JP6256269B2 - 建築物窓用多層ガラス - Google Patents

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Description

本発明は、複数枚のガラス板を備えた建築物窓用多層ガラスに関する。
2枚のガラス板を、スペーサーを介して隔置し、中空層が形成されてなる複層ガラスは、断熱性及び防音性に優れており、住宅用、その他各種建築物の窓用として広く普及している。
又、3枚のガラス板を、スペーサーを介してそれぞれ隔置して2層の中空層が形成された、断熱性能と遮音性能とを向上させた複層ガラスが、特許文献1として知られている。
以下、2枚のガラス板および2枚のガラス板の間に少なくとも1枚以上の中間板(例えば、ガラス板)をスペーサーを介してそれぞれ隔置して2層以上の中空層が形成された多層の中空層を有する複層ガラスを本明細書において多層ガラスと称する。
特許文献1におけるガラス板3枚を用い2層の中空層を有する複層ガラスは、図7に示すように、縦寸法および横寸法を合わせて3枚のガラス板100、101、102を用意し、それぞれのガラス板の周縁部に中空層110、111が形成されるようにそれぞれ乾燥剤115入りスペーサー120、121を配し、ガラス板100、101、102と、スペーサー120、121との間にブチルゴム系等の一次シール材130、131を塗工により形成するとともに、スペーサー120、121の外側のガラス板100、101、102の端部の間の溝部にポリサルファイド系接着剤やシリコーン系接着剤等の二次シール材140、141を充填し、硬化処理して封止する構成を有する。そして、特許文献1における多層タイプの複層ガラスにおいては、両側の2枚のガラス板100、102の厚さ、および2層の中空層110、111の厚さが、内部のガラス板101から見て等しく対称となる構成とするのが好ましいと記載されている。
多層ガラスにおいては、中空層を2層以上形成することにより断熱性能を向上させているが、複数の中空層の厚さは、特許文献1にも記載しているように、同じ厚さとするのが一般的である。これは、中空層の厚さを同じとする方が、断熱性能が最も良いためである。
一方、多層ガラスの温度変化に対する中空層内の圧力(以下、これを内圧と呼ぶ。)に関しては、2層以上の中空層の合計厚さに相当する1層の厚い中空層を有する複層ガラスと同様な挙動を示す。例えば、3mm厚の室内側ガラス板、12mm厚の第1の中空層、3mm厚の中間ガラス板、12mm厚の第2の中空層、3mm厚の室外側ガラス板の構成を有する多層ガラスは、3mm厚の室内側ガラス板、24mm厚の中空層、3mm厚の室外側ガラス板の構成を有する複層ガラスと、温度変化に対する中空層内の圧力変化に関して同等の挙動となることが知られている。
図6−(a)のように、2枚のガラス板20、21を、スペーサー22を介して隔置し、中空層23を形成してなる1層の中空層23(例えば、厚さ:L:12mm)を有し、ガラス板20、21と、スペーサー22との間にブチルゴム系等の一次シール材24、24を塗工により形成するとともに、スペーサー22の外側のガラス板20、21の端部の間の溝部にポリサルファイド系接着剤やシリコーン系接着剤等の二次シール材25、25を充填し、封止してなる複層ガラスにおいては、温度上昇などによって中空層23の内圧が大きくなった場合、図6−(a)のように、中空層の両側のガラス板20、21が点線で示したように撓んで、一次シール材24、24および二次シール材25、25には均等に引張荷重が加わる。一方、図6−(b)のように、2層の中空層23a、23bを有し、それらの中空層23a、23bの厚さ(例えば、厚さ:М:12mm)が同じである構成の多層ガラスの場合は、中間ガラス板26は撓まず、外側のガラス板20、21のみが変形することになり、一次シール材24、24および二次シール材25、25に加わる引張荷重も外側のガラス板20、21側の接着面のみに集中する。そのため、多層ガラスの場合は、中空層の内圧増加による二次シール材の負荷と内圧減少による外側面のガラス板の負荷が高くなり、中空層の内部結露やガラス破損につながる恐れがある。
なお、図6−(b)に示した多層ガラスは、中空層の合計厚みが24mmとなるので、図6−(c)に示したようなNが24mmの1層の中空層を有する複層ガラスと同様の挙動を示すこととなり、図6−(b)に示した多層ガラスの撓み変形量yは、図6−(a)に示した複層ガラスの撓み変形量xの約2倍となる。
特開2010−6684号公報
本発明は、上記したような多層ガラスにおける内圧変動に伴う多層ガラスの内部結露防止性能の低下やガラス破損という問題点を解決できる耐久性の高い建築物窓用多層ガラスの提供を目的とする。
