44 are induction-heated, but only one of the pressing member 60 and the getter 44 may be induction-heated.
  • the getter 44 It is also possible not to provide the getter 44.
  • the second sealing material 420 inserted into the exhaust hole 50 so as to directly contact the second substrate 20 is locally heated by the pressing member 60 that generates heat by induction heating.
  • the exhaust hole 50 is provided at one place of the first substrate 10, but it may be provided at a plurality of places of the first substrate 10. Also in this case, in each exhaust hole 50, the above-described decompression mechanism 71, heating mechanism 72 (magnetic field generator 724), and pressing mechanism 73 are used, and each exhaust hole 50 is melted and deformed by heating. Can be sealed.
  • the pressing member 60 (plate 6) remains in the exhaust hole 50 in the glass panel unit of Modification 3 manufactured by the above method. It is also possible to remove the pressing member 60 after sealing the exhaust hole 50.
  • Modification 4 22 and 23 show a glass panel unit of Modification 4.
  • This glass panel unit includes a third panel 3 in addition to the first panel 1 and the second panel 2.
  • the third panel 3 overlaps the first panel 1 and a second internal space 52 is formed between the first panel 1 and the third panel 3.
  • the third panel 3 may overlap the second panel 2, and a second internal space 52 may be formed between the second panel 2 and the third panel 3.
  • the third panel 3 includes at least a glass panel 35.
  • the glass panel 35 is referred to as a third glass panel 35.
  • the third glass panel 35 may be appropriately coated.
  • the hollow portion of the spacer 34 is filled with a desiccant 36.
  • the second internal space 52 is a space surrounded by the third sealing material 38 on the entire circumference, and the spacer 34 is located in the second internal space 52.
  • the spacer 34 is formed of a metal such as aluminum and has a vent hole 341 on the inner peripheral side.
  • the hollow portion of the spacer 34 communicates with the second internal space 52 through the vent hole 341.
  • the desiccant 36 is, for example, silica gel.
  • the third sealing material 38 is formed of a highly airtight resin such as silicon resin or butyl rubber.
  • the second internal space 52 surrounded by the first panel 1, the third panel 3, and the third sealing material 38 is a space sealed from the outside.
  • the second internal space 52 is filled with a dry gas (a dry rare gas such as argon, dry air, or the like).
  • the manufacturing method for manufacturing the glass panel unit of Modification 4 includes a second bonding step in addition to the above-described arrangement step, bonding step, pressure reduction step, and sealing step.
  • the first panel 1 and the third panel 3 (or the second panel 2 and the third panel 3) are joined in an airtight manner via the third sealing material 38 with the spacer 34 interposed therebetween. It is a process.
  • the third panel 3 is overlaid on the glass panel unit formed through the placement process, the bonding process, the decompression process, and the sealing process, and formed through these processes. It is possible that the third panel 3 is overlaid on the divided glass panel unit. In addition, the third panel 3 may be overlaid on any one of the glass panel units of the first to fourth modifications or the divided one.
  • FIG. 24 shows a joinery including a glass panel unit according to an embodiment. This joinery is obtained by fitting the joinery frame 9 into the glass panel unit of one embodiment, and has high heat insulating properties.
  • the joinery frame 9 is a window frame
  • the joinery shown in FIG. 24 is a window joiner including the glass panel unit of one embodiment.
  • the joinery provided with the glass panel unit of one embodiment is not limited to the window joinery, and may be other joinery such as an entrance door and an indoor door.
  • the manufacturing method of a joinery including a glass panel unit according to an embodiment includes an assembly process in addition to each process of the manufacturing method of the glass panel unit according to an embodiment.
  • the assembly process is a process in which the rectangular joinery frame 9 is fitted into the peripheral portion of the glass panel unit manufactured through the above-described arrangement process, bonding process, decompression process, and sealing process. Since the joinery (window joinery) manufactured through these steps includes the glass panel unit in which the internal space 510 in a decompressed state is formed, it has high heat insulation.
  • the joinery frame 9 is fitted into the glass panel unit formed through the placement process, the joining process, the decompression process, and the sealing process, but the glass formed through these processes. It is also possible that the joinery frame 9 is fitted into the divided panel unit. Of course, the joinery frame 9 may be fitted into any one of the glass panel units of Modification 1 to Modification 4 or a divided one thereof.
  • the glass panel unit and the joinery including the glass panel unit have been described.
  • the glass panel unit and the joinery including the glass panel unit are not limited to the embodiment and the modification illustrated in the accompanying drawings, and may be appropriately modified or modified. It is possible to appropriately combine the configurations of the examples.
  • the pressing member 60 is used by using the magnetic field generator 724 as in the third modification. It is also possible to locally heat the second sealing material 420 by the pressure member 60 that is induction-heated.
  • the getter 44 and the magnetic field generator 724 like the modification 3 are used, It is also possible to locally heat the second sealing material 420 by the induction heated getter 44.
  • the magnetic field generator 724 as in the modification 3 is used for induction heating. It is also possible to locally heat the second sealing material 420 by the pressing member 60.
  • the manufacturing method of the glass panel unit of the first embodiment includes an arrangement process, a bonding process, a decompression process, and a sealing process. A process is provided.
  • the first substrate (10) including the meshed glass panel (105) and the second substrate (20) including the non-meshed glass panel (205) are formed into a frame-shaped first sealing material (410).
  • the first substrate (10) and the second substrate (20) are bonded to each other via the first sealing material (410), and between the first substrate (10) and the second substrate (20), An internal space (510) surrounded by the first sealing material (410) is formed.
  • the internal space (510) is decompressed through the exhaust hole (50) of the first substrate (10).
  • the sealing step the exhaust hole (50) is sealed while the internal space (510) is maintained in a reduced pressure state.
  • the second sealing material (420) inserted into the exhaust hole (50) is irradiated with infrared rays from the outside through the second substrate (20), whereby the second sealing material (420 ) Is locally heated, and the exhaust hole (50) is sealed by the melted second sealing material (420).
  • the manufactured glass panel unit of the 1st form since the manufactured glass panel unit can suppress that a netted glass panel (105) collapse
  • the manufactured glass panel unit has a high thermal insulation property because it has a reduced internal space (510).
  • the exhaust hole (50) used for decompression of the internal space (510) is sealed by the second sealing material (420) heated by infrared rays irradiated through the glass panel (205) without mesh. Therefore, unlike the conventional case, the trace of the exhaust pipe does not remain, and it is possible to suppress the sealing trace from causing damage to the glass panel unit.
  • the second sealing material (420) is expanded in the internal space (510). , Bonded to both the first substrate (10) and the second substrate (20).
  • a 2nd sealing material (420) is joined with respect to the mutual opposing surface of a 1st board
  • a sealing process WHEREIN The 2nd sealing material (420) inserted in the exhaust hole (50). Is locally heated in direct contact with the second substrate (20).
  • the second sealing material (420) is more firmly bonded to the second substrate (20).
  • the infrared rays are near infrared rays
  • the second sealing material (420) The near infrared absorptivity is 30% or more.
  • the second sealing material (420) is more efficiently heated by using near infrared rays.
  • the glass panel unit according to the fifth embodiment is manufactured by a glass panel unit manufactured by the method for manufacturing a glass panel unit according to any one of the first to fourth embodiments or by dividing the glass panel unit into a frame-shaped second one. It comprises a second joining step in which the third panel (3) including the glass panel (35) is joined via the three sealing materials (38).
  • the joinery frame (9) is added to the glass panel unit manufactured by the manufacturing method of the glass panel unit of any one of the first to fifth forms or a divided one thereof. An assembly process is provided.
  • the joinery including the glass panel unit having high fire resistance and heat insulation and having no trace of the exhaust pipe is efficiently manufactured.
  • the manufacturing apparatus of the glass panel unit of a 1st form maintains internal space (510) in a pressure-reduced state with respect to work-in-process (8) which has internal space (510) and the exhaust hole (50) connected to this.
  • it is an apparatus configured to manufacture a glass panel unit by sealing the exhaust hole (50).
