JPWO2012011177A1 - 複層窓構造 - Google Patents

Abstract

本発明の複層窓構造は、ガラスからなる一方の窓板と；ポリカーボネートからなり、前記一方の窓板よりも縦幅横幅ともに小さく、５ｍｍ〜３０ｍｍの厚さで形成された他方の窓板と；前記一方の窓板および前記他方の窓板の周縁に沿って延在するように配置され、前記一方の窓板および前記他方の窓板の間の空気層に対向する孔を有する中空環状のスペーサと；前記一方の窓板および前記他方の窓板の周縁に沿って延在するとともに、前記一方の窓板と前記スペーサのとの間、および、前記他方の窓板と前記スペーサのとの間に配置された、厚さ０．５ｍｍ以上かつ幅６ｍｍ以上の弾性体からなる一次シール材と；を具備する。

Description

本発明は、複層窓構造に関する。

近年、高速で走行する鉄道車両の窓構造として、遮音性および断熱性の観点から、二枚の透明板の間に空気層を設けた複層窓が知られている（特許文献１参照）。このような複層窓は、その空気層の内部圧力と外部圧力との間における圧力差の変動が大きいため、枠材で支持されている。また、枠材と複層窓との間には、空気層を気密にするためにシール材や高分子被膜等が装填されている。

また、近年では、鉄道車両の高速化が進むとともに、車両内からの景観の観点から、大型の窓板が求められている。しかし、寒冷地での高速走行においては、窓板の破損や結露が生じやすいという問題が生じている。たとえば、寒冷地での走行においては鉄道車両の下に雪が付着するが、この鉄道車両がトンネル内を走行すると上昇気流が発生し、鉄道車両の下の雪に線路周りの石が付着することがある。その場合、石が上昇気流により巻き上げられてガラス製の窓板に衝突し、ガラス製の窓板が破損するという問題が発生していた。この問題に対し、ガラス製の窓板の外側に飛散防止フィルムを貼り付ける方法が採用されていたが、ガラス製の窓板の破損を完全に防ぐことはできなかった。そこで、現在は、ガラス製の窓板とポリカーボネート製の窓板とを組み合わせた複層窓が広く採用されている。

このような複層窓は、ポリカーボネート製の窓板を車両の外側に向けて設置することにより、石の衝突による割れは防げるものの、ガラス製の窓板とポリカーボネート製の窓板との間に結露が生じやすいという問題があった。特に寒冷地で用いられる大型の複層窓の場合は、車両内外の温度差が大きいために結露が発生しやすかった。
これを解決する方法としては、一方の窓板と他方の窓板との間に乾燥材を配置するものが知られている（特許文献２参照）。

特許文献２に示すように、ガラスの窓板（一方の窓板）とポリカーボネートの窓板（他方の窓板）との間には、スペーサが一方の窓板および他方の窓板の各周縁に沿って延在するように配置されている。また、スペーサ及び一方の窓板間と、スペーサ及び他方の窓板間とには、シール材がそれぞれ密着するように配置されており、スペーサと、一方の窓板および他方の窓板とを一体化している。このような構成により、密閉された空気層が、一方の窓板と他方の窓板との間に形成されている。スペーサは中空環形状であり、乾燥材が充填されている。また、スペーサの空気層側の側壁には、複数のスリット状の孔が形成されており、スペーサ内と空気層とが連通している。これにより、空気層内は乾燥材により除湿される。

