(57)【要約】【課題】外気温の影響を室内に与えることを防止し、且つ室内の明るさ調整も行うことができ、且つメンテナンスフリーを実現できる調光器内蔵トリプルガラスを提供する。【解決手段】調光器内蔵トリプルガラス１は、室外側に配されている室外ガラス板２と、室内側に配されたガラス板ユニット５と、室外ガラス板２とガラス板ユニット５との間に形成されている密閉された空間である中空層６と、中空層６内に配されて室外ガラス板２及びガラス板ユニット５の光の透過面積を調整するための調光器７とを備え、ガラス板ユニット５は室内側に配された室内ガラス板４と、室内ガラス板４よりも室外側に配された中間ガラス板３とで形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外側に配されている室外ガラス板と、
該室外ガラス板と間隔を存して室内側に配されて２枚のガラス板が室内外方向に並んで形成されたガラス板ユニットと、
前記室外ガラス板と前記ガラス板ユニットとの間に形成されている密閉された空間である中空層と、
該中空層内に配されて前記室外ガラス板及び前記ガラス板ユニットの光の透過面積を調整するための調光器とを備え、
前記ガラス板ユニットを形成する前記２枚のガラス板は、室内側に配された室内ガラス板と、該室内ガラス板よりも室外側に配された中間ガラス板とからなることを特徴とする調光器内蔵トリプルガラス。
【請求項２】
前記室内ガラス板と前記中間ガラス板との間には、密閉された空間である密閉層が配されていることを特徴とする請求項１に記載の調光器内蔵トリプルガラス。
【請求項３】
前記密閉層は、不活性ガスで満たされていることを特徴とする請求項２に記載の調光器内蔵トリプルガラス。
【請求項４】
前記密閉層は、真空引きされていることを特徴とする請求項２に記載の調光器内蔵トリプルガラス。
【請求項５】
前記室内ガラス板と前記中間ガラス板との間には、互いを接着するための接着剤を含む接着層が配されていることを特徴とする請求項１に記載の調光器内蔵トリプルガラス。
【請求項６】
前記室外ガラス板の外側表面から前記室内ガラス板の内側表面までの距離は、９５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の調光器内蔵トリプルガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル等の建物の窓として用いられる調光器内蔵トリプルガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２枚のガラス間に調光器の一種であるブラインドを内蔵したものは知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載のブラインド開閉装置は、２枚のガラス間にブラインドを内蔵し、このブラインドを磁石にて上下移動させたり、左右の角度を変えたりするものである。この構造により、外気温による熱の室温への影響を低減しようとしている。しかしながら、この構造ではまだこのような外気温対策としての熱的性能が十分とはいえない。
【０００３】
一方で、ダブルスキンファサードが知られている（例えば特許文献２参照）。この構造も、外気温に対する空調負荷を軽減するため、その影響を低減させるものである。しかしながら、ダブルスキンファサードでは、外部から外気を取り入れる方式が多いため、内部空間に塵埃が溜まってしまい、この内部空間に配されたブラインドやガラスの清掃が必要となってしまう。ブラインドのスラットは折れやすいため、このメンテナンス時にスラットが折れてしまうことがある。また、メンテナンスのための維持管理費もかかってしまう。
【０００４】
また、メンテナンスを行う必要があるため、そのために内部空間としてはある程度の容積が必要となり、これは室内空間を狭くして対応しなければならない。いわゆるレンダブル比が小さくなってしまう。そして、内部空間を広く形成する必要があるため、外側の窓と内側の窓とでは異なるサッシが必要となり、そのための費用もかかり、施工も繁雑となる。特に室内側の窓はメンテナンスのために回転窓や引き戸タイプの窓にしなければならず、そのための機構を備えたサッシを用意しなければならず、構造が複雑となりコスト的にも高価になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２６８１３１号明細書
【特許文献２】特開２００１−２５３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、外気温の影響を室内に与えることを防止し、且つ室内の明るさ調整も行うことができ、且つメンテナンスフリーを実現できる調光器内蔵トリプルガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明では、室外側に配されている室外ガラス板と、該室外ガラス板と間隔を存して室内側に配されて２枚のガラス板が室内外方向に並んで形成されたガラス板ユニットと、前記室外ガラス板と前記ガラス板ユニットとの間に形成されている密閉された空間である中空層と、該中空層内に配されて前記室外ガラス板及び前記ガラス板ユニットの光の透過面積を調整するための調光器とを備え、前記ガラス板ユニットを形成する前記２枚のガラス板は、室内側に配された室内ガラス板と、該室内ガラス板よりも室外側に配された中間ガラス板とからなることを特徴とする調光器内蔵トリプルガラスを提供する。
