(57)【要約】  本発明は、真空断熱窓ガラスを製造する方法であって、ガラス板と、金属製スペーサーと、ガラス板の端部範囲領域上にあらかじめ堆積された接着層上にろう付けされるコーナーおよびフレーム金属シール要素とを供給することにより、窓ガラスが単一のステップで組み立てられる、方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのガラス板（５）と、前記ガラス板（５）間の空隙（４）中に配置される金属製スペーサーの組（８）と、前記板（５）間の真空気密を保証する周囲シール（１）とを含む真空断熱窓ガラスを製造する方法であって、
ａ）各ガラス板（５）の一方の側の上の周囲区画上に接着層（３）を堆積するステップと；
ｂ）前記スペーサーの組（８）で分離された前記ガラス板（５）をスタック配列で供給するステップと；
ｃ）単一のステップで前記窓ガラスを組み立てるステップであって、
・板スタックの各コーナーにおいて、コーナー金属シール要素（１０）を各ガラス板（５）の前記接着層（３）上に供給し、かつろう付けするステップと、
・前記コーナー金属シール要素（１０）間の前記ガラス板の端部上に複数のフレーム金属シール要素（１１）を供給するステップと、
・前記フレーム金属シール要素（１１）を各ガラス板（５）の前記接着層（３）上にろう付けするステップと
を含むステップと；
ｄ）前記完成した窓ガラスを取り出すステップと
を含む方法において、前記複数のフレーム金属要素（１０、１１）は、隣接するフレーム（１１）またはコーナー要素（１０）と３．５ｍｍ以下の距離でそれぞれ重なり合うように供給され、および各フレーム金属シール要素は、前記周囲シール（１）を形成するための前記ろう付け中、自由膨張によって前記隣接するフレームまたはコーナー金属シール要素とさらに重なり合うようにされることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記方法の前記組立ステップｃ）が真空室中で行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法の前記組立ステップｃ）が大気圧で行われ、および少なくとも１つの閉鎖可能な金属管を前記周囲シール（１）上にはんだ付けする補助的ステップが実現され、それにより、次に前記ガラス板（５）間で真空に到達するように大気空気が排気されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記コーナー（１０）およびフレーム（１１）金属シール要素の金属が、ＣｕおよびＣｕ合金から選択され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方法。
【請求項５】
ろう付け作業中、熱が前記金属シール要素によって供給されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記金属シール要素が誘導加熱によって迅速に加熱されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
加熱段階全体が５分以下であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ろう付け作業が２００〜最大３００℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記コーナー（１０）およびフレーム（１１）金属シール要素が同じ金属で実現されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
すべての前記ガラス板（５）が同じ寸法を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記スタックの底部における前記板（５）が最大寸法を有し、および前記底部板の上の各ガラス板の寸法が直接下に隣接する前記板の寸法よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記コーナー（１０）およびフレーム（１１）金属シール要素の断面が、前記ガラス板（５）の表面端部の外側に延在しないことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記コーナー（１０）およびフレーム（１１）金属シール要素の前記断面が、前記ガラス板および前記窓ガラスの端部と面一であることを特徴とする、請求項１０または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記コーナー（１０）およびフレーム（１１）金属シール要素の前記断面が、前記ガラス板（５）の表面端部の外側に延在し、かつスタックの縁全体を包むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって得られる窓ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空窓ガラスなどの断熱性窓ガラスを製造する方法に関する。本発明は、これにより得られる窓ガラスにも関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、真空窓ガラスは、１００μｍ〜８００μｍの範囲内の厚さを有する空隙によって分離された最低２つのガラス板で構成される。周囲のシールによって封止が行われる。優れた断熱性能（表面の貫流係数Ｕ＜０．６ｗ／ｍ２Ｋ）を実現するには、ガラス板間の真空レベルが約１０−３ｍｂａｒ以下となる必要があり、一般に２つのガラス板の少なくとも１つを理想的には０．０５未満の放射率を有する低放射率層で覆う必要がある。
【０００３】
複数の異なるシール技術が存在し、そのそれぞれがある程度欠点を有する。第１の種類のシール（最も普及している）は、溶接用ガラスに基づくシールであり、その溶融温度は窓ガラス板のガラスの溶融温度よりも低い。この種類のシールの使用では、低放射率層の選択が、溶接用ガラスの使用に必要な熱サイクルによって劣化しない低放射率層に制限され、すなわち最高３５０℃となりうる温度に対して抵抗性である低放射率層に制限される。さらに、溶接用ガラスに基づくこの種類のシールは変形性が非常に低いため、内側の窓ガラスのガラス板と、外側の窓ガラスのガラス板との間で、これらが実質的な温度差（たとえば４０℃）に曝露されると、膨張の違いによる影響を吸収できない。したがって窓ガラスの周囲で非常に大きい応力が生じ、窓ガラスのガラス板が破壊される場合がある。
【０００４】
第２の種類のシールは、スズ合金軟ろうなどのはんだ付け可能な材料の層で少なくとも部分的に覆われた副層を取り付けることによって窓ガラスの周囲に溶接された金属シール、たとえば薄い厚さ（＜５００μｍ）の金属ストリップを含む。この第２の種類のシールの第１の種類のシールに対する大きい利点は、２つのガラス板間に形成される膨張の違いを吸収するように変形できることである。
【０００５】
特許出願の米国特許出願公開第２００８／０２４５０１１  Ａ１号明細書には、真空断熱二重窓ガラスを製造する方法であって、各ガラス板の内側窓ガラス面の周囲区画に接続された２つの金属箔ストリップを互いに溶接することによる、周囲の真空気密端部の接続を有し、ストリップがガラス板の端部を越えて突出する、方法が開示されている。溶接は、金属箔ストリップの突出部分に沿ってレーザービームを掃引することによって行われる。
【０００６】
このような窓ガラスは、板の周囲の外側に延在せずに端部接続部を形成することができない。さらに、互いに溶接した後、箔ストリップの突出部分は、ガラス板の端部上に曲げる必要があり、この曲げた領域で機械的脆弱性が生じる可能性がある。
【０００７】
米国特許出願公開第２００８／０２４５０１１  Ａ１号明細書による窓ガラスの別の欠点は、レーザービーム掃引時に１つの区間で行われる溶接作業中に機械的応力がさらに生じうることである。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様では、真空断熱窓ガラス（すなわち多重窓ガラス、たとえば二重または三重窓ガラス）のための金属型シール、たとえば金属ストリップの使用を提案する。実際、驚くべきことに、このようなシールは、真空窓ガラスシステムの従来の耐用寿命（１０年）にわたり十分な真空レベル（＜１０−３ｍｂａｒ）の維持を保証できることが確認された。本発明のある実施形態の利点は、ガラス板に対する良好な接着性である。本発明のある実施形態の別の利点は、妥当なコストで単純な方法で実施されることである。
【０００９】
本発明のある実施形態の他の利点を明確に言うと、以下の通りである：
