JPWO2017056422A1 - ガラスパネルユニットおよびガラス窓 - Google Patents

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和也 長谷川
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将 石橋
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Abstract

本発明の課題は、排気口より第２空間内に物体が侵入しにくい、ガラスパネルユニットを提供することである。本発明に係るガラスパネルユニット（１０）は、第１ガラスパネル（２０）と、第１ガラスパネル（２０）と所定の間隔をあけて対向するように配置される第２ガラスパネル（３０）と、を備える。第１ガラスパネル（２０）と第２ガラスパネル（３０）との間に配置されて第１ガラスパネル（２０）と第２ガラスパネル（３０）とを気密に接合するシール（４０）と、第１ガラスパネル（２０）と第２ガラスパネル（３０）とシール（４０）とで囲まれる内部空間（５００）と、を備える。内部空間（５００）内に設けられ、内部空間（５００）を真空空間となる第１空間（５１０）と第２空間（５２０）とに仕切る隔壁（４２）と、第１ガラスパネル（２０）または第２ガラスパネル（３０）の前記第２空間に対応する部分に形成される排気口（７００）と、を備える。排気口（７００）に設けられる閉塞部材（８０）と、を備える。

Description

本発明は、ガラスパネルユニットおよびガラス窓に関する。
特許文献１は、ガラスパネルユニットを開示する。特許文献１に開示されたガラスパネルユニットは、第１ガラスパネルと、第１ガラスパネルと所定の間隔をあけて対向するように配置される第２ガラスパネルとを備える。さらに、第１ガラスパネルと第２ガラスパネルとの間に配置されて、第１ガラスパネルと第２ガラスパネルとを気密に接合するシールと、第１ガラスパネルと第２ガラスパネルとシールとで囲まれる内部空間とを備える。さらに、内部空間内に設けられ、内部空間を真空空間となる第１空間と第２空間とに仕切る隔壁と、第１ガラスパネルまたは第２ガラスパネルの第２空間に対応する部分に形成される排気口とを備える。
国際公開第２０１３/１７２０３３号
特許文献１に示すガラスパネルユニットでは、排気口より第２空間内に、ごみ等の物体が侵入しやすいものであった。
本発明の目的は、排気口より第２空間内に物体が侵入しにくい、ガラスパネルユニットおよびガラス窓を得ることである。
本発明の形態に係るガラスパネルユニットは、第１ガラスパネルと、前記第１ガラスパネルと所定の間隔をあけて対向するように配置される第２ガラスパネルと、前記第１ガラスパネルと前記第２ガラスパネルとの間に配置されて前記第１ガラスパネルと前記第２ガラスパネルとを気密に接合するシールと、前記第１ガラスパネルと前記第２ガラスパネルと前記シールとで囲まれる内部空間と、前記内部空間内に設けられ、前記内部空間を真空空間となる第１空間と第２空間とに仕切る隔壁と、前記第１ガラスパネルまたは前記第２ガラスパネルの前記第２空間に対応する部分に形成される排気口と、前記排気口に設けられる閉塞部材と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の形態に係るガラス窓は、前記ガラスパネルユニットと、前記ガラスパネルユニットの周縁部に嵌め込まれた窓枠と、を備えることを特徴とする。
本発明の形態に係るガラスパネルユニットにあっては、排気口より第２空間内に物体が侵入しにくくなる。
本発明の他の形態に係るガラス窓にあっては、より一層の断熱性を有する。
図１は、本発明の第一実施形態のガラスパネルユニットの概略断面図である。 図２は、同上のガラスパネルユニットの一部破断した概略平面図である。 図３は、同上のガラスパネルユニットの仮組立て品の概略断面図である。 図４は、同上の仮組立て品の一部破断した概略平面図である。 図５は、同上のガラスパネルユニットの説明図である。 図６は、同上のガラスパネルユニットの説明図である。 図７は、同上のガラスパネルユニットの説明図である。 図８は、同上のガラスパネルユニットの説明図である。 図９は、本発明の第二実施形態のガラスパネルユニットの概略断面図である。 図１０は、本発明の第三実施形態のガラスパネルユニットの概略断面図である。 図１１は、同上のガラスパネルユニットの一部破断した概略平面図である。 図１２は、本発明の第四実施形態のガラスパネルユニットを用いたガラス窓の概略断面図である。
以下の第一実施形態〜第四実施形態は、ガラスパネルユニットに関する（第四実施形態にあってはさらにガラス窓に関する）。特に、第１ガラスパネルと、第１ガラスパネルと所定の間隔をあけて対向するように配置される第２ガラスパネルと、第１ガラスパネルと第２ガラスパネルとの間に配置されて、第１ガラスパネルと第２ガラスパネルとを気密に接合するシールと、を備えるガラスパネルユニットに関する。
図１および図２は、第一実施形態のガラスパネルユニット（ガラスパネルユニットの完成品）１０を示す。第一実施形態のガラスパネルユニット１０は、真空断熱ガラスユニットである。真空断熱ガラスユニットは、少なくとも一対のガラスパネルを備える複層ガラスパネルの一種であって、一対のガラスパネル間に真空空間を有している。
第一実施形態のガラスパネルユニット１０は、第１ガラスパネル２０と、第２ガラスパネル３０と、シール４０と、真空空間５０と、ガス吸着体６０と、複数のスペーサ７０と、閉塞部材８０と、を備える。
ガラスパネルユニット（完成品）１０は、図３および図４に示される仮組立て品１００に所定の処理を行うことによって得られる。
仮組立て品１００は、第１ガラスパネル２０と、第２ガラスパネル３０と、枠体４１０と、内部空間５００と、仕切り４２０と、通気路６００と、排気口７００と、ガス吸着体６０と、複数のスペーサ７０と、を備える。
第１ガラスパネル２０は、第１ガラスパネル２０の平面形状を定めるガラス板２１と、コーティング２２と、を備える。
