JP6606092B2 - 多重ガラス障子 - Google Patents

Description

本発明は、４枚以上のガラス板を第１の枠体であるスペーサによって隔置して構成された多重ガラス障子に関する。

建築物の外壁として窓ガラスを使用する場合には、室内の冷暖房の効率を高めるために、所定の断熱性能（熱貫流率：Ｕ値（JIS R3107:1998年）、単位：Ｗ／ｍ^２・Ｋ）が要求される。このため、近年では、単板のガラス板と比較して断熱性能が高い（すなわち、Ｕ値が低い）複層ガラス（特許文献１等参照）が、窓ガラスのガラス板として使用される傾向にある。

ところで、本願の出願人は、特許文献２において、４枚以上のガラス板を１つのスペーサ部（スペーサ）によって隔置して構成した多重ガラス障子を提案している。特許文献２の多重ガラス障子は、第１のガラス板と第２のガラス板との間の中空層内に、２枚又は３枚の中間板（中間ガラス板）を隔置して配することにより構成されている。この多重ガラス障子によれば、２枚のガラス板からなる複層ガラスと比較して、断熱性能に寄与する中空層の厚さが厚くなるので、断熱性能が向上している。

一方、特許文献３には、一対のガラスペインと低放射金属層を含む２枚のポリマーシートとからなる絶縁ガラスユニットが開示されている。前記２枚のポリマーシートは、前記一対のガラスペインの間に間隔を隔てて平行にフレームに設けられており、２枚のポリマーシートに備えられた低放射金属層によって断熱性能が高められている。

特開２０１４−１３３６７５号公報 特開２０１４−１９６６４２号公報 特表２０１４−５００２２３号公報

ところで、４枚以上のガラス板を備える特許文献２の多重ガラス障子において、断熱性能を更に向上させるために、全てのガラス板をＬｏｗ−Ｅ(Ｌｏｗ−Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ)ガラスとして構成することが考えられている。

しかしながら、Ｌｏｗ−Ｅガラスは、日射熱を吸収する特性があるので、２枚以上のガラス板からなる中間ガラス板に熱割れが発生するリスクがあることを、本願の出願人が実験及びシミュレーション解析等によって確認した。

熱割れとは、ガラス板の主面とエッジとの温度差によって発生するエッジの引張応力が、許容値を超えたときに生じる現象である。

つまり、中空層に配置される中間ガラス板は、太陽光、特に朝日の日射による中空層の温度上昇、及び日射熱を吸収する自身の特性によって、主面の温度がエッジの温度よりも急激に上昇する傾向にある。このため、中間ガラス板は、第１のガラス板及び第２のガラス板よりも熱割れのリスクが大きくなる。また、３枚の全ての中間ガラス板がＬｏｗ−Ｅガラスである多重ガラス障子では、中央に配置される中間ガラス板のエッジ応力が、他の２枚の中間ガラス板のエッジ応力よりも高くなることを確認した。

熱割れを防止するには、中間ガラス板を放射率の大きい通常の透明のガラス板とすることで対処できるが、通常のガラス板では、日射熱が透過するので断熱性能が低下する問題があった。

なお、特許文献３の絶縁ガラスユニットは、ポリマーシートを使用しているので、熱割れの問題は発生しない。また、特許文献３では、ポリマーシートに代えて中間ガラス板を使用した際の中間ガラス板の熱割れを防止する課題は開示されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、４枚以上のガラス板からなる多重ガラス障子において、断熱性能を確保しつつ中間ガラス板の熱割れを防止することができる多重ガラス障子を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、前記目的を達成するために、第１のガラス板と第２のガラス板とがその周囲において第１の枠体により隔置されて中空層が形成されるとともに、前記中空層が前記周囲において前記第１の枠体に封着され、かつ前記中空層に２枚以上の中間ガラス板が前記第１の枠体に保持されてなる多重ガラス障子において、前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板は、低放射膜を有し、前記２枚以上の前記中間ガラス板のうち少なくとも１枚以上の前記中間ガラス板は、低放射膜を有し、前記２枚以上の前記中間ガラス板のうち少なくとも１枚の前記中間ガラス板は、低放射膜を有していない透明のガラス板であることを特徴とする多重ガラス障子を提供する。

本発明の一態様によれば、第１のガラス板、第２のガラス板、及び２枚以上の中間ガラス板のうち１枚以上の中間ガラス板を、低放射膜を有するＬｏｗ−Ｅガラスとしたので、断熱性能が向上する。そして、２枚以上の中間ガラス板のうち１枚の中間ガラス板を、低放射膜を有していない透明のガラス板とすることで、日射熱を透過させ、そのガラス板の温度上昇及び中空層の温度上昇を抑えることにより、Ｌｏｗ−Ｅガラスである他の１枚以上の中間ガラス板の温度上昇を抑えた。これにより、本発明の一態様によれば、４枚以上のガラス板からなる多重ガラス障子において、断熱性能を確保しつつ中間ガラス板の熱割れを防止することができる。

本発明の一態様は、第１のガラス板が建物の室外側に配置され、第２のガラス板が建物の室内側に配置される構成の多重ガラス障子であって、室外側に配置される前記第１のガラス板の放射率は、前記低放射膜を有する前記第２のガラス板及び前記中間ガラス板の放射率よりも低いことが好ましい。

本発明の一態様によれば、第１のガラス板によって、日射熱の透過率が低くなるので、日射熱による中空層の温度上昇を抑えることができ、中間ガラス板の温度上昇を抑えることができる。また、Ｌｏｗ−Ｅガラスである中間ガラス板の放射率は、第１のガラス板の放射率よりも高いので、Ｌｏｗ−Ｅガラスである中間ガラス板の日射熱吸収による温度上昇を抑えることができる。

