(57)【要約】  【課題】太陽エネルギーを効果的に反射または透過しうる低放射複層ガラスを提供する。  【解決手段】少なくとも第１ガラス板と第２ガラス板とを互いに対向させて配置した複層ガラスであって、第１ガラス板における第２ガラス板に対向する表面上に、第１酸化物膜、Ａｇ膜、犠牲金属膜および第２酸化物膜が表面側からこの順で積層された低放射積層体が配置されており、Ａｇ膜の厚みが６ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、犠牲金属膜の厚みが０．５ｎｍ以上２．５ｎｍ以下であり、第１酸化物膜は酸化錫膜とＡｌドープＺｎＯ膜とが積層され、厚みが２５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、第２酸化物膜は酸化錫膜とＡｌドープＺｎＯ膜とが積層され、厚みが４０ｎｍ超５０ｎｍ以下である低放射複層ガラスである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１ガラス板と第２ガラス板とを互いに対向させて配置した複層ガラスであって、
前記第１ガラス板における前記第２ガラス板に対向する表面上に、第１酸化物膜、Ａｇ膜、犠牲金属膜および第２酸化物膜が前記表面側からこの順で積層された低放射積層体が配置されており、
前記Ａｇ膜の厚みが６ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、
前記犠牲金属膜の厚みが０．５ｎｍ以上２．５ｎｍ以下であり、
前記第１酸化物膜は、酸化錫膜と、ＡｌがドープされたＺｎＯ膜とが積層されて形成されており、前記第１酸化物膜の厚みが２５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、
前記第２酸化物膜は、酸化錫膜と、ＡｌがドープされたＺｎＯ膜とが積層されて形成されており、前記第２酸化物膜の厚みが４０ｎｍ超５０ｎｍ以下である、
低放射複層ガラス。
【請求項２】
前記犠牲金属膜が、Ｔｉ膜、Ｚｎ−Ａｌ合金膜またはＮｉ−Ｃｒ合金膜である、請求項１に記載の低放射複層ガラス。
【請求項３】
前記Ａｇ膜の厚みが６ｎｍ以上８ｎｍ未満である、請求項１または２に記載の低放射複層ガラス。
【請求項４】
前記低放射積層体の表面に対して垂直に入射する太陽光の入射角度を０度とする場合、
入射角度が２０度〜４０度の範囲における、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する日射透過率が少なくとも４３％であり、
かつ、
入射角度が７０度〜８０度の範囲において、前記低放射複層ガラスを室内外の境界に設置したときの室外側から見たＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する日射反射率が少なくとも３２％である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の低放射複層ガラス。
【請求項５】
前記低放射積層体の表面に対して垂直に入射する太陽光の入射角度を０度とする場合、
入射角度が２０度〜４０度の範囲における、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光透過率が少なくとも５７％であり、
かつ、
入射角度が７０度〜８０度の範囲において、前記低放射複層ガラスを室内外の境界に設置したときの室外側から見たＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率が少なくとも３２％である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の低放射複層ガラス。
【請求項６】
前記低放射複層ガラスを室内外の境界に設置したときの室外側から見た、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した反射色調が、ａ*＜０、かつ、ｂ*＜０である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の低放射複層ガラス。
【請求項７】
前記低放射複層ガラスを室内外の境界に設置したときの室内側から見た、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した反射色調が、ａ*＜０、かつ、ｂ*＜０である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の低放射複層ガラス。
