JP2012206920A - ペアガラス - Google Patents

Abstract

【課題】夏季の冷房効果と冬季の暖房効果とを両立して向上させる。
【解決手段】ペアガラス１であって、屋外側の板ガラス２の屋内側壁面２Ｓｉに、近赤外線を遮蔽する遮熱層８を形成するとともに、屋内側の板ガラス３の屋内側壁面３Ｓｉに、遠赤外線を反射する熱線反射層９を形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、夏季の冷房効果、及び冬季の暖房効果を高めうるペアガラスに関する。

近年、省エネルギーの観点から、家屋における冷暖房の効果を高めるために、低放射膜（以下「Ｌｏｗ−Ｅ膜」という。）をコーティングしたペアガラスが広く採用されている。このようなペアガラスａは、図４に略示するように、間隔を隔てて対向する一対の板ガラスｂ１、ｂ２を具え、この板ガラスｂ１、ｂ２間に気密な中空層ｃを形成するとともに、前記２枚の板ガラスｂ１、ｂ２のいずれか一方かつ前記中空層ｃに向く内側表面に、前記Ｌｏｗ−Ｅ膜ｄをコーティングしている（例えば特許文献１等。）。

ここで、太陽の直射熱（日射エネルギー）の多くは、窓ガラスを突き抜けて室内に侵入する。そのため、夏季においては、冷房効果を高めるために、日射エネルギーが部屋に侵入するのを防ぐいわゆる遮熱が必要となる。他方、熱は温度の高い方から低い方へ移動する性質がある。そのため冬季においては、暖房効果を高めるために、室内外の温度差によって熱が窓ガラスを通り抜けて移動するいわゆる熱貫流を抑えて断熱することが必要となる。

なお前記Ｌｏｗ−Ｅ膜ｄは、銀を主成分とする貴金属膜を含む特殊な金属積層膜であって、太陽光に含まれる近赤外線を遮蔽して日射エネルギーが室内に侵入するのを抑える遮熱性能を具える。そのため、夏季において冷房効果を高めることができる。他方、Ｌｏｗ−Ｅ膜ｄは、遠赤外線もある程度反射しうるなど断熱性能もある程度兼ね備え、従って冬季においては、室内の暖房輻射熱の流出を抑えるなど暖房効果の向上にも役立つ。

しかしながら、これら夏季の冷房効果と、冬季の暖房効果との双方を両立して高めることは難しく、従来のペアガラスにおいては、例えば同図４のように、前記Ｌｏｗ−Ｅ膜ｄを屋外側の板ガラスｂ１の内側表面にコーティングすることで遮熱効果を相対的に高め、冬季の暖房効果を犠牲にしながら夏季の冷房効果の向上を図る、或いは、Ｌｏｗ−Ｅ膜ｄを屋内側の板ガラスｂ２の内側表面にコーティングすることで断熱効果を相対的に高め、夏季の冷房効果を犠牲にしながら冬季の暖房効果の向上を図ることが行われていた。

特開２００５−１８７３０５号公報

そこで本発明は、屋外側の板ガラスの屋内側壁面に近赤外線を遮蔽する遮熱層を形成し、かつ屋内側の板ガラスの屋内側壁面に遠赤外線を反射する熱線反射層を形成することを基本として、夏季の冷房効果と冬季の暖房効果とを両立して向上でき、家屋の居住性をより高めうるペアガラスを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、屋外側の板ガラスと、屋内側の板ガラスとをスペーサによって間隔を隔てて対向させたガラス対、及びこのガラス対の周囲を保持する周囲枠を具えるペアガラスであって、
前記屋外側の板ガラスの屋内側壁面に、近赤外線を遮蔽する遮熱層を形成するとともに、前記屋内側の板ガラスの屋内側壁面に、遠赤外線を反射する熱線反射層を形成したことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記熱線反射層は、前記屋内側の板ガラスの屋内側壁面に、熱線反射フィルムを貼り付けることにより形成されることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記熱線反射フィルムは、その周縁が前記周囲枠によって被覆保護されることを特徴としている。

本発明のペアガラスは、屋外側の板ガラスの屋内側壁面に、遮熱層を形成している。そのため、この遮熱層により、太陽光に含まれる近赤外線を、板ガラス間の中空層内に浸入させることなく、その屋外側にて遮断させることができる。従って、遮熱層を屋内側の板ガラスに形成して近赤外線を中空層内まで浸入された場合に比して、高い遮熱効果を発揮でき、夏季の冷房効果をより向上させることができる。

