JPH09110451A - ガラス板の強化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来に比しノズル先端とガラス板表面間の距離
を二倍程度に増加でき且つノズル先端形状とガラス板表
面形状が異なっても十分な強化度の強化ガラス板を得
る。 【解決手段】加熱されたガラス板の両側面に配された相
対向した一対の吹口を構成するノズル群から噴流状の冷
却媒体をガラス板表面に吹き付けてガラス板を強化する
に当り、各ノズル径を１０〜４０ｍｍ、相対向する一対
の吹口のノズル間距離を１００〜２５０ｍｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガラス板の強化方法
及び強化装置に関し、特にガラス板の両側面を冷却する
ノズル先端の間の距離（以下単にノズル間距離という）
が冷却されるガラス板を操作する機械装置に十分な自由
度を与えることができ、かつ単一の吹口形状により、表
面形状が異なる各種ガラス板の強化を可能にしたガラス
板の強化方法及び強化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用その他の曲面ガラス板の
強化方法として、吹口面上に冷却用ノズルを格子状ある
いは千鳥状に配置した吹口により、加熱されたガラス板
の両表面に噴流状の冷却媒体を吹きつける方法が知られ
ている。この強化方法においては、通常、ノズル内径５
〜１０ｍｍ、ノズルピッチがノズル径の３〜６倍程度の
ノズル配列とし、強化されるガラス板とノズル先端の間
の距離が一定になるように設計された吹口を用いること
によりガラス板面全体にわたり強化に必要な冷却能レベ
ルを実現している。

【０００３】図３（ａ）〜（ｂ）は従来における上記強
化方法を実施するための一装置例を模式的に示す図であ
り、図３（ａ）中、１は上吹口、２は下吹口であり、３
は強化されるべきガラス板を示している。図３（ａ）の
とおり上吹口１及び下吹口２は相対峙する位置に所定の
等間隔を置いて配置され、各吹口のノズルからの空気等
の冷却媒体により、その間に置かれた強化されるべきガ
ラス板３が急冷され、強化される。

【０００４】図３（ｂ）は上記上吹口１及び下吹口２を
構成するノズルの構成、配置を示している。図３（ｂ）
中４はノズルであり、同図では１６個を示しているが、
その必要数が配置されてノズル群が構成され、このノズ
ル群によって上吹口１及び下吹口２が構成される。各ノ
ズル４は、例えばノズル内径７．５ｍｍ、ノズルピッチ
（となりあうノズルどうしの中心から中心までの間隔）
３３×５５ｍｍ、すなわち図３（ｂ）で云えば前後方向
ピッチ３３ｍｍ、左右方向ピッチ５５ｍｍで構成され
る。そして被処理ガラス板の板厚が３．１ｍｍ程度の場
合、風箱圧力２２４０ｍｍＡｑ程度として操作される。

【０００５】ところで、上記従来の吹口においては、ガ
ラス板の強化に必要なレベルでガラス板面全体にわたり
冷却能を保持する必要があり、このため表面形状の異な
るガラス板毎にノズル先端とガラス板表面の距離が等し
くなるように吹口を設計、製作する必要があるという欠
点がある。従来、吹口とガラス板間の距離は１００ｍｍ
よりも小さく設定されているが、強化されるべきガラス
板の曲面が異なる毎にこれに合う吹口を使用する必要が
あり、このため例えば曲率半径Ｒが９００〜３０００の
間で異なるガラス板を各々強化する場合、曲面が異なる
ガラス板毎に別途準備されたこれに合う吹口をセットす
る必要があった。

【０００６】また、公知の研究例によると、従来の前記
吹口においては、ノズル先端とガラス板表面間の距離が
増加すると冷却能が急激に減少することが知られてい
る。したがって、そのままでは単一の吹口で表面形状の
異なるガラス板を強化することは困難であり、またノズ
ル先端とガラス板表面間の距離を増加することにより吹
口内のガラス板操作機構の自由度向上を図ることは困難
である。

