JPH03504031A - 湾曲した３重ペイングレージング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 した３重ペイングレージング 発明の背景 −の１ 本発明は防熱グレージング材料に関する。特に、建築用窓に使用される湾曲パネ ル防熱グレージング材料に関する。

１象１直立晟里 近年、建築構造に於けるマルチベイン防熱グレージングの使用に関する重要性が 増大している。政府の規定は、２重および３重ベイングレージングの使用を要求 している。エネルギーコストは、これらの建築コストの増大を賢明な投資にして いる。近年におけるもう１つの傾向は芸術的なものである。

これは、ビルの構造の中に湾曲した窓の表面を組み込むことである。これらの湾 曲構造への一般的な使用例は、温室構造、アーチ型玄関、中庭および歩道などを 覆うアーチ型屋根である。これらの湾曲したパネルは、非常に一般的には、広い 表面積のガラス構造の一部を構成する。エネルギーおよび快適さという観点から 、このことは、マルチベインの湾曲した範囲に防熱特性を与えることが、非常に 重要になっている。そのような特性がないと、与えられた熱負荷が、重大になる 可能性がある。防熱窓を提供する従来の方法は、２つまたは３つの平行なガラス ペインを用いており、それらの面は間隔をあけた関係にあるので、ガラスペイン の間に、その構造において防熱特性を与える１つまたは２つの気流停滞空間が設 けられる。最も一般的な配置では、２つの平行なガラスペインは、ベインの外辺 部の周りに位置する金属もしくはプラスチックのスペーサーまたは締め金具によ って、間隔をおいた関係に保たれる。３重ペイングレージングが所望される場合 、１つの手がかりは３枚の平行なガラスシートを用いることである。この構造は 、極端に重くなる。

この数年間にわたって、本発明の譲受人であるサウスウオールテクノロジーズ社 （Ｓｏｕｔｈｖａｌｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｉｎｃ、）は、中間プラス チックフィルムを有する２つのガラスペインを用いる３重グレージング構造を推 進している。それらの製品は、例えば、ラザルド（Ｌａｚａｒｄｏ）らの米国特 許第４．３３５．１６６号において開示されている。さらによい結果を達成する ために、内部のプラスチックフィルムは、ファン（Ｆａｎ）らの米国特許第４． ３３７．９９０号に開示される一般的なタイプの誘電体／金属／誘電体干渉フィ ルターなどの熱反射層でコートされ得る。

これらのガラス／プラスチック製フィルム／ガラスの３重ペイン構造において、 プラスチックフィルムはビンと張られる。フィルムにしわや大きな切れ目がない ことが、最も重要である。そのような欠点があると、中央のフィルムは、窓の視 覚特性においてひどく目立った障害となる。平パネルの窓の場合、熱収縮によっ てもしくは機械張力装置の使用によって、内部フィルムに張力がかけられるとい う技術の本質的なことが生じる。これらの方法は、平パネルに適すると判ってい るが、湾曲パネルにおけるそれらの使用では問題が起こる。

一つには、フィルムがフレームの全外辺部に貼られている従来の平パネルの技術 を用いることにより、湾曲パネルにおいてフィルムが収縮させられ、あるいは張 力をかけられると、プラスチックフィルムと２つのガラスペインとの間の平行な 関係が妨げられる。このことは、少なくとも、最終製品における視覚的ひずみと なり、極端な場合においては、ガラスペインの１つへのフィルムの接触となって 、重大な視覚的障害を生み出す。

本発明の包括的な目的は、中間グレージングとしてプラスチックシートを有する 改善された湾曲３重グレージング構造を提供することである。また、本発明の目 的は、そのような３重ベイングレージングを生産する方法を提供することである 。

発明の概要 我々は、湾曲マルチベイン防熱グレージング材料のための改善された構造を発見 した。我々の新しい構造は、湾曲した、つまり、その外辺部は２つの対向する平 行な湾曲エツジと２つの対向する平行な直線エツジによって規定される第１硬質 グレージングパネルと、 大きさおよび形状が第１硬質パネルと同様であり、第１硬質グレージングパネル Ｇから間隔をおいて平行である、中間可′撓性プラスチックグレージングパネル と、大きさ、゛形状および外辺部が第１硬質グレージングパネルと同様の策２硬 質グレージレグパネルを備えている。この第２硬質パネルは、第１硬質パネルお よび中間可撓性パネルか−ら間隔をあけて平行である。我々の構造において、第 １および第２硬質パネルぼ、金属もしくは“プラスチックのスペーサーおよび様 々な結合手段を用いて、はぼ全外辺部で、間隔を・平行な湾曲エツジにおいての み、その構造に結合される。つまゝす、可撓性パネルは、平行な直線エツジでは 固定されないか、も°しくは取り付けられない。

好ましい局面において、第１および第２硬質パネルはガラスからなる。・他“の 好ましい・局面において、中間可撓性パネルは、はぼ一方向に熱収縮可能なプラ スチックからなり、収縮の有力な方向は平行な直線（湾曲していない）エツジに 平行である。この熱収縮は、フィルムに軽く張力を与え、しかも熱膨張における 相違を克服して最適な特性を保持するという利点をもつ。池の好ましい局面にお いて、可撓性プラスチックシートは熱反射層ををする。この熱反射層は、有利に は、誘電体／金属ン誘電体干渉フィルタであり得る。

もう一つの局面では、本発明は、中間層が熱収縮プラスチックツクであるこれら の湾曲防熱グレージング構造を製作するための方法を提供する。この方法におい て、３つのグレージング層は、湾曲エツジにおいてのみ結合される中間可撓性層 と平行で間隔をあけた関係となるようにまず組み立てられ、その後、組み立てら れた構造は、しばらくの間、優先的にグレージング構造の平行直線エツジに平行 な方向に中間層を熱収縮させるために適切な強さで熱処理を受ける。

発明の詳細な説明 Ｉｎ二！星ｌ量里 本発明のグレージング構造およびそれらの調製は、添付の図面を参照にしてさら に詳述される。

第１図は、温室に使用された本発明の湾曲グレージング構造を示す斜視図； 第２図は、同構造の直線側に平行にみた本発明の湾曲グレージング構造の断面図 ； 第３図は、同構造の湾曲側に平行にみた本発明のグレージングパネルの断面図； 第４図は、直線側におけるグレージング構造の３つのパネル間の結合の分解図で ある； 第５図は、湾曲表面の端でのグレージング構造の３つのパネルの結合の拡大図； 第６図は、グレージング構造に用いられる好ましい熱反射プラスチックフィルム を様式化し、非常に拡大した図である。

ｔ”−ましい−　　の１日 本発明の湾曲グレージング構造は、その間に吊り下げられた３番目の可撓性シー トにより相互に間隔をあけられた２つの平行な湾曲硬質シートを有している。

この２つの硬質シートは、硬質アクリルもしくはポリカーボネートなどの硬質プ ラスチック材料であり得るが、最も一般的には、ガラスである。本発明のほとん どの建築的な適用では、このガラスは部分的には天井ガラスとなる。安全面の理 由から、そのようなガラスは、通常は、焼き入れられるか、もしくは焼きなまさ れる。薄板にされたガラスが使用され得る。所望ならば、従来のガラスのどのよ うな厚さでも使用され得る。最も一般的には、１／８インチもしくは３／１６イ ンチのフロートガラスが使用される。そのような湾曲ガラス層（ネルは市販され ているものを容易に入手できる。それらは様々な半径の湾曲で販売されているた めに、２つのパネルは互いに間隔をあけて離れても平行であり得る。

建築上の選択に応じて、ガラスパネルの片方もしくは両方が、コート、ぼかし、 または彩色がされ得る。これは性能を高めるため、光透過特性を変えるため、も しくは熱拒絶性を促進するために行われる。ブロンズ色、銅色、もしくは灰色が ２つのガラスパネルの外側によく用いられる。

３重グレージングにおける３番目、つまり中間のシートは、可撓性のプラスチッ クシートである。このプラスチ・ツクは太陽光線に長く曝される過酷さに耐える ように、良好な光安定性を有するものが選択されるべきである。このプラスチッ クは、また、大量のモノマーもしくは可塑剤を含むと起こり得るようなガス放出 に本質的に影響されない特性も持つべきである。このガス放出はガラス層の内側 表面に被覆物を作り、光の明瞭度が妨げられるからである。ポリカーボネート材 料などが用いられ得るが、ポリ（エチレンテレフタレート）なとのポリエステル が好ましい。この中間プラスチックフィルムは、他の窓用フィルム材料に比べて 、相対的に厚い。約３ミル（０，００３インチ）よりも厚いものが一般に用いら れ、約５ミルから約２５ミルまでの範囲の厚さが好適であり、約５ミルから１５ ミルまでの範囲の厚さがより好適である。中間層として６〜１０ミルのポリエス テルを用いた結果が優れていた。東しくＴｏｒａｙ）は適切なフィルムを販売す る周知の企業である。