・種々の大きさの窓ガラスに適合するように作製されるフレームの効率的で費用競争力のある製造が可能となること。
・フレームをその場で形成できること。
・大型の窓ガラスの製造が可能となること。
・種々のサイズの窓ガラスに適合した周囲シールの効率的な製造が可能となること。
【００１０】
ろう付け作業のために、シール材料とガラスとの熱膨張係数を一致させることは、もはや必要ではない。本発明のある実施形態のさらに別の利点は、驚くべきことに本、発明の方法によって板基材が損傷しない（光学顕微鏡分析中に亀裂が観察されない）ことが確認されたことである。
【００１１】
本発明のある実施形態の別の利点は、より低い熱貫流率（Ｕｗ）を有する窓を得ることが可能なことである。
【００１２】
真空窓ガラスの内側の圧力は、好ましくは１０−３ｍｂａｒ未満であり、それによって実用期間中にその優れた断熱性でエネルギーが節約される性質が維持される。したがって、製品の寿命中に許容できる圧力上昇は、好ましくは最大でも同じ桁の大きさである。本発明のある実施形態は、窓ガラスの内側で１０−４未満〜１０−３ｍｂａｒの真空を１０年間維持できる。
【００１３】
第１の態様では、本発明は、少なくとも２つのガラス板と、ガラス板間の空隙中に配置される金属製スペーサーの組と、板間の真空気密を保証する周囲シールとを含む真空断熱窓ガラスを製造する方法を提供することによって、従来技術の欠点を回避することが目的であり、この方法は、
ａ）各ガラス板の一方の側の上の周囲区画上に接着層を堆積するステップと；
ｂ）スペーサーの組で分離されたガラス板をスタック配列で供給するステップと；
ｃ）単一のステップで窓ガラスを組み立てるステップであって、
・板スタックの各コーナーにおいて、コーナー金属シール要素を各ガラス板の接着層上に供給し、かつろう付けするステップと、
・コーナー金属シール要素間のガラス板の端部上に複数のフレーム金属シール要素を供給するステップと、
・フレーム金属シール要素を各ガラス板の接着層上にろう付けするステップと
を含むステップと；
ｄ）完成した窓ガラスを取り出すステップと
を含み、複数のフレーム金属要素は、隣接するフレームまたはコーナー要素と３．５ｍｍ以下の距離でそれぞれ重なり合うように供給され、および各フレーム金属シール要素は、周囲シールを形成するためのろう付け中、自由膨張によって隣接するフレームまたはコーナー金属シール要素とさらに重なり合うようにされる。
【００１４】
真空断熱窓ガラスは、気体の残留圧力が最大１０−３ｍｂａｒである薄い空隙によって分離された数枚のガラス板でできた多重窓ガラスを意味することを本発明者らは意図している。
【００１５】
本発明による方法によって得られる真空断熱窓ガラスは、空隙を画定する各組の隣接ガラス板間にスペーサーを利用する。これらのスペーサーの目的は、板間を同じ距離に維持することであり、これがなければ、特により大きい板のサイズの場合の窓ガラスの周囲の大気の圧力下で崩壊する傾向にある。一般に、スペーサーは、圧縮応力により変形することなく抵抗する材料でできている。これらは、圧縮に対して高い抵抗性の種々の材料でできていてよい。鋼またはアルミニウムのスペーサーなどの金属製スペーサーにより、良好な結果が得られている。これらの設計は、剛性を維持しながら、ガラス板間で可能な最小表面が隠れるように調整される。スペーサーは、板のサイズに依存して、隣接する板間である程度規則的な間隔で配列される。これらの数は、窓ガラスの表面にも適合され、非常に小さい窓ガラスの場合のスペーサーを全く使用しない場合から、中間サイズの窓ガラス場合の１つのみまたは数個の単位を経て、大きいサイズの場合の数十個までの範囲となる。本明細書において使用される「スペーサーの組」という表現は、ガラス板間を均等な距離に維持するために必要な量を示す０から正の整数までの範囲のある数のスペーサーを意味することを意図している。好ましくは、少なくとも１つのスペーサーが、各組の隣接するガラス板間に使用される。このスペーサーの組は、隣接する板間の真空空洞または空隙の全体に配置される。非常に小さいサイズの窓ガラスの場合、窓ガラスの中央に１つのみのスペーサーを配置することができ、またはさらにはスペーサーを全く使用せずに、ガラス板の本来の剛性に依拠してガラス板の崩壊を回避することもできる。
【００１６】
