JP5764719B2 - 多室構造ガス充填建材パネル - Google Patents

Description

本発明は、多室構造ガス充填パネル（ＧＦＰ）の原理に基づく透明又は半透明断熱構造に係る技術上の課題を解決するものである。本発明断熱構造は一般の分野にて利用できるが、特に土木分野、とりわけプレハブ式建材（一体型ファサード）に適する。

化石燃料は最も使い勝手の良い燃料であるが、その寿命が尽きようとしている今、我々の文明は残されたエネルギー資源の新しい使い方を求められている。実現可能な解決法の一つとして、ビルの冷・暖房やビル建設に使用されるエネルギーの削減がある。ビルの断熱はエネルギー使用量を削減する上で重要である。効果の高い断熱構造への要求に伴い、熱伝導率の低い断熱システムが求められている。これらのシステムにおいては、断熱コアとしてガス充填パネル（ＧＦＰ）を用いたコンポジットパネルが採用されている。肉厚のガス充填パネルは極端な温度変化にさらされるとカバーパネルが内側又は外側に湾曲してしまい、パネルの機械的、美観的機能を損なう問題を生じる。

われわれは先の国際出願(WO2011031242)にて、多室構造ガス充填パネルにおける断熱ガスの膨張及び収縮（以後、「ダイナミックス」と表記する。）が引き起こす問題を、拡張空気室を設けることにより解決することを提案している。この拡張空気室は、パネルとガス不透過箔の間に設けられ、かつパネル製造時に凹の位置に配置される。残念ながら、ガス不透過性箔は普通金属製であり、したがって半透明ではない。
断熱ガスの「ダイナミックス」の問題を解決する他の方法として、パネル外側プレートが湾曲するのに任せる構造や、空気が充填ガスの「ダイナミックス」に追随する性質を利用して、局所的に空気と接する複数の小型ガス充填ポケット（クッション）を設ける構造がある。後者の解決法は、薄いポリマー箔ではガスを長期間保持することは出来ないため、半透明パネルに採用することはできない。

本発明が解決しようとする課題は、ガス充填式であって必要に応じ透明又は半透明に形成される建材パネルにおいて、充填ガスの膨張又は収縮（ダイナミックス）に起因して外壁パネルの外板や内板が、外側又は内側へ大きく変形してしまう問題を解決し、同時に断熱ガスのシール性の欠如の問題に対処することにある。

上記の技術上の課題は、建材パネルとして、本質的に平面平行なプレート（１）とプレート（２）（図１）を備える多室構造ガス充填建材パネルとすることにより解決される。上記プレートは通常の強化フロートガラスより作られるものである。
図１は、本発明の内容と構成を分かりやすく説明するためのものであり、内側プレート（１）、外側プレート（２）、断熱ガス充填室（３）、ポリマー箔の仕切り（４）、空気充填室（５）、開口部（６）、仕切り（７）、スペーサー（８）を示している。
プレート（１）及び（２）は、好ましくはガラス製であり、通常約６ｍｍから８ｍｍ厚又はそれより厚めのモノリシックガラスである。ガラスは、エッチングガラス、エッチング処理又は完全透明の、複合ガラスのいずれであってもよい。本発明の目的上、上記複合ガラスとは、安全ガラス、不燃性又は／及び断熱性ガラス（ＩＧＵ）等の、同一又は類似の目的で既知の積層ガラスをいう。好ましくはガラスよりなるプレート（１）及び（２）の間には、断熱ガス又は混合断熱ガスを充填した一以上の気密性の断熱ガス充填室（３）が設けられており、当該充填室が複数の場合には、通常、透明ポリマー箔又は薄いガラス板にて製造された仕切り（４）にて仕切られる。上記ポリマー箔は市販のポリエステル箔を用いることができ、この場合厚さ０．１ｍｍ前後の場合に最も良い結果が得られるが、これは一例として示すに過ぎず、本発明の範囲を何ら限定するものではない。上記ポリマー箔又は薄いガラスの仕切り（４）は、その片面又は両面を低放熱コート処理したものであってもよい。

以上に加えて、本発明の建材パネルは、少なくとも一つの空気充填室（５）を備えていることを特徴とする。この空気充填室は、外気と等圧となるよう一又は複数の開口部（６）を通して外気と連通しており、これにより図１に示すように断熱ガスの膨張や収縮を可能ならしめている。空気充填室はその片側又は両側にガス不透過性の仕切り（７）を備える。このガス不透過性の仕切り（７）は通常ガラス製であって、厚さは好ましくは２ｍｍから６ｍｍ、より好ましくは約４ｍｍであり、強化ガラス製であるのが好ましい。空気充填室と断熱ガス充填室は、スペーサー（８）により、室ごとに分けられて固着されている。これらのスペーサーは断熱ガラス技術の分野で通常使用されているものである。ガス不透過性の仕切り（７）もまた低発熱コート処理を施したものであってよい。本態様においては、図１のように、断熱ガス充填室（３）の断熱ガスの膨張又は収縮に追随して充填室（５）が膨張又は収縮できるよう、ガス不透過性の仕切り（７）は、上記内側プレート（１）と外側プレート（２）のいずれの厚さよりもおよそ５０％以下の厚さにしてある。こうして、上記プレート（１）及び（２）は、夏季及び冬季においても殆どフラットに保たれるのであり、これこそが本発明の目的である。

