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技術 二重ガラス板式真空断熱板

出願人 相澤正宣
発明者 相澤正宣
出願日 2005年7月11日 (15年5ヶ月経過) 出願番号 2005-228787
公開日 2007年2月1日 (13年11ヶ月経過) 公開番号 2007-024298
状態 未査定
技術分野 熱絶縁
主要キーワード 自動アーム 気密チャンバー 上下一組 二重ガラス板 突起側 太陽光受光面 営業用 点線状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年2月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

営業用商品陳列用冷蔵庫冷凍庫の扉や太陽光湯沸器太陽光受光面等に使用される二重ガラス板を使った透明断熱板は、内部に気体封入したものが一般的であり、気体の熱伝導による断熱効果の低下が問題となっている。

解決手段

平面状の前面ガラス板1と、スペーサ手段として内面側に突起する複数列点線状V形溝21を形成した後面ガラス板2とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口31を設けるようにして、五枚のガラス枠板3を挟んで重ね合わせ、ガラス枠板3部分をフリットガラスを介して加熱溶着して、ガラス封体を形成するものとし、ガラス封体の内部を、排気口31を通して排気して真空にした上で、両端が45度に傾斜した台形封止用ガラス板4を排気口31に挿入して、フリットガラスを介して加熱溶着して封止した構造の二重ガラス板式真空断熱板を実現することで課題を解決する。

概要

背景

従来の営業用商品陳列用冷蔵庫冷凍庫の扉や太陽光湯沸器等に使用する二重ガラス板を使った透明断熱板は、二重ガラス板間の隙間が外気圧によってつぶれないように、内部に気体封入したものが一般的であり、気体の熱伝導による断熱効果の低下が問題となっている。ここで、気体の熱伝導率は、数100Paから数MPaまでほぼ一定である(理科年表に記載されている)ことから、たとえ封入圧力が僅かでも気体を封入する限り、その断熱効果は真空には到底及ばないものである。省エネが強く望まれている時代において太陽光湯沸器の需要伸びないのも、太陽光を受ける受光面に取り付けた二重ガラス板を使った透明断熱板の断熱効果(湯の放熱遮断効果)に問題があるためと考えられる。

概要

営業用の商品陳列用冷蔵庫、冷凍庫の扉や太陽光湯沸器の太陽光受光面等に使用される二重ガラス板を使った透明断熱板は、内部に気体を封入したものが一般的であり、気体の熱伝導による断熱効果の低下が問題となっている。平面状の前面ガラス板1と、スペーサ手段として内面側に突起する複数列点線状V形溝21を形成した後面ガラス板2とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口31を設けるようにして、五枚のガラス枠板3を挟んで重ね合わせ、ガラス枠板3部分をフリットガラスを介して加熱溶着して、ガラス封体を形成するものとし、ガラス封体の内部を、排気口31を通して排気して真空にした上で、両端が45度に傾斜した台形封止用ガラス板4を排気口31に挿入して、フリットガラスを介して加熱溶着して封止した構造の二重ガラス板式真空断熱板を実現することで課題を解決する。

目的

本発明が解決しようとする課題は、新しいスペーサ手段により、二重ガラス板間に適正な隙間の真空断熱層を保持すると共に、大面積でも外気圧によってつぶれないような構造の二重ガラス板式真空断熱板を実現することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

平面状の四角形前面ガラス板(1)と、スペーサ手段として、内面側に突起する複数列点線状V形溝(21)を形成した四角形の後面ガラス板(2)とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口(31)を設けるようにして、点線状V形溝(21)の突起側の高さと同じ寸法の厚さの五枚のガラス枠板(3)を挟んで重ね合わせ、ガラス枠板(3)部分をフリットガラスを介して加熱溶着してガラス封体を形成するものとし、カラス封体の内部を排気口(31)を通して排気して真空にした上で、両端の傾斜が45度の台形封止用ガラス板(4)を排気口(31)に挿入し、フリットガラスを介して加熱溶着して排気口(31)を封止した構造としたことを特徴とする二重ガラス板式真空断熱板

請求項2

四角形の後面ガラス板(2)に、スペーサ手段として内面側に突起する複数列の点線状V形溝(21)を形成する代わりに、異なった形態のスペーサ手段として、内面側に突起する複数個角錐形溝(22)を形成したことを特徴とする請求項1に記載の二重ガラス板式真空断熱板。