  • the work-in-process (8) includes a first substrate (10) including a glass panel (105) with a net and an exhaust hole (50), and a second substrate (20) including a glass panel (205) without a net. Are bonded to each other via a frame-shaped first sealing material (410), and surrounded by the first sealing material (410) between the first substrate (10) and the second substrate (20). This is a work in process in which a space (510) is formed.
  • the apparatus includes a pressure reducing mechanism (71) and a heat source (721).
  • the decompression mechanism (71) is configured to maintain the internal space (510) in a decompressed state through the exhaust hole (50).
  • the heat source (721) is configured to irradiate infrared rays through the second substrate (20) to the second sealing material (420) inserted into the exhaust hole (50).
  • the glass panel unit manufactured using this suppresses the collapse of the netted glass panel (105) even when exposed to flame. Therefore, it has high fire resistance.
  • the glass panel unit manufactured using this since the glass panel unit manufactured using this has the decompressed interior space (510), it has high heat insulation.
  • the exhaust hole (50) used for decompression of the internal space (510) is sealed by the second sealing material (420) heated by infrared rays irradiated through the glass panel (205) without mesh. Therefore, unlike the conventional case, the trace of the exhaust pipe does not remain, and it is possible to suppress the sealing trace from causing damage to the glass panel unit.
  • infrared rays are near infrared rays, and the near-infrared absorption factor of the 2nd sealing material (420) is 30. % Or more.
  • the second sealing material (420) is more efficiently heated by using near infrared rays.
  • the said apparatus makes a 2nd sealing material (420) into a 2nd board
  • a holding mechanism (73) is further provided to hold in the direct contact position.
  • the second sealing material (420) is more firmly bonded to the second substrate (20).
  • the glass panel unit of the first form includes a first panel (1), a second panel (2), a frame-shaped first sealing portion (41), an exhaust hole (50), and a second sealing. Part (42).
  • the second panel (2) is located facing the first panel (1).
  • the frame-shaped first sealing portion (41) joins the peripheral portions of the first panel (1) and the second panel (2) in an airtight manner.
  • the exhaust hole (50) is provided in the first panel (1).
  • the second sealing portion (42) is surrounded by the first sealing portion (41) between the first panel (1) and the second panel (2) by sealing the exhaust hole (50).
  • An internal space (51) in a reduced pressure state is formed.
  • the first panel (1) includes a netted glass panel (15).
  • the second panel (2) includes a non-mesh glass panel (25).
  • the glass panel unit according to the first embodiment has high fire resistance since the netted glass panel (105) can be prevented from collapsing even if it is damaged by a fire.
  • the glass panel unit of the first form has a reduced internal space (510), it has high heat insulating properties.
  • the exhaust hole (50) used for decompressing the internal space (510) is sealed by the second sealing material (420), the trace of the exhaust pipe does not remain as in the prior art. It is suppressed that the trace of sealing causes damage to the glass panel unit.
  • the glass panel unit of the second form is the glass panel unit of the first form, and the second sealing portion (42) is the first panel (1) and the second panel (2) in the internal space (51). Are joined to each other.
  • the exhaust hole (50) is more reliably sealed by the second sealing material (420).

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Abstract

高い防火性と断熱性を有するガラスパネルユニットとこれを備える建具を、排気管の跡が残存しない構造で提供する。このため、ガラスパネルユニットの製造方法は、接合工程と減圧工程と封止工程を備える。接合工程では、網入りのガラスパネル(105)を含む第一基板(10)と、網入りでないガラスパネル(205)を含む第二基板(20)が、枠状の第一封止材(410)を介して接合され、内部空間(510)が形成される。減圧工程では、第一基板(10)が有する排気孔(50)を通じて、内部空間(510)が減圧される。封止工程では、第二基板(20)を通じて外部から照射された赤外線によって第二封止材(420)が加熱され、溶融した第二封止材(420)で排気孔(50)が封止される。

