JP4292527B2 - 発熱層を形成した板材の電極部における絶縁構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般建物の開口部等に使用される主に発熱層を設けた板ガラスを主材とした発熱機能を有する板材に関するものであり、詳細には、この種の板材において大電流を流すことができる発熱層及び電極部と周辺の導電性部材との絶縁構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建物の開口部においては、例えば、断熱性や防音性の機能面から板材の中間に空気層を配することが一般になされているが、単に断熱性を向上させただけにとどまるものであって、いわゆるコールドドラフト等の防止をするには至らないことから、最近では、ガラス等の板材の表面に電気的な通電により発熱可能な発熱層を設けたガラスが開発されている。
【０００３】
ところで、この種の発熱機能を有する板材の場合、通電により発熱させる構造を形成するには、金属材料から成る発熱層に対してリード線との接点になる電極部を形成し、板材の外側から電力を供給する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の板材を建物の開口部に取り付けるためには、金属製の枠体等を使用するため、電気的な絶縁処理が必要であり、とりわけ、中間層を形成した複層または積層構造の板材の場合には、板材間の外周部に設けた金属製のスペーサを越えて発熱層を形成するために、スペーサと発熱層間の絶縁処理が必要とされる。また、これらの絶縁処理は、単に発熱層と金属製の各部材との接触面を直接絶縁するだけではなく、近傍位置に存在する発熱層と金属製の各部材との離間距離が問題となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、上記の課題を解消する複数の解決手段を開示したものである。第１の手段は、複層または積層構造の板材において、少なくとも一方の板材の表面に導電性の発熱層を当該板材の端縁または端縁を越えた端面の若干部分に到達させて形成すると共に、板材の端縁へ斜めに切欠いた面取部を形成させた。また、この発熱層にはスペーサの外側位置に面取部の内側端縁に接する電極部が形成される。
【０００６】
上記の構成によれば、発熱層である金属層を板材の表面にフロートによって形成した場合、即ち、板材の表面全体と端面の若干部分に回り込んで形成した場合でも、板材の端面に当接されて配置される枠体から絶縁に必要な離間距離を設けることができる。また、この構成によれば、電極を板材の最外側に位置させることができるので、電極やリード線等の部材を板材の最外側に位置させて目視させない理想的な状態とさせ、板材の建物の開口部への施工後の外観を良くすることが可能である。
【０００７】
本発明の第２の手段は、複層または積層構造の板材において、少なくとも一方の板材の表面に導電性の発熱層をスペーサを越えて板材の端縁または端縁近傍位置に到達させて形成すると共に、スペーサと発熱層の接触部位には硬質の芯材を有する弾性の絶縁材を設けたことを特徴としている。この絶縁材はスペーサの底部に設けられるが、スペーサの側面と近傍で直下の発熱層間で電気が流れる心配があり、このため、絶縁材は１．２ｍｍ以上（発熱層とスペーサの導電率によって異なる）の理想的な厚みを有していなければならない。一方、発熱層を損傷させないために絶縁材は、ブチル樹脂等の弾性材を使用する必要があることから、この絶縁材の厚み方向の圧縮率を低減するために硬質の芯材を絶縁材中に混入させる。これにより、スペーサと発熱層間の離間距離は安定して維持される。
【０００８】
本発明の第３の手段は、スペーサと発熱層の接触部位とスペーサの内周面の若干部分に略Ｌ字状の絶縁材を設けたことを特徴とする。ここで言う略Ｌ字状の絶縁材とは、スペーサの側面の発熱層側の若干部分を覆う絶縁材のことを意味する。即ち、スペーサの側面の若干部分を覆うことによって、見かけ上、発熱層とスペーサの側面の金属部分とを理想値以上に離間することができる。
【０００９】