又本発明のペアガラスは、屋内側の板ガラスの屋内側壁面に、熱線反射層を形成している。そのため、この熱線反射層により、室内の暖房輻射熱である遠赤外線を、屋内側の板ガラスを透過させることなくその表面で反射させることができる。従って、屋内側の板ガラスの屋外側壁面に熱線反射層を形成した場合に比して、屋内側の板ガラスに伝わる熱量を抑えることができ、冬季の暖房効果をより向上させることができる。

このように本発明のペアガラスは、夏季の冷房効果と冬季の暖房効果とを両立して高めることが可能となり、家屋の居住性をより向上させることができる。

本発明のペアガラスの一実施例を示す部分斜視図である。 その断面図である。 （Ａ）〜（C）は、表１のテストに用いたペアガラスの構成を概念的に示す断面図である。 従来のペアガラスを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２において、本実施形態のペアガラス１は、屋外側の板ガラス２と、屋内側の板ガラス３とをスペーサ４によって間隔を隔てて対向させたガラス対５、及びこのガラス対５の周囲を保持する周囲枠６を具える。

前記スペーサ４としては、従来と同様のものが使用でき、本例では、例えばアルミニウム製、ステンレス鋼製等からなる中空容器状をなし、その内部に乾燥剤１０を充填した場合が示される。このスペーサ４は、ガラス対５の周縁部に沿って配置され、両側の板ガラス２、３とは、例えばゴム製シール材１１を介して気密に接合されることにより、この板ガラス２、３間に密閉された中空層７を形成している。なお前記中空層７には、本例では空気が封入されるが、不活性ガスを封入することもできる。

又前記周囲枠６は、窓枠用の周知のサッシ枠であって、前記ガラス対５の端面に沿う基部６ａ両端に、屋外側の板ガラス２の屋外側壁面２Ｓｏに沿う外のフランジ部６ｏと、屋内側の板ガラス３の屋内側壁面３Ｓｉに沿う外のフランジ部６ｉとを設けた断面略コ字状をなす。

又前記板ガラス２、３としては、特に規制されるものではなく、一般的なフロートガラスが好適に使用できる。

そして本実施形態のペアガラス１では、前記屋外側の板ガラス２の屋内側壁面２Ｓｉに、近赤外線を遮蔽する遮熱層８を形成するとともに、前記屋内側の板ガラス３の屋内側壁面３Ｓｉに、遠赤外線を反射する熱線反射層９を形成している。なお赤外線は、波長がおよそ０．７〜２．５μmの赤色可視光線に近い近赤外線と、波長がおよそ４〜１０００μmの電波に近い性質を有する遠赤外線と、その間の中赤外線とに区分され、太陽光には、赤外線のうちの近赤外線が含まれている。

前記遮熱層８には、周知のＬｏｗ−Ｅ膜（低放射膜）が採用される。このＬｏｗ−Ｅ膜は、銀を主成分とする貴金属膜を含み、例えば最内層として酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜、中間層として銀（Ａｇ）を主成分とする貴金属膜、最外層として酸化亜鉛膜を積層した３層構造の金属積層膜が広く知られている。しかし、例えば最内層として第１の酸化物膜、内の中間層として銀（Ａｇ）膜、外の中間層として金属膜、最外層として第２の酸化物膜を積層した４層構造の金属積層膜など、従来的な種々のＬｏｗ−Ｅ膜が好適に採用しうる。なお前記第１、第２の酸化物膜として酸化錫膜、酸化亜鉛膜等が用いられ、前記金属膜としてＴｉ膜、ＺｎＡｌ合金膜等が用いられる。

このような遮熱層８（Ｌｏｗ−Ｅ膜）は、赤外線のうち特に近赤外線を反射して遮蔽する効果が高い。即ち、太陽光に含まれる赤外線である近赤外線を遮蔽し、日射エネルギーが室内に侵入するのを抑制できる。特に、遮熱層８を屋外側の板ガラス２の屋内側壁面２Ｓｉに形成し、日射エネルギーが中空層７内に浸入するのも抑制しているため、より高い遮熱効果を発揮しうる。

他方、熱線反射層９は、遠赤外線に対する反射率の高い層であって、金属を蒸着させた金属膜が挙げられる。蒸着させる金属としては、例えばＡｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｉｎ等、あるいはこれらの酸化物（金属酸化物）等が挙げられ、１層或いは２層以上の多層構造の金属積層膜として形成される。この熱線反射層９は、少なくとも前記遮熱層８に比して遠赤外線に対する反射率が大である。