【０００８】
好ましくは、前記室内ガラス板と前記中間ガラス板との間には、密閉された空間である密閉層が配されている。
【０００９】
好ましくは、前記密閉層は、不活性ガスで満たされている。
【００１０】
好ましくは、前記密閉層は、真空引きされている。
【００１１】
好ましくは、前記室内ガラス板と前記中間ガラス板との間には、互いを接着するための接着剤を含む接着層が配されている。
【００１２】
好ましくは、前記室外ガラス板の外側表面から前記室内ガラス板の内側表面までの距離は、９５ｍｍ以下である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブラインドやロールスクリーン等の調光器にて日光の照射量を調整でき、これを挟んだ位置にあるガラス板のうち、室内側が２枚のガラス板からなるガラス板ユニットで形成されているため、全体の構造としては３枚のガラス板で形成される。このため、さらに外気温の影響を室内に与えることを防止し、且つ室内の明るさ調整も行うことができる。したがって、例えば外気温が高い状態では調光器を閉じて室内の冷房負荷を減少できる。一方で外気温が低い状態では調光器を開いて室内の暖房負荷を減少できる。また調光器を調整して日光等の光の透過面積を調整することで、室内の明るさ調整や視認性の向上を図ることができ、室内作業における作業性が向上する。
【００１４】
調光器は密閉空間である中空層内に配されているので、汚れることはなく、メンテナンスフリーを実現できる。メンテナンスが不要となることで、清掃時に調光器が破損してしまう等の不具合が発生することはない。またダブルスキンファサードのようにメンテナンスのためや通風のために大きな空間は不要であるので、その分厚みを減少させることができ、レンダブル比が向上する。具体的には、ダブルスキンファサードの場合は全体の奥行きとして８００ｍｍ程度であるが、本発明では９５ｍｍ以下、好ましくは６５ｍｍ以下に設定できる。このような厚みの減少により、全てのガラス板に対して一つのサッシで一体とすることができ、施工も簡単になりコストも低減する。
【００１５】
また、室内ガラス板と中間ガラス板との間に密閉層を設けることで、熱貫流率や日射熱取得率を低減でき、熱的性能が向上する。この密閉層を真空とすることで、さらに熱的性能が向上する。密閉層として不活性ガス（アルゴン、キセノン、クリプトン等）で満たされた密閉層としても一定の熱的性能向上の効果が見込まれる。密閉層の代わりに、接着剤を含む接着層としてもある程度の熱的性能の向上を見込める。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る調光器内蔵トリプルガラスの概略断面図である。
【図２】図１の例の概略斜視図である。
【図３】本発明に係る別の調光器内蔵トリプルガラスの概略斜視図である。
【図４】本発明に係るさらに別の調光器内蔵トリプルガラスの概略斜視図である。
【図５】比較例及び実施例の実験データである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明に係る調光器内蔵トリプルガラス１は、３枚のガラス板（室外ガラス板２、中間ガラス板３、室内ガラス板４）を備えている。室外ガラス板２は最も室外側に配されているガラス板であり、これより室内側に中間ガラス板３、さらに室内側に室内ガラス板４が配されている。中間ガラス板３と室内ガラス板４とは基本的に一体として取り扱われることが多いペアガラスを用いるため、これらでガラス板ユニット５が形成されている。したがってガラス板ユニット５は、２枚のガラス板（中間ガラス板３、室内ガラス板４）が室内外方向に並んで形成されていて、室外ガラス板２と間隔を存して室内側に配されていることになる。
【００１８】
室外ガラス板２と室内ガラス板ユニット５との間には、密閉された空間である中空層６が形成されている。中空層６は空気で満たされているが、任意のガス（例えばアルゴン、キセノン、クリプトン等の不活性ガス）で満たしてもよい。この中空層６には、調光器７が配されている。調光器７は室外ガラス板３及びガラス板ユニット５の光の透過面積を調整するためのものであり、具体的にはブラインドやロールスクリーンやプリーツ等である。なお、図では調光器７としてブラインドを用いた例を示している。中空層６の上側は金属製もしくは木製もしくは樹脂製の上枠１０にて、下側は同じく金属製もしくは木製もしくは樹脂製の下枠１１にて覆われている。上枠１０は中空であり、内部にブラインドを昇降させるための昇降機１２が配されている。昇降機１２は上枠１０内に配されたモータ１３により駆動し、モータ１３はコード１４を介して電気的に外部電源（不図示）と接続される。このブラインドの昇降動作をさせる機構としては、昇降機１２とモータ１３との組み合わせに限定されることはない。例えばモータ１３は上枠１０に内蔵しなくてもよく、サッシ８の外側に取り付けるタイプのモータを用いてもよい。あるいはモータ１３を用いずに、手動にてブラインドを巻き上げるための紐を外部に設けてもよい。一方でモータ１３を操作するために無線を利用してタブレット端末やタッチパネルにて操作できるようにしてもよい。
