KR20200073288A

KR20200073288A - 글라스 패널 및 글라스 창

Info

Publication number: KR20200073288A
Application number: KR1020207016134A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 미키; 데츠오 미나아이; 다츠히로 나카자와
Original assignee: 니혼 이타가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2020-06-23
Also published as: CN111315704B; EP3708551A1; US20200262750A1; WO2019093322A1; JPWO2019093322A1; EP3708551A4; CN111315704A; US11124450B2; EP3708551B1

Abstract

간극부를 매개로 하여 대향 배치되는 한 쌍의 글라스 판의 주연부에 있어서 열 리크를 억제 가능하도록 한다.
간극부(V)를 매개로 하여 대향 배치되는 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)과, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)를 접합하여 간극부(V)를 기밀하게 봉지하는 주변 봉지용 금속 재료(3)를 가진다. 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B) 각각의 대향하는 내측면 사이에 개재하는 주변 봉지용 금속 재료(3)에는, 그 주변 봉지용 금속 재료(3) 보다도 낮은 열전도율의 단열재(30)를 혼입시키고 있다.

Description

글라스 패널 및 글라스 창

본 발명은 간극부를 매개로 하여 대향 배치되는 한 쌍의 글라스 판과, 상기 한 쌍의 글라스 판의 주연부를 접합하여 상기 간극부를 기밀하게 봉지하는 주변 봉지용 금속 재료를 가진 글라스 패널 및 글라스 창에 관한 것이다.

종래, 상기 글라스 패널은 상기 간극부를 공기층으로 하여 단열 복층 글라스로 형성하거나, 상기 간극부에 복수의 스페이서를 개재시켜서 그 간극부를 감압하여 진공 복층 글라스로 형성하거나 하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허 제2002-167241호 공보

그러나, 상기 간극부의 단열 성능을 확보하여도 두 글라스 판의 주연부를 접합하는 주변 봉지용 금속 재료를 매개로 하여 두 글라스 판의 주연부의 외측으로부터 내측의 간극부에 걸쳐서, 글라스 판의 면을 따르는 방향 및 두께 방향으로 전열하여 열 리크가 발생하기 쉬워지게 된다는 문제가 있었다.

덧붙여서, 상기 주변 봉지용 금속 재료는 땜납이라 불리는 저융점 금속이 사용된다.

즉, 주연부의 씰에 대하여, 저융점 금속이 사용되는 것은 글라스 프리트(frit) 보다도 융점이 낮아지게 되고, 보다 저온에서 가공 가능하기 때문에 생산성이 좋아진다.

또한, 저온으로 함으로써 열팽창 차이에 의한 열응력을 저감하는 것이 가능하다.

더욱이, 수지 재료로는 유기 성분의 휘발 등이 있기 때문에, 봉지 후의 내압이 상승해 버린다는 우려가 있기 때문에, 땜납 재료가 씨일재로서 바람직하다는 등이라는 이유에 의한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해소하고, 두 글라스 판의 주연부에 있어서 열 리크를 억제 가능하도록 하는 것에 있다.

본 발명의 제1의 특징 구성은, 간극부를 매개로 하여 대향 배치되는 한 쌍의 글라스 판과, 상기 한 쌍의 글라스 판의 주연부를 접합하여 상기 간극부를 기밀하게 봉지하는 주변 봉지용 금속 재료를 가진 글라스 패널에 있어서, 상기 한 쌍의 글라스 판 각각의 대향하는 내측면 사이에 개재하는 상기 주변 봉지용 금속 재료에는 그 주변 봉지용 금속 재료 보다도 낮은 열전도율의 단열재를 혼입시키고 있는 것에 있다.

본 발명의 제1의 특징 구성에 따르면, 상기 한 쌍의 글라스 판 각각의 대향하는 내측면 사이에 개재하는 주변 봉지용 금속 재료에, 상기 주변 봉지용 금속 재료 보다도 낮은 열전도율의 단열재를 혼입시키는 것으로써, 한 쌍의 글라스 판의 주연부의 외측으로부터 내측의 간극부 측으로 글라스 판의 면을 따르는 방향 및 글라스 판의 두께 방향으로 전열하려고 하는 경우에는, 낮은 열전도율의 단열재가 장벽으로 되어 열 리크를 억제하는 것이 가능하다.

따라서, 간극부의 단열 성능을 높게 유지 가능하다.

