JP2022524268A - 非対称真空断熱ガラス嵌め込みユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、長手方向軸Ｘ及び垂直軸Ｚによって規定される平面Ｐに沿って延在し、１つの赤外反射塗膜が設けられ、３００ｍｍ≦Ｌ≦４０００ｍｍを有する長さＬ及び３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍを有する幅Ｗを有する真空断熱ガラス嵌め込みユニット（１０）であって、ａ．内板面（１２）及び外板面（１３）を有し、厚さＺ１を有し、塗布された第１のガラス板はエネルギー吸収率ＥＡ１を有する第１のガラス板（１）と、ｂ．内板面（２２）及び外板面（２３）を有し、厚さＺ２を有する第２のガラス板（２）であって、第２のガラス板（２）の内板面に赤外反射塗膜を持ち、厚さは平面Ｐに垂直な方向で測定され、塗布された第２のガラス板はエネルギー吸収率ＥＡ２を有する、第２のガラス板（２）と、ｃ．第１及び第２のガラス板の間に位置決めされ、第１及び第２のガラス板の間の距離を維持し、ピッチλを有する配列を形成する離散スペーサー（３）のセットであって、ピッチλは、１０ｍｍ～３５ｍｍである、離散スペーサー（３）のセットと、ｄ．第１及び第２のガラス板の周囲にわたって第１及び第２のガラス板の間の距離を密封する気密接合シール（４）と、ｅ．第１及び第２のガラス板及び離散スペーサーのセットによって規定され、気密接合シールによって密閉されている内部体積Ｖであって、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）未満の絶対圧力の真空がある内部体積Ｖとを含み、ｆ．第１及び第２のガラス板の内板面は、内部体積Ｖに面し、ｇ．第１のガラス板は、第２のガラス板よりも厚く（Ｚ１＞Ｚ２）、及びΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ２／ｍｍ２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ１－２＊ＥＡ２である）であり、及びＺ１≧５ｍｍ、Ｚ２≧３ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ１－Ｚ２≧１ｍｍであり、及び１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍであることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、低放射率塗膜が設けられ、負及び正の温度差によって誘発される応力レベルが低い真空断熱ガラス嵌め込みユニットに関する。

真空断熱ガラス嵌め込み（ＶＩＧ）ユニットは、このユニットの高性能断熱のために、推奨されている。真空断熱ガラス嵌め込みユニットは典型的に、真空が生成されている内部空間によって隔てられた少なくとも２つのガラス板で構成されている。一般的に、高性能断熱を達成するために、熱透過率Ｕは、Ｕ＜１．２Ｗ／ｍ^２Ｋである。ガラス嵌め込みユニット内の絶対圧力は典型的に、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）以下であり、一般的に、２つのガラス板のうち少なくとも１つを、低放射率塗膜で覆ってもよい。ガラス嵌め込みユニット内のこのような圧力を得るために、気密接合シールを２つのガラス板の周囲に配置し、真空を、ポンプによってガラス嵌め込みユニット内に生成する。ガラス嵌め込みユニットが、ガラス嵌め込みユニットの内部と外部との間の圧力差に起因して大気圧の下で陥没するのを防止するために、離散スペーサーを２つのガラス板の間に配置する。

典型的なＶＩＧユニットは、同じガラス厚を有する２つのガラス板で構成されている対称ＶＩＧユニットである。非柔軟性気密接合シールと一緒に真空断熱ガラス嵌め込みの高い断熱性は、建物の外部と内部との間に大きい温度差がある場合、より高い熱歪みを引き起こす。従って、特開２００１３１６１３７Ａ号公報は、同等の対称ＶＩＧユニットにおける熱歪みレベルよりも低い、強い日光の下の熱歪みレベルを達成するために、屋内側に設けられた内ガラス板が外ガラス板よりも厚い非対称真空断熱ガラス嵌め込みユニットを構成するように教示する。これらの非対称ガラス嵌め込みは、夏季状況における変形を減らすけれども、冬季状況で同等の対称ＶＩＧユニットよりも高い応力を受けるリスクにさらされる。

特開２００１３１６１３８Ａ号公報は、耐衝撃性及び防音性を向上させるために、屋外側に設けられた外ガラス板が内ガラス板よりも厚い反対非対称ＶＩＧ構成を教示する。

米国特許出願公開第２０１５／０３５４２６４Ａ１号明細書は、十分な断熱性及び遮熱性を与えるために、外側ガラスの第２のガラス面、即ち、間隙部に面するように向けられた外側ガラスのガラス面に０．０６７以下の放射率を有する低放射率膜を有する二重ガラス嵌め込みガラスパネルの圧力の減少を教示する。低放射率膜は、好ましくはマグネトロンスパッタリングによって形成された、下誘電体層、金属層、犠牲層及び上誘電体層のスタックである。

国際公開第２０１６／０６３００７Ａ１号パンフレットは、凝縮防止特性のために、外部接面に低放射率塗膜を有する真空断熱ガラス嵌め込みユニットを開示する。

欧州特許出願公開第１６３０３４４Ａ１号明細書は、真空断熱ガラス嵌め込みユニットのガラス板の内面に０．２未満の放射率の低放射率塗膜を設けるように教示する。簡便な低放射率塗膜の例は、誘電体／銀／犠牲／誘電体タイプのスパッタ塗膜スタック、又はドープ酸化スズ層に基づく化学蒸着塗膜である。ＶＩＧの断熱特性又は太陽光制御特性の最適化のために、塗膜の追加は更に関心をひくけれども、これらの塗膜は、ＶＩＧに与えられる熱応力を更に変化させる。

しかし、１つ又は複数のガラス板が、低放射率太陽光制御又は断熱塗膜を持っており、外部環境と内部環境との間の温度差を受ける非対称ＶＩＧユニットで熱誘発応力を減らす技術的問題に対処する技術はない。更に、このようなＶＩＧユニットの柱位置における大気圧誘発応力、及び高性能断熱を維持しながら、結合熱及び圧力誘発応力レベルの改善を示すこのような真空断熱ガラス嵌め込みユニットの更に小さい設計方法の技術的問題に対処する技術はない。

内部が外部よりも寒い夏季状況、及び外部が内部よりも寒い冬季状況の両方で、特に冬季条件が夏季条件よりも厳しい状況で、赤外反射塗膜を持つＶＩＧユニットの結合誘発応力及び生じる破損リスクを減らす技術的問題に対処する技術は実際にない。

本発明の目的は、内部体積に面する赤外反射塗膜を第２のガラス板の内面に持ち、内部が外部よりも寒い夏季状況、及び外部が内部よりも寒い冬季状況で、特に冬季条件が夏季条件よりも厳しい状況で、破損の低い全応力関連リスクを有する真空断熱ガラス嵌め込みを提供することにある。本発明における赤外反射塗膜は、断熱塗膜又は太陽光制御塗膜であってもよい。

