JP6165266B2 - 圧力補償素子を有する断熱ガラス窓 - Google Patents

Description

本発明は、圧力補償素子を有する断熱ガラス窓、その製造方法、および、その使用に関する。

ガラスの熱伝導率はコンクリート又は類似の建築資材のそれに比べて、１／２から１／３ほどである。ほとんどの場合、窓ガラスは、石材またはコンクリートからなる比較可能な素材より、はるかに薄く設計されているので、建物はしばしば熱量の大部分を外装ガラス窓から失う。この作用は、特に、部分的な又は完全なガラスファサードを備えた高層ビルで顕著になる。暖房及び冷房システムのために必要となる追加の費用は、建物の維持費の相当の部分を占める。加えて、厳格な建築基準によって、低い二酸化炭素排出量が要求される。このための重要な解決策は、断熱ガラス窓である。断熱ガラス窓は、なによりも、急速に上昇し続ける原材料費、及び、より厳格になる環境保護規制によって、建物の建設に欠くことのできないものとなっている。そのため、断熱ガラス窓は、外装として設けられたガラス窓の中で、増加する大きな部分を占めている。断熱ガラス窓は、一般に、少なくとも２枚の、ガラス又はポリマー材料からなる板材を含む。これらの板材は、間隔保持部材（スペーサ）によって規定された、気体又は真空の空間によって互いに隔てられている。断熱ガラスの熱遮断能力は、単一ガラスのそれより著しく高く、三重ガラスにおいて、または、特殊なコーティングによれば、さらに改良乃至向上させることができる。例えば、銀含有コーティングは、赤外線の透過を減少させることを可能にし、冬期の建物の冷却を低下させる。重要な断熱特性に加えて、建物の窓の分野では、光学的及び美的特徴も重要な役割を果たしている。

特に、大面積のガラスファサードを備えた建物においては、断熱作用が費用の理由だけでなく、重要な役割を果たしている。通常は壁に比べて非常に薄いので、ガラスの断熱性は比較的低くなり、そのため、この分野で改良が必要とされている。

ガラスの性質及び構造に加えて、断熱ガラス窓の他の構成要素も重要である。シール部材、及び、とりわけスペーサは、断熱ガラス窓の品質に大きな影響を及ぼす。

とりわけ、ガラス板とスペーサとの間の接触部は、温度及び気候変動に非常に敏感である。ガラス板とスペーサとの間の接着は、例えばポリイソブチレンなどの有機ポリマーから成る接着接合によって行われる。接着接合部の物理的特性に対しては、直接的な作用に加え、特にガラス自体が作用する。例えば日光の照射などによる温度変化によってガラスが膨張し、又は、冷却の際には再び収縮する。同時に、この機械的な動きは、接着接合部を、引き延ばし又は圧縮するが、これは固有の弾性によって制限された範囲でしか補償されない。断熱ガラス窓の耐用年数の経過において、上述の機械的ストレスは接着接合部の部分的または全体的な剥離を意味する。この接着接合部の剥離は、その後、断熱ガラス窓への湿気の浸入を引き起こしうる。こうした環境負荷は、ガラス板の領域に曇り及び断熱効果の低下を招きうる。

独国特許出願公開第４０２４６９７号明細書には、少なくとも２枚のガラス板とスペーサ成形物とを備えた防水多層断熱ガラスが開示されている。密封は、スペーサ上へのポリ塩化ビニリデンフィルムまたはコーティングにより行われる。エッジの接合はポリ塩化ビニリデンを含む溶液を用いて行われる。

欧州特許第０８５２２８０号明細書には、多層断熱ガラス窓のためのスペーサが開示されている。スペーサは、接着領域に金属フィルムを含み、基体のプラスチック内にガラスファイバ添加物を含む。

独国特許出願公開第１９６２５８４５号明細書には、熱可塑性オレフィンからなるスペーサを備えた断熱ガラスユニットが開示されている。このスペーサは、１ｇｍｍ／ｍｍ^２・ｄより小さい水蒸気透過性と、高い引っ張り強度と、高いショア硬度とを有している。さらに、このスペーサは、水蒸気バリアとして気密フィルムを含む。

欧州特許第０２６１９２３号明細書には、乾燥剤が混合された透湿性の発泡材とからなるスペーサを備えた多層断熱ガラス窓が開示されている。このアレイは、好ましくは、外側のシーリングと、気体及び湿気封止フィルムとによって覆われている。このフィルムは金属コーティングされたＰＥＴ及びポリ塩化ビニリデン共重合体を含む。