本発明による方法によって、板間の真空気密を保証する板ガラスを供給することができる。前述の説明のように、板間の気体の残留圧力は最大１０−３ｍｂａｒである。さらに、本発明による方法によって、真空窓ガラスシステムの従来の耐用寿命（一般に１０年）にわたる十分な真空レベル（＜１０−３ｍｂａｒ）の維持を保証できる。本発明による方法は、板の端部全体に沿って周囲シールが形成されることでこの真空性能を実現できる。本明細書において、周囲シールは、接着層とコーナーおよびフレームの金属シール要素とを意味する。
【００１７】
本発明によると、本発明の方法は、いくつかのステップ、すなわち：
ａ）各ガラスの両側の少なくとも一方の上の周囲区画上に接着層を堆積することを含む第１のステップと；
ｂ）空隙の画定が意図されたそれぞれの隣接する板間のスペーサーの組によって分離された、第１のステップで得られた板のスタックの加工および供給を含む第２のステップと；
ｃ）数個の封止要素を用いて窓ガラスを組み立てる１つの第３のステップと；
ｄ）完成した窓ガラスを取り出す最終の第４のステップと
を含む。
【００１８】
ステップａ）〜ｄ）はこの順序で実施される。これは、本発明の方法は、ステップａ）〜ｄ）の前、後、および／または間に実施可能な追加のステップを含むことができるが、ステップａ）〜ｄ）はこの相対的順序で行う必要があり、逆にすることはできないことを意味する。追加のステップは、たとえば国際公開第２０１１／０６１２０８  Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１３／０３４３４８  Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１３／１７４９９４  Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１４／１０８２７４  Ａ１号パンフレットに記載されるような真空断熱窓ガラスの製造において当業者に周知のステップであってよい。
【００１９】
本発明による方法の第１のステップは、銅、アルミニウム、鉄、白金、ニッケル、金、銀、チタン、スズ、およびそれらの合金を含む群から選択される接着材料でできた接着層の堆積を含む。有利には、接着材料の熱膨張係数は３〜２３×１０−６Ｋ−１、好ましくは４〜１８×１０−６Ｋ−１、より好ましくは５〜１６×１０−６Ｋ−１である。接着層の堆積は、低速溶射の従来方法によって、またはＨＶＯＦ（高速オキシ／燃料）噴霧方法を用いる新しい方法によって行うことができる。後者の方法は、参照により本明細書に援用されるＡＧＣ  Ｇｌａｓｓ  Ｅｕｒｏｐｅの国際特許出願の国際公開第２０１１／０６１２０８  Ａ１号パンフレットに詳細に開示されている。ＨＶＯＦ堆積方法が好ましい。
【００２０】
接着層は、ガラス板の周囲区画上に堆積される。周囲区画は、０〜１０ｃｍの範囲の端部からの距離において、板の端部全体に沿った０．５ｃｍ〜５．０ｃｍの範囲の亜幅の区画を意図している。
【００２１】
本発明の方法による二重窓ガラスを製造する場合、ガラス板の一方の側にのみ接着層が堆積される。少なくとも３つの板を含む多重窓ガラスを製造する場合、２つの外側の板には、一方の側のみの上に周囲接着層が堆積され、一方、内部の板には、封止要素の設計により、それらの側の一方または両方に周囲接着層が堆積される。これに関しては、実施例および図面と関連させて後に明示する。
【００２２】
拡張すると、「周囲区画」という表現は、図面で後に示されるように、ガラス板の端部の表面全体自体も意味することが意図される。
【００２３】
本発明による方法の第２のステップでは、空隙を画定するガラス板であって、スタック構造で供給されるガラス板の間にスペーサーが配置される。本発明の方法のこのステップにおいて、一部の板間には空隙を有し、他のガラス板間には気体が充填された空間を有する多重ガラスの製造の場合、スペーサーの組は、空隙を画定する板間にのみ配置され、気体の充填が意図される空間を画定する板間には配置されない。板間に空隙のみを有する多重窓ガラスの場合、すべての空隙中にスペーサーの組が配置される。
【００２４】
本発明による方法の第３のステップは、窓ガラスの組み立てにあてられ、
ａ）板スタックの各コーナーにコーナー金属シール要素を供給し、かつろう付けするステップと、