驚いたことに、スペーサーの特定のピッチ、及び塗膜の特定の位置決め及びガラス板のエネルギー特性と一緒に、内及び外ガラス板に対する特定の寸法及び厚さの組み合わせは、内部が外部よりも寒い穏やかな夏季状況、及び外部が内部よりも寒い厳しい冬季状況の両方にさらされる真空断熱ガラス嵌め込みで、応力関連破損の全リスクが大幅に減少することを、発明者は見出した。本発明の場合、非対称ＶＩＧは、低下した全誘発応力を有し、特定の実施形態において、応力は、冬季条件で、同等の対称ＶＩＧの応力よりも低いレベルまで低下する。同等の対称ＶＩＧは、第１及び第２のガラスシートの厚さが同じであることを除いて、全ての点で、特に、長さ、幅及び全厚の外部寸法の点で同一である。対称ＶＩＧは、市場で十分に確立されており、現場で新しい開発のための基準を当然形成する。対称ＶＩＧは、冬季条件で、最高結合誘発応力レベルに一般的に達することが知られている。従って、同等の対称ＶＩＧの最大結合誘発応力レベルは、達せられるのが冬季条件であろうと夏季条件であろうと、非対称ＶＩＧとの比較のために有用な基準値を形成する。本発明の特定の実施形態において、両方の冬季条件及び夏季条件における非対称ＶＩＧの全誘発応力値は、同等の対称ＶＩＧによって夏季条件又は冬季条件で許容される最大誘発応力レベルよりも低い。

本発明は、長手方向軸Ｘ及び垂直軸Ｚによって規定される平面Ｐに沿って延在し、長手方向軸Ｘに沿って測定される幅Ｗ、及び垂直軸Ｚに沿って測定される長さＬを有する真空断熱ガラス嵌め込みユニットに関する。真空断熱ガラス嵌め込みユニットの長さＬは、３００ｍｍ～４０００ｍｍであり（３００ｍｍ≦Ｌ≦４０００ｍｍ）、真空断熱ガラス嵌め込みユニットの幅Ｗは、３００ｍｍ～１５００ｍｍである（３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ）。本発明の特定の好ましい実施形態において、応力を更に減らすために、Ｌは、３００ｍｍ～３０００ｍｍである。真空断熱ガラス嵌め込みユニットは、
ａ．厚さＺ_１及びエネルギー吸収率ＥＡ_１を有する第１のガラス板と、
ｂ．厚さＺ_２及びエネルギー吸収率ＥＡ_２を有する第２のガラス板と、
ｃ．但し、Ｚ_１は、５ｍｍ以上であり、
ｄ．但し、第１のガラス板の厚さＺ_１及び第２のガラス板の厚さＺ_２の厚さ差ΔＺは、１ｍｍ以上であり（ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍ）、
ｅ．第１及び第２のガラス板の間に位置決めされ、第１及び第２のガラス板の間の距離を維持し、ピッチλを有する配列を形成する離散スペーサー（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｓｐａｃｅｒｓ）のセットであって、ピッチλは、１０ｍｍ～３５ｍｍである（１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍ）、離散スペーサーのセットと、
ｆ．第１及び第２のガラス板の周囲にわたって第１及び第２のガラス板の間の距離を密封する気密接合シール（４）と、
ｇ．第１及び第２のガラス板及び離散スペーサーのセットによって規定され、気密接合シールによって密閉されている内部体積Ｖであって、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）未満の絶対圧力の真空がある内部体積Ｖと、
ｈ．第２のガラス板の内部体積に面する面の上の多くても０．４の放射率を有する赤外反射塗膜と
を含む。

慣例によって、断熱ガラス嵌め込みユニットの板面の位置を説明するために、外側に面する板面（位置１）から開始し、内側に面する板面（二重ガラス嵌め込みにおける位置４）に向かう２つ以上のガラス板の面に番号を付ける。本発明の真空断熱ガラス嵌め込みユニットのために、ＶＩＧの板面の番号付けを、ＶＩＧを追加ガラス板と組み合わせる実施形態でも維持する。更に、厚さを、平面Ｐに垂直な方向で測定する。本発明のために、ガラスの厚さを、ミリメートル単位に四捨五入する。

本発明の真空断熱ガラス嵌め込みユニットは、内部体積の方へ向かう第２の内ガラス板の面にある位置３に赤外反射塗膜を持つ。外ガラス板と内ガラス板との間のエネルギー吸収の重み付け差ΔＥＡが、多くても０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２である場合（つまり、ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２である場合）（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２）、低い全誘発応力が得られる。

実施形態の他の態様及び利点は、記載の実施形態の原理を一例として示す添付図面と併せて下記の詳細な説明から明白になるであろう。

これより、本発明のこの態様及び他の態様について、本発明の例示的な実施形態を示す添付図面を参照してより詳細に説明する。

本発明の一実施形態による非対称真空断熱ガラス嵌め込みユニットの断面図を示す。

本発明の目的は、外部環境と内部環境との間の高い正及び負の温度差にさらされた場合に熱的に誘発される応力が低く、断熱性を与え、寿命にわたって非常に持続可能であり、効率的でコスト効率の高い方法で製造可能な真空断熱ガラス嵌め込みユニット（以下、ＶＩＧと呼ばれる）を提供することにある。

特に、本発明の目的は、高性能断熱又は太陽光制御、及び内部環境と外部環境との間の温度差及び大気圧の組み合わせによって誘発される応力抵抗性の改善を示す真空断熱ガラス嵌め込みユニット（以下、ＶＩＧと呼ばれる）を提供することにある。

これらの目的は、非対称であり、即ち、第１のガラス板が第２のガラス板よりも厚く（Ｚ１＞Ｚ２）、長さ（Ｌ）の一定の範囲及び幅（Ｗ）の一定の範囲を含む特定のサイズ、スペーサー間の特定の間隔（λ）、及び第２のガラス板の特定の厚さ（Ｚ２）によって慎重に寸法決定され、内部体積に面する第２のガラス板の内面に第２のガラス板が赤外反射塗膜を持つ真空断熱ガラス嵌め込みユニットが、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する下記の条件を満たす場合に実現される。
ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_１）であり、
３００ｍｍ≦Ｌ≦４０００ｍｍであり、
３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍであり、
Ｚ_１≧５ｍｍであり、Ｚ_２≧３ｍｍであり、
ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍであり、
１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍである。

建物の外側に面するようになっている第１のガラス板が厚ければ厚いほど、建物の内側に面するようになっている第２のガラス板は薄い。異なる厚さのこのような組み合わせは、位置３における赤外反射塗膜と共に、冬季状況に関する応力を改善する。驚いたことに、夏季状況でも、位置３における赤外反射塗膜を持つこのような非対称ＶＩＧで、低応力が得られる。これを実現するためには、ＶＩＧの限界寸法を考慮して、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収率レベルを適合させることが重要であると実際に分かった。