独国特許出願公開第３８０８９０７号明細書には、エッジ接着部を通る通気チャネルと、乾燥剤が充填された乾燥チャンバと、を有する多層ガラス板が開示されている。

独国特許出願公開第１０２００５００２２８５号明細書には、断熱ガラスのガラス板同士の間の空間に適用される断熱ガラス圧力補償化システムが開示されている。

欧州特許第２００６４８１号明細書には、気体が封入された断熱ガラスユニットのために圧力を補償する装置が開示されている。ここで、断熱ガラス窓のスペーサには、圧力補償弁が組み込まれている。この種の圧力補償弁は、システムの高いエラー発生率を招くだけでなく、生産コストを著しく高める原因となる、多数の可動部という形の複雑な機構を有する。さらなる欠点は、この断熱ガラス窓システムの圧力補償にかかる時間が長いことである。そのため、圧力補償のないシステムと比べて、ガラス窓の出荷前に、より長い保管期間が必要になる。さらに、圧力補償弁によれば、限られた容積の交換しか可能とならず、そのため、特に大きいガラス板では、多数の弁が必要になり、追加の弁ごとにシステムを脆弱化させ、追加の製造コストを生じさせる。

スペーサ内のリークは、断熱ガラス窓内の不活性ガスの損失に容易につながる。断熱ガラス窓の板材間隔に依存して、例えば種々の希ガスまたは空気が利用される。これは、遮断作用の低下に加えて、断熱窓ガラスへ湿気を浸入しやすくさせる。断熱ガラス窓の板材間の湿気によって形成された結露は、非常に重大な光学的品質の劣化を引き起こし、多くの場合に断熱ガラス窓全体の交換を必要にさせる。同時に、非常に封止性の高い断熱ガラス窓は、空気圧や温度の変化の影響を受けやすい。例えば日照条件が変化する場合のような、大きな温度変動があると、大きな圧力差が生じる。こうした圧力差は、断熱窓ガラス自体の変形及び／又は窓枠の変形を引き起こしうる。これらの変形は、断熱ガラス窓のガラス板とスペーサとの間の接着接合の気密性と寿命とを損なう。

本発明の課題は、板材の変形がなく、ガラス板と間隔保持部材（スペーサ）との間の接着接合によるシーリング効果の劣化（老朽化）がなく、かつ、組み立ての容易な、長期間安定した断熱作用を実現する、改良された断熱ガラス窓を提供することにある。

本発明の課題は、独立請求項１に記載の発明に係る断熱ガラス窓によって解決される。好ましい実施形態は、従属請求項に開示されている。

本発明に係る断熱ガラス窓の製造方法及びその本発明に係る使用は、さらなる独立請求項に表される。

圧力補償体を有する本発明の断熱ガラス窓は、少なくとも第１の板材と第２の板材とを備える。この第１の板材と第２の板材との間に、包囲スペーサが配置され、このスペーサは、好ましくは、スペーサと両板材との間の接着により固定されている。スペーサは、少なくとも中空の基体を備え、この基体は、少なくとも、二つの平行に延在する板材接触壁、気密アイソレーション層を有する外側壁、及び、ガラス窓内側壁を有する。

この基体としては、従来技術として知られているすべての中空ボディ成形物を、材料組成によらず適用することができる。ここでは、ポリマー製もしくは金属製の基体を例としてあげる。

ポリマー製の基体としては、好ましくは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチロール、ポリブタジエン、ポリニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、特に好ましくは、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、アクリル酸エステル−スチレン−アクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−ポリカーボネート（ＡＢＳ／ＰＣ）、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ＰＥＴ／ＰＣ、ＰＢＴ／ＰＣ、及び／又は、これらの共重合体、または、これらの混合物を含む。

ポリマー製の基体は、例えば、ガラスファイバのような、さらなる任意の構成要素を含んでいても良い。適用されるポリマー材料は、一般的に気体透過性であり、これらの透過率は望ましいものではなく、従って、さらなる措置がとられるべきである。

金属製の基体は、好ましくはアルミニウムまたはステンレスから形成され、気体透過性を有さない。

前記基体は、中空室を備える。

前記基体の内壁は、好ましい実施形態においては、気体透過性である。そのような透過性が望ましくない基体の領域は、例えば気密アイソレーション層によって密封することができる。特に、ポリマー製の基体は、そのような気密アイソレーション層との組み合わせで用いられる。

別の好ましい実施形態では、基体は気体非透過性であり、例えば開口を設けることで、透過性を獲得することができる。特に、金属製の基体で壁が透過性でない場合には、気体透過性を獲得するために、必要な開口が設けられる。この際、この開口の総数は断熱ガラス窓の大きさに依存する。この開口は、中空室を断熱ガラス窓の内部空間と連通させ、これらの間の気体交換を可能にする。この開口は、好ましくはスリットとして、特に好ましくは、幅０．２ｍｍ長さ２ｍｍのスリットとして形成される。