Description

ガラスパネルユニットの製造方法、建具の製造方法、ガラスパネルユニットの製造装置、及びガラスパネルユニット
 本発明は、減圧された内部空間を有するガラスパネルユニットとこれを備える建具に関し、より具体的には、内部空間の減圧に用いた排気孔を封止してガラスパネルユニットを製造する技術に関する。
 互いに対向して位置する一対の基板間の内部空間を減圧し、内部空間を減圧状態のまま封止することで、断熱性のガラスパネルユニットが得られる。
 特許文献1には、一対の基板のうち一方の基板が有する排気孔に、ガラス製の排気管を接続し、この排気管を通じて内部空間を減圧した後に、排気管を加熱して切断する技術が記載されている。また、特許文献1には、一対の基板として、網入りのガラスパネルを用いることが記載されている。
 この技術で形成されたガラスパネルユニットにおいては、網入りのガラスパネルを用いて形成されたガラスパネルユニットの外面から、切断された排気管の跡が突出する。
日本国特許出願公開番号2001-354456
 本発明は、網入りのガラスパネルを備え且つ減圧された内部空間を有するガラスパネルユニット、及びこれを備える建具を、排気管の跡が残存しない構造で提供することを、目的とする。
 本発明の一様態に係るガラスパネルユニットの製造方法は、配置工程と、接合工程と、減圧工程と、封止工程を備える。
 前記配置工程では、網入りのガラスパネルを含む第一基板と、網入りでないガラスパネルを含む第二基板が、枠状の第一封止材を挟んで重ねられる。
 前記接合工程では、前記第一封止材を介して前記第一基板と前記第二基板が互いに接合され、前記第一基板と前記第二基板の間に、前記第一封止材に囲まれた内部空間が形成される。
 前記減圧工程では、前記第一基板が有する排気孔を通じて、前記内部空間が減圧される。
 前記封止工程では、前記内部空間が減圧状態で維持されながら前記排気孔が封止される。
 前記封止工程では、前記排気孔に挿入された第二封止材に対して、前記第二基板を通じて外部から赤外線が照射されることで、前記第二封止材が局所的に加熱され、溶融した前記第二封止材によって前記排気孔が封止される。
 本発明の一様態に係る建具の製造方法は、前記ガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに、建具枠が嵌め込まれる組立工程を備える。
 本発明の一様態に係るガラスパネルユニットの製造装置は、内部空間とこれに連通する排気孔を有する仕掛品に対して、前記内部空間を減圧状態に維持しながら前記排気孔を封止することで、ガラスパネルユニットを製造するように構成された装置である。
 前記仕掛品は、網入りのガラスパネルを含み且つ前記排気孔を有する第一基板と、網入りでないガラスパネルを含む第二基板とが、枠状の第一封止材を介して互いに接合され、前記第一基板と前記第二基板の間に、前記第一封止材に囲まれて前記内部空間が形成された仕掛品である。
 前記装置は、前記排気孔を通じて前記内部空間を減圧状態に維持するように構成された減圧機構と、前記排気孔に挿入された第二封止材に対して、前記第二基板を通じて、赤外線を照射するように構成された熱源を含む。
 本発明の一様態に係るガラスパネルユニットは、第一パネルと、第二パネルと、枠状の第一封止部と、排気孔と、第二封止部を備える。
 前記第二パネルは、前記第一パネルに対向して位置する。枠状の前記第一封止部は、前記第一パネルと前記第二パネルの互いの周縁部を気密に接合する。前記排気孔は、前記第一パネルに設けられている。前記第二封止部は、前記排気孔を封止することで、前記第一パネルと前記第二パネルの間に、前記第一封止部に囲まれた減圧状態の内部空間を形成する。
 前記第一パネルは、網入りのガラスパネルを含み、前記第二パネルは、網入りでないガラスパネルを含む。
図1は、一実施形態のガラスパネルユニットの斜視図である。 図2は、同上のガラスパネルユニットの平面図である。 図3は、図2のA-A線断面図である。 図4は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の配置工程での状態を示す斜視図である。 図5は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の配置工程及び接合工程での状態を示す平面図である。 図6は、図5のB-B線断面図である。 図7は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の減圧工程での状態を示す側面図である。 図8は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の減圧工程での状態を一部破断して示す側面図である。 図9は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の封止工程での状態を一部破断して示す側面図である。 図10は、変形例1のガラスパネルユニットを製造する途中の封止工程での状態を一部破断して示す側面図である。 図11は、同上のガラスパネルユニットの断面図である。 図12は、変形例2のガラスパネルユニットを製造する途中の封止工程での状態を一部破断して示す側面図である。 図13は、同上のガラスパネルユニットの断面図である。 図14は、変形例3のガラスパネルユニットの平面図である。 図15は、図14のC-C線断面図である。 図16は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の配置工程での状態を示す斜視図である。 図17は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の配置工程及び接合工程での状態を示す平面図である。 図18は、図17のD-D線断面図である。 図19は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の減圧工程での状態を示す側面図である。 図20は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の減圧工程での状態を一部破断して示す側面図である。 図21は、同上のガラスパネルユニットを製造する途中の封止工程での状態を一部破断して示す側面図である。 図22は、変形例4のガラスパネルユニットの平面図である。 図23は、図22のE-E線断面図である。 図24は、一実施形態のガラスパネルユニットを備える建具の平面図である。
 (ガラスパネルユニット)
 一実施形態のガラスパネルユニットの構成について、添付図面に基づいて説明する。なお、添付図面においては、一実施形態のガラスパネルユニットの各構成を、模式的に示している。図示された各構成の寸法形状は、実際の寸法形状とは相違する。
 図1~図3に示すように、一実施形態のガラスパネルユニットは、第一パネル1、第二パネル2、第一封止部41、第二封止部42、プレート6、複数(多数)のスペーサー43、及び堰部分47を備える。
 第一パネル1と第二パネル2は、僅かな距離をあけて互いに対向して位置する。第一パネル1と第二パネル2は互いに平行であり、第一パネル1と第二パネル2の間に、第一封止部41、第二封止部42、複数のスペーサー43及び堰部分47が位置する。
 第一パネル1は、ガラスパネル15と、ガラスパネル15に積層された低放射膜45(図3参照)を含む。低放射膜45は、銀等の低放射性を有する金属を含有する膜であり、放射による伝熱を抑制する機能を有する。第二パネル2は、ガラスパネル25を含む。
 以下においては、ガラスパネル15を第一ガラスパネル15と称し、ガラスパネル25を第二ガラスパネル25と称する。第一ガラスパネル15と第二ガラスパネル25には、ソーダライムガラス、高歪点ガラス、化学強化ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、ネオセラム、物理強化ガラス等の材料で形成された各種パネルが、それぞれ用いられる。
 第一パネル1の第二パネル2に対向する対向面12の大部分は、低放射膜45の表面で構成されている。第二パネル2の第一パネル1に対向する対向面22は、第二ガラスパネル25の表面で構成されている。
 第一封止部41は、たとえばガラスフリットを用いて、枠状に形成されている。第一封止部41は、第一パネル1の周縁部と、第二パネル2の周縁部に、それぞれ気密に接合されている。第一パネル1と第二パネル2の互いの周縁部は、第一封止部41を介して気密に接合されている。
 複数のスペーサー43は、互いに距離をあけて分散配置されている。複数のスペーサー43の各々は、第一パネル1と第二パネル2の互いの対向面12,22に当たって位置している(図3参照)。
 複数のスペーサー43は、枠状の第一封止部41に囲まれて位置し、第一パネル1と第二パネル2の間の距離を、所定距離に維持する機能を有する。複数のスペーサー43は、それぞれが透明または半透明であることが好ましい。複数のスペーサー43の材料、寸法形状、配置パターン等は、適宜に設定されてよい。