本発明の一態様は、３枚の前記中間ガラス板を備え、３枚の前記中間ガラス板のうち中央に配置された１枚の中間ガラス板が低放射膜を有していない透明のガラス板であることが好ましい。

３枚の全ての中間ガラス板がＬｏｗ−Ｅガラスである多重ガラス障子では、中央に配置される中間ガラス板のエッジ応力が、他の２枚の中間ガラス板のエッジ応力よりも高くなる傾向にある。そこで、本発明の一態様によれば、中央に配置される１枚の中間ガラス板を、低放射膜を有していない透明のガラス板としたので、中央に配置される１枚の中間ガラス板のエッジ応力の上昇を抑えることができ、熱割れを防止することができる。

本発明の一態様は、前記第１の枠体を支持する第２の枠体を備え、前記第２の枠体は、中空部を有し、前記中空部に断熱材が配置されることが好ましい。

本発明の一態様によれば、中空層の温度上昇によって、中空層の空気が膨張することで第１の枠体が膨らもうとするが、第１の枠体は、第２の枠体によって支持されて補強されているので、第１の枠体が中空層の反対側へ膨らもうとする動きを抑えることができる。そして、第２の枠体の中空部に断熱材を配置したので、夜間のガラスエッジの温度低下を抑えることができるので、中間ガラス板の主面とエッジの温度差を小さくすることができる。これにより、中間ガラス板の熱割れをより一層抑えることができる。

本発明の多重ガラス障子によれば、４枚以上のガラス板からなる多重ガラス障子において、断熱性能を確保しつつ中間ガラス板の熱割れを防止することができる。

実施形態に係る多重ガラス障子が適用された窓の下部の断面図 図１に示した多重ガラス障子の全体斜視図 図２に示した多重ガラス障子の下部の縦断面図 スペーサ同士を接続するコーナーキーの斜視図 支持板同士を接続するコーナーキーの斜視図 スペーサとコーナーキーとをビスにより接続した状態、及び支持板とコーナーキーとをビスにより接続した状態を示した要部説明図

本発明の実施形態の多重ガラス障子を添付した図面に基づいて説明する。

なお、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るものではない。

図１は、実施形態に係る多重ガラス障子１２０が装着された窓１００の下部の縦断面図である。

窓１００は、建物の躯体の開口部に取り付けられている既設の窓枠２０の内側に、室外側からアタッチメント枠１１０を窓枠２０に装着し、アタッチメント枠１１０に実施形態の多重ガラス障子１２０を装着することにより構成される。

窓枠２０は、下枠２０Ａと不図示の上枠及び左右の縦枠とを四方枠組みして構成されており、窓枠２０の各枠材は、前記躯体に、ねじによって固定される。アタッチメント枠１１０も同様に、下枠１１０Ａと不図示の上枠及び左右の縦枠とを四方枠組みして構成されている。

また、図１の符号５０は、室外側の押縁であり、符号５２は、室内側の気密材である。実施形態の窓枠２０、アタッチメント枠１１０は、いずれも硬質合成樹脂材料又はアルミニウム合金の押出形材であり、図示した例は、窓枠２０、アタッチメント枠１１０は、開閉することができないＦＩＸ窓用の窓枠である。なお、実施形態の多重ガラス障子１２０の適用は、ＦＩＸ窓に限定されず、引き違い窓等の他の形態の窓にも適用することができる。

多重ガラス障子１２０とは、後述する４本のスペーサが一体化された枠体を用い、断熱性能を最大限に発揮できると想定される５枚のガラス板を隔置して構成されたものである。また、後述する４層の分割中空層には、空気よりも熱伝導率が小さいアルゴンガスが封入されており、断熱性能がより一層向上されている。なお、多重ガラス障子１２０は、複層ガラス障子の範疇に含まれるものであり、４枚以上のガラス板を隔置して構成されたものも含む。

〔多重ガラス障子１２０の全体構成〕
図２は、多重ガラス障子１２０の全体斜視図であり、図３は、多重ガラス障子１２０の下部の縦断面図である。

図２、図３の如く、多重ガラス障子１２０は、建物の室外側に配置されるガラス板（すなわち、第１のガラス板）１２２と、室内側に配置されるガラス板（すなわち、第２のガラス板）１２４と、ガラス板１２２とガラス板１２４との間に配置された３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃと、ガラス板１２２とガラス板１２４とを隔置し、かつ中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを隔置して保持するスペーサ（すなわち、第１の枠体）１２８と、スペーサ１２８を外側から支持する支持板（すなわち、第２の枠体）２００とを備えている。図４、図５の如く、ガラス板１２２とガラス板１２４の角部であって、４本のスペーサ１２８の各端部がそれぞれ突き合わされる４箇所のコーナーにおいては、突き合わされたスペーサ１２８の端部同士がスペーサ接続部材であるコーナーキー（コーナーピースとも言う。）１５０によってそれぞれ接続されて枠状に構成され、また４本の支持板２００の各端部がそれぞれ突き合わされる４箇所のコーナーにおいても、突き合わされた支持板２００の端部同士が支持板接続部材である支持板用コーナーキー（同じく、コーナーピースとも言う。）２５０によってそれぞれ接続されて枠状に構成される。
なお、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを総称する場合には、単に中間ガラス板１２６と称する。

