(57)【要約】【課題】薄板強化ガラス、特に２．５ｍｍ厚以下で湾曲した強化ガラスの製造方法が確立されているとは言えず、強化ガラスを得ることもできない状況にある。【解決手段】冷却用ノズルから噴出する衝突噴流をガラス板に吹き付けて熱強化ガラスを製造する場合において、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下とする熱強化ガラスの製造方法。衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋが０．０２（ＭＰａ）２以上０．５（ＭＰａ）２以下、衝突噴流は不足膨張噴流。衝突噴流の圧力Ｐは０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下、及び冷却用ノズルの口径ｄがφ１ｍｍ以上φ８ｍｍ以下及びノズル長さＬが１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である特徴も有す。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用ノズルから噴出する衝突噴流をガラス板に吹き付けて熱強化ガラスを製造する場合において、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下とすることを特徴とする熱強化ガラスの製造方法。
【請求項２】
衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋが０．０２（ＭＰａ）２以上０．５（ＭＰａ）２以下とすることを特徴とする請求項１に記載の熱強化ガラスの製造方法。
【請求項３】
衝突噴流は不足膨張噴流であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱強化ガラスの製造方法。
【請求項４】
衝突噴流の圧力Ｐは０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱強化ガラスの製造方法。
【請求項５】
冷却用ノズルの口径ｄがφ１ｍｍ以上φ８ｍｍ以下及びノズル長さＬが１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下にあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱強化ガラスの製造方法。
【請求項６】
ガラス−ノズル間距離をＺとしたとき、ガラス−ノズル間距離Ｚと冷却用ノズル口径ｄとの比Ｚ／ｄが３以上１０以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱強化ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、風冷法で製造されるいわゆる熱強化ガラス、特に２．５ｍｍ厚以下の熱強化ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　省資源・省エネルギーの観点から、強化ガラスの薄板化や強化度アップが進んでおり、このための手法として主に化学強化法と物理強化法が用いられている。　化学強化法は、イオン交換、結晶化、熱膨張率の違いなどを利用してガラス表面に圧縮応力を与える方法であり、その方法による強化ガラスは化学強化ガラスと呼ばれている。化学強化法は３ｍｍ以下特に２ｍｍ以下の板厚をもった薄板の強化には適しているが、化学強化ガラスの圧縮応力層の厚さが薄いことから加傷強度の問題が発生しやすいので、その使用場所が限定されるという欠点がある。
【０００３】
　これに対し、物理強化法による強化ガラスは、熱強化ガラスとも呼ばれているように、軟化点近傍まで加熱したガラスをその表面から急冷することにより製造される。熱強化ガラスの場合、板厚の約１／６の圧縮応力層を有し、加傷強度の問題が発生しにくいという長所がある。熱強化ガラスの製造方法としては、急冷用の冷却媒体として生産コスト上及び安全上の理由から空気を用いるいわゆる風冷強化法が多く採用され、製造された熱強化ガラスは風冷強化ガラスとも呼ばれている。
【０００４】
　熱強化ガラスは炉内で加熱後、そのガラス内の温度差と粘性流動を利用することにより製造される。このため、熱強化ガラスの強化度アップを行う場合、大きくは主に以下の２つの方法で対応することが知られている。一つは冷却開始時のガラス温度をできるだけ高くすることであり、もう一つは冷却時における表層と内層のガラス内温度差を大きくすることである。
【０００５】
　冷却開始時のガラス温度を高くすることにより、強化度を高くすることができ、薄板の強化ガラスも製造することができる。また、製造中のガラス破壊を少なくすることができる。しかし、ガラス温度を高くしすぎると、ガラスが変形して、所定の形状を得ることができないという致命的な問題が発生してくる。このため、薄板強化ガラスの強化度アップを行う場合、ガラス温度を高くする手法のみでは限界がある。
【０００６】