【００１９】
このような調光器内蔵トリプルガラス１を実際に建物に取り付ける際は、図１に示すように、サッシ８にて少なくとも上下が固定される。左右についてはサッシ８を設けてもよいし、複数の調光器内蔵トリプルガラス１を並べてもよい。サッシ８は建物躯体９に取り付けられている。
【００２０】
このような構造により、ブラインドやロールスクリーン等の調光器７にて日光の照射量を調整できる。これに加えて、ガラス板ユニット５が２枚のガラス板（中間ガラス板３、室内ガラス板４）で形成されているため、調光器内蔵トリプルガラス１は全体の構造としては３枚のガラス板で形成される。このため、さらに外気温の影響を室内に与えることを防止し、且つ室内の明るさ調整も行うことができる。したがって、例えば外気温が高い状態では調光器７を閉じて室内の冷房負荷を減少できる。一方で外気温が低い状態では調光器７を開いて日光を取り入れて室内の暖房負荷を減少できる。また調光器７を調整して日光等の光の透過面積を調整することで、室内の明るさ調整や視認性の向上を図ることができ、室内作業における作業性が向上する。ブラインドの場合、ブラインドを上げれば（開けば）光を多く透過することができ、ブラインドを下げれば（閉じれば）光を遮断することができる。さらにブラインドの場合は、水平方向に複数延びていて鉛直方向に並んで配されているスラットの角度を調整することでも光の透過面積の調整が可能である。
【００２１】
さらに調光器７は密閉空間である中空層６内に配されているので、汚れることはなく、メンテナンスフリーを実現できる。メンテナンスが不要となることで、清掃時に調光器７が破損してしまう等の不具合が発生することはない。またダブルスキンファサードのようにメンテナンスのためや通風のために大きな空間は不要であるので、その分厚みを減少させることができ、レンダブル比が向上する。具体的には、ダブルスキンファサードの場合は全体の奥行きとして８００ｍｍ程度であるが、調光器内蔵トリプルガラス１では９５ｍｍ以下に設定できる。このような厚みの減少により、全てのガラス板２、３、４に対して一つのサッシで一体とすることができ、施工も簡単になりコストも低減する。これらの効果は、室内側に２枚のガラス板３、４からなるガラス板ユニット５を配したからこそ発揮されるものである。ガラス板ユニット５が有する熱的性能により、全体の厚みを抑えることができている。なお、調光器内蔵トリプルガラス１は、ガラスサイズや設置場所の風圧等を考慮して、６５ｍｍ以下にすることもできる。６５ｍｍ以下の厚みであればさらに好ましい。すなわち本発明の調光器内蔵トリプルガラス１は、その全体の厚みが９５ｍｍ以下、好ましくは６５ｍｍ以下である。
【００２２】
なお、それぞれのガラス板２、３、４について、いくつかのガラス板の両面又は片面にＬｏｗ−Ｅコーティング（Ｌｏｗ−Ｅ膜）を施してもよい。このＬｏｗ−Ｅは、日射熱を反射する特性を有する。具体的にその性能を発揮するには、室外ガラス板２の室内側、及び中間ガラス板３の室内側に設ければ十分である。Ｌｏｗ−Ｅ膜が形成されたガラス板はＬｏｗ−Ｅガラス板とも称される。
【００２３】
ここで、好適なガラス板ユニット５の具体例を以下に説明する。ガラス板ユニット５を形成する室内ガラス板４と中間ガラス板３との間には、密閉された空間である密閉層１５が配されていてもよい。このような密閉層１５を設けることで、熱貫流率や日射熱取得率を低減でき、熱的性能を向上させることができる。図２の例では、この密閉層１５には空気又は不活性ガスが満たされている。密閉層１５をアルゴン、キセノン、クリプトン等の不活性ガスで満たせば、空気よりはその性能が向上することが分かっている。
【００２４】
あるいは、図３に示すように、密閉層１５は真空引きされていてもよい。このように真空引きされることで、熱的性能が向上することが分かっている。密閉層１５をこのように真空引きしていわゆる真空層とする場合、中間ガラス板３と室内ガラス板４との間には、複数のスペーサ（不図示）が架け渡される。これにより真空された真空層を保持することができ、ガラス板の変形も防止でき、さらには強度の向上も期待できる。
【００２５】
あるいは、図４に示すように、室内ガラス板４と中間ガラス板３との間には、互いを接着するための接着剤を含む接着層１６が配されていてもよい。密閉層１５の代わりに、接着剤を含む接着層１６としてもある程度の熱的性能の向上を見込める。この接着層１６としてはＰＶＢ（ポリビニルブチラール）膜、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）膜、ＩＯ（アイオノマー）膜等を利用できる。そのタイプとして、紫外線をカットしたり、赤外線をカットするものがあるが、どちらも利用可能である。
【００２６】