ガラス板１２２とガラス板１２４とは、その周囲においてスペーサ１２８により隔置される。これにより、ガラス板１２２とガラス板１２４との間に中空層が形成される。ガラス板１２２とガラス板１２４とスペーサ１２８とにより形成される中空層は、周囲においてスペーサ１２８により封着されるとともに、３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃが隔置して配置されることにより、中空層が４層の分割中空層１３０に分割される。支持板２００は、スペーサ１２８の中空層側の内表面とは反対側の外表面に添設するように配置される。

<スペーサ１２８＞
図３の如く、スペーサ１２８は、ガラス板１２２とガラス板１２４との間隔を保持する内面部１３２及び外面側部１３４、内面部１３２及び外面側部１３４に連設されてガラス板１２２、１２４の内側壁部に対向する側辺部１３６、１３６、及び乾燥剤１３８（図１参照）が充填される複数の空間部１４０から構成される。

スペーサ１２８には、３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの周辺部の一部を保持するために、スペーサ１２８の内面部１３２に３列の溝部１４２が設けられる。３列の溝部１４２は、３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを平行に配置するように、スペーサ１２８の長手方向に沿って平行に形成される。

実施形態では、スペーサ１２８に中間ガラス板１２６を保持するための溝部１４２を形成することによって空間部１４０が左右方向に４分割されている。空間部１４０の個数は、中間ガラス板１２６の枚数に応じて決定される。実施形態のスペーサ１２８は、複数の空間部１４０と複数の溝部１４２とを有するように一体的に形成されている。

スペーサ１２８は、スペーサ形成材料によって成型される。成型方法としてスペーサ形成材料を押し出し成型法、共押し出し成型法、又は射出成型法等の成型法を用いることができる。

スペーサ形成材料としては、合成樹脂材料が好ましく使用される。スペーサ形成用の合成樹脂材料としては、硬質塩化ビニル樹脂材料、アクリロニトリル・スチレン樹脂材料、及びこれらにガラス繊維材を入れたものが好ましいが、これらの熱可塑性合成樹脂材料に限定されるものではなく、各種熱可塑性合成樹脂材料も使用できる。

また、スペーサ枠体形成材料としては、一種に限らず、複数種の材料を用いて複合構造としてもよい。例えば、異なる樹脂材料を共押し出し成型法により部分的に異なる合成樹脂材料からなる複合構造の枠体でもよく、合成樹脂材料とアルミニウム材料からなる複合構造の枠体でもよい。この複合構造の場合、いずれか一種のスペーサ形成材料により一体成型されていればよい。一体成型されたスペーサ１２８は、部分的に、又は全体に異なる合成樹脂材料及び／又は金属材料が接合されていてもよい。特に、硬質の塩化ビニル樹脂材料やアクリロニトリル・スチレン樹脂材料により形成されたスペーサ１２８は、多重ガラス障子１２０として用いたとき、断熱性に優れており、一体成型が容易で、耐久性に優れ、安価である。

実施形態のスペーサ１２８の溝部１４２には、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの端部を支持するための、グレージングチャンネル１４４が嵌合されている。グレージングチャンネル１４４により、スペーサ１２８の溝部１４２に中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを容易に密着固定することができる。また、グレージングチャンネル１４４を偏芯させることで各分割中空層１３０の厚さを変えることもできる。また、温度低下時において、分割中空層１３０の内圧が減少しスペーサ１２８が分割中空層１３０に向けて変形した場合でも、グレージングチャンネル１４４がスペーサ１２８から中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃにかかる圧力を、グレージングチャンネル１４４によって緩和することができる。

また、グレージングチャンネル１４４を、溝部１４２において部分的に配置することもできる。溝部１４２にグレージングチャンネル１４４を配置しない部分を設けることで、各分割中空層１３０の間を連通させることができ、各分割中空層１３０の内部の圧力を均等化することができる。

したがって、温度上昇、温度低下に伴い、分割中空層１３０の体積が増減した場合でも、複数の分割中空層１３０の全体でその体積変化の増減を吸収することができる。グレージングチャンネル１４４を部分的に設ける場合、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの各辺の隅部近くに設けるのが好ましい。

グレージングチャンネル１４４は、ショアＡ硬度が５０度から９０度の樹脂製（例えば、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂）、又はゴム製であることが好ましい。ショアＡ硬度が５０度未満であると、軟らか過ぎるため中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに対する十分な保持力を得難く、また、ショアＡ硬度が９０度を超えると硬くなり過ぎるため、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを嵌め込み難くなるからである。

グレージングチャンネル１４４として、図１、図３に示す形状に限定されず他の形状のグレージングチャンネル１４４を使用することもできる。

２枚のガラス板１２２、１２４が矩形の平板形状である場合、ガラス板１２２、１２４は、４辺の周縁付近に配置された４つのスペーサ１２８により隔置される。

〈コーナーキー１５０〉
図４は、スペーサ１２８同士を接続するコーナーキー１５０を示した斜視図である。

スペーサ１２８の各端部が突き合わされる４つの角においては、隣接するスペーサ１２８同士がスペーサ接続部材であるコーナーキー１５０により連結され、連続する枠状のスペーサが構成される。

スペーサ１２８は、コーナーキー１５０の本体部１５２に対面する端面１６０を有している。スペーサ１２８の内面部１３２には通し孔１６２が形成されている。通し孔１６２は、空間部１４０に連通されている。

コーナーキー１５０は、本体部１５２と、本体部１５２から突出しＬ字状に配置された挿入部１５４を有しており、挿入部１５４には通し孔１５６が形成されている。コーナーキー１５０は、Ｌ字状に配置された挿入部１５４がスペーサ１２８の複数の空間部１４０に対応して本体部１５２と一体的に形成されている。