本発明の断熱ガラス窓は、さらに、中空の圧力補償体を有しており、その中には、気体を透過させ、かつ、蒸気拡散を防止するダイアフラムが固定されている。圧力補償体は外壁を備えている。この外壁は、円筒状表面として、または、角を介して連結された面として形成することができ、中空の圧力補償体を包囲している。この蒸気拡散防止ダイアフラムは、圧力補償体内の気体交換が、このダイアフラムのみを介して行われるように、中空の圧力補償体の中に固定されている。このダイアフラムは、気体が、好ましくは空気の気体がダイアフラムを通り抜け、かつ、水蒸気は留められるように、構成されている。圧力補償体及びシール材は、第１の板材と第２の板材との間の、外側の板材間空間に配置されている。シール材は、第１の板材と第２の板材との間の、外側の板材間空間に充填されており、圧力補償体を取り囲んでいる。

本発明に係る断熱ガラス窓では、圧力補償体が、弁も可動部も含んでいないオープンシステムである。圧力補償弁は、所定の容積しか交換することができず、大きい板材の場合には、複数の弁が必要であるという欠点を有する。本発明の圧力補償体は、これに対して、コストが安く、任意の中空形状のスペーサに組み込むことができる。好ましい実施形態においては、圧力補償体は外殻（外壁）と、その中に設けられたダイアフラムとを含み、特に好ましくは、圧力補償体は、これらの２つのコンポーネントのみで構成される。外殻は、適切な位置にダイアフラムを固定する役割を果たす。外殻は気体非透過性なので、空気交換はダイアフラムを介してのみ行うことができる。そのため、本発明の圧力補償体は機械部分を含まず、非常に長寿命である。

圧力補償体は、アイソレーション層と外側壁とを貫通する孔開口を介してスペーサと連通されている。例えばブチル（ポリイソブチレン／ＰＩＢ）などの封止手段が、圧力補償体の外壁とスペーサとの間の隙間を気密に封止する。気密アイソレーション層のため、大気との気体交換は、圧力補償体を介してのみ可能である。このようにして、断熱ガラス窓と環境との間の定義された圧力及び温度補償が可能となる。封止手段、特にブチルは、圧力補償体の密封性及び強度を向上させる。

中空基体は乾燥剤を含んでおり、この乾燥剤は、好ましくはシリカゲル、ＣａＣｌ_２、Ｎａ_２ＳＯ_４、活性炭、ケイ酸塩、ベントナイト、ゼオライト、及び／又は、これらの混合物、最も好ましくは、モレキュラーシーブが含まれる。こうした乾燥剤は、好ましくは基体の中空室内に収容される。これにより、乾燥剤による大気中の水分の吸収が行われ、従って、板材の曇りが防止される。

中空基体は、一つまたは複数の隔壁を有する。この隔壁は、基体を通る直接の気流を制限する。この隔壁は、圧力補償体と直接接触している基体の空間のバリエーションを可能にする。

一つの実施形態では、基体は隔壁を備え、この隔壁は好ましくは圧力補償体と隣り合って配置されている。隔壁を通した気体交換は不可能であり、したがって基体の圧力補償体を通る気流は、一方向にのみ流れることができる。

スペーサのガラス窓内側壁は、基体の中空室を断熱ガラス窓の内部空間に気体透過性に連通させる透過性の領域を有している。したがって、これらの両空間の間の空気及び湿気の交換が可能である。

ガラス窓内側壁の透過性の領域は、一つまたは複数の開口及び／又は気体透過性の内壁を有し、これらは気体交換を可能にする。

このガラス窓内側面は、この他に、気体非透過性の領域を有する。一つの実施形態では、この気体非透過性の領域内で、第２の気密アイソレーション層がガラス窓内側壁に設けられる。別の有利な実施形態では、ガラス窓内側壁は、気密性の内壁を有する。

好ましくは、気体非透過性の領域は、圧力補償体と透過性の領域との間に設けられる。スペーサが隔壁を有する場合には、圧力補償体は隔壁と気体非透過性の領域との間に配置される。圧力補償体が隔壁と隣り合って設けられ、圧力補償体と隔壁との間にあるガラス窓内側面は同様に気体非透過性である。この場合、圧力補償体に流れ込む気流は、スペーサの気体非透過性の領域に沿って流れ、続いて、後続の透過性の領域において、絶縁ガラス窓の内部に流れ込む。その際、気流は、スペーサの中空室に封入された乾燥剤を通過する。スペーサの気体非透過性の領域では、中空室とガラス窓の内部空間との間の空気の交換が防止される。従って、気流は、ガラス窓内に入る前に、先ず、スペーサの気体非透過性領域で予め乾燥される。これにより、長期安定性と断熱効果がさらに向上され、従ってガラス窓のより長い寿命が得られる。断熱ガラス窓の製造において、業界標準によれば、製造後なるべく早く出荷するためには、製造後２４時間で露点が−３０℃まで低下するべきである。従来技術として知られている、例えば圧力補償弁などの圧力補償システムを有する断熱ガラス窓は、この標準を満たすことができず、コストのかかる長時間の保管を余儀なくさせる。本発明に係る圧力補償体を有する断熱ガラス窓は、この標準を満たし、２４時間以内に所望のように露点が−３０℃にまで低下する。