 一実施形態のガラスパネルユニットでは、第一パネル1と第二パネル2のうち、第一パネル1の側に排気孔50が形成されている。排気孔50は、一実施形態のガラスパネルユニットを製造する過程(後述の減圧工程)で、排気作業を行うために用いられる孔であり、第一パネル1を厚み方向D1に貫通している。厚み方向D1は、一実施形態のガラスパネルユニットの厚み方向であるとともに、第一パネル1の厚み方向であり、且つ、第二パネル2の厚み方向である。
 排気孔50は、第二封止部42よって気密に封止されている。第二封止部42は、たとえばガラスフリットを用いて形成されている。
 第一パネル1と第二パネル2と第一封止部41に囲まれる内部空間51は、内部空間51に連通する排気孔50が封止されることによって、密閉されている。密閉された内部空間51は、たとえば0.1Pa以下の真空度に至るまで減圧された断熱空間である。
 排気孔50内には、プレート6が配置されている。プレート6は、排気孔50の径よりも一回り小さな外径を有する。プレート6は、たとえば金属を用いて形成されている。
 プレート6は、第二封止部42を挟んで第二パネル2とは反対側に位置している。プレート6は、一実施形態のガラスパネルユニットを製造する過程(後述の封止工程)で、第二封止材420に圧力を加えるために用いられる部材(押圧部材60)である。
 排気孔50には、さらにプレート6を覆うように樹脂が詰められることが好ましい。これにより、排気孔50が保護されるとともに、ガラスパネルユニットの表面の凹みが解消される。
 第二封止部42は、内部空間51において、第一パネル1と第二パネル2の互いの対向面12,22に対して、高い接合強度で接合されている。
 第一ガラスパネル15の厚み方向D1の一面(第二パネル2に対向する側の面)に積層された低放射膜45は、内部空間51に面して位置する。低放射膜45は、第一ガラスパネル15の一面の全部を覆うように積層されておらず、第一ガラスパネル15の一面の一部には、低放射膜45が積層されていない。低放射膜45が積層されていない部分は、第一ガラスパネル15の一面のうち、第一封止部41が接合される部分と、第二封止部42及び堰部分47が接合される部分である。ガラスパネル15の一面のうち、第二封止部42及び堰部分47が接合される部分は、排気孔50の開口の周縁部分である。
 つまり、第一封止部41、第二封止部42及び堰部分47はいずれも、第一パネル1に含まれる第一ガラスパネル15の表面と、第二パネル2に含まれる第二ガラスパネル25の表面に対して、気密に接合されている。
 第一封止部41は、第一ガラスパネル15の一面の周縁部分と、第二ガラスパネル25の一面の周縁部分に対して、気密に接合されている。第二封止部42は、第一ガラスパネル15の一面のうち排気孔50の周縁部分と、第二ガラスパネル25の一面のうち、排気孔50及びこの周縁部分と対向する部分に対して、気密に接合されている。
 堰部分47は、たとえばガラスフリットを用いて、一部が切り欠かれた環状の形態で形成されている。堰部分47は、一例としてC字状の形態である。堰部分47は、第一封止部41と同一材料で形成されていることが好ましく、また、スペーサー43と同一材料で形成されていることも好ましい。
 堰部分47は、内部空間51において、排気孔50の開口を囲んで位置している。堰部分47は、第一パネル1(第一ガラスパネル15)に対して接合され、第二パネル2(第二ガラスパネル25)に対して接合され、且つ、第二封止部42に対して接合されている。なお、堰部分47が、第一パネル1と第二パネル2の一方にだけ(たとえば第二パネル2にだけ)接合されていることも有り得る。また、堰部分47が環状に形成されていないことも有り得る。
 上記の構成を備える一実施形態のガラスパネルユニットにおいては、第一封止部41と第二封止部42で封止された内部空間51が、第一パネル1と第二パネル2の間に、減圧状態で介在することで、高い断熱性を有する。第二封止部42は、内部空間51において、第一パネル1(第一ガラスパネル15)と第二パネル2(第二ガラスパネル25)と堰部分47にそれぞれ強固に接合されている。この第二封止部42によって、排気孔50は、高い確実性で封止されている。
 なお、上記した各構成は、一実施形態のガラスパネルユニットが備える各構成の一例に過ぎない。一実施形態のガラスパネルユニットは、他の構成を備えることも可能である。
 たとえば、低放射膜45が、第一パネル1に含まれるのではなく第二パネル2に含まれることも可能である。この場合、図11に示す変形例1のように、低放射膜45は、第二ガラスパネル25の厚み方向D1の一面(第一パネル1に対向する側の面)に積層され、内部空間51に面して位置する。低放射膜45は、第二ガラスパネル25の一面の全部を覆うように積層されるのでなく、第一封止部41が接合される部分と、第二封止部42及び堰部分47が接合される部分(第二ガラスパネル25のうち排気孔50及びこの周縁部分と対向する部分)においては、低放射膜45の一部が除去されていること(低放射膜45が存在しないこと)が好ましい。
 また、第一ガラスパネル15と第二ガラスパネル25の少なくとも一方が、網入りのガラスパネルで構成されることも可能である。この場合、図13に示す変形例2のように、第一ガラスパネル15が網入りの(網状の針金17が内蔵された)ガラスパネルで構成され、第二ガラスパネル25が網入りでないガラスパネルで構成されていることが好ましい。これは、後述の封止工程において、第二封止部42を加熱するためのエネルギーの伝達(赤外線の放射)が、網状の針金17によって阻害されることを抑えるためである。
 次に、一実施形態のガラスパネルユニットを製造することのできる製造方法(赤外線放射を用いた方法)について、説明する。
 一実施形態のガラスパネルユニットの製造方法は、配置工程、接合工程、減圧工程及び封止工程を含む。
 配置工程では、図4~図6に示すように、第一基板10、第二基板20、第一封止材410、複数のスペーサー43、及び堰部分47がそれぞれ所定箇所に配置される。具体的には、第二基板20の一面(上面)に、第一封止材410と複数のスペーサー43と堰部分47が配置され、第二基板20の上方に第一基板10が対向配置される。
 第一基板10は、各工程を経て最終的に得られるガラスパネルユニットの第一パネル1を構成する。同様に、第二基板20は、ガラスパネルユニットの第二パネル2を構成し、第一封止材410は、ガラスパネルユニットの第一封止部41を構成する。
 第一基板10は、ガラスパネル105と、ガラスパネル105に積層された低放射膜450を含む。第二基板20は、ガラスパネル205を含む。以下においては、ガラスパネル105を第一ガラスパネル105と称し、ガラスパネル205を第二ガラスパネル205と称する。
 第一ガラスパネル105は、各工程を経て最終的に得られるガラスパネルユニットの第一ガラスパネル15を構成する。同様に、低放射膜450は、ガラスパネルユニットの低放射膜45を構成し、第二ガラスパネル205は、ガラスパネルユニットのガラスパネル25を構成する。
 図6に示すように、第一基板10の第二基板20に対向する面の大部分は、低放射膜450の表面で構成されている。第二基板20の第一基板10に対向する面は、第二ガラスパネル205の表面で構成されている。
 第一基板10(第一ガラスパネル105)には、厚み方向D1に貫通した排気孔50が形成されている。低放射膜450は、第一ガラスパネル105の一面(下面)の全てを覆うように積層されておらず、第一ガラスパネル105の一面全体の周縁部分と、第一ガラスパネル105の一面のうち排気孔50の周縁部分では、低放射膜450の一部が除去されている。
 低放射膜450の除去作業は、配置工程の前段階で、適宜の膜除去装置を用いて実行することができる。たとえば、一面の全体を覆うように低放射膜450が積層された第一基板10を用意し、第一基板10の低放射膜450の一部を除去する作業を行った後に、配置工程において第一基板10と第二基板20を互いに対向するように配置することができる。
 第一封止材410は、ディスペンサー等の塗布装置を用いて、第二基板20(第二ガラスパネル205)の一面(上面)の外周縁に沿って枠状に塗布され、その後に乾燥及び仮焼成される。堰部分47は、同じくディスペンサー等の塗布装置を用いて、第二基板20(第二ガラスパネル205)の一面(上面)の所定箇所に、切欠き475を有する環状の形態で塗布され、その後に乾燥及び仮焼成される。第一封止材410の材料と、堰部分47の材料は、同一の材料(ガラスフリット等)であることが好ましい。堰部分47は、たとえば、切欠き475を有するC字状の形態で設けられているが、堰部分47はこの形態に限定されない。
 複数のスペーサー43は、第二基板20の一面のうちの第一封止材410に囲まれる領域に、規則的に配置される。第一基板10の排気孔50は、第二基板20に設けられた堰部分47の内周面と対向して位置する。
 接合工程では、配置工程で所定箇所に配置された第一基板10と第二基板20が、第一封止材410を介して気密に接合される。具体的には、第一封止材410と複数のスペーサー43と堰部分47を挟み込んだ状態にセットされた第一基板10と第二基板20が、熱風循環炉等の接合炉内で加熱され、溶融した第一封止材410と堰部分47が、第一基板10と第二基板20に接合される。第一封止材410と堰部分47は、第一基板10のうち低放射膜450が存在しない部分に対して、それぞれ接合される。なお、接合工程において堰部分47が第一基板10に接合されることは必須ではなく、堰部分47が第一基板10に接合されないことも有り得る。