スペーサ１２８の端面１６０がコーナーキー１５０の本体部１５２に接する位置まで、コーナーキー１５０の挿入部１５４がスペーサ１２８の空間部１４０に挿入される。挿入部１５４の断面積は、空間部１４０の断面積より小さく、挿入部１５４は空間部１４０の内壁とはほとんど接触することなく挿入されるので、スペーサ１２８にクラック等が発生するのを抑制することができる。

スペーサ１２８とコーナーキー１５０とを連結した際、スペーサ１２８の通し孔１６２とコーナーキー１５０の挿入部１５４の通し孔１５６とが、内面部１３２の側から見て重なる位置に、位置合わせされる。固定部材であるビス１５８が、空間部１４０の外側からスペーサ１２８の通し孔１６２に挿入される。ビス１５８は、スペーサ１２８の内面部１３２を貫通し、挿入部１５４の通し孔１５６に達する。ビス１５８を空間部１４０の外側からねじ込むことにより、ビス１５８がスペーサ１２８の通し孔１６２と挿入部１５４の通し孔１５６とに締結される。ビス１５８がスペーサ１２８を貫通しているので、スペーサ１２８とコーナーキー１５０の挿入部１５４とをビス１５８により確実に固定することができる。

ここで空間部１４０の外側とは、スペーサ１２８の内部に形成された空間部１４０に対して、スペーサ１２８を境界にして空間部１４０の反対側を意味する。実施形態では、内面部１３２の外側から空間部１４０に向けてビス１５８を挿入した例を示したが、空間部１４０の外側であれば、外面側部１３４、又は側辺部１３６、１３６の外側から空間部１４０に向けてビス１５８を挿入することもできる。

実施形態では、ビス１５８の下孔として、スペーサ１２８に通し孔１６２、挿入部１５４に通し孔１５６を形成したが、例えば、固定部材であるビス１５８として、タッピングビスを使用した場合、タッピングビスによりスペーサ１２８及び挿入部１５４に貫通孔を直接開けることもできる。

実施形態では、ビス１５８により、スペーサ１２８のガラス板１２２、１２４に近い側の２箇所でコーナーキー１５０と固定しているが、これに限定されない。例えば、空間部１４０の形成されている４箇所、又はスペーサ１２８の内側に位置する２箇所で固定することもできる。

本体部１５２及び挿入部１５４を有するコーナーキー１５０は、硬質の合成樹脂材料（例えば、硬質ポリ塩化ビニル樹脂材料やアクリロニトリル・スチレン樹脂材料、ポリプロピレン樹脂材料）により一体成型されたものが好ましい。一体成型とは、コーナーキー形成材料を削り出し法、モールド法、３Ｄプリンターによる造形法、あるいは射出成型法等の一体成型法により成型することを意味する。このように一体成型されていれば、コーナーキー１５０を一つの部材にピース化することが容易であり、コーナーキー１５０の部品点数を削減することができ、組み立て工程も簡略化することができる。

<分割中空層１３０>
図１、図３に示す４層の分割中空層１３０には、空気よりも熱伝導率が小さいアルゴンガスが封入され、多重ガラス障子１２０の断熱性能が高められている。また、スペーサ１２８の空間部１４０に収納された乾燥剤１３８によってアルゴンガスが乾燥される。これによって、ガラス板１２２、１２４、及び中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの結露が防止されている。更に、分割中空層１３０の厚さは、断熱性能を十分に発揮できる厚さである１３ｍｍ〜１７ｍｍに設定されている。つまり、分割中空層１３０の厚さは、断熱性能を最大限に発揮できる最適値（１５ｍｍ）に対して、前後に２ｍｍの幅を持たせて設定されている。分割中空層１３０の個数は、中間ガラス板１２６の枚数に応じて決定される。
なお、高い断熱性が特に要求されない場合には、上述の分割中空層１３０には、乾燥空気や、その他の不活性ガスが充填されてもよい。

<ガラス板１２２、１２４>
ガラス板１２２、１２４は、通常の多くの実施形態においては、矩形の平板のガラス板であり、それぞれの厚さは、軽量化を図るために好ましくは１．３ｍｍ〜３ｍｍの範囲であり、ガラス板１２２、１２４の寸法は、同一、又は略同寸法である。

また、ガラス板１２２、１２４は、前記厚さの範囲内であれば、厚さが異なっていてもよい。更に、ガラス板１２２、１２４は、厚さを薄くしても充分な強度を有する化学強化ガラスであるのが好ましい。つまり、ガラス板１２２、１２４を化学強化ガラスとすることにより、厚さが１．３ｍｍ〜３ｍｍであっても、耐衝撃性能と耐風圧性能を得ることができる。

化学強化ガラス板とは、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が高められたガラス板である。化学強化ガラスによれば、板厚が２ｍｍ以下のガラス板でも、充分に高い破壊強度を有する。したがって、ガラス板１２２、１２４として化学強化ガラス板を使用すれば、厚さが１．３ｍｍ〜３ｍｍの薄板のガラス板１２２、１２４であっても、外側に配置されるガラス板１２２、１２４として十分な強度を得られる。

<中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ>
中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃは、通常の多くの実施態様においては、矩形の平板のガラス板であり、それぞれの厚さは、軽量化を図るために１ｍｍ〜２ｍｍの範囲であり、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの寸法は、同一、又は略同寸法である。