本発明者は、前記の問題点を解決するために、鋭意検討した結果、本発明に至ったものであり、下記の建築物窓用多層ガラスを提供するものである。
(1)多層ガラスを建築物の窓部に施工した際に、室外側に位置する第1のガラス板と、室内側に位置する第2のガラス板と、第1のガラス板および第2のガラス板との間に少なくともn(ここで、nは1以上の整数。)枚の中間板をそれぞれ隔置して配し、第1のガラス板と第2のガラス板と中間ガラス板との周縁部をシール材により封着してなる建築物窓用多層ガラスにおいて、第1のガラス板と第2のガラス板との間に隔置して配される少なくともn枚の中間板によって区画形成される(n+1)層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、mは、1〜(n+1)。)としたとき、最も室外側の中空層の厚みAを最も室内側の中空層の厚みA(n+1)より薄くしたことを特徴とする建築物窓用多層ガラス。
(2)前記した室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配される1枚の中間板によって区画形成される2層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、は、1〜2の整数。)としたとき、AmとAmとの関係を、Am<Amとしたことを特徴とする上記(1)に記載の建築物窓用多層ガラス。
(3)前記した室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配される2枚の中間板によって区画形成される3層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、は、1〜3の整数。)としたとき、少なくともAmとAmとの関係を、Am<Amとしたことを特徴とする上記(1)に記載の建築物窓用多層ガラス。
(4)前記した室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配される2枚の中間板によって区画形成される3層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAmとしたとき、AmとAmとAmとの関係を、Am<Am≦Amとしたことを特徴とする上記(1)または(3)に記載の建築物窓用多層ガラス。
(5)前記した室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配される3枚の中間板によって区画形成される4層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、は、1〜4の整数。)としたとき、少なくともAmとAmとの関係を、Am<Amとしたことを特徴とする上記(1)に記載の建築物窓用多層ガラス。
(6)前記した室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配される3枚の中間板によって区画形成される4層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAmとしたとき、AmとAmとAmとAmとの関係を、Am<Am≦Am≦Amとしたことを特徴とする上記(1)または(5)に記載の建築物窓用多層ガラス。
(7)前記した最も室外側の中空層の厚みAが、6mm〜18mmであることを特徴とする上記(1)から(6)のいずれかに記載の建築物窓用多層ガラス。
(8)前記した室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配される少なくともn枚の中間板によって区画形成される(n+1)層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、mは、1〜(n+1)、nは整数。)としたとき、中空層の厚みAと、最も室内側の中空層の厚みA(n+1)との差が4mm以内であることを特徴とする上記(1)から(7)のいずれかに記載の建築物窓用多層ガラス。
なお、本明細書において示されているガラス板の板厚は、ガラス関連の日本工業規格で定められている厚さおよびその許容差の基準、ならびにその基準に準じて解釈されるものする。例えば、3mmの板厚のフロート板ガラスとは、3.0mm(板厚)±0.3mm(許容値)の板厚を指し、4mmの板厚のフロート板ガラスとは、4.0mm(板厚)±0.3mm(許容値)の板厚を指す。