上記のスペーサー、ポリマー箔及びガラスの隙間は、十分な量の封止材又は接着剤にて封止され、パネル全周は封止性接着剤にて封止してある。本態様ではポリサルファイド系の封止性接着剤を使用している。接着剤又は封止材としては、断熱ガラスや断熱窓の製造・組み立て用として知られているものを使用することが出来る。一又は複数の開口部（６）は上記封止性接着剤部分を貫通している。さらに上記一又は複数の開口部（６）に適当な管を設けて外気と通じる仕組みとすることも出来る。上記空気充填室の容量は、上記ガス充填室（３）の全容量の少なくともおよそ１０％であるのがよい。断熱ガス充填室（３）に充填される断熱ガスとしては、断熱ガラス技術（ＩＧＵ）にて通常使用される断熱ガス又は混合断熱ガスを使用することができ、例えばアルゴン、クリプトン、二酸化炭素などを例示することが出来る。

本発明の多室構造ガス充填建材パネルの断面概略図である。

［実施例］
高さ２８２０ｍｍ、幅１０８０ｍｍの寸法になるパネルは、厚さ８ｍｍの強化ガラス製の外側プレート（２）を備えている（図１）。箔よりなる三つの仕切り（４）はサウスウオールテクノロジーズ社(Southwall Technologies)のＨＭ８８である。五つのスペーサー（８）は、ロルテック社（Rolltech）の公称幅２０ｍｍでステンレス製のクロマテックプラス(Chromatech Plus)である。仕切り（７）は４ｍｍ厚の低放射コート処理強化フロートガラスである。スペーサーと仕切りの間は、断熱ガラスや断熱窓に慣用のブチルシーリング材にて封止されている。パネル内側には、１６ｍｍ厚スペーサーを介して、断熱ガラス製のプレート（１）が据えられており、プレート（１）はパネル内部側に面した４ｍｍ厚強化ガラスとビル内壁側に面した８ｍｍ厚強化ガラスよりなっている。ガラスは全て現地のリフレックス社（Ｒｅｆｌｅｘ）製である。仕切り（７）とパネル内部側ガラスの間は、断熱ガラスや断熱窓技術で慣用の標準ポリサルファイドにて４ｍｍ厚にて封止されている。

１．内側プレート
２．外側プレート
３．断熱ガス充填室
４．仕切り
５．空気充填室
６．開口部
７．仕切り
８．スペーサー

Claims (9)

1. 多室構造ガス充填建材パネルであって、
   当該パネルは少なくとも、
   本質的に平面平行な外側プレート（２）及び内側プレート（１）と、
   室の間のスペーサー（８）と、
   少なくとも一つの断熱ガス充填室（３）と、
   更に少なくとも一つの空気充填室（５）とを備え、
   前記空気充填室（５）は少なくとも一方の側がガス不透過性の仕切り（７）で仕切られており、さらに当該空気充填室（５）は少なくとも一つの開口部（６）を備え、
   一又は複数の仕切り（４）により仕切られた少なくとも二以上の断熱ガス充填室（３）を備え、
   かつ、開口部（６）により、外気の循環を抑止しつつ外気と等圧化させることを特徴とする多室構造ガス充填建材パネル。
2. 前記ガス不透過性の仕切り（７）はフロートガラスよりなる請求項１に記載の建材パネル。
3. 前記外側プレート（２）及び内側プレート（１）は標準フロートガラスよりなる請求項１に記載の建材パネル。
4. 前記ガス不透過性の仕切り（７）の厚さは、前記外側プレート（１）又は内側プレート（２）のいずれの厚さよりも薄い、請求項２又は３に記載の建材パネル。
5. 前記ガス不透過性の仕切り（７）は、厚さ２ｍｍから６ｍｍの強化フロートガラスよりなる請求項１に記載の建材パネル。
6. 前記外側プレート（２）及び内側プレート（１）は、厚さが少なくとも６ｍｍ以上のガラスよりなる請求項３に記載の建材パネル。
7. 前記開口部（６）は前記スペーサー（８）を貫通している穴である、請求項１に記載の建材パネル。
8. 一又は複数の前記仕切り（４）は、透明ポリマーよりなる、請求項１に記載の建材パネル。
9. 前記ガス不透過性の仕切り（７）は、厚さ４ｍｍの強化フロートガラスよりなる請求項５に記載の建材パネル。

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