包囲スペーサに沿って計測される気体非透過性の領域の長さｄは、好ましくは少なくとも０．２Ｕであり、但し、Ｕはスペーサのガラス窓内側壁に沿った全長である。好ましくは、ｄ≧０．３Ｕであり、特に好ましくは、ｄ≧０．５Ｕである。これによって、気体非透過性の領域における空気流の乾燥経路は拡大され、ガラス窓の長期安定性、断熱性及び寿命が最適化される。

基体による所望の気流の制御のために、複数の繰り返される透過性の領域と気体非透過性の領域とをガラス窓内側壁に設けることができる。好ましい実施形態では、気体非透過性の領域と透過性の領域が設けられており、気体非透過性の領域は圧力補償体に隣り合っている。

ガラス窓内側壁は、好ましくは、部分的に又は区画毎に第２の気密アイソレーション層を有する。このようにして、気体透過性の基体の内部における気流は、予め設定され、制御され、調整される。本発明における第２の気密アイソレーション層には、ガラス窓内側壁の気体透過性でない部分も含まれる。好ましくは、ガラス窓内側壁の５％から５０％が、第２の気密アイソレーション層で覆われているか、又は、コーティングされている。ガラス窓内側壁の気密アイソレーション層でコーティングされたこれらの領域は、気体非透過性の領域を構成する。これは例えば、ガラス窓内側壁の孔の形成されていない気体非透過性の領域によって、代替的に実現することができる。

一つの実施形態では、気密アイソレーション層及び／又は第２の気密アイソレーション層は、鉄、アルミニウム、銀、銅、金、クロム、および/またはそれらの合金または混合物を含む。この金属層は、好ましくは１０ｎｍから２００ｎｍの厚さを有する。

中空の基体は、好ましく、狭窄部を介して孔開口に連通される。狭窄部は圧力補償体の孔開口への取り付けを容易にし、例えばブチルテープのような封止手段の封止効果を向上させる。

シール材は、好ましくは、有機ポリスルフィド、シリコーン、ＲＴＶ（室温架橋）シリコーンゴム、ＨＴＶ（高温架橋）シリコーンゴム、酸化架橋シリコーンゴム、及び／又は、付加架橋シリコーンゴム、ポリウレタン、ブチルゴム、及び／又は、ポリアクリレートが含まれる。任意の実施形態では、耐老化性を向上させるための添加剤として、例えば、ＵＶ安定剤が含まれていてもよい。

好ましい実施形態では、圧力補償体の外殻（外壁）は、金属、又は、気密性プラスチック、好ましくは、アルミニウム、ポリエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、及び／又は、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰ）、特に好ましくは、ポリエチレンビニルアルコール及び／又は、これらの共重合体、及び／又は、これらの混合物を含む。

代替的な実施形態では、圧力補償体の外殻（外壁）は、好ましくはエラストマー、好ましくはゴム、特に好ましくは架橋ポリイソプレン、ＲＴＶ（室温架橋）シリコーンゴム、ＨＴＶ（高温架橋）シリコーンゴム、酸化架橋シリコーンゴム、及び／又は、付加架橋シリコーンゴム、ブチルゴム、及び／又は、それらの混合物を含む。

封止手段は、好ましくはブチル（ポリイソブチレン（ＰＩＢ））を、好ましくはブチルテープとして含む。ブチルによって、圧力補償体とスペーサとの間の間隙を長期安定でかつ良好な可塑性を有するように密封することが実現される。

さらに、本発明は、圧力補償機能を有する断熱ガラス窓を製造するための方法を含む。ここで、スペーサには、外側壁上に気密アイソレーション層が設けられている。スペーサは中空の基体を備え、この基体は、二つの平行に延在する板材接触壁と、外側壁と、ガラス窓内側壁とを有する。次のステップで、スペーサには、外側壁を貫通する孔開口が設けられる。続いて、スペーサは、接着層と共に、第１の板材と第２の板材との間に配置される。続くステップで、中空の圧力補償体が孔開口の中に、又は、孔開口に接するように固定される。この圧力補償体の中には、気体透過性及び蒸気拡散防止性のダイアフラムが固定されている。好ましい実施形態では、例えばポリイソブチレンの封止手段が、孔開口と圧力補償体の外壁との間に配置される。最後に、第１の板材、第２の板材、中空の圧力補償体、及び、スペーサの間の、外側の板材間空間は、例えばポリウレタン又はポリスルフィドからなるシール材によって充填される。