ｂ）コーナー金属シール要素間のガラス板の端部上に複数のフレーム金属シール要素を供給するステップと、
ｃ）各ガラス板の接着層の上にフレーム金属シール要素をろう付けするステップと
のいくつかの同時の操作を含む。
【００２５】
この第３のステップ中、２つの種類の金属シール要素、すなわちコーナーおよびフレーム、または直線状金属シール要素が同時に供給され、かつろう付けされる。両方の種類は、一般に、金属製形材、たとえば押出形材でできている。両方の種類の金属シール要素は、有利には異なる形材から形成される。ある良好な結果が得られる形材は、たとえば、フレーム要素の場合は折りたたまれた形材であり、コーナー要素の場合は打ち抜かれた箔である。第３のステップ中に行われるろう付けは、両方の種類の金属シール要素と、本発明による方法の第１のステップでガラス板の周囲区画上に堆積された接着層との間で行われる。本発明による方法のろう付け作業は４５０℃未満の温度で行われる。適切なろう付け材料は、たとえばスズ、鉛、銅、銀、ならびにスズ、鉛、銅、銀を主成分とする合金である。両方の種類の金属シール要素および接着層の供給およびろう付けの作業は同時に行われる。２つのコーナー金属シール要素間には、１つのみおよび数個のフレーム金属シール要素を配置できることを理解されたい。そのため、用語「複数」は、各窓ガラス端部の場合で、少なくとも１つのフレーム金属シール要素が２つの隣接するコーナー要素間に配置されることを意味する。数個のフレーム金属シール要素がコーナー要素間に配置される場合、それらすべては同じ長さであっても異なっていてもよい。より大きい板のサイズの場合は、常に数個のフレーム要素が使用される。本発明の特定の一変形形態では、フレームは、２つの隣接するコーナー要素間の１つのフレーム金属シール要素でできている。フレームは、コーナー金属シール要素およびフレーム金属シール要素を組み立てることで得られる連続した要素を意味する。
【００２６】
本発明の方法の第３のステップは、有利にはフレームをその場で形成することができる。これは、コーナーおよびフレームの金属シール要素をあらかじめ組み立てるステップを回避することができる。これら２種類の金属シール要素を使用することで、種々のサイズの窓ガラスに適合するように作製されるフレームの効率的で費用競争力のある製造が可能となる。たとえば、コーナー金属シール要素は、決まった設計を有することができ、あらかじめ形成された直線状金属シール要素を必要な寸法に切断して、窓ガラスのサイズに適合させることができる。
【００２７】
完成した窓ガラスを取り出すことからなる、本発明による方法における第４の最終ステップがさらに存在する。この最後のステップは、製造されたガラスを加工領域から取り出して、保管領域に移送することを含む。
【００２８】
本発明の目的である方法によると、第３のステップで複数の直線状フレーム金属要素が、それぞれの隣接するフレーム要素またはコーナー要素に重なり合うように供給される。この重なり合いは、最初は３．５ｍｍ以下、好ましくは３．０ｍｍ以下の距離で実現される。
【００２９】
また本発明の方法によると、第３のステップのろう付け作業中、それぞれの金属製の直線状フレームシール要素は、最終的な周囲シールを形成するための熱の影響下で自由膨張することで、隣接するフレームまたはコーナーシール要素にさらに重なり合う。ろう付け作業の終了時には、上記重なり合いは最大２ｃｍの距離に到達しうる。本明細書において、自由膨張は、加熱による膨張のために、コーナーおよびフレームの金属シール要素が互いに対して自由に移動することを意味する。シール要素の膨張は、ろう付け作業中に増加する重なり合い領域で吸収される。結果として、全体的なフレームの膨張は、シール要素の熱膨張が重要となる場合でさえも、有利には顕著に減少する。この効果は、本発明の方法の第３のステップの作業が同時に行われることで得られる。結果として、本発明の方法によって、大型の窓ガラスの製造が可能となる。
【００３０】
本発明の特定の一変形形態では、コーナー金属シール要素の移動は制限され、一方、フレーム金属シール要素は加熱によって自由に移動する。この変形形態では、全体的なフレームの膨張はさらに減少してゼロに近づき、好ましくはゼロとなる。コーナー金属シール要素の移動は、たとえば圧力または停止要素などの機械的手段によって制限することができる。