本発明は、特定の距離（典型的に、５０μｍ～１０００μｍ、好ましくは５０μｍ～５００μｍ、より好ましくは５０μｍ～１５０μｍ）だけ離れて上記のガラス板を保持する離散スペーサーのセットを介して一緒に結合されている第１のガラス板及び第２のガラス板を典型的に含む真空断熱ガラス嵌め込みユニットに関する。これらのガラス板の間に、内部空間は、少なくとも１つの第１の空洞を含み、この空洞に、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）未満の絶対真空があり、この空間は、この内部空間の周りのガラス板の周囲に配置された周辺気密接合シールで密閉されている。本発明の場合、スペーサーのピッチは、任意の所与のスペーサーを最近接スペーサーから隔てる最短距離を意味するものと理解される。好ましくは、スペーサーは、規則的なパターン（例えば、正方形、六角形、又は三角形のパターン）で、間隔を置いて配置される。

図１に例示のように、真空断熱ガラス嵌め込みユニット（１０）は、長手方向軸Ｘ及び垂直軸Ｙによって規定される平面Ｐに沿って延在する。
本発明のＶＩＧは、
ａ．内板面（１２）及び外板面（１３）を有し、厚さＺ_１を有する第１のガラス板（１）、及び内板面（２２）及び外板面（２３）を有し、厚さＺ_２を有する第２のガラス板（２）であって、厚さ（ｍｍ）は、平面Ｐに垂直な方向に最も近くに測定されている、第１のガラス板（１）及び第２のガラス板（２）と、
ｂ．第１及び第２のガラス板の間に位置決めされ、第１及び第２のガラス板の間の距離を維持する離散スペーサー（３）のセットと、
ｃ．第１及び第２のガラス板の周囲にわたって第１及び第２のガラス板の間の距離を密封する気密接合シール（４）と、
ｄ．第１及び第２のガラス板及び離散スペーサーのセットによって規定され、気密接合シールによって密閉されている内部体積Ｖであって、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）未満の絶対圧力の真空がある内部体積Ｖと
を含む。

本発明の真空断熱ガラス嵌め込みユニットは、以下、「非対称ＶＩＧ」と呼ばれる。

ＶＩＧの内部で、第１のガラス板は、内板面（１２）及び外板面（１３）を有する。第２のガラス板は、内板面（２２）及び外板面（２３）を有する。内板面は、非対称ＶＩＧの内部体積Ｖに面している。外板面は、例えば、建物の外側及び内側に面している。

図１に例示のように、本発明の非対称ＶＩＧの第１のガラス板（１）の内板面（１２）に、赤外反射塗膜（以下、ＩＲ－塗膜と呼ばれる）を設ける。

本発明のＩＲ－塗膜（５）は、０．４以下、好ましくは０．２未満、特に０．１未満、０．０５未満、又は更に０．０４未満の放射率を有する。本発明のＩＲ－塗膜は、金属ベースの低放射ＩＲ－塗膜を含んでもよく、これらの塗膜は典型的に、赤外放射反射材料に基づく１つ又は複数（例えば、２つ、３つ又は４つ）の機能性層、及び少なくとも２つの誘電体塗膜を含む薄層のシステムであり、各機能性層は、誘電体塗膜で囲まれている。本発明のＩＲ－塗膜は、特に、少なくとも０．０１０の放射率を有してもよい。機能性層は一般的に、数ナノメートル（主に、約５ｎｍ～２０ｎｍ）の厚さを有する銀の層である。誘電体層に関して、誘電体層は透明であり、各誘電体層は従来、金属酸化物及び／又は窒化物の１つ又は複数の層から構成されている。これらの異なる層を、例えば、真空蒸着技法（例えば、「マグネトロンスパッタリング」とより一般的に呼ばれる磁場支援陰極スパッタリング）によって蒸着させる。誘電体層に加えて、各機能性層を、障壁層によって保護してもよく、又は湿潤層上の蒸着によって改善してもよい。

本発明におけるＩＲ－塗膜は、例えば、大きいガラス嵌め込み面を有する密閉空間における過熱のリスクを減らすことができる、従って、夏に空調に対して考慮されるべき電力負荷を減らすことができる太陽光防止又は太陽光制御特性を有してもよい。この場合、ガラス嵌め込みは、最小限の量の全太陽エネルギー放射線が通過することができる必要があり、即ち、最低限の日射透過率（ＳＦ又はｇ）を有する必要がある。建物内で十分なレベルの照明を与えるために、ガラス嵌め込みは、特定のレベルの光透過（ＬＴ）を保証することが非常に望ましいことが多い。これらの多少矛盾する要件は、日射透過率に対する光透過の比によって規定される高い感度（Ｓ）を有するガラス嵌め込みユニットを得る要望を示す。更に、本発明におけるＩＲ－塗膜は、より長い波長の赤外線放射を介して建物の熱損失を減らすように調整された低放射率を有する断熱塗膜であってもよい。従って、ＩＲ－塗膜は、ガラス嵌め込み面の断熱性を改善し、寒冷期間におけるエネルギー損失及び暖房コストを減らす。

特定の実施形態
ガラス板厚、ピッチ範囲及び寸法の組み合わせの下記の特定の実施形態は、同じ全厚の同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みよりも低い、両方の冬季及び夏季条件における結合誘発応力レベルを与えると分かった。ＥＡ_１及びＥＡ_２は、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収率をそれぞれ示す。

特に、夏季条件における本発明の応力抵抗性を、同等の対称ＶＩＧと比較して評価する。本発明のために、非対称ＶＩＧの同等の対称ＶＩＧは、同じ全厚Ｚ_１＋Ｚ_２（但し、第１のガラス板の厚さは、第２のガラス板の厚さと同じである（Ｚ_１＝Ｚ_２））を有するＷ、Ｌ、λの全ての値を有するＶＩＧである。

特に、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する以下の条件（ΔＥＡ≦０．００８４ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．１５４５ΔＺ／ｍｍ＋０．６９６６（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである）を満たす場合、Ｚ_２＝３ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦２５ｍｍである真空断熱ガラス嵌め込みに対して、両方の冬季及び夏季条件で、同じ全厚の同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みで誘発される最大結合応力レベルよりも低い結合誘発応力レベルに達する。

特に、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦－０．０２１４ΔＺ／ｍｍ＋０．５６９６（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである）を満たす場合、Ｚ_２＝４ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦２５ｍｍである真空断熱ガラス嵌め込みに対して、両方の冬季及び夏季条件で、同じ全厚の同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みで誘発される最大結合応力レベルよりも低い結合誘発応力レベルに達する。

特に、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７４３４（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである）を満たす場合、Ｚ_２＝５ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍである真空断熱ガラス嵌め込みに対して、両方の冬季及び夏季条件で、同じ全厚の同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みで誘発される最大結合応力レベルよりも低い結合誘発応力レベルに達する。

特に、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである）を満たす場合、Ｚ_２＝６ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍである真空断熱ガラス嵌め込みに対して、両方の冬季及び夏季条件で、同じ全厚の同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みで誘発される最大結合応力レベルよりも低い結合誘発応力レベルに達する。

特に、第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦－０．０３０８ΔＺ／ｍｍ＋０．５２９４（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである）を満たす場合、Ｚ_２＝４ｍｍであり、２５ｍｍ≦λ≦３０ｍｍである真空断熱ガラス嵌め込みに対して、両方の冬季及び夏季条件で、同じ全厚の同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みで誘発される最大結合応力レベルよりも低い結合誘発応力レベルに達する。