　一方、冷却時における表層と内層のガラス内温度差を大きくすることに関しては、例えば、ビオー数を大きくする概念で説明することができる。ビオー数は（熱伝達係数ｘ板厚／熱伝導率）で表される無次元数であるが、このビオー数を大きくすることにより、ガラスの強化度を上げることができる。すなわち、熱伝達係数を大きくすること、板厚を厚くすること、そして熱伝導率を小さくすることにより、ガラスの強化度を上げることができる。しかし、強化ガラスの板厚を薄くする場合、すなわち薄板強化ガラスを製造する場合、一般的にガラスの熱伝導率は一定であるので、ビオー数の分子を大きくするためには、熱伝達係数を大きくせざるを得ない。このため、ガラスを薄板化する場合、熱伝達係数を大きくする方法が主な対策となっている。
【０００７】
　ノズルを使った冷却において、熱伝達係数とその冷却条件との間には、
　　（ｈ・ｒｎ）／λ＝０．２８６Ｒｅ０．６２５
　　Ｒｅ＝（Ｖｇ・ｒｎ）／ν
　　Ｖｇ＝６．６３Ｖｎ・ｄ／Ｚ　　　　
等の関係が実験的に導き出されている（例えば、非特許文献１参照）。ここで、ｈは熱伝達係数、λは空気の熱伝導率、νは空気の動粘性係数、Ｒｅはレイノルズ数、ｒｎはノズル間距離、ｄはノズル出口でノズル直径、Ｖｎはノズル出口での流速、Ｖｇはガラス面での流速、Ｚはノズル−ガラス間距離である。上述の数値はＺ／ｄが８よりも大きな場合に成立するとされているが、上式の形から明らかなように、熱伝達係数を大きくする一般的な方法としては、ノズルからの噴出速度を大きくする（ノズルからの噴出圧力を大きくする）、ノズル径を大きくする、ノズル数を増やす他、ガラスとノズル先端との距離を小さくすることや冷却媒体の衝突時のエネルギー増大などが効果的とされている。
【０００８】
　公知技術をみれば、例えば、急冷に用いた排気エアで板幅方向のガラス温度を調整したり（例えば、特許文献１参照）、先細ノズルの使用を特徴としたり（例えば、特許文献２参照）、ブロアエアを噴射する第１群ノズルとコンプレッスドエアを噴射する第２ノズル群を備えたり（例えば、特許文献３参照）、形状変化する湾曲板ガラスに追随するように工夫したり（例えば、特許文献４参照）、帯状領域の幅、最大主応力差および平均表面圧縮応力などを限定したり（例えば、特許文献５参照）する考え方が開示されている。また、本出願人も衝撃波管的な利用による熱強化方法を示している（例えば、特許文献６参照）。
【特許文献１】特開2001-48561号公報
【特許文献２】特公平6-76223号公報
【特許文献３】特開2001-26434号公報
【特許文献４】特開平7-29164号公報
【特許文献５】特開平11-199257号公報
【特許文献６】特開昭62-158128号公報
【非特許文献１】R.Gardon and J.Cobonpue, Heat Transfer between a Flat Plate and Jets of Air Impinging on It, Int. Develop Heat Transfer, ASME (1962), pp454-460.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　２．５ｍｍ厚以下の熱強化ガラス、特に２．３ｍｍ厚以下の薄板強化ガラスを製造する場合、従来の強化時のガラス温度を上げる手法および／または大きな熱伝達係数を得る手法では、熱強化ガラスの製造方法が確立されているとは言えず、したがって、所望の熱強化ガラスを得ることができない状況にある。特に、薄板の熱強化ガラスの場合、この傾向は顕著である。
【００１０】
　すなわち、熱伝達係数を大きくする方法としては、ノズルからの噴出速度を大きくする（ノズルからの噴出圧力を大きくする）、ノズル径を大きくする、ノズル数を増やす他、ガラスとノズル先端との距離を小さくすることや冷却媒体の衝突エネルギー増大などが効果的とされているが、ノズルからの噴出速度を大きくしたり、ガラスとの距離を近づけたりする方法では、ガラスにノズルの噴出跡がつき、光学的に問題が発生する。また、ノズル径を大きくする、あるいはノズル本数を増やす方法では、ノズルの占める断面積が増加するためにガラスに衝突後の空気の流れをうまく管理することができず、結果的に大きな熱伝達係数を得ることができない。さらに、空気以外の冷却媒体を使うことも生産コストの上から現実性はない。冷却開始時のガラス温度を高くとることも限度がある。
【００１１】
　特開2001-48561号公報に開示された方法では十分なガラス温度を確保することができない。また、特公平6-76223号公報や特開2001-26434号公報に開示された手法でも、大きな熱伝達係数を得ることはできない。特開平7-29164号公報に開示された手法でも上述の薄板強化ガラスを得ることができず、場合によっては強化度が下がることさえある。特開平11-199257号公報や特開昭62-158128号公報に開示された手法では湾曲度の大きな熱強化ガラスにそのまま応用することは難しい面がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　本発明は、強化ガラスを製造するときに使われるノズルから噴き出されるエアの流れを詳細に検討した結果、従来の熱伝達の概念に一部訂正すべき事実を見出た。ノズルから噴き出される噴流と熱伝達係数の関係は、従来から言われていたように単純ではなく、ノズルの長さおよび内径、並びに噴流の圧力およびその変動幅などに影響される複雑な挙動であることを見出し、それを利用することによってこれまで難しいとされていた２．０〜２．５ｍｍの薄板強化ガラスの製造を可能とした。本発明は、薄板強化ガラスや超強化ガラスを製造する時に有効であるが、一般の強化ガラスを効率良く製造することも可能である。
