JP2013204280A - ガラス窓 - Google Patents

Abstract

【課題】室内外反転作業が容易なガラス窓を提供する。
【解決手段】本発明のガラス窓１０は、窓枠１８と、窓枠１８に対して室内外反転可能に取り付けられたガラス障子１６、１６とを備え、ガラス障子１６は、二枚のガラス板２２、２４がスペーサ２８を介して隔置された複層ガラス２０と、複層ガラス２０の縁部に取り付けられる框２１とからなり、複層ガラス２０の二枚のガラス板２２、２４のうち一枚のガラス板２２の複層ガラス内面側には低放射膜３０が成膜され、ガラス障子１６の短辺は８４０ｍｍ以下であり、長辺は１３７０ｍｍ以下であり、複層ガラス２０のガラス板２２、２４の厚さは各１．１ｍｍ以下であり、ガラス障子１６の質量が１０ｋｇ以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガラス窓に関する。

建築物の外壁としてガラス窓を使用する場合には、室内の冷暖房の効率を高めるために、所定の断熱性能（熱貫流率：Ｕ値（JIS R3107:1998））が要求され、このため、近年では、ガラス窓のガラス板として複層ガラスが使用される傾向にある。

複層ガラスは周知の通り、単板のガラス板と比較して断熱性が高くＵ値は低い。しかしながら、単に同厚の２枚、又は３枚のガラス板を重ねた２層、又は３層の複層ガラスを使用しただけでは、所定の断熱性能を得られないことが特許文献１に開示されている。

また、特許文献１には、Ｕ値を低減させて断熱性能を高めることを目的としたＬｏｗ−Ｅ(Low-emissivity)ガラスを有する複層ガラスが開示されている。このＬｏｗ−Ｅガラスは、ガラス板の表面に、低放射膜（酸化スズ（ＳｎＯ_２）を主体とした低放射膜、又は銀（Ａｇ）を主体とした低放射膜）を、スパッタリング装置等を用いて成膜したものであり、赤外線による熱エネルギーの放射率を低くする機能を有する。すなわち、Ｌｏｗ−Ｅガラスは、熱を通し難い性能を有するので、遮熱性及び断熱性が高いという利点がある。

また、銀を主体とした低放射膜は、空気中の水分等によって酸化し易い性質を有するため、複層ガラスに用いる場合は、密閉された中間層に面する面側に成膜されるのが一般的である。

ところで、特許文献２には、室内外反転可能機構を有するサッシと複層ガラスとを組み合わせることによって、冬期には室内からの熱の放射を低減し、夏期には太陽の熱エネルギーを遮蔽する機能を持たせたガラス窓が開示されている。

前記複層ガラスを構成する二枚のガラス板のうち、一枚のガラス板の中間層に面する面側に低放射膜が成膜されている。夏期には、低放射膜が成膜されたガラス板を室外側に配置することにより、太陽光を反射させる。一方、冬期には、複層ガラスを室内外反転させて、低放射膜が成膜されたガラス板を室内側に配置することによって、室内の輻射熱を低放射膜によって反射させる。これによって、室内の冷暖房の効率が高められる。

また、特許文献３には、二枚のガラス板のうち一方のガラス板に、長波長の赤外線を反射する第１の選択透過膜７を備え、他方のガラス板に、太陽エネルギーを吸収する第２の選択透過膜１０を備えたガラス窓が開示されている。また、二枚のガラス窓は框によって保持され、この框が回転軸を介して窓枠に支持されて、二枚のガラス板と框とからなるガラス障子が室内外反転可能となっている。

そして、夏期には、太陽光を吸収する第２の選択透過膜を、長波長の赤外線を反射する第１の選択透過膜よりも屋外に配置すること、冬期には、ガラス障子の表裏を反転させて、長波長の赤外線を反射する第１の選択透過膜を、太陽光を吸収する第２の選択透過膜よりも屋外側に配置することが特許文献３に開示されている。

特開２００５−６０１４１号公報 実開平６−６３７８２号公報 特開平５−１７９８６８号公報

特許文献２、３に開示されたガラス窓は、ガラス障子を室内外反転させるために反転機構を備えているので、重量物のガラス障子であってもガラス障子を円滑に反転させることができる。

しかしながら、特許文献２、３のガラス窓は、前記反転機構をガラス障子、及び窓枠に設けなければならないので、ガラス窓の構造が複雑化するという問題があった。

一方、前記反転機構を備えることなく、人力によってガラス障子を反転させる場合には、ガラス障子を作業者が手作業で持ち運び反転させる必要がある。ところで、作業者が一人で作業する場合のガラス障子の質量の推奨値が１０ｋｇ以下と言われているので、通常は２人以上で作業しなければならず、作業性に難点があった。