日本国特開昭６２−９６１６７号公報 日本国特開２００８−０６８７０７号公報

しかし、ポリカーボネートは水分を透過させるため、乾燥材を配置しても一方の窓板と他方の窓板との間の結露を十分に防ぐことができない。また、ポリカーボネートとガラスは熱膨張率に差があるため、寒冷地のように車両内外の温度差が大きい環境下では、ガラス製の一方の窓板とポリカーボネート製の他方の窓板との間における熱膨張差が大きくなる。そのため、他方の窓板周縁部が大きくひずみ、シール材に応力がかかる。その結果、他方の窓板に対するシール材の接着面が剥がれたり、シール材が引き伸ばされて亀裂や断裂が生じる虞がある。このような場合、空気層内に水分が入り込み、一方の窓板と他方の窓板との間に結露が生じる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、一対の窓板間の結露の発生を防止し得る複層窓構造の提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、（１）本発明の一態様に係る複層窓構造は、ガラスからなる一方の窓板と；ポリカーボネートからなり、前記一方の窓板よりも縦幅横幅ともに小さく、５ｍｍ〜３０ｍｍの厚さで形成された他方の窓板と；前記一方の窓板および前記他方の窓板の各周縁に沿って延在するように配置され、前記一方の窓板および前記他方の窓板の間の空気層の側の側壁に孔を有する中空環状のスペーサと；前記一方の窓板および前記他方の窓板の各周縁に沿って延在するとともに、前記一方の窓板と前記スペーサのとの間、および、前記他方の窓板と前記スペーサのとの間に配置された、厚さ０．５ｍｍ以上かつ幅６ｍｍ以上の弾性体からなる一次シール材と；を具備する。

（２）上記（１）に記載の複層窓構造では、前記スペーサ内に乾燥材が充填されていることが好ましい。

（３）上記（１）に記載の複層窓構造では、前記一次シール材がブチルゴムからなることが好ましい。

（４）上記（１）に記載の複層窓構造では、前記一方の窓板および前記他方の窓板の各周縁に密着して延在するとともに、前記スペーサの周縁を取り囲むように密着する弾性体からなる二次シール材をさらに有することが好ましい。

（５）上記（１）に記載の複層窓構造では、前記他方の窓板の前記空気層の側の周縁部に、黒色の塗膜が形成されていることが好ましい。

（６）上記（１）〜（５）の何れか1項に記載の複層窓構造では、気温１８℃〜２５℃の条件下で、前記他方の窓板中央が同他方の窓板の周辺部から、前記一方の窓板の反対側に向けて０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ突出するように反っていることが好ましい。

上記（１）の態様によれば、ポリカーボネートからなる他方の窓板を、ガラスからなる一方の窓板より縦幅横幅ともに小さく形成することにより、他方の窓板が熱膨張した際の周縁部のひずみの幅が抑えられる。また、他方の窓板を５ｍｍ〜３０ｍｍの厚さで形成することにより、空気層内への水分の透過が防げる。また、一次シール材の大きさを、厚さ０．５ｍｍ以上かつ幅６ｍｍ以上とすることにより、他方の窓板の熱膨張に伴って一次シール材に応力がかかっても、一次シール材の亀裂や断裂の発生が防げる。これらにより、他方の窓板を通じた水分の透過と、一次シール材の亀裂や断裂による水分の透過とが防げる。以上により、一方の窓板と他方の窓板との間の結露発生を防ぐことができる。

上記（２）の場合、スペーサ内に乾燥材が充填されていることにより、一方の窓板と他方の窓板とスペーサとにより密閉された空気層中の水分を除去することができる。そのため、一方の窓板と他方の窓板との間の結露発生をより効果的に防ぐことができる。

上記（３）の場合、一次シール材がブチルゴムからなることにより、水分が一次シール材を透過することが防げる。また、一次シール材に応力がかかっても亀裂や断裂が生じにくいため、一方の窓板と他方の窓板との間の結露発生をより効果的に防ぐことができる。

上記（４）の場合、弾性体からなる二次シール材が、他方の窓板および一方の窓板の周縁に密着して延在するとともにスペーサの周縁を取り囲むように密着することにより、空気層中への水分の透過をより効果的に防ぐことができる。

上記（５）の場合、他方の窓板の空気層の側の周縁部に黒色の塗膜が形成されていることにより、一次シール材への日光の暴露が防げる。そのため、日光による一次シール材の劣化と、それに起因する亀裂や断裂を防ぐことができる。

