JP6801134B1 - 減圧複層ガラスパネル - Google Patents

Abstract

【課題】一対のガラス板の間の熱流量を抑制しつつ、外力を受けたガラス板の破損を抑制することができる減圧複層ガラスパネルを提供する。【解決手段】第１ガラス板１１と、第２ガラス板１２と、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に減圧状態に密閉された空隙部１３を形成する密閉部と、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に配置される複数の柱体１６と、を備え、柱体１６は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８に当接する当接面２１と、当接面２１の周囲に設けられ、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８から離間する非当接部２３とを有し、非当接部２３は、対向する第１ガラス板１１または第２ガラス板１２が第１の外力を受けて変形した際に変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に少なくとも一部が当接可能に構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、減圧複層ガラスパネルに関する。

減圧複層ガラスパネルは、一対のガラス板と、一対のガラス板の間に配置された複数の柱体とを備え、一対のガラス板の間に柱体が介在した空隙部を設け、当該空隙部を減圧状態にして構成されている。一対のガラス板間において温度差が発生した場合には、一部の熱は柱体を介して一方のガラス板から他方のガラス板に移動する。こうした熱の移動は、減圧複層ガラスパネルにおいて断熱性能を高めるうえで、極力少ない方が好ましい。すなわち、減圧複層ガラスパネルにおいては熱貫流率（Ｕ値）が低い方が好ましい。減圧複層ガラスパネルの熱貫流率は、一対のガラス板と柱体との当接面積に比例する。

特許文献１には、柱体として直径６００μｍ以下の円柱が用いられた真空複層ガラスパネルの構成が開示されている。このように、柱体の直径が小さい真空複層ガラスパネルであると、熱貫流率を低くすることができる。

特表２０１６−５３１０８１号公報

減圧複層ガラスパネルは、一方のガラス板が衝撃等の外力を受けた場合、他方のガラス板に向けて変形することがあり、外力が大きい場合にはガラス板が破損するおそれがある。外力によるガラス板の変形を抑制するためには、柱体のガラス板と接触する面積を大きくする対応が考えられるが、その場合には、一対のガラス板と柱体との当接面積の増加に伴い熱貫流率が高くなる。特許文献１の真空複層ガラスパネルは、柱体の直径が小さいことで熱貫流率を低くできるものの、衝撃等の外力に対する強度が十分ではない可能性がある。加えて、特許文献１の真空複層ガラスパネルは、柱体が円柱であるため、ガラス板が変形した際に、柱体の天面または底面と側面との境界である周縁の角部に変形したガラス板が当接する。角部のなす角は９０度であり、外力により変形したガラス板に柱体の角部が押し付けられた場合には、角部が押し付けられた箇所に変形したガラス板の応力が集中するため、外力を受けた変形したガラス板は破損し易くなる。

上記実情に鑑み、熱貫流率を低く抑えつつ、外力を受けたガラス板の破損を抑制することができる減圧複層ガラスパネルが求められている。

本発明に係る減圧複層ガラスパネルの特徴構成は、第１ガラス板と、前記第１ガラス板と対向配置される第２ガラス板と、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の外縁全周に設けられ、前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に減圧状態に密閉された空隙部を形成する密閉部と、前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に配置される複数の柱体と、を備え、前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の対向面に当接する当接面と、前記当接面の周囲に設けられ、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の前記対向面から離間する非当接部とを有し、前記非当接部は、対向する前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が第１の外力を受けて変形した際に変形した前記第１ガラス板または前記第２ガラス板に少なくとも一部が当接可能に構成されており、前記柱体は、前記当接面の周縁から連続して外方に延出し外周縁に向かうにつれて前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の前記対向面から漸次離間し、前記非当接部を少なくとも一部に含む非当接面を有し、前記柱体において、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の前記対向面と、前記非当接面との間に形成される勾配角度が、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が前記第１の外力を受けて変形した際に変形した前記第１ガラス板または前記第２ガラス板に前記非当接面の少なくとも一部が当接可能な角度である、０．４度以上６５度未満に設定されており、前記柱体の圧縮強度は、２００ＭＰａ以上である点にある。

本構成によれば、柱体は、第１ガラス板及び第２ガラス板との対向面に当接する当接面と、当接面の周囲に設けられる非当接部とを有する。これにより、柱体は、第１ガラス板及び第２ガラス板との当接面積を小さくすることができる。その結果、減圧複層ガラスパネルにおいて熱貫流率を低くすることができる。