本発明の一実施形態において、非対称ＶＩＧの第１のガラス板の厚さＺ_１は、５ｍｍ以上（Ｚ_１≧５ｍｍ）であってもよく、好ましくは、６ｍｍ以上（Ｚ_１≧６ｍｍ）、好ましくは８ｍｍ以上（Ｚ_１≧８ｍｍ）であってもよい。典型的に、第１のガラス板の厚さＺ_１は、１２ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍである。別の実施形態において、非対称ＶＩＧの第２のガラス板の厚さＺ_２は、典型的に、３ｍｍ以上（Ｚ_２≧３ｍｍ）であってもよく、好ましくは、４ｍｍ以上（Ｚ_２≧４ｍｍ）、好ましくは５ｍｍ以上（Ｚ_２≧５ｍｍ）であってもよい。典型的に、第２のガラス板の厚さＺ_２は、１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下である。しかし、本発明の非対称ＶＩＧの機械抵抗を改善するために、第２のガラス板の厚さＺ_２を最小限にしておくことが好ましい。

本発明の別の実施形態において、本発明は、内部空間のうち少なくとも１つで部分真空を生成するという条件で、断熱又は非断熱内部空間に境界をつけるガラス板（２つ又は３つ以上）を含む任意のタイプのガラス嵌め込みユニット（多重ガラス嵌め込みユニットとも呼ばれる）にも当てはまる。従って、一実施形態において、本発明の非対称ＶＩＧの機械的性能を向上させるために、第３の追加ガラス板を、周辺スペーサー棒を介してＶＩＧの周囲に沿って第１及び第２のガラス板の外板面（１３及び／又は２３）のうち少なくとも１つに連結し、周縁シールによって密封されている断熱空洞を生成することができる。第３のガラス板と外板面のうち少なくとも１つとの間に特定の距離で維持されるこの周辺スペーサー棒は、第１及び第２のガラス板のうち１つに面する。典型的に、このスペーサー棒は、乾燥剤を含み、６ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは９ｍｍ～１５ｍｍの厚さを典型的に有する。一般的に、この第２の内部体積に、空気、乾燥空気、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、二酸化炭素、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される所定の気体を充填する。この所定の気体は、熱伝達を防止するのに効果的であり、及び／又は、音響透過を減らすために使用されてもよい。

内部空間及び外部空間を隔てる仕切り内の開口部を密閉するために非対称ＶＩＧを使用する場合、第３のガラス板は外部空間に面することが好ましい。更に、表面のうち少なくとも１つの上の少なくとも熱分解ＴＣＯベースの塗膜を第３のガラス板に設けることが好ましい。このような特定のガラス嵌め込みユニットは、放射率性能を向上させ、及び／又は凝縮の形成を減らしながら、より高い機械的性能を与える。特に、安全上の理由で、内部環境に面する第２のガラス板の外面（２３）を、積層組立体を形成する少なくとも１つのポリマー中間層によって少なくとも１つのガラスシートに更に積層してもよい。

本発明の一実施形態において、安全上及び安全保護の理由で、第１及び第２のガラス板の外板面（１３及び／又は２３）のうち少なくとも１つを、積層組立体を形成する少なくとも１つのポリマー中間層によって少なくとも１つの追加ガラスシートに更に積層してもよい。

積層組立体の内部で、好ましくは、少なくとも１つの追加ガラスシートは、０．５ｍｍ以上（Ｚ_Ｓ≧０．５ｍｍ）の厚さＺ_Ｓを有する。厚さは、平面Ｐに垂直な方向で測定される。少なくとも１つのポリマー中間層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル、共重合ポリエステル、組立体ポリアセタール、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、イオノマ－、及び／又は、ガラス積層体を製造する当技術分野で知られている紫外線活性接着剤などを含む群から選択される材料を含む透明又は半透明ポリマー中間層である。また、これらの材料の任意の適合する組み合わせを用いた混合材料も適している。

窓又はドアの性能を向上させるために、防音積層ガラスを有する強化防音材は、本概念にも適合する。このような場合、ポリマー中間層は、２つのポリビニルブチラール膜の間に挿入された少なくとも１つの追加防音材料を含む。エレクトロクロミック、サーモクロミック、フォトクロミック又は太陽光発電素子を有するガラス板は、本発明にも適合する。

本発明の非対称ＶＩＧの第１及び第２のガラス板を、フロート透明、超透明又は着色ガラス技術の中から選択することができる。ここで、用語「ガラス」は、任意のタイプのガラス又は同等の透明材料（例えば、無機ガラス又は有機ガラス）を意味するものとする。使用される無機ガラスは関係なく、１つ又は複数の既知のタイプのガラス（例えば、ソーダ石灰シリカ、アルミノケイ酸塩又はホウケイ酸塩、結晶及び多結晶ガラス）であってもよい。ガラス板は、フローティング工程、引き抜き工程、圧延工程、又は溶融ガラス組成から開始するガラス板を製造するために知られている任意の他の工程によって得られる。任意選択的に、ガラス板を、エッジ研磨することができる。エッジ研磨は、鋭いエッジを、真空断熱ガラス嵌め込みで、特にガラス嵌め込みのエッジと接触することがある人にとって非常に安全である滑らかなエッジにする。好ましくは、本発明によるガラス板は、ソーダ石灰シリカガラス、アルミノケイ酸塩ガラス又はホウケイ酸塩ガラスの板である。より好ましくは、より低い製造コストの理由で、本発明によるガラス板は、ソーダ石灰シリカガラスである。典型的に、本発明の第１及び第２のガラス板は、焼鈍ガラス板である。好ましくは、本発明の非対称ＶＩＧの第１及び第２のガラス板に対する組成は、ガラスの全重量に対して表される重量パーセントで下記の成分を含む（表１、組成Ａ）。より好ましくは、ガラス組成（表１、組成Ｂ）は、ガラスの全重量に対して表される重量パーセントで下記の成分を含む組成の基材ガラスマトリックスを有するソーダ石灰ケイ酸塩ガラスである。

本発明の非対称ＶＩＧの第１及び第２のガラス板に対する他の特定のガラス組成は、ガラスの全重量に対して表される重量パーセントで表２の下記の成分を含む。

特に、本発明による組成に対する基材ガラスマトリックスの例は、ＰＣＴ特許出願の国際公開第２０１５／１５０２０７Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１５／１５０４０３Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１６／０９１６７２Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１６／１６９８２３Ａ１号パンフレット及び国際公開第２０１８／００１９６５Ａ１号パンフレットにおける出版物に記載されている。

第２及び第１のガラス板は、同じ寸法又は異なる寸法及び形状、従って、段付きＶＩＧであることができる。本発明の好ましい実施形態において、第１及び第２のガラス板は、第１及び第２の周縁をそれぞれ含み、第１の周縁は第２の周縁から埋め込まれ、又は第２の周縁は第１の周縁から埋め込まれる。この構成により、気密接合シールの強度を強化することができる。