上記（６）の場合、１８℃〜２５℃の条件下で、前記他方の窓板中央が、同他方の窓板の周辺部よりも、前記一方の窓板の反対側に０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ突出するように反っていることにより、熱膨張により他方の窓板が内側に撓むことが防げる。そのため、一方の窓板と他方の窓板が密着して外気の熱が直接一方の窓板に伝わることがない。そのため、一方の窓板と他方の窓板の密着に起因する結露の発生をより確実に防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る複層窓構造を備えた鉄道車両の側面図である。 同複層窓構造が設けられた窓枠パネルを外側から見た正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図４の部分拡大図である。 窓板の厚さと水蒸気透過度との関連性を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係る複層窓構造を鉄道車両１に適用した例につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される原料、寸法等は一例であって、本発明はそれらのみに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

本実施形態の複層窓構造２０は、たとえば鉄道車両１に適用される。
はじめに、本実施形態の複層窓構造２０を適用する鉄道車両１の概略構成について説明する。図１に示すように、鉄道車両１の車両構体２は、屋根構体３と一対の側構体５と台枠７と妻構体９と、から概略構成されている。これらのうち、台枠７は床部を構成し、台枠７の両側部には各側構体５が接合されている。屋根構体３には、車室内の冷暖房を行うためのエアコンディショナーやパンタグラフが据え付けられている。

側構体５は、たとえばアルミニウム合金の中空押出形材を用いたダブルスキン構造の幕パネル１３と、窓枠パネル１５と、腰パネル１９と、を備えて構成されている。また、側構体５において、窓枠パネル１５は、幕パネル１３と腰パネル１９とに挟まれるように配置されている。また、各パネル（幕パネル１３、窓枠パネル１５、腰パネル１９）は互いに接合されている。

［複層窓構造２０］
次いで、本実施形態の複層窓構造２０について説明する。図２に窓枠パネル１５を外側から見た正面図、図３に図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４に図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図５に図４の部分拡大図を示す。複層窓構造２０は、窓枠パネル１５と複層窓ユニット１７から概略構成されている。以下、それぞれについてその詳細を説明する。

＜窓枠パネル１５＞
図１，２に示すように、窓枠パネル１５は、車両構体２の外側に配置される外板１５ａと、車両構体２の内側に配置される内板１５ｂと、これら外板１５ａ及び内板１５ｂ間に設けられたリブ部１５ｃと、から概略構成されている。このうち、図２に示すように、外板１５ａには、略矩形の窓開口Ｒが形成されている。さらに、図３，４に示すように、外板１５ａには、窓開口Ｒの縁に沿うように延在する、矩形で且つ環状の窓保持部１５ｆが設けられている。

図２，３に示すように、窓枠パネル１５の外板１５ａおよび窓保持部１５ｆは、車両構体２の外側から見て、一方の窓板２１および他方の窓板２３の各周縁を取り囲むように配置されている。また、図２，４に示すように、外板１５ａの車両外側には、板状の部材４０ａを介して窓押え金４１が配接されている。
図２，４に示すように、窓押え金４１、部材４０ａおよび外板１５ａには、２箇所にボルト４０を通す孔１５ｈが設けられている。窓押え金４１は、ボルト４０の締め付けにより、部材４０ａ、外板１５ａ（窓保持部１５ｆ）、第三の弾性体３１ｃ、第１の枠部２５ａおよび第二の弾性体３１ｂを介して他方の窓板２３を車両内側方向に押圧する。

また、図２に示すように、他方の窓板２３の四隅には、ポリエチレンフォーム製のバックアップ材４５が配置されている。
図２に示すように、クランプ台３４は、複層窓ユニット１７の上端部および下端部に沿って水平に延在する。なお、クランプ台３４はその延在方向に垂直な断面で見た場合に略Ｕ字状であり、その端部は窓枠パネル１５に溶接されている。

＜複層窓ユニット１７＞
図３，４に示すように、複層窓ユニット１７は、一方の窓板２１と、他方の窓板２３と、スペーサ２７と、一次シール材３３ａと、二次シール材３３ｂと、第一の枠材２５と、を備えている。複層窓ユニット１７は、正面視した場合に、たとえば略矩形であり、窓開口Ｒを塞ぐようにして装着されている。

（一方の窓板２１）
一方の窓板２１は、たとえば縦９８６ｍｍ×横２０３６ｍｍ×厚さ４ｍｍ程度の、略矩形状を有する透明なガラスである。一方の窓板２１は、他方の窓板２３と対向するように配置され、鉄道車両１に複層窓構造２０を装着する際、車両内側に設置される。

