(57)【要約】【課題】所定の共鳴周波数を有する共鳴器を備えるとともに乾燥剤が有する除湿効果を十分に発揮でき、さらには外観を損なうことのない複層ガラスの提供を目的とする。【解決手段】板ガラス２の周縁部に配設したスペーサ３により所定間隔の中空層を隔てて重ね合わされた少なくとも２枚の板ガラス２，２と、板ガラス間に充填される乾燥剤１４と、スペーサ３と平行でこれよりも板ガラス２の中央部側の中空層に配設される共鳴用部材５とを有し、共鳴用部材５とスペーサ３間に空洞部７が形成され、共鳴用部材５に中空層４と空洞部７とを連通する複数個の貫通部６を設けた複層ガラス１において、乾燥剤１４が共鳴用部材５内に充填され、共鳴用部材５の乾燥剤充填部５ｂと中空層４は共鳴用部材５に設けられた複数の小孔１５によって連通する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラスの周縁部に配設したスペーサにより所定間隔の中空層を隔てて重ね合わされた少なくとも２枚の板ガラスと、
前記板ガラス間に充填される乾燥剤と、
前記スペーサと平行でこれよりも板ガラスの中央部側の中空層に配設される共鳴用部材とを有し、
該共鳴用部材とスペーサ間に空洞部が形成され、
前記共鳴用部材に前記中空層と前記空洞部とを連通する複数個の貫通孔を設けた複層ガラスであって、
前記乾燥剤が前記共鳴用部材内に充填され、
前記共鳴用部材の乾燥剤充填部と前記中空層は前記共鳴用部材に設けられた連通部によって連通することを特徴とする複層ガラス。
【請求項２】
前記共鳴用部材の幅方向両側に前記空洞部を形成するための所定長さの連結部材が一体的に設けられ、前記スペーサと前記共鳴用部材がこの連結部材を介して一体化されたことを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
【請求項３】
前記スペーサは前記空洞部側が凹状に開口していることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
【請求項４】
前記共鳴用部材は透明材料からなることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物、車両、船舶及び航空機等に使用する共鳴器を備えた複層ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
遮音機能を付加性能として製造された複層ガラスにおける良否は、一般的な複層ガラスの基本性能を維持させた上に、付加部材等による複層ガラス全体の外観を著しく変化させないことであるとされている。然るに、一般的な複層ガラス用スペーサを用いてその内部に乾燥剤を封入し、複層ガラス内部の中空層の結露防止を目的とする以上、乾燥剤を封入するスペースを確保するためにスペーサの断面形状を小さくすることは不可能であり、そのために遮音用付加部材の断面を小さくし、外観を一般的な複層ガラスに近づけることは物理的に困難な課題である。
【０００３】
一方、遮音用付加部材として、共鳴器や吸音材料を中空層内に設置することはその性能改善量を問わなければ、容易に考案されるものであり、遮音用付加部材の寸法をパラメータとして外観を著しく変化させない形状の設定も可能である。
【０００４】
ガラス板間に共鳴器を設けた複層ガラスが開発されている（例えば特許文献１）。図４は特許文献１に開示された従来の共鳴用部材を備えた複層ガラスの部分断面図である。
【０００５】
図示したように、複層ガラス３１は、四角筒形状のスペーサ３３によって、板ガラス３２とスペーサ３３との間に一次シール３８を介して２枚の板ガラス３２、３２を所定間隔に保持し、板ガラス３２，３２の周縁部内面とスペーサ３３の外周面とで形成された凹部に二次シール３９を配して周縁部をシールしたものである。
【０００６】
スペーサ３３の中空層３４側（板ガラス３２の中央部側）には貫通孔４５が所定間隔で複数個設けられ、スペーサ３３内部の中空部分には複層ガラス内部の結露を防止するための乾燥剤４４が充填される。
【０００７】
スペーサ３３に対して中空層３４側にはスペーサ３３と平行で、かつスペーサ３３と所定距離を隔てて棒状の共鳴用部材３５が配設される。共鳴用部材３５、スペーサ３３及び板ガラス３２、３２で空洞部３７が形成される。共鳴用部材３５は例えば矩形断面の角材又は板材である。共鳴用部材３５には中空層３４と空洞部３７とを連通する複数個の貫通孔３６が所定ピッチ間隔で設けられる。