ガラス板２１は、矩形状の平板であり、互いに平行な厚み方向の第１面（図３における下面）および第２面（図３における上面）を有する。ガラス板２１の第１面および第２面はいずれも平面である。ガラス板２１の材料は、たとえば、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、物理強化ガラスである。
コーティング２２は、ガラス板２１の第１平面に形成される。コーティング２２は、赤外線反射膜である。なお、コーティング２２は、赤外線反射膜に限定されず、所望の物理特性を有する膜であってもよい。なお、第１ガラスパネル２０は、ガラス板２１のみにより構成されてもよい。要するに、第１ガラスパネル２０は、少なくともガラス板２１により構成される。
第２ガラスパネル３０は、第２ガラスパネル３０の平面形状を定めるガラス板３１を備える。ガラス板３１は、矩形状の平板であり、互いに平行な厚み方向の第１面（図３における上面）および第２面（図３における下面）を有する。ガラス板３１の第１面および第２面はいずれも平面である。
ガラス板３１の平面形状および平面サイズは、ガラス板２１と同じである（つまり、第２ガラスパネル３０の平面形状は、第１ガラスパネル２０と同じである）。また、ガラス板３１の厚みは、ガラス板２１と同じである。ガラス板３１の材料は、たとえば、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、物理強化ガラスである。
第２ガラスパネル３０は、ガラス板３１のみで構成されている。つまり、ガラス板３１が第２ガラスパネル３０そのものである。なお、第２ガラスパネル３０は、いずれかの表面にコーティングを備えていてもよい。コーティングは、赤外線反射膜等の所望の物理特性を有する膜である。この場合には、第２ガラスパネル３０がガラス板３１およびコーティングにより構成される。要するに、第２ガラスパネル３０は、少なくともガラス板３１により構成される。
第２ガラスパネル３０は、第１ガラスパネル２０に対向するように配置される。具体的には、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とは、ガラス板２１の第１面とガラス板３１の第１面とが互いに平行かつ対向するように配置される。
枠体４１０は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との間に配置され、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを気密に接合する。これによって、枠体４１０と第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とで囲まれた内部空間５００が形成される。
枠体４１０は、熱接着剤（第１軟化点を有する第１熱接着剤）で形成されている。第１熱接着剤は、たとえば、ガラスフリットである。ガラスフリットは、たとえば、低融点ガラスフリットである。低融点ガラスフリットは、たとえば、ビスマス系ガラスフリット、鉛系ガラスフリット、バナジウム系ガラスフリットである。
枠体４１０は、矩形の枠状である。枠体４１０の平面形状は、ガラス板２１，３１と同じであるが、枠体４１０の平面サイズはガラス板２１，３１より小さい。枠体４１０は、第２ガラスパネル３０の外周に沿って形成されている。つまり、枠体４１０は、第２ガラスパネル３０上のほぼすべての領域を囲うように形成されている。
第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とは、第１軟化点以上の所定温度（第１溶融温度）Ｔｍ１で枠体４１０の第１熱接着剤を一旦溶融させることで、枠体４１０によって気密に接合される。
仕切り４２０は、内部空間５００内に配置される。仕切り４２０は、内部空間５００を、密閉空間、すなわちガラスパネルユニット１０が完成したときに密閉されて真空空間５０となる第１空間５１０と、排気空間、すなわち排気口７００と通じる第２空間５２０とに仕切る。仕切り４２０は、第１空間５１０が第２空間５２０よりも大きくなるように、第２ガラスパネル３０の中央よりも第２ガラスパネル３０の長さ方向（図４における左右方向）の第１端側（図４における右端側）に形成される。
仕切り４２０は、熱接着剤（第２軟化点を有する第２熱接着剤）で形成されている。第２熱接着剤は、たとえば、ガラスフリットである。ガラスフリットは、たとえば、低融点ガラスフリットである。低融点ガラスフリットは、たとえば、ビスマス系ガラスフリット、鉛系ガラスフリット、バナジウム系ガラスフリットである。第２熱接着剤は、第１熱接着剤と同じであり、第２軟化点と第１軟化点は等しい。
排気口７００は、第２空間５２０と外部空間とをつなぐ孔である。排気口７００は、第２空間５２０および通気路６００を介して第１空間５１０を排気するために用いられる。排気口７００は、第２空間５２０と外部空間とをつなぐように第２ガラスパネル３０に形成されている。具体的には、排気口７００は、第２ガラスパネル３０の角部分に位置している。なお、第一実施形態では排気口７００は第２ガラスパネル３０に設けられているが、排気口７００は、第１ガラスパネル２０に設けられてもよいし、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０の両方に設けられてもよい。
ガス吸着体６０は、第１空間５１０内に配置される。具体的には、ガス吸着体６０は、長尺状であり、第２ガラスパネル３０の長さ方向の第２端側（図４における左端側）に、第２ガラスパネル３０の幅方向に沿って形成されている。つまり、ガス吸着体６０は、第１空間５１０（真空空間５０）の端に配置される。このようにすれば、ガス吸着体６０を目立たなくすることができる。また、ガス吸着体６０は、仕切り４２０および通気路６００から離れた位置にある。そのため、第１空間５１０の排気時に、ガス吸着体６０が排気を妨げる可能性を低くできる。