【請求項８】
前記低放射複層ガラスを室内外の境界に設置したときの室内側から見た、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した透過色調が、−４．５＜ａ*＜３、かつ、−３＜ｂ*≦３である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の低放射複層ガラス。
【請求項９】
ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する、垂直入射における可視光透過率が５８〜７８％である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の低放射複層ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低放射積層体である低放射膜（Low Emissivity膜）が形成された複層ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
夏期及び冬期の冷暖房負荷を軽減する目的で、ガラス板の表面に、Ａｇ膜と酸化物膜とを積層させた熱線遮蔽積層体（低放射積層体）を設けた熱線低放射複層ガラスが、建物の窓開口部に用いられている。Ａｇ膜は熱線反射層として機能している。
【０００３】
例えば本出願人は、特開２００６−１５９５８０号公報にて、熱線遮蔽積層体を提案している。これは、一般に熱線遮蔽積層体を構成する酸化亜鉛膜に代えて、Ａｌがドープされた酸化亜鉛膜を用いたものである。
【０００４】
また本出願人は、特開２００７−７０１４６号公報にて、低放射複層ガラスを提案している。この低放射複層ガラスに設けられている薄膜構造体（低放射積層体）は、第１の酸化物膜／Ａｇ膜／金属膜／第２の酸化物膜がこの順で積層されて形成されている。前記第１の酸化物膜と第２の酸化物膜との膜厚比（第２の酸化物膜の膜厚／第１の酸化物膜の膜厚）は１．０〜１．３で、いずれの酸化物膜もその厚さは３０〜４０ｎｍの範囲内である。また、前記Ａｇ膜の厚さは８〜１０ｎｍ、金属膜の厚さは１〜８ｎｍである。
【特許文献１】特開２００６−１５９５８０号公報
【特許文献２】特開２００７−７０１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような低放射積層体では、もっぱら熱線を反射する性能が重視されてきた。具体的には、熱線を効果的に反射するために、上述の特開２００６−１５９５８０号公報では、銀を主成分とする金属膜の厚みを５ｎｍ〜２０ｎｍとし、上述の特開２００７−０７０１４６号公報においても、Ａｇ膜の厚さを８〜１０ｎｍとしている。
【０００６】
本発明者は、夏期と冬期における太陽の南中高度の差を考慮し、低放射複層ガラスを通した熱の出入りについて、鋭意検討した。具体的には、冬期に暖房を必要とする地域に用いられる低放射複層ガラスについて、年間を通してのエネルギー消費量に着目した。その結果、冬期には熱線を遮蔽するだけではなく、むしろ熱線を適度に通す方が、年間を通して冷暖房に要するエネルギーが少なくなることを、本発明者は明らかにした。
【０００７】
また、建物に使用される低放射複層ガラスとしては、良好な色調を有していることが好ましい。
【０００８】
本発明の目的は、太陽エネルギーを効果的に反射（遮蔽）または透過しうる低放射複層ガラスを提供する。さらには、良好な色調を有する低放射複層ガラスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の低放射複層ガラスは、熱線を適度に通すために、Ａｇ膜および犠牲金属膜のそれぞれの厚みを薄くし、太陽光線の入射角度の小さな冬期における太陽光線の透過率を高める。それとともに、入射角度が大きな夏期における太陽光線の反射率が、従来の低放射積層体とほぼ同程度か若干低減する程度となるように、低放射積層体の各膜厚を調整する。こうすれば、低放射複層ガラスにおいて、太陽の入射角度に対して太陽光線を、効果的に反射または透過しうる選択性が高められる。
【００１０】