 これにより、図6等に示すように、第一基板10と第二基板20の間に内部空間510が形成される。内部空間510は、第一基板10と第二基板20と第一封止材410で囲まれた空間であり、排気孔50のみを通じて外部空間に連通する。なお、堰部分47の周方向の一部には切欠き475が設けられているので、内部空間510と外部空間は、この段階で堰部分47によって封止されない。
 上記の配置工程と接合工程を経ることで、仕掛品8が形成される。仕掛品8は、一実施形態のガラスパネルユニットを製造する途中の物品である。
 仕掛品8においては、ガラスパネル105を含み且つ排気孔50を有する第一基板10と、ガラスパネル205を含む第二基板20とが、枠状の第一封止材410を介して互いに接合されている。第一基板10と第二基板20の間には、内部空間510が第一封止材410に囲まれて形成されている。内部空間510には、切欠き475を有する堰部分47が、排気孔50の開口を囲むように環状に配置されている。堰部分47は、その周方向の一部(切欠き475)を除いて、第一基板10と第二基板20に気密に接合されている。
 堰部分47の切欠き475は、一箇所にだけ形成されているが、堰部分47の周方向に距離をあけた複数個所に形成されてもよく、切欠き475の形態は特に限定されない。この実施形態では、堰部分47を分断するように切欠き475が形成されているが、堰部分47を分断しないように切欠き475が形成されてもよい。たとえば、堰部分47の周方向の一部を他の部分よりも一段低く形成し、この一部(他の部分よりも凹んだ一つまたは複数の部分)を切欠き475とすることも可能である。
 この仕掛品8に対して、内部空間510を減圧状態に維持しながら排気孔50を封止する作業を行うことで、一実施形態のガラスパネルユニットが得られる。つまり、仕掛品8に対して減圧工程と封止工程が実行されることで、一実施形態のガラスパネルユニットが製造される。
 減圧工程と封止工程は、図7~図9に示す装置を用いて、順に実行される。この装置は、仕掛品8に押し当てられる排気ヘッド75を用いて構成された減圧機構71と、仕掛品8を挟んで排気ヘッド75とは反対側に配置される加熱機構72(図9参照)と、排気ヘッド75に設置された押圧機構73を備える。
 排気ヘッド75は、仕掛品8に形成された内部空間510を、排気孔50を通じて減圧し、且つ、減圧状態で維持するように構成されている。
 排気ヘッド75は、有底筒型のヘッド本体751と、ヘッド本体751から延長されるパイプ状の接続部753を備える。ヘッド本体751は、その内部に形成された空間752と、空間752を外部に開放する開口部754を有する。ヘッド本体751のうち開口部754を囲む箇所には、弾性を有するOリング755が配置されている。接続部753は、ヘッド本体751の空間752を、吸気装置に連通接続させるように構成されている。
 押圧機構73は、ブロック状の保持部731と、保持部731をヘッド本体751の内底面に連結させるバネ733を備える。バネ733は、空間752内に位置する。押圧機構73は、減圧機構71によって内部空間510が減圧された状態で、排気孔50に挿入された第二封止材420を第二基板20に向けて押し込むように構成されている。なお、押圧機構73は、第二封止材420を第二基板20に向けて押し込むことができる機構であればよく、上記の構成に限定されない。
 減圧工程において、排気ヘッド75は以下のように用いられる。
 まず、図7に示すように、排気孔50が上方に開口するように(つまり第一基板10が第二基板20の上方に位置するように)仕掛品8がセットされる。排気ヘッド7は、開口部754を下方に向けた姿勢で、排気孔50の上方にセットされる。排気孔50の上方には、保持部731が位置する。
 このとき、仕掛品8の排気孔50には、第二封止材420と押圧部材60が挿入されている。第二封止材420は、たとえばガラスフリットを用いて形成された固形の封止材である。押圧部材60は、たとえば金属を用いて形成される。
 第二封止材420と押圧部材60は共に、排気孔50の径よりも小さな外径を有する。押圧部材60は、第二封止材420よりも大きな外径を有する。排気孔50に配された押圧部材60は、第二封止材420を挟んで第二基板20とは反対側に位置する。
 次いで、図8に示すように、排気ヘッド75を下降させて、保持部731の下面を押圧部材60の上面に押し当てる。排気ヘッド75のOリング755は、第一基板10の上面のうち、排気孔50を全周に亘って囲む部分に、気密に押し当たる。
 第一基板10とヘッド本体751の間に、ヘッド本体751が押し当たる力で弾性変形したОリング755が介在することで、ヘッド本体751の空間752と排気孔50は、気密に連通する。
 このとき、第二封止材420とこれに載せられた押圧部材60は、第二基板20と保持部731の間で、バネ733の付勢力(復元力)によって上下に挟み込まれる。減圧工程において、押圧機構73は、第二封止材420を排気孔50に挿し込まれた状態で弾性的に保持する保持機構として、機能する。
 この状態で、ヘッド本体751の空間752内の空気を、接続部753を通じて吸引する(図8中の白抜き矢印参照)。排気孔50には、第二封止材420と押圧部材60が挿入されているが、排気孔50の内周面と第二封止材420の間には隙間が存在し、排気孔50と押圧部材60の間には隙間が存在し、両隙間は連通している。したがって、第一基板10が有する排気孔50と、内部空間510に配された堰部分47の切欠き475を通じて、内部空間510の空気が吸引(真空引き)される。
 封止工程では、図9に示す加熱機構72を用いて、内部空間510が減圧状態のままで封止される。
 加熱機構72は、減圧機構71によって内部空間510が減圧された状態のままで、排気孔50に挿入された第二封止材420を、非接触で且つ局所的に加熱するように構成されている。
 加熱機構72は、赤外線を照射することのできる照射器720を含む。照射器720は、第二基板20に直接当たるように排気孔50に挿入された第二封止材420に対して、第二基板20(第二ガラスパネル205)を通じて外部から赤外線を照射し、第二封止材420を局所的に加熱するように構成されている。
 照射器720は、赤外線を放射する熱源721と、熱源721から放射された赤外線を狙いの箇所に集光させる集光部材722を備える。熱源721は、近赤外線を放射するハロゲンランプを使用することが好ましい。熱源721から照射する赤外線が、波長の短い近赤外線であることにより、照射した赤外線(近赤外線)がガラスパネル(第二ガラスパネル205等)に吸収されにくいという利点が得られる。照射器720から近赤外線を照射する場合、第二封止材420の近赤外線の吸収率が30%以上となるように、近赤外線の吸収率が高い黒色材料を用いることが好ましい。
 局所的に加熱された第二封止材420は、所定の温度に到達すると溶融し、軟化する。軟化した第二封止材420は、押圧機構73のバネ733が押圧部材60を介して及ぼす付勢力(バネ力)によって、第二基板20に向けて押し込まれて変形する。第二封止材420は、厚み方向D1と直交する方向に向けて押し拡げられ、内部空間510において、堰部分47の内周面に当たるまで変形する。第二封止材420は、堰部分47に当たることで、それ以上の拡がりが抑制される。堰部分47の切欠き475は、堰部分47に当たるまで押し拡げられた第二封止材420によって、封止される。
 この段階で、排気孔50は第二封止材420によって封止され、内部空間510は、減圧状態のまま気密に封止される。図9に示すように、第二封止材420は、内部空間510において第一基板10と第二基板20の両方に接合され、且つ、押圧部材60に接合される。
 なお、加熱により上昇する第二封止材420の温度は、保持部731に備えられた熱電対732を用いて、計測することができる。熱電対732は、押圧部材60の温度を計測することができる。第二封止材420の温度は、押圧部材60の温度に基づいて、間接的に計測される。第二封止材420の温度を計測することで、たとえば第二封止材420が溶融するタイミングを判断することができ、この判断に基づいて減圧機構71と加熱機構72を制御(フィードバック制御)することができる。
 以上の各工程を経て製造された一実施形態のガラスパネルユニットは、減圧された内部空間510を備えることで高い断熱性を有し、且つ、減圧に用いられた排気孔50は、溶融及び変形した第二封止材420で気密に封止される。一実施形態のガラスパネルユニットには、従来技術のように排気管の跡が残存しない。そのため、排気管の跡がガラスパネルユニットの破損の原因になることがない。
 封止工程において溶融及び変形した第二封止材420は、一実施形態のガラスパネルユニットの第二封止部42を構成する。同様に、封止工程において用いられた押圧部材60は、一実施形態のガラスパネルユニットにおいて、第二封止部42を覆うように排気孔50内に位置するプレート6を構成する。
 一実施形態のガラスパネルユニットでは、排気孔50が第一基板10の一箇所に設けられているが、排気孔50が第一基板10の複数個所に設けられてもよい。この場合も、各排気孔50において上述した減圧機構71、加熱機構72及び押圧機構73を用い、加熱により溶融及び変形した第二封止材420によって、各排気孔50を封止することが可能である。