ガス吸着体６０は、不要なガス（残留ガス等）を吸着するために用いられる。不要なガスは、たとえば、枠体４１０および仕切り４２０が加熱された際に、枠体４１０および仕切り４２０から放出されるガスである。
ガス吸着体６０は、ゲッタを有する。ゲッタは、所定の大きさより小さい分子を吸着する性質を有する材料である。ゲッタは、たとえば、蒸発型ゲッタである。蒸発型ゲッタは、所定温度（活性化温度）以上になると、吸着された分子を放出する性質を有している。そのため、蒸発型ゲッタの吸着能力が低下しても、蒸発型ゲッタを活性化温度以上に加熱することで、蒸発型ゲッタの吸着能力を回復させることができる。蒸発型ゲッタは、たとえば、ゼオライトまたはイオン交換されたゼオライト（たとえば、銅イオン交換されたゼオライト）である。
ガス吸着体６０は、このゲッタの粉体を備えている。具体的には、ガス吸着体６０は、ゲッタの粉体が分散された溶液を塗布することにより形成される。この場合、ガス吸着体６０を小さくできる。したがって、真空空間５０が狭くてもガス吸着体６０を配置できる。
複数のスペーサ７０は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との間隔を所定間隔に維持するために用いられる。つまり、複数のスペーサ７０は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との距離を所望の値に維持するために使用される。
複数のスペーサ７０は、第１空間５１０内に配置されている。具体的には、複数のスペーサ７０は、仮想的な矩形状の格子の交差点に配置されている。たとえば、複数のスペーサ７０の間隔は、２ｃｍである。ただし、スペーサ７０の大きさ、スペーサ７０の数、スペーサ７０の間隔、スペーサ７０の配置パターンは、適宜選択することができる。
スペーサ７０は、上記所定間隔とほぼ等しい高さを有する円柱状である。たとえば、スペーサ７０は、直径が１ｍｍ、高さが１００μである。なお、各スペーサ７０は、角柱状や球状などの所望の形状であってもよい。
スペーサ７０は、透明な材料を用いて形成される。ただし、各スペーサ７０は、十分に小さければ、不透明な材料を用いて形成されていてもよい。スペーサ７０の材料は、後述する第１溶融工程、排気工程、第２溶融工程において、スペーサ７０が変形しないように選択される。たとえば、スペーサ７０の材料は、第１熱接着剤の第１軟化点および第２熱接着剤の第２軟化点よりも高い軟化点（軟化温度）を有するように選択される。
このような仮組立て品１００は、ガラスパネルユニット（完成品）１０を得るために、上記所定の処理に供される。
上記所定の処理では、所定温度（排気温度）Ｔｅで、通気路６００、第２空間５２０、および排気口７００を介して第１空間５１０を排気して第１空間５１０を真空空間５０とする。排気温度Ｔｅは、ガス吸着体６０のゲッタの活性化温度より高くしている。これによって、第１空間５１０の排気とゲッタの吸着能力の回復とが同時に行える。
また、上記所定の処理では、図２に示されるように、仕切り４２０を変形させて、通気路６００を塞ぐ隔壁４２を形成することで、真空空間５０を囲むシール４０を形成する。仕切り４２０は、第２熱接着剤を含んでいるから、第２軟化点以上の所定温度（第２溶融温度）Ｔｍ２で第２熱接着剤を一旦溶融させることで、仕切り４２０を変形させて隔壁４２を形成することができる。なお、第１溶融温度Ｔｍ１は、第２溶融温度Ｔｍ２より低くしている。これによって、枠体４１０で第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを接合する際に、仕切り４２０が変形して通気路６００が塞がれることを防止できる。
仕切り４２０は、図２に示されるように、通気路６００を塞ぐように、変形される。このようにして仕切り４２０を変形することで得られた隔壁４２は、真空空間５０を第２空間５２０から（空間的に）分離する。隔壁（第２部分）４２と枠体４１０において真空空間５０に対応する部分（第１部分）４１とが、真空空間５０を囲むシール４０を構成する。
このようにして得られるガラスパネルユニット（完成品）１０は、図２に示されるように、第１ガラスパネル２０と、第２ガラスパネル３０と、シール４０と、真空空間５０と、第２空間５２０と、ガス吸着体６０と、複数のスペーサ７０と、閉塞部材８０と、を備える。
真空空間５０は、上述したように、第２空間５２０、および排気口７００を介して第１空間５１０を排気することで形成される。換言すれば、真空空間５０は、真空度が所定値以下の第１空間５１０である。所定値は、たとえば、０．１Ｐａである。真空空間５０は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とシール４０とで完全に密閉されているから、第２空間５２０および排気口７００から分離されている。
シール４０は、真空空間５０を完全に囲むとともに、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを気密に接合する。シール４０は、枠状であり、第１部分４１と、第２部分４２と、を有する。第１部分４１は、枠体４１０において真空空間５０に対応する部分である。つまり、第１部分４１は、枠体４１０において真空空間５０に面している部分である。第２部分４２は、仕切り４２０を変形することで得られる隔壁である。
閉塞部材８０は、排気口７００より第２空間５２０内に、ごみ等の物体が侵入しにくくするものである。第一実施形態では、閉塞部材８０は、第１ガラスパネル２０または第２ガラスパネル３０の排気口７００の表側に設けられるカバー８１である。
このような閉塞部材８０が排気口７００に設けられることにより、排気口７００より第２空間５２０内に、ごみ等の物体が侵入しにくくなる。これにより、ごみ等の物体が排気口７００内または第２空間５２０内に侵入してガラスパネルユニット１０の見栄えが悪くなるのが抑制される。
また、閉塞部材８０がカバー８１からなるため、容易に閉塞部材８０が構成される。
次に、第一実施形態のガラスパネルユニット１０の製造方法について、図５〜図８を参照して説明する。