본 발명의 제2의 특징 구성은, 상기 단열재는 금속 산화물 또는 다수의 기포로 이루어진 것에 있다.

본 발명의 제2의 특징 구성에 따르면, 본 발명의 제1의 특징 구성에 의한 상술한 작용 효과를 이룰 수 있는 것이 가능한 것에 더하여, 상기 낮은 열전도율의 단열재는 금속 산화물 또는 다수의 기포인 것으로써, 특별한 재료를 사용하지 않더라도 주변 봉지용 금속 재료 보다도 열전도율이 작아지고, 두 글라스 판의 주연부에 있어서 열 리크를 억제 가능하다.

게다가, 상기 단열재가 금속 산화물인 경우, 특히 열전도율을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 두 글라스 판 주연부에 있어서 주변 봉지용 금속 재료의 보강 효과도 기대 가능하다. 또한, 다수의 기포인 경우에는, 금속 산화물 보다도 열전도율을 저하시켜서, 단열재의 전열 저항을 보다 한 층 크게 할 수 있다.

본 발명의 제3의 특징 구성은, 상기 주변 봉지용 금속 재료에 있어서 상기 단열재가 차지하는 비율은 50 % 이하이다.

본 발명의 제3의 특징 구성에 따르면, 상기 주변 봉지용 금속 재료에 있어서 상기 단열재가 차지하는 비율이 크면 클수록, 주변 봉지용 금속 재료를 충진한 한 쌍의 두 글라스 판 주연부에 있어서 단열 성능의 향상을 기대 가능하지만, 강도 저하에 의한 간극부의 기밀성이 담보 가능하지 못하게 될 우려가 있다. 이에 대하여, 단열재가 차지하는 비율이 50 % 이하라면 간극부의 기밀성이 유지 가능하다.

본 발명의 제4의 특징 구성은, 상기 단열재는 복수 마련되어 있다.

본 발명의 제4의 특징 구성에 따르면, 복수의 단열재의 혼입에 의해, 간극부에 대한 열 리크를 한 층 억제 가능하다.

본 발명의 제5의 특징 구성은, 상기 단열재는 상기 글라스 판의 주연부의 길이 방향을 따라서 혼입한 것에 있다.

본 발명의 제5의 특징 구성에 따르면, 간극부의 대기 리크를 억제하면서, 단열성을 보유하는 것이 가능하다.

본 발명의 제6의 특징 구성은, 상기 한 쌍의 글라스 판의 하나의 두께는 0.3~15 mm이다.

본 발명의 제7의 특징 구성은, 상기 한 쌍의 글라스 판 사이에는 스페이서가 개재되어 있다.

본 발명의 제8의 특징 구성은, 상기 한 쌍의 글라스 판 사이에, 상기 스페이서가 복수 서로에 소정 간격을 두고 개재하고, 그들의 간격 피치는 5~100mm이다.

본 발명의 제9의 특징 구성은, 상기 주연부에 있어서 상기 봉지용 금속 재료의 깊이는 1~10 mm이다.

본 발명의 제10의 특징 구성은, 상기 단열재의 열전도율은 20 W/mK 이하이다.

본 발명의 제11의 글라스 창의 특징 구성은, 글라스 패널을 창틀의 홈 내에 끼워 넣어, 상기 주연부의 표리 양면이 협지되도록 고정되어 있다.

본 발명의 제11의 특징 구성에 따르면, 창틀의 홈 내에 끼워 넣어, 상기 주연부의 표리 양면이 협지되도록 고정되어 있는 글라스 패널은, 창틀에 의해 두 글라스 판의 접합 강도가 높게 유지되고, 간극부의 기밀성을 장기에 걸쳐서 확보 가능하다.

도 1은 글라스 패널의 일부 절결 사시도이다.
도 2는 글라스 패널의 흡인 구멍 주변 종단면도이다.
도 3은 글라스 패널의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 주변 봉지 단계를 나타내는 요부 종단면도이다.
도 5는 도입판의 작용 설명도이다.
도 6은 흡인 구멍 봉지 전의 흡인 구멍 주변부 확대도이다.
도 7은 글라스 패널의 상면에서 본 일부이다.
도 8은 글라스 패널의 주연부의 종단 사시도이다.
도 9는 글라스 패널을 창틀에 끼워 넣은 상태의 종단면도이다.