本発明の第４の手段は、前記の第１の手段と同様に、枠体との絶縁手段に関するものである。スペーサの外周面と板材に囲まれた空間部には絶縁性の第１封止材が設けられると共に前記板材の外周面には前記第１封止材と同質または異質の第２封止材を設けたことを特徴としている。これは、特に板材の端面に金属膜が形成された場合の絶縁手段である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の発熱層を形成した板材の電極部における絶縁構造を示す要部拡大図であり、図２は、本発明の第１実施例の絶縁構造を示す概要図であり、図３は、本発明の第２実施例の絶縁構造を示す概要図であり、図４は、本発明の第３実施例の絶縁構造を示す概要図であり、図５は、本発明の第４実施例の絶縁構造を示す概要図であり、図６は、本発明の第５実施例の絶縁構造を示す概要図であり、図７は、本発明の第６実施例の絶縁構造を示す概要図であり、図８は、本発明の第７実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【００１１】
本発明の要旨は、この種の板材において大電流を流すことができる発熱層及び電極部と周辺の導電性部材との絶縁構造に関する各種手段についての発明である。
【００１２】
本発明に係わる板材（実施例では複層の板材２ａ．２ｂ）は、図１に図示の如く、フロートガラス、網入りガラス、有色ガラス、あるいは、これ等のガラスの表面にスクラッチ等を施した装飾ガラス等の透光性の板材であり、この板材２ａ．２ｂ上に金属製の発熱層９を形成すること発熱機能を付帯させている。
【００１３】
前記発熱層９は、金、銀、銅、パラジウム、及びアルミニウム、チタン、ステンレス、ニッケル、コバルト、クロム、鉄、マグネシウム、ジルコニア、ガリウム等よりなる群より選ばれた一種以上の金属薄膜及び／又はそれ等の炭素、酸素等の金属酸化物薄膜、好ましくは、Ｐｄ、ｐｔ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａからなる群のうち少なくとも１つの元素を添加したＡｇ等の薄膜や、これにＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等の多結晶性下地薄膜を設けた金属酸化物薄膜や、或いは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２．６−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンポリフェニレンオキシド、ポリメチルメタクリメート、ポリスチレン等やポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セロファン、セルローストリアセテート等のセルローズ樹脂のフィルム又はシート上に前記の金属薄膜を形成した熱線反射フィルム等から成る。
【００１４】
これらの発熱層９は、板材２の選択された表面部分と、板材２とスペーサ７との間から板材２の最外側の端縁、及び、液体中に浸漬させて形成させた場合には、板材２の端面の若干部分に亘って形成されていて、板材２の最外側の端縁に設けた電極１を介して通電加熱させると発熱するものである。
【００１５】
本発明は、上記の如く構成された板材２において、図１に図示の如く、電極１を発熱層９上の金属製の粘着剤付テープ、該粘着剤付テープの抵抗値よりも低い導電性ペースト等で構成させたものである。これは、Ｌｏｗ−Ｅガラス等の板材２ａの発熱層９の端部の所定の長さに亘って１〜３×１０^−６（Ω・ｃｍ）の銅箔テープまたはニッケルテープから成る粘着剤付テープを貼り付け、そして、前記粘着剤付テープの上からこれを覆うようにして５〜７×１０^−５（Ω・ｃｍ）の銀ペーストから成る導電性ペーストを塗布し、硬化させることで電極１を形成する。電極１とリード線（図示せず）との接続は、電極１を構成する導電性ペーストに対して半田により融着固定させる。
【００１６】
上記の如く形成された電極１を有する板材２は、図示の如く、複層ガラスとして構成される。この実施例では、二枚の板材２．２の一方の板材２に発熱層９が形成されていて、外周部にはその発熱層９上に乾燥剤８を内封したアルミ製のスペーサ７が配設されている。
【００１７】
前記スペーサ７は、板材２ａ上の発熱層９との当接部位にやや平坦な面部を有すると共に外周縁側はテーパー状とした外観形状を有している。この形状は、板材２ａ．２ｂ間に形成される空気層内の防湿性を確保するために適しており、スペーサ７の平坦な面部にはブチル樹脂から成る絶縁部材６ａが、テーパー状とした外周縁側にと板材２とに囲まれる空間部には液状の硬化性樹脂剤から成る封止材５ａが、また、板材２の端面には硬化性樹脂剤を塗りつけることにより封止材５ｂが設けられて封止されている。