第一実施形態のガラスパネルユニット１０の製造方法は、準備工程と、組立工程と、密閉工程と、除去工程と、を有する。なお、準備工程は、省略してよい。
準備工程は、仮組立て品１００を得るために、第１ガラスパネル２０、第２ガラスパネル３０、枠体４１０、仕切り４２０、内部空間５００、通気路６００、排気口７００、およびガス吸着体６０を形成する工程である。準備工程は、第１〜第６工程を有する。なお、第２〜第６工程の順番は、適宜変更してもよい。
第１工程は、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０を形成する工程（基板形成工程）である。たとえば、第１工程では、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０を作製する。また、第１工程では、必要に応じて、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０を洗浄する。
第２工程は、排気口７００を形成する工程である。第２工程では、第２ガラスパネル３０に、排気口７００を形成する。また、第２工程では、必要に応じて、第２ガラスパネル３０を洗浄する。
第３工程は、枠体４１０および仕切り４２０を形成する工程（シール材形成工程）である。第３工程では、ディスペンサなどを利用して、枠体４１０の材料（第１熱接着剤）および仕切り４２０の材料（第２熱接着剤）を第２ガラスパネル３０（ガラス板３１の第１面）上に塗布する。
枠体４１０の材料および仕切り４２０の材料を乾燥させるとともに、仮焼成する。たとえば、枠体４１０の材料および仕切り４２０の材料が塗布された第２ガラスパネル３０を加熱する。なお、第１ガラスパネル２０を第２ガラスパネル３０と一緒に加熱してもよい。つまり、第１ガラスパネル２０を第２ガラスパネル３０と同じ条件で加熱してもよい。これにより、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との反りの差を低減できる。
第４工程は、スペーサ７０を形成する工程（スペーサ形成工程）である。第４工程では、複数のスペーサ７０を予め形成しておき、チップマウンタなどを利用して、複数のスペーサ７０を、第２ガラスパネル３０の所定位置に配置する。なお、複数のスペーサ７０は、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成されていてもよい。この場合、複数のスペーサ７０は、光硬化性材料などを用いて形成される。あるいは、複数のスペーサ７０は、周知の薄膜形成技術を利用して形成されていてもよい。
第５工程は、ガス吸着体６０を形成する工程（ガス吸着体形成工程）である。第５工程では、ゲッタの粉体が分散された溶液を第２ガラスパネル３０の所定位置に塗布し、乾燥させることで、ガス吸着体６０を形成する。
第１工程から第５工程が終了することで、図５に示されるような、枠体４１０、仕切り４２０、通気路６００、排気口７００、ガス吸着体６０、複数のスペーサ７０が形成された第２ガラスパネル３０が得られる。
第６工程は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを配置する工程（配置工程）である。図６に示されるように、第６工程では、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とは、ガラス板２１の第１面とガラス板３１の第１面とが互いに平行かつ対向するように配置して、重ね合わせられる。
組立工程は、仮組立て品１００を用意する工程である。具体的には、組立工程では、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを接合することで、仮組立て品１００を用意する。つまり、組立工程は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを枠体４１０により気密に接合する工程（第１溶融工程）である。
第１溶融工程では、第１軟化点以上の所定温度（第１溶融温度）Ｔｍ１で第１熱接着剤を一旦溶融させることで、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを気密に接合する。具体的には、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０は、溶融炉内に配置され、図７に示されるように、第１溶融温度Ｔｍ１で所定時間（第１溶融時間）ｔｍ１だけ加熱される。
第１溶融温度Ｔｍ１および第１溶融時間ｔｍ１は、枠体４１０の熱接着剤によって第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とが気密に接合されるが、仕切り４２０によって通気路６００が塞がれることがないように、設定される。つまり、第１溶融温度Ｔｍ１の下限は、第１軟化点であるが、第１溶融温度Ｔｍ１の上限は、仕切り４２０によって通気路６００が塞がれることがないように設定される。たとえば、第１軟化点および第２軟化点が４３４℃である場合、第１溶融温度Ｔｍ１は、４４０℃に設定される。また、第１溶融時間ｔｍ１は、たとえば、１０分である。なお、第１溶融工程では、枠体４１０からガスが放出されるが、このガスはガス吸着体６０によって吸着される。
上述した組立工程（第１溶融工程）によって、図８に示される仮組立て品１００が得られる。
密閉工程は、仮組立て品１００に上記所定の処理を行ってガラスパネルユニット（完成品）１０を得る工程である。密閉工程は、排気工程と、溶融工程（第２溶融工程）と、を有する。つまり、排気工程および第２溶融工程が上記所定の処理に相当する。
排気工程は、所定温度（排気温度）Ｔｅで、第１空間５１０を、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して排気して真空空間５０とする工程である。