また、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃは、前記厚さの範囲内であれば、厚さが異なっていてもよい。更に、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃは、ガラス板１２２、１２４と同様に、厚さを薄くしても充分な強度を有する化学強化ガラスでもよい。例えば、厚さが１ｍｍないし２ｍｍの化学強化ガラスは、厚さが３ｍｍないし６ｍｍのフロートガラス等の非強化ガラスと同等の静的曲げ強度を有する。

なお、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃは、スペーサ１２８の溝部１４２に挿入できるようにガラス板１２２、１２４よりも小寸法の相似形の矩形状とされるのが好ましい。

実施形態では、３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを例示したが、中間ガラス板１２６は、ガラス板１２２、１２４の間に２枚以上あればよい。すなわち、多重ガラス障子１２０は、２枚以上の中間ガラス板１２６を備えることにより構成される。したがって、多重ガラス障子１２０によれば、分割中空層１３０の温度が低下し、分割中空層１３０の内圧が減少した場合でも、中間ガラス板１２６の端部がスペーサ１２８を支持するので、スペーサ１２８が分割中空層１３０に向けて変形するのを中間ガラス板１２６によって抑制することができる。

<支持板２００＞
図１、図３の如く、支持板２００は、スペーサ１２８を支持し、補強する部材である。このため、支持板２００は、各スペーサ１２８の外面側部（外表面）１３４に対向する位置であって、後述する透湿防止層１９０を介して外面側部１３４に添設されている。なお、透湿防止層１９０は必須ではなく、支持板２００を外面側部１３４に直接当接するように添設させてもよい。この支持板２００はコーナーキー２５０により連結される。

実施形態の多重ガラス障子１２０によれば、スペーサ１２８が支持板２００によって、その外側から支持されているので、温度上昇により分割中空層１３０の内圧が上昇し、スペーサ１２８が分割中空層１３０と反対側に膨張しようとしても、支持板２００によりスペーサ１２８が外に膨らむのを抑制することができる。

多重ガラス障子１２０の構成によって、ガラス板１２２とガラス板１２４との間の中空層の厚さは、通常の２枚のガラス板からなる複層ガラスと比較して非常に厚くなる。このため、熱膨張する中空層からスペーサ１２８が受ける圧力は、前記複層ガラスと比較して非常に大きくなり、１枚のスペーサ１２８では対応できない場合が生じる。また、スペーサ１２８が樹脂製の場合には、金属製と比較して膨張しやすいという性質がある。そこで、実施形態の多重ガラス障子１２０では、スペーサ１２８の外側を支持し、スペーサ１２８を補強して、スペーサ１２８の膨張を抑制する支持板２００を設けたので、前記上昇した内圧にも対抗することができる。これにより、使用寿命の長い多重ガラス障子１２０を提供することができる。また、支持板２００は、断面形状において、内部に４つの中空部２０２を有するホロー構造体である。

支持板２００の形状に関して、例えば、支持板２００は、スペーサ１２８を支持するため、スペーサ１２８と略同じ長さを有し、スペーサ１２８の幅より小さい幅を有している。

また、支持板２００は、ガラス板１２２の内側壁部及びガラス板１２４の内側壁部と、スペーサ１２８の外面側部１３４とで囲まれる空間部に収納される。また、支持板２００の一方の外側壁部とガラス板１２２の内側壁部との間、支持板２００の他方の外側壁部とガラス板１２２の内側壁部との間には、シール材として二次シール材１８２が充填されている。

実施形態では、支持板２００は、複数の中空部２０２を有するように一体的に形成されている。支持板２００は、支持板形成材料によって成型される。成型方法として支持板形成材料を押し出し成型法、共押し出し成型法、又は射出成型法等の成型法を用いることができる。

支持板形成材料としては、合成樹脂材料が好ましく使用される。支持板形成用の合成樹脂材料としては、硬質塩化ビニル樹脂材料、アクリロニトリル・スチレン樹脂材料、及びこれらにガラス繊維材を入れたものが好ましいが、これらの熱可塑性合成樹脂材料に限定されるものではなく、各種熱可塑性合成樹脂材料も使用できる。

また、支持体枠体形成材料としては、一種に限らず、複数種の材料を用いて複合構造としてもよい。例えば、異なる樹脂材料を共押し出し成型法により部分的に異なる合成樹脂材料からなる複合構造の枠体でもよく、合成樹脂材料とアルミニウム材料からなる複合構造の枠体でもよい。この複合構造の場合、いずれか一種のスペーサ形成材料により一体成型されていればよい。一体成型された支持板２００は、部分的に、又は全体に異なる合成樹脂材料及び／又は金属材料が接合されていてもよい。特に、硬質の塩化ビニル樹脂材料やアクリロニトリル・スチレン樹脂材料により形成された支持板２００は、多重ガラス障子１２０として用いたとき、断熱性に優れており、一体成型が容易で、耐久性に優れ、安価である。

〈コーナーキー２５０〉
図５は、支持板２００同士を接続するコーナーキー２５０の斜視図である。

支持板２００の各端部が突き合わされる４つの角のコーナーにおいては、隣接する支持板２００同士が支持板接続部材であるコーナーキー２５０により連結され、連続する枠状のスペーサが構成される。

支持板２００は、コーナーキー２５０の本体部２５２に面する端面２３０を有している。支持板２００の外面部２１４には通し孔２３２が形成されている。通し孔２３２は、中空部２０２に貫通されている。

コーナーキー２５０は、本体部２５２と、本体部２５２から突出しＬ字状に配置された挿入部２５４を有しており、挿入部２５４には通し孔２５６が形成されている。コーナーキー２５０は、Ｌ字状に配置された挿入部２５４が支持板２００の複数の中空部２０２に対応して本体部２５２と一体的に形成されている。