一実施形態において、より高い機械的性能をＶＩＧに与えるために、及び／又はＶＩＧの安全性を更に向上させるために、本発明の第１及び／又は第２のガラス板に圧縮応力を熱的に又は化学的に加えることが考えられる。この場合、熱誘発負荷に対する同じ抵抗を与えるために、第１及び第２のガラス板の両方を同じ圧縮応力印加処理によって処理することが必要とされる。従って、圧縮応力印加処理がガラス板で行われる場合、第１のガラス板及び第２のガラス板は両方とも、熱強化ガラス板であること、又は第１のガラス板及び第２のガラス板は両方とも、熱的に強化されたガラス板であること、又は第１のガラス板及び第２のガラス板は両方とも、化学的に強化されたガラス板であることが必要とされる。

圧縮された状態でガラス面を置き、張力がかかった状態でガラスコアを置く制御加熱及び冷却の方法を用いて、熱強化ガラスを熱処理する。この熱処理方法は、焼鈍ガラスよりも大きく、熱的に強化された安全ガラスよりも小さい曲げ強度を有するガラスを与える。

圧縮された状態でガラス面を置き、張力がかかった状態でガラスコアを置く制御された高温加熱及び急速冷却の方法を用いて、熱的に強化されたガラスを熱処理する。このような応力により、ガラスに衝撃が与えられると、ガラスは、ギザギザの破片に裂ける代わりに、壊れて小さい粒状粒子になる。粒状粒子は、居住者を負傷させたり物体を損傷するおそれが少ない。

ガラス製品の化学強化は、ガラスの表面層におけるより小さいアルカリナトリウムイオンを、より大きいイオン（例えば、アルカリカリウムイオン）と交換することを含む、熱誘発イオン交換である。より大きいイオンが、ナトリウムイオンによって以前に占有された小さい場所に「食い込む」ので、表面圧縮応力がガラスで増加する。このような化学処理は一般的に、温度及び時間の正確な制御で、より大きいイオンの１つ又は複数の溶融塩を含むイオン交換溶融槽にガラスを浸すことによって実行される。例えば、Ａｓａｈｉ Ｇｌａｓｓ Ｃｏ．からの製品Ｄｒａｇｏｎ Ｔｒａｉｌ（登録商標）、又はＣｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃ．からの製品Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）からのアルミノケイ酸塩タイプのガラス組成は、化学焼き戻しに対して非常に効果的であることも知られている。

図１に示すように、本発明の真空断熱ガラス嵌め込みユニットは、内部体積Ｖを維持するように第１及び第２のガラス板（１、２）の間に挟まれた柱とも呼ばれる複数の離散スペーサー（３）を含む。本発明に従って、離散スペーサーは、第１及び第２のガラス板の間に位置決めされ、第１及び第２のガラス板の間の距離を維持し、１０ｍｍ～３５ｍｍであるピッチλ（１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍ）を有する配列を形成する。ピッチは、離散スペーサー間の間隔を意味する。好ましい実施形態において、ピッチは、２０ｍｍ～３５ｍｍである（２０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍ）。本発明内の配列は典型的に、正三角形、正方形又は正六角形の方式、好ましくは正方形の方式に基づく規則的な配列である。

離散スペーサーは、様々な形状（例えば、円筒形、球形、糸状、砂時計形、Ｃ形、十字形、角柱形など）を有することができる。小さい柱、即ち、一般的に、外周によって規定されるガラス板に対する接触面（５ｍｍ^２以下、好ましくは３ｍｍ^２以下、より好ましくは１ｍｍ^２以下）を有する柱を使用することが好ましい。これらの値は、審美的に個別的であるけれども、優れた機械抵抗を示し得る。離散スペーサーは典型的に、高温処理（例えば、燃焼及び焼き付け）に耐えることができ、ガラス板を製造した後に気体をほとんど放出せず、かつガラス板の表面から加えられた圧力に対して耐えられる強度を有する材料で構成されている。このような材料は、好ましくは、硬質金属材料、石英ガラス又はセラミック材料、特に、金属材料（例えば、鉄、タングステン、ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、炭素鋼、クロム鋼、ニッケル鋼、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、マンガン鋼、クロムマンガン鋼、クロムモリブデン鋼、ケイ素鋼、ニクロム、ジュラルミンなど）、又はセラミック材料（例えば、コランダム、アルミナ、ムライト、マグネシア、イットリア、窒化アルミニウム、窒化ケイ素など）である。

図１に示すように、本発明の真空断熱ガラス嵌め込み（１０）のガラス板（１、２）の間に画定される内部体積Ｖを、この内部空間の周りのガラス板の周囲に配置された気密接合シール（４）で密閉する。この気密接合シールは、不透過性で硬質である。例えば、ここで使用され、特に指示がない限り、用語「不透過性」は、空気、又は大気中に存在する任意の他の気体に対して不透過性であることを意味するものとする。

様々な気密接合シール技術が存在する。第１のタイプのシール（最も普及している）は、ガラス嵌め込みユニットのガラスパネルのガラスの融点よりも融点が低いはんだガラスに基づくシールである。このタイプのシールの使用は、はんだガラスを実施するのに必要な熱サイクルによって劣化しない層、即ち、多分２５０℃もある高い温度に耐えることができる層に低放射率層の選択を制限する。更に、このタイプのはんだガラスベースのシールは、わずかしか変形可能でないので、吸収されるべき大きい温度差をこのパネルに受けた場合、ガラス嵌め込みユニットの内側ガラスパネルとガラス嵌め込みユニットの外側ガラスパネルとの間の膨張差の影響を許容しない。従って、非常に大きい応力が、ガラス嵌め込みユニットの周囲に生成され、ガラス嵌め込みユニットのガラスパネルの破損を引き起こすことがある。

第２のタイプのシールは、金属シール、例えば、はんだ付け可能材料（例えば、軟質スズ合金はんだ）の層で少なくとも部分的に覆われた結合下層を介してガラス嵌め込みユニットの周囲にはんだ付けされた薄い厚さ（＜５００μｍ）の金属片を含む。この第１のタイプのシールに対するこの第２のタイプのシールの１つの大きい利点は、２つのガラスパネルの間に生成される膨張差を部分的に吸収するために、部分的に変形させることができることである。ガラスパネルによって様々なタイプの結合下層がある。

特許出願の国際公開第２０１１／０６１２０８Ａ１号パンフレットは、真空断熱ガラス嵌め込みユニットに対する第２のタイプの周辺不透過性シールの実施形態の１つの例を記載する。この実施形態において、シールは、ガラス板の周囲に設けられた接着バンドにはんだ付け可能材料によってはんだ付けされた、例えば銅製の金属片である。

本発明の非対称ＶＩＧ内で第１及び第２のガラス板及び離散スペーサーのセットによって規定され、気密接合シールによって密閉されている内部体積Ｖの内部に、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）未満、好ましくは０．０１ミリバール（ｍｂａｒ）未満の絶対圧力の真空を生成する。