 また、上記の製造方法では、減圧工程の段階(仕掛品8が形成された後の段階)で排気ヘッド75を排気孔50と連通するように接続させているが、接合工程の段階(仕掛品8を形成する途中の段階)から、接合炉内で排気ヘッド75を排気孔50と連通するように接続させてもよい。この場合、接合工程と減圧工程(更には封止工程)を、接合炉内で連続的に実施することが可能となる。但し、第二封止材420が接合工程で溶融することを避けるため、第二封止材420の材料には、第一封止材410よりも融点の高い材料を用いることが好ましい。
 第二封止材420の融点は、第一封止材410の融点よりも30~200℃だけ高いことが好ましい。第二封止材420の融点が、第一封止材410の融点よりも200℃を越す温度だけ高い場合には、第一基板10と第二基板20の少なくとも一方に割れが発生する確率が高くなる。
 また、一実施形態のガラスパネルユニットでは、排気孔50内に押圧部材60(プレート6)を残存させているが、排気孔50を封止した後に押圧部材60(プレート6)を除去することも可能である。
 また、上記の製造方法で形成されたガラスパネルユニットを、内部空間510の気密性を保ちながら更に分割することで、一つまたは複数のガラスパネルユニットを形成することも可能である。この場合、製造工程で用いられる第一基板10の分割された一部分が、最終的に得られるガラスパネルユニットの第一パネル1を構成し、第一基板10に含まれる第一ガラスパネル105の分割された一部分が、ガラスパネルユニットの第一ガラスパネル15を構成し、低放射膜450の分割された一部が、ガラスパネルユニットの低放射膜45を構成することが有り得る。同様に、第二基板20の分割された一部分が、ガラスパネルユニットの第二パネル2を構成し、第二基板20に含まれる第二ガラスパネル205の分割された一部分が、ガラスパネルユニットの第二ガラスパネル25を構成し、第一封止材410の分割された一部分が、ガラスパネルユニットの第一封止部41を構成することが有り得る。
 次に、一実施形態のガラスパネルユニットの各種の変形例(変形例1~変形例4)について、順に説明する。なお、以下の各種の変形例の説明において、上述した構成と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
 (変形例1)
 図10、図11に示す変形例1のガラスパネルユニットでは、仕掛品8の第二基板20に低放射膜450が含まれている。
 図10に示すように、低放射膜450は、第二ガラスパネル205の厚み方向D1の一面(第一基板10に対向する側の面)に積層され、内部空間510に面して位置する。低放射膜450は、第二ガラスパネル205の一面(上面)の全部を覆うように積層されるのでなく、第一封止材410が接合される部分と、第二封止材420及び堰部分47が接合される部分(第二ガラスパネル205のうち排気孔50及びこの周縁部分と対向する部分)においては、低放射膜450が存在しないことが好ましい。
 これによれば、封止工程において、第二基板20のうち低放射膜450が存在しない領域(排気孔50及びこの周縁部分と対向する領域)を通じて、第二基板20に直接置かれた第二封止材420に対して赤外線を照射することができる(図10参照)。
 (変形例2)
 図12、図13に示す変形例2のガラスパネルユニットでは、仕掛品8の第一ガラスパネル105が、網入りの(網状の針金107が内蔵された)ガラスパネルで構成され、第二ガラスパネル205が、網入りでない(網状の針金が内蔵されていない)ガラスパネルで構成されている。変形例2のガラスパネルユニットの製造方法では、仕掛品8のうち網状の針金107が存在しない領域(第二ガラスパネル205)を通じて、第二封止材420に対して赤外線を照射することができ、赤外線の照射が網状の針金107により阻害されることが抑えられる。第一ガラスパネル105に内蔵される網状の針金107は、変形例2のガラスパネルユニットの第一ガラスパネル15に内蔵される網状の針金17(図13参照)を構成する。
 (変形例3)
 図14、図15に示す変形例3のガラスパネルユニットは、誘導加熱を用いた製造方法で製造される。
 変形例3のガラスパネルユニットの製造方法は、配置工程、接合工程、減圧工程及び封止工程を含み、配置工程(図16参照)と接合工程を経ることで、図17、図18に示す仕掛品8が形成される。
 この製造方法の配置工程では、排気孔50を有する第一基板10の上面に、複数のスペーサー43と第一封止材410が配置される。第一基板10と第二基板20の間に、堰部分47は配置されない。変形例3のガラスパネルユニットの製造方法では、第一基板10と第二基板20に低放射膜450が含まれていないが、第一基板10と第二基板20の少なくとも一方が低放射膜450を含んでもよい。
 減圧工程と封止工程は、図19~図21に示す装置を用いて実行される。この装置は、排気ヘッド75を用いて構成された減圧機構71と、加熱機構72(図21参照)と、押圧機構73を備える。
 押圧機構73が備える保持部731には、押圧部材60、第二封止材420及びゲッター44がこの順に積層される。つまり、保持部731の上面に押圧部材60が載せられ、押圧部材60の上面に第二封止材420が載せられ、第二封止材420の上面にゲッター44が載せられる。保持部731に接続されたバネ733は、保持部731に対して、ヘッド本体751の内底面から離れる方向(上方)の付勢力を与える。
 減圧工程において、排気ヘッド75は以下のように用いられる。
 まず、図19に示すように、第一基板10が第二基板20の下方に位置し、排気孔50が下方に開口する姿勢で、仕掛品8がセットされる。排気ヘッド75は、ヘッド本体751の開口部754を上方に向けた姿勢で、排気孔50の下方にセットされる。開口部754の上方には、保持部731に保持された押圧部材60、第二封止材420及びゲッター44が位置する。
 上下に積層された押圧部材60、第二封止材420及びゲッター44は、いずれも排気孔50の径よりも小さな外径を有する。押圧部材60とゲッター44は、第二封止材420よりも小さな外径を有する。
 次いで、図20に示すように、排気ヘッド75を上昇させて第一基板10の外面(第一ガラスパネル105の下面)に押し当て、Оリング755を介して、ヘッド本体751の空間752と排気孔50を、気密に連通させる。このとき排気孔50には、押圧部材60、第二封止材420及びゲッター44が挿し込まれ、第二基板20と保持部731との間で、バネ733が与える付勢力によって上下に挟み込まれる。
 より詳細には、ゲッター44が第二基板20に押し当てられ、ゲッター44と押圧部材60との間で、第二封止材420が、バネ733が与える付勢力によって上下方向(厚み方向D1)に挟み込まれる。ゲッター44は、少なくとも大部分が内部空間510に位置し、第二封止材420と押圧部材60は、少なくとも大部分が排気孔50に位置する。
 この状態で、ヘッド本体751の空間752内の空気を、接続部753を通じて吸引する(図20中の白抜き矢印参照)。これにより、内部空間510の空気が、吸引(真空引き)される。
 封止工程では、図21に示すように、磁界発生器724を含む加熱機構72を用いて、内部空間510が減圧状態のままで封止される。
 具体的には、排気ヘッド75を第一基板10に押し当て、内部空間510を減圧状態で維持したままで、コイル状の磁界発生器724をセットしてこれに交流電力を供給することで、導電体を含む(導電性を有する)ゲッター44と押圧部材60に、過電流を生じさせる。ゲッター44と押圧部材60は、誘導加熱によって所定温度まで加熱される。この所定温度は、磁界発生器724への電力供給によって適宜に制御される。
 これにより、内部空間510を減圧状態に保持しながら、排気孔50に位置する第二封止材420に対して、ゲッター44と押圧部材60の両側から熱が加えられ、且つ、押圧部材60を介してバネ733の付勢力が与えられる。
 第二封止材420は、厚み方向D1の両側からの加熱で溶融し、潰されるように変形することで、排気孔50の内周面に対して強固に接合される。排気孔50は、溶融及び変形した第二封止材420によって、気密に封止される(図21参照)。加えて、ゲッター44が加熱されることで、ゲッター44が活性化するという利点がある。
 上記した方法では、押圧部材60とゲッター44が共に誘導加熱されるが、押圧部材60とゲッター44の一方だけが誘導加熱されてもよい。
 また、ゲッター44を備えないことも可能である。この場合、第二基板20に直接当たるように排気孔50に挿入された第二封止材420が、誘導加熱により発熱した押圧部材60により局所的に加熱される。
 上記した方法では、排気孔50が第一基板10の一箇所に設けられているが、第一基板10の複数個所に設けられることも有り得る。この場合も、各排気孔50において、上述した減圧機構71、加熱機構72(磁界発生器724)及び押圧機構73を用い、加熱により溶融及び変形した第二封止材420によって、各排気孔50を封止することが可能である。
 図14、図15に示すように、上記の方法で製造された変形例3のガラスパネルユニットには、排気孔50内に押圧部材60(プレート6)が残存する。押圧部材60を、排気孔50を封止した後に除去することも可能である。
 (変形例4)
 図22、図23には、変形例4のガラスパネルユニットを示している。このガラスパネルユニットは、第一パネル1と第二パネル2に加えて、第三パネル3を備えている。