【００１８】
図１に示す通り、板材２の端縁には面取部１０が形成される。この面取部１０は、発熱層９を形成した後に切削され、このため、発熱層９を余分に形成させた板材２の端面上の導電層９１との間を絶縁すると共に、板材２の端部に対しては内側端縁１０ａと外側端縁１０ｂとを形成しており、電極１は、発熱層９上の内側端縁１０ａに至る程度に形成される。また、封止材５ｂは、板材２の端面上の導電層９１を覆うようにして形成されている。
【００１９】
図１乃至図７に図示の如く、スペーサ７の板材２との当接面には発熱層９があるが、例えば、図１の例においては、１．２ｍｍ程度に厚みを規定された普通ブチルによる絶縁材６ａを形成する。これにより、スペーサ７と発熱層９との間での短絡現象を防止できる。より、効果的には、図３に図示の通り、絶縁材６ａ中に硬質の芯材６ｂを設け、厚さ方向の圧縮による変化を防止する。
【００２０】
図４は、略Ｌ字状の絶縁材６ａを使用している。この場合、スペーサ７の内側面の端面の若干部分が覆われるため、板材２．２間の距離を制御する場合に絶縁材６ａそのものの厚みを小さくしても、スペーサ７の側面の金属部分と発熱層９との見かけ上の離間距離を理想値にすることができる。図５は、スペーサ７の側面を覆う部分についてテーピング等の別体の絶縁材６ｂを使用している。
【００２１】
図６及び図７は、板材の外周に設けられる金属製の枠体との絶縁を行う封止材５ａ．５ｂについての実施例を示す。図６は、スペーサ７の外側の側面と板材２で囲まれる空間部に充填させた封止材５ａと同質の封止材５ｂを板材２の端面に亘り形成された例であり、図６は、スペーサ７の外側の側面と板材２で囲まれる空間部に封止材５ａを充填させ、その後に、封止材５ａとは異なる材質、例えば、テーピング等による封止材５ｂを板材２の端面に亘り形成させた例である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施されるので、板材を建物の開口部に取り付ける際の金属製の枠体との電気的な絶縁処理と、中間層を形成した複層または積層構造の板材の場合の、板材間の外周部に設けた金属製のスペーサと発熱層及び電極との絶縁処理が充分になされるので、安定した発熱機能を付帯させ、板材の面部を加温して室内の雰囲気を円滑に暖めることが可能である。また、上記の如く構成した板材は、例えば、空気層や樹脂層の中間層を介して貼り合わされることにより、優れた断熱効果を有すると共に、板材の枠部における板材以外の部材が占める面積を、板材の面積に対して極めて小さくさせることができるので、外観意匠に優れた建材としての提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発熱層を形成した板材の電極部における絶縁構造を示す要部拡大図である。
【図２】本発明の第１実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【図３】本発明の第２実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【図４】本発明の第３実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【図５】本発明の第４実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【図６】本発明の第５実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【図７】本発明の第６実施例の絶縁構造を示す概要図である。
【符号の説明】
１ 電極
２ 板材
２ 板材
５ａ 封止材
５ｂ 封止材
６ａ 絶縁材
６ｂ 絶縁材
７ スペーサ
８ 乾燥剤
９ 発熱層
１０ 面取部
１０ａ 内側端縁
１０ｂ 外側端縁

Claims (1)

1. 少なくとも一方の板材の表面に導電性の発熱層を、スペーサを越えて板材の端縁または端縁近傍位置に到達させて形成すると共に、前記発熱層にはスペーサの外側位置に電極部を形成した複層または積層構造の板材において、スペーサと発熱層の接触部位とスペーサの内周面の若干部分に略Ｌ字状の絶縁材を設けたことを特徴とする発熱層を形成した板材の電極部における絶縁構造。

Images