(57)【要約】【課題】従来よりも大開口で連続的外観の防火窓が形成できる防火ガラス、防火ガラス接合体、防火ガラス窓構造及び防火ガラス窓の施工方法を提供する。【解決手段】本発明の防火ガラス１０は、−１０〜１０×１０-7／Ｋの線膨張係数を有する耐熱結晶化ガラスよりなる矩形状の透明板ガラス１０ａの少なくとも１辺の端面が、透光面１０ｂに対して３０°〜４５°の範囲内の角度θで略全面に亘って傾斜している傾斜端面１０ｃになっている。本発明の防火ガラス接合体、防火ガラス窓構造及び防火ガラス窓の施工方法は、第一及び第二の防火ガラス１０の互いの傾斜端面１０ｃをそぎ継ぎで接合するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−１０〜１０×１０-7／Ｋの線膨張係数を有する耐熱結晶化ガラスよりなる矩形状の透明板ガラスの少なくとも１辺の端面が、該透明板ガラスの透光面に対して３０°〜４５°の範囲内の一定の角度で略全面に亘って傾斜している傾斜端面であることを特徴とする防火ガラス。
【請求項２】
透明板ガラスの透光面に、反射膜及び／又は着色膜が膜付けされてなることを特徴とする請求項１に記載の防火ガラス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の第一防火ガラスの傾斜端面と、該傾斜端面と実質的に同じ寸法形状の傾斜端面を有する請求項１又は請求項２に記載の第二防火ガラスの傾斜端面とが、そぎ継ぎの形態で接合されてなることを特徴とする防火ガラス接合体。
【請求項４】
枠体に、請求項３に記載の防火ガラス接合体が固定されてなることを特徴とする防火ガラス窓構造。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の第一防火ガラスの傾斜端面と、該傾斜端面と実質的に同じ寸法形状の傾斜端面を有する請求項１又は請求項２に記載の第二防火ガラスの傾斜端面とを、そぎ継ぎの形態で接合することにより、防火ガラス窓を施工することを特徴とする防火ガラス窓の施工方法。
【請求項６】
枠体に、第一及び第二防火ガラスを固定することを特徴とする請求項５に記載の防火ガラス窓の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の防火ガラスと、防火ガラス接合体、防火ガラス窓構造及び防火ガラス窓の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、事務所ビル、デパート等の大型建築物が増加するにつれて、火災時に火炎や煙を遮断して延焼を最小限に食い止める防火機能を有する防火ガラスは、導入の必要性が高まっている。この防火ガラスは、国土交通省から特定防火設備として認定され、市販されている。
【０００３】
この特定防火設備とは、建築基準法施行令第１１２条第１項に規定されており、通常の火災による火炎が加えられた場合に、加熱開始後１時間、加熱面以外の面に火炎を出さない性能を有することを証明する国土交通省から指定された評価試験機関による防火試験に合格した防火設備である。
【０００４】
例えば、特許文献１、２には、複数枚の防火性板ガラスの片面あるいは両面に、鎖状の分子構造のみからなるフッ素樹脂フィルムが接着されてなる防火安全ガラスが開示されている。
【特許文献１】特開平４−２２４９３８号公報
【特許文献２】特開平８−１３２５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の防火安全ガラスは、耐熱結晶化ガラスからなる板ガラスの最大寸法の製造限界が、現在のところ１２００ｍｍ×３０００ｍｍであるので、この寸法よりも大きい開口部に連続的な透明窓を形成することができない。
【０００６】
本発明は、従来にない大きい開口部に対して連続的な外観の窓部を形成することができる防火ガラス、防火ガラス接合体、防火ガラス窓構造及び防火ガラス窓の施工方法を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る防火ガラスは、−１０〜１０×１０-7／Ｋの線膨張係数を有する耐熱結晶化ガラスよりなる矩形状の透明板ガラスの少なくとも１辺の端面が、該透明板ガラスの透光面に対して３０°〜４５°の範囲内の一定の角度で略全面に亘って傾斜している傾斜端面であることを特徴とする。
【０００８】