【００１３】
　本発明は、冷却用ノズルから噴出する衝突噴流をガラス板に吹き付けて熱強化ガラスを製造する場合において、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下とする熱強化ガラスの製造方法である。
【００１４】
　また、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋが０．０２（ＭＰａ）２以上０．５（ＭＰａ）２以下とする上記の熱強化ガラスの製造方法である。
【００１５】
　また、衝突噴流は不足膨張噴流である上記の熱強化ガラスの製造方法である。
【００１６】
　また、衝突噴流の圧力Ｐは０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下にある上記の熱強化ガラスの製造方法である。
【００１７】
　また、冷却用ノズルの口径ｄがφ１ｍｍ以上φ８ｍｍ以下及びノズル長さＬが１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下にある上記の熱強化ガラスの製造方法である。
【００１８】
　さらに、ガラス−ノズル間距離をＺとしたとき、ガラス−ノズル間距離Ｚｎと冷却用ノズル口径ｄとの比Ｚ／ｄが３以上１０以下である上記の熱強化ガラスの製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
　これまで、困難とされてきた２．５ｍｍ厚以下の薄板強化ガラスを安定して製造することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
　図１に示すように、空気を噴き出すノズル先端とガラス表面の衝突面までの距離の違いで熱伝達係数と衝突圧力は変化するとともに、チャンバー内の圧力によっても両者の挙動が全く異なる。すなわち、不足膨張噴流の場合、衝突面までの距離を短くしても熱伝達係数が必ずしも向上するとは言えず、長くした方が向上する場合もある。また、チャンバー内の圧力を増加させてもガラス表面の衝突面までの距離によっては逆効果となることもある。
【００２１】
　本発明は、冷却用ノズルから噴出する衝突噴流をガラス板に吹き付けて熱強化ガラスを製造する場合において、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下とする熱強化ガラスの製造方法である。
【００２２】
　衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを大きくすれば、その熱伝達係数は増加するので、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを０．１ＭＰａ以上とすることが好ましい。０．１ＭＰａよりも衝突噴流の圧力変動幅△Ｐを小さくすると、所定の熱伝達係数を得ることができない。好ましくは、０．２ＭＰａ以上である。また、０．５ＭＰａを越えると、強化度に対する安定性が下がってくる。以上を考慮すると、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下が好ましい。
【００２３】
　衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋを０．０２（ＭＰａ）２以上０．５（ＭＰａ）２以下とすることが好ましい。０．０２（ＭＰａ）２よりもｋを小さくすると、結果として良好な品質をもった薄板の強化ガラスを製造することができない。従来の強化概念のように、衝突噴流の圧力Ｐのみを高めても、大きな熱伝達係数を得ることはできない一方、強化ガラスとしての光学的な品質は悪化する。衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋが大きな目安となる。一方、ｋが０．５（ＭＰａ）２を越えると、強化ガラスの安定性が下がり、歩留も低下してくる。以上から、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋは０．０２（ＭＰａ）２以上０．５（ＭＰａ）２以下となる。より好ましくは、０．０４（ＭＰａ）２以上０．２（ＭＰａ）２以下である。
【００２４】
　なお、熱強化しようとするガラスの板厚により、付与すべき熱伝達係数は異なる。冷却開始時のガラス温度によっても多少は変わるが、２．５〜２．２ｍｍ厚の場合に必要な熱伝達係数は１．０〜１．３ｋＷ／ｍ２Ｋ、２．２〜１．９ｍｍ厚の場合に必要な熱伝達係数は１．１〜１．４ｋＷ／ｍ２Ｋ、１．９〜１．７ｍｍ厚の場合に必要な熱伝達係数は１．２〜１．５ｋＷ／ｍ２Ｋである。