排気は、たとえば、真空ポンプを用いて行われる。真空ポンプは、図８に示されるように、排気管８１０と、シールヘッド８２０と、により仮組立て品１００に接続される。排気管８１０は、たとえば、排気管８１０の内部と排気口７００とが連通するように第２ガラスパネル３０に接合される。そして、排気管８１０にシールヘッド８２０が取り付けられ、これによって、真空ポンプの吸気口が排気口７００に接続される。
第１溶融工程と排気工程と第２溶融工程とは、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０（枠体４１０、仕切り４２０、通気路６００、排気口７００、ガス吸着体６０、複数のスペーサ７０が形成された第２ガラスパネル３０）を溶融炉内に配置したまま行われる。そのため、排気管８１０は、少なくとも第１溶融工程の前に、第２ガラスパネル３０に接合される。
排気工程では、排気温度Ｔｅで所定時間（排気時間）ｔｅだけ、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気する（図７参照）。
排気温度Ｔｅは、ガス吸着体６０のゲッタの活性化温度（たとえば、３５０℃）より高く、かつ、第１軟化点および第２軟化点（たとえば、４３４℃）より低く設定される。たとえば、排気温度Ｔｅは、３９０℃である。
このようにすれば、枠体４１０および仕切り４２０は変形しない。また、ガス吸着体６０のゲッタが活性化し、ゲッタが吸着していた分子（ガス）がゲッタから放出される。そして、ゲッタから放出された分子（つまりガス）は、第１空間５１０、通気路６００、第２空間５２０、および、排気口７００を通じて排出される。したがって、排気工程では、ガス吸着体６０の吸着能力が回復する。
排気時間ｔｅは、所望の真空度（たとえば、０．１Ｐａ以下の真空度）の真空空間５０が得られるように設定される。たとえば、排気時間ｔｅは、１２０分に設定される。
なお、真空空間５０の真空度は特に限定されない。また、真空空間５０の代わりに、０．５気圧等、少なくとも１気圧より低い圧力で気体が封入されている減圧空間が形成されてもよい。
第２溶融工程は、仕切り４２０を変形させて、通気路６００を塞ぐ隔壁４２を形成することで、真空空間５０を囲むシール４０を形成する工程である。第２溶融工程では、第２軟化点以上の所定温度（第２溶融温度）Ｔｍ２で第２熱接着剤を一旦溶融させることで、仕切り４２０を変形させて隔壁４２を形成する。具体的には、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０は、溶融炉内で、第２溶融温度Ｔｍ２で所定時間（第２溶融時間）ｔｍ２だけ加熱される（図７参照）。
第２溶融温度Ｔｍ２および第２溶融時間ｔｍ２は、第２熱接着剤が軟化し、通気路６００を塞ぐ隔壁４２が形成されるように設定される。第２溶融温度Ｔｍ２の下限は、第２軟化点（４３４℃）である。ただし、第２溶融工程では、第１溶融工程とは異なり、仕切り４２０を変形させることを目的としているから、第２溶融温度Ｔｍ２は、第１溶融温度（４４０℃）Ｔｍ１より高くしている。たとえば、第２溶融温度Ｔｍ２は、４６０℃に設定される。また、第２溶融時間ｔｍ２は、たとえば、３０分である。
なお、第一実施形態では、排気は第２溶融工程の前の排気工程でのみ排気が行われているが、第２溶融工程において排気が行われてもよい。
隔壁４２が形成されると、真空空間５０が第２空間５２０から分離される。そのため、真空ポンプで真空空間５０を排気することはできなくなる。第２溶融工程が終了するまでは、枠体４１０および隔壁４２が加熱されているから、枠体４１０および隔壁４２からガスが放出されることがある。しかしながら、枠体４１０および隔壁４２から放出されたガスは、真空空間５０内のガス吸着体６０に吸着される。そのため、真空空間５０の真空度が悪化することが防止される。つまり、ガラスパネルユニット１０の断熱性が悪くなることが防止される。
第１溶融工程でも、枠体４１０および隔壁４２が加熱されているから、枠体４１０および隔壁４２からガスが放出されることがある。枠体４１０および隔壁４２から放出されたガスはガス吸着体６０に吸着されるから、第１溶融工程によってガス吸着体６０の吸着能力が低下している場合がある。しかしながら、排気工程では、ガス吸着体６０のゲッタの活性化温度以上の排気温度Ｔｅで第１空間５１０の排気を行い、これによって、ガス吸着体６０の吸着能力を回復させている。したがって、ガス吸着体６０は、第２溶融工程において、枠体４１０および隔壁４２から放出されたガスを十分に吸着できる。つまり、ガス吸着体６０が枠体４１０および隔壁４２から放出されたガスを十分に吸着できずに真空空間５０の真空度が悪化すること、を防止できる。
また、第２溶融工程では、排気工程から継続して、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気する。つまり、第２溶融工程では、第２溶融温度Ｔｍ２で、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気しながら、仕切り４２０を変形させて通気路６００を塞ぐ隔壁４２を形成する。これによって、第２溶融工程中に、真空空間５０の真空度が悪化することがさらに防止される。ただし、第２溶融工程では、必ずしも、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気する必要はない。
上述した、準備工程、組立工程、密閉工程、および除去工程を経て、ガラスパネルユニット１０が得られる。
次に、第二実施形態のガラスパネルユニット１０について図９に基いて説明する。なお、第二実施形態のガラスパネルユニット１０は、第一実施形態のガラスパネルユニット１０と大部分において同じであり、同じ部分については同符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。
第二実施形態では、閉塞部材８０が、排気口７００内および第２空間５２０に配置される充填材８２により構成される。充填材８２は、例えば樹脂により形成される。なお、充填材８２は、樹脂以外の物質により形成されてもよく、限定されない。また、充填材８２は、排気口７００内および第２空間５２０の全ての空間を閉塞するものでなくてもよい。