支持板２００の端面２３０がコーナーキー２５０の本体部２５２に接する位置まで、コーナーキー２５０の挿入部２５４が支持板２００の中空部２０２に挿入される。挿入部２５４の断面積は、中空部２０２の断面積より小さく、挿入部２５４を中空部２０２の内壁とはほとんど接触せず、支持板２００にクラック等が発生するのを抑制することができる。

支持板２００とコーナーキー２５０とを連結した際、支持板２００の通し孔２３２とコーナーキー２５０の挿入部２５４の通し孔２５６とは重なる位置に、位置合わせされる。固定部材であるビス２５８が、外面部２１４から支持板２００の孔２３２に挿入される。ビス２５８は、支持板２００を貫通し、挿入部２５４の通し孔２５６に達する。ビス２５８を外面部２１４の外側からねじ込むことにより、ビス２５８が支持板２００の通し孔２３２と挿入部２５４の通し孔２５６とに締結される。ビス２５８が支持板２００を貫通しているので、支持板２００とコーナーキー２５０の挿入部２５４とをビス２５８により確実に固定することができる。

実施形態では、ビス２５８の下孔として、支持板２００に通し孔２３２、挿入部２５４に通し孔２５６を形成したが、例えば、固定部材であるビス２５８として、タッピングビスを使用した場合、タッピングビスにより支持板２００及び挿入部２５４に貫通孔を直接開けることできる。

実施形態では、ビス２５８により、支持板２００のガラス板１２２、１２４に近い側の２箇所でコーナーキー２５０と固定しているが、これに限定されない。例えば、中空部２０２の形成されている４箇所、又は支持板２００の内側に位置する２箇所で固定することもできる。

本体部２５２及び挿入部２５４を有するコーナーキー２５０は、硬質の合成樹脂材料（例えば、硬質ポリ塩化ビニル樹脂材料やアクリロニトリル・スチレン樹脂材料）により一体成型されたものが好ましい。一体成型とは、コーナーキー形成材料を削り出し法、モールド法、３Ｄプリンターによる造形法、あるいは射出成型法等の一体成型法により成型することを意味する。このように一体成型されていれば、コーナーキー２５０を一つの部材にピース化することが容易であり、コーナーキー２５０の部品点数を削減することができ、又組み立て工程を簡略化することができる。

図６は、スペーサ１２８とコーナーキー１５０とをビス１５８により接続した状態、及び支持板２００とコーナーキー２５０とをビス２５８により接続した状態、を示す説明図である。図６の如く、スペーサ１２８の外側には支持板２００が配置され、スペーサ１２８が支持板２００に支持され、かつ補強されている。

＜シール材１８０、二次シール材１８２＞
図１、図３の如く、多重ガラス障子１２０は、シール材１８０、二次シール材１８２を備えている。ガラス板１２２とガラス板１２４とに対向するスペーサ１２８の側辺部１３６、１３６が、シール材１８０であるブチルゴムによってガラス板１２２とガラス板１２４とに接合される。

そして、スペーサ１２８の外面側部１３４の側に二次シール材１８２であるポリサルファイド系又はシリコーン系のシーリング材が充填される。これによって、多重ガラス障子１２０が構成される。シール材１８０及び二次シール材１８２は、上記形態に限定されず、ガラス板１２２、１２４において接合するシール材と、スペーサ１２８の外面側部１３４の側に塗布するシール材とを同一の材料としてもよい。さらに、二次シール材１８２の外周に二次シール材１８２を保護する別のシール材を有してもよい。

＜透湿防止層１９０＞
図１、図３の如く、多重ガラス障子１２０の分割中空層１３０の側に外側から水分が透過するのを防止する透湿防止層１９０が形成される。特に、スペーサ１２８が、合成樹脂材料、例えば硬質ポリ塩化ビニル樹脂材料、又はアクリロニトリル・スチレン樹脂材料により形成されている場合、素材自体として水分の透湿防止性が高いアルミニウム製のスペーサと同等程度の透湿防止性が求められている。

透湿防止層１９０としては、分割中空層１３０内にスペーサ１２８自体を通して水分が透過することを防止できる材質からなるものが選ばれる。透湿防止層１９０としては、透湿防止塗料を塗布し、硬化されてなる層や、透湿防止フィルム状体を貼り付けてなる層が好ましい。透湿防止塗料としては、代表的には、フッ素樹脂系塗料、ポリ塩化ビニリデン樹脂系塗料などが挙げられる。透湿防止塗料の塗布により透湿防止層を形成する場合、２種以上の透湿防止塗料を塗布して２層、あるいは３層以上の複数層の構成としてもよい。

透湿防止フィルム状体としては、透湿防止性能をもった金属被覆フィルム、セラミック被覆フィルム、金属及びセラミックの複合被覆フィルム、金属テープ、フィルム自身が透湿防止性能をもった樹脂からなる透湿防止樹脂フィルム、又は透湿防止樹脂被覆フィルムが挙げられる。ブチルゴム系接着材からなるブチルテープと、金属テープ、例えばアルミニウム箔又はステンレス箔とを積層した透湿防止フィルム状体も好ましく使用することができる。

また、図１の如く、スペーサ１２８は、空間部１４０を有しているので、空間部１４０にゼオライト又はシリカゲル等の乾燥剤１３８を充填することができる。この乾燥剤１３８により分割中空層１３０の気体を乾燥させることができる。なお、乾燥剤１３８は、スペーサ１２８の内面部１３２に形成された開口部（不図示）により、分割中空層１３０に露出される。