（他方の窓板２３）
他方の窓板２３は、たとえば縦９８４ｍｍ×横２０３３ｍｍ×厚さ８ｍｍ程度の、透明なポリカーボネートからなる略矩形の窓板である。他方の窓板２３は、鉄道車両１に複層窓構造２０を装着する際、車両外側に設置される。

他方の窓板２３の周縁部（段差面２３ｂ）は、たとえば幅１８５ｍｍの範囲にわたって厚さ５ｍｍで形成されており、この他方の窓板２３の中央部分よりも３ｍｍ薄くなっている。なお、他方の窓板２３の周縁部（段差面２３ｂ）と窓保持部１５ｆとの間には、ゴム板からなる第二の弾性体３１ｂが配置され、さらに隙間を塞ぐようにしてシリコン系の四次シール材４３が充填されている。
また、他方の窓板２３は、一方の窓板２１に対し、たとえば８ｍｍ程度離間して配置されており、互いの間には密閉された空気層ＡＲが形成されている。

図３，４に示すように、他方の窓板２３は、一方の窓板２１よりも縦幅、横幅ともに小さく形成されている。このため、他方の窓板２３が熱膨張しても、他方の窓板２３の周縁部が一方の窓板２１の周縁部よりも外側に突出することがない。そのため、熱膨張による他方の窓板２３の周縁部のひずみが抑えられるとともに、一次シール材３３ａへの応力が抑えられる。すなわち、他方の窓板２３の周縁部の周囲に、この他方の窓板２３の熱膨張を許容する遊び部分が確保できるので、熱膨張時における他方の窓板２３の周縁部の動きを制限することがない。よって、周縁部におけるひずみの発生を阻止することができる。また、一次シール材３３ａが大きく引き伸ばされることがないため、亀裂や断裂の発生が抑えられる。

本実施形態の他方の窓板２３は、５ｍｍ〜３０ｍｍの厚さで形成されていることが好ましい。他方の窓板２３の厚さが５ｍｍ未満であると、水分が他方の窓板２３を透過しやすくなり、その結果として空気層ＡＲの湿度が上がるため、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間に結露が発生しやすい。また、他方の窓板２３の厚さが３０ｍｍを超えると、窓押え金４１と窓保持部１５ｆのサイズが大きくなりすぎて複層窓構造２０の重量増加を招くので、好ましくない。

また、本実施形態の他方の窓板２３は、気温１８℃〜２５℃の条件下で、他方の窓板２３の中央が車両外側に０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ突出するように反っている。他方の窓板２３をこのような構成とすることにより、他方の窓板２３が熱膨張により伸縮しても、他方の窓板２３が内側（一方の窓板２１側）に反ることはない。そのため、他方の窓板２３の伸縮により他方の窓板２３と一方の窓板２１が密着することがない。

また、他方の窓板２３の内側（一方の窓板２１側）の周縁部には、黒色の塗膜からなる黒色部ＢＫが形成されていることが行われていることが好ましい。これにより、後述する一次シール材３３ａへの日光の照射が遮断される。

（スペーサ２７）
図５に示すように、スペーサ２７は、たとえば断面形状が縦７ｍｍ×横７ｍｍ程度の中空環状であり、一方の窓板２１および他方の窓板２３の間に配置されている。スペーサ２７は、一次シール材３３ａを介して一方の窓板２１および他方の窓板２３に接着されており、一方の窓板２１および他方の窓板２３の周縁に沿って延在している。これにより、スペーサ２７、一方の窓板２１および他方の窓板２３は一体化し、一方の窓板２１および他方の窓板２３の間に空気層ＡＲを形成している。

スペーサ２７の空気層ＡＲ側の側壁には、スペーサ２７内と空気層ＡＲとを連通させるための複数の孔２７ａが形成されている。また、スペーサ２７内には、空気層ＡＲ内を除湿するための乾燥材２９が充填されている。スペーサ２７内に乾燥材２９が充填されていることにより、空気層ＡＲ内の水分は孔２７ａを通って乾燥材２９により除去される。