이하에서 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에 있어서, 글라스 패널(P)은, 대향하는 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)과, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B) 사이에 매트릭스 형태로 일정한 스페이서 피치(Pd)로 복수의 기둥 형상 스페이서(2)를 개재시키는 것으로써 형성되는 간극부(V)와, 간극부(V)의 주연부(V1)를 씰링하는 주변 봉지용 금속 재료(3)와, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B) 중 하나의 글라스 판(1A)을 관통하는 흡인 구멍(4)을 가진다. 흡인 구멍(4)은 그 흡인 구멍(4)의 둘레까지 완전히 덮는 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)로 봉지되어 있다.

글라스 패널(P)에 있어서 2장의 글라스 판(1A, 1B)은 투명한 플로트 글라스이며, 간극부(V)가 1.33 Pa(1.0×10^-2Torr) 이하로 감압되어 있다. 이러한 간극부(V)는 그 내부의 공기가 흡인 구멍(4)을 매개로 하여 배출되는 것으로써 감압되고, 간극부(V)의 감압 상태를 유지하기 위하여 주변 봉지용 금속 재료(3) 및 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)에 의해 봉지되어 있다.

스페이서(2)는 원기둥 형상이며, 그 직경이 0.3~1.0 mm 정도, 높이가 30 μm~1.0 mm 정도이다. 이 스페이서(2)는 글라스 판(1A, 1B)에 작용하는 대기압에 기인한 압축 응력이 가해져도 좌굴하지 않는 재료, 예를 들면, 압축 강도가 4.9×10⁸Pa(5×10³kgf/cm²) 이상의 재료, 바람직하게는 스테인리스강(STS304) 등에 의해 형성되어 있다.

도 3은, 도 1의 글라스 패널(P)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.

우선, 플로트 글라스로 이루어진 소정 두께의 2장의 글라스 소판(素板)(미도시)을 소정의 치수, 예를 들면, 1200 mm×900 mm로 각각 절단하여, 동일 형상이면서 동일 사이즈인 글라스 판(1A, 1B)을 준비하고(S31 단계), 글라스 판(1A)에 그 네 모서리 중 어느 하나의 근방에 흡인 구멍(4)을 드릴 등으로 천공한다(S32 단계)(천공 단계).

다음으로, 클린룸이나 화학적 클린룸 등 공기의 오염 상태를 화학적 또는 물리적으로 제어 가능한 공간 내에서, 순수(純水) 브러쉬 세정, 액체 세정법, 광 세정 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)을 세정한다(S33 단계)(세정 단계). 이 액체 세정법에서는 순수, 탈 이온수 등이 이용된다. 또한, 세정액은 예를 들면, 알칼리 세제 또는 오존수를 함유한다. 또한, 상기 세정액에는 연마재가 함유하고 있어도 좋다. 연마재로는 예를 들면, 산화 세륨을 주성분으로 하는 미립자가 이용된다.

그리고, 흡인 구멍(4)이 천공되어 있지 않은 세정된 글라스 판(1B)에, 복수의 스페이서(2)를 매트릭스 형태로 일정한 스페이서 피치(Pd)로 배치하고, 세정된 글라스 판(1A)을 포개어 놓는 것으로 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 페어링을 행한다(S34 단계).

추가로, 페어링 된 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)을 대략 수평하게 유지하고, 용해 온도가 250 ℃ 이하인 주변 봉지용 금속 재료(3)를 이용하여, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)를 봉지한다(S35 단계)(주변 봉지).

도 4는 도 3의 S35 단계에서의 주변 봉지를 설명하는 데 이용되는 도이다.

도 4에 있어서, 금속 도입 장치(5)는, 고부(高部)(6a)와, 고부(6a)보다 낮은 저부(低部)(6b)를 가지며 단차 형상으로 형성된 정반(6)을 가지고, 고부(6a)에서 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)을 계속 유지하는 동시에, 저부(6b)에서 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)에 땜납을 공급하는 공급탑(7)을 지지한다. 단차 형상 정반(6)의 저부(6b)에는, 상기 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)을 따라서 2개의 레일 부재(12)가 배치되고, 상기 공급탑(7)은 레일 부재(12) 위를 주행하는 이동기구(13) 상에 놓여 있다.