また、柱体は、非当接部が、第１ガラス板または第２ガラス板の対向面から離間し、第１の外力を受けて変形した第１ガラス板または第２ガラス板に少なくとも一部が当接可能に構成されている。ここで、第１の外力とは、第１ガラス板または第２ガラス板を変形させて柱体の非当接部に当接させ得る外力のことである。これにより、第１の外力を受けて変形したガラス板は、柱体の当接面の周囲の非当接部に当接することで、作用する応力が分散される。その結果、減圧複層ガラスパネルは、衝撃強度を高めることができ、ガラス板の破損を抑制することができる。
また、本構成によれば、第１ガラス板または第２ガラス板の対向面と、非当接面との間に形成される勾配角度が、変形した第１ガラス板または第２ガラス板に非当接面の少なくとも一部が当接可能な角度に設定されるので、柱体の非当接面に変形したガラス板を適正に当接させることができる。
第１ガラス板または第２ガラス板が第１の外力を受けて変形する場合には、変形するガラス板の部位は、柱体に支持されつつガラス板における変形前の対向面から鋭角の範囲内で変形することになる。したがって、本構成のように、柱体において、第１ガラス板または第２ガラス板の対向面と、非当接面との間に形成される勾配角度を６５度未満にすることで、柱体の非当接面に変形したガラス板を当接させることができる。
柱体において、第１ガラス板または第２ガラス板の対向面と、非当接面との間に形成される勾配角度の最小角度は、第１ガラス板または第２ガラス板に対して大気圧のみが印加された際に、柱体に当接したガラス板の対向面と、柱体の周囲のガラス板の対向面との間に形成される通常静止状態での勾配角度に基づいて設定される。初期勾配角度は、ガラス板の材質や厚み、柱体の材質、大きさ、形状等に影響されるが、概して０．４度よりも小さくなる。そこで、本構成では、第１ガラス板または第２ガラス板の対向面と、非当接面との間に形成される勾配角度を０．４度以上に設定している。これにより、第１ガラス板または第２ガラス板は、第１の外力を受けて変形した際に非当接面に当接させることができる。
また、本構成のように、柱体の圧縮強度が２００ＭＰａ以上であることで、柱体は圧縮変形することなく第１ガラス板と第２ガラス板との間隔を確実に保持することができる。

他の特徴構成は、前記当接可能に構成とは、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が第２の外力を受けて変形した際に、変形した前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が、対向する前記第１ガラス板または前記第２ガラス板に接触する前に、前記非当接部に当接する構成である点にある。

本構成によれば、第２の外力を受けて変形した第１ガラス板または第２ガラス板は、対向する第１ガラス板または第２ガラス板に接触する前に柱体の非当接部に接触するようになる。ここで、第２の外力とは、第１ガラス板または第２ガラス板を変形させて対向する第１ガラス板または第２ガラス板に当接させ得る外力のことである。これにより、第２の外力を受けて変形したガラス板は、対向するガラス板に接触する前に、非当接部に確実に当接することで応力を分散しつつ支持することができる。その結果、減圧複層ガラスパネルは、ガラス板の破損を抑制することができる。

他の特徴構成は、前記非当接部は、前記非当接面上にある点にある。

本構成によれば、外力を受けて変形したガラス板は、柱体の当接面の周縁から連続して延出する非当接面上の非当接部に当接することで、作用する応力が分散される。その結果、減圧複層ガラスパネルは、衝撃強度を高めることができ、ガラス板の破損を抑制することができる。

他の特徴構成は、前記非当接部は、前記非当接面の一部である点にある。

本構成によれば、外力を受けて変形したガラス板は、柱体の当接面の周縁から連続して延出する非当接面の一部である非当接部に当接することで、作用する応力が分散される。
その結果、減圧複層ガラスパネルは、衝撃強度を高めることができ、ガラス板の破損を抑制することができる。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記当接面が球冠状に形成されていると好適である。

本構成のように、柱体の当接面が球冠状に形成されていると、当接面による第１ガラス板または前記第２ガラス板の対向面への押圧力が高まるため、柱体は第１ガラス板及び第２ガラス板との間で設置された位置からの移動が抑制される。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記当接面が平面状に形成されていると好適である。

本構成のように、柱体の当接面が平面状に形成されていると、当接面は第１ガラス板または前記第２ガラス板の対向面に均等に面接触するので、柱体は第１ガラス板及び第２ガラス板との間で転倒し難く姿勢保持され易くなる。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記非当接部が外周縁に向けて直線状に形成されていると好適である。

本構成のように、柱体の非当接部が外周縁に向けて直線状に形成されていると、柱体は非当接面において変形した第１ガラス板または第２ガラス板が当接するための傾斜（勾配角度）を容易に設定することができる。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記当接面及び前記非当接部が全体として同一半径の球冠状に形成されていると好適である。

本構成のように、柱体の当接面及び非当接部が全体として同一半径の球冠状であると、当接面と非当接部とが滑らかに連続するので、非当接部が変形した第１ガラス板または第２ガラス板に沿って当接し易くなる。また、柱体が有する球冠状の部分は、例えば金型を用いて柱体を成形した場合に金型から離脱させ易い。したがって、柱体を低コストで成形することもできる。

他の特徴構成として、前記当接面及び前記非当接部の曲率半径が０．３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であると好適である。