技術分野

0001

本発明は、営業用商品陳列用冷蔵庫冷凍庫の扉や、太陽光湯沸器受光面等に使用する二重ガラス板を使った透明断熱板に関するものであり、詳細には、可視光赤外線輻射熱)は透過するが、伝導熱遮断することを特徴とする二重ガラス板式真空断熱板に係るものである。

背景技術

0002

従来の営業用の商品陳列用冷蔵庫、冷凍庫の扉や太陽光湯沸器等に使用する二重ガラス板を使った透明断熱板は、二重ガラス板間の隙間が外気圧によってつぶれないように、内部に気体封入したものが一般的であり、気体の熱伝導による断熱効果の低下が問題となっている。ここで、気体の熱伝導率は、数100Paから数MPaまでほぼ一定である(理科年表に記載されている)ことから、たとえ封入圧力が僅かでも気体を封入する限り、その断熱効果は真空には到底及ばないものである。省エネが強く望まれている時代において太陽光湯沸器の需要伸びないのも、太陽光を受ける受光面に取り付けた二重ガラス板を使った透明断熱板の断熱効果(湯の放熱遮断効果)に問題があるためと考えられる。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明が解決しようとする課題は、新しいスペーサ手段により、二重ガラス板間に適正な隙間の真空断熱層を保持すると共に、大面積でも外気圧によってつぶれないような構造の二重ガラス板式真空断熱板を実現することである。

課題を解決するための手段

0004

前記した課題を解決するための手段として、平面状の四角形前面ガラス板と、スペーサ手段として、内面側に突起する複数列点線状V形溝を形成した四角形の後面ガラス板とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口を設けるようにして、点線状V形溝の突起側の高さと同じ寸法の厚さの五枚のガラス枠板を挟んで重ね合わせ、ガラス枠板部分フリットガラスを介して加熱溶着してガラス封体を形成するものとし、ガラス封体の内部を排気口を通して排気して真空にした上で、両端の傾斜が45度の台形封止用ガラス板を排気口に挿入し、フリットガラスを介して加熱溶着して排気口を封止した構造の二重ガラス板式真空断熱板を実現することで課題を解決するものである。即ち、スペーサ手段として後面ガラス板に形成した複数列の点線状V形溝の突起側を、前面ガラス板の内面側に接触させることで、二重ガラス板間に適正な隙間の真空断熱層を形成すると共に、外気圧によってもつぶれないような構造の二重ガラス板式真空断熱板を実現するものである。ここで、点線状V形溝とは、断面がV形の長い溝を点線状の短い溝に切り分けたようなものであり、それぞれの点線状V形溝の突起側が前面ガラス板の内面側に接触したとき、接触部分が短い長さの線接触となることで、接触面積が非常に小さいので、熱伝導による真空断熱効果の低下を最小限に抑えることができるものである。

発明の効果

0005

本発明による二重ガラス板式真空断熱板は、スペーサ手段として、後面ガラス板に内面側に突起する複数列の点線状V形溝を形成することで、スペーサ手段として特別な部材を用いずに、二重ガラス板間に適正な隙間の真空断熱層を形成できるという効果を奏すると共に、点線状V形溝の存在しない平面部分の面積が広いので、営業用の商品陳列用冷蔵庫、冷凍庫の扉等に使用した場合、内部がよく見えるという効果を奏するものである。又、本発明による二重ガラス板式真空断熱板を太陽光湯沸器の太陽光を受ける受光面に使用した場合には、太陽光の赤外線(輻射熱)はよく透過するが、内部からの湯の放熱(伝導熱)は真空断熱層によって遮断するという効果を奏するものである。

発明を実施するための最良の形態

0006

本発明を実施するための最良の形態は、図1及び図2に示すように、平面状の四角形の前面ガラス板1と、スペーサ手段として、内面側に突起する複数列の点線状V形溝21を形成した四角形の後面ガラス板2とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口31を設けるようにして、点線状V形溝21の突起側の高さと同じ寸法の厚さの五枚のガラス枠板3を挟んで重ね合わせ、ガラス枠板3部分をフリットガラス(図示省略)を介して加熱溶着して、ガラス封体を形成するものとし、ガラス封体の内部を、排気口31を通して排気して真空にした上で、両端が45度に傾斜した台形の封止用ガラス板4を排気口31に挿入して、フリットガラス(図示省略)を介して加熱溶着して排気口31を封止した構造の二重ガラス板式真空断熱板とすることである。ここで、点線状V形溝21とは、断面がV形の長い溝を点線状の短い溝に切り分けたようなものであり、それぞれの点線状V形溝21の突起側が前面ガラス板1の内面側に接触したとき、接触部分が短い長さの線接触となることで、接触面積が非常に小さいので、熱伝導による真空断熱効果の低下を最小限に抑えることができるものである。尚、点線状V形溝21の各角は、ガラス強度保持のため、小さな曲線状とすることが望ましい。