すなわち、本発明の低放射複層ガラスは、少なくとも第１ガラス板と第２ガラス板とを互いに対向させて配置した複層ガラスであって、前記第１ガラス板における前記第２ガラス板に対向する表面上に、第１酸化物膜、Ａｇ膜、犠牲金属膜および第２酸化物膜が前記第１ガラス板の前記表面側からこの順で積層された低放射積層体が配置されており、前記Ａｇ膜の厚みが６ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、前記犠牲金属膜の厚みが０．５ｎｍ以上２．５ｎｍ以下であり、前記第１酸化物膜は、酸化錫膜と、ＡｌがドープされたＺｎＯ膜とが積層されて形成されており、前記第１酸化物層の厚みが２５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、前記第２酸化物膜は、酸化錫膜と、ＡｌがドープされたＺｎＯ膜とが積層されて形成されており、前記第２酸化物膜の厚みが４０ｎｍ超５０ｎｍ以下である。
【発明の効果】
【００１１】
上述したような構成により、本発明の低放射複層ガラスは、太陽光線の入射角度が大きな夏期では太陽光線をよく反射し、入射角度の小さな冬期では太陽光線を適度に透過する。このため、夏期においては冷房負荷を下げ、さらに冬期でも暖房負荷を下げることができる。この結果、従来の低放射積層体を用いた低放射複層ガラスに比べて、年間を通して冷暖房に要するエネルギーを低減できる。特に、ビルの高層階など、太陽から窓への直達日射成分の影響が大きい場合に、その効果が大きい。
【００１２】
また、本発明の低放射複層ガラスは、低放射積層体を構成する各膜の材料が好ましく組み合わされているとともに、それらの膜厚も好ましく調整されている。このため、良好な色調を有する低放射複層ガラスである。
【００１３】
さらに、本発明の低放射複層ガラスでは、低放射積層体におけるＡｇ膜の厚みが薄く、貴金属材料が節約できる。また、犠牲金属膜の厚みも薄く、高価な金属材料も節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
本実施形態の低放射複層ガラスの断面図を、図１に示す。本実施形態の低放射複層ガラス１は、室外側に配置される第１ガラス板１１と、室内側に配置される第２ガラス板１２とを、空間層１３を設けて互いに対向させて配置した複層ガラスである。第１ガラス板１１における第２ガラス板１２に対向する表面（空間層側表面）１１ａ上に、低放射積層体１４が配置されている。低放射積層体１４は、第１ガラス板１１の表面１１ａ側から、第１酸化物膜１５、Ａｇ膜１６、犠牲金属膜１７および第２酸化物膜１８がこの順で積層されて形成されている。
【００１６】
この低放射複層ガラス１が建物に用いられる際に、ガラス板表面が水平方向に対して垂直になるように施工されているものとする。ここで、低放射複層ガラス１のガラス板表面に対して垂直に入射する太陽光線の角度を０度、天頂からガラス板表面に入射する太陽光線の角度を９０度と定義して、以下に、低放射複層ガラス１と太陽光線の入射角度との関係について説明する。
【００１７】
本実施形態の低放射複層ガラス１は、天頂に近い角度（例えば入射角度が約７０〜８０度）から入射する光に対しては高い反射率を実現し、ガラス板表面に対して垂直に近い角度（例えば入射角度約２０〜４０度）から入射する光に対しては高い透過率を実現する。低放射複層ガラス１では、低放射積層体１４を構成する各膜が後述するような膜厚と材質で構成されているので、入射角度によって熱線の反射および透過に強い選択性を実現できる。
【００１８】
例えば、日本を考えて、北緯２６度（那覇）から北緯４３度（札幌）での使用を想定する。夏至の時期における太陽の南中高度は、約８２度（那覇）から約７０度（札幌）の範囲にある。また、冬至の時期における太陽の南中高度は、約４０度（那覇）から約２３度（札幌）の範囲にある。
【００１９】
このような中緯度における使用を想定したとき、本実施形態の低放射複層ガラス１に設けられている低放射積層体１４は、真夏時の太陽からの直達日射成分をよく反射し、かつ真冬時の太陽からの直達日射成分を適度に透過させることができる。これにより、低放射複層ガラス１によれば、年間を通して冷暖房に要するエネルギーを少なくすることができる。
【００２０】
夏期と冬期の太陽光線の入射角度の違いによる日射透過率の差が、Ａｇ膜１６および犠牲金属膜１７のそれぞれの膜厚に関係していることを、本発明者は見いだし、本発明を完成させた。入射角度によって熱線の反射および透過に強い選択性を有する低放射積層体１４を実現するために、本発明では、まず、太陽光放射を反射させるＡｇ膜１６を、できる限り薄く形成している。
【００２１】