このような充填材８２が設けられることにより、第一実施形態のカバー８１と比較して、ごみ等の物体が排気口７００および第２空間５２０により一層侵入しにくくなる。
次に、第三実施形態のガラスパネルユニット１０について図１０、図１１に基いて説明する。なお、第三実施形態に係るガラスパネルユニット１０は、第一実施形態または第二実施形態において追加の構成を有するものである。
第三実施形態におけるガラスパネルユニット１０は、第２ガラスパネル３０と対向するように配置される第３ガラスパネル９０を備える。なお、第三実施形態においては、第３ガラスパネル９０は、便宜上、第２ガラスパネル３０と対向しているが、第１ガラスパネル２０と対向してもよい。
第３ガラスパネル９０は、ガラス板９１を備える。第３ガラスパネル９０が備えるガラス板９１は、平坦な表面を有し、所定の厚みを有する。第三実施形態では、ガラス板９１により第３ガラスパネル９０が構成される。
なお、第３ガラスパネル９０は、いずれかの表面にコーティングを備えていてもよい。コーティングは、赤外線反射膜等の所望の物理特性を有する膜である。この場合には、第３ガラスパネル９０がガラス板９１およびコーティングにより構成される。要するに、第３ガラスパネル９０は、少なくともガラス板９１により構成される。
さらに、ガラスパネルユニット１０は、第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０との間に配置されて第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０とを気密に接合する第２シール４３を備える。なお、この場合、シール４０が第１シールとなる。第２シール４３は、第２ガラスパネル３０の周縁部と第３ガラスパネル９０の周縁部との間に環状に配置されている。第２シール４３は、シール４０と同様の材質からなるものであってもよいし、異なる材質からなるものであってもよい。
ガラスパネルユニット１０は、第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０と第２シール４３とで密閉され、乾燥ガスが封入された第２内部空間５４０を備える。なお、この場合、内部空間５００が第１内部空間となる。乾燥ガスとしては、アルゴン等の乾燥した希ガス、乾燥空気等が用いられるが、特に限定されない。
また、第２ガラスパネル３０の周縁部と第３ガラスパネル９０の周縁部との間の第２シール４３の内側には、中空の枠部材９２が環状に配置されている。枠部材９２には、第２内部空間５４０に通じる貫通孔９２１が形成されており、内部にたとえばシリカゲル等の乾燥剤９３が収容されている。
また、第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０との接合は、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との接合と同様の要領で行うことが可能であり、一例について以下に説明する。
まず、後に第３ガラスパネル９０と、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０を有する組立品（第一実施形態または第二実施形態におけるガラスパネルユニット１０）とを準備する。
後に第２シール４３となる熱接着剤が、第３ガラスパネル９０または第２ガラスパネル３０の表面の周縁部に枠状に配置される（熱接着剤配置工程）。熱接着剤は、枠体４１０となる熱接着剤と同様の材質からなるものであってもよいし、異なる材質からなるものであってもよい。さらにこの工程では、熱接着剤に、第２内部空間５４０と外部空間とを通じさせる貫通孔からなる通気路（第２通気路）形成される。
次に、第３ガラスパネル９０と、第２ガラスパネル３０とを対向配置させる（第３ガラスパネル対向配置工程）。
次に、第２シール４３となる熱接着剤が溶融する温度まで温度を上昇させて熱接着剤を一旦溶融させることで、一旦溶融させることで、第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０ととが第２シール４３によって気密に接合される（接合工程）。なお、このとき、第２通気路は完全に塞がれないようにする。
次に、第２通気路を介して第２内部空間５４０に乾燥ガスを流入させる（乾燥ガス流入工程）。この工程では、第２内部空間５４０内を乾燥ガスのみで満たしてもよいし、空気が残ってもよい。
次に、第２シール４３を加熱して第２通気路を塞いで第２内部空間５４０を封止する（第２空間封止工程）。
以上のようにして、ガラスパネルユニット１０が形成される。第三実施形態のガラスパネルユニット１０によれば、より一層の断熱性が得られる。
次に、第四実施形態について図１２に基いて説明する。なお、第四実施形態は、第一実施形態〜第三実施形態のガラスパネルユニット１０を用いてガラス窓９５を構成したものである。
第四実施形態では、第一実施形態〜第三実施形態のいずれかにおけるのと同様のガラスパネルユニット１０が用いられ、このガラスパネルユニット１０の周縁部の外側に断面Ｕ字状をした窓枠９６が嵌め込まれてガラス窓９５が構成される。
第四実施形態のガラス窓９５によれば、より一層の断熱性が得られる。
上記実施形態（すなわち第一実施形態〜第四実施形態で、以下同じ）、ガラスパネルユニット１０は矩形状であるが、ガラスパネルユニット１０は、円形状や多角形状など所望の形状であってもよい。つまり、第１ガラスパネル２０、第２ガラスパネル３０、およびシール４０は、矩形状ではなく、円形状や多角形状など所望の形状であってもよい。なお、第１ガラスパネル２０、第２ガラスパネル３０、枠体４１０、および、隔壁４２のそれぞれの形状は、上記実施形態の形状に限定されず、所望の形状のガラスパネルユニット１０が得られるような形状であればよい。なお、ガラスパネルユニット１０の形状や大きさは、ガラスパネルユニット１０の用途に応じて決定される。