 変形例4のガラスパネルユニットでは、第一パネル1に対して第三パネル3が重なり、第一パネル1と第三パネル3の間に第二の内部空間52が形成されているが、これに限定されず、第二パネル2に対して第三パネル3が重なり、第二パネル2と第三パネル3の間に第二の内部空間52が形成されることも有り得る。
 第三パネル3は、少なくともガラスパネル35を含む。以下においては、ガラスパネル35を第三ガラスパネル35と称する。第三ガラスパネル35には、適宜のコーティングが施されてもよい。
 第三パネル3と第一パネル1の互いの周縁部の間には、中空部分を有する枠状のスペーサー34と、スペーサー34の外側を覆うように枠状に形成された第三封止材38とが介在している。スペーサー34の中空部分には、乾燥剤36が充填されている。第二の内部空間52は、第三封止材38に全周を囲まれた空間であり、第二の内部空間52にスペーサー34が位置する。
 スペーサー34はアルミニウム等の金属で形成され、通気孔341を内周側に有する。スペーサー34の中空部分は、通気孔341を介して第二の内部空間52に連通する。乾燥剤36は、たとえばシリカゲルである。第三封止材38は、たとえばシリコン樹脂、ブチルゴム等の高気密性の樹脂で形成される。
 第一パネル1と第三パネル3と第三封止材38に囲まれる第二の内部空間52は、外部から密閉された空間である。第二の内部空間52には、乾燥ガス(アルゴン等の乾燥した希ガス、乾燥空気等)が充填されている。
 変形例4のガラスパネルユニットを製造する製造方法は、上記した配置工程、接合工程、減圧工程及び封止工程に加えて、第二接合工程を含む。第二接合工程は、第一パネル1と第三パネル3(または第二パネル2と第三パネル3)を、スペーサー34を挟み込んだ状態で、第三封止材38を介して気密に接合させる工程である。
 変形例4のガラスパネルユニットでは、配置工程、接合工程、減圧工程及び封止工程を経て形成されたガラスパネルユニットに対して、第三パネル3が重ねられているが、これらの工程を経て形成されたガラスパネルユニットを分割したものに対して、第三パネル3が重ねられることも有り得る。また、変形例1~変形例4のいずれか一つのガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに対して、第三パネル3が重ねられることも有り得る。
 (建具)
 次に、一実施形態のガラスパネルユニットを備える建具について、説明する。
 図24には、一実施形態のガラスパネルユニットを備える建具が、示されている。この建具は、一実施形態のガラスパネルユニットに、建具枠9が嵌め込まれたものであり、高い断熱性を有する。
 一例として建具枠9は窓枠であり、図24に示す建具は、一実施形態のガラスパネルユニットを備える窓建具である。一実施形態のガラスパネルユニットを備える建具は窓建具に限定されず、玄関ドア、室内ドア等の、他の建具でもよい。
 一実施形態のガラスパネルユニットを備える建具の製造方法は、一実施形態のガラスパネルユニットの製造方法の各工程に加えて、組立工程が含まれている。
 組立工程は、上記した配置工程、接合工程、減圧工程及び封止工程を経て製造されたガラスパネルユニットの周縁部に、矩形状の建具枠9が嵌め込まれる工程である。これらの工程を経て製造される建具(窓建具)は、減圧状態の内部空間510が形成されたガラスパネルユニットを備えるので、高い断熱性を有する。
 図24に示す建具では、配置工程、接合工程、減圧工程及び封止工程を経て形成されたガラスパネルユニットに対して、建具枠9が嵌め込まれているが、これらの工程を経て形成されたガラスパネルユニットを分割したものに対して、建具枠9が嵌め込まれることも有り得る。勿論、変形例1~変形例4のいずれか一つのガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに対して、建具枠9が嵌め込まれることも有り得る。
 以上、ガラスパネルユニット及びこれを備える建具について説明したが、ガラスパネルユニット及びこれを備える建具は、添付図面に示す実施形態や変形例に限定されず、適宜の設計変更を行うことや、各変形例の構成を適宜組み合わせることが可能である。
 たとえば、一実施形態及びこれの変形例1,2のガラスパネルユニットの製造方法において、加熱機構72として照射器720を用いる代わりに、変形例3のような磁界発生器724を用いて押圧部材60を誘導加熱し、誘導加熱された押圧部材60により、第二封止材420を局所的に加熱することも可能である。
 また、一実施形態及びこれの変形例1,2のガラスパネルユニットの製造方法において、加熱機構72として照射器720を用いる代わりに、変形例3のようなゲッター44と磁界発生器724を用い、誘導加熱されたゲッター44により、第二封止材420を局所的に加熱することも可能である。また、一実施形態及びこれの変形例1,2のガラスパネルユニットの製造方法において、加熱機構72として照射器720を用いる代わりに、変形例3のような磁界発生器724を用い、誘導加熱された押圧部材60により、第二封止材420を局所的に加熱することも可能である。
 (効果)
 上述した実施形態及びこれの各変形例(特に変形例2)から理解されるように、第1の形態のガラスパネルユニットの製造方法は、配置工程と、接合工程と、減圧工程と、封止工程を備える。
 配置工程では、網入りのガラスパネル(105)を含む第一基板(10)と、網入りでないガラスパネル(205)を含む第二基板(20)が、枠状の第一封止材(410)を挟んで重ねられる。接合工程では、第一封止材(410)を介して第一基板(10)と第二基板(20)が互いに接合され、第一基板(10)と第二基板(20)の間に、第一封止材(410)に囲まれた内部空間(510)が形成される。
 減圧工程では、第一基板(10)が有する排気孔(50)を通じて、内部空間(510)が減圧される。封止工程では、内部空間(510)が減圧状態で維持されながら排気孔(50)が封止される。封止工程では、排気孔(50)に挿入された第二封止材(420)に対して、第二基板(20)を通じて外部から赤外線が照射されることで、第二封止材(420)が局所的に加熱され、溶融した第二封止材(420)によって排気孔(50)が封止される。
 したがって、第1の形態のガラスパネルユニットの製造方法によれば、製造されたガラスパネルユニットは、火炎を浴びた場合でも、網入りのガラスパネル(105)が崩壊することが抑えられるため、高い防火性を有する。加えて、製造されたガラスパネルユニットは、減圧された内部空間(510)を有するために高い断熱性を有する。しかも、内部空間(510)の減圧に用いられた排気孔(50)は、網入りでないガラスパネル(205)を通じて照射された赤外線により加熱された第二封止材(420)によって封止されるので、従来のように排気管の跡が残存せず、封止の跡がガラスパネルユニットの破損の原因になることが抑えられる。
 第2の形態のガラスパネルユニットの製造方法では、第1の形態のガラスパネルユニットの製造方法において、封止工程では、第二封止材(420)が、内部空間(510)において押し拡げられ、第一基板(10)と第二基板(20)の両方に接合される。
 したがって、第2の形態のガラスパネルユニットの製造方法によれば、第二封止材(420)が、第一基板(10)と第二基板(20)の互いの対向面に対して接合されるので、第二封止材(420)による排気孔(50)の封止が、より確実に行われる。
 第3の形態のガラスパネルユニットの製造方法では、第1または第2の形態のガラスパネルユニットの製造方法において、封止工程では、排気孔(50)に挿入された第二封止材(420)が、第二基板(20)に直接当たった状態で、局所的に加熱される。
 したがって、第3の形態のガラスパネルユニットの製造方法によれば、第二封止材(420)が第二基板(20)に対してより強固に接合される。
 第4の形態のガラスパネルユニットの製造方法では、第1~第3のいずれか一つの形態のガラスパネルユニットの製造方法において、赤外線は、近赤外線であり、第二封止材(420)の近赤外線の吸収率は30%以上である。
 したがって、第4の形態のガラスパネルユニットの製造方法によれば、近赤外線を用いることで、第二封止材(420)がより効率的に加熱される。
 第5の形態のガラスパネルユニットの製造方法は、第1~第4のいずれか一つの形態のガラスパネルユニットの製造方法で製造されたガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに、枠状の第三封止材(38)を介して、ガラスパネル(35)を含む第三パネル(3)が接合される第二接合工程を備える。
 したがって、第5の形態のガラスパネルユニットの製造方法によれば、さらに断熱性の高いガラスパネルユニットが得られる。
 第1の形態の建具の製造方法は、第1~第5のいずれか一つの形態のガラスパネルユニットの製造方法で製造されたガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに、建具枠(9)が嵌め込まれる組立工程を備える。
 したがって、第1の形態の建具の製造方法によれば、高い防火性と断熱性を有し、且つ排気管の跡が残存しないガラスパネルユニットを備えた建具が、効率的に製造される。