【００３１】
本発明による方法の一実施形態によると、方法の第３のステップは有利には真空室内で行うことができる。この実施形態は、連続プロセスの実施が考慮される状況で特に好ましい。室内の真空レベルは、ステップ２および３の全体にわたって一定であってよく、製造される多重窓ガラスの空隙内で意図される高いレベルに少なくとも等しくてよい。あるいは、室内の真空レベルは、ステップ２および３の時間の大部分にわたり、完成多重窓ガラスの空隙中に必要な高い真空レベルよりもわずかに低くてよく、窓ガラスを封止する直前の第３のステップの終了時にのみ真空レベルを高めることができる。
【００３２】
本発明による方法の別の一実施形態によると、方法の第３のステップは大気圧で行うことができ、大気空気を除去する補助的ステップが、第３および第４のステップの間に挟まれる。この実施形態は、不連続プロセスにより適している。窓ガラスの内部空間と周囲環境との間の連絡を形成する管、たとえば金属管を周囲シール上にはんだ付けすることによって一般に実現される。空気の除去は、空気の排出によって後に行うことができる。次に、目標真空レベルに到達してから、管が閉じられる。
【００３３】
上記の実施形態に適合する本発明による方法の別の一実施形態では、コーナーおよびフレームの金属シール要素の金属は銅および銅合金から選択される。同じ金属または合金グレードが、特定の窓ガラス中に使用されるすべてのシール要素、特にコーナーおよびフレームのシール要素に選択されることが好ましい。
【００３４】
他のすべての実施形態に適合する本発明による方法の別の一実施形態によると、ろう付け作業中、金属シール要素自体によって熱が供給される。これはたとえば誘導加熱によって行うことができ、この技術は高度に制御可能で再現性のある結果を得ることができるために好ましい。さらに、誘導加熱によるろう付けによって、非常に迅速で局所化された加熱を達成でき、目標温度を超えることなく、加熱される領域上に容易に正確に集中させることができる。したがって誘導によるろう付けによって、種々のサイズの窓ガラスに適合した周囲シールを効率的に製造することができる。誘導によるシール要素の典型的な加熱時間は、５分以下、好ましくは３分以下である。最も好ましくはシール要素の加熱時間は２分以下である。本明細書において、局所化された加熱は、ガラス板も加熱する必要なしに、板のすべての端部に沿った周囲シールの加熱を意味する。シール材料とガラスとの熱膨張係数の一致は、ろう付け作業にもはや必要ではない。本発明による方法におけるろう付け作業は１８０℃〜３５０℃の温度で行われる。より好ましくは、ろう付け温度は２００℃〜３００℃である。ろう付け作業に最も好ましい温度は２５０℃〜３００℃である。
【００３５】
本発明による方法では、前述のすべての実施形態に適合する別の一実施形態によると、すべてのガラス板が同じ設計および寸法を有することができる。
【００３６】
あるいは、上記一実施形態を除いた他のすべての実施形態に適合する別の一実施形態によると、スタックの底部の板は最大寸法を有し、その底部の板の上の各ガラス板の寸法は、直下で隣接する板の寸法よりも小さく、結果として得られるスタックは段階的なピラミッド状となる。
【００３７】
本発明による方法における板の寸法の実施形態とは独立して、コーナーおよびフレームの金属シール要素は、ガラス板の表面端部の外側に延在する場合もしない場合もある。それらがガラス板の表面端部の外側に延在する場合、コーナーおよび／またはフレームのシール要素は、スタックの縁全体を包むことができる。それらが板の表面端部の外側に延在しない場合、コーナーおよびフレームの金属シール要素は、ガラス板の端部によって画定される領域の内側で、それらの端部から離れない領域内に配置することができる。
【００３８】
すべての板が同じ寸法を有し、コーナーおよびフレーム金属シール要素の断面がガラス板の表面端部の外側に延在しない特定の場合では、コーナーおよびフレームの要素は、ガラス板および完成窓ガラスの端部と面一でありうる。
【００３９】
別の特定の場合では、すべての板が同じ寸法を有し、コーナー要素およびフレーム要素がガラス板の端部上にろう付けされる。
【００４０】
