JP3859771B2 - 真空複層ガラス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空複層ガラス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）、（ｂ）は従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図である。
（ａ）において、２枚のガラス板１００，１０１の周辺をシール材１０２でシールする。次に、ガラス板１００の差込み穴１０３に低融点のガラス管１０４を差込み、このガラス管１０４とガラス板１００とをはんだガラス１０５で固定する。
【０００３】
次いで、ガラス管１０４の他端を真空ポンプ１０６に連結し、この真空ポンプ１０６で真空引きしてガラス板１００とガラス板１０１との間を真空状態に保つ。この状態で、ガラス管１０４の高さｈ1の部位を加熱手段（バーナ、電気ヒータ等）で加熱して溶融する。
【０００４】
（ｂ）において、高さｈ1の部位でガラス管１０４を封じて、突出端１０４ａを形成する。これにより、真空複層ガラスの製造が完了する。
【０００５】
一方、特表平５−５０１８９６号公報「断熱ガラスパネル及びその構築方法」に従来の真空複層ガラスの製造方法が開示されている。この製造方法を次に示す。
【０００６】
図７（ａ）、（ｂ）は別の従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図である。
（ａ）において、２枚のガラス板１１０，１１１の周辺をシール材１１２でシールする。次に、上方のガラス板１１０に備えた座ぐり面１１３にガラス短管１１４をはんだガラス１１５で固定する。
【０００７】
次に、ガラス短管１１４に真空引きチャンバ１１６を被せ、真空引きチャンバ１１６に吸込み管１１７を取付ける。そして、吸込み管１１７を介して真空ポンプで真空引きチャンバ１１６内を真空引きして、ガラス短管１１４を通じて２枚のガラス板１１０，１１１の間の空気を抜く。
次に、真空引きチャンバ１１６内に設けた局所加熱手段（局所ヒータ又は赤外線ランプ等）を用いて、ガラス短管１１４の上部を加熱して溶融する。
【０００８】
（ｂ）において、ガラス短管１１４の突出端１１４ａの出口を密封する。これにより、ガラス短管１１４の出口が閉じて、真空複層ガラスの製造が完了する。
また、（ａ）において、座ぐり面１１３はガラス板１００の厚さ中心からａ1だけ深く形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図６では、加熱手段でガラス管１０４を溶融するとき溶融位置をガラス板１００に近づけると、はんだガラス１０５が加熱溶融して真空リークの原因となる。このため、高さｈ1を十分に大きくする必要がある。この結果、ガラス管１０４の突起が高くなる。ガラス管１０４の突起が高くなると、住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管１０４が当るという問題がある。
【００１０】
図７では、ガラス短管１１４の上方から局所加熱手段でガラス短管１１４を加熱溶融して、ガラス短管１１４の出口を密閉する。このため、局所加熱手段による加熱時に、はんだガラス１１５やその周辺のガラス板１１０が加熱溶融しないように熱量を抑える必要があり、外径の小さいガラス短管１１４を使用せざるを得ない。外径の小さいガラス短管１１４を使用すると、ハンドリング中にガラス短管１１４が破損しやすくなるという問題がある。
また、ガラス短管１１４の内径が小さいと、その部分の排気抵抗が大きくなり、所定の真空度に到達するまでの時間がかかってしまう。
【００１１】
さらに、２枚のガラス板１１０，１１１の間が真空状態になると、ガラス板１１０，１１１は大気圧で中央が凹んだ状態に反るので、ガラス板１１０の厚みの１／２を越えた部位では引張応力が発生し、厚みの１／２を越えない部位では圧縮応力が発生する。ガラス板１１０の座ぐり面１１３は、ガラス厚みの１／２からａ1下方に位置しているので座ぐりの段部には引張応力が発生する。
ガラス板は一般に圧縮に強く、引張に弱いので、図７（ａ）のように引張応力が発生する部位に座ぐり面を備えることはガラス板の耐久性上好ましくない。