また、第１ガラスパネル２０のガラス板２１の第１面および第２面はいずれも平面に限定されない。同様に、第２ガラスパネル３０のガラス板３１の第１面および第２面はいずれも平面に限定されない。
また、第１ガラスパネル２０のガラス板２１と第２ガラスパネル３０のガラス板３１とは同じ平面形状および平面サイズを有していなくてもよい。また、ガラス板２１とガラス板３１とは同じ厚みを有していなくてもよい。また、ガラス板２１とガラス板３１とは同じ材料で形成されていなくてもよい。同様に、第１ガラスパネル２０のガラス板２１と第２ガラスパネル３０のガラス板３１とは同じ平面形状および平面サイズを有していなくてもよい。また、ガラス板２１とガラス板３１とは同じ厚みを有していなくてもよい。ガラス板２１とガラス板３１とは同じ材料で形成されていなくてもよい。
また、シール４０は、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０と同じ平面形状を有していなくてもよい。同様に、枠体４１０は、第１ガラスパネル２０および第２ガラスパネル３０と同じ平面形状を有していなくてもよい。
また、第１ガラスパネル２０は、さらに、所望の物理特性を有してガラス板２１の第２平面に形成されるコーティングを備えていてもよい。あるいは、第１ガラスパネル２０は、コーティング２２を備えていなくてもよい。つまり、第１ガラスパネル２０は、ガラス板２１のみで構成されていてもよい。
また、第２ガラスパネル３０は、さらに、所望の物理特性を有するコーティングを備えていてもよい。コーティングは、たとえば、ガラス板３１の第１平面および第２平面にそれぞれ形成される薄膜の少なくとも一方を備えていればよい。コーティングは、たとえば、特定波長の光を反射する膜赤外線反射膜、紫外線反射膜などである。
上記実施形態では、枠体４１０は、第１熱接着剤で形成されている。ただし、枠体４１０は、第１熱接着剤に加えて、芯材等の他の要素を備えていてもよい。つまり、枠体４１０は、第１熱接着剤を含んでいればよい。また、上記実施形態では、枠体４１０は、第２ガラスパネル３０のほぼすべての領域を囲うように形成されている。しかしながら、枠体４１０は、第２ガラスパネル３０上の所定の領域を囲うように形成されていればよい。つまり、枠体４１０は、第２ガラスパネル３０のほぼすべての領域を囲うように形成されている必要はない。
上記実施形態では、仕切り４２０は、第２熱接着剤で形成されている。ただし、仕切り４２０は、第２熱接着剤に加えて、芯材等の他の要素を備えていてもよい。つまり、仕切り４２０は、第２熱接着剤を含んでいればよい。
上記実施形態では、内部空間５００は、一つの第１空間５１０と一つの第２空間５２０とに仕切られている。ただし、内部空間５００は、１以上の第１空間５１０と１以上の第２空間５２０とに仕切られていてもよい。
上記実施形態では、第２熱接着剤は、第１熱接着剤と同じであり、第２軟化点と第１軟化点は等しい。ただし、第２熱接着剤は、第１熱接着剤と異なる材料であってもよい。たとえば、第２熱接着剤は、第１熱接着剤の第１軟化点と異なる第２軟化点を有していてもよい。ここで、第２軟化点は、第１軟化点より高いことが好ましい。この場合、第１溶融温度Ｔｍ１を、第１軟化点以上第２軟化点未満とすることができる。このようにすれば、第１溶融工程において、仕切り４２０が変形してしまうことを防止できる。
また、第１接着剤および第２熱接着剤は、ガラスフリットに限定されず、たとえば、低融点金属や、ホットメルト接着材などであってもよい。
上記実施形態では、枠体４１０、ガス吸着体６０、および仕切り４２０の加熱に溶融炉を利用している。しかしながら、加熱は、適宜の加熱手段で行うことができる。加熱手段は、たとえば、レーザや、熱源に接続された伝熱板などである。
上記実施形態では、排気口７００は、第２ガラスパネル３０に形成されている。しかし、排気口７００は、第１ガラスパネル２０のガラス板２１に形成されていてもよいし、枠体４１０に形成されていてもよい。
上記実施形態では、ガス吸着体６０のゲッタは蒸発型ゲッタであるが、ゲッタは非蒸発型ゲッタであってもよい。非蒸発型ゲッタは、所定温度活性化温度以上になると、吸着された分子が内部に入り込むことで、吸着能力が回復する。ただし、蒸発型ゲッタとは異なり、吸着された分子を放出するわけではないので、非蒸発型ゲッタは、ある程度以上の分子を吸着すると、たとえ活性化温度以上に加熱されても、吸着能力が回復しなくなる。
上記実施形態では、ガス吸着体６０は、長尺状であるが、他の形状であってもよい。また、ガス吸着体６０は、必ずしも真空空間５０の端にある必要はない。また、上記実施形態では、ガス吸着体６０は、ゲッタの粉体が分散された溶液を塗布することにより形成される。しかしながら、ガス吸着体６０は、基板と、基板に固着されたゲッタと、を備えていてもよい。このようなガス吸着体６０は、ゲッタの粉末が分散された溶液に基板を浸漬し、乾燥することで得ることができる。なお、基板は、所望の形状であってよく、たとえば、長尺の矩形状である。
あるいは、ガス吸着体６０は、第２ガラスパネル３０のガラス板３１の表面第１面に全体的あるいは部分的に形成された膜であってもよい。このようなガス吸着体６０は、第２ガラスパネル３０のガラス板３１の表面第１面をゲッタの粉末が分散された溶液でコーティングすることで得ることができる。
あるいは、ガス吸着体６０は、スペーサ７０に含まれていてもよい。たとえば、スペーサ７０を、ゲッタを含む材料で形成すれば、ガス吸着体６０を含むスペーサ７０を得ることができる。
あるいは、ガス吸着体６０は、ゲッタで形成された固形物であってもよい。このようなガス吸着体６０は、比較大きく、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との間に配置できないことがある。この場合には、第２ガラスパネル３０のガラス板３１に凹所を形成して、この凹所にガス吸着体６０を配置すればよい。
あるいは、ガス吸着体６０は、ゲッタが分子を吸着しないように、予めパッケージ内に配置しておいてもよい。この場合、第２溶融工程の後に、パッケージを破壊して、ガス吸着体６０を真空空間５０に曝せばよい。