공급탑(7)은 액체 상태 또는 고체 상태의 땜납을 저류하는 직사각형 횡단면의 도가니부(9)와, 도가니부(9)의 측벽부에 내장되는 동시에 도가니부(9) 내에 저류된 땜납을 가열하는 전열 히터(10)와, 도가니부(9)의 저부에 연통하는 동시에 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)의 외측을 향하여 개구하는 긴 형상 단면의 도입로(導入路)(11)와, 도입로(11)의 중간 위치에 수평하게 배치된 도입판(8)을 구비한다. 도입판(8)은 도입로(11)로부터 연장되어 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)에 끼워 넣어져 있으며, 이에 따라, 땜납은 그 표면 장력과 더불어 간극부(V)로 침입한다. 게다가, 도가니부(9) 내에서 액위 ΔH인 땜납의 중력이 도입판(8)의 부위에서 땜납에 인가되고, 이에 따라 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)로 땜납의 침입을 촉진한다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 도입판(8)은 그 이동 방향으로 상하로 복수 회 물결치는 형태의 굴곡부(8A)가 간격을 두고 2곳에 형성된 형상의 것이어도 좋다(주름진 형상(蛇腹形狀)).

즉, 굴곡부(8A)를 가진 도입판(8)의 이동에 따라, 스프링 작용을 가진 굴곡부(8A)가 글라스 판의 표면을 가볍게 문지르게 되어, 땜납의 글라스 면으로의 부착성을 보다 향상시키고, 간극부(V)의 기밀성이 확실화 되는 효과를 발휘 가능하도록 한다.

또한, 도입판(8)은 스프링 작용을 가진 활 모양의 형상이나, 굴곡부를 가지지 않은 평판 형상이어도 좋다. 다만, 상술한 이유에 따라, 굴곡부(8A)를 가진 도입판(8)인 것이 유리하다.

한편, 이동기구(13)는 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)를 따라서 레일 부재(12) 위를 일정 속도로 이동하기 때문에, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 앞트임 부분(開先部分)(14)으로부터 도입판(8)을 간극부(V)에 삽입하면, 주변 봉지용 금속 재료(3)가 도입판(8)을 매개로 하여 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1) 전체에 걸쳐 침입한다. 이에 따라, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B) 사이에 형성된 간극부(V)의 주연부(V1)를 주변 봉지용 금속 재료(3)로 기밀하게 봉지한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 앞트임 부분(14)이란 글라스 패널(P)의 각부(角部)에 마련되어 있고, 도입판(8)을 간극부(V)에 삽입 할 때에 용이하게 실시 가능하도록, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 간극부(V) 측의 각부를 모따기 해 놓은 곳이다.

이어지는 S36 단계에 있어서, 흡인 구멍(4)의 부근에 있어서 배기 컵으로 흡인 구멍(4)을 덮도록 글라스 판(1A)의 대기 측의 메인 면에 취부되고, 이 배기 컵에 접속된 미도시한 로타리 펌프나 터보 분자 펌프에 의한 흡인에 의해, 간극부(V)의 압력을 1.33 Pa 이하까지 감압 할 수 있도록 간극부(V)의 기체 분자를 외부로 배출하는 진공 흡인을 행한다(S36 단계).

다만, 본 단계에서 이용하는 펌프는 상술한 로터리 펌프나 터보 분자 펌프로 한정되지 않으며, 배기 컵에 접속 가능하고 흡인 가능한 것이라면 좋다.

다음으로, 흡인 구멍(4)을 덮도록 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)를 적하시켜, 흡인 구멍(4) 근방의 글라스 표면과 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)를 접착시켜 봉지한다(S37 단계).

이에 따라, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B) 사이에 형성된 간극부(V)가 밀폐된다.

또한, 상술한 각 공정 중, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 메인 면을 세정하기 (S33 단계)부터 흡인 구멍(4) 근방의 글라스 표면과 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)를 접착시켜 봉지하기(S37 단계)까지의 각 공정은, 각각 공기의 오염 상태를 화학적 또는 물리적으로 제어 가능한 공간 내에서 실시된다.