さらに、図７（ａ）では穿孔の他に座ぐり加工が必要になるので生産効率に問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ガラス管の突出端を低くし、ハンドリング中にガラス短管の破損がなく、耐久性に優れた真空複層ガラスを提供する技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１は、２枚のガラス板をスペーサを介して周辺でシールし、中間を真空引きしてなる真空複層ガラスにおいて、この真空複層ガラスは、一方のガラス板の主表面に前記中間から排気するときに使用するガラス管を備え、このガラス管の出口を排気後に溶融法で閉じたものであり、前記ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないように構成した真空複層ガラスであって、前記一方のガラス板の主表面に前記ガラス管の基部を取付けるに際し、その差込み深さを前記ガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたことを特徴とする。
【００１４】
ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう構成した。従って、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
さらに、ガラス管の差込み深さをガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたので、ガラス管の差込み穴を段付き穴とすると、段付き穴の段部はガラス板の厚みの１／２を越えない位置にある。２枚のガラス板の中間を真空状態にすることにより、２枚のガラス板は大気圧で中央が凹んだ状態に反り、段付き穴の段部に圧縮応力が作用する。ガラス板は一般に圧縮に強いのでガラス板の耐久性の低下を阻止することができる。
【００１５】
請求項２は、２枚のガラス板をスペーサを介して周辺でシールし、中間を一方のガラス板の主表面に取付けたガラス管を介して真空排気し、次に、前記ガラス管の出口を溶融・密閉する真空複層ガラスの製造方法において、前記溶融の前に、溶融の際に発生する熱がガラス板に到るのを防止する遮熱部材を前記ガラス管の途中に取付けることを特徴とする。
【００１６】
溶融の前に遮熱部材をガラス管の途中に取付けた。従って、溶融時の輻射熱がはんだガラスや周囲のガラス板に到達しないように遮熱部材で遮ることができるので、ガラス管の溶融位置をガラス板に近づけることができる。従って、ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう短くすることができる。これにより、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
また、溶融時の熱量を増加させても、はんだガラスや周囲のガラス板が溶融しないので、ガラス管の外径を大きくすることができる。従って、ハンドリング中にガラス管が破損することを防止できるので生産性が向上する。
【００１７】
請求項３は、前記遮熱部材の材質は、金属、貴金属若しくは耐火物であることを特徴とする。
遮熱部材の材質に金属（ステンレス、モリブデン、タンタル、ニオブ）、貴金属（白金、ロジウム）若しくは耐火物（雲母積層板、アルミナ）等を使用することにより、遮熱部材の耐酸化性が向上して寿命が延びる。
【００１８】
請求項４は、前記溶融工程を真空中で行うことを特徴とする。
溶融工程を真空中で行うようにしたので、遮熱部材を高温に加熱しても空気中と比較すると酸化腐食しないので、遮熱部材の寿命が著しく延びる。
また、真空中では、遮熱部材をはんだガラスに対して非接触とすることにより、遮熱部材の熱は直接はんだガラスに伝わらないので、はんだガラスが溶融し難い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る真空複層ガラスの斜視図である。
真空複層ガラス１は、一定の隙間をおいて配置した第１のガラス板２及び第２のガラス板３と、第１、第２のガラス板２，３の周辺をシールするシール材４と、第１、第２のガラス板２，３間から排気するために第１のガラス板２の主表面に取付けた排気部５とからなる。
【００２０】
図２は図１の２−２線断面図である。
排気部５は、第１のガラス板２の厚さｔの１／２を越えない位置（すなわち、中心線ｃの上方位置）に段部６ａを配置した段付き穴６と、段付き穴６に差込み突出端７ａを溶融して閉じたガラス短管７と、ガラス短管７と第１のガラス板２とを固定するはんだガラス８とからなる。
ガラス短管７の突出端７ａは、高さｈが３ｍｍを越えないものである。
【００２１】
段付き穴６は大径部６ｂと小径部６ｃとからなる。寸法の具体例は後述するが、大径部６ｂの穴径は、ガラス短管７の外径より僅かに大径とする。小径部６ｃの穴径は、ガラス短管７が小径部６ｃから抜け落ちないようにガラス短管７の外径より小さく、かつ真空引きに要する時間がかかりすぎない大きさとする。