具体的には、Ａｇ膜１６の厚みを６ｎｍ以上１０ｎｍ以下とする。夏期の入射角度において、太陽光線を充分に反射するために、Ａｇ膜１６の厚みの下限は６ｎｍ以上とする。また、太陽の入射角度に対する太陽光線の透過および反射の選択性を高めるとともに、良好な色調を確保するために、Ａｇ膜の厚みの上限は１０ｎｍ以下とし、８ｎｍ未満とすることが好ましい。
【００２２】
さらに、Ａｇ膜１６だけでなく、犠牲金属膜１７もできる限り薄くする。具体的には、犠牲金属膜１７の厚みを０．５ｎｍ以上２．５ｎｍ以下とする。犠牲金属膜１７の効果を確保するために、犠牲金属膜の厚みの下限は０．５ｎｍ以上とする。一方、犠牲金属膜を構成する高価な金属材料を節約する効果を確保するために、犠牲金属膜の厚みの上限は２．５ｎｍとする。
【００２３】
犠牲金属膜１７としては、Ｔｉ膜、Ｚｎ−Ａｌ合金膜、Ｎｉ−Ｃｒ合金膜のうちのいずれかを用いることが好ましい。
【００２４】
このような構成により、低放射複層ガラス１に、入射角度によって熱線の反射および透過に強い選択性を付与することができる。
【００２５】
Ａｇ膜の厚みだけを薄くすると、低放射複層ガラス１の色調が変化するので、Ａｇ膜の厚みを薄くするだけでなく、第１酸化物膜１５と第２酸化物膜１８のそれぞれの厚みを最適化する必要がある。具体的には、第１酸化物膜１５の厚みを２５ｎｍ以上３０ｎｍ以下とし、第２酸化物膜１８の厚みを４０ｎｍ超５０ｎｍ以下とする。
【００２６】
第１酸化物膜１５は、酸化錫膜とＡｌドープＺｎＯ膜とが、この順で積層されて形成されている。第２酸化物膜１８は、ＡｌドープＺｎＯ膜と酸化錫膜とが、この順で積層されて形成されている。
【００２７】
低放射複層ガラス１は、以上のような膜構成の低放射積層体１４を備えることにより、太陽エネルギーを効果的に反射または透過しうる複層ガラスを実現できる。また、反射色調や透過色調も良好である。
【００２８】
さらに、低放射積層体１４を構成する各膜の厚みを上記の範囲内で適宜調整して、以下の光学特性を有することが望ましい。この光学特性とは、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定される、可視光透過率、日射透過率、可視光反射率および日射反射率のことである。低放射積層体１４において、太陽光の入射角度が２０度〜４０度の範囲における、可視光透過率および日射透過率が、それぞれ少なくとも５７％および４３％であり、かつ、入射角度が７０度〜８０度の範囲における、可視光反射率および日射反射率が、ともに少なくとも３２％であることが望ましい。
【００２９】
このような光学特性を実現することによって、年間を通したエネルギー消費量をより効果的に低減することができる。
【００３０】
上述したように、本実施形態の低放射複層ガラス１は、良好な色調を実現できる。例えば、低放射複層ガラス１を室内外の境界に設置したときの室外側および室内側から見た、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した反射色調が、ａ*＜０、かつ、ｂ*＜０を満たす。また、低放射複層ガラス１を室内外の境界に設置したときの室内側から見た、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した透過色調が、−４．５＜ａ*＜３、かつ、−３＜ｂ*≦３である。
【００３１】
また、本実施形態の低放射複層ガラス１は、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する、垂直入射における可視光透過率が５８〜７８％とすることが望ましい。
【００３２】
なお、本実施形態では、室外側に配置されるガラス板を本発明における第１ガラス板とし、室内側に配置されるガラス板を本発明における第２ガラス板としたが、その逆であってもよい。すなわち、室内側のガラス板の空間層側表面上に、低放射積層体が配置されていてもよい。また、室内側および室外側のガラス板をともに第１ガラス板とみなして、両方のガラス板の空間層側表面上に、低放射積層体を配置することも可能である。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例や比較例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３４】
（実施例１）
実施例１では、本発明の低放射複層ガラスについて、太陽光入射角を考慮した場合の年間のエネルギー消費量を確認した。
【００３５】