中空の圧力補償体は、好ましくは取り外し可能なキャップ、好ましくはゴムキャップを有する。このゴムキャップは、本発明の圧力補償体による圧力補償を実現するために、断熱ガラス窓の製造の後、再び取り外される。ゴムキャップは、断熱ガラス窓の製造中における圧力補償体の汚染を防止する。

圧力補償体と孔開口との間には、好ましくはブチルテープが（気密）封止手段として配置されている。ブチルは、圧力補償体と気密アイソレーション層との間の間隙を、長期安定にかつ良好な可塑性に封止することができる。

本発明はさらに、内装用ガラス窓、外装用ガラス窓、及び／又はファサードガラス窓としての、本発明に係る断熱ガラス窓の使用を含む。

以下では、本発明を図面を参照して説明する。図面は、単に模式的な図であり、正確な縮尺によって示されたものではない。図面は本発明を何ら限定するものではない。

本発明に係る断熱ガラス窓の周縁領域の断面を模式的に示す図である。 本発明に係る断熱ガラス窓の周縁領域の断面を模式的に示す別の図である。 完成後の本発明に係る断熱ガラス窓の周縁領域の断面を模式的に示す図である。 本発明に係る断熱ガラス窓の側面を模式的に示す図である。 本発明のスペーサを模式的に示す図である。 本発明のスペーサの別の実施形態を模式的に示す図である。 本発明のスペーサの別の実施形態を模式的に示す図である。 本発明に係る断熱ガラス窓を製造するための方法の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明に係る断熱ガラス窓を製造するための方法の別の実施形態を示すフローチャートである。

図１は、本発明に係る断熱ガラス窓の周縁領域の断面を模式的に示す図である。第１の板材１と第２の板材２との間に、間隔保持部材又はスペーサ３が配置されている。スペーサ３は、中空の基体５を備え、この基体は、少なくとも二つの平行に延在する板材接触壁５ａ，５ｂと、気密アイソレーション層４を有する外側壁５ｃと、ガラス窓内側壁５ｄと、中空室５ｅと、を備えている。この基体５は気体透過性のポリマーから形成されている。ガラス窓内側壁５ｄは、少なくとも部分的に気体透過性に仕上げられている。外側壁５ｃ上には、気密アイソレーション層４が配置されている。この気密アイソレーション層４は、スペーサ３とこれを備える断熱ガラス窓の内部空間１５との間の気体交換を妨げる。外側壁５ｃは、アイソレーション層４と外側壁５ｃとを貫通する孔開口６を有する。この孔開口６を介して、ダイアフラム８を有する中空の圧力補償体７は、スペーサ３と連通している。このダイアフラム８は、圧力補償体７の内部に固定されており、気体透過性であり、かつ、蒸気拡散防止性である。中空の圧力補償体７は、外周を取り囲む外壁１６ａを有する。狭窄部１３と周囲の封止手段１１は、スペーサ３と圧力補償体７の外壁１６ａとの非常に緊密な連結を実現する。蒸気拡散防止ダイアフラム、好ましくは半透過性のダイアフラム８は、断熱ガラス窓の内部空間１５と外気との間の圧力補償を可能にする。この圧力補償は、湿気をさほど浸入させることなく、通常は外気温に依存して生じる断熱ガラス窓の板材１，２の撓みを著しく減少させる。

図２は、本発明に係る断熱ガラス窓の周縁領域を模式的に示す別の図である。基本構成は、図１で説明したものに相当する。圧力補償体７は、直接的に孔開口６の中に配置されている。周囲の封止手段１１は、圧力補償体７の外壁１６ａとスペーサ３との間の気密な連結を実現する。

図３は、完成後の本発明に係る断熱ガラス窓の周縁領域の断面を示す図である。基本的構造は、図１で説明したものに相当する。第１の板材１と第２の板材２との間にスペーサ３が配置されている。外側の板材間空間１２には、例えば有機多硫化物からなるシール材９が充填されている。孔開口６を介して、中空の圧力補償体７はスペーサ３と連通されている。圧力補償体７は、キャップ１４を備え、このキャップ１４は、断熱ガラス窓の組み立て又はセットアップの後に取り外される。このキャップ１４は圧力補償体７の汚染を防ぐ。