本発明の多層ガラスによれば、室外側の中空層の厚さが、少なくとも当該室外側の中空層と隣接する室内側の中空層の厚さよりも薄くされているので、中空層の内圧変動を少なくすることができ、室外側に位置する第1のガラス板および室内側に位置する第2のガラス板の凸状のふくらみの変形、凹状のへこみの変形を抑えることができ、これによって
中空層の内圧変動による2次シールの負荷が少なくなり、中空層の内部結露やガラス破損を減少でき、耐久性を向上できる。
本発明に係る多層ガラスの一部断面概略斜視図。 本発明の一実施形態に係わる多層ガラスの一部省略概略断面図。 本発明の他の実施形態に係わる多層ガラスの一部省略概略断面図。 本発明の他の実施形態に係わる多層ガラスの一部省略概略断面図。 本発明の他の実施形態に係わる多層ガラスの一部省略概略断面図。 本発明の多層ガラスを説明するための参考図。 従来例の三重タイプの複層ガラスの一部切欠き横断面図。
本発明の多層ガラスを図1〜図5の図面に基づいて具体的に説明する。図面は本発明の好ましい実施形態を例示したものであり、本発明は例示の図面とその説明に限定されない。
図1は、本発明に係る多層ガラスの一部断面概略斜視図であり、同図において、1は多層ガラス、2は、多層ガラスを建築物の窓部に施工した際に、室外側に位置する第1のガラス板、3は、同様に多層ガラスを建築物の窓部に施工した際に、室内側に位置する第2のガラス板、4は第1のガラス板2および第2のガラス板3の間に当該ガラス板と隔置して配された中間板、5は中空層、6はスペーサー、7は一次シール、8は二次シールを示す。
図2および図5は、第1のガラス板2と第2のガラス板3とを隔置し、かつ1枚(即ち、n=1)の中間板4を前記した第1のガラス板2および第2のガラス板3との間に配してなる2枚のガラス板と1枚の中間板とを合計3枚有する三重タイプの多層ガラス(2層の中空層5―1、5−2を有する多層ガラス)の下辺部の断面の例を示したもの(図1において、円Aに相当する部分におけるX−X線断面図。図3〜図5も同様。)で、図3は、第1のガラス板2と第2のガラス板3とを隔置し、かつ2枚の中間板4−1、4−2を前記した第1のガラス板2および第2のガラス板3との間に配してなる2枚(即ち、n=2)のガラス板と2枚の中間板とを合計4枚有する四重タイプの多層ガラス(3層の中空層5−1、5−2、5−3を有する多層ガラス)の下辺部の断面の例を示したもので、図4は、第1のガラス板2と第2のガラス板3とを隔置し、かつ3枚の中間板4−1、4−2、4−3を前記した第1のガラス板2および第2のガラス板3との間に配してなる2枚(即ち、n=3)のガラス板と3枚の中間板とを合計5枚有する五重タイプの多層ガラス(4層の中空層5−1、5−2、5−3、5−4を有する多層ガラス)の下辺部の断面の例を示したものである。
図2〜図5において、建築物の窓部等の開口部に多層ガラスが施工された際、図示したように左側が室外側を表し、右側が室内側を表している。
図2〜図5の例は、第1のガラス板2および第2のガラス板3との間に1枚から3枚の中間板を配してなる三重タイプの多層ガラスから五重タイプの多層ガラスを示したものであるが、更に第1のガラス板2および第2のガラス板3との間に配される中間板を4枚以上とし、更に多重タイプの多層ガラスとしてもよい。
本発明の多層ガラスにおいては、第1のガラス板と第2のガラス板との間に隔置して配された少なくともn枚の中間板によって区画形成される(n+1)層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、mは、1〜(n+1)、nは整数。)としたとき、最も室外側の中空層の厚みAを最も薄く構成している。すなわち、最も室外側の中空層の厚みAを最も室内側の中空層の厚みA(n+1)より薄く構成している。
図2に示した例は、室外側の第1のガラス板2と中間板4との間に形成された中空層5−1の厚み(層厚)をA、中間板4と室内側の第2のガラス板3との間に形成された中空層5−2の厚みをA、としたとき、A<Aとした多層ガラスである。即ち、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かって順次Am(ここで、は、1〜2の整数。)とすると、中空層の厚みA、Aの関係は、A<Aとなっている。
例えば、Aの厚みは、6〜18mmの範囲が好ましく、Aの厚みは、A<Aの関係を満たし、かつ10〜18mmの範囲が好ましい。
図3に示した例は、室外側の第1のガラス板2と中間板4−1との間に形成された中空層5−1の厚みをA、中間板4−1と中間板4−2との間に形成された中空層5−2の厚みをA、中間板4−2と室内側の第2のガラス板3との間に形成された中空層5−3の厚みをAとしたとき、A<Aとした多層ガラスである。即ち、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かって順次Am(ここで、は、1〜3の整数。)とすると、中空層の厚みA、A、Aの関係は、A<Aとなっている。