【０００８】
共鳴用部材３５と空洞部３７とにより共鳴器が構成される。共鳴器の共鳴周波数は空洞部３７の容積に依存するので、所望の共鳴周波数とするには、空洞部３７がその共鳴周波数に対応した所定の容積であることが必要である。したがって、板ガラス３２、３２間の幅Ｗが定まると空洞部３７の高さ方向の距離Ｈのみで空洞部３７の容積が定まるので、所望の共鳴周波数に対応した所定の距離Ｈを確保しなければならない。また、共鳴周波数設定のパラメータとなる開口長さは、貫通孔３６の長さに対応する。したがって、この貫通孔３６の長さ（共鳴用部材３５の厚さ）についても、所定の共鳴周波数とするために所定の必要な長さを確保しなければならない。
【０００９】
このようにして形成された複層ガラス３１は、セッティングブロック４１及び固定材４３を介して複層ガラス３１の端縁を保護する額縁４２に取付けられる。
【００１０】
共鳴用部材３５は板ガラス３２の開口面の縁部に露出して外部から見える。すなわち、この部材３５は額縁４２の固定材４３よりも板ガラス３２の開口面の中央部側に突出して形成されるため、外部から見える。したがって、複層ガラス３１の透視性や外観を考慮するとできるだけ固定材４３端部からの突出長さが短いのが好ましい。しかし、従来の複層ガラス３１は、共鳴器を設けていない同一仕様の複層ガラスが持つ固有の共鳴透過周波数に対応する共鳴周波数を有する共鳴器を配設する。この場合、貫通孔３６を共鳴用部材３５に設けて遮音性能を高める必要があるため、空洞部３７の上下長さＨを確保するとともに共鳴用部材３５はある程度の厚さＤが必要である。
【００１１】
したがって、特許文献１に記載の複層ガラスは、この板ガラス３２の端縁から共鳴用部材３５の中空層３４側の端面までの距離が複層ガラス３１の外観を損う要因となっており、見栄えが悪いものであった。また、乾燥剤４４が充填されるスペーサ３３と複層ガラス３１の中空層３４は貫通孔３６のみによって連通する構造となっているため、乾燥剤４４の除湿効果が中空層３４に対して十分に働くまでに相当の時間を要する場合があった。
【００１２】
一方、遮音性能を高めるために共鳴作用を利用した複層ガラスが提案されている（例えば特許文献２）。この複層ガラスは、中空層内部で起こる定在波という音波モードの共鳴振動域における防音性能の低下を抑制するために複層ガラスの中空層内周辺部に筒型形材からなる導波管を配在し、その隅部に孔を開口させたものである。しかし、特許文献２に記載の複層ガラスは、単に導波管を複層ガラス周縁に配設したものであるため見栄えが悪く、また、乾燥剤と複層ガラスの中空層とは四辺の導波管を接続する直角接続部材に設けられた隙間（オリフィス）のみによって連通するので、複層ガラス内の結露防止が完全なものではなく、除湿効果が十分ではなかった。
【００１３】
また、ヘルムホルツ共鳴器を利用した二重窓構造が特許文献３に開示されている。しかし、この特許文献３の遮音構造は前述の図４に示した従来例と同様に共鳴用部材に貫通孔を設けこの貫通孔の長さ（部材の厚さ）により必要な共鳴周波数が得られるように構成している。したがって共鳴器を構成する部材は所定の厚さが必要になる。このため、この共鳴器を窓ガラスの周縁に設けると、共鳴用部材が窓ガラスの内側に大きく露出し、見栄えが悪くなる。また、乾燥剤の効果も前述の図４と同様に十分なものではない。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００３−６３８４４号公報
【特許文献２】
特表２００３−５０１５７２号公報
【特許文献３】
特開２００２−３５６９３４号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、所定の共鳴周波数を有する共鳴器を備えるとともに乾燥剤が有する除湿効果を十分に発揮でき、さらには外観を損なうことのない複層ガラスの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、板ガラスの周縁部に配設したスペーサにより所定間隔の中空層を隔てて重ね合わされた少なくとも２枚の板ガラスと、前記板ガラス間に充填される乾燥剤と、前記スペーサと平行でこれよりも板ガラスの中央部側の中空層に配設される共鳴用部材とを有し、該共鳴用部材とスペーサ間に空洞部が形成され、前記共鳴用部材に前記中空層と前記空洞部とを連通する複数個の貫通孔を設けた複層ガラスであって、前記乾燥剤が前記共鳴用部材内に充填され、前記共鳴用部材の乾燥剤充填部と前記中空層は前記共鳴用部材に設けられた連通部によって連通することを特徴とする複層ガラスを提供する。