図４は、本発明に係る断熱ガラス窓の側面を模式的に示す図である。第１の板材１と第２の板材２との間にスペーサ３が配置されている。スペーサ３は、図１及び図２に示されるように、圧力補償体７と連結されている。外側の板材間空間１２は、図示されていないシール材９で充填されている。

図５ａは、本発明のスペーサ３を模式的に示す平面図である。気密アイソレーション層４は図示されていない。気体透過性の基体５のガラス窓内側壁５ｄと外側壁５ｃとが示されている。乾燥剤が充填されたスペーサ３内での圧力補償は、上述したように圧力補償体７を介して行われる。ガラス窓内側壁５ｄの個別の区画は、第２の気密アイソレーション層４ｂを備える。第２の気密アイソレーション層４ｂの領域では、図示されていない第１板材１と、第２の板材２と、スペーサ３との間に存在する気体空間の気体及び圧力補償を行うことができない。加えて、又は、代替的に、気密性の又は気体部分透過性の隔壁１７がスペーサ３の中に配置されていても良い。隔壁１７又は第２の気密アイソレーション層４ｂは、中空の基体５を通る直接的な気流を制限する。この制限により、圧力補償体７と直接つながった状態にある基体の空間のバリエーションが可能となる。隔壁１７及び第２の気密アイソレーション層は、このようにして断熱ガラス窓内での圧力補償の調整を実現する。

図５ｂは、本発明のスペーサ３の別の実施形態を示す平面図である。基体５のガラス窓内側壁５ｄと外側壁５ｃとが示されており、これらの間には中空室５ｅが形成されている。この中空室５ｅには、乾燥剤が充填されている。基体５はアルミニウムからなり、従って気密性である。スペーサ３内には、気密の隔壁１７が設けられている。隔壁１７と隣り合って圧力補償体７が設けられており、圧力補償体７は外側壁５ｃを介して中空室５ｅに突出している。ガラス窓内側壁５ｄの圧力補償体７に隣り合う区画は、気体非透過性の領域１９を有しており、この気体非透過性の領域では、板材間に存在する内部空間の気体及び圧力の補償は行われない。ガラス窓内側壁５ｄに沿って計測される気体非透過性の領域１９の長さｄは、ガラス窓内側壁５ｄに沿ったスペーサ３の全長Ｕの１／２に相当する。気体非透過性の領域１９に隣り合って、ガラス窓内側壁５ｄの透過性の領域１８が設けられている。透過性の領域１８には、ガラス窓内側壁５ｄに開口２０が設けられており、この開口は、この領域において中空室５ｅと内部空間との間の気体交換を可能にする。この開口２０は、幅０．２ｍｍ、長さ２ｍｍのスリットとして形成されている。このスリットは、中空室５ｅから窓ガラスの内部空間へ乾燥剤を浸入させることなく、適切な空気交換を可能にする。乾燥剤が充填されたスペーサ３内での圧力補償は、上述したように圧力補償体７を介して行われる。圧力補償体７を介して浸入する気流は、乾燥剤が充填されたスペーサ３の毛細管作用によって、先ず気体非透過性の領域１９に沿って流れる。この際、気流は、スペーサの中空室に収容された乾燥剤を通過し、同時に、中空室とガラス窓の内部空間との間の空気交換は阻止される。従って、気流は、後続の透過性の領域において断熱ガラス窓の内部空間に浸入する前に、先ずスペーサの気体非透過性の領域で乾燥される。このようにして、長期安定性及び断熱効果がさらに向上され、これにより、ガラス窓のさらに長い寿命が実現される。さらに、この断熱ガラス窓は、製造後２４時間以内に露点を−３０℃まで低下させるという標準にも対応している。