【０００７】この点実開昭５４ー１９２４８号公報で
は、上記欠点の解消を目的として吹口中央部は固定し、
強化されるガラス板周辺部に対応する吹口部分を駆動可
能な翼としてノズル先端とガラス板表面の間の距離を等
距離に維持するようにした汎用冷却器が提案されてい
る。しかしこの冷却器は一方向のみ曲率半径が変化する
ガラス板の冷却強化には対応できるが、任意表面形状の
ガラス板の均一冷却強化という点では不十分であり、ま
た該翼駆動用の機械装置を新たに導入する必要があるた
め設備経済上も問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ある範囲の
曲面形状を有するガラス板を単一の吹口で強化するガラ
ス板の強化方法及び強化装置を新規に提供することを第
一の目的とし、また所期の冷却能を維持したままでノズ
ル先端とガラス板表面の間の距離を大きくすることを可
能にすることにより、吹口内でのガラス板操作機構の自
由度を向上させることを第二の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の目的な
いし課題を解決すべくなされたものであり、噴流状の冷
却媒体をガラス板両表面に吹きつけてガラス板を強化す
る方法及び装置において、ノズル先端とガラス板表面の
間の距離を大きくとることを可能にして両吹口間内での
ガラス板操作機構の自由度を向上させるとともに、ある
範囲の異なる曲面形状を有する各種ガラス板を単一の吹
口で強化可能にすることを特徴とするガラス板の強化方
法及び装置を提供するものである。

【００１０】すなわち本発明は加熱されたガラス板の両
側面に配された相対向した一対の吹口を構成するノズル
群から噴流状の冷却媒体をガラス板表面に吹き付けるこ
とによりガラス板を強化する方法であって、前記各ノズ
ルの内径を１０〜４０ｍｍ、相対向する一対の両吹口の
ノズル先端間の距離を１００〜２５０ｍｍとして、前記
ガラス板と各ノズルの先端との距離を各ノズルの内径の
値以上の長さ分確保して、ガラス板を相対向したノズル
群の間に配することを特徴とするガラス板の強化方法で
ある。

【００１１】また本発明は、冷却媒体放出用のノズル群
を有する一対の吹口が相対向して、強化される加熱され
たガラス板が配される間隔を置いて配置されたガラス板
の強化装置であって、前記ノズル群を構成する各ノズル
の内径が１０〜４０ｍｍであり、且つ該相対向する一対
の両吹口のノズル先端間の距離を１００〜２５０ｍｍと
してなることを特徴とするガラス板の強化装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明によれば、ノズル内径が約
１０〜４０ｍｍの太いノズルを採用することにより相対
向する両吹口間の距離の増加に対する冷却能の減少率を
小さくし、これによって装置及び操作上のコストの増加
なしに前記目的が実現される。この場合ノズル内径が約
４０ｍｍを上回ると、（１）ノズルピッチを固定して内
径を大きくすると、吹口の開口面積が大きくなって送風
機の能力が不足し、また（２）その内径の増加に合わせ
てピッチも増加させると冷却むらが発生しやすくなって
好ましくない。

【００１３】また本発明によれば、上記各ノズルの内径
は、単一の吹口で強化されるガラス板の面形状の範囲
と、形状差によるノズル先端及びガラス板表面の間の距
離の変化から生ずるガラス板表面内の冷却能不均一の許
容範囲とを考慮して決定する。また相隣る各ノズル同志
のピッチは、ノズル内径の約３〜６倍を目安にし、要求
される強化度及び送風機能力を考慮して決定する。本発
明で使用される吹口は、パイプ型ノズルあるいは先端に
吹出し孔を配置したブレード状ノズルの集合体からな
り、また平面的なノズル配列は格子状或いは千鳥状の配
列を基本とするが、ノズル内径及びノズル間隔は必ずし
も等しくする必要はない。

【００１４】強化されるガラス板は、相対向する二つの
前記タイプの吹口間に配されてその両表面が急冷され
る。この時に、ガラス板と各ノズルとの距離を各ノズル
の内径の値以上の長さ分確保して、ガラス板は相対向す
る二つの吹口間に配されるものである。さらに、ガラス
板は通常リング状の搬送手段によって吹口間に搬送され
て配されるものであるが、このリング状の搬送部材をも
吹口間に配する点や、ガラス板の強化時にガラス板に摺
動が加えられる点や、十分均一に冷却が行われる点に鑑
みて、吹口ノズル群の先端から等距離にある面を中心と
して、幅３０ｍｍ程度の範囲内にガラス板が配されるこ
とが好ましい。一方、両吹口ノズル間距離は１００〜２
５０ｍｍの範囲にある。この下限１００ｍｍ近辺につい
ては、冷却能の点では問題ないが幾分の冷却むらが発生
するため、両吹口ノズル間距離は１５０〜２５０ｍｍの
範囲にあることが好ましい。