 第1の形態のガラスパネルユニットの製造装置は、内部空間(510)とこれに連通する排気孔(50)を有する仕掛品(8)に対して、内部空間(510)を減圧状態に維持しながら排気孔(50)を封止することで、ガラスパネルユニットを製造するように構成された装置である。
 仕掛品(8)は、網入りのガラスパネル(105)を含み且つ排気孔(50)を有する第一基板(10)と、網入りでないガラスパネル(205)を含む第二基板(20)とが、枠状の第一封止材(410)を介して互いに接合され、第一基板(10)と第二基板(20)の間に、第一封止材(410)に囲まれて内部空間(510)が形成された仕掛品である。
 前記装置は、減圧機構(71)と、熱源(721)を含む。減圧機構(71)は、排気孔(50)を通じて内部空間(510)を減圧状態に維持するように構成されている。熱源(721)は、排気孔(50)に挿入された第二封止材(420)に対して、第二基板(20)を通じて、赤外線を照射するように構成されている。
 したがって、第1の形態のガラスパネルユニットの製造装置によれば、これを用いて製造されたガラスパネルユニットは、火炎を浴びた場合でも、網入りのガラスパネル(105)が崩壊することが抑えられるため、高い防火性を有する。加えて、これを用いて製造されたガラスパネルユニットは、減圧された内部空間(510)を有するために高い断熱性を有する。しかも、内部空間(510)の減圧に用いられた排気孔(50)は、網入りでないガラスパネル(205)を通じて照射された赤外線により加熱された第二封止材(420)によって封止されるので、従来のように排気管の跡が残存せず、封止の跡がガラスパネルユニットの破損の原因になることが抑えられる。
 第2の形態のガラスパネルユニットの製造装置では、第1の形態のガラスパネルユニットの製造装置において、赤外線は、近赤外線であり、第二封止材(420)の近赤外線の吸収率は30%以上である。
 したがって、第2の形態のガラスパネルユニットの製造装置によれば、近赤外線を用いることで、第二封止材(420)がより効率的に加熱される。
 第3の形態のガラスパネルユニットの製造装置では、第1または第2の形態のガラスパネルユニットの製造装置において、前記装置は、第二封止材(420)を、第二基板(20)に直接当たる位置に保持する保持機構(73)を、更に備える。
 したがって、第3の形態のガラスパネルユニットの製造装置によれば、第二封止材(420)が第二基板(20)に対してより強固に接合される。
 第1の形態のガラスパネルユニットは、第一パネル(1)と、第二パネル(2)と、枠状の第一封止部(41)と、排気孔(50)と、第二封止部(42)を備える。
 第二パネル(2)は、第一パネル(1)に対向して位置する。枠状の第一封止部(41)は、第一パネル(1)と第二パネル(2)の互いの周縁部を気密に接合する。排気孔(50)は、第一パネル(1)に設けられている。第二封止部(42)は、排気孔(50)を封止することで、第一パネル(1)と第二パネル(2)の間に、第一封止部(41)に囲まれた減圧状態の内部空間(51)を形成する。
 第一パネル(1)は、網入りのガラスパネル(15)を含む。第二パネル(2)は、網入りでないガラスパネル(25)を含む。
 したがって、第1の形態のガラスパネルユニットでは、火災で破損した場合でも、網入りのガラスパネル(105)が崩壊することが抑えられるため、高い防火性を有する。加えて、第1の形態のガラスパネルユニットは、減圧された内部空間(510)を有するために高い断熱性を有する。しかも、内部空間(510)の減圧に用いられた排気孔(50)は、第二封止材(420)により封止されているので、従来のように排気管の跡が残存しておらず、封止の跡がガラスパネルユニットの破損の原因になることが抑えられる。
 第2の形態のガラスパネルユニットは、第1の形態のガラスパネルユニットにおいて、第二封止部(42)は、内部空間(51)において、第一パネル(1)と第二パネル(2)にそれぞれ接合されている。
 したがって、第2の形態のガラスパネルユニットによれば、第二封止材(420)による排気孔(50)の封止が、より確実に行われている。
 1 第一パネル
 10 第一基板
 15 (第一)ガラスパネル
 105 (第一)ガラスパネル
 2 第二パネル
 20 第二基板
 25 (第二)ガラスパネル
 205 (第二)ガラスパネル
 3 第三パネル
 35 (第三)ガラスパネル
 38 第三封止材
 41 第一封止部
 410 第一封止材
 42 第二封止部
 420 第二封止材
 50 排気孔
 51 内部空間
 510 内部空間
 71 減圧機構
 720 照射器
 73 保持機構
 8 仕掛品
 9 建具枠

Claims (11)

  1.  網入りのガラスパネルを含む第一基板と、網入りでないガラスパネルを含む第二基板が、枠状の第一封止材を挟んで重ねられる配置工程と、
     前記第一封止材を介して前記第一基板と前記第二基板が互いに接合され、前記第一基板と前記第二基板の間に、前記第一封止材に囲まれた内部空間が形成される接合工程と、
     前記第一基板が有する排気孔を通じて、前記内部空間が減圧される減圧工程と、
     前記内部空間が減圧状態で維持されながら前記排気孔が封止される封止工程と、を備え、
     前記封止工程では、
     前記排気孔に挿入された第二封止材に対して、前記第二基板を通じて外部から赤外線が照射されることで、前記第二封止材が局所的に加熱され、溶融した前記第二封止材によって前記排気孔が封止される
     ことを特徴とするガラスパネルユニットの製造方法。
  2.  前記封止工程では、
     前記第二封止材が、前記内部空間において押し拡げられ、前記第一基板と前記第二基板の両方に接合される
     ことを特徴とする請求項1に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
  3.  前記封止工程では、
     前記排気孔に挿入された前記第二封止材が、前記第二基板に直接当たった状態で、局所的に加熱される
     ことを特徴とする請求項1または2に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
  4.  前記赤外線は、近赤外線であり、
     前記第二封止材の近赤外線の吸収率は30%以上である
     ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載されたガラスパネルユニットの製造方法で製造されたガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに、枠状の第三封止材を介して第三パネルが接合される第二接合工程を備える
     ことを特徴とするガラスパネルユニットの製造方法。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載のガラスパネルユニットの製造方法で製造されたガラスパネルユニットまたはこれを分割したものに、建具枠が嵌め込まれる組立工程を備える
     ことを特徴とする建具の製造方法。
  7.  内部空間とこれに連通する排気孔を有する仕掛品に対して、前記内部空間を減圧状態に維持しながら前記排気孔を封止することで、ガラスパネルユニットを製造するように構成された装置であって、
     前記仕掛品は、
     網入りのガラスパネルを含み且つ前記排気孔を有する第一基板と、網入りでないガラスパネルを含む第二基板とが、枠状の第一封止材を介して互いに接合され、前記第一基板と前記第二基板の間に、前記第一封止材に囲まれて前記内部空間が形成された仕掛品であり、
     前記装置は、
     前記排気孔を通じて前記内部空間を減圧状態に維持するように構成された減圧機構と、
     前記排気孔に挿入された第二封止材に対して、前記第二基板を通じて、赤外線を照射するように構成された熱源を含む
     ことを特徴とするガラスパネルユニットの製造装置。
  8.  前記赤外線は、近赤外線であり、
     前記第二封止材の近赤外線の吸収率は30%以上である
     ことを特徴とする請求項7に記載のガラスパネルユニットの製造装置。
  9.  前記装置は、
     前記第二封止材を、前記第二基板に直接当たる位置に保持する保持機構を、更に備える
     ことを特徴とする請求項7または8に記載のガラスパネルユニットの製造装置。
  10.  第一パネルと、
     前記第一パネルに対向して位置する第二パネルと、
     前記第一パネルと前記第二パネルの互いの周縁部を気密に接合する枠状の第一封止部と、
     前記第一パネルに設けられた排気孔と、
     前記排気孔を封止することで、前記第一パネルと前記第二パネルの間に、前記第一封止部に囲まれた減圧状態の内部空間を形成する第二封止部と、を備え、
     前記第一パネルは、網入りのガラスパネルを含み、
     前記第二パネルは、網入りでないガラスパネルを含む
     ことを特徴とするガラスパネルユニット。
  11.  前記第二封止部は、内部空間において、前記第一パネルと前記第二パネルにそれぞれ接合されている
     ことを特徴とする請求項10に記載のガラスパネルユニット。
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