この効果は当業者にとって、驚くべきものであり、予想を超えたものであった。

図５ｃは、本発明のスペーサ３の別の実施形態を模式的に示す平面図である。基体５のガラス窓内側壁５ｄと外側壁５ｃとが示されており、これらの間には中空室５ｅが形成されている。この中空室５ｅには、乾燥剤が充填されている。基体５はポリマー材料からなり、気体透過性である。外側壁５ｃ上には、図示されていない気密アイソレーション層４が設けられている。スペーサ３内には、気密の隔壁１７が設けられている。隔壁１７と隣り合って、圧力補償体７が設けられており、圧力補償体７は外側壁５ｃを介して中空室５ｅに突出している。ガラス窓内側壁５ｄの圧力補償体７に隣り合う区画は、第２の気密アイソレーション層４ｂを有している。このようにして、気体非透過性の領域１９が設けられ、この領域では、板材間に存在する空間の気体及び圧力の補償が行われない。ガラス窓内側壁５ｄに沿って計測される気体非透過性の領域１９の長さｄは、ガラス窓内側壁に沿ったスペーサ３の全長Ｕの１／２に相当する。気体非透過性の領域１９に隣り合って、ガラス窓内側壁５ｄの透過性の領域１８が設けられる。基体５の内壁が気体透過性であるので、ガラス窓内側壁５ｂにさらなる開口を設ける必要が無い。但し、もちろんポリマーの基体において、任意にこのようにしてもよい。気体透過性の壁は、中空室５ｅから窓ガラスの内部空間へ乾燥剤を浸入させることなく、適切な空気交換を保証する。乾燥剤が充填されたスペーサ３内での圧力補償は、図５ｂで説明したように行われる。図５ｃに示される実施形態によれば、ガラス窓の寿命が向上され、さらに、製造後２４時間以内に露点を−３０℃まで低下させるという標準に対応する。

この効果は当業者にとって、驚くべきものであり、予想を超えたものであった。

図６ａは、本発明に係る断熱ガラス窓を製造するための方法の一実施形態を示すフローチャートである。二つの板材１，２の間に配置されたスペーサ３は、中空の、ポリマー製の、気体透過性の基体５を備え、この基体は、平行に延在する二つの板材接触壁５ａ，５ｂと、気密のアイソレーション層４を有する外側壁５ｃと、ガラス窓内側壁５ｄとを備えている。スペーサ３には、次のステップで、気密アイソレーション層４と外側壁５ｃとを貫通する孔開口６が形成される。スペーサ３は、続いて、接着層１０と共に、第１の板材１と第２の板材２との間に配置される。次のステップでは、中空の圧力補償体７が、孔開口６の中に又は孔開口６に接するように固定される。この圧力補償体７の中には、気体透過性及び蒸気拡散防止性のダイアフラム８が固定されている。続いて、第１の板材１と、第２の板材２と、中空の圧力補償体７とスペーサ３との間の外側の板材間空間１２に、例えば、ポリウレタン又はポリスルフィドからなるシール材９が充填される。好ましい実施形態では、中空の圧力補償体７は、断熱ガラス窓の組み立ての間、キャップを有する。このキャップは、断熱ガラス窓の完成後再び取り外され、かつ、特に、シール材９を有する中空の圧力補償体７の汚染を防止する。

図６ｂは、本発明に係る、気体非透過性の基体５を備えた断熱ガラス窓を製造するための方法を示すフローチャートである。この方法の基本的な流れは図６ａに示されるものに相当する。但し、気密性を確保するために、気体非透過性の基体５上にアイソレーション層４を形成する必要はない。これに代えて、第１のステップで、開口２０がガラス窓内側壁５ｄに設けられ、透過性の領域１８が形成される。更なる処理は、図６ａに示される方法と同様に行われる。

１ 第１の板材
２ 第２の板材
３ スペーサ／間隔保持部材
４ 気密アイソレーション層
４ｂ 第２の気密アイソレーション層
５ 中空基体
５ａ 板材接触壁
５ｂ 板材接触壁
５ｃ 外側壁
５ｄ ガラス窓内側壁
５ｅ 中空室
６ 孔開口
７ 圧力補償体
８ 蒸気拡散防止ダイアフラム
９ シール材
１０ 接着層
１１ 封止手段
１２ 外側の板材間空間
１３ （圧力補償体の）狭窄部
１４ キャップ
１５ （断熱ガラス窓の）内部空間
１６ａ （圧力補償体の）外壁
１７ 隔壁
１８ 透過性の領域
１９ 気体非透過性の領域
２０ 開口

Claims (17)