（一次シール材３３ａ）
図５に示すように、一次シール材３３ａは、一方の窓板２１とスペーサ２７との間、他方の窓板２３とスペーサ２７との間にそれぞれ１本ずつが配置されている。一次シール材３３ａは弾性体からなり、一方の窓板２１および他方の窓板２３の周縁に沿って延在するとともに、スペーサ２７の側面に密着している。このような構成により、スペーサ２７、一方の窓板２１および他方の窓板２３は一体化されている。

図５に示すように、一次シール材３３ａの断面形状の大きさとしては、厚さｄ₁が０．５ｍｍ以上、幅ｄ₂が６ｍｍ以上であることが好ましい。一次シール材３３ａの断面形状としては、たとえば、厚さｄ₁が０．５ｍｍ、幅ｄ₂が６ｍｍ程度である。従来の一次シール材３３ａは、製造工程上、厚さｄ₁が０．３ｍｍ、幅ｄ₂が３ｍｍ程度で形成されていたのに対し、本実施形態の一次シール材３３ａは上記範囲の大きさで形成されていることにより、伸縮幅が従来のものよりも大きくなる。

そのため、他方の窓板２３の周縁部が熱膨張により歪み、一次シール材３３ａに応力がかかっても剥がれや亀裂が生じにくい。そのため、空気層ＡＲ内への水分の透過が防がれ、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間の結露発生が防げる。

また、一次シール材３３ａの材料としては、ブチルゴムを用いることが好ましい。ブチルゴムは耐湿性に優れているため、水分が一次シール材３３ａを透過することが防げる。また、ブチルゴムは伸縮性に富むため、一次シール材３３ａの亀裂や断裂が生じにくい。

（二次シール材３３ｂ）
図５に示すように、弾性体からなる二次シール材３３ｂは、一方の窓板２１および他方の窓板２３の間に配置されている。また、二次シール材３３ｂの断面形状は台形であり、一方の窓板２１側の横幅が１５ｍｍ程度、他方の窓板２３側の横幅が１３．５ｍｍ程度、縦寸法が８ｍｍ程度となっている。また、二次シール材３３ｂは、一方の窓板２１および他方の窓板２３の周縁に密着して延在するとともに、スペーサ２７の周縁を取り囲むように密着している。これにより、一次シール材３３ａとスペーサ２７の各周縁部は、二次シール材３３ｂによって覆われた状態となる。

（第一の枠材２５）
図３，４に示すように、第一の枠材２５は、たとえばアルミニウム合金からなる矩形状の部材であり、一方の窓板２１、他方の窓板２３および二次シール材３３ｂの各周縁を取り囲むように配置されている。第一の枠材２５の断面はＬ字状であり、他方の窓板２３の外面２３ａ側の縁（段差面２３ｂ）に第二の弾性体３１ｂを介して重なり合う環状の第１の枠部２５ａと、第１の枠部２５ａの外周端から一方の窓板２１に直交する方向に延在する第２の枠部２５ｂと、から構成されている。

第一の枠材２５の第１の枠部２５ａは、外板１５ａおよび窓保持部１５ｆの内側に第三の弾性体３１ｃを介して配置されている。第１の枠部２５ａと他方の窓板２３との間には第二の弾性体３１ｂが配設されている。

第２の枠部２５ｂと一方の窓板２１との間には、第一の弾性体３１ａが配設されている。第２の枠部２５ｂと二次シール材３３ｂとの間にはシリコン系の三次シール材３３ｃが配設されている。

このような構成により、一方の窓板２１、他方の窓板２３、一次シール材３３ａ、スペーサ２７、二次シール材３３ｂ、第一の枠材２５および三次シール材３３ｃは一体化し、複層窓ユニット１７が構成されている。

第二の枠材３６は、断面略Ｌ字状であり、外板１５ａに沿って上下方向に延在している。また、第二の枠材３６の内縁部３６ａの断面形状はたとえば長さ２０ｍｍ程度であり、ゴム板からなるライナ３９を介して一方の窓板２１の内面２１ａを押圧している。また、第二の枠材３６の外縁部３６ｂの断面形状は、たとえば長さ２３ｍｍ程度であり、第２の枠部２５ｂとの間にはシリコン系の四次シール材３８が装填されている。