例えば、Aの厚みは、6〜18mmの範囲が好ましく、Aの厚みは、A<Aの関係を満たし、かつ10〜18mmの範囲が好ましい。
この場合、各中空層の厚みA、A、Aの関係は、A<A≦Aとするのが特に好ましい。
図4に示した例は、室外側の第1のガラス板2と中間板4−1との間に形成された中空層5−1の厚みをA、中間板4−1と中間板4−2との間に形成された中空層5−2の厚みをA、中間板4−2と中間板4−3との間に形成された中空層5−3の厚みをA、中間板4−3と室内側の第2のガラス板3との間に形成された中空層5−4の厚みをAとしたとき、A<Aとした多層ガラスである。即ち、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かって順次Am(ここで、は、1〜4の整数。)とすると、中空層の厚みA、A、A3、の関係は、A<Aとなっている。
例えば、Aの厚みは、6〜18mmの範囲が好ましく、Aの厚みは、A<Aの関係を満たし、かつ10〜18mmの範囲が好ましい。
この場合、各中空層の厚みA、A、A3、の関係は、Am<Am≦Am≦Amとするのが特に好ましい。
また、室外側に位置する第1のガラス板と室内側に位置する第2のガラス板との間に隔置して配された少なくともn枚の中間板によって区画形成される(n+1)層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、mは、1〜(n+1)、nは整数。)としたとき、中空層の厚みAと、最も室内側の中空層の厚みA(n+1)との差を4mm以内とするが好ましい。このようにすることにより、多層ガラスにおける内圧変動に伴う多層ガラスの室外側の第1のガラス板および室内側の第2のガラス板の撓み変形量をより少なくでき、また多層ガラスとしてより良好な熱貫流率を得ることができる。
上記した多層ガラスを構成する第1のガラス板2および第2のガラス板3の形状、板厚は、目的とされる多層ガラスの形状や寸法に応じて適宜、選ばれるが、通常の住宅用、その他建造物の窓に使用される場合には、一般的には、矩形の平板のガラス板であり、それぞれの板厚は、呼び厚さ3mm〜10mmの範囲であり、第1のガラス板2および第2のガラス板3の矩形の寸法は、同一、又はほぼ同寸法であるのが好ましい。又、第1のガラス板2および第2のガラス板3は、板厚が異なっていてもよく、種類が異なったガラス板であってもよい。又、ガラス板の種類としては、通常、建築用として用いられているフロートガラス板、普通ガラス板、熱線吸収ガラス板、紫外線吸収ガラス板、熱線反射ガラス板、低放射ガラス板(Low−Eガラス板)、型板ガラス、合わせガラス、線・網入りガラス板、倍強度ガラス、強化ガラスや、これらの機能が複合化されたガラス板など、目的とする要求仕様に応じて適宜選択使用できる。
本発明の多層ガラスにおいて、第1のガラス板2および第2のガラス板3の間に、当該ガラス板2、3と隔置して、かつ当該ガラス板2、3と平行に配される中間板4は、第1のガラス板2および第2のガラス板3の間の空間のガスの対流を少なくし、断熱性を高めるために配されるものである。
中間板4としては、ガラス板、プラスチック板等が使用できる。中間板4は、透明板でもよく、着色された透明板でもよく、模様付きのものでもよく、機能被膜が形成された被膜付き透明性板でもよく、これらが組合わされたものでもよい。中間板としては、配設される場所、部位、意匠性等に応じた板が使用され、ガラス板が好ましい。使用するガラス板としては、第1のガラス板2および第2のガラス板3の間に配されるため、全体の厚さを薄くでき、板厚が2.0mm以下のガラス板が使用できる。例えば、板厚が0.4mm以上、2.0mm以下、より好ましくは0.7mm〜1.6mm程度の薄い板厚のガラス板の使用が可能である。
また、中間板として、板厚を薄くしても充分な強度を有する化学強化ガラス板を使用することもできる。化学強化ガラス板は、ソーダライムシリケートガラス等のNa成分やLi成分を含有するガラス板を、硝酸カリウム等の溶融塩中に浸漬させ、ガラス板の表面に存在する原子径の小さなNaイオン及び/又はLiイオンと、溶融塩中に存在する原子径の大きなKイオンとを置換してガラス板の表面層に圧縮応力層を形成して強度を高めるという強化技術を利用して製造されたガラス板である。