なお、本発明のガラス窓は、採光、通風、換気、眺望等を目的とした窓であって、日常の人の出入りには供さない窓であり、掃出し窓のような大型のガラス窓とは異なる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一人の作業者であってもガラス障子の反転作業を容易に行うことができるガラス窓を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、建築物の壁面に設けられた窓枠と、前記窓枠に対して室内外反転可能に取り付けられたガラス障子とを備え、前記ガラス障子は、二枚のガラス板がスペーサを介して隔置された複層ガラスと、該複層ガラスの縁部に取り付けられる框とからなり、前記複層ガラスの二枚のガラス板のうち一枚のガラス板の複層ガラスの対向する内面側には低放射膜が成膜され、前記ガラス障子の短辺は８４０ｍｍ以下であり、長辺は１３７０ｍｍ以下であり、前記複層ガラスの二枚のガラス板の厚さは各１．１ｍｍ以下であり、前記ガラス障子の質量が１０ｋｇ以下であることを特徴とするガラス窓を提供する。

本発明によれば、ガラス窓のガラス障子の短辺を８４０ｍｍ以下とし、長辺を１３７０ｍｍ以下とすることにより、ガラス窓のガラス障子として最適なサイズとし、ガラス障子を構成する複層ガラスの二枚のガラス板の厚さを１．１ｍｍ以下とすることにより、１０ｋｇ以下のガラス障子とした。これにより、本発明のガラス窓によれば、一人の作業者によってガラス障子の反転作業を容易に行うことができる。

夏期においては、複層ガラスの二枚のガラス板のうち、低放射膜が形成された側のガラス板を屋外側に配置する。この場合、屋外側のガラス板側から入射した太陽光の熱線のほとんどが屋外側に反射され、屋内側の輻射熱は反射されることなく屋外側に放射される。

冬期においては、一人の作業者がガラス障子を室内外反転させて、前記低放射膜が成膜された側のガラス板を屋内側に配置する。この場合、低放射膜は屋内側のガラス板側から入射した熱を反射する機能を有するので、屋内側からの輻射熱は屋内側に反射されるが、屋外側からの太陽光の熱線はほとんどが反射されることなく透過して屋内側に進入する。これにより、本発明のガラス窓によれば、屋内の冷暖房の効率を高めることができる。

なお、ガラス板の厚さは、JIS R3202 1996（フロート板ガラスの厚さ及びその許容差）、JIS R3206 2003（強化ガラスの厚さ及びその許容差）等に準拠したものである。

本発明の前記複層ガラスの二枚のガラス板は、強化ガラスであることが好ましい。

複層ガラスのガラス板を強化ガラスとすることにより、厚さが１．１ｍｍ以下の薄いガラス板に十分な強度を持たせることができる。また、ガラス板は、厚さが１．１ｍｍ以下であり薄いことから風冷強化法では強化が困難である。よって、周知の化学強化法によって強化することが好ましい。

以上説明したように本発明のガラス窓によれば、一人の作業者であってもガラス障子の反転作業を容易に行うことができる。

実施の形態のガラス窓を建築物の室内側から見た斜視図 図１に示したガラス窓のＡ−Ａ線に沿う断面図であって夏期仕様の断面図 図１に示したガラス窓のＡ−Ａ線に沿う断面図であって冬期仕様の断面図 一人の作業者によってガラス障子の反転作業を行う作業手順を示した説明図

以下、添付図面に従って本発明に係るガラス窓の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、実施の形態のガラス窓１０が設けられた建築物１２の壁面１４を屋内側から見た斜視図である。図２は、図１に示したガラス窓１０のＡ−Ａ線に沿う断面図であって夏期仕様の断面図であり、図３は、図１に示したガラス窓１０のＡ−Ａ線に沿う断面図であって冬期仕様の断面図である。

ガラス窓１０は、引き違い窓を構成する二枚のガラス障子１６、１６と、二枚のガラス障子１６、１６がスライド自在に建て込まれる窓枠１８とから構成される。また、ガラス障子１６は、複層ガラス２０と複層ガラス２０の四辺の縁部に装着された枠状の框２１とからなる。なお、図１〜３において、二枚のガラス障子１６、１６を施錠するクレセントとクレセント受けとは図示を省略している。また、二枚のガラス障子１６、１６は同一構成なので、ここでは一枚のガラス障子１６の構成について説明する。

図２、図３の如くガラス障子１６を構成する複層ガラス２０は、一定の間隔をもって対向して隔置された二枚のガラス板２２、２４を有する。ガラス板２２、２４は、ガラス板２２とガラス板２４との間に中間層２６が画成されるように、スペーサ２８を介して隔置される。スペーサ２８は、ガラス板２２とガラス板２４との間隔が一定に保持されるように、ガラス板２２とガラス板２４の周縁部に沿って配置される。