本発明は、本発明による方法のいずれかの実施形態によって得られた窓ガラスにも関する。得られた窓ガラスは、有利には周囲シールの設計に関して狭い許容範囲が可能となり、したがって、たとえば２０ｍｍ以下の狭い周囲のシール幅を目標とすることができる。特定の窓枠の場合、より狭い周囲シール幅によって、窓ガラス端部の伝導性による熱損失が最小限となることで、窓の熱貫流率（Ｕｗ）が一般により低くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の方法により得られた二重窓ガラス平面図を示しており、互いに重なり合う直線状フレーム金属要素１１およびコーナー金属要素１０を有する。金属製スペーサー８も示されている。
【図２】本発明による方法により得られた二重真空断熱窓ガラスの断面を示しており、ガラス板は同じ寸法ではない。金属周囲シール１、ろう付け用はんだ２、接着層３、および空隙４が示されている。
【図３】本発明の方法により得られた三重真空断熱窓ガラスの断面を示しており、ガラス板５は同じ寸法ではなく、参照番号１、２、３、および４は図２の参照番号と同じ意味を有する。
【図４】フレーム金属シール要素１のろう付けの直前および後の本発明の方法により得られた二重真空断熱窓ガラスの断面であり、両方のガラス板は同じ寸法であり、金属シール要素１はスタックの縁全体を包んでいる。分離したろう付け用はんだ層９も示されており、これはろう付け後に１つのろう付け用はんだ層２を形成する。
【図５】本発明の方法により得られた二重真空断熱窓ガラスの断面であり、両方のガラス板は同じ寸法であり、フレーム金属周囲シール要素１は、ガラス板の端部によって画定される領域の内側に位置し、これらの端部と同じ平面内にある。
【図６】両方のガラス板が同じ寸法であり、フレーム金属シール要素１がガラス板の端部上にろう付けされる特定の場合を示している。
【図７】二重窓ガラスの断面であり、これは図５の二重窓ガラスの一変形形態であり、同様にフレーム金属シール要素１は、ガラス板の端部によって画定される領域の内側に位置するが、端部と面一ではない。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
１．参考例（本発明によらない）
従来技術（ＡＧＣ  Ｇｌａｓｓ  Ｅｕｒｏｐｅの特許出願の国際公開第２０１１／０６１２０８  Ａ１号パンフレットに示される説明）により、２つの異なる寸法の厚さ６ｍｍのガラス板（５７２ｍｍ×５７２ｍｍおよび５９４ｍｍ×５９４ｍｍ）を用いて、二重真空窓ガラスの加工を行った。低Ｕ値（０．６Ｗ／（ｍ２・Ｋ）未満）を実現するために、低放射率コーティングを有するガラスを小さい方の板に選択した。金属噴霧（ＨＶＯＦ）によって、純銅の第１のシール接着層をガラス周囲全体に堆積した。この層の平均厚さは３０μｍであった。シール接着層幅は１０ｍｍであり、ガラス端部からの接着層の距離は１ｍｍ未満であった。はんだごてによって第１の銅層の上にＳｎ６０Ｐｂ４０合金の第２の層を堆積した。はんだごて温度範囲は、３００℃〜３５０℃に維持し、Ｋ型熱電対により測定した。この層の測定厚さは平均で３００μｍであった。この測定は、端部全体に沿ってノギスを用いて無作為に行った。手作業によるある程度の厚さの不均一性にもかかわらず、両方のガラス板の周囲全体で２つの層は連続していた。小型金属スペーサー（直径５００μｍの小型のステンレス鋼円筒）を最大のガラス板上に各５ｃｍで規則的に配置した。この作業は、ピンセットを用いて手作業で行った。次に、スズめっきした銅フレームおよび第２のガラス板を、最大のガラス板上の鋼製スペーサーの上に配置した。銅フレームは、あらかじめ以下のように作製しておいた。
【００４３】
銅フレームの組み立て：打ち抜かれたコーナー部品および折り曲げられた直線状部品をレーザー溶接によって互いに溶接した。溶接後の、得られた正方形のフレーム（５７４ｍｍ×５７４ｍｍ）の銅部品の接合部にスズめっきを行った（１０μｍのスズを電気分解によって堆積）。２つのガラス板の金属化領域の接合が可能となるように、得られたフレームはＺ型断面を有した（図２のフレームと同様）。
【００４４】