はんだガラス８は、粉体をプレス、焼成などで製造したリング形状のものや、ペースト状に混練したものを使用する。
【００２２】
次に、本発明に係る真空複層ガラスの製造方法を説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る真空複層ガラスの第１製造工程図である。
（ａ）において、第１のガラス板２に段付き穴６を形成する。段付き穴６は段付きドリルを使用して１回の穿孔工程で大径部６ｂと小径部６ｃとを同時に加工できるので、従来の座ぐり（図７（ａ）参照）の加工処理が不要になり生産効率が向上する。
次に、第１のガラス板２と第２のガラス板３とを一定間隔をおいて配置し、これらのガラス板２，３の周辺をシール材４（図１参照）でシールする。
【００２３】
（ｂ）において、ガラス短管７を第１のガラス板２の段付き穴６に差込み、ガラス管の周囲にリング状のはんだガラス８を配置する。
はんだガラス８は、ペースト状に混練した状態のものを塗布してもよい。
（ｃ）において、焼成炉ではんだガラス８を焼成して、ガラス短管７と第１のガラス板２とを固定する。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る真空複層ガラスの第２製造工程図である。
（ａ）において、ガラス短管７に穴開き板状の遮熱板（遮熱部材）１０を差込む。
遮蔽板１０は中央に穴の開いた板状のものであれば、円板、矩形板、多角形板のいずれでもよい。但し、遮熱板１０の外径は（ｂ）に示す赤外線輻射ヒータ１１のスポット径ｄより十分に大きくする。
また、遮熱板１０の穴径は、ガラス短管７の溶融時に溶融したガラス短管７が遮蔽板１０に付着しないようにガラス短管７に対して余裕をもった大きさとし、かつ赤外線が遮熱板１０の穴を通り抜けて下部のはんだガラス８を溶融することのない大きさとする。
【００２５】
遮熱板１０は、金属（ステンレス、モリブデン、タンタル、ニオブ等）、貴金属（白金、ロジウム等）や耐火物（雲母積層板、アルミナ等）の材質が好適である。ステンレス、白金、雲母積層板は耐酸化性に優れているからである。
なお、金属や貴金属製の遮熱板１０を使用する場合、遮熱板１０をはんだガラス８と接触させないようにする必要がある。両者が接触すると遮熱板１０の熱がはんだガラス８に直接伝導して、はんだガラス８が溶融することがあるからである。
【００２６】
（ｂ）において、排気部５の周辺の第１のガラス板２にＯリング１２を介して真空引きチャンバ１３を密着し、真空引きチャンバ１３で排気部５を覆う。真空引きチャンバ１３は上窓に赤外線透過ガラス（石英ガラス等）１４を備える。
そして、排気路１５を介して真空引きチャンバ１３内を真空排気して、第１、第２のガラス板２，３間の空気を矢印▲１▼に示すように排気する。これにより、第１、第２のガラス板２，３間が真空状態になる。
次に、赤外線透過ガラス１４の上方に配置した赤外線輻射ヒータ１１から赤外線１１ａを放射する。
【００２７】
（ｃ）において、赤外線１１ａでガラス短管７の突出端７ａを溶融してガラス短管７の上端を閉じる。この際に、ガラス短管７の周囲に直進した赤外線１１ａを遮熱板１０で反射する。従って、ガラス短管７の周囲に直進した赤外線１１ａは、はんだガラス８まで到達しない。
次に、（ｂ）に示す真空引きチャンバ１３を第１のガラス板２から取り除き、且つガラス短管７から遮熱板１０を取り除いて図１に示す真空複層ガラス１の製造を完了する。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る真空複層ガラスの弾性変形を示す説明図である。
（ａ）において、ガラス短管７の差込み深さを第１のガラス板２の厚みの１／２を越えないようにしたので、段付き穴６の段部６ａは第１のガラス板２の中心線ｃよりａだけ上方に位置する。
【００２９】
（ｂ）において、第１、第２のガラス板２，３の間を真空状態にすることにより、第１、第２のガラス板２，３は大気圧で中央が凹んだ状態に反る。従って、第１のガラス板２の中心線ｃの下方では引張応力σ1が発生し、中心線ｃの上方では圧縮応力σ2が発生する。第１のガラス板２の段部６ａには圧縮応力σ1が発生する。
ガラス板は一般に圧縮に強いので、第１のガラス板２の耐久性の低下を防止することができる。
【００３０】