本構成によれば、当接面及び非当接部の曲率半径が所定の範囲に設定されることで、柱体において当接面及び非当接部を容易に形成することができる。

他の特徴構成として、前記第１の外力とは、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板（いずれも３５０ｍｍ×３５０ｍｍ、板厚３．１ｍｍ）の間に、前記当接面の直径０．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍの前記柱体を２０ｍｍ間隔で点在させ、前記第１ガラス板の上方から前記第１ガラス板の中央位置、且つ、隣接する前記柱体間の中央位置に１ｋｇの球を落下させる落球試験において、前記第１ガラス板が破損しない前記球の上限高さが１００ｍｍのときの力であると好適である。

本構成によれば、衝撃強度の高い真空複層ガラスパネルを構成することができる。

他の特徴構成として、熱貫流率が１．５Ｗ／ｍ２Ｋ以下であると好適である。

本構成のように、熱貫流率が１．５Ｗ／ｍ２Ｋ以下であることで、断熱性の高い真空複層ガラスパネルを得ることができる。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板に対向する領域の最大径が１００マイクロメートル以上１０００マイクロメートル以下であると好適である。

柱体は、第１ガラス板及び第２ガラス板との当接面を小さくしたとしても、第１ガラス板及び第２ガラス板に対向する領域の最大径が大きくなると、柱体に蓄積可能な熱量が増すため、ガラス板と柱体との間の熱流量が多くなる。そこで、本構成では、柱体は、第１ガラス板及び第２ガラス板に対向する領域の最大径が１００マイクロメートル以上１０００マイクロメートル以下にしている。これにより、柱体は全体として小型化されるため、ガラス板と柱体との間の熱流量の増加を抑制することができる。

他の特徴構成として、前記当接面の最大径が１００マイクロメートルよりも大きいと好適である。

本構成のように、当接面の最大径が１００マイクロメートルよりも大きいと、柱体は第１ガラス板と第２ガラス板との当接面積が確保される。これにより、第１ガラス板と第２ガラス板との間において柱体を安定的に保持させることができる。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の板面に垂直となる方向の長さが、５０マイクロメートル以上５００マイクロメートル以下であると好適である。

本構成のように、柱体は、第１ガラス板及び第２ガラス板の板面に垂直となる方向の長さが、５０マイクロメートル以上５００マイクロメートル以下であると、柱体が小型化されるため、ガラス板と柱体との間の熱流量の増加を抑制することができる。

他の特徴構成として、前記柱体はジルコニアを含んでいると好適である。

本構成のように、柱体がジルコニアを含むことで、柱体において低熱伝導率化、耐熱性及び強度を容易に高めることができる。

他の特徴構成として、前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の板面に垂直な方向視における形状が、楕円と長円とを含む円形状、矩形状、三角形状、五角以上の多角形状のいずれかであると好適である。

本構成によれば、柱体は多種の形状によって構成できるため、ガラス板の種類や真空複層ガラスパネルの外部からの視認性等を考慮して柱体の形状を自由に選択することができる。

第１実施形態の減圧複層ガラスパネルを示す分解斜視図である。 減圧複層ガラスパネルの縦断面図である。 柱体の平面図である。 柱体の側面図である。 減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。 減圧複層ガラスパネルが外力を受けた際の状態を示す要部縦断面図である。 柱体の勾配角度を説明する図である。 第２実施形態の柱体の縦断面図である。 第２実施形態の減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。 落球試験用の減圧複層ガラスパネルの部分縦断面図である。 落球試験用の減圧複層ガラスパネルの部分平面図である。 他の実施形態の減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。 他の実施形態の柱体の平面図ある。 他の実施形態の柱体の平面図ある。 他の実施形態の柱体の平面図ある。 他の実施形態の柱体の平面図ある。 他の実施形態の減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。 他の実施形態の減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。 他の実施形態の減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。 他の実施形態の減圧複層ガラスパネルの要部縦断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明に係わる減圧複層ガラスパネルについて図面を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、真空複層ガラスパネル１０は、第１ガラス板１１と、第１ガラス板１１と対向配置される第２ガラス板１２と、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の外縁全周に設けられる密閉部１４と、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に配置される複数の柱体１６と、を備える。真空複層ガラスパネル１０（以下、「ガラスパネル」と略称する。）は、減圧複層ガラスパネルの一例である。

ガラスパネル１０は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の間に所定間隔を隔てて空隙部１３を形成すると共に、密閉部１４によって空隙部１３を真空状態に密閉して形成されている。空隙部１３を形成するためには、ガラス板１１、１２の対向面１７，１８間に、柱体１６を介在させて対向面１７，１８間を所定間隔に保持した状態で、ガラス板１１、１２の外縁全周にわたって密閉部１４を形成する。密閉部１４はシール材等によって構成される。空隙部１３を真空状態にするには、密閉部１４によって外周部を密封した後に、例えば第１ガラス板１１に設けられた吸引口（不図示）から吸引排気する。吸引口を吸引後に低融点ガラス等によって融着して封止する。なお、減圧複層ガラスパネルは、空隙部１３が大気圧よりも減圧状態で密閉される。