本発明で傾斜端面とは、耐熱結晶化ガラスよりなる矩形状の透明板ガラスの４辺のうち、少なくとも１辺の端面が、その略全面に亘って透明板ガラスの透光面に対して３０°〜４５°の範囲内の一定の角度で傾斜していることを意味している。この略全面に亘ってとは、先端が鋭角になると欠けやすくなるので、面取り加工や丸め加工などで先端が加工されているものも含むことを意味する。この傾斜端面の透光面に対する傾斜角度が３０°未満であると、傾斜端面の面積が大きくなり、先端が薄くなり欠け易くなる。一方、傾斜角度が４５°を超えると、ガラス同士の接触する面積が相対的に小さくなることから、十分に固定することが困難になる。また、傾斜端面の表面粗さを小さくなるように仕上げておくと、互いの傾斜端面を重ね合わせた時には、傾斜端面以外の防火ガラスの透光面に近い可視光透過率になり、重ね合わせ部位が目立たなくなるので外観上好ましい。
【０００９】
また、本発明の防火ガラスで、傾斜端面を形成する形態としては、図１（Ａ）に示すように、矩形状の透明板ガラス１０ａの１辺に略全面に亘って透光面１０ｂに対して３０°〜４５°の範囲内の一定の角度で傾斜している一つの傾斜端面１０ｃを有する防火ガラス１０、図１（Ｂ）に示すように、左右対称に二つの傾斜端面２０ｃ、２０ｄを有する防火ガラス２０、図１（Ｃ）に示すように、回転対称に二つの傾斜端面３０ｃ、３０ｄを有する防火ガラス３０がある。
【００１０】
本発明で防火ガラスとは、建築基準法施行令第１１２条第１項で規定されている特定防火設備の基準を満たす防火性能を持つ耐熱性の板ガラス、又はＩＳＯ８３４の標準加熱曲線に基づく加熱試験により、割れや、脱落が生じず、合格したものを意味している。例えば、網入りガラス以外の防火ガラス板を規定している国内規格では、（社）カーテンウォール・防火開口部協会、板硝子協会、ガラスブロック工業会の《耐熱板ガラス品質規格》、制定：平成７年９月１日、改定：平成１９年４月１日がある。
【００１１】
本発明の防火ガラスでは、透明板ガラスが、３０℃〜７５０℃の温度範囲における平均線膨張係数が−１０〜１０×１０-7／Ｋである耐熱結晶化ガラスよりなるものであることが、高い耐火性を実現する上で重要である。
【００１２】
また、本発明の防火ガラスは、透明板ガラスの透光面に、反射膜及び／又は着色膜が膜付けされてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明で透明板ガラスの透光面に、反射膜及び／又は着色膜が膜付けされているとは、耐熱結晶化ガラスよりなる透明板ガラスの少なくとも一方の透光面に、均一で耐久性の優れた反射膜及び／又は着色膜が膜着けされたものであることを意味している。熱線反射膜をコーティングした場合には、室内の冷暖房負荷を大きく低減させることが可能であり、本発明の防火ガラスに新たな遮熱機能を付与することができる。
【００１４】
熱線反射膜としては、膜厚が１０００〜１５０００ÅであるＩＴＯ（スズ含有酸化インジウム）からなる熱線反射膜と、この熱線反射膜上に二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム又は酸化スズの何れか一種又は二種以上からなる膜厚が１００〜５０００Åである酸化防止膜との２層膜構造の遮熱膜が形成されているものが好ましい。また、熱線反射膜と酸化防止膜の間に酸化チタン、酸化ジルコニウム又は酸化アルミニウムの何れか一種又は二種以上からなる膜厚が２０〜２００Åの中間膜とが形成されている３層膜構造の遮熱膜が形成されているものがさらに好ましい。
【００１５】
また、着色膜をコーティングした場合には、本発明の防火ガラスにプライバシー保護機能を付与することや意匠性を高めることができる。着色膜としては、金属酸化物、窒化物又は酸窒化物の何れか一種又は二種以上からなり、膜厚が１０００〜５０００Åで、膜厚及び材料を選択することで、ブルー系、シルバー系、グレー系、オレンジ系、ゴールド系もしくはブロンズ系等の色調を呈し、可視光の平均透過率が２０〜４０％の着色膜が形成されているものが好ましい。具体的には、着色膜が、例えばＴｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏから選ばれた少なくとも一種の金属の窒化物を含むものであり、好ましくは着色膜の上、又は防火ガラスの表面と着色膜との間に、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏから選ばれた少なくとも一種の金属の窒化物又は、ＳｉあるいはＡｌの酸化物を含む酸化防止膜が形成されてなるもの等が使用可能である。
【００１６】
本発明に係る防火ガラス接合体は、上記本発明の第一防火ガラスの傾斜端面と、前記傾斜端面と実質的に同じ寸法形状の傾斜端面を有する上記本発明の第二防火ガラスの傾斜端面とが重ね合わせられ、そぎ継ぎの形態で接合されてなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の防火ガラス接合体は、建築、木工等で用いられる接合手法の一つであって、第一防火ガラスの傾斜端面と、第二防火ガラスの傾斜端面とを重ね合わせることで、互いの傾斜端面を重ねた接合部位を他の部位と同じ厚さになるようにして連続性を維持するそぎ継ぎの形態で接合されているものである。