前記実施の形態では赤外線輻射ヒータ１１を使用してガラス短管７の突出端７ａを溶融する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば熱風発生装置や赤外線レーザ等を使用することもできる。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明に係る発明の実施例を表１を参照の上説明する。
【００３２】
【表１】
【００３３】
真空複層ガラス１を構成する第１、第２のガラス板２，３の厚さは３．０ｍｍである。第１のガラス板２に形成した段付き穴６は、大径部６ｂの穴径が２．２ｍｍ、その深さが１．５ｍｍであり、小径部６ｃの穴径が１．５ｍｍである。段付き穴６に差込むガラス短管７は外径が２．０ｍｍ、内径１．５ｍｍであり、長さが４．０ｍｍである。ガラス短管７に取付ける遮熱板１０は穴径が２．５ｍｍである。
以上の条件でガラス短管７の上端を溶融したところ、ガラス短管７の突出端７ａの高さは２．８ｍｍとなった。この値は目標値３ｍｍより十分小さい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう構成した。従って、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
【００３５】
さらに、ガラス管の差込み深さをガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたので、ガラス管の差込み穴を段付き穴とすると、段付き穴の段部はガラス板の厚みの１／２を越えない位置にある。２枚のガラス板の中間を真空状態にすることにより、２枚のガラス板は大気圧で中央が凹んだ状態に反り、段付き穴の段部に圧縮応力が作用する。ガラス板は一般に圧縮に強いのでガラス板の耐久性の低下を阻止することができる。
【００３６】
請求項２は、溶融の前に遮熱部材をガラス管の途中に取付けた。従って、溶融時の輻射熱がはんだガラスや周囲のガラス板に到達しないように遮熱部材で遮ることができるので、ガラス管の溶融位置をガラス板に近づけることができる。
従って、ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう短くすることができる。これにより、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
また、溶融時の熱量を増加させても、はんだガラスや周囲のガラス板が溶融しないので、ガラス管の外径を大きくすることができる。従って、ハンドリング中にガラス管が破損することを防止できるので生産性が向上する。
【００３７】
請求項３は、遮熱部材の材質に金属（ステンレス、モリブデン、タンタル、ニオブ）、貴金属（白金、ロジウム）若しくは耐火物（雲母積層板、アルミナ）等を使用することにより、遮熱部材の耐酸化性が向上して寿命が延びる。
【００３８】
請求項４は、溶融工程を真空中で行うようにしたので、遮熱部材を高温に加熱しても空気中と比較すると酸化腐食しないので、遮熱部材の寿命が著しく延びる。
また、真空中では、遮熱部材をはんだガラスに対して非接触とすることにより、遮熱部材の熱は直接はんだガラスに伝わらないので、はんだガラスが溶融し難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る真空複層ガラスの斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係る真空複層ガラスの第１製造工程図
【図４】本発明に係る真空複層ガラスの第２製造工程図
【図５】本発明に係る真空複層ガラスの弾性変形を示す説明図
【図６】従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図
【図７】別の従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図
【符号の説明】
１…真空複層ガラス、２…第１のガラス板、３…第２のガラス板、４…シール材、７…ガラス短管（ガラス管）、７ａ…突出端、１０…遮熱板（遮熱部材）、１３…真空引きチャンバ、ｔ…厚さ、ｃ…中心線。
【発明の属する技術分野】
本発明は真空複層ガラス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）、（ｂ）は従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図である。
（ａ）において、２枚のガラス板１００，１０１の周辺をシール材１０２でシールする。次に、ガラス板１００の差込み穴１０３に低融点のガラス管１０４を差込み、このガラス管１０４とガラス板１００とをはんだガラス１０５で固定する。
【０００３】