まず、実施例１−１として、本発明の低放射複層ガラスを作製した。実施例１−１は、図１に示した低放射複層ガラス１と同じ構成を有するものとし、表面に低放射積層体が形成された第１ガラス板（以下、便宜上、ガラス板の表面上に低放射積層体が設けられたものを「低放射ガラス板」という）を用意した。実施例１−１で用いた低放射積層体は、厚さ３ｍｍのフロートガラス板の表面側から、ＳｎＯ2膜（厚さ２５．０ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ５．０ｎｍ）／Ａｇ膜（厚さ７．０ｎｍ）／Ｚｎ−Ａｌ合金膜（厚さ１．２５ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ２０．０ｎｍ）／ＳｎＯ2膜（厚さ３０ｎｍ）が、この順に形成されたものである。なお、ＳｎＯ2膜／ＡｌドープＺｎＯ膜が第１酸化物膜であり、ＡｌドープＺｎＯ膜／ＳｎＯ2膜が第２酸化物膜である。この低放射積層体の各膜は、スパッタリング法により作製した。以下に、具体的に示す。
【００３６】
フロートガラス板をインライン型スパッタ装置内に設置し、真空度が５×１０-4Ｐａ以下になるまで排気し、表１に示す条件にて、フロートガラス板表面に第１層から第６層が順次積層されてなる低放射積層体を形成した。雰囲気ガスを導入後の真空度は、いずれの層を形成する場合も、０．６７Ｐａとした。なお、犠牲金属膜形成用のＺｎ−Ａｌターゲットの前方には、成膜レートを制限するために、幅１ｃｍのスリットを有するステンレス製のシールド板を設けた。ガラス板とターゲットの距離は約６５ｍｍであった。この表１におけるガス流量に関して、１６９×１０-4Ｐａ・ｍ3／ｓ＝１ｓｃｃｍである。また、表１において、原子比でＡｌが１１．６％ドープされたＺｎターゲットを、Ｚｎ−１１．６（ａｔ％）Ａｌと表記する。表１中、Ｚｎ−１．３３（ａｔ％）Ａｌも同様の意味である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
このように作製した低放射ガラス板と、厚さ３ｍｍのフロートガラス板とを、厚さ１２ｍｍの空間層を設けて互いに対向するように配置し、実施例１−１の低放射複層ガラスとした。
【００３９】
なお、以下に述べる低放射複層ガラスにおいて、いずれも低放射ガラス板は、低放射積層体が空間層側となる向きに配置している。さらに、以下に述べる複層ガラスは、いずれも空気層が１２ｍｍとなるように構成した。
【００４０】
（比較例１）
また、比較のために、比較例１−１から１−４を作製した。
【００４１】
比較例１−１として、透明な単一ガラス板を用意した。具体的には、厚さ３ｍｍのフロートガラス板を用いた。
【００４２】
比較例１−２として、透明な複層ガラスを用意した。具体的には、厚さ３ｍｍのフロートガラス板を２枚用意して、複層ガラスを構成した。
【００４３】
比較例１−３として、本発明の低放射複層ガラスの低放射積層体とは異なる膜構成の低放射積層体を備えた複層ガラスを用意した。具体的には、厚さ３ｍｍのフロートガラス板の表面上にスパッタリング法により、ＳｎＯ2膜（厚さ１８．４ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ７．３ｎｍ）／Ａｇ膜（厚さ１２ｎｍ）／Ｚｎ−Ａｌ合金膜（厚さ２．５ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ１６．６ｎｍ）／ＳｎＯ2膜（６０ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ７．３ｎｍ）／Ａｇ膜（厚さ１２ｎｍ）／Ｚｎ−Ａｌ合金膜（厚さ２．５ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ９．６ｎｍ）／ＳｎＯ2膜（厚さ２４ｎｍ）がこの順で積層された低放射積層体を設けて、低放射ガラス板を作製した。すなわち、この低放射積層体には、Ａｇ膜が２層設けられている。この低放射ガラス板を用いて、低放射複層ガラスを構成した。
【００４４】
比較例１−４として、本発明の低放射複層ガラスの低放射積層体とは、各膜の厚さが異なる低放射積層体を備えた複層ガラスを用意した。具体的には、厚さ３ｍｍのフロートガラス板の表面上にスパッタリング法により、ＳｎＯ2膜（厚さ２５．０ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ５．０ｎｍ）／Ａｇ膜（厚さ１３．０ｎｍ）／Ｚｎ−Ａｌ合金膜（厚さ２．５ｎｍ）／ＡｌドープＺｎＯ膜（厚さ２０．０ｎｍ）／ＳｎＯ2膜（厚さ３０ｎｍ）がこの順で積層された低放射積層体を設けて、低放射ガラス板を作製した。この低放射ガラス板を用いて、低放射複層ガラスを構成した。