【００１７】
この構成によれば、スペーサよりも板ガラス中央部側の中空層側に配設される共鳴用部材内に乾燥剤が充填され、連通部により中空層と連通するので、乾燥剤による中空層内の除湿効果を十分に発揮することができる。これにより、複層ガラスの除湿養生及び出荷時期の遅延防止を図ることができる。連通部としては、乾燥剤による中空層内の除湿効果が十分に機能するものであればよく、例えば、複数の小孔やスリット状の間隙等が好適であり、連通部から乾燥剤がこぼれないように設けているのが好ましい。
【００１８】
好ましい構成例においては、前記共鳴用部材の幅方向両側に前記空洞部を形成するための所定長さの連結部材が一体的に設けられ、前記スペーサと前記共鳴用部材がこの連結部材を介して一体化されたことを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、共鳴用部材を連結部材とともに押出成形加工等により一体成形したり、別体として形成された共鳴用部材と連結部材とを接着その他の方法により一体化したりすることができ、予め連結部材の長さ（共鳴用部材とスペーサとの距離に相当）を設定しておけば、押出成形加工や接着その他の方法でスペーサと接合一体化することにより共鳴用部材の高さ方向（スペーサとの距離）の位置決め作業が不要となり、作業性が向上する。
【００２０】
好ましい構成例においては、前記スペーサは前記空洞部側が凹状に開口していることを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、所定の共鳴周波数を得るためのスペーサと共鳴用部材との間に形成する空洞部をスペーサ内の空間を利用して形成することができるので、スペーサの高さ（深さ）に相当する距離だけ共鳴用部材を複層ガラス周縁側に近づけることができる。このため共鳴用部材を外部から目立たなくすることができ、複層ガラスの外観が向上する。スペーサの断面形状としては空洞部側が凹状に開口しているものであればよく、空洞部側が開口する略コ字形状や略Ｈ字形状等が例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
好ましい構成例においては、前記共鳴用部材は透明材料からなることを特徴としている。
【００２３】
この構成によれば、窓ガラスの開口面の縁部に沿って露出する共鳴用部材が透明材料で形成されるため、窓ガラスの透視性を損なわず、また外観上も違和感が少なくなり見栄えがよくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る複層ガラスの部分断面図、図２は共鳴用中空構造棒材の部分上面図である。
【００２５】
複層ガラス１は、２枚の板ガラス２、２をスペーサ３によって、板ガラス２とスペーサ３との間に一次シール８を介して所定の間隔に保持し、板ガラス２，２の周縁部内面とスペーサ３の外周面とで形成された凹部に二次シール９を配して周縁部をシールしたものである。このようにして形成された複層ガラス１は、セッティングブロック１１及び固定材１３を介して額縁１２に取付けられる。なお、固定材１３の代わりに、シリコーン・シーラントのようなコーキング材等を使って額縁１２に取付けてもよい。
【００２６】
スペーサ３の中空層４側にはスペーサ３と平行に所定距離Ｈの間隔を隔てて中空構造の共鳴用部材５が配設される。共鳴用部材５の幅は、板ガラス２、２の相互の間隔Ｗと略等しく、幅方向の片側ないしは両側縁に断面Ｌ字状の連結部材１０を共鳴用部材５の全長にわたって連続的あるいは断続的に有し、スペーサ３と接着剤等を用いて固定され一体化される。共鳴用部材５、スペーサ３および２枚の板ガラス２あるいは連結部材１０で空洞部７が形成される。なお、スペーサ３は、空洞部７側が凹状に開口する略コ字状の断面形状である。
【００２７】