図３及び図４に示すように、柱体１６は、天面と底面の両側に、中心軸Ｘに沿って見たときに、中心軸Ｘを中心とした円形状の当接面２１と、当接面２１の周囲に設けられた環状の非当接部２３とを有している。本実施形態では、非当接部２３は非当接面２２によって構成されている。柱体１６の両側の当接面２１，２１はガラス板１１，１２の夫々の対向面１７，１８に夫々当接する。非当接面２２（非当接部２３）は、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２の対向面１７、１８から離間している。非当接面２２（非当接部２３）は、当接面２１の周縁から連続して外方に延出し、柱体１６の外周縁１９に向かうにつれて対向する第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に対して漸次離間する。

非当接面２２は、柱体１６の中心軸Ｘ周りの全周に亘って当接面２１と一体に連接されており、柱体１６が円盤状に形成されている。このように、柱体１６が、当接面２１の周縁に位置する非当接面２２を有することで、当接面２１の当接領域Ｒ１を小さくすることができる。これにより、ガラスパネル１０において熱貫流率を低くすることができる。

本実施形態では、柱体１６は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に対向する当接面２１及び非当接面２２が全体として同一半径の球冠状に形成されている。柱体１６の当接面２１が球冠状に形成されていると、当接面２１による第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７、１８への押圧力が高まるため、柱体１６は第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２との間で位置が保持され易くなる。また、当接面２１及び非当接面２２が全体として同一半径の球冠状であると、非当接面２２が変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に沿って当接し易くなる。また、柱体１６が有する球冠状の部分は、例えば金型を用いて柱体１６を成形した場合に金型から離脱させ易い。したがって、柱体１６を低コストで成形することもできる。柱体１６において、当接面２１及び非当接面２２（非当接部２３）は、曲率半径が０．３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の球冠状である。このように、当接面２１及び非当接面２２（非当接部２３）の曲率半径が所定の範囲に設定されることで、柱体１６において当接面２１及び非当接面２２（非当接部２３）を容易に形成することができる。

ガラスパネル１０は、熱貫流率（Ｕ値）が１．５Ｗ／ｍ２Ｋ以下にある。ガラスパネル１０の熱貫流率が１．５Ｗ／ｍ２Ｋ以下であれば、ガラスパネル１０は充分な断熱性を有することになる。ここで、「熱貫流率（Ｕ値）」は、「ＩＳＯ １９９１６−１：２０１８ Ｇｌａｓｓ ｉｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ − Ｖａｃｕｕｍ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｇｌａｓｓ − Ｐａｒｔ １」に準拠して測定される値である。

図５に示すガラスパネル１０は、通常の状態であって、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８に、柱体１６の当接面２１（当接領域Ｒ１）のみが当接する。柱体１６の方が第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２よりもヤング率が高いので、柱体１６が押し付けられると、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８が窪むように変形する。

図６に示すガラスパネル１０は、第１ガラス板１１が外力を受けて柱体１６の当接する対向面１７が変形した状態である。このように第１ガラス板１１が変形した際には、柱体１６は当接面２１に加えて非当接面２２の一部である内側面２２Ａが対向面１７に当接し、当接領域Ｒ１が当接領域Ｒ２に拡大される。これにより、非当接面２２のうち内側面２２Ａ以外の外側面２２Ｂのみが対向面１７に非当接となる。具体的には、当接領域Ｒ１が当接領域Ｒ２に拡大されて、第１ガラス板１１の対向面１７に生じた撓みは当接面２１と非当接面２２の内側面２２Ａとで支持されることになる。

このように、非当接面２２（非当接部２３）は、対向する第１ガラス板１１または第２ガラス板１２が第１の外力を受けて変形した際に変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に少なくとも一部が当接可能に構成されている。ここで、第１の外力とは、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２を変形させて柱体１６の非当接面２２（非当接部２３）に当接させ得る外力のことである。

非当接面２２（非当接部２３）は、変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に少なくとも一部が当接可能に構成とは、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２が第２の外力を受けて変形した際に、変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２が、対向する第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に接触する前に、非当接面２２（非当接部２３）に当接する構成のことである。ここで、第２の外力とは、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２を変形させて対向する第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に当接させ得る外力のことである。

こうして、第１の外力または第２の外力を受けて変形した第１ガラス板１１は、柱体１６の当接面２１の周縁から連続して延出する非当接面２２に当接するようになり、当接面積が大きくなると共に、特許文献１の発明のように角部が押し付けられることも発生しないので、第１ガラス板１１に作用する応力が分散される。その結果、ガラスパネル１０は、衝撃強度を高めることができ、衝撃等の外力を受けた第１ガラス板１１の破損を抑制することができる。