【００１５】このように本発明による汎用吹口では、従
来に比較してノズル先端とガラス板表面の間の距離が約
二倍程度に増加でき、かつノズル先端形状とガラス板表
面形状が異なっても十分な強化度の強化ガラス板を製造
することができる。また本発明で適用できるガラス板の
大きさとしては、Ｒ方向の長さ最大１０００ｍｍ程度ま
で適用できるが、通常６００ｍｍ程度のものに適用され
る。また本発明によれば、各種曲面形状を有するガラス
板に適用できるが、その曲率Ｒとして８００≦Ｒ≦３０
００の範囲であれば有効に適用することができる。

【００１６】図１は本発明における吹口を構成するノズ
ルの配置態様の一例を示す部分斜視図であり、図２
（ａ）〜（ｂ）は本発明における吹口を配置した装置に
おいてそれぞれ曲率の異なるガラス板を配置した場合の
態様を示す概略側面図である。図１に示すように、吹口
はノズル径ｒ、ノズルピッチｐ₁×ｐ₂ （前後方向に
ｐ₁、左右方向にｐ₂）であるが、ｒは１０〜４０ｍｍの
範囲にある。

【００１７】図２中、１は上吹口、２は下吹口、３はガ
ラス板を示す。また、Ｓはガラス板が吹口間に配される
ことができる許容範囲を示す領域（保持許容領域）であ
り、この保持許容領域Ｓは、ガラス板と各ノズルの先端
との距離が各ノズルの内径の値以上の長さ分確保される
ように設けられている。すなわち、図２のｔ₁ およびｔ
₂ の値が、ともにノズルの内径の値以上となるように、
保持許容領域Ｓが設定される。特に、Ｓは吹口ノズル群
の先端から等距離にある面を中心として、幅３０ｍｍ程
度に設定されることが好ましい。

【００１８】この保持許容領域Ｓに、図２（ａ）では加
熱されたガラス板３を配置し、図２（ｂ）では曲率の異
なる加熱されたガラス板３′が配置されている。何れの
場合にも上下の吹口１、２からの噴流状の冷却媒体によ
り冷却され、有効に強化される。その操作例として、例
えば図２（ａ）に示す装置において、その吹口を図１に
示すノズルの配置態様で構成した例では、被処理ガラス
板の板厚が３．１ｍｍ程度の場合、風箱圧力２０００〜
３０００ｍｍＡｑ程度として操作される。

【００１９】すなわち、ガラス板の強化に際し、所定の
強化ガラスを得るために必要な冷却能は、ガラス板の板
厚によって異なる。一方、冷却能は、風圧、ノズル先端
からガラス板までの距離、となりあうノズル間のピッ
チ、ノズルの内径等の因子によって決定されるものであ
る。一般に、ノズルの内径を大きくすれば（それに応じ
てピッチも大きくはするが）、必要な風圧は小さくすれ
ばよい傾向にあり、ノズル先端からガラス板までの距離
を大きくすれば必要な風圧は大きくすればよい傾向にあ
る。そして、板厚が大きくなれば必要な風圧は小さくす
ればよい傾向にある。従って、これらの因子は、ガラス
板に所望の強化を与えるように、それぞれ調整、選択し
て決定されるものである。

【００２０】本発明において、ノズルの内径は１０〜４
０ｍｍに定められている。したがって、本発明におい
て、所望の強化ガラスを得るためには、ノズル先端から
ガラス板までの距離にもよるが、ガラス板の板厚が３．
０ｍｍの場合、ガラス板に吹き付ける風圧は２０００〜
３０００ｍｍＡｑの範囲が好ましく、板厚が４．０ｍｍ
の場合、ガラス板に吹き付ける風圧は１５００〜２５０
０ｍｍＡｑの範囲が好ましく、板厚が５．０ｍｍの場
合、ガラス板に吹き付ける風圧は５００〜１５００ｍｍ
Ａｑの範囲が好ましい。