1. 圧力補償体を有する断熱ガラス窓であって、少なくとも、
   ａ．第１の板材（１）及び第２の板材（２）と、
   ｂ．前記第１の板材（１）及び前記第２の板材（２）の間の包囲スペーサ（３）であって、少なくとも二つの平行に延在する板材接触壁（５ａ，５ｂ）、外側壁（５ｃ）、ガラス窓内側壁（５ｄ）、及び、前記外側壁（５ｃ）を貫通する孔開口（６）を有する基体（５）を備えたスペーサ（３）と、を備え、
   ｃ．中空の圧力補償体（７）及びシール材（９）が、前記第１の板材（１）と前記第２の板材（２）との間の外側の板材間空間（１２）に配置されており、前記圧力補償体（７）は、外周を取り囲む外壁（１６ａ）と、前記圧力補償体（７）内に固定された、気体を透過させかつ蒸気拡散を防止するダイアフラム（８）とを有し、かつ、弁も可動部も含んでおらず、
   ｄ．前記圧力補償体（７）は前記孔開口（６）を介して前記スペーサ（３）と連通されており、かつ、前記孔開口（６）と前記圧力補償体（７）の外壁（１６ａ）との間には封止手段（１１）が配置されており、
   ｅ．前記中空の基体（５）は乾燥剤を収容し、かつ、
   ｆ．前記中空の基体（５）は少なくとも１つの隔壁（１７）を有する、
   断熱ガラス窓。
2. 前記乾燥剤は、シリカゲル、ＣａＣｌ_２、Ｎａ_２ＳＯ_４、活性炭、ケイ酸塩、ベントナイト、ゼオライト、モレキュラーシーブ、及び／又は、これらの混合物を含む、請求項１記載の断熱ガラス窓。
3. 前記隔壁（１７）は、前記圧力補償体（７）と隣り合って配置されている、請求項１又は２記載の断熱ガラス窓。
4. 前記スペーサ（３）の前記ガラス窓内側壁（５ｄ）は、透過性の領域（１８）を含み、当該透過性の領域（１８）は、前記中空の基体（５）の中空室（５ｅ）を前記断熱ガラス窓の内部空間（１５）に気体透過性に連通させる、請求項１から３までのいずれか一項記載の断熱ガラス窓。
5. 前記ガラス窓内側壁（５ｄ）は、前記透過性の領域（１８）において一つ又は複数の開口（２０）及び／又は気体透過性の壁を有する、請求項４記載の断熱ガラス窓。
6. 前記ガラス窓内側壁（５ｄ）は、部分的に又は区画毎に気密アイソレーション層（４ｂ）又は気密性の内壁を含み、気体非透過性の領域（１９）を形成する、請求項４又は５記載の断熱ガラス窓。
7. 前記圧力補償体（７）と透過性の領域（１８）との間に、前記気体非透過性の領域（１９）が延在する、請求項６記載の断熱ガラス窓。
8. 前記包囲スペーサ（３）に沿った前記気体非透過性の領域（１９）の長さｄは、前記スペーサ（３）の全長Ｕの少なくとも０．２倍である、請求項６又は７記載の断熱ガラス窓。
9. 前記中空の圧力補償体（７）は、狭窄部（１３）を介して前記孔開口（６）と連通されている、請求項１から８までのいずれか一項記載の断熱ガラス窓。
10. 前記圧力補償体（７）は、金属又は気密性のプラスチック、及び／又は、これらの混合物を含む、請求項１から９までのいずれか一項記載の断熱ガラス窓。
11. 前記圧力補償体（７）は、アルミニウム、ポリエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰ）、及び／又は、これらの共重合体、及び／又は、これらの混合物を含む、請求項１から９までのいずれか一項記載の断熱ガラス窓。
12. 内装ガラス窓、外装ガラス窓、及び／又は、ファサードガラス窓である請求項１から１１までのいずれか一項記載の断熱ガラス窓。
13. 請求項１から１２までのいずれか一項記載の、圧力補償体を有する断熱ガラス窓を製造するための方法であって、
    ａ．二つの平行に延在する板材接触壁（５ａ，５ｂ）と、外側壁（５ｃ）と、ガラス窓内側壁（５ｄ）とを有する中空の基体（５）を備えたスペーサ（３）を用意し、
    ｂ．前記スペーサ（３）に、前記外側壁（５ｃ）を貫通する孔開口（６）を設け、
    ｃ．前記スペーサ（３）を、接着層（１０）と共に、第１の板材（１）と第２の板材（２）との間に配置し、
    ｄ．気体透過性及び蒸気拡散防止性のダイアフラム（８）がその中に固定されている、中空の圧力補償体（７）を、前記孔開口（６）の中に、又は、前記孔開口（６）に接するように、前記第１の板材（１）と第２の板材（２）との間で固定し、
    前記圧力補償体（７）の外壁（１６ａ）と前記孔開口（６）との間に、封止手段（１１）を配置し、
    ｅ．前記中空の圧力補償体（７）を収容する、前記第１の板材（１）と前記第２の板材（２）との間の、外側の板材間空間（１２）に、シール材（９）を充填する、
    方法。
14. 前記中空の圧力補償体（７）は、取り外し可能なキャップ（１４）を有する、請求項１３記載の方法。
15. 前記中空の圧力補償体（７）は、前記取り外し可能なキャップ（１４）として、ゴムキャップを有する、請求項１４記載の方法。
16. ステップｅ．の後に、前記キャップ（１４）を取り外す、請求項１４又は１５記載の方法。
17. 前記圧力補償体（７）と前記孔開口（６）との間に、ブチルテープを前記封止手段（１１）として配置する、請求項１３から１６までのいずれか一項記載の方法。

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