【００１８】
本発明の防火ガラス窓構造は、枠体に、上記本発明の防火ガラス接合体が固定されてなることを特徴とする。本発明で使用する枠体としては、特定防火設備の遮炎性能の基準を満たすスチール製やステンレス製の板材を曲げ加工したものが使用可能であり、火災時の変形が小さいものが好ましい。
【００１９】
本発明に係る防火ガラス窓の施工方法は、上記本発明の第一防火ガラスの傾斜端面と、前記傾斜端面と実質的に同じ寸法形状の傾斜端面を有する上記本発明の第二防火ガラスの傾斜端面とを重ね合わせてそぎ継ぎの形態で接合することにより、防火ガラス窓を施工することを特徴とする。また、本発明では、枠体に、第一及び第二防火ガラスを固定することが好ましい。
【００２０】
本発明の防火ガラス窓の施工方法では、透明板ガラスよりなる第一防火ガラスの傾斜端面と第二防火ガラスの傾斜端面とを重ね合わせてそぎ継ぎの形態で接合することが、接合部と他の部位との光透過率差を少なくすることができるので境目が極端に目立つこともなく大凡連続的な外観の窓部を形成する上で重要である。また、建築用の透明接着剤を介して接合することが、屈折率差を小さくして境目を目立たせない上で好ましい。
【００２１】
本発明の防火ガラス窓の施工方法で、枠体に、第一及び第二防火ガラスを固定するとは、第一防火ガラスの傾斜端面と第二防火ガラスの傾斜端面とを重ね合わせてそぎ継ぎの形態で接合した状態を、窓枠等の枠体を使用して保持することを意味している。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の防火ガラスは、−１０〜１０×１０-7／Ｋの線膨張係数を有する耐熱結晶化ガラスよりなり、矩形状の透明板ガラスの少なくとも１辺の端面が、該板ガラスの透光面に対して３０°〜４５°の範囲内の一定の角度で略全面に亘って傾斜している傾斜端面であるので、従来では防火ガラスを施工するスチール製等の枠に最大で１２００ｍｍ×３０００ｍｍの防火ガラスを１枚施工するものであったが、このような構成の防火ガラスによれば、傾斜端面を重ね合わせて施工することにより施工する枠内に複数の防火ガラスを施工することが可能となり、従来にない大きな開口部に対して連続的な外観を有して視界が良好な防火ガラス窓を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の防火ガラスは、透明板ガラスの透光面に、反射膜及び／又は着色膜が膜付けされてなるので、熱線反射膜をコーティングした場合には、室内の冷暖房負荷を大きく低減させることが可能であり、防火ガラス窓に新たな遮熱機能を付与することができる。また、着色膜をコーティングした場合には、防火ガラス窓にプライバシー保護機能を付与することや意匠性を高めることができる。
【００２４】
本発明の防火ガラス接合体は、上記本発明の第一防火ガラスの傾斜端面と、前記傾斜端面と実質的に同じ寸法形状の傾斜端面を有する上記本発明の第二防火ガラスの傾斜端面とが重ね合わせられ、そぎ継ぎの形態で接合されてなるので、接合部と積層部との光透過率差が少なくなり概ね境目が目立つこともなく連続的な外観の防火ガラス窓を形成することができる。
【００２５】
本発明の防火ガラス窓構造は、枠体に、上記本発明の防火ガラス接合体が固定されてなるので、従来にない大きな開口部に対して境目が目立つことがなく視界が良好であり、強度的にも優れた窓部を容易に形成することができる。
【００２６】
本発明に係る防火ガラス窓の施工方法は、上記本発明の第一防火ガラスの傾斜端面と、前記傾斜端面と実質的に同じ寸法形状の傾斜端面を有する上記本発明の第二防火ガラスの傾斜端面とを重ね合わせてそぎ継ぎの形態で接合することにより、防火ガラス窓を施工するので、従来にない大きな開口部に対して連続的な外観を有して視界が良好な防火ガラス窓を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の防火ガラス、その製造方法、防火ガラス接合体及び防火ガラス窓の施工方法の実施形態について、図を参照して説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１（Ａ）に示す本実施例１の防火ガラス１０を作製するために、１２００ｍｍ×２４００ｍｍ×厚さ４ｍｍの寸法を有し、３０℃〜７５０℃の温度範囲における平均線膨張係数が−３×１０-7／Ｋの耐熱性透明結晶化ガラス製の透明板ガラス（日本電気硝子株式会社製商品名：ファイアライト）１０ａを準備した。