【００４５】
以上のように作製した実施例１−１と、比較例１−１から１−４の各サンプルを窓ガラスとした場合の、年間を通しての冷暖房に要するエネルギー量への影響を確認するために、熱負荷を計算した。住宅用熱負荷計算プログラム「ＳＭＡＳＨ  ｆｏｒ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  ｖｅｒ２．０」を用いて、住宅の１年間に必要な暖房負荷エネルギー（年間暖房負荷）、冷房負荷エネルギー（年間冷房負荷）を算出した。計算条件の詳細については、以下に説明する。
【００４６】
日本建築学会の住宅用標準問題（「宇田川、標準問題の提案  住宅用標準問題（日本建築学会環境工学委員会熱分科会第１５回熱シンポジウム）」（参照資料１））に準じた戸建住宅モデルを用い、計算した。また、戸建住宅モデルの部位仕様、断熱材の厚み、空調運転方法、室内発熱スケジュール、換気、などの詳細については、（「住宅窓の断熱化による省エネルギー効果−Ｌｏｗ−Ｅ複層ガラスによるＣＯ2排出量削減−（ＳＭＡＳＨによるシミュレーション計算結果）」（参照資料２））を参照し、熱負荷計算を実施する都市の気象データには、財団法人住宅・建築省エネルギー機構から出されている「ＳＭＡＳＨ  ｆｏｒ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  気象データ」より、地域：IV、都市：東京、をそれぞれ選択し、計算した。
【００４７】
比較例１−１および１−２については、太陽光の入射角度を０度としたときの熱負荷を計算した。また、実施例１−１、比較例１−３、１−４については、太陽光の入射角度を４０度と７５度の２通りについての熱負荷を計算した。
【００４８】
また、各サンプルについて、フーリエ変換赤外分光光度計（日本分光社製、Ｊａｓｃｏ３５０）を用いてＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に基づき放射率（ε）を算出し、また分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ４１００）を用いてＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に基づき日射透過率（τ）、夏および冬の日射熱取得率（η）を算出した。
【００４９】
また、熱貫流率（Ｕ値およびＫ値）については、上記にて算出された放射率などの値を用い、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０７で規定する方法にて算出した。また、日射遮蔽係数（ＳＣＲ、ＳＣＣ）については、それぞれ日射熱取得率の放射成分と対流成分を、３ｍｍの板ガラスの日射熱取得率である０．８８で割った値として、以下の計算式を用いて算出した。計算式については、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に記載されている室外・室内表面熱伝達率、及びＪＩＳ  Ｒ  ３１０７に記載されている板ガラスの修正放射率を用い、夏及び冬のそれぞれの場合について導き出した。
【００５０】
ＳＣＲ（夏）＝（０．５８×η（夏）＋０．４２×τ）／０．８８
ＳＣＲ（冬）＝（０．５９×η（冬）＋０．４１×τ）／０．８８
ＳＣＣ（夏）＝０．４２×（η（夏）―τ）／０．８８
ＳＣＣ（冬）＝０．４１×（η（冬）―τ）／０．８８
【００５１】
熱負荷計算を行うために取得した光熱データの一覧を表２に、また熱負荷を計算した結果を表３に示す。
【００５２】
なお、冷暖房が不可欠な、夏期（６−９月）および冬期（１２−３月）の冷暖房負荷の合計値を、表３の最も右の欄に記載した。ただし、実施例１−１および比較例１−３、１−４については、夏期（６−９月）は７５度入射の値を、冬期（１２−３月）は４０度入射の値を、それぞれ用いて計算した。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
【表３】
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【００５５】