上記実施形態では、ガラスパネルユニット１０は複数のスペーサ７０を備えているが、ガラスパネルユニット１０は、一つのスペーサ７０を備えていてもよい。あるいは、ガラスパネルユニット１０は、スペーサ７０を備えていなくてもよい。
以上述べた第一実施形態〜第四実施形態から明らかなように、本発明に係る第１の形態のガラスパネルユニット１０は、第１ガラスパネル２０と、第１ガラスパネル２０と所定の間隔をあけて対向するように配置される第２ガラスパネル３０と、を備える。第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０との間に配置されて第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とを気密に接合するシール４０と、第１ガラスパネル２０と第２ガラスパネル３０とシール４０とで囲まれる内部空間５００と、を備える。内部空間５００内に設けられ、内部空間５００を真空空間となる第１空間５１０と第２空間５２０とに仕切る隔壁４２と、第１ガラスパネル２０または第２ガラスパネル３０の第２空間５２０に対応する部分に形成される排気口７００と、を備える。排気口７００に設けられる閉塞部材８０と、を備えることを特徴とする。
第１の形態のガラスパネルユニット１０によれば、閉塞部材８０が排気口７００に設けられることにより、排気口７００より第２空間５２０内に、ごみ等の物体が侵入しにくくなる。これにより、ごみ等の物体が排気口７００内または第２空間５２０内に侵入してガラスパネルユニット１０の見栄えが悪くなるのが抑制される。
本発明に係る第２の形態のガラスパネルユニット１０では、第１の形態との組み合わせにより実現される。第２の形態のガラスパネルユニット１０は、閉塞部材８０は、第１ガラスパネル２０または第２ガラスパネル３０の排気口７００の表側に設けられるカバー８１である。
第２の形態のガラスパネルユニット１０によれば、容易に閉塞部材８０が構成される。
本発明に係る第３の形態のガラスパネルユニット１０では、第１の形態との組み合わせにより実現される。第３の形態のガラスパネルユニット１０は、閉塞部材８０は、排気口７００内および第２空間５２０に配置される充填材８２である。
第３の形態のガラスパネルユニット１０によれば、ごみ等の物体が排気口７００および第２空間５２０により一層侵入しにくくなる。
本発明に係る第４の形態のガラスパネルユニット１０では、第１〜第３のいずれか一つの形態との組み合わせにより実現される。第４の形態のガラスパネルユニット１０は、第２ガラスパネル３０と対向するように配置される第３ガラスパネル９０を備える。ガラスパネルユニット１０は、第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０との間に配置されて第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０とを気密に接合する第２シール４３を備える。ガラスパネルユニット１０は、第２ガラスパネル３０と第３ガラスパネル９０と第２シール４３とで密閉され、乾燥ガスが封入された第２内部空間５４０をさらに備える。
第４の形態のガラスパネルユニット１０によれば、より一層の断熱性が得られる。
本発明に係る第１の形態のガラス窓９５では、上記第１〜第３のいずれか一つの形態のガラスパネルユニット１０と、前記ガラスパネルユニット１０の周縁部に嵌め込まれた窓枠９６と、を備える。
第１の形態のガラス窓９５によれば、より一層の断熱性を有するガラス窓９５が得られる。
１０ ガラスパネルユニット
２０ 第１ガラスパネル
３０ 第２ガラスパネル
４０ シール
４２ 隔壁
４３ 第２シール
５００ 内部空間
５１０ 第１空間
５２０ 第２空間
５４０ 第２内部空間
７００ 排気口
８０ 閉塞部材
８１ カバー
８２ 充填材
９０ 第３ガラスパネル
９５ ガラス窓
９６ 窓枠

Claims (5)

  1. 第１ガラスパネルと、
    前記第１ガラスパネルと所定の間隔をあけて対向するように配置される第２ガラスパネルと、
    前記第１ガラスパネルと前記第２ガラスパネルとの間に配置されて前記第１ガラスパネルと前記第２ガラスパネルとを気密に接合するシールと、
    前記第１ガラスパネルと前記第２ガラスパネルと前記シールとで囲まれる内部空間と、
    前記内部空間内に設けられ、前記内部空間を真空空間となる第１空間と第２空間とに仕切る隔壁と、
    前記第１ガラスパネルまたは前記第２ガラスパネルの前記第２空間に対応する部分に形成される排気口と、
    前記排気口に設けられる閉塞部材と、
    を備えることを特徴とするガラスパネルユニット。
  2. 前記閉塞部材は、前記第１ガラスパネルまたは前記第２ガラスパネルの前記排気口の表側に設けられるカバーであることを特徴とする請求項１記載のガラスパネルユニット。
  3. 前記閉塞部材は、前記排気口内および前記第２空間に配置される充填材であることを特徴とする請求項１記載のガラスパネルユニット。
  4. 前記第２ガラスパネルと対向するように配置される第３ガラスパネルと、
    前記第２ガラスパネルと前記第３ガラスパネルとの間に配置されて前記第２ガラスパネルと前記第３ガラスパネルとを気密に接合する第２シールと、
    前記第２ガラスパネルと前記第３ガラスパネルと前記第２シールとで密閉され、乾燥ガスが封入された第２内部空間と、をさらに備え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。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラスパネルユニットと、
    前記ガラスパネルユニットの周縁部に嵌め込まれた窓枠と、を備えることを特徴とするガラス窓。
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