このような構成により、複層窓ユニット１７は、第二の枠材３６と外板１５ａによって、一方の窓板２１の内面２１ａと、他方の窓板２３の外面２３ａ（段差面２３ｂ）の両面から押圧、保持されている。

以上説明の構成を有する本実施形態の複層窓構造２０によれば、ポリカーボネートからなる他方の窓板２３を、ガラスからなる一方の窓板２１より縦幅横幅ともに小さく形成することにより、他方の窓板２３が熱膨張した際の周縁部のひずみの幅が抑えられる。また、他方の窓板２３の板厚を５ｍｍ〜３０ｍｍと、従来の他方の窓板よりも厚く形成することにより、空気層内ＡＲへの水分の透過が防げる。また、一次シール材３３ａの断面形状を、従来の一次シール材３３よりも大きい、厚さ０．５ｍｍ以上かつ幅６ｍｍ以上で形成することにより、他方の窓板２３の熱膨張に伴って一次シール材３３ａに応力がかかっても、一次シール材３３ａの亀裂や断裂の発生が防げる。このため、他方の窓板２３を通じた水分の透過と、一次シール材３３ａの亀裂や断裂による水分の透過とが防げる。

他方の窓板２３は、気温１８℃〜２５℃の条件下で、他方の窓板２３の中央ＣＰが車両外側に向かって０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ突出するように反っているため、他方の窓板２３が熱膨張により伸縮しても、他方の窓板２３が内側（一方の窓板２１側）に反ることはない。そのため、外気の熱が他方の窓板２３を通じて直接一方の窓板２１に伝わることがなく、一方の窓板２１と他方の窓板２３との密着に起因する結露の発生を防ぐことができる。
また、他方の窓板２３の内側（一方の窓板２１側）の周縁部に、黒色の塗膜からなる黒色部ＢＫが形成されていることにより、日光の照射による一次シール材３３ａの劣化を防ぐことができる。そのため、一次シール材３３ａの亀裂発生を防ぐことができるとともに、耐用期間を長くすることが可能となる。

また、スペーサ２７内に乾燥材２９が充填されていることにより、空気層ＡＲ内の水分は孔２７ａを通って乾燥材２９により除去される。そのため、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間における結露発生を防ぐことができる。
また、一次シール材３３ａの材料として、伸縮性に富むブチルゴムを用いることにより、一次シール材３３ａの亀裂や断裂が防げる。そのため、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間の結露発生を防ぐことができる。
一次シール材３３ａとスペーサ２７の各周縁部を二次シール材３３ｂによって覆うことにより、空気層中ＡＲへの水分の透過を防ぐことができる。また、二次シール材３３ｂによりスペーサ２７の周縁側を支持することにより、一次シール材３３ａの亀裂や断裂を防ぐことができる。これにより、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間の結露発生を防ぐことができる。
以上により、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間の結露発生を防ぐことができる。

以下、本発明を各実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）

実施例１において、上記実施形態で説明した構成を有する複層窓構造２０を製造した。なお、複層窓構造２０を構成する複層窓ユニット１７の構成条件は以下の通りとした。

一方の窓板２１としては、縦９８６ｍｍ×横２０３６ｍｍ×厚さ４ｍｍの略矩形透明なガラスを用いた。他方の窓板２３としては、縦９８４ｍｍ×横２０３３ｍｍ×厚さ８ｍｍの、透明なポリカーボネートからなる略矩形の窓板を用いた。他方の窓板２３の周縁部（段差面２３ｂ）は、幅１８５ｍｍの範囲にわたって厚さ５ｍｍとし、他方の窓板２３の中央部分よりも３ｍｍ薄く形成した。また、１８℃〜２５℃の条件下で、他方の窓板２３の中央ＣＰを、一方の窓板２１の反対側に向けて、他方の窓板２３の周辺部から０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ突出するように反らせた。