結果より、本発明の低放射複層ガラス（実施例１−１）を用いることで、比較例１−１から比較例１−４を用いた場合よりも、１年を通してのエネルギー消費量が少ない、すなわち冷暖房負荷の最も低い窓開口部が実現できることが分かった。
【００５６】
さらに、本発明の低放射複層ガラスは、比較例１−３よりもシンプルな膜構成でトータルの膜厚が薄く、また比較例１−４よりも低放射積層体のＡｇ膜や犠牲金属膜の厚みが薄い構成である。このことから、貴金属材料などを節約できることが分かった。
【００５７】
以上の結果から、低放射積層体の各膜厚を、本発明の特徴である膜厚範囲内に設定することにより、年間のエネルギー消費量が低減できた。
【００５８】
（実施例２）
実施例２では、犠牲金属膜にＺｎ−Ａｌ合金膜を用い、実施例１と同様の方法に従って、Ａｇ膜の厚さや犠牲金属膜、第１酸化物層、第２酸化物層のそれぞれの厚さが異なるサンプルを複数作製して、各サンプルの光学特性や色調を測定した。
【００５９】
実施例２−１から２−５と、比較例２−１、２−２とは、図１に示した低放射複層ガラス１と同じ構成を有するものとした。
【００６０】
実施例２−１から２−５と、比較例２−１、２−２における各膜厚や各膜の材料などは、表４に示す通りである。なお、実施例２−３は実施例１の実施例１−１と同じ構成であり、比較例２−２は実施例１の比較例１−４と同じ構成である。
【００６１】
各サンプルについて、分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ４１００）を用いて、透過率、ガラス面反射率および膜面反射率の光学特性を測定した。これらの測定結果から、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に基づき可視光透過率および日射透過率を算出し、さらにＪＩＳ  Ｚ  ８７２２に基づきＬ*ａ*ｂ*表色系における透過色調、膜面反射色調およびガラス面反射色調を算出した。これらの結果を表４に示す。
【００６２】
入射角度を０度〜８０度の間で１０度毎に変化させて計算を行ったところ、０度〜４０度の範囲では日射透過率、ガラス面反射色調（ａ*、ｂ*）ともにほとんど変化が見られなかったものの、入射角度が５０度を超えると値が変化していた。入射角度が４０度および８０度における日射透過率の差を計算した結果も、表４に示す。なお、表４〜表８において、「ＺｎＯ：Ａｌ」なる表記は、ＡｌがドープされたＺｎＯを意味する。
【００６３】
【表４】
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【００６４】
好ましい色調の基準は、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で表した透過色調が−４．５＜ａ*＜３、かつ、−３＜ｂ*≦３であり、室外側から見た反射(ガラス面反射)色調及び室内側から見た反射（膜面反射）色調がａ*＜０、かつ、ｂ*＜０である。
【００６５】
表４に示す結果から、低放射積層体における各膜の厚みが本発明の特徴の範囲に合致している、実施例２−１から２−５の低放射複層ガラスは、良好な光学特性と色調とを備えていた。
【００６６】
また、これらのサンプルでは、Ａｇ膜および犠牲金属膜の厚みが薄いほど、入射角度が４０度および８０度における日射透過率の差が大きくなっている。この結果、太陽の入射角度に対して太陽光線を効果的に透過および反射しうる選択性を高められていることが分かった。
【００６７】
（実施例３）
実施例３では、犠牲金属膜にＴｉ膜を用いて、Ａｇ膜の厚さや犠牲金属膜、第２酸化物層のそれぞれの厚さが異なるサンプルを複数用意して、各サンプルの光学特性や色調などを測定した。低放射積層体の膜構成が表５に示した通りであること以外は、実施例２で作製した各サンプルの低放射複層ガラスと同様の構造である実施例３−１から３−４と、比較例３−１を作製した。各サンプルについて、実施例２と同様の方法で、可視光透過率、日射透過率、透過色調、膜面反射色調およびガラス面反射色調を求めた。これらの結果も表５に示す。
【００６８】
【表５】
2009280464.tif 000007
【００６９】
表５に示す結果から、低放射積層体における各膜の厚みが本発明の特徴の範囲に合致している、実施例３−１から３−４の低放射複層ガラスは、良好な光学特性と色調とを備えていた。また、Ａｇ膜および犠牲金属膜の厚みと、入射角度が４０度および８０度における日射透過率の差との関係は、実施例２と同様の傾向であった。
【００７０】
（実施例４）