共鳴用部材５は中央に隔壁５ａを有し、この隔壁５ａにより二室５ｂ，５ｂが形成される。この隔壁５ａに後述のように、ピッチＰの貫通孔６が形成される（図２）。このように、矩形断面の中空二室構造として一体成形された共鳴用部材５の中空二室５ｂ，５ｂ内には粒状の乾燥剤１４が充填される。共鳴用部材５の中空層４側の面には小孔（連通部）１５が複数個貫通して設けられる。この小孔１５は必要に応じて共鳴用部材５の板ガラス周縁側の空洞部７側に設けてもよい。なお、この例では中空構造の共鳴用部材５と連結部材１０は押出成形加工により一体成形されている。この連結部材１０を用いて、スペーサ３と接合一体化することにより、予め連結部材の長さ（共鳴用部材５下面とスペーサ３端部との距離に相当）を設定しておけば、共鳴用部材５の位置決め作業が不要となり、作業性が向上する。また、共鳴用部材５は板ガラス２の４辺全周に沿って設けてもよいし１辺や２辺にのみ沿って設けてもよい。
【００２８】
このように、共鳴用部材５の中空部分に乾燥剤１４を充填することにより、スペーサ３内に充填するよりも中空層４により近い位置で、共鳴用部材５に複数設けられた小孔１５を介して中空層４の結露防止を図ることができるので、乾燥剤１４が持つ除湿効果を十分に発揮することができる。
【００２９】
共鳴用部材５には中空層４と空洞部７とを連通する直径ｄ、長さＬの複数個の貫通孔６が所定ピッチ間隔Ｐで設けられる（図２参照）。共鳴用部材５、貫状孔６及び連結部材１０は、額縁１２の固定材１３よりも板ガラス２の開口面の中央部側に露出することが多いので、窓ガラスとしての透視性や外観を妨げないように外観上透明材料で形成することが好ましい。
【００３０】
この共鳴用部材５の貫通孔６と空洞部７により、共鳴器が形成される。この場合、貫通孔６の直径ｄや間隔Ｐ等のパラメータに応じて共鳴周波数が変わる。この共鳴周波数は演算で求めることができる。したがって、必要な共鳴周波数が設定され、かつあるパラメータ（例えばスペーサ３と共鳴用部材５との間隔である距離Ｈや板ガラス２，２間の間隔Ｗ等）が固定された場合、必要とする共鳴周波数が得られるように他のパラメータ（例えば貫通孔の直径ｄや間隔Ｐ及び長さＬ）を演算で求めることができる。
【００３１】
スペーサ３は、板ガラス２、２の相互の間隔が所定値に確保できれば材質、形状は限定されないが、図示のような上側が開放した断面コ字形状が好ましい。このように、従来の断面四角筒形状のスペーサの上辺をなくすことにより、スペーサの下辺から共鳴用部材５との距離Ｈが形成されるので、空洞部７の容積を確保しつつ共鳴用部材５を複層ガラス１の周縁側に近づけられ、共鳴用部材５が目立たなくでき、複層ガラス１の外観が向上する。なお、このスペーサ３は押出成形又はプレス成形等を用いて製造される。スペーサ３の材質は、アルミニウム製とするのが、耐久性の点で好ましいが、スチール等の他の金属材料や、合成樹脂を用いてもよい。
【００３２】
また、所望の共鳴周波数を有する共鳴器が構成できれば、種々の寸法の共鳴用部材５、貫通孔６を使用可能であるが、外観上や製造上の観点から、長さＬが２〜２０ｍｍ、直径ｄが１〜５ｍｍ、ピッチ間隔Ｐが１０〜１００ｍｍ、スペーサ３と共鳴用部材５の距離Ｈが５〜５０ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００３３】
共鳴用部材５の材質としては、各種の材料が使用できるが、硬質樹脂、ゴム、金属材料等が吸音性が少なくて好ましい。また、共鳴用部材５の表面、すなわち、共鳴用部材５の上下面は、平滑に仕上げてあることが、吸音性が少なくて好ましい。
【００３４】
なお、共鳴用部材５はスペーサ３と一体化せずに独立分離した状態で、すなわち連結部材１０を備えることなくスペーサ３から所定間隔を隔てて組込んでもよい。
【００３５】
板ガラス２としては、建築用に一般的に使用されるソーダライムシリカガラス（例えば、旭硝子社製、商品名：ＡＳ）が代表的であるが、これに限られずその他の組成の板ガラスも使用できる。同様に通常のソーダライムシリカガラス以外にも、強化ガラスや網入り板ガラス、合わせガラスが使用でき、片側の板ガラス２を合わせガラスとし、他方を通常のソーダライムシリカガラスとする等種類や厚さの異なる板ガラスを組み合わせて使用することもできる。また、無機質の板ガラスのみならず有機質の板状体、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂等も使用できる。
【００３６】
一次シール８としては主に耐透湿性及び粘着力を発揮できる材質が好ましく、たとえば、ポリイソブチレンが好適に使用できる。二次シール９としては主に接着力を発揮できる材質が好ましく、たとえば、ポリスルフィド、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂が好適に使用できる。