次いで、ガラス管１０４の他端を真空ポンプ１０６に連結し、この真空ポンプ１０６で真空引きしてガラス板１００とガラス板１０１との間を真空状態に保つ。この状態で、ガラス管１０４の高さｈ1の部位を加熱手段（バーナ、電気ヒータ等）で加熱して溶融する。
【０００４】
（ｂ）において、高さｈ1の部位でガラス管１０４を封じて、突出端１０４ａを形成する。これにより、真空複層ガラスの製造が完了する。
【０００５】
一方、特表平５−５０１８９６号公報「断熱ガラスパネル及びその構築方法」に従来の真空複層ガラスの製造方法が開示されている。この製造方法を次に示す。
【０００６】
図７（ａ）、（ｂ）は別の従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図である。
（ａ）において、２枚のガラス板１１０，１１１の周辺をシール材１１２でシールする。次に、上方のガラス板１１０に備えた座ぐり面１１３にガラス短管１１４をはんだガラス１１５で固定する。
【０００７】
次に、ガラス短管１１４に真空引きチャンバ１１６を被せ、真空引きチャンバ１１６に吸込み管１１７を取付ける。そして、吸込み管１１７を介して真空ポンプで真空引きチャンバ１１６内を真空引きして、ガラス短管１１４を通じて２枚のガラス板１１０，１１１の間の空気を抜く。
次に、真空引きチャンバ１１６内に設けた局所加熱手段（局所ヒータ又は赤外線ランプ等）を用いて、ガラス短管１１４の上部を加熱して溶融する。
【０００８】
（ｂ）において、ガラス短管１１４の突出端１１４ａの出口を密封する。これにより、ガラス短管１１４の出口が閉じて、真空複層ガラスの製造が完了する。
また、（ａ）において、座ぐり面１１３はガラス板１００の厚さ中心からａ1だけ深く形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図６では、加熱手段でガラス管１０４を溶融するとき溶融位置をガラス板１００に近づけると、はんだガラス１０５が加熱溶融して真空リークの原因となる。このため、高さｈ1を十分に大きくする必要がある。この結果、ガラス管１０４の突起が高くなる。ガラス管１０４の突起が高くなると、住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管１０４が当るという問題がある。
【００１０】
図７では、ガラス短管１１４の上方から局所加熱手段でガラス短管１１４を加熱溶融して、ガラス短管１１４の出口を密閉する。このため、局所加熱手段による加熱時に、はんだガラス１１５やその周辺のガラス板１１０が加熱溶融しないように熱量を抑える必要があり、外径の小さいガラス短管１１４を使用せざるを得ない。外径の小さいガラス短管１１４を使用すると、ハンドリング中にガラス短管１１４が破損しやすくなるという問題がある。
また、ガラス短管１１４の内径が小さいと、その部分の排気抵抗が大きくなり、所定の真空度に到達するまでの時間がかかってしまう。
【００１１】
さらに、２枚のガラス板１１０，１１１の間が真空状態になると、ガラス板１１０，１１１は大気圧で中央が凹んだ状態に反るので、ガラス板１１０の厚みの１／２を越えた部位では引張応力が発生し、厚みの１／２を越えない部位では圧縮応力が発生する。ガラス板１１０の座ぐり面１１３は、ガラス厚みの１／２からａ1下方に位置しているので座ぐりの段部には引張応力が発生する。
ガラス板は一般に圧縮に強く、引張に弱いので、図７（ａ）のように引張応力が発生する部位に座ぐり面を備えることはガラス板の耐久性上好ましくない。
さらに、図７（ａ）では穿孔の他に座ぐり加工が必要になるので生産効率に問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ガラス管の突出端を低くし、ハンドリング中にガラス短管の破損がなく、耐久性に優れた真空複層ガラスを提供する技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１は、２枚のガラス板をスペーサを介して周辺でシールし、中間を真空引きしてなる真空複層ガラスにおいて、この真空複層ガラスは、一方のガラス板の主表面に前記中間から排気するときに使用するガラス管を備え、このガラス管の出口を排気後に溶融法で閉じたものであり、前記ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないように構成した真空複層ガラスであって、前記一方のガラス板の主表面に前記ガラス管の基部を取付けるに際し、その差込み深さを前記ガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたことを特徴とする。