柱体１６には、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２の対向面１７、１８と、非当接面２２との間に勾配角度α１が設定される。勾配角度α１は、非当接面２２が対向する第１ガラス板１１または第２ガラス板１２が第１の外力を受けて変形した際に変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に非当接面２２の少なくとも一部が当接可能な角度であり、当接面２１と非当接面２２との境界を通る接線と対向面１７又は対向面１８とがなす角である。柱体１６において勾配角度α１が適正に設定されることで、柱体１６の非当接面２２に変形した第１ガラス板１１または第２ガラス板１２を当接させることができる。

勾配角度α１は、図７に示される勾配角度αに基づいて設定されている。図７では、円柱状の柱体３１に対して第１ガラス板１１が変形した状態を例示している。この場合、勾配角度αは、第１ガラス板１１が第１の外力を受けた際に第１ガラス板１１において変形後の対向面１７Ａと変形前の対向面１７Ｂで示との間に形成される角度である。図７においては、変形前の対向面１７Ｂは２点鎖線で示し、変形後の対向面１７Ａを実線で示している。勾配角度αは、第１ガラス板１１が割れるまで増加させることが可能である。勾配角度αの最大値は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の材質や厚み、柱体１６の材質、大きさ、形状等によって変化する。勾配角度α１は、例えば勾配角度αの最大値を６５度とした場合に、６５度未満に設定され、好ましくは５５度未満であり、より好ましくは４０度未満である。柱体１６の勾配角度α１を６５度未満にすることで、柱体１６の非当接面２２に変形したガラス板１１，１２を当接させることが可能になる。

勾配角度α１の最小角度は、図７に示す第１ガラス板１１に対して大気圧のみが印加された際に、柱体１６に当接した第１ガラス板１１の対向面１７と、柱体１６の周囲の第１ガラス板１１の対向面１７との間に形成される通常静止状態での勾配角度α０に基づいて設定される。勾配角度α０は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の材質や厚み、柱体１６の材質、大きさ、形状等に影響されるが、概ね０．４度よりも小さくなる。したがって、勾配角度α１は、０．４度以上に設定することができる。これにより、ガラス板１１，１２は、第１の外力を受けて変形した際に非当接面２２に当接させることができる。

柱体１６は、アルミナやジルコニアなどのセラミック等によって形成される。柱体１６は、ジルコニアなどのナノ粒子充填剤を含んでもよい。柱体１６がジルコニアを含むことで、柱体１６において低熱伝導率化、耐熱性及び強度を容易に高めることができる。柱体１６の材料には、セラミックナノ粒子（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４及びそれらの組み合わせ）、ＳＳＱ及びポリシラザンなどのセラミック前駆体、焼結セラミック（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ジルコン、ステアタイト、コージライト、チタン酸アルミ、など）、ガラス（シリカ、ソーダライム、ボロシリケート、など）、ガラスセラミック（結晶化ガラス）、ガラスフリット、ガラスビーズ又はガラスバブル、金属（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４１０、鉄、ニッケルなど）、樹脂（ポリイミド、ポリアミド、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥなど）、及びそれらの組み合わせが挙げられる。

柱体１６は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７、１８に対向する領域の最大径Ｗ１（図３）が、１００マイクロメートル以上１０００マイクロメートル以下に設定される。柱体１６は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２との当接面２１を小さくしたとしても、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に対向する領域の最大径Ｗ１が大きくなると、柱体１６に蓄積可能な熱量が増すため、ガラス板１１，１２と柱体１６との間の熱流量が多くなる。柱体１６は、最大径Ｗ１が１００マイクロメートル以上１０００マイクロメートル以下にすると、柱体１６は全体として小型化されるため、ガラス板１１，１２と柱体１６との間の熱流量の増加を抑制することができる。ただし、当接面２１の最大径Ｗ２は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２を安定的に支持する上では、１００マイクロメートルよりも大きい方が好ましい。

柱体１６において、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８（板面）に垂直となる方向の長さである、全体高さ（厚み）Ｈ１は、５０マイクロメートル以上５００マイクロメートル以下に設定される。柱体１６の外周縁１９の高さ（厚み）Ｈ２は、勾配角度α１に基づいて適宜設定される。

柱体１６の圧縮強度は、２００ＭＰａ以上である。これにより、柱体１６はガラスパネル１０において圧縮変形することなく、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間隔を確実に維持することができる。

［第２実施形態］
ガラスパネル１０の第２実施形態について、図８及び図９に基づいて説明する。第１実施形態と同様の部材については同じ番号を付しており、ここでの説明は省略する。

本実施形態では、図８に示すように、柱体１６は、平面状に形成された当接面２１と、当接面２１の周縁から柱体１６の外周縁１９に向けて直線状の非当接部２３とを有する。
本実施形態では非当接部２３が非当接面２２によって構成されている。図９に示すように、ガラスパネル１０において、柱体１６は、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に配置される。