実施形態において、支持板２００が設けられているので、透湿防止層１９０を保護することができる。以上が、多重ガラス障子１２０の構成である。

〔多重ガラス障子１２０の特徴〕
図１の如く、ガラス板１２２、１２４の分割中空層１３０に対向する内面、及び中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの中間ガラス板１２６Ｂに対向する内面に、Ｌｏｗ−Ｅ膜等の低放射膜１６６Ａ、１６６Ｂ、１６６Ｃ、１６６Ｄを成膜したことにある。すなわち、ガラス板１２２、１２４、及び中間ガラス板１２６Ａ、１２６ＣをＬｏｗ−Ｅガラスとして構成したことにある。

Ｌｏｗ−Ｅガラスとは、ガラス板の表面に、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ₂）を主体とした低放射膜を化学蒸着装置やスパッタリング装置等を用いて成膜したもの、又は銀（Ａｇ）を主体とした低放射膜を、スパッタリング装置等を用いて成膜したものであり、赤外線による熱エネルギーの放射率を低くする機能を有する。ここで、銀（Ａｇ）を主体とした低放射膜とは、銀膜を酸化物膜、窒化物膜等で積層化したタイプのものも含む。すなわち、Ｌｏｗ−Ｅガラスは、熱を通し難い性能を有するので、遮熱性及び断熱性が高い。また、銀を主体とした低放射膜は、空気中の水分等によって酸化し易い性質を有するため、複層ガラスに用いる場合は、密閉された中空層に面する面側に成膜されることが好ましい。更に、酸化スズを主体とする低放射膜は、銀を主体とする低放射膜と比較して、熱線の反射性能が低く、遮熱性能は低いが、銀を主体とする低放射膜と比較して、酸化し難く、機械耐久性が高いため傷付き難いという利点がある。

多重ガラス障子１２０において、Ｌｏｗ−Ｅガラスを使用する場合、低放射膜１６６Ａ、１６６Ｂ、１６６Ｃ、１６６Ｄの放射率を異ならせることができる。これにより、断熱性能を確保しつつ、分割中空層１３０の温度上昇、及び中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの温度上昇を抑えることができるので、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの熱割れを防止することができる。

熱割れの発生原因について説明すると、分割中空層１３０の温度が日射（特に朝日）を受けて上昇することにより、３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのエッジを除く主面の温度が上昇する。このとき、前記エッジと前記主面との温度差が大きくなると、エッジに引張応力が発生し、その許容度（エッジ許容応力：１７．７ＭＰａ）を超えたときにエッジに熱割れが発生する場合がある。つまり、エッジは、窓枠２０及びアタッチメント枠１１０に保持されているため、エッジの温度上昇は、主面よりも温度上昇の遅い窓枠２０及びアタッチメント枠１１０に依存する。よって、エッジと主面とに温度差が発生し、この温度差に起因してエッジに熱割れが発生する。

熱割れを多重ガラス障子１２０において防止するには、室外側のガラス板１２２の内面に、放射率の比較的低い低放射膜１６６Ａを成膜する。中間ガラス板１２６Ａの中間ガラス板１２６Ｂに対向する面に、低放射膜１６６Ａよりも放射率の高い低放射膜１６６Ｂを形成する。中間ガラス板１２６Ｃの中間ガラス板１２６Ｂに対向する面に、低放射膜１６６Ａよりも放射率の高い低放射膜１６６Ｃを形成する。室外側のガラス板１２２の内面に、低放射膜１６６Ａよりも放射率の高い低放射膜１６６Ｄを成膜する。低放射膜１６６Ｂ、１６６Ｃ、１６６Ｄは、放射率が同値のものでもよく異なっていてもよい。また、中央に配置された中間ガラス板１２６Ｂは、低放射膜を有していない通常の透明のガラス板である。
なお、低放射膜１６６Ｂは、ガラス板１２２に対向する面に形成してもよい。また、低放射膜１６６Ｃは、ガラス板１２４に対向する面に形成してもよい。

室外側のガラス板１２２に放射率の比較的低い低放射膜１６６Ａを設けることで、分割中空層１３０の内部の温度上昇を抑えることができ、これによって、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの温度上昇を抑えることができる。また、中央の中間ガラス板１２６Ｂを、低放射膜を有しない通常の透明のガラス板にすることによって、中間ガラス板１２６Ｂの温度上昇を抑えることができる。よって、エッジ応力が中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃよりも高くなる傾向がある中間ガラス板１２６Ｂの熱割れを防止することができる。なお、中間ガラス板１２６Ａのみ、又は中間ガラス板１２６Ｃのみを、低放射膜を有していない通常の透明のガラス板とすることもできる。

一方で、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの低放射膜１６６Ｂ、１６６Ｃは、低放射膜１６６Ａより放射率が高いので、日射熱による中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの温度上昇を抑えることができる。これにより、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの温度上昇に起因する、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの熱割れを防止することができる。

以上により実施形態の多重ガラス障子１２０によれば、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃと分割中空層１３０の温度上昇を抑制し、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのエッジ応力を低下することができるので、断熱性能を確保しつつ、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの熱割れを防止することができる。

ガラス板１２２、１２４及び中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの放射率の一例として、ガラス板１２２の放射率を０．０３〜０．０４に設定し、ガラス板１２４及び中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｃの放射率を０．０４〜０．０５に設定することができる。通常のガラス板である中間ガラス板１２６Ｂの放射率は０．８〜０．９である。
なお、低放射膜を有していない通常の透明のガラス板からなる中間ガラス板１２６Ｂの光学特性は、例えば、可視光透過率Ｔｖは８９〜９２％、日射透過率は８２〜９１％である。