【００１４】
ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう構成した。従って、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
さらに、ガラス管の差込み深さをガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたので、ガラス管の差込み穴を段付き穴とすると、段付き穴の段部はガラス板の厚みの１／２を越えない位置にある。２枚のガラス板の中間を真空状態にすることにより、２枚のガラス板は大気圧で中央が凹んだ状態に反り、段付き穴の段部に圧縮応力が作用する。ガラス板は一般に圧縮に強いのでガラス板の耐久性の低下を阻止することができる。
【００１５】
請求項２は、２枚のガラス板をスペーサを介して周辺でシールし、中間を一方のガラス板の主表面に取付けたガラス管を介して真空排気し、次に、前記ガラス管の出口を溶融・密閉する真空複層ガラスの製造方法において、前記溶融の前に、溶融の際に発生する熱がガラス板に到るのを防止する遮熱部材を前記ガラス管の途中に取付けることを特徴とする。
【００１６】
溶融の前に遮熱部材をガラス管の途中に取付けた。従って、溶融時の輻射熱がはんだガラスや周囲のガラス板に到達しないように遮熱部材で遮ることができるので、ガラス管の溶融位置をガラス板に近づけることができる。従って、ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう短くすることができる。これにより、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
また、溶融時の熱量を増加させても、はんだガラスや周囲のガラス板が溶融しないので、ガラス管の外径を大きくすることができる。従って、ハンドリング中にガラス管が破損することを防止できるので生産性が向上する。
【００１７】
請求項３は、前記遮熱部材の材質は、金属、貴金属若しくは耐火物であることを特徴とする。
遮熱部材の材質に金属（ステンレス、モリブデン、タンタル、ニオブ）、貴金属（白金、ロジウム）若しくは耐火物（雲母積層板、アルミナ）等を使用することにより、遮熱部材の耐酸化性が向上して寿命が延びる。
【００１８】
請求項４は、前記溶融工程を真空中で行うことを特徴とする。
溶融工程を真空中で行うようにしたので、遮熱部材を高温に加熱しても空気中と比較すると酸化腐食しないので、遮熱部材の寿命が著しく延びる。
また、真空中では、遮熱部材をはんだガラスに対して非接触とすることにより、遮熱部材の熱は直接はんだガラスに伝わらないので、はんだガラスが溶融し難い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る真空複層ガラスの斜視図である。
真空複層ガラス１は、一定の隙間をおいて配置した第１のガラス板２及び第２のガラス板３と、第１、第２のガラス板２，３の周辺をシールするシール材４と、第１、第２のガラス板２，３間から排気するために第１のガラス板２の主表面に取付けた排気部５とからなる。
【００２０】
図２は図１の２−２線断面図である。
排気部５は、第１のガラス板２の厚さｔの１／２を越えない位置（すなわち、中心線ｃの上方位置）に段部６ａを配置した段付き穴６と、段付き穴６に差込み突出端７ａを溶融して閉じたガラス短管７と、ガラス短管７と第１のガラス板２とを固定するはんだガラス８とからなる。
ガラス短管７の突出端７ａは、高さｈが３ｍｍを越えないものである。
【００２１】
段付き穴６は大径部６ｂと小径部６ｃとからなる。寸法の具体例は後述するが、大径部６ｂの穴径は、ガラス短管７の外径より僅かに大径とする。小径部６ｃの穴径は、ガラス短管７が小径部６ｃから抜け落ちないようにガラス短管７の外径より小さく、かつ真空引きに要する時間がかかりすぎない大きさとする。
はんだガラス８は、粉体をプレス、焼成などで製造したリング形状のものや、ペースト状に混練したものを使用する。
【００２２】
次に、本発明に係る真空複層ガラスの製造方法を説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る真空複層ガラスの第１製造工程図である。
（ａ）において、第１のガラス板２に段付き穴６を形成する。段付き穴６は段付きドリルを使用して１回の穿孔工程で大径部６ｂと小径部６ｃとを同時に加工できるので、従来の座ぐり（図７（ａ）参照）の加工処理が不要になり生産効率が向上する。