柱体１６の当接面２１が平面状に形成されていると、当接面２１は第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８に均等に面接触する。したがって、柱体１６は第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２との間で転倒し難く姿勢保持され易くなる。さらに、柱体１６において非当接面２２（非当接部２３）が外周縁１９に向けて直線状に形成されると、柱体１６は勾配角度α２を設定し易くなる。なお、平面状の当接面２１と直線状の非当接面２２との間の境界部分２４が角部になり、当該角部において変形したガラス板１１，１２の応力が集中する可能性がある。したがって、境界部分２４はＲ状に形成した方が好ましい。

図８に示すように、柱体１６には、所定の勾配角度α２が設定される。図８及び図９に示す柱体１６では、第１ガラス板１１の側の非当接面２２と第２ガラス板１２の側の非当接面２２とが外周縁１９において交差する形状である。すなわち、柱体１６は、外周縁１９に厚み（第１実施形態の厚みＨ２に相当）が存在しない。したがって、当接面２１の最大径Ｗ２が第１実施形態と同じであれば、勾配角度α２は第１実施形態の勾配角度α２よりも大きくなる。図９に示されるガラスパネル１０では、柱体１６は、例えば第１ガラス板１１からの衝撃を受けて第１ガラス板１１が変形した際に、変形した第１ガラス板１１を非当接面２２に当接させることができる。具体的には、第１ガラス板１１の対向面１７に生じた撓みを非当接面２２においても支持することができる。これにより、非当接面２２は第１ガラス板１１が受けた衝撃を分散しつつ吸収することができる。その結果、ガラスパネル１０における衝撃強度を高めることができる。

[落球試験]
以下に示す実施例１，２及び比較例１，２のガラスパネルについて、以下の落球試験を行い、衝撃強度について確認した。落球試験は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２（いずれも３５０ｍｍ×３５０ｍｍ、板厚３．１ｍｍ）の間に、高さ０．２ｍｍの柱体１６´を２０ｍｍ間隔で点在させ、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２を図１０に示す位置関係にして、第１ガラス板１１の上方から第１ガラス板１１の中央位置、且つ、隣接する柱体１６´間の中央位置Ｓ（図１１参照）に１ｋｇの球を落下させる方法で行った。
実施例１，２と比較例１，２とは、ガラス板１１、１２は共通であり、柱体のみが異なる。なお、図１０及び図１１では、落球試験の概要を説明するための図であって、柱体の一例として円柱状の柱体１６´が示されている。ちなみに、以下に示す比較例１の柱体の形状は、図１０及び図１１に示される柱体１６´と同じである。

[実施例１]
実施例１のガラスパネルは、上記の第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の間に以下の柱体１６が配置される。実施例に用いられる柱体１６は、図３及び図４に示す柱体１６と同じ形状であり、全体の直径（最大径Ｗ１）が０．５ｍｍ、当接面２１の直径（最大径Ｗ２）０．２ｍｍ、非当接面２２が当接面２１の周囲に０．１５ｍｍの幅で存在する。また、柱体１６の高さＨ１は０．２ｍｍ、柱体１６の外周縁１９の高さ（厚み）Ｈ２は０．
１６ｍｍである。当接面２１及び非当接面２２の曲率半径は１．２ｍｍ、勾配角度α１は５度である。

[実施例２]
実施例２のガラスパネルは、上記の第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の間に以下の柱体１６が配置される。実施例２に用いられる柱体１６は、図８に示す柱体１６と同じ形状であり、全体の直径（最大径Ｗ１）が０．５ｍｍ、当接面２１の直径（最大径Ｗ２）０．４２ｍｍである。また、柱体１６の高さ（厚み）Ｈ１は０．２ｍｍである。実施例２の柱体において、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２の対向面１７、１８と、非当接面２２との間に形成される、勾配角度α２は、５２度である。

[比較例１]
比較例１のガラスパネルは、上記の第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の間に以下の柱体が配置される。比較例１に用いられる柱体（柱体１６´）は、直径０．２ｍｍの円柱であり、厚み（高さ）が０．２ｍｍである。すなわち、比較例１の柱体は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に当接する当接面が実施例１と同じ大きさである。

[比較例２]
比較例２のガラスパネルは、上記の第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の間に以下の柱体が配置される。比較例２に用いられる柱体は、図８に示される柱体１６と同様の形状であり、実施例２の柱体とは勾配角度が異なる。比較例２の柱体において、勾配角度α２は、６８度である。したがって、比較例２の柱体の当接面の直径は実施例２と同じく０．４２ｍｍであり、全体の直径も実施例２の柱体の直径とほぼ（約０．５ｍｍ）である。
また、柱体１６の高さ（厚み）は０．２ｍｍである。