スペーサ２８は、ガラス板２２とガラス板２４とに対向する面が、一次シール材（不図示）によってガラス板２２とガラス板２４とに接着される。また、スペーサ２８の外側（中間層２６と反対側）には、ガラス板２２とガラス板２４との間に形成される凹状の溝に二次シール材（不図示）が充填される。前記二次シール材は、前記一次シール材に接するように充填される。一次シール材と二次シール材とによって、ガラス板２２とガラス板２４との間に画成される中間層２６が外気から遮断される。

スペーサ２８は、中空状に構成されており、スペーサ２８の内側（中間層２６側）の面には、スペーサ２８の長手方向（紙面に垂直な方向）に沿って通気孔（不図示）が所定の間隔で備えられている。前記通気孔は、スペーサ２８の中空部に貫通されており、これによって、前記中空部と中間層２６とが連通されている。また、スペーサ２８の中空部は、粒状ゼオライト等の乾燥剤（不図示）が充填されているので、中間層２６の空気が前記通気孔を介して乾燥剤によって乾燥される。なお、スペーサ２８は、アルミニウムを主材質とする金属製スペーサが使用されるが、硬質の樹脂製のスペーサを使用してもよい。

前記一次シール材としては、通常架橋処理されないブチルゴム、もしくは、ポリイソブチレンをベースとし、着色と補強を目的としたカーボンブラックなどのフィラーを含有せしめたものが好適である。また、前記二次シール材としては、ポリサルファイド、シリコーン、ウレタンなどの硬化性エラストマをベースとし、ガラスとの接着性を発現するために適当な変性を加えられたものなどが好適である。

以上が複層ガラス２０の構成であるが、複層ガラス２０を構成するガラス板２２、２４は、一般的なソーダライムガラスで構成することもできるが、厚さが薄い場合には、化学強化ガラスを使用することが好ましい。

なお、複層ガラス２０は、二枚のガラス板２２、２４からなる二層構造であるが、三枚以上のガラス板によって構成される複層ガラスであってもよい。また、複層ガラス２０の中間層２６に、クリプトンガス、アルゴンガス、又はキセノンガスを封入してもよい。クリプトンガス、アルゴンガス、キセノンガスは、空気より熱伝導率が小さいので断熱性能が向上する。

一方、複層ガラス２０のガラス板２２の中間層２６側の面（複層ガラス内面）には、銀を主体とする低放射膜３０が成膜されている。また、銀を主体とする低放射膜３０は、酸化し易く機械耐久性が低いが、ガラス板２２、２４によって密閉された中間層２６に面する面側に備えられているので、酸化し易く機械耐久性が低いという懸念を解消できる。

次に、実施の形態のガラス障子１６の特徴について説明する。

まず、図１に示すようにガラス障子１６のサイズにおいては、短辺Ｗが８４０ｍｍ以下であり、長辺Ｈが１３７０ｍｍ以下である。

次に、図２、図３に示すように、複層ガラス２０の二枚のガラス板２２、２４の厚さｔは１．１ｍｍ以下であり、ガラス障子１６の質量が１０ｋｇ以下のものである。

例えば、厚さｔが１．１ｍｍのガラス板２２、２４を備えた複層ガラス２０と框２１とによって質量が１０ｋｇを切ったガラス障子１６を構成することができる。

すなわち、実施の形態によれば、ガラス窓１０のガラス障子１６の短辺を８４０ｍｍ以下とし、長辺を１３７０ｍｍ以下とすることにより、ガラス窓１０のガラス障子１６として最適なサイズとし、ガラス障子１６を構成する複層ガラス２０の二枚のガラス板２２、２４の厚さを１．１ｍｍ以下とすることにより、１０ｋｇ以下のガラス障子１６を構成した。これにより、実施の形態のガラス窓１０によれば、一人の作業者によってガラス障子１６の反転作業を容易に行うことができる。

図４には、一人の作業者によってガラス障子１６の反転作業を行う作業手順が示されている。

まず、図４（ａ）に示すように、一人の作業者がガラス窓１０の窓枠１８から二枚のガラス障子１６、１６（図４（ａ）では一枚のガラス障子１６のみ図示）を取り外す。実施の形態のガラス障子１６は、１０ｋｇ以下の軽量物なので、一人の作業者によってガラス障子１６を窓枠１８から容易に取り外すことができる。