次に、第１のガラス板２と第２のガラス板３とを一定間隔をおいて配置し、これらのガラス板２，３の周辺をシール材４（図１参照）でシールする。
【００２３】
（ｂ）において、ガラス短管７を第１のガラス板２の段付き穴６に差込み、ガラス管の周囲にリング状のはんだガラス８を配置する。
はんだガラス８は、ペースト状に混練した状態のものを塗布してもよい。
（ｃ）において、焼成炉ではんだガラス８を焼成して、ガラス短管７と第１のガラス板２とを固定する。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る真空複層ガラスの第２製造工程図である。
（ａ）において、ガラス短管７に穴開き板状の遮熱板（遮熱部材）１０を差込む。
遮蔽板１０は中央に穴の開いた板状のものであれば、円板、矩形板、多角形板のいずれでもよい。但し、遮熱板１０の外径は（ｂ）に示す赤外線輻射ヒータ１１のスポット径ｄより十分に大きくする。
また、遮熱板１０の穴径は、ガラス短管７の溶融時に溶融したガラス短管７が遮蔽板１０に付着しないようにガラス短管７に対して余裕をもった大きさとし、かつ赤外線が遮熱板１０の穴を通り抜けて下部のはんだガラス８を溶融することのない大きさとする。
【００２５】
遮熱板１０は、金属（ステンレス、モリブデン、タンタル、ニオブ等）、貴金属（白金、ロジウム等）や耐火物（雲母積層板、アルミナ等）の材質が好適である。ステンレス、白金、雲母積層板は耐酸化性に優れているからである。
なお、金属や貴金属製の遮熱板１０を使用する場合、遮熱板１０をはんだガラス８と接触させないようにする必要がある。両者が接触すると遮熱板１０の熱がはんだガラス８に直接伝導して、はんだガラス８が溶融することがあるからである。
【００２６】
（ｂ）において、排気部５の周辺の第１のガラス板２にＯリング１２を介して真空引きチャンバ１３を密着し、真空引きチャンバ１３で排気部５を覆う。真空引きチャンバ１３は上窓に赤外線透過ガラス（石英ガラス等）１４を備える。
そして、排気路１５を介して真空引きチャンバ１３内を真空排気して、第１、第２のガラス板２，３間の空気を矢印▲１▼に示すように排気する。これにより、第１、第２のガラス板２，３間が真空状態になる。
次に、赤外線透過ガラス１４の上方に配置した赤外線輻射ヒータ１１から赤外線１１ａを放射する。
【００２７】
（ｃ）において、赤外線１１ａでガラス短管７の突出端７ａを溶融してガラス短管７の上端を閉じる。この際に、ガラス短管７の周囲に直進した赤外線１１ａを遮熱板１０で反射する。従って、ガラス短管７の周囲に直進した赤外線１１ａは、はんだガラス８まで到達しない。
次に、（ｂ）に示す真空引きチャンバ１３を第１のガラス板２から取り除き、且つガラス短管７から遮熱板１０を取り除いて図１に示す真空複層ガラス１の製造を完了する。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る真空複層ガラスの弾性変形を示す説明図である。
（ａ）において、ガラス短管７の差込み深さを第１のガラス板２の厚みの１／２を越えないようにしたので、段付き穴６の段部６ａは第１のガラス板２の中心線ｃよりａだけ上方に位置する。
【００２９】
（ｂ）において、第１、第２のガラス板２，３の間を真空状態にすることにより、第１、第２のガラス板２，３は大気圧で中央が凹んだ状態に反る。従って、第１のガラス板２の中心線ｃの下方では引張応力σ1が発生し、中心線ｃの上方では圧縮応力σ2が発生する。第１のガラス板２の段部６ａには圧縮応力σ1が発生する。
ガラス板は一般に圧縮に強いので、第１のガラス板２の耐久性の低下を防止することができる。
【００３０】
前記実施の形態では赤外線輻射ヒータ１１を使用してガラス短管７の突出端７ａを溶融する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば熱風発生装置や赤外線レーザ等を使用することもできる。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明に係る発明の実施例を表１を参照の上説明する。
【００３２】
【表１】
真空複層ガラス１を構成する第１、第２のガラス板２，３の厚さは３．０ｍｍである。第１のガラス板２に形成した段付き穴６は、大径部６ｂの穴径が２．２ｍｍ、その深さが１．５ｍｍであり、小径部６ｃの穴径が１．５ｍｍである。段付き穴６に差込むガラス短管７は外径が２．０ｍｍ、内径１．５ｍｍであり、長さが４．０ｍｍである。ガラス短管７に取付ける遮熱板１０は穴径が２．５ｍｍである。