본 실시 형태에서는, 액체 세정법을 이용하여 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)을 세정하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 순수 브러쉬 세정법, 초음파 세정법, 알칼리수 세정법, 가열 세정법, 진공(동결) 세정법, UV 세정법, 오존 세정법 및 플라즈마 세정법 중 적어도 하나를 이용하여 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)을 세정하여도 좋다. 이에 따라, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 메인 면으로부터 분해 또는 비산 할 수 있는 기체 분자의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 이로써 글라스 패널(P)의 초기 성능을 장시간에 걸쳐 발휘하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 주변 봉지용 금속 재료(3)로서 용해 온도가 250 ℃ 이하인 땜납, 예를 들면 91.2 Sn-8.8 Zn(공정점 온도 : 198 ℃)의 조성을 가진 땜납에 Ti을 가한 땜납을 이용하여 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)를 봉지한다. 그러나, 주변 봉지용 금속 재료(3)(땜납)는 이에 한정되는 것은 아니며, Sn, Cu, In, Bi, Zn, Pb, Sb, Ga 및 Ag으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하는 금속 재료로서 용해 온도가 250 ℃ 이하로 되는 봉착재(封着材)를 이용하여 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)를 봉지하여도 좋다.

또한, 상기 주변 봉지용 금속 재료(3)는 Ti을 대신하여, 또는 Ti에 더하여 Al, Cr 및 Si로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하고 있어도 좋다. 이에 따라, 주변 봉지용 금속 재료(3)와 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 글라스 성분과의 접착성을 향상시키는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)로서 용해 온도가 250 ℃ 이하인 땜납, 예를 들면 91.2 Sn-8.8 Zn(공정점 온도 : 198 ℃)의 조성을 가진 땜납에 Ti을 가한 땜납을 이용하여 흡인 구멍(4)을 봉지한다. 그러나, 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)(땜납)는 이에 한정되는 것은 아니며, Sn, Cu, In, Bi, Zn, Pb, Sb, Ga 및 Ag으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하는 금속 재료로서 용해 온도가 250 ℃ 이하로 되는 봉착재를 이용하여 흡인 구멍(4) 봉지하여도 좋다.

추가로, Sn을 선택하는 경우, 90 % 이상이면 좋고, 또한 Cu를 첨가한 Sn의 경우, Cu의 양은 0.1 % 이하로 할 필요가 있다.

또한, 상기 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)는 Ti을 대신하여, 또는 Ti에 더하여 Al, Cr 및 Si로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하고 있어도 좋다.

게다가, 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)는 주변 봉지용 금속 재료(3)와 다른 성분의 땜납을 이용하여도 좋다.

또한, 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15) 또는 주변 봉지용 금속 재료(3)에 Ti(티타늄)을 함유시키는 것으로써 글라스의 밀착성이 향상된다.

본 실시 형태에서는, 간극부(V)의 압력을 1.33 Pa 이하까지 감압하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 대략 진공으로 되기까지 간극부(V)의 압력을 감압하여도 좋다. 이에 따라, 글라스 패널(P)의 단열 성능을 보다 높이는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 한 쌍의 글라스 판 두께(Tg)의 하한은 0.3 mm 이상이다. 또한, 바람직하게는 0.5 mm 이상이다. 보다 바람직하게는 1 mm 이상이다. 한 쌍의 글라스 판 두께(Tg)가 얇으면 글라스 자체의 축열량이 작아지게 되므로 주변 봉지의 경우에, 단위 시간당 공기 중으로의 방열량이 상승하고, 주변 봉지용 금속 재료(3)가 냉각되기 쉽다. 따라서, 용융된 주변 봉지용 금속 재료(3)의 응고를 촉진시키는 것이 가능해진다. 다만, 글라스 판이 얇아지면 글라스 판의 강성이 저하하기 때문에, 같은 크기의 외력에 의한 글라스 판의 변형량이 커지게 된다. 따라서, 글라스 패널(P)에 있어서 흡인 구멍(4)의 간극부 측 표면 부근에 발생하는 인장 응력이 커지게 된다.

한 쌍의 글라스 판 두께(Tg)의 상한은 15 mm 이하이다. 바람직하게는 12 mm 이하이다. 보다 바람직하게는 10 mm 이하이다. 두꺼운 글라스 판을 이용하면 글라스 판의 강성은 증가하기 때문에, 같은 크기의 외력에 의한 글라스 판의 변형량이 작아지게 된다. 따라서, 글라스 패널(P)에 있어서 흡인 구멍(4)의 간극부 측 표면 부근에 발생하는 인장 응력이 작아지기 때문에 장기 내구성이 향상된다. 한편으로, 글라스 판 두께(Tg)가 두꺼워지면, 흡인 구멍 봉지 시에, 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)의 흡인 구멍(4)으로의 유입량이 감소한다. 그 때문에, 간극부 측의 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)의 밀려 나옴이 작아지게 되고, 흡인 구멍(4)의 간극부 측 표면 부근에 발생하는 인장 응력을 완화시키는 것이 곤란하게 된다.