[落球試験の結果１]
落球試験において、第１ガラス板１１が破損しない球の上限の高さを落球クリア高さと定義する。当接面の直径が共に０．２ｍｍである、実施例１及び比較例１について、落球クリア高さを比較する。実施例１では、落球クリア高さは１５２ｍｍであった。一方、比較例１では、落球クリア高さは４４ｍｍであった。

このように、柱体が非当接面２２を有する実施例１のガラスパネルは、柱体が非当接面２２を有しない比較例２のガラスパネルに比べて、衝撃強度が高いことが立証された。

[落球試験の結果２]
当接面の直径が共に０．４２ｍｍである、実施例２及び比較例２について、落球クリア高さを比較する。実施例２では、落球クリア高さは２３０ｍｍであった。一方、比較例２では、落球クリア高さは２０３ｍｍであった。

このように、柱体の勾配角度α２が６５度未満に設定された実施例２のガラスパネルは、柱体の勾配角度が６５度超に設定された比較例２のガラスパネルに比べて、衝撃強度が高いことが立証された。

ここで、第１の外力を、上記の落球試験において、落球クリア高さが１００ｍｍのときの力とした場合には、第１実施形態及び第２実施形態のガラスパネル１０は、勾配角度α１、α２を適正な角度に設定することで、上記の落球試験の落球クリア高さを１００ｍｍ以上にすることができる。これにより、衝撃強度の高いガラスパネル１０を構成することができる。

[他の実施形態]
ガラスパネル１０において、柱体１６は、上記の実施形態に示される形状に限定されず、以下の形状であってもよい。
（１）図１２〜図１６に示すように、柱体１６は、非当接面２２上に凸状の非当接部２３が設けられていてもよい。図１３に示すように、凸状の非当接部２３は、非当接面２２において中心軸Ｘ周りの全周に亘って設けられてもよい。図１４〜図１６に示すように、複数の凸状の非当接部２３が、非当接面２２の中心軸Ｘ周りにおいて分散配置されてもよい。図１４では、４つの凸状の非当接部２３が四方に配置され、図１５及び図１６では、８つの凸状の非当接部２３が八方に配置されている。非当接面２２上に配置される凸状の非当接部２３の数は特に限定されず、１つでも２つ以上でもよい。凸状の非当接部２３は、図１４及び図１５に示すように、柱体１６の平面視において円状でもよいし、図１６に示すように、放射線状に延びる直線状等の形状でもよい。このように、非当接部２３を非当接面２２上の一部に設けることで、柱体１６は全体の体積を減少させることができる。柱体１６における熱貫流率（Ｕ値）は、柱体１６の体積に比例する、したがって、柱体１６を図１２〜図１６に示す形状にすることで、柱体１６は熱貫流率（Ｕ値）を抑制することができる。また、柱体１６の体積の減少することで、柱体１６の材料コストを抑えることもできる。

（２）上記の第１実施形態では、柱体１６において、当接面２１及び非当接面２２が球冠状に形成され、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の対向面１７，１８に垂直な側面が平坦面で構成される例を示した。図１７に示すように、柱体１６は、当接面２１及び非当接面２２に限らず、側面を含めて全体が曲面で形成されていてもよい。これにより、柱体１６は側面に平坦面が存在しないため、側面が第１ガラス板１１または第２ガラス板１２に当接する姿勢では保持されない。したがって、柱体１６は第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に配置し易くなる。なお、図１７に示す柱体１６では、非当接面２２上に凸状の非当接部２３を設ける例を示したが、非当接面２２は凸状の非当接部２３を有さずに全体が非当接部２３であってもよい。

図１８に示すように、柱体１６は、非当接面２２に溝部２５が形成されていてもよく、溝部２５を挟んで当接面２１と非当接部２３とを有する形状でもよい。このように、非当接面２２に溝部２５を設けることで、柱体１６は全体の体積を減少させることができる。
これにより、柱体１６は熱貫流率（Ｕ値）を抑制することができ、柱体１６の材料コストを抑えることもできる。図１９に示すように、柱体１６において、非当接部２３が、非当接面２２において、ガラス板１１，１２の対向面１７、１８に沿う平坦面で構成されていてもよい。非当接部２３が平坦面であると、変形したガラス板１１，１２は非当接部２３の平坦面によって支持されるため、ガラスパネル１０の衝撃強度を高めることができる。
また、図２０に示すように、柱体１６において、非当接部２３が、非当接面２２の外周側に配置され、且つ、ガラス板１１，１２の対向面１７、１８に向けて突出する突起によって構成されてもよい。

（３）上記の実施形態では、柱体１６は、平面視（第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の板面（対向面１７，１８）に垂直な方向視）における形状が円形及び八角形状である例を示した。柱体１６の平面視における形状は、楕円及び長円を含む他の円形状、矩形状、三角形状、五角以上の多角形状（例えば図１６に示す八角形状）のいずれであってもよい。