本発明の非対称ＶＩＧの内部体積は、気体、例えば、空気、乾燥空気、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、二酸化炭素、又はこれらの組み合わせ（但し、これらに限定されない）を含むことができる。内部体積内の気体の存在のために、この従来の構造を有する断熱パネルを通るエネルギーの伝達は、単一ガラス板と比較して減少する。

内部体積中の気体を送出してもよく、従って、真空ガラス嵌め込みユニットを製造する。真空断熱ガラス嵌め込みユニットを通るエネルギー伝達は、真空によって大幅に減少する。ガラス嵌め込みユニットの内部空間に真空を生成するために、内部空間を外部と連通させる中空ガラス管を一般的に、ガラス板のうち１つの主面に設ける。従って、ガラス管の外端に接続されたポンプによって内部空間に存在する気体を送出することによって、部分真空を内部空間に生成する。

真空断熱ガラス嵌め込みユニットで所与の真空レベルを当分の間維持するために、ゲッターをガラス嵌め込みユニットで使用してもよい。具体的には、ガラス嵌め込みパネルを構成するガラス板の内面は、ガラスに予め吸収される気体を時間と共に放出してもよく、これによって、真空断熱ガラス嵌め込みパネルにおける内圧を増加させ、従って、真空性能を低下させる。一般的に、このようなゲッターは、ジルコニウム、バナジウム、鉄、コバルト、アルミニウムなどの合金で構成され、薄層（厚さが数ミクロン）の形、又は見えないように（例えば、外部エナメル、又は周辺不透過性シールの一部によって隠される）、ガラス嵌め込みパネルのガラス板の間に置かれたブロックの形で付着される。ゲッターは、室温で不動態化層をゲッターの表面に形成する。従って、不動態化層を消失させ、その結果、合金ゲッタリング特性を活性化するために、加熱される必要がある。ゲッターは、「熱活性化される」と言われる。

破損リスクを評価するために、内部体積Ｖにおける真空による大気圧応力、及びガラス嵌め込みの両側の温度差による熱誘発応力に起因する結合応力を計算した。

ＶＩＧの２つの板の間に維持される真空のために、大気圧は、各柱位置におけるＶＩＧのガラス板の外面で永久引張応力を引き起こす。小さい柱に対して、ガラス板の外面で柱によって誘発される引張応力は、柱の外周のサイズと無関係であることが、当業者によって知られている。小さい柱は、一般的に、柱の外周によって規定されるガラス板に対する接触面（５ｍｍ^２以下、好ましくは３ｍｍ^２以下、より好ましくは１ｍｍ^２以下）を有する柱を意味する。

それらの場合、及び正三角形、正方形又は正六角形の方式に基づく規則的な配列の場合、引張応力とも呼ばれるこの大気圧誘発応力を、次式σ_ｐ≦０．１１×λ^２／Ｚ^２［ＭＰａ］（但し、λ［ｍ］及びＺ［ｍ］はそれぞれ、スペーサー間のピッチ、及びガラス板の厚さである）によってガラス板に対して計算することができる。「ピッチ」は、任意のスペーサーを隣接スペーサーから隔てる最短距離を意味するものと理解される。特に、正方形に基づく規則的な配列の場合、引張応力は、最大であり、従って、次式σ_ｐ＝０．１１×λ^２／Ｚ^２［ＭＰａ］に従う。

最大大気圧応力（σ_ｐ１及びσ_ｐ２）を、ＶＩＧの第１及び第２のガラスシートの各々に対して計算する。

ＶＩＧのガラス板の外面に対する熱誘発引張応力は、第１のガラス板（１、Ｔ_１）と第２のガラス板（２、Ｔ_２）との間の温度差があるとすぐに、発生し、Ｔ_１とＴ_２との間の差の増加に伴って増加する。温度差（ΔＴ）は、第１のガラス板（１）に対して計算される平均温度Ｔ_１と第２のガラス板（２）に対して計算される平均温度Ｔ_２との間の絶対差である。ガラス板の平均温度を、例えば、当業者によって知られている数値シミュレーションから計算してもよい。本発明の場合、ＩＳＯ１５０９９と一致する米国窓割り評価協議会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｅｎｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒａｔｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ）ＮＦＲＣによって提案された方法に基づいている計算ソフトウェア「Ｗｉｎｄｏｗ ７．４」を用いて、２つのガラス板の間の温度差を計算した。ガラス板間のこのような絶対温度差が３０℃に達する場合、更に、絶対温度差が過酷な条件で４０℃を超える場合、熱誘発応力は、ＶＩＧの破損を引き起こすことがある。内部環境の温度は典型的に、２０℃～２５℃である一方、外部環境の温度は、冬に－２０℃から夏に＋３５℃にまで及ぶことがある。従って、内部環境と外部環境との間の温度差は、過酷な条件で４０℃を超えることがある。従って、第１のガラス板（１）に対して計算される平均温度Ｔ_１と第２のガラス板（２）に対して計算される平均温度Ｔ_２との間の温度差（ΔＴ）も、４０℃を超えることがある。数値シミュレーションを使用して、ＶＩＧの各ガラス板の外面に誘発される最大熱応力σ_Ｔを計算する。商用ソフトウェアＡｂａｑｕｓ２０１７（ＡＢＡＱＵＳで以前言及された）による有限要素解析（ＦＥＡ）モデルは、異なる温度条件にさらされた場合にＶＩＧの挙動をシミュレートするように構成されている。ガラス厚の上の５つの統合点を有するＣ３Ｄ８Ｒ要素を用いてガラス板を噛み合わせた状態で、計算を達成した。使用される全体的なメッシュサイズは、１ｃｍであった。本発明のΔＴを達成するために、初期及び均一温度を両方のガラス板に与え、次に、均一温度の変化をガラス板の一方に与えながら、他方のガラス板を初期温度に維持する。２つの接触ガラス面の等変位を強要するために、機械的連結を、２つのガラス板の間に与えた。組立体の剛体運動を防止するために、他の境界条件を設定している。自由な非拘束エッジを有する全ガラス嵌め込みに対して、計算を実行した。

本発明のために使用される厳しい冬季温度条件は、外部と内部との間の最大温度差（４０℃）を考えると、－２０℃の外部空気温度、２０℃の内部空気温度であった。

熱誘発応力及び大気圧応力はガラス板で同時に発生するので、熱誘発応力及び大気圧誘発応力の結合である結合応力（σ_ｃ）を、ＶＩＧを寸法決定する場合に考慮する必要があると、発明者は分かった。用語「結合誘発応力」又は「誘発応力の結合」は、熱誘発応力及び大気圧誘発応力の合計（σ_ｃ＝σ_ｐ＋σ_Ｔ）を意味するものとする。結合応力を、選択冬季条件σ_ｃｗ及び選択夏季条件σ_ｃｓに対して計算することができる。