実施例４では、犠牲金属膜にＮｉ−Ｃｒ合金膜を用いて、Ａｇ膜の厚さや犠牲金属膜、第２酸化物層のそれぞれの厚さが異なるサンプルを複数用意して、各サンプルの光学特性や色調などを測定した。低放射積層体の膜構成が表６に示した通りであること以外は、実施例２で作製した各サンプルの低放射複層ガラスと同様の構造の、実施例４−１から４−４および比較例４−１を作製した。各サンプルについて、実施例２と同様の方法で、可視光透過率、日射透過率、透過色調、膜面反射色調およびガラス面反射色調を求めた。これらの結果も表６に示す。
【００７１】
【表６】
2009280464.tif 000008
【００７２】
表６に示す結果から、低放射積層体における各膜の厚みが本発明の特徴の範囲に合致している、実施例４−１から４−４の低放射複層ガラスは、良好な光学特性と色調とを備えていた。また、Ａｇ膜および犠牲金属膜の厚みと、入射角度が８０度および４０度の際の日射透過率の差との関係は、実施例２と同様の傾向であった。
【００７３】
（実施例５）
実施例５では、低放射積層体の犠牲金属膜にＴｉ膜を用いて、第２酸化物膜の厚みが異なるサンプルを複数用意して、各サンプルの光学特性や色調などを測定した。低放射積層体の膜構成が表７に示した通りであること以外は、実施例２で作製した各サンプルの低放射複層ガラスと同様の構造の実施例５−１、５−２および比較例５−１から５−５を作製した。各サンプルについて、実施例２と同様の方法で、可視光透過率、透過色調、膜面反射色調およびガラス面反射色調を求めた。これらの結果も表７に示す。
【００７４】
【表７】
2009280464.tif 000009
【００７５】
第２酸化物膜以外の膜厚を固定して第２酸化物膜の膜厚を３５ｎｍ〜６５ｎｍの範囲で変化させたところ、膜厚が４０ｎｍ超５０ｎｍ以下の範囲内である膜厚４１ｎｍ（実施例５−１）および５０ｎｍ（実施例５−２）のときに良好な光学特性および色調（透過色調：−４．５＜ａ*＜３、かつ、−３＜ｂ*≦３、反射色調（膜面反射色調およびガラス面反射色調）：ａ*＜０、かつ、ｂ*＜０）を実現できた。
【００７６】
（実施例６）
実施例６では、低放射積層体の犠牲金属膜にＴｉ膜を用いて、第１酸化物膜の厚みが異なるサンプルを複数用意して、各サンプルの光学特性や色調などを測定した。低放射積層体の膜構成が表８に示した通りであること以外は、実施例２で作製した各サンプルの低放射複層ガラスと同様の構造の実施例６−１、６−２および比較例６−１から６−４を作製した。各サンプルについて、実施例２と同様の方法で、可視光透過率、透過色調、膜面反射色調およびガラス面反射色調を求めた。これらの結果も表８に示す。
【００７７】
【表８】
2009280464.tif 000010
【００７８】
第１酸化物膜以外の膜厚を固定して第１酸化物膜の膜厚を１５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲で変化させたところ、膜厚が２５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内である膜厚２５ｎｍ（実施例６−１）および３０ｎｍ（実施例６−２）のときに良好な光学特性および色調（透過色調：−４．５＜ａ*＜３、かつ、−３＜ｂ*≦３、反射色調（膜面反射色調およびガラス面反射色調）：ａ*＜０、かつ、ｂ*＜０）を実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の低放射複層ガラスは、太陽エネルギーを効果的に反射または透過しうる。すなわち、冬の寒いときには充分な太陽光線を透過させ、また夏の暑いときは入射角度の大きな太陽光線を効率よく反射させる。従来の低放射複層ガラスと比較して、年間を通して冷暖房に要するコストを低減できる。このため、本発明の低放射複層ガラスは、太陽から窓への直達日射成分の影響の大きなビルの高層階の窓開口部などに、好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の低放射複層ガラスの構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１      低放射複層ガラス
１１    第１ガラス板
１２    第２ガラス板
１３    空間層
１４    低放射積層体
１５    第１酸化物膜
１６    Ａｇ膜
１７    犠牲金属膜
１８    第２酸化物膜
【図１】
2009280464.tif 000011