0007

本発明を実施するための最良の形態について、更に詳細に説明する。
後面ガラス板2に、スペーサ手段として形成した複数列の点線状V形溝21の突起側が前面カラス板1の内面側に接触したとき、接触部分が短い長さの線接触となるが、これは、前面ガラス板1と後面ガラス板2に加わる外気圧を、短い長さの線接触に分散させて支えることを狙ったものである。例えば、複数列の点線状V形溝21の代わりに、異なる形態のスペーサ手段として、図3に示すように、複数個角錐形溝22を形成することも考えられるが、この場合は、角錐形溝22の突起側と前面ガラス板1との接触部分が点接触となり、一点集中で外気圧を支えることとなるので、角錐形溝22の突起側と前面ガラス板1との接触部分の破損が懸念されるので、角錐形溝22を点線状V形溝21の場合より数多く設ける必要があり、営業用の商品陳列用冷蔵庫、冷凍庫の扉等に使用した場合は内部が見えにくくなるので、最良の形態とは言えないものである。

0008

次に、本発明による二重ガラス板式真空断熱板の製造方法の概要について説明する。
後面ガラス板2に、スペーサ手段として内面側に突起する複数列の点線状V形溝21を形成する方法は、上下一組凹凸)のカーボン型具の間に平面状のガラス板を挟んで、重り荷重を加えながらカーボン型具全体を加熱することで、ガラス板が軟化して上側のカーボン型具が沈み込んだら加熱を止め、徐冷して、点線状V形溝21の形成完了である。尚、加熱温度がガラス板の公称軟化点に達すると異物の付着が発生するので、加熱温度はガラス板の公称軟化点より略50℃低い温度とすることが望ましい。

0009

前面ガラス板1と複数列の点線状V形溝21を形成した後面ガラス板2とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口31を設けるようにして、五枚のガラス枠板3を挟んで重ね合わせ、カラス枠板3部分をフリットガラスを介して加熱溶着してガラス封体を形成する場合、図1に示すように、ガラス枠板3はすべて両端を45度に傾斜したものとすることが、ガラス枠板3の量産性の点から望ましい形態と言える。又、フリットガラスは、バインダー溶液に溶かして、あらかじめ、前面ガラス板1と後面ガラス板2の内面の溶着部分と、五枚のガラス枠板3の全面及び封止用ガラス板4の全面に、厚さが略0.05〜0.1mmとなるように塗布し、自然乾燥後、適正温度で仮焼成しておくことが望ましい。

0010

前面ガラス板1と複数列の点線状V形溝21を形成した後面ガラス板2とを、外周の四辺に、一辺のみは両壁が45度に傾斜した排気口31を設けるようにして、五枚のガラス枠板3を挟んで重ね合わせ、ガラス枠板3部分をフリットガラスを介して加熱溶着してガラス封体を形成した後は、気密チャンバー内での製造工程となる。即ち、気密チャンバー内にガラス封体を設置して、気密チャンバー内を真空ポンプを使って排気して真空にすることで、ガラス封体の内部も排気口31を通して排気され真空となる。その上で、気密チャンバー内に備えた自動アームを使って封止用ガラス板4を排気口31に挿入し、気密チャンバー内に備えた電気ヒータにより加熱溶着して排気口31を封止することで、二重ガラス板式真空断熱板が完成する。

0011

営業用の商品陳列用冷蔵庫、冷凍庫は、コンビニエンスストアー等で多数使用されており、本発明による二重ガラス板式真空断熱板が製品化できれば、営業用の商品陳列用冷蔵庫、冷凍庫の扉用の従来より優れた断熱効果の透明断熱板として、大いに利用されるものと考えられる。又、省エネが強く望まれている時代にあって、太陽光湯沸器の太陽光を受ける受光面用の従来より優れた断熱効果の透明断熱板として利用され、太陽光湯沸器の復活発展に大いに貢献できるものと考えられる。

図面の簡単な説明

0012

本発明による二重ガラス板式真空断熱板の説明用破断部付の平面図である。図1のA−A断面図である。図1とスペーサ手段が異なる形態の本発明による二重ガラス板式真空断熱板の説明用破断部付の平面図である。

符号の説明

0013

1前面ガラス板
2後面ガラス板
21点線状V形溝
22角錐形溝
3ガラス枠板
31排気口
4 封止用ガラス板

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