冬季条件で、より厚い第１のガラス板及びより薄い第２のガラス板を有するＶＩＧが非対称である場合、第１のガラス板の結合冬季応力（σ_ｃｗ１＝σ_ｐ１＋σ_Ｔｗ１）と第２のガラス板の結合冬季応力（σ_ｃｗ２＝σ_ｐ２＋σ_Ｔｗ２）との間の最高値σ_{ｃｗｍａｘ}＝ｍａｘ（σ_ｃｗ１、σ_ｃｗ２）である最高結合冬季応力σ_{ｃｗｍａｘ}が減少すると分かった。特に、下記の寸法基準を守る非対称ＶＩＧに対して、最高結合冬季応力は、同じ全厚を有する同等の対称ＶＩＧの最高結合冬季応力よりも低い。
３００ｍｍ≦Ｌ≦４０００ｍｍ
３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ
Ｚ_１≧５ｍｍ、Ｚ_２≧３ｍｍ
ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍ、及び
１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍ

本発明のために使用される穏やかな夏季温度条件は、３２℃の外部空気温度、２４℃の内部空気温度、及び７８３Ｗ／ｍ^２の太陽束であった。

夏季条件で、最高結合夏季応力σ_{ｃｓｍａｘ}は、第１のガラス板の結合夏季応力（σ_ｃｓ１＝σ_ｐ１＋σ_Ｔｓ１）と第２のガラス板の結合夏季応力（σ_ｃｓ２＝σ_ｐ２＋σ_Ｔｓ２）との間の最高値（σ_{ｃｓｍａｘ}＝ｍａｘ（σ_ｃｓ１、σ_ｃｓ２））である。夏季条件で、許容できるために、非対称ＶＩＧにおける最高結合夏季応力σ_{ｃｓｍａｘ}は、同等の対称ＶＩＧのσ_{ｃｗｍａｘ}又はσ_{ｃｓｍａｘ}である最大結合誘発応力以下であるべきであると分かった。この関係を守る場合、厳しい冬季条件及び穏やかな夏季条件の両方における結合大気圧及び熱誘発応力による破損リスクは、同等の対称ＶＩＧの場合よりも非対称ＶＩＧの場合の方が高くない。

第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収率、及びＬ、Ｗ及びλのパラメータ範囲の異なるセットに対する第１及び第２のガラス板の厚さのバランスをとることによって、この結合誘発応力限界を守る非対称ＶＩＧを製造することができると分かった。

本発明の下記の特定の実施形態Ａ～Ｅにおいて、非対称ＶＩＧは、下記の関係を守る。
σ_ｃｗ２（非対称ＶＩＧ）＜σ_ｃｗ２（同等の対称ＶＩＧ）、及び
σ_ｃｓ１（非対称ＶＩＧ）≦σ_ｃｗ２（同等の対称ＶＩＧ）

実施形態Ａ： 第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する以下の条件（ΔＥＡ≦０．００８４ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．１５４５ΔＺ／ｍｍ＋０．６９６６（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２）（但し、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである））を満たす場合、Ｚ_２＝３ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦２５ｍｍである非対称ＶＩＧ。

実施形態Ｂ： 第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦－０．０２１４ΔＺ／ｍｍ＋０．５６９６（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２）（但し、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである））を満たす場合、Ｚ_２＝４ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦２５ｍｍである非対称ＶＩＧ。

実施形態Ｃ： 第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７４３４（ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２）（但し、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである））を満たす場合、Ｚ_２＝５ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍである非対称ＶＩＧ。

実施形態Ｄ： 第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２（ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２）（但し、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである））を満たす場合、Ｚ_２＝６ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍである非対称ＶＩＧ。

実施形態Ｅ： 第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件（ΔＥＡ≦－０．０３０８ΔＺ／ｍｍ＋０．５２９４（ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２）（但し、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍである））を満たす場合、Ｚ_２＝４ｍｍであり、２５ｍｍ≦λ≦３０ｍｍである非対称ＶＩＧ。

実際に、非対称ＶＩＧの第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収率のこれらの限界は、結合応力レベルを所要限界にする第１及び第２のガラス板の温度差を引き起こすと分かった。

夏季条件の場合、ガラス板のエネルギー吸収率と得られる温度差との間に相関関係があると、発明者は分かった。ＶＩＧの第１のガラス板の内面に位置決めされた上述の塗膜の例に基づいて、下記の関係を確立した。
ΔＴ／℃＝３７．３８６×ΔＥＡ＋６．２０６８； ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２及びΔＴ＝Ｔ_１－Ｔ_２
ガラス板がＶＩＧにある場合のガラス板に対して、ＥＮ４１０：２０１１を参照して規格ＩＳＯ１５０９９に従って、ガラス板のエネルギー吸収率ＥＡを判定する。ＥＡの計算については、柱を考慮しない。

これらの応力計算を、多くのガラス寸法、厚さ及び赤外反射塗膜に対して実行した。特に、旭硝子株式会社（Ａｓａｈｉ Ｇｌａｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（ＡＧＣ））によって商品化された下記の赤外反射塗膜（Ｓｔｏｐｒａｙ Ｕｌｔｒａ ５０（Ｕ５０）、Ｉ－ｐｌｕｓ Ｔｏｐ １．１（Ｉ＋））を使用した。これらの塗膜は全て、０．４未満の放射率を与える。計算に対して、ガラス嵌め込みを、全エッジで自由及び非拘束であると考える。

大部分の例に対して、ソーダ石灰透明ガラスＰｌａｎｉｂｅｌ Ｃｌｅａｒｌｉｔｅ（ＣＬ）を使用した。幾つかの例に対して、Ｄａｒｋ Ｇｒｅｙ Ｇｌａｓｓ（ＤＧ）を使用している。

比較例に、「Ｃ．Ｅｘ．」とラベルを付け、本発明による実施例に、「Ｅｘ．」とラベルを付ける。

実施例及び比較例において、ガラスシートの間の空間は、１００μｍであり、柱の配列は、規則的な正方形配列であり、サイズＷ×Ｌは、１．５ｍ×３ｍである。

下記の表５は、上述の表４の実施例及び比較例に対して、本発明による最大許容ΔＥＡ、及びそれぞれの実施例又は比較例の計算ΔＥＡを示す。比較例は、非常に高いΔＥＡ値、従って、より高い破損リスクを示し、比較例のΔＥＡ値は、本発明に従って許容されるΔＥＡ値よりも高い。特に、実施例Ｅｘ．２～１３は、対応する同等の対称真空断熱ガラス嵌め込みよりも低い破損リスクを示す。