【００２５】
　すなわち、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋは、２．５〜２．２ｍｍ厚の場合には０．０１〜０．０２(ＭＰａ)２と、２．２〜１．９ｍｍ厚の場合には０．０２〜０．０４（ＭＰａ）２と、１．９〜１．７ｍｍ厚の場合には０．０４〜０．０８（ＭＰａ）２とすることにより良好な結果を得ることができる。また、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは、２．５〜２．２ｍｍ厚の場合には０．００７〜０．０１５ＭＰａ、２．２〜１．９ｍｍ厚の場合には０．０１０〜０．０２０ＭＰａ、１．９〜１．７ｍｍ厚の場合には０．０１５〜０．０３５ＭＰａであることが好ましい。
【００２６】
　また、衝突噴流は不足膨張噴流であることが好ましい。不足膨張噴流であることが熱伝達係数を上げるために重要であるからである。
【００２７】
　また、冷却用ノズルの口径ｄはφ１ｍｍ以上φ８ｍｍ以下にある上記の熱強化ガラスの製造方法である。冷却用ノズルの口径ｄがφ１ｍｍ未満ではその冷却能を維持するために多くのノズルを必要とするので、その管理が難しくなる。一方、冷却用ノズルの口径ｄがφ８ｍｍを越えると、冷却能が下がる傾向にあるとともに、均一冷却することが難しくなる。より好ましくは、φ２ｍｍ以上φ６ｍｍ以下である。
【００２８】
　なお、冷却用ノズルは細長い均一な内径のノズルであるが、例えばラバールノズルのように内径が変化するノズルの場合でも同様で、径が異なる、すなわち熱流束が異なるノズルを組み合わせることが重要である。本発明の中では、冷却用ノズルの口径ｄはノズル出口における径を意味している。冷却用ノズル−ガラス間距離Ｚは、ノズルの先端とガラス板間の距離を示している。冷却用ノズルは通常ブラストヘッドと呼ばれるチャンバーと連結しており、そのチャンバーの上流にはコンプレッサーあるいは高圧ブロワーがある。
【００２９】
　冷却用ノズルは通常ブラストヘッドと呼ばれるチャンバーと連結しており、そのチャンバーの上流にはコンプレッサーあるいは高圧ブロワーがある。冷却用ノズルにつながるチャンバーの圧力Ｐは０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下であることが好ましい。冷却用ノズルにつながるチャンバーの圧力Ｐが０．１ＭＰａ未満であると、２．５ｍｍ厚以下の熱強化ガラスを得ることは難しい。一方、０．８ＭＰａを越える圧力を一般的な装置で得ることは難しく、大幅なコスト高となる。好ましくは、０．２ＭＰａ以上０．７５ＭＰａ以下である。
【００３０】
　熱強化ガラスの強化度を求める方法としては、破砕試験（ＪＩＳ　Ｒ３２０５）や表面圧縮応力（ＪＩＳ　Ｒ３２２２）から推定する方法が広く提案されている。破砕試験は、５ｃｍ角の中の破砕数を断片密度として表され、破片が５ｃｍ角内にある場合には１、辺にかかる場合は０．５としてカウントされる。断片密度が大きいほど、強化度は大きく、一般的な熱強化ガラスの場合、断片密度は４０〜４００の間にあることが必要とされる。４００を越した場合、一般的な熱強化ガラスの範疇外になるが、一部では超強化ガラスとして使用される場合もある。強化ガラスの表面圧縮応力の値については限定されている訳ではないが、一般的には表面圧縮応力が大きな値をとる方が強化度の大きな強化ガラスである。
【実施例１】
【００３１】
　以下、実施例に基づき、述べる。
【００３２】
　図２に示すような内径ｄが４ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルを用い、ノズルの先端とガラスを想定した熱流束測定用銅板との距離Ｚを３０ｍｍに保ち、熱流束を求めたところ、１８０ｋＷ／ｍ２であった。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．１４ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．１９ＭＰａであり、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋの値は０．０２６６（ＭＰａ）２であった。なお、チャンバー圧は０．３ＭＰａであった。
【００３３】
　この条件で寸法４９０ｘ８２０ｍｍ、２．３ｍｍ厚ガラスを風冷強化処理した場合、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で２４３、最小で１０３．５、スプライン長さは最長でも３３ｍｍであり、強化ガラスとしての仕様を満足していた。
【実施例２】
【００３４】