熱割れは、支持板２００の中空部２０２に断熱材２６０（図１参照）を設けることによっても抑制することができる。すなわち、断熱材２６０によって夜間にガラスエッジ部が冷やされるのを防ぐことで中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの主面とエッジとの温度差を小さくすることができる。これにより、中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの熱割れを抑えることができる。また。窓枠２０、アタッチメント枠１１０の下面に断熱材を設けることによっても熱割れを抑制することができる。

なお、実施形態では、３枚の中間ガラス板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを有する多重ガラス障子１２０について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、２枚以上の中間ガラス板を有する多重ガラス障子に適用できる。

すなわち、２枚以上の中間ガラス板のうち１枚の中間ガラス板を、低放射膜を有していない透明のガラス板として構成し、日射熱を透過させ、そのガラス板の温度上昇及び中空層の温度上昇を抑えることにより、Ｌｏｗ−Ｅガラスである他の１枚以上の中間ガラス板の温度上昇を抑えることができる。これにより、４枚以上のガラス板からなる多重ガラス障子において、断熱性能を確保しつつ中間ガラス板の熱割れを防止することができる。

例えば、室外側のガラス板１２２と、２枚の中間ガラス板１２６と、室内側のガラス板１２４とを有する中空層が３層の合計４枚のガラス板からなる多重ガラス障子においては、２枚の中間ガラス板のうち室外側のガラス板１２２側に位置する中間ガラス板として、室外側のガラス板１２２の放射率より高いＬｏｗ−Ｅガラスを用い、もう１枚の中間ガラス板として低放射膜を有していない通常の透明のガラス板を用いればよい。なお、室外側のガラス板１２２側に位置する中間ガラス板として、低放射膜を有していない通常の透明のガラス板を用い、もう１枚の中間ガラス板として室外側のガラス板１２２の放射率より高いＬｏｗ−Ｅガラスを用いてもよい。
また、例えば、室外側のガラス板１２２と、４枚の中間ガラス板１２６と、室内側のガラス板１２４とを有する中空層が５層の合計６枚のガラス板からなる多重ガラス障子においては、４枚の中間ガラス板のうち少なくとも室外側のガラス板１２２と対面する側の中間ガラス板および室内側のガラス板１２４と対面する側の中間ガラス板として、室外側のガラス板１２２の放射率より高いＬｏｗ−Ｅガラスを用い、多重ガラス障子の断面方向中央付近に配置された残りの２枚の中間ガラス板のうち少なくとも１枚に低放射膜を有していない通常の透明のガラス板を用いればよい。

本発明の多重ガラス障子によれば、４枚以上のガラス板からなる多重ガラス障子において、断熱性能を確保しつつ中間ガラス板の熱割れを防止することができる。
なお、２０１４年１０月３０日に出願された日本特許出願２０１４−２２１６２１号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。

２０…窓枠、５０…押縁、５２…気密材、１００…窓、１１０…アタッチメント枠、１２０…多重ガラス障子、１２２、１２４…ガラス板、１２６、１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ…中間ガラス板、１２８…スペーサ（第１の枠体）、１３０…分割中空層、１３２…内面部、１３４…外面側部、１３６…側辺部、１３８…乾燥剤、１４０…空間部、１４２…溝部、１４４…グレージングチャンネル、１５０…コーナーキー、１５２…本体部、１５４…挿入部、１５６…通し孔、１５８…ビス、１６０…端面、１６２…通し孔、１６６Ａ、１６６Ｂ、１６６Ｃ、１６６Ｄ…低放射膜、１８０…シール材、１８２…二次シール材、１９０…透湿防止層、２００…支持板（第２の枠体）、２０２…中空部、２１４…外面部、２３２…通し孔、２５０…コーナーキー、２５２…本体部、２５４…挿入部、２５６…通し孔、２５８…ビス、２６０…断熱材。

Claims (4)

1. 第１のガラス板と第２のガラス板とがその周囲において第１の枠体により隔置されて中空層が形成されるとともに、前記中空層が前記周囲において前記第１の枠体に封着され、かつ前記中空層に３枚の中間ガラス板が前記第１の枠体に保持されてなる多重ガラス障子において、
   前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板は、低放射膜を有し、
   前記３枚の前記中間ガラス板のうち２枚の前記中間ガラス板は、低放射膜を有し、
   前記３枚の前記中間ガラス板のうち１枚の前記中間ガラス板は、低放射膜を有していない透明のガラス板であり、
   前記第１のガラス板の放射率は０．０３〜０．０４、前記第２のガラス板及び前記透明のガラス板を除いた前記中間ガラス板の放射率は０．０４〜０．０５である多重ガラス障子。
2. 第１のガラス板が建物の室外側に配置され、第２のガラス板が建物の室内側に配置される構成の多重ガラス障子であって、室外側に配置される前記第１のガラス板の放射率は、前記低放射膜を有する前記第２のガラス板及び前記中間ガラス板の放射率よりも低い請求項１に記載の多重ガラス障子。
3. ３枚の前記中間ガラス板のうち中央に配置された１枚の中間ガラス板が、前記透明のガラス板である請求項１又は２に記載の多重ガラス障子。
4. 前記第１の枠体を支持する第２の枠体を備え、前記第２の枠体は、中空部を有し、前記中空部に断熱材が配置される請求項１〜３のいずれか１項に記載の多重ガラス障子。
   

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