【００２９】
次に、図２に示すように、１２００ｍｍ×２４００ｍｍ×厚さ４ｍｍの透明板ガラス１０ａの１辺の長さが２４００ｍｍの矩形状端面を回転砥石Ｇにより研削加工を施して、透光面に対して一定の角度θで略全面に亘って傾斜している傾斜端面１０ｃを形成する。得られた防火ガラス１０の製品寸法は、傾斜端面１０ｃの角度θが３０°で、傾斜端面１０ｃの表面粗さがＲａ値で０．０１μｍであり、幅が１２００ｍｍ、高さが２４００ｍｍである。
【００３０】
次に、本実施例の防火ガラスを用いた防火ガラス接合体と防火ガラス窓について説明する。
【００３１】
図３に示すように、上記寸法の第一防火ガラス１０の傾斜端面１０ｃと、第一防火ガラス１０と同寸法の第二防火ガラス１１の傾斜端面１１ｃとを重ね合わせたそぎ継ぎの形態で、透明接着剤Ｓにより接着処理を行って接合部４０ａを形成することで防火ガラス接合体４０を作製した。この防火ガラス接合体４０をスチール枠４１にセットし、防火ガラス窓５０の施工を行った。スチール枠４１の見付寸法は、幅２３６０ｍｍ、高さ２３８０ｍｍ（のみ込み寸法が左右１０ｍｍ、上下１０ｍｍ）である。なお、一体物のスチール枠４１に第一防火ガラス１０をセットし、次いで傾斜端面１０ｃに第二防火ガラス１１の傾斜端面１１ｃを重ね合わせて第二防火ガラス１１をスチール枠４１にセットして防火ガラス接合体４０を作製してもよい。
【００３２】
この防火ガラス窓５０を用いて特定防火設備の評価試験と同様の加熱試験を実施した。加熱試験の加熱条件は、加熱温度Ｔ（平均炉内温度）が以下に示す数１に従うものとした。本加熱試験では加熱時間ｔ（試験の経過時間）は６０分とした。
【００３３】
【数１】
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【００３４】
加熱試験の結果、防火ガラス窓５０は、第一防火ガラス１０、１１、接合部４０ａの破損、火炎の貫通、及び有害な変形等は発生せず、試験判定は合格となった。
【実施例２】
【００３５】
また、本発明の防火ガラスで、図１（Ａ）に示す防火ガラス１０の矩形状の１辺に傾斜端面１０ｃを有する透明板ガラス１０ａの透光面１０ｂから、ＩＴＯからなり膜厚が５０００Åである熱線反射膜、酸化チタンからなり膜厚が８０Åの中間膜、二酸化ケイ素からなり膜厚が１０００Åである酸化防止膜の組み合わせ等が選択可能である。
【００３６】
なお、熱線反射膜等の遮熱膜は、スパッタ法、蒸着法、スプレー法又はディップ法等の成膜プロセスによりガラス板の片面または両面に形成することができる。
【実施例３】
【００３７】
また、本発明の防火ガラスで、図１（Ａ）に示す防火ガラス１０の矩形状の透明板ガラス１０ａの透光面１０ｂに、膜厚が７００Åの窒化チタン膜と、膜厚が１０００Åの窒化ケイ素膜との膜厚が１７００Åの２層構造で、グレー系の色調を呈し、可視光の平均透過率が２０％の着色膜が形成されている。この防火ガラスは、プライバシーの保護機能を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明では、施工する開口部に複数の板ガラスを施工することが可能となり、従来にない大きな開口部に対して連続的な外観の視界が良好なガラス窓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の防火ガラスの説明図であって、（Ａ）は一つの傾斜端面を有する場合の側面図、（Ｂ）は左右対称に二つの傾斜端面を有する場合の側面図、（Ｃ）は回転対称に二つの傾斜端面を有する場合の側面図。
【図２】本発明の防火ガラスの製造方法の説明図。
【図３】本発明の防火ガラス接合体及び防火ガラス窓の施工方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は水平方向の断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０    防火ガラス（第一防火ガラス）
１０ａ、２０ａ、３０ａ    透明板ガラス
１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ    透光面
１０ｃ、１１ｃ、２０ｃ、２０ｄ、３０ｃ、３０ｄ    傾斜端面
１１    第二防火ガラス
４０    防火ガラス接合体
４０ａ    接合部
４１    スチール枠
５０    防火ガラス窓
Ｇ    回転砥石
Ｓ    透明接着剤
θ    傾斜端面の角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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