【００２１】また、本発明のガラス板強化方法及び装置
は、自動車用ガラス板はもちろん、鉄道車両用、建築用
等の強化ガラス板の製造に広く用いられる。また各ノズ
ルから放出され噴流として使用される冷却媒体として
は、空気とは限らず、ミストその他気体状の冷却媒体で
あれば使用できる。以下本発明の実施例を説明するが、
本発明がこの実施例に限定されないことはもちろんであ
る。

【００２２】

【実施例】温度６４０〜６４５℃に加熱した８５０×５
００ｍｍ、厚さ３．５、４．０ｍｍの平板及び短辺が１
２００ｍｍの曲率半径を有するガラス板を、ノズル内径
８〜４０ｍｍ、両吹口ノズル間距離を１５０〜２５０ｍ
ｍとし、ガラス板を吹口と平行に約５０〜１６０ｍｍ摺
動して空気圧１５００〜２５００ｍｍＡｑで処理した。
これらガラス板に対して吹口内でのガラス板操作の自由
度を考慮すると、対向する吹口のノズル先端間の距離は
１５０〜２５０ｍｍ程度必要となる。吹口形状は両吹口
ノズル間距離２００ｍｍの時に両吹口ノズルが対向する
ような曲率を有し、両吹口ノズルを対向させたときに対
向するノズル間の中心を通る面は１２００ｍｍの曲率半
径を有する。以上の処理により風冷強化したガラス板に
対して破砕試験を実施した。その試験結果を表１に示
す。

【００２３】試験番号１では内径（ｒ）１０ｍｍ、ピッ
チ（ｐ₁、ｐ₂）６０ｍｍ、ノズル間距離１８０ｍｍ、空
気圧２２５０ｍｍＡｑで強化した板厚４ｍｍ、曲率半径
１２００ｍｍのガラス板がＪＩＳ規格を満足した。試験
番号２ではノズル間距離を１６０ｍｍに縮めた以外は試
験番号１と同条件で強化した板厚４ｍｍ、曲率半径１２
００ｍｍのガラス板がＪＩＳ規格を満足した。試験番号
３では試験番号１と内径（ｒ）、ピッチ（ｐ₁、ｐ₂）は
同一でノズル間距離１５０ｍｍ、空気圧１７００ｍｍＡ
ｑで強化した板厚４ｍｍの平板のガラス板がＪＩＳ規格
を満足した。

【００２４】試験番号４では内径２０ｍｍ、ピッチ１０
０ｍｍ、ノズル間距離２４０ｍｍ、空気圧２５００ｍｍ
Ａｑで強化した板厚４ｍｍ、曲率半径１２００ｍｍのガ
ラス板がＪＩＳ規格を満足した。試験番号５では試験番
号４と内径、ピッチ、空気圧は同一でノズル間距離２５
０ｍｍで強化した板厚４ｍｍの平板のガラス板がＪＩＳ
規格を満足した。試験番号６では試験番号４と内径、ピ
ッチは同一でノズル間距離２００ｍｍ、空気圧２２５０
ｍｍＡｑで強化した板厚３．５ｍｍの平板のガラス板が
ＪＩＳ規格を満足した。

【００２５】試験番号７では内径３０ｍｍ、ピッチ１３
０ｍｍ、ノズル間距離２００ｍｍ、空気圧１５００ｍｍ
Ａｑで板厚４ｍｍ、曲率半径１２００ｍｍの強化したガ
ラス板がＪＩＳ規格を満足した。試験番号８では試験番
号７と内径、ピッチは同一でノズル間距離１６０ｍｍ、
空気圧１９００ｍｍＡｑで強化した板厚３．５ｍｍ、曲
率半径１２００ｍｍのガラス板がＪＩＳ規格を満足し
た。試験番号９では試験番号７と内径、ピッチ、ノズル
間距離は同一で、空気圧１７００ｍｍＡｑで強化した板
厚４ｍｍの平板のガラス板がＪＩＳ規格を満足した。