한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)은 플로트 글라스 판이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)으로는 상기와 같은 용도에 따라서, 예를 들면, 형판 글라스, 표면 처리에 의해 광 확산 기능을 구비한 불투명 글라스, 망입(網入) 글라스, 선입(線入) 글라스 판, 강화 글라스, 배강화 글라스, 저반사 글라스, 고투과 글라스 판, 세라믹 글라스 판, 열선이나 자외선 흡수 기능을 구비한 특수 글라스, 또는 이들의 조합 등, 각종 글라스를 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하다.

추가로, 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 조성에 대해서도, 소다 규산 글라스, 소다 석회 글라스, 붕규산 글라스, 알루미노 규산 글라스, 각종 결정화 글라스 등을 사용하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 앞트임 부분(14)은 글라스 판(1A, 1B)의 간극부(V) 측의 각부를 평면 형상으로 모따기 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 곡면 형상으로 모따기를 하는 등, 도입판(8)을 용이하게 삽입 가능하게 하는 형태라면 적절히 선택하여 글라스 판(1A, 1B)에 마련하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 스페이서 피치(Pd)는 5~100 mm이며, 바람직하게는 5~80 mm, 보다 바람직하게는 5~60 mm이다.

또한, 스페이서(2)는 스테인리스강에 의해 형성되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 스페이서(2)는 예를 들면, 인코넬, 철, 알루미늄, 텅스텐, 니켈, 크롬, 티타늄 등의 금속, 탄소강, 크롬강, 니켈강, 니켈 크롬강, 망간강, 크롬 망간강, 크롬 몰리브덴강, 규소강, 놋쇠(眞鍮), 땜납, 듀랄루민 등의 합금, 또는 세라믹이나 글라스 등 고강성을 지닌 것으로 형성되어도 좋다. 또한, 스페이서(2)도, 원기둥 형상으로 한정되지 않고, 각진 형상이나 구 형상 등의 각종 형상이어도 좋다.

본 실시 형태에서는, 간극부 높이(Vh)는 30 μm~1 mm이다. 다만, 스페이서(2)의 높이와 대략 동일하다.

또한, 간극부(V)에는, 간극부(V) 내의 기체 분자를 흡착 할 수 있도록 증발형 게터를 이용하거나, 가열되어 활성화 하는 것으로써 기체 분자를 흡착하여 제거하는 비증발형 게터를 이용하여도 좋고, 또한, 비증발형 게터와 증발형 게터를 병용하여도 좋다. 또한, 간극부(V)에 있어서 게터재(흡착제) 및 흡착제 수용공은 두 곳 이상이어도 좋다.

본 실시 형태에서는, 주변 봉지용 금속 재료(3)는 금속 도입 장치(5)를 이용하여 형성 되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 주변 봉지용 금속 재료(3)는 양극 접합법, 초음파 접합법, 다단 접합법, 레이저 접합법 및 압착 접합법 중 어느 하나의 접합 방법을 이용하여 형성되어도 좋다. 이에 따라, 주변 봉지용 금속 재료(3)의 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)으로의 부착성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 글라스 패널(P)의 평면에 대하여 두께 방향으로 보았을 때에 있어서 주변 봉지용 금속 재료(3)의 폭(Rw)(주연부(V)에 있어서 깊이)은 1 mm 이상 10 mm 이하이다. 폭(Rw)이 1mm 보다 작으면, 글라스 패널(P)의 간극부(V)의 봉지를 계속 유지하는 것이 곤란하게 된다. 또한, 10 mm를 초과하면, 주변 금속 봉지 재료(3)를 통해 발생하는 열교환량이 과대하게 된다. 보다 바람직하게는, 폭(Rw)은 1 mm 이상 5 mm 이하이다. 이 경우, 글라스 패널(P)의 간극부(V)의 봉지를 계속 유지하는 것에 더하여, 추가로 열교환량을 저감시키는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 봉지 후의 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(15)가 글라스 판(1A)의 대기 측 표면 보다 돌출되어 있는 부분을 돌출부(16)라 한다. 돌출부(16)의 돌출부 직경(Dw)(도 1의 글라스 판(1A)과 접촉하는 접촉부(33)의 폭과 동일)은 2~30 mm이다. 보다 바람직하게는 2~15 mm이다. 다만, 돌출부 직경(Dw)은 어떠한 경우에도 흡인 구멍 직경(Sw) 보다는 크다.