　図２に示すような内径ｄが４ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルで、ノズルの先端とガラスとの距離Ｚを１６ｍｍに保ち、寸法が２３０ｘ４５０ｍｍで２．０ｍｍ厚のガラスを風冷強化処理した。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．３０ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．２２ＭＰａであり、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋの値は０．０４１５（ＭＰａ）２であった。なお、チャンバー圧は０．６５ＭＰａであった。また、チャンバー圧と衝突噴流の圧力の測定データを図４に示す。
【００３５】
　その結果、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で２６６．５、最小で１３３、スプラインもすべて２８ｍｍ以下であり、熱強化ガラスとしての仕様を満足していた。
【実施例３】
【００３６】
　図３に示すような入口側の内径Ｄが８ｍｍ、出口側の内径ｄが４ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルで、ノズルの先端とガラスとの距離Ｚを３０ｍｍに保ち、寸法が５４０ｘ１１５０ｍｍで２．５ｍｍ厚のガラスを強化処理した。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．１６ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．１６ＭＰａであり、衝突噴流の圧力と圧力変動幅を乗じた値ｋの値は０．０２５６（ＭＰａ）２であった。なお、チャンバー圧は０．３ＭＰａであった。
【００３７】
　その結果、断片密度は最大で６５２、最小で３５０、スプライン長さは最長でも３０ｍｍ以下であり、強化度の高いと称される強化ガラスとしてのレベルを満足していた。参考までに述べると、通常の強化ガラスの仕様をオーバーしていることになるが、この仕様のガラスは超強化ガラスとして一部で使われている。
【実施例４】
【００３８】
　図２に示すような内径ｄが２ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルで、ノズルの先端とガラスとの距離Ｚを１０ｍｍに保ち、寸法が３００ｘ３００ｍｍで２．０ｍｍ厚のガラスを風冷強化処理した。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．１２ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．３１ＭＰａであり、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋの値は０．０３８５（ＭＰａ）２であった。なお、チャンバー圧は０．６５ＭＰａであった。
【００３９】
　その結果、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で１８８、最小で９７、スプラインもすべて２９ｍｍ以下であり、強化ガラスとしての仕様を満足していた。
【実施例５】
【００４０】
　図２に示すような内径ｄが８ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルで、ノズルの先端とガラスとの距離Ｚを４０ｍｍに保ち、寸法が６７０ｘ１２００ｍｍで２．３ｍｍ厚のガラスを風冷強化処理した。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．１８ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．１７ＭＰａであり、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋの値は０．０３１（ＭＰａ）２であった。なお、チャンバー圧は０．６５ＭＰａであった。
【００４１】
　その結果、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で３７７．５、最小で１８９．５、スプラインも最長でも３０ｍｍ以下であり、強化ガラスとしての仕様を満足していた。
【００４２】
　（比較例１）　
　図２に示すような内径ｄが４ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルを用い、ノズルの先端とガラスを想定した熱流束測定用銅板との距離Ｚを２０ｍｍに保ち、熱流束を求めたところ、１３０ｋＷ／ｍ２であった。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．１４ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．１１ＭＰａであり、衝突噴流の圧力Ｐと圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋの値は０．０１５（ＭＰａ）２であった。なお、そのときのチャンバー圧Ｐは０．３ＭＰａであった。
【００４３】