図５に示すように、いくつかのガラスを用意して、熱貫流率と日射熱取得率、および可視光透過率についてその値を計測した。熱貫流率は断熱性に関する値であり、低いほど断熱性が良好である。日射熱取得率は熱の取り入れに関する値であり、低いほど熱が入りにくい。可視光透過率はその値が高いほど明るいということになる。比較例１として、通常の透明な単板ガラス（フロートガラス）について上記値を算出した。なお、表の「ＦＬ」はフロートガラスを示し、その後の数値は厚み（ｍｍ）を示している。すなわち、「ＦＬ１５」とあれば「１５ｍｍのフロートガラス」という意味である（以下同じ）。比較例１では、熱貫流率が５．６（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．７６で、可視光透過率が８４．４（％）であった。
【００２７】
比較例２は、透明な複層ガラスを用いた。具体的には１０ｍｍのフロートガラスで１２ｍｍの中空層（空気層）を挟んで形成した。比較例２では、熱貫流率が２．８（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．６９で、可視光透過率が７５．７（％）であった。さらに比較例３では、比較例２のフロートガラスを１０ｍｍのＬｏｗ−Ｅガラスとした。なお、Ｌｏｗ−Ｅ膜はガラス板の室内側に配されている（以下同じ）。比較例３では、熱貫流率が１．９（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．５９で、可視光透過率が６５．３（％）であった。
【００２８】
次に本発明に係る調光器内蔵トリプルガラス１について実験を行った。まずは実施例１として、室外ガラス板２を８ｍｍのＬｏｗ−Ｅガラス、中空層６を２９ｍｍ、中間ガラス板３を８ｍｍのＬｏｗ−Ｅガラス、１２ｍｍの密閉層１５としてアルゴンガスで満たされたもの、そして室内ガラス板４を８ｍｍのフロートガラスとした。なお、密閉層１５中のアルゴンガス比率は８５％である。実施例１では、ブラインドを全開にしたとき、熱貫流率が０．６８（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．２１で、可視光透過率が５２．１（％）であった。ブラインドを全閉にしたときは熱貫流率が０．６１（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．０５であった。可視光透過率については、光が遮断しているため値は出なかった（以下、ブラインドが全閉について同様）。
【００２９】
実施例２として、上記実施例１の１２ｍｍのアルゴン層（密閉層１５）の代わりに空気で満たされた密閉層１５である空気層とした。実施例２では、ブラインドを全開にしたとき、熱貫流率が０．７８（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．２２で、可視光透過率が５２．１（％）であった。ブラインドを全閉にしたときは熱貫流率が０．６８（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．０５であった。このことから、熱貫流率及び日射熱取得率ともに、比較例１〜３よりも実施例１、２の方が優れていることがわかる。また、実施例１及び２では、実施例１の方が優れていることがわかる。
【００３０】
次に、実施例３として密閉層１５を真空引きして０．２ｍｍの真空層としたものを用意した。ここでは、中間ガラス板３は５ｍｍのＬｏｗ−Ｅガラスを用い、室内ガラス板４は５ｍｍのフロートガラスを用いた。その他は実施例１と同様である。実施例３では、ブラインドを全開にしたとき、熱貫流率が０．６７（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．２１で、可視光透過率が５３．４（％）であった。ブラインドを全閉にしたときは熱貫流率が０．５７（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．０４であった。これらの値は、ほとんどにおいて実施例１よりも良好な値が出ている。すなわちガラス板ユニット５として真空層からなる密閉層１５を用いることは好適であると判断できる。
【００３１】
実施例４として、実施例１のアルゴン層の代わりに接着層を設けたものを用いた。このときの接着層は１．５２４ｍｍのＰＶＢを用いた。実施例４では、ブラインドを全開にしたとき、熱貫流率が１．３５（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．２２で、可視光透過率が５１．５（％）であった。ブラインドを全閉にしたときは熱貫流率が１．００（Ｗ／ｍ２・Ｋ）で、日射熱取得率が０．０７であった。
【符号の説明】
【００３２】
１：調光器内蔵トリプルガラス、２：室外ガラス板、３：中間ガラス板、４：室内ガラス板、５：ガラス板ユニット、６：中空層、７：調光器、８：サッシ、９：建物躯体、１０：上枠、１１：下枠、１２：昇降機、１３：モータ、１４：コード、１５：密閉層、１６：接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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