【００３７】
なお、複層ガラス１としては、２枚の板ガラス２、２をその間に設けたスペーサ３で所定間隔を隔てて重ね合わせ、単一の中空層４を有する構成に限られるものではなく、３枚以上の板ガラス２、・・・、２を隣り合う板ガラス２、２間にスペーサ３を設けて所定間隔を隔てて重ね合わせ、複数の中空層４を有する構成であってもよい。
【００３８】
図３は本発明に係る別の複層ガラスの部分断面図である。
図示したように、本実施例における共鳴用部材５は四角筒形状の中空一室構造であり、その上下二面に筒状部材１６を貫通させて、中空層４と空洞部７とを連通する貫通孔６を設ける構造である。すなわち、図１、図２の実施例の隔壁５ａが存在しない形状である。このように共鳴用部材５を形成したとしても上述した図１の複層ガラスと同様に所定の共鳴周波数を得ることができる。その他の構造、作用効果は図１の例と同様である。
【００３９】
なお、本発明の他の実施の形態として、少なくとも１枚の板ガラスが合わせガラスである複層ガラスが挙げられる。このように、合わせガラスが使用されたり、板ガラスの外側にフィルムや樹脂等が接着された複層ガラスは、安全面に優れ、複層ガラスとしての機能向上に寄与できる。
【００４０】
本発明のさらに他の実施の形態として、中空層に六フッ化硫黄ガス、アルゴンガスまたはクリプトンガスを封入した複層ガラスが挙げられる。通常の複層ガラスは、中空層に乾燥空気または窒素ガスが封入される構成が一般的であるが、これらの代わりに、断熱性能を上げることを主たる目的として上記ガスを封入すると、遮音性能が向上する効果が得られる。
【００４１】
本発明のさらに他の実施の形態として、貫通孔の少なくとも一方の開口部には音響抵抗材（不図示）が配されてなる構成が挙げられる。このような構成であれば、音響抵抗材が貫通孔の前後での気体の摩擦運動を促進し、広い周波数範囲の吸音の効果が得られる。
【００４２】
なお、音響抵抗材とは、気体振動（空気振動）により自ら励振されやすい物質であり、たとえば、グラスウール、ロックウール等の繊維材、フィルム等の薄膜状材、等が挙げられる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、乾燥剤がスペーサよりも板ガラス中央部側の中空層側に配設される共鳴用部材内に充填され、連通部により中空層と連通するので、乾燥剤による中空層内の除湿効果を十分に発揮することができる。これにより、複層ガラスの除湿養生及び出荷時期の遅延防止を図ることができる。
【００４４】
また、共鳴用部材を連結部材とともに押出成形加工等により一体成形することができ、予め連結部材の長さ（共鳴用部材下面とスペーサ端部との距離に相当）を設定しておけば、スペーサと接合一体化することにより共鳴用部材の高さ（スペーサとの距離）方向の位置決め作業が不要となり、作業性が向上する。
【００４５】
また、スペーサの空洞部側が凹状に開口していることにより、所定の共鳴周波数を得るためのスペーサと共鳴用部材との間に形成する空洞部をスペーサ内の空間を利用して形成することができるので、その分の距離を共鳴用部材を複層ガラス周縁側に近づけることができる。このため共鳴用部材を外部から目立たなくすることができ、複層ガラスの外観が向上する。
【００４６】
また、窓ガラスの開口面の縁部に沿って露出する共鳴用部材を透明材料で形成することにより、窓ガラスの透視性が損なわれず、外観上も違和感が少なくなり見栄えがよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複層ガラスの部分断面図。
【図２】共鳴用部材の部分上面図。
【図３】本発明に係る別の複層ガラスの部分断面図。
【図４】従来の共鳴用部材が配設された複層ガラスの部分断面図。
【符号の説明】
１：複層ガラス、２：板ガラス、３：スペーサ、４：中空層、５：共鳴用部材、５ａ：隔壁、５ｂ：中空二室、６：貫通孔、７：空洞部、８：一次シール、９：二次シール、１０：連結部材、１１：セッティングブロック、１２：額縁、１３：固定材、１４乾燥剤、１５：小孔（連通部）、１６：筒状部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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