第1のガラス板2と中間板、第2のガラス板3と中間板、また中間板同士を隔置し、中空層5が形成されるように配するスペーサー6は、通常の複層ガラスにおいて使用されているアルミニウム製のスペーサーや合成樹脂製のスペーサーを使用できる。このスペーサー6の中空層5側の内面部6には、図2に示されるような溝部9を設けることが好ましい。この溝部9は、スペーサー6の空間部と中空層5との間を通気可能にするよう形成され、溝部9の通気孔を通してスペーサー6の空間部に充填された乾燥剤(例えば、シリカゲル)により中空層の乾燥状態を維持し、結露を防止できる。図3〜図5に示したスペーサー6においても、同様な構造が採用される。
第1のガラス板2、第2のガラス板3および中間板が矩形状である場合、これら複数枚のガラス板は、その周縁の4辺(即ち、下辺側、左辺側、右辺側及び上辺側)において前記したスペーサー6により隔置されるが、下辺側、左辺側、右辺側及び上辺側のスペーサー6のそれぞれが突き合わされる4つの角のコーナーにおいては、コーナーキーを差し込み、それぞれのスペーサー6が連結される。
また、本発明の多層ガラスの中空層には、乾燥空気、あるいは不活性ガス(アルゴンガス、クリプトンガス等)の封入ガスが充填され、断熱性が高められる。
本発明の多層ガラスは、第1のガラス板2と第2のガラス板3と中間ガラス板4との周縁部がシール材により封着されている。このシール材は、通常、一次シール材と二次シール材とに機能分担される構成とするのが好ましい。
より具体的には、多層ガラスの第1のガラス板2とスペーサー6の側面部、中間ガラス板4とスペーサー6の側面、および第2のガラス板3とスペーサー6の側面部の封着に一次シール材7が使用される。一次シール材7としては、ガラス板とスペーサー部の側辺部との間の優れた透湿防止性、耐久性、封着性、良好な接着面、塗工作業性等が得られる接着材が選択される。例えば、ブチルゴム系封着材が好ましく使用できる。
また、第1のガラス板2および第2のガラス板3の周縁部であって、スペーサー6の外側の第1のガラス板2および第2のガラス板3の間の封着に二次シール材が使用される。二次シール材としては、充分な封着性、気密性、耐久性、充填作業性等が得られるシール材が選択される。例えば、ポリサルファイド系シール材、シリコーン系シール材などが好ましく使用できる。
なお、図2〜図4に示したように、二次シール材は、第1のガラス板2と中間板との間の周縁部、第2のガラス板と中間板との間の周縁部、また中間板同士の間の周縁部にそれぞれ別々に設けてもよく、図5のように中間板の端部は、二次シール材によって覆われるようにしてもよい。このようにすれば、中間板の端部の破損を防止でき、多層ガラスの耐久性を向上できる。
本発明の多層ガラスによれば、多層ガラスの中空層の内圧変動による2次シールの負荷が少なくなり、中空層の内部結露やガラス破損を減少させることができ、耐久性のより高い多層ガラスを得ることができ、住宅用、その他建築物の窓に対して有用である。
1:多層ガラス、 2:室外側の第1のガラス板、 3:室内側の第1のガラス板、 4:中間板、 5:中空層、 6:スペーサー、 7:一次シール材、 8:二次シール材、 9:溝部

Claims (7)

  1. 多層ガラスを建築物の窓部に施工した際に、室外側に位置する第1のガラス板と、室内側に位置する第2のガラス板と、第1のガラス板および第2のガラス板との間に少なくともn(ここで、nは1以上の整数)枚の中間板をそれぞれ隔置して配し、第1のガラス板と第2のガラス板と中間ガラス板との周縁部をシール材により封着してなる建築物窓用多層ガラスにおいて、第1のガラス板と第2のガラス板との間に隔置して配される少なくともn枚の中間板によって区画形成される(n+1)層の中空層の厚みAを、室外側の第1のガラス板から室内側の第2のガラス板に向かってAm(ここで、mは、1〜(n+1)。)としたとき、最も室外側の中空層の厚みAを最も室内側の中空層の厚みA(n+1)より薄くし、中空層の厚みA と、最も室内側の中空層の厚みA (n+1) との差が4mm以内であることを特徴とする建築物窓用多層ガラス。
  2. 前記nが1であることを特徴とする請求項1に記載の建築物窓用多層ガラス。
  3. 前記nが2であることを特徴とする請求項1に記載の建築物窓用多層ガラス。
  4. であることを特徴とする請求項3に記載の建築物窓用多層ガラス。
  5. 前記nが3であることを特徴とする請求項1に記載の建築物窓用多層ガラス。
  6. であることを特徴とする請求項5に記載の建築物窓用多層ガラス。
  7. 前記した最も室外側の中空層の厚みAが、6mm〜18mmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の建築物窓用多層ガラス。
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