（４）上記の実施形態では、柱体１６が第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に対向する非当接面２２を備える例を示したが、柱体１６は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の一方に当接面２１及び非当接面２２が対向し、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の他方に当接面２１のみが対向するように構成してよい。また、上記の実施形態では、柱体１６において、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に対向する非当接部２３を非当接面２２上または非当接面２２の一部に設ける例を示したが、非当接部２３は、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２に対向する非当接面２２の一方のみに設けてもよい。

（５）第１実施形態では、柱体１６において外周縁１９に厚み領域（厚みＨ２）を有するする例を示し、第２実施形態では、柱体１６において外周縁１９に厚み領域を有しない例を示した。これに代えて、第１実施形態の柱体１６において外周縁１９に厚み領域が存在しない構成にしてもよく、第２実施形態の柱体１６において外周縁１９に厚み領域が存在する構成にしてもよい。

本発明は、各種の減圧複層ガラスパネルに適用することができる。

１０ ：真空複層ガラスパネル（減圧複層ガラスパネル）
１１ ：第１ガラス板
１２ ：第２ガラス板
１３ ：空隙部
１４ ：密閉部
１６ ：柱体
１７，１８：対向面
１９ ：外周縁
２１ ：当接面
２２ ：非当接面
２２Ａ１ ：内側面
２２Ａ２ ：外側面
２３ ：非当接部
Ｗ１ ：柱体の最大径
Ｗ２ ：当接面の最大径
Ｈ１ ：全体高さ
Ｈ２ ：外周縁高さ
Ｘ ：中心軸
α，α１，α２ ：勾配角度

Claims (16)

1. 第１ガラス板と、
   前記第１ガラス板と対向配置される第２ガラス板と、
   前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の外縁全周に設けられ、前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に減圧状態に密閉された空隙部を形成する密閉部と、
   前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に配置される複数の柱体と、を備え、前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の対向面に当接する当接面と、前記当接面の周囲に設けられ、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の前記対向面から離間する非当接部とを有し、
   前記非当接部は、対向する前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が第１の外力を受けて変形した際に変形した前記第１ガラス板または前記第２ガラス板に少なくとも一部が当接可能に構成されており、
   前記柱体は、前記当接面の周縁から連続して外方に延出し外周縁に向かうにつれて前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の前記対向面から漸次離間し、前記非当接部を少なくとも一部に含む非当接面を有し、
   前記柱体において、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の前記対向面と、前記非当接面との間に形成される勾配角度が、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が前記第１の外力を受けて変形した際に変形した前記第１ガラス板または前記第２ガラス板に前記非当接面の少なくとも一部が当接可能な角度である、０．４度以上６５度未満に設定されており、
   前記柱体の圧縮強度は、２００ＭＰａ以上である、減圧複層ガラスパネル。
2. 前記当接可能に構成とは、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が第２の外力を受けて変形した際に、変形した前記第１ガラス板または前記第２ガラス板が、対向する前記第１ガラス板または前記第２ガラス板に接触する前に、前記非当接部に当接する構成である、請求項１に記載の減圧複層ガラスパネル。
3. 前記非当接部は、前記非当接面上にある、請求項１または２に記載の減圧複層ガラスパネル。
4. 前記非当接部は、前記非当接面の一部である、請求項１または２に記載の減圧複層ガラスパネル。
5. 前記柱体は、前記当接面が球冠状に形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
6. 前記柱体は、前記当接面が平面状に形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
7. 前記柱体は、前記非当接部が外周縁に向けて直線状に形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
8. 前記柱体は、前記当接面及び前記非当接部が全体として同一半径の球冠状に形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
9. 前記当接面及び前記非当接部の曲率半径が０．３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、請求項８に記載の減圧複層ガラスパネル。
10. 前記第１の外力とは、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板（いずれも３５０ｍｍ×３５０ｍｍ、板厚３．１ｍｍ）の間に、前記当接面の直径０．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍの前記柱体を２０ｍｍ間隔で点在させ、前記第１ガラス板の上方から前記第１ガラス板の中央位置、且つ、隣接する前記柱体間の中央位置に１ｋｇの球を落下させる落球試験において、前記第１ガラス板が破損しない前記球の上限高さが１００ｍｍのときの力である、請求項１から９のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
11. 熱貫流率が１．５Ｗ／ｍ２Ｋ以下である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
12. 前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板に対向する領域の最大径が１００マイクロメートル以上１０００マイクロメートル以下である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
13. 前記柱体は、前記当接面の最大径が１００マイクロメートルよりも大きい、請求項１から１２のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
14. 前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の板面に垂直となる方向の長さが、５０マイクロメートル以上５００マイクロメートル以下である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
15. 前記柱体はジルコニアを含んでいる、請求項１から１４のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。
16. 前記柱体は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の板面に垂直な方向視における形状が、楕円及び長円を含む円形状、矩形状、三角形状、五角以上の多角形状のいずれかである、請求項１から１５のいずれか一項に記載の減圧複層ガラスパネル。

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