なお、比較例として、厚さ３ｍｍの二枚のガラス板からなる複層ガラスを備えたガラス障子（短辺Ｗ、長辺Ｈのサイズは実施の形態のガラス障子１６と同一のガラス障子）では、質量が約１５ｋｇとなるため、一人の作業者では作業が困難であり、少なくとも二名の作業者が必要であった。

次に、図４（ｂ）に示すように、一方のガラス障子１６に取り付けられていたクレセント３２を一方のガラス障子１６から取り外すとともに、他方のガラス障子１６に取り付けられていたクレセント受け３４を他方のガラス障子１６から取り外す。そして、クレセント３２を他方のガラス障子１６の所定の位置に取り付けるとともに、クレセント受け３４を一方のガラス障子１６の所定の位置に取り付ける。

次いで、図４（ｃ）に示すように、ガラス障子１６、１６（図４（ｃ）では一枚のガラス障子１６のみ図示）を屋内外反転させる。

この後、図４（ｄ）に示すように、屋内外反転させたガラス障子１６、１６を、一人の作業者によって窓枠１８に建て込む。実施の形態のガラス障子１６は、１０ｋｇ以下の軽量物なので、一人の作業者によってガラス障子１６を窓枠１８に容易に建て込むことができる。以上の作業によって、屋内外反転したガラス障子１６、１６を有するガラス窓１０が図４（ｅ）の如く完成する。

夏期においては、図２に示したように、複層ガラス２０の二枚のガラス板２２、２４のうち、低放射膜３０が形成された側のガラス板２２を屋外側に配置する。この場合、屋外側のガラス板２２側から入射した太陽光の熱線Ａのほとんどが屋外側に反射され、屋内側の輻射熱は反射されることなく屋外側に放射される。

冬期においては、図４に示したように、一人の作業者がガラス障子１６、１６を室内外反転させて、図３の如く低放射膜３０が成膜された側のガラス板２２を屋内側に配置する。この場合、低放射膜３０は屋内側のガラス板２２側から入射した熱を反射する機能を有するので、屋内側からの輻射熱は屋内側に反射されるが、屋外側からの太陽光の熱線Ａはほとんどが反射されることなく透過して屋内側に進入する。

これにより、実施の形態のガラス窓１０によれば、一人の作業者によってガラス障子１６、１６の反転作業が可能な、冷暖房効率の高いガラス窓１０を提供できる。

複層ガラス２０のガラス板２２、２４の厚さは１．１ｍｍ以下と薄いが、ガラス板２２、２４を強化ガラスとすることにより、ガラス板２２、２４に十分な強度を持たせることができる。また、ガラス板２２、２４は、厚さが１．１ｍｍ以下で薄いことから風冷強化法では強化が困難である。よって、周知の化学強化法によって強化することが好ましい。

ガラス板２２、２４の化学強化は、ガラス板２２、２４をイオン交換用の処理液に浸漬することによって行われる。すなわち、ガラス板２２、２４をイオン交換用の処理液に浸漬することによって、ガラス表面に含まれる小さなイオン径のイオン（例えば、Ｎａ＋イオン）が大きなイオン径のイオン（例えば、Ｋ＋イオン）に置換され、その結果、ガラス表面に圧縮応力層が形成され、強度が向上する。なお、応力の釣り合いのため、強化されたガラス板２２、２４の内部には引張応力層が形成される。これにより、薄板のガラス板２２、２４が強化ガラスとなる。

なお、実施の形態のガラス窓１０は引き違い窓を例示したが、窓の形態はこれに限定されるものではなく、嵌め殺し窓等の他のガラス窓であってもよい。

１０…ガラス窓、１２…建築物、１４…壁面、１６…ガラス障子、１８…窓枠、２０…複層ガラス、２１…框、２２、２４…ガラス板、２６…中間層、２８…スペーサ、３０…低放射膜、３２…クレセント、３４…クレセント受け

Claims (2)

1. 建築物の壁面に設けられた窓枠と、前記窓枠に対して室内外反転可能に取り付けられたガラス障子とを備え、
   前記ガラス障子は、二枚のガラス板がスペーサを介して隔置された複層ガラスと、該複層ガラスの縁部に取り付けられる框とからなり、
   前記複層ガラスの二枚のガラス板のうち一枚のガラス板の複層ガラスの対向する内面側には低放射膜が成膜され、
   前記ガラス障子の短辺は８４０ｍｍ以下であり、長辺は１３７０ｍｍ以下であり、
   前記複層ガラスの二枚のガラス板の厚さは１．１ｍｍ以下であり、
   前記ガラス障子の質量が１０ｋｇ以下であることを特徴とするガラス窓。
2. 前記複層ガラスの二枚のガラス板は、強化ガラスである請求項１に記載のガラス窓。

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