下記の表６は、夏季条件及び冬季条件において実施例及び比較例で得られた誘発応力を示す。柱の上のガラス板の圧力誘発応力をそれぞれ、σ_ｐ１及びσ_ｐ２で示す。冬季温度応力をそれぞれ、σ_Ｔｗ１及びσ_Ｔｗ２で示し、夏季温度応力をそれぞれ、σ_Ｔｓ１及びσ_Ｔｓ２で示す。結合夏季応力をそれぞれ、σ_ｃｓ１（σ_ｃｓ１＝σ_ｐ１＋σ_Ｔｓ１）及びσ_ｃｓ２（σ_ｃｓ２＝σ_ｐ２＋σ_Ｔｓ２）で示し、結合冬季応力をそれぞれ、σ_ｃｗ１（σ_ｃｗ１＝σ_ｐ１＋σ_Ｔｗ１）及びσ_ｃｗ２（σ_ｃｗ２＝σ_ｐ２＋σ_Ｔｗ２）で示す。最高結合冬季応力及び最高結合夏季応力をそれぞれ、σ_{ｃｗｍａｘ}（σ_{ｃｗｍａｘ}＝ｍａｘ（σ_ｃｗ１＋σ_ｃｗ２））及びσ_{ｃｓｍａｘ}（σ_{ｃｓｍａｘ}＝ｍａｘ（σ_ｃｓ１＋σ_ｃｓ２））で示す。夏季条件又は冬季条件で発生する最高結合誘発応力を、σ_ｃｍａｘで示す。全応力に対する測定単位は、ＭＰａである。各実施例に対する最大結合応力値は、強調され、従って、σ_ｃｍａｘに対応する。

下記の表６で分かるように、対称ＶＩＧにおいて、ほとんど例外なく、第２のガラス板の冬季条件で最高結合応力値に達する。任意の条件で達せられる最大応力値は、非対称ＶＩＧを同等の対称ＶＩＧと比較する基準点として役立つ。更に、より厚い第１のガラス板及びより薄い第２のガラス板を有するＶＩＧが非対称である場合、最高結合冬季応力σ_{ｃｗｍａｘ}が減少すると分かった。特に、寸法基準（３００ｍｍ≦Ｌ≦４０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍ、Ｚ_１≧５ｍｍ、Ｚ_２≧３ｍｍ、ΔＺ＝Ｚ_１－Ｚ_２≧１ｍｍ、及び１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍ）を守る非対称ＶＩＧに対して、最高結合冬季応力は、同じ全厚を有する同等の対称ＶＩＧの最高結合冬季応力よりも低い。

更に、下記の表６で分かるように、夏季条件で、非対称ＶＩＧの最高結合夏季応力σ_{ｃｓｍａｘ}は、同等の対称ＶＩＧの最高結合夏季応力よりも高い。本発明の特定の実施形態、即ち、アスタリスクが付けられた実施例において、本発明の実施例における最高結合夏季応力σ_{ｃｓｍａｘ}は、許容できると分かった。最高結合夏季応力σ_{ｃｓｍａｘ}は、同等の対称ＶＩＧの最高結合応力（冬季又は夏季）、即ち、同等の対称ＶＩＧにおける第２のガラス板の結合冬季応力σ_ｃｗ２以下である。

Claims (11)

1. １つの赤外反射塗膜が設けられ、３００ｍｍ≦Ｌ≦４０００ｍｍを有する長さＬ及び３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍを有する幅Ｗを有する真空断熱ガラス嵌め込みユニット（１０）であって、
   ａ．内板面（１２）及び外板面（１３）を有し、厚さＺ_１を有し、エネルギー吸収率ＥＡ_１を有する第１のガラス板（１）と、
   ｂ．内板面（２２）及び外板面（２３）を有し、厚さＺ_２を有する第２のガラス板（２）であって、第２のガラス板（２）の内板面に前記赤外反射塗膜を持ち、塗布された第２のガラス板はエネルギー吸収率ＥＡ_２を有する、第２のガラス板（２）と、
   ｃ．前記第１及び第２のガラス板の間に位置決めされ、前記第１及び第２のガラス板の間の距離を維持し、ピッチλを有する配列を形成する離散スペーサー（３）のセットであって、前記ピッチλは、１０ｍｍ～３５ｍｍである、離散スペーサー（３）のセットと、
   ｄ．前記第１及び第２のガラス板の周囲にわたって前記第１及び第２のガラス板の間の前記距離を密封する気密接合シール（４）と、
   ｅ．前記第１及び第２のガラス板及び前記離散スペーサーのセットによって規定され、前記気密接合シールによって密閉されている内部体積Ｖであって、０．１ミリバール（ｍｂａｒ）未満の絶対圧力の真空がある内部体積Ｖと
   を含み、
   ｆ．前記第１及び第２のガラス板の前記内板面は、前記内部体積Ｖに面し、
   ｇ．前記第１のガラス板は、前記第２のガラス板よりも厚く（Ｚ_１＞Ｚ_２）、及びΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）であり、及びＺ_１≧５ｍｍ、Ｚ_２≧３ｍｍ、ΔＺ＝（Ｚ_１－Ｚ_２）≧１ｍｍであり、及び１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍである
   ことを特徴とする、真空断熱ガラス嵌め込みユニット（１０）。
2. 前記第１及び第２のガラス板のエネルギー吸収の重み付け差に関する条件ΔＥＡ≦０．００８４ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．１５４５ΔＺ／ｍｍ＋０．６９６６（但し、ΔＥＡ＝ＥＡ_１－２^＊ＥＡ_２である）を満たす場合、Ｚ_２＝３ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦２５ｍｍであり、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍである、請求項１に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
3. Ｚ_２＝４ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦２５ｍｍであり、ΔＥＡ≦－０．０２１４ΔＺ／ｍｍ＋０．５６９６であり、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍである、請求項１に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
4. Ｚ_２＝５ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍであり、ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７４３４であり、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍである、請求項１に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
5. Ｚ_２＝６ｍｍであり、１０ｍｍ≦λ≦３５ｍｍであり、ΔＥＡ≦０．００３３ΔＺ^２／ｍｍ^２－０．０４６８ΔＺ／ｍｍ＋０．７７０２であり、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍである、請求項１に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
6. Ｚ_２＝４ｍｍであり、２５ｍｍ＜λ≦３０ｍｍであり、ΔＥＡ≦－０．０３０８ΔＺ／ｍｍ＋０．５２９４であり、３００ｍｍ≦Ｌ≦３０００ｍｍ、３００ｍｍ≦Ｗ≦１５００ｍｍである、請求項１に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
7. 前記赤外反射塗膜は、多くても０．０４、好ましくは多くても０．０２の放射率を与える金属ベースの機能性低放射層を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
8. 前記第１及び第２のガラス板の前記外板面（１３；２３）のうち少なくとも１つは、積層組立体を形成する少なくとも１つのポリマー中間層によって、少なくとも１つのガラスシートに積層されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
9. 前記第１及び第２のガラス板の前記外板面（１３；２３）のうち少なくとも１つは、周辺スペーサー棒を介して真空断熱ガラス嵌め込みユニットの周囲に沿って第３のガラス板に連結されており、周縁シールによって密封されている断熱空洞を生成する、請求項１～８のいずれか一項に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニット。
10. 外部空間及び内部空間を規定する仕切りであって、前記仕切りは、請求項１～９のいずれか一項に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニットによって密閉されている開口部を含み、前記第１のガラス板は前記外部空間に面している、仕切り。
11. 外部空間及び内部空間を規定する仕切りの開口部を密閉するための、請求項１～９のいずれか一項に記載の真空断熱ガラス嵌め込みユニットの使用であって、前記第１のガラス板は前記外部空間に面している、真空断熱ガラス嵌め込みユニットの使用。

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