또한, 돌출부(16)의 돌출부 두께(Dg)는 0.1~20 mm이다. 바람직하게는 0.1~10 mm이다.

본 실시 형태에서는, 흡인 구멍 직경(Sw)은 2~10 mm이다. 바람직하게는 2~5 mm이다. 강화 글라스의 경우는, 흡인 구멍 직경(Sw)은 글라스 두께 보다 크고 10 mm 이하가 바람직하다. 이는 풍냉 강화 시에, 흡인 구멍(4)을 통해 바람을 통과하기 때문이다.

또한, 흡인 구멍(4)의 적어도 하부의 테두리부는 곡면 형상으로 형성되어 있어도 좋고, 또는 모따기 되어 있어도 좋다(테두리부에 작은 면을 마련하여도 좋다).

도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 도입판(8)의 이동에 따라, 도입판(8)에 의한 글라스 면에 대한 마찰 작용도 작용하고, 두 글라스 판(1A, 1B) 각각의 대향하는 내측면(S1)과 주변 봉지용 금속 재료(3)의 접착면 및 주변 봉지용 금속 재료(3)에는 주변 봉지용 금속 재료(3) 보다도 낮은 열전도율의 재료로 이루어지는줄무늬 단열재(30)가 마련된다. 줄무늬 단열재(30)는 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)의 길이 방향을 따라서 배향하도록 하고 있다.

단열재(30)는 용융 금속 산화물인 경우, 전열 저항을 크게 할 뿐만 아니라, 두 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)에 있어서 주변 봉지용 금속 재료(3)의 보강 효과도 기대 가능하다. 게다가, 상술한 바와 같이, 단열재(30)가 줄무늬로 형성되고, 추가로 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)의 길이 방향을 따라서 배향하고 있다. 그 때문에, 글라스 패널(P)의 외측으로부터 간극부(V) 내에 걸쳐서 전달되는 열에너지의 이동이, 줄무늬의 단열재(30)에 의해 형성되는 방파제에 의해 저지되고, 결과적으로 열 리크를 감소시키는 것이 가능하다.

공기의 열전도율이 0.024(W/mK)인 것에 대하여, 주변 봉지용 금속 재료로서의 땜납이 20~70(W/mK), 상기 단열재(30)로서의 대표적 금속 산화물(TiO₂ : 약 2~4, SiO₂ : 약 1, ZnO, 알루미나 : 약 30)은 1~30(W/mK)이다.

또한, 상기 단열재(30)는 주변 봉지용 금속 재료(3) 내에 많이 혼재하는 편이 간극부(V)의 열 리크를 감소시키지만, 기밀성이 저하하기 때문에, 특히 글라스 판(1A, 1B)과의 접촉면에 있어서 50 %이하로 하는 것이 좋다.

상기 글라스 패널(P)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 창틀(31)을 형성하는 창틀 프레임(31A)의 홈(31C) 내에 그레이싱 채널(31B)("그레챤"이라고도 불린다)을 개재시킨 상태에서 끼워 넣어져, 창틀(31)에 의해 주연부(V1)가 글라스 패널(P)의 앞쪽 외측면(표면(表面))(S2a)과 뒤쪽 외측면(이면(裏面))(S2b)에 협지되도록 고정한다. 이에 따라, 두 글라스 판(1A, 1B)의 접합 강도가 높게 유지되고, 간극부의 기밀성이 장기에 걸쳐서 확보 가능한 글라스 창을 형성하는 것이 가능하다.

[다른 실시 형태]

이하에 다른 실시 형태를 설명한다.

또한, 이하의 다른 실시 형태에 있어서, 상기 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

<1> 상기 단열재(30)는 상기 주변 봉지용 금속 재료(3) 보다도 낮은 열전도율의 재료라면, 금속 산화물 이외의 재료나 다수의 기포도 포함하고, 그들의 혼합 물 또는, 그들 중 한 종류만이어도 좋다. 또한, 다수의 기포인 경우에는, 금속 산화물 보다도 열전도율을 저하시키고, 단열재(30)의 전열 저항을 보다 한층 커지게 할 수 있다.