シール全体（第１の板の区画端部、銅フレーム、およびの第２の板区画端部）を、銅の誘導リングの近くに配置した。銅フレーム中に渦電流を１分間発生させて、シールを３００℃まで加熱した。温度は、窓ガラスの１つのコーナーの近くに配置したＩＲ高温計により測定した。このプロセス中、すべてのシール部品（金属化したガラス板およびスズめっきした銅フレーム）を互いに押し付け、それによって密接な接触を維持した。ガラス板上のＳｎＰｂ合金およびフレーム上のスズは、この段階中に再溶融し、窓ガラスの周囲全体に密着したろう付けシールが形成された。平均ろう付け幅は５ｍｍであった。このプロセス中の銅フレームの比較的大きい熱膨張のため、組立後の測定銅フレーム寸法は、ｘｙ方向で３ｍｍ増加した。選択された構成では、この処理は、ガラス周囲上で密着シール接合を保証するのに十分大きかった。当然ながら、フレームの十分な部分（５ｍｍ）が、加熱中および加熱後のスズめっきされたガラス端部上に維持されることが必要である。市販の窓枠中に一体化するため、一般にシール幅は２０ｍｍ以下となる必要がある。この場合、プロセスの許容範囲、およびフレームに生じる熱膨張のため、フレームの一部はガラス端部に非常に接近した。観察された形状に基づくと、２０ｍｍのシールの維持は、大きい窓ガラス寸法の場合には不可能である（３ｍの長さ寸法の場合、銅フレームの膨張は１５ｍｍとなり、したがってこの解決策では実現できない）。次に管をシール上にろう付けし、閉じる前に窓ガラスを排気するために使用した。この管を閉じる前に、シールの気密性をヘリウム漏れ検出器で評価した。漏れは観察されなかった。窓ガラスを排気して管を閉じた後、評価した窓ガラスの熱貫流率は０．５Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であった。この評価は、ＥＮ６７４規格（建造物のガラス。熱貫流率（Ｕ値）の測定）に記載の方法に基づいて行った。
【００４５】
２．実施例１（本発明による）
参考例の説明と同様にガラス板端部を金属化した。板の寸法は参考例の場合と同様であった。本発明によると、全体の窓ガラスを組み立てる前にガラス板上に配置された銅フレーム部品は、各端部当たり４つの異なる部品で構成された（２つのコーナーフレームおよび２つの直線状フレーム）。２つの直線状フレームの接合部は、各端部の中央に配置した。誘導加熱前、これらの部品は、接合領域に形成されるフレームの重なり合いによって互いに対して自由に移動できた（参考例で行ったような部品を互いにあらかじめ溶接することは行わなかった）。したがって、組立プロセス中、異なるフレーム部品は、各端部上で自由に膨張し、互いにさらに重なり合った。フレームの膨張および重なり合いの効果は、高速度カメラを用いて観察した。本発明による解決策によって、フレームコーナーとガラス板との間で生じる相対的運動が減少した。全体のフレーム寸法の増加は、わずか１ｍｍであった（参考例で得られた値の３分の１である）。観察された寸法に基づくと、本発明の主な利点は、より小さいシール幅と、より大きい窓ガラス寸法とを併せ持つことである。目標とする窓ガラス寸法の場合、シール幅、プロセスの複雑さ（フレームの位置決定中により大きい許容範囲を使用できる）、および必要であればフレーム部品の数に関して妥協することができる。固定された窓枠の場合、より小さいシール幅によって、一般に（窓ガラス端部の伝導度よる熱損失が最小限となることで）窓のより低い熱貫流率が可能となる。本発明の実施例では、窓ガラスの測定Ｕ値は、参考の解決策と比較して変化が見られなかった。
【００４６】
３．実施例２（本発明による）
好ましい解決策により、５ｃｍ×５ｃｍの４つのコーナー部品および４つの直線状部品（長さ約４７６ｍｍ）でできたフレームを用いて窓ガラスを作製した。コーナー部品は、誘導加熱ステップ中に所定位置に維持した（加熱中に、より高い圧力をコーナーに加えた）。直線状部品は、コーナー部品のそれぞれの側の下で１．５ｍｍの２倍ずつ膨張した。コーナー部品の相対的に固定された位置のため、最終的な窓ガラスの寸法は、加熱中にこれ以上影響しなかった。この場合、シール幅は窓ガラスのサイズに依存しないことが示された（重なり合いが緩衝として機能した）。重なり合う領域のサイズは、窓ガラス寸法に正比例したが、シール幅全体には影響しなかった。（上記例で使用した２０ｍｍのシール幅に対して）１２ｍｍのシール幅で同じ試験が首尾良く行われた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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