【００２６】試験番号１０では試験番号７と内径、ピッ
チ、ノズル間距離は同一で、空気圧１９００ｍｍＡｑで
強化した板厚３．５ｍｍの平板のガラス板がＪＩＳ規格
を満足した。試験番号１１では、内径４０ｍｍ、ピッチ
１６０ｍｍ、ノズル間距離２００ｍｍ、空気圧２０００
ｍｍＡｑで強化した板厚４ｍｍの平板のガラス板がＪＩ
Ｓ規格を満足した。試験番号１２では内径８ｍｍ、ピッ
チ５０ｍｍ、ノズル間距離１８０ｍｍ、空気圧２２５０
ｍｍＡｑで強化した板厚４ｍｍの平板のガラス板はＪＩ
Ｓ規格を満足しなかった。

【００２７】なお、以上におけるガラス板の強化度はＪ
ＩＳ規格（ＪＩＳＲ３２１２）に記載されている破砕試
験結果で得られた破砕数及び細片数が規格された数値範
囲を満足したものを可とした。ノズル内径８ｍｍの場合
はＪＩＳ規格を満足する試験結果が得られず、一方ノズ
ル内径が４０ｍｍを超える場合には強化されるガラス板
に対してノズル数が不足するという問題があった。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明による強化方法及び装置によれ
ば、従来に比較してノズル先端とガラス板表面の間の距
離が約二倍程度に増加し、かつノズル先端形状とガラス
板表面形状が異なっても十分な強化度の強化ガラス板を
製造できるというような優れた効果が得られる。また、
本発明による吹口で強化したガラス板は、従来のような
通常の吹口で強化したガラス板に比較してノズルによる
歪みの発生が少ない。さらに本発明の吹口によれば、ガ
ラス板表面上の冷却能分布及び圧力分布がノズル先端と
ガラス板表面の間の距離に対して鈍感なことから、冷却
強化時にガラス板が変形を起こさず、またノズル先端と
ガラス板表面の間の距離が大きくとれることから、ガラ
ス板両表面を冷却する２つの吹口の間でガラス板の持ち
替えを行うなどの操作が容易であるという優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における吹口を構成するノズルの配置態
様の一例を示す部分斜視図

【図２】本発明における吹口を配置した装置においてそ
れぞれ曲率の異なるガラス板を配置した場合の態様を示
す概略側面図

【図３】従来におけるガラス板強化方法を実施するため
の装置の模式図

【符号の説明】

１ 上吹口 ２ 下吹口 ３ 強化されるべきガラス板 ４ 上吹口１、下吹口２を構成するノズル Ｓ ガラス板保持空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 達夫 愛知県知多郡武豊町字旭１番地 旭硝子株 式会社愛知工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱されたガラス板の両側面に配された相
   対向した一対の吹口を構成するノズル群から噴流状の冷
   却媒体をガラス板表面に吹き付けることによりガラス板
   を強化する方法であって、前記各ノズルの内径を１０〜
   ４０ｍｍ、相対向する一対の両吹口のノズル先端間の距
   離を１００〜２５０ｍｍとして、前記ガラス板と各ノズ
   ルの先端との距離を各ノズルの内径の値以上の長さ分確
   保して、ガラス板を相対向したノズル群の間に配するこ
   とを特徴とするガラス板の強化方法。
2. 【請求項２】前記相対向する一対の両吹口のノズル先端
   間の距離が１５０〜２５０ｍｍである請求項１記載のガ
   ラス板の強化方法。
3. 【請求項３】冷却媒体放出用のノズル群を有する一対の
   吹口が相対向して、強化される加熱されたガラス板が配
   される間隔を置いて配置されたガラス板の強化装置であ
   って、前記ノズル群を構成する各ノズルの内径が１０〜
   ４０ｍｍであり、且つ該相対向する一対の両吹口のノズ
   ル先端間の距離を１００〜２５０ｍｍとしてなることを
   特徴とするガラス板の強化装置。
4. 【請求項４】前記相対向する一対の両吹口のノズル先端
   間の距離が１５０〜２５０ｍｍである請求項３記載のガ
   ラス板の強化装置。