このような、熱線反射層９は、屋内側の板ガラス３のしかも屋内側壁面３Ｓｉに形成される。そのため、室内の暖房輻射熱である遠赤外線を、この屋内側の板ガラス３を透過させることなくその表面で反射させることができる。従って、前記板ガラス３の屋外側壁面３Ｓｏに熱線反射層９を形成した場合に比しても、この屋内側の板ガラス３に伝わる熱量を抑えることができ、熱貫流率を減じて冬季の暖房効果をより向上させることができる。又前記熱線反射層９は、室内の熱が前記板ガラス３に伝わってこの板ガラス３が急激に温度上昇するのを抑制できる。そのため、急激な温度上昇による熱ムラに起因して前記板ガラス３が破損するのを防止できるという効果も奏しうる。

前記遮熱層８及び熱線反射層９は、前記板ガラス２、３に、真空蒸着やスパッタリング等の適宜の蒸着方法によって直接形成することができる。しかしながら、前記熱線反射層９は、例えばポリエステルなどの透明な合成樹脂フィルムの表面に前記熱線反射層９を蒸着等によって形成した熱線反射フィルムを、屋内側の板ガラス３に貼り付けることにより形成することもできる。

このような、熱線反射フィルムの貼り付けによる熱線反射層９の形成は、遮熱層８を設けた既存のＬｏｗ−Ｅタイプのペアガラスに、熱線反射フィルムを貼り付けることによって、本実施形態のペアガラス１を形成しうる。そのため、生産コストの低減、及び生産管理の効率化を図ることができる。又熱線反射フィルムを貼り付けした場合、ペアガラス１の強度を高めることができ、特に防犯対策にも貢献することができる。なお熱線反射フィルムを用いる場合には、熱線反射フィルムの周縁を、前記周囲枠６の内のフランジ部５ｉによって被覆保護することが好ましい。これにより、熱線反射フィルムの剥がれを防止し、耐久性を向上することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の効果を確認するため、本発明のペアガラスを試作し、断熱効果（熱貫流率）をテストし、比較例と比較した。遮熱膜としては、Ｌｏｗ−Ｅ膜が用いられ、実施例１、比較例１の屋外側の板ガラス、及び比較例２の屋内側の板ガラスには、一壁面にＬｏｗ−Ｅ膜を形成した市販のＬｏｗ−Ｅガラス（日本板硝子（株）製のペアマルチスーパー）を使用している。又熱線反射層としては、市販の熱線反射フィルムを用いている。

なおテストの用いたＬｏｗ−Ｅ膜の遠赤外線（波長５．５〜２５μm）に対する反射率は１１％であり、熱線反射層の遠赤外線（波長５．５〜２５μm）に対する反射率は７０％であった。

表中の「日射（近赤外線）反射率」は、ペアガラスの屋外からの日射（近赤外線）に対する反射率を意味し、高いほど遮熱効果に優れている。又「遠赤外線反射率」は、屋内からの遠赤外線に対する反射率を意味し、高いほど断熱効果に優れている。

表に示すように、実施例は、遮熱効果及び断熱効果に優れるのが確認できる。

１ ペアガラス
２ 屋外側の板ガラス
２Ｓｉ 屋内側壁面
３ 屋内側の板ガラス
３Ｓｉ 屋内側壁面
４ スペーサ
５ ガラス対
６ 周囲枠
８ 遮熱層
９ 熱線反射層

Claims (3)

1. 屋外側の板ガラスと、屋内側の板ガラスとをスペーサによって間隔を隔てて対向させたガラス対、及びこのガラス対の周囲を保持する周囲枠を具えるペアガラスであって、
   前記屋外側の板ガラスの屋内側壁面に、近赤外線を遮蔽する遮熱層を形成するとともに、前記屋内側の板ガラスの屋内側壁面に、遠赤外線を反射する熱線反射層を形成したことを特徴とするペアガラス。
2. 前記熱線反射層は、前記屋内側の板ガラスの屋内側壁面に、熱線反射フィルムを貼り付けることにより形成されることを特徴とする請求項１記載のペアガラス。
3. 前記熱線反射フィルムは、その周縁が前記周囲枠によって被覆保護されることを特徴とする請求項２記載のペアガラス。

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