<2> 상기 단열재(30)는 다수의 기포인 경우, 그들은 주변 봉지용 금속 재료(3) 내에 분산된 상태로 점재하고 있어도 좋고, 또한 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)의 길이 방향을 따라서 나란하게 있어도 좋다.

<3> 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)에 있어서, 주변 봉지용 금속 재료(3)에 의한 봉지부는, 간극부(V)의 기밀성을 유지하기 위해서라도, 단열재(30)를 형성하는 금속 산화물 또는 다수의 기포가 간극부(V)로부터 상기 한 쌍의 글라스 판(1A, 1B)의 주연부(V1)의 외측에까지 연속하여 마련되지 않고, 또한, 주변 봉지용 금속 재료(3) 내에 혼재하고 있는 편이 좋다.

<4> 글라스 판(1A, 1B)은 그들의 판 두께도 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 또한 각각 다른 판 두께이어도 좋다.

또한, 상술한 바와 같이, 도면과의 대조를 편리하게 하기 위하여 부호를 기재하였지만, 해당 기입에 의해 본 발명은 첨부 도면의 구성으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형태로 실시 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 단열 성능이 높은 글라스 패널로서 이용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 건축용·탑승용(자동차·철도 차량·선박 등의 창 글라스) 또는 냉장고나 보온 장치 등의 각종 장치의 문이나 벽부 등에 있어서, 장기 내구성을 요하는 단열성 글라스 패널로서 이용하는 것이 가능하다.

1A, 1B : 글라스 판
2 : 스페이서(필러)
3 : 주변 봉지용 금속 재료(땜납)
4 : 흡인 구멍
4e : 에지
5 : 금속 도입 장치
6 : 정반
6a : 고부
6b : 저부
7 : 공급탑
8 : 도입판
8A : 굴곡부
9 : 도가니부
10 : 전열 히터
11 : 도입로
12 : 레일 부재
13 : 이동기구
14 : 앞트임 부분
15 : 흡인 구멍 봉지용 금속 재료(땜납)
16 : 돌출부
30 : 단열재
31 : 창틀
31A : 창틀 프레임
31B : 그레이싱 채널
31C : 홈
S1 : 내측면
S2a : 표면
S2b : 이면
V : 간극부
V1 : 주연부
P : 글라스 패널
Dw : 돌출부 직경
Dg : 돌출부 두께
Tg : 글라스 판 두께
Pd : 스페이서 피치(간격)
Rw : 주변 봉지 금속 폭
Sw : 흡인 구멍 직경

Claims

간극부를 매개로 하여 대향 배치되는 한 쌍의 글라스 판과,
상기 한 쌍의 글라스 판의 주연부를 접합하여 상기 간극부를 기밀하게 봉지하는 주변 봉지용 금속 재료를 가진 글라스 패널에 있어서,
상기 한 쌍의 글라스 판 각각의 대향하는 내측면 사이에 개재하는 상기 주변 봉지용 금속 재료에는, 그 주변 봉지용 금속 재료 보다도 낮은 열전도율의 단열재를 혼입시키고 있는 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항에 있어서,
상기 단열재는 금속 산화물 또는 다수의 기포로 이루어진 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 주변 봉지용 금속 재료에 있어서 상기 단열재가 차지하는 비율은 50 % 이하인 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열재는 복수 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열재는 상기 글라스 판의 주연부의 길이 방향을 따라서 혼입되어 있는 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 글라스 판 중 하나의 두께는 0.3~15 mm인 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 글라스 판 사이에는 스페이서가 개재하고 있는 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제7항에 있어서,
상기 한 쌍의 글라스 판 사이에, 상기 스페이서가 복수 서로에 소정 간격을 두고 개재하고, 그들의 간격 피치는 5~100mm인 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주연부에 있어서 상기 봉지용 금속 재료의 깊이는 1~10 mm인 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열재의 열전도율은 20 W/mK 이하인 것을 특징으로 하는 글라스 패널.
제1항 내지 제10항의 글라스 패널을, 창틀의 홈 내에 끼워 넣고, 상기 주연부의 표리 양면이 협지되도록 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 글라스 창.