以上の条件でガラス短管７の上端を溶融したところ、ガラス短管７の突出端７ａの高さは２．８ｍｍとなった。この値は目標値３ｍｍより十分小さい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう構成した。従って、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
【００３５】
さらに、ガラス管の差込み深さをガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたので、ガラス管の差込み穴を段付き穴とすると、段付き穴の段部はガラス板の厚みの１／２を越えない位置にある。２枚のガラス板の中間を真空状態にすることにより、２枚のガラス板は大気圧で中央が凹んだ状態に反り、段付き穴の段部に圧縮応力が作用する。ガラス板は一般に圧縮に強いのでガラス板の耐久性の低下を阻止することができる。
【００３６】
請求項２は、溶融の前に遮熱部材をガラス管の途中に取付けた。従って、溶融時の輻射熱がはんだガラスや周囲のガラス板に到達しないように遮熱部材で遮ることができるので、ガラス管の溶融位置をガラス板に近づけることができる。
従って、ガラス管の出口を溶融して閉じたとき、ガラス板からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないよう短くすることができる。これにより、この真空複層ガラスを住宅用窓ガラスとして使用する際、窓の開閉時にサッシ枠にガラス管の突起が当たらない。
また、溶融時の熱量を増加させても、はんだガラスや周囲のガラス板が溶融しないので、ガラス管の外径を大きくすることができる。従って、ハンドリング中にガラス管が破損することを防止できるので生産性が向上する。
【００３７】
請求項３は、遮熱部材の材質に金属（ステンレス、モリブデン、タンタル、ニオブ）、貴金属（白金、ロジウム）若しくは耐火物（雲母積層板、アルミナ）等を使用することにより、遮熱部材の耐酸化性が向上して寿命が延びる。
【００３８】
請求項４は、溶融工程を真空中で行うようにしたので、遮熱部材を高温に加熱しても空気中と比較すると酸化腐食しないので、遮熱部材の寿命が著しく延びる。
また、真空中では、遮熱部材をはんだガラスに対して非接触とすることにより、遮熱部材の熱は直接はんだガラスに伝わらないので、はんだガラスが溶融し難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る真空複層ガラスの斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係る真空複層ガラスの第１製造工程図
【図４】本発明に係る真空複層ガラスの第２製造工程図
【図５】本発明に係る真空複層ガラスの弾性変形を示す説明図
【図６】従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図
【図７】別の従来の真空複層ガラスの製造方法の説明図
【符号の説明】
１…真空複層ガラス、２…第１のガラス板、３…第２のガラス板、４…シール材、７…ガラス短管（ガラス管）、７ａ…突出端、１０…遮熱板（遮熱部材）、１３…真空引きチャンバ、ｔ…厚さ、ｃ…中心線。
Claims (4)
- ２枚のガラス板をスペーサを介して周辺でシールし、中間を真空引きしてなる真空複層ガラスにおいて、
この真空複層ガラスは、一方のガラス板の主表面に前記中間から排気するときに使用するガラス管を備え、このガラス管の出口を排気後に溶融法で閉じたものであり、前記ガラス板の主表面からガラス管の突出端までの距離が３ｍｍを越えないように構成した真空複層ガラスであって、
前記一方のガラス板の主表面に前記ガラス管の基部を取付けるに際し、その差込み深さを前記ガラス板の厚みの１／２を越えないようにしたことを特徴とする真空複層ガラス。 - ２枚のガラス板をスペーサを介して周辺でシールし、中間を一方のガラス板の主表面に取付けたガラス管を介して真空排気し、次に、前記ガラス管の出口を溶融・密閉する真空複層ガラスの製造方法において、前記溶融の前に、溶融の際に発生する熱がガラス板に到るのを防止する遮熱部材を前記ガラス管の途中に取付けたことを特徴とする真空複層ガラスの製造方法。
- 前記遮熱部材の材質は、金属、貴金属若しくは耐火物であることを特徴とする請求項２記載の真空複層ガラスの製造方法。
- 前記溶融工程を真空中で行うことを特徴とする請求項２記載の真空複層ガラスの製造方法。
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