　この条件でサイズ４９０ｘ８２０ｍｍ、２．０ｍｍ厚ガラスを風冷強化処理した場合、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で２９、最小で７、最大破片面積が約１７cm2、２．３ｍｍ厚ガラスでは最大で８３、最小で２７、最大破片面積が約５cm2あることから、強化ガラスとしての仕様を満足できなかった。
【００４４】
　（比較例２）　
　図２に示すような内径ｄが４ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズルで、ノズルの先端とガラスとの距離を４．０ｍｍに保ち、寸法が２３０ｘ４５０ｍｍで２．３ｍｍ厚のガラスを強化処理した。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．２３ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．０４ＭＰａであり、衝突噴流の圧力と圧力変動幅を乗じた値ｋの値は０．００９２（ＭＰａ）２であった。なお、このときのチャンバー圧Ｐは０．６５ＭＰａ。このときのチャンバー圧Ｐと衝突噴流の圧力の測定データを図５に示す。図３と比較して圧力変動幅が小さいことがわかる。
【００４５】
　その結果、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で５３が得られたが、最小は１１であり、最大破片面積が約１２cm2あったことから、強化ガラスとしての仕様を満足できなかった。
【００４６】
　（比較例３）　
　図４に示すような入口側の内径Ｄが８ｍｍ、出口側の内径ｄが４ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのノズル２で、ノズルの先端とガラスとの距離を１０ｍｍに保ち、５４０ｘ１１５０ｍｍで２．５ｍｍ厚ガラスを風冷強化処理した。そのときの衝突噴流の圧力Ｐは０．１６ＭＰａ、衝突噴流の圧力変動幅△Ｐは０．０３８ＭＰａであり、衝突噴流の圧力と圧力変動幅△Ｐを乗じた値ｋの値は０．００６８（ＭＰａ）２であった。なお、このときのチャンバー圧Ｐは０．３ＭＰａであった。
【００４７】
　その結果、断片密度（個数／２５ｃｍ２）は最大で６５が得られたが、最小は３０であり、強化ガラスとしての仕様を満足できなかった。
【００４８】
　（比較例４）
　図２に示すような内径ｄが０．５ｍｍ、長さＬが４３０ｍｍのノズルで、衝突噴流の圧力Ｐを０．９ＭＰａとしたところ、ガラスにノズル跡が残り、光学的な面からガラス製品として使えるレベルにはなかった。
【００４９】
　（比較例５）
　図２に示すような内径ｄが１０ｍｍ、長さＬ５ｍｍのノズルで、衝突噴流の圧力Ｐを０．０５ＭＰａとしたところ、２．７ｍｍ厚のガラスでも断片密度は２０以下であり、ＪＩＳ規格を満足する熱強化ガラスを得ることはできなかった。　
【００５０】
　熱強化ガラスを製造するときの冷却開始温度は、６８０℃とした。また、熱伝達の概念は熱伝達係数を用いて説明してきたが、熱伝達係数測定は熱流束測定装置Vatell社製熱流束センサーHFM7ELを用いて行ったので、本実施例では熱流束で表現した。熱伝達係数は熱流束を冷却媒体（本発明では不足膨張噴流）の温度で除することにより得ることができる。
【００５１】
　衝突噴流の圧力については、共和電業製の圧力センサーPGM-10KC型により測定した。なお、実施例での噴流自体が不足膨張噴流となっていることは、二重露光ホログラフィー干渉計法による可視化手法で確認した。
【００５２】
　以上の結果から示されるように、ノズルからの噴出圧力が高いことやノズルとガラス間の距離を小さくすることが熱伝達係数を必ずしも大きくするとは言えず、２．５ｍｍよりも薄い強化ガラスを安定して製造することは極めて困難であった。しかし、本発明の条件とすることで、薄板強化ガラスの製造が可能となり、その生産歩留も安定した。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】不足膨張噴流における熱伝達係数の変化を示す概念図である。
【図２】実施例１、２、４、５および比較例１、２、４、５のノズル形状を示す概念図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。
【図３】実施例３および比較例３のノズル形状を示す概念図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。
【図４】実施例２に示すチャンバー圧と衝突噴流の圧力変化を示す測定値である。
【図５】比較例２に示すチャンバー圧と衝突噴流の圧力変化を示す測定値である。
【符号の説明】
【００５４】
　　　１　冷却用ノズル
　　　２　冷却用ノズル
　　　Ｌ　ノズルの長さ
　　　ｄ　ノズルの内径（出口側）
　　　Ｄ　ノズルの入口側の内径
　   
　 
　   
　 
　   
　 
【図１】
2004107201.tif 000002
【図２】
2004107201.tif 000003
【図３】
2004107201.tif 000004
【図４】
2004107201.tif 000005
【図５】
2004107201.tif 000006