また、一方の窓板２１と他方の窓板２３との間には、断面形状が縦７ｍｍ×横７ｍｍ程度の中空環状のスペーサ２７を配置した。スペーサ２７には複数の孔２７ａを設け、また、内部に乾燥材２９を充填させた。
一方の窓板２１とスペーサ２７との間、他方の窓板２３とスペーサ２７との間には、断面形状が厚さ０．５ｍｍ、幅６ｍｍのブチルゴムからなる一次シール材３３ａをそれぞれ配置し、スペーサ２７、一方の窓板２１および他方の窓板２３を一体化させた。また、スペーサ２７の周縁部の一方の窓板２１および他方の窓板２３の間には、ブチルゴムからなる二次シール材３３ｂを配置した。

以上の条件で製造した複層窓ユニット１７を有する複層窓構造２０を用いて、ＪＩＳ基準（JIS R 3209）の複層ガラスの加速耐久性試験を行った。この結果を表１に示す。

表１に示すように、本実施形態の複層窓構造２０は、１類、２類および３類の試験を続けて行っても、結露が発生することはなかった。また、図６に示すように、他方の窓板２３の厚さと水蒸気透過度との関連性を調べたところ、本実施形態の他方の窓板２３の厚さ範囲内では、水蒸気をほぼ透過させないことが確認された。

本発明の複層窓構造は、鉄道車両のみならず、車両や船にも適用することができる。

１ 鉄道車両
２ 車両構体
３ 屋根構体
５ 側構体
７ 台枠
９ 妻構体
１３ 幕パネル
１５ 窓枠パネル
１５ａ 外板
１５ｂ 内板
１５ｃ リブ部
１５ｆ 窓保持部
１５ｈ 孔
１７ 複層窓ユニット
１９ 腰パネル
２０ 複層窓構造
２１ 一方の窓板
２１ａ 一方の窓板の内面
２３ 他方の窓板
２３ａ 他方の窓板の外面
２３ｂ 段差面
２５ 第一の枠材
２５ａ 第１の枠部
２５ｂ 第２の枠部
２７ スペーサ
３１ａ 第一の弾性体
３１ｂ 第二の弾性体
３１ｃ 第三の弾性体
３３ａ 一次シール材
３３ｂ 二次シール材
３３ｃ 三次シール材
３６ 第二の枠材
３６ａ 内縁部
３６ｂ 外縁部
３８ 四次シール材
４０ ボルト
４０ａ 部材
４１ 窓押え金
４３ 四次シール材
Ｒ 窓開口
ＳＰ スペース
ＢＫ 黒色部
ＡＲ 空気層
ｄ₁ 厚さ
ｄ₂ 幅
ＣＰ 窓板中央

Claims (6)

1. ガラスからなる一方の窓板と；
   ポリカーボネートからなり、前記一方の窓板よりも縦幅横幅ともに小さく、５ｍｍ〜３０ｍｍの厚さで形成された他方の窓板と；
   前記一方の窓板および前記他方の窓板の各周縁に沿って延在するように配置され、前記一方の窓板および前記他方の窓板の間の空気層の側の側壁に孔を有する中空環状のスペーサと；
   前記一方の窓板および前記他方の窓板の各周縁に沿って延在するとともに、前記一方の窓板と前記スペーサのとの間、および、前記他方の窓板と前記スペーサのとの間に配置された、厚さ０．５ｍｍ以上かつ幅６ｍｍ以上の弾性体からなる一次シール材と；
   を具備することを特徴とする複層窓構造。
2. 前記スペーサ内に乾燥材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の複層窓構造。
3. 前記一次シール材がブチルゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の複層窓構造。
4. 前記一方の窓板および前記他方の窓板の各周縁に密着して延在するとともに、前記スペーサの周縁を取り囲むように密着する弾性体からなる二次シール材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の複層窓構造。
5. 前記他方の窓板の前記空気層の側の周縁部に黒色の塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の複層窓構造。
6. 気温１８℃〜２５℃の条件下で、前記他方の窓板中央が同他方の窓板の周辺部から、前記一方の窓板の反対側に向けて０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ突出するように反っていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の複層窓構造。

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