３つの層は湾曲グレージング構造に組み立てられる。策１図を見ると、温室構造 １ｏが示されている。それはフレーム材１１、平型壁窓ユニッ）１２、平型天井 窓ユニット１３、および本発明の湾曲構造１４を備えている。構造１４は、２つ の湾曲側部１５および１５Ａ、　および２つの平面側部１６および１６Ａを備え ている。２つの湾曲側部は互いに平行であり、２つの平面側部は互いに平行であ る。

第１図の２−２゛線に沿った断面である第２図を見ると、構造１４は、２つの硬 質パネル２１および２２、および可撓性パネル２３を備えていることが分かる。

パネル２３はその外側面、つまり建造物の外に対向する面に熱反射層を有する。

この層は、第６図を参照にして説明される。パネル２１．２２および２３は、結 果として現れる間隙２４および２５により、互いに間隔をおいて離されている。

これらの間隙は、スペーサー２６．２７．２ｇおよび２９によって作り出される 。また、これらのスペーサーは、湾曲エツジ１５およびＩＳＡに沿フた構造中に 、中間層２３を把持して接着している。反対に、第１図の３−３°線に沿った断 面である第３図に示されるように、中間層２３は直線側部１６および１６Ａに平 行なエツジでは、硬質層２１オよび２２には貼り付けられていない。これらのエ ツジでは、スペーサー３１３２．３３および３４は外側の硬質層と結合する。こ の特長は、第５図でさらに詳しく示され、層２３の端とスペーサー３４および３ ５との間の隔たりが、はっきりと示されている。

２６．２７．２８．２９．３１．３２．３３および３４などのスペーサーは個別 の構成要素として示される。現実の実施において、それらは中空の湾曲方形フレ ームに組み立てられることも可能である。典型的なスペーサー材料は、プラスチ ックの押し出し成形体、アルミニウムおよび鋼鉄の押し出し成形されたロール形 チャネルである。上記のラザルド（Ｌａｚａｒｄｏ）らの特許は、一つの典型的 なタイプのスペーサーを開示し、ここに引例として挙げられる。これらのスペー サーは、どのような断面でも可能である。ここに示される歪んだ円は、単に代表 的なものであって、通常は、方形もしくは四角形の断面のものが用いられる。い くつかのスペーサーシステムが市販されており、使用することが可能である。

本発明の窓構造は、様々な構成要素を一緒に間に挟むことにより製造し得る。第 ４図に示されるように、これらの要素には、２つの硬質パネル２１および２２、 可撓性パネル２３、スペーサー２８および２９、および接着層４Ｌ　４２．４３ および４４が含まれる。これらの接着剤は、すべて接触型接着剤であり得る。

それらの選択において注意する点は、（１）ガス放出の問題を再び避けるために 大量の溶剤を含む材料を避１すること、および（２）長期にわたつて良好に接着 する接着剤を選ぶこと、である。両面テープ接着剤（代表的にスリーエム（３Ｍ ）およびアーロン（Ａｒｌｏｎ）から入手可能）は、使用するのに都合がよいこ とがわかっており、接着発泡テープが、いくらかのクノシ房ンを提供して組立品 全体に与えるために、層４１および４４としての使用されることが好ましい。

製造の一つの方法において、窓は、先ず外側のく半径のより大きい）硬質ベイン ２２から組み立てられる。これは、両面接触発泡テープ４１により外側のスペー サー２９に貼り付けられる。次いで、両面接着テープ４２の層はスペーサー２９ の「内側」エツジに貼られ、この接着層は湾曲エツジにのみ接触するように可撓 性シート２３上に押し付けられる。これは、通常は、接着層との正しい見合わせ を保証するために、治具に保持されたシート２３によって行われる。次いで、補 助のスペーサー２８は、再び接着層４３を用いて、接着された湾曲面のみに取り 付けられる。最後に、内側のベイン２１は接触型の接合剤に覆われた発泡層４４ に取り付けられる。これら様々な要素が、構造に組み立てられた後、窓構造の外 側表面は密閉される。このシール材は、第２図に３５として示される。このシー ル材は高弾性率、低クリープ、低水蒸気透過性のシール材にすべきである。それ は、構造の全ての材料（つまり、金属もしくはプラスチック、ガラス、および金 属被覆された中央のフィルムなど）に対して良好な接着性を有しているべきであ る。ボスティク（Ｈｏｓｔｉｋ）により市販される２成分ポリウレタンなどのポ リウレタン接着剤が、非常に適していることがわかっている。塗布された後、シ ール材は予め乾燥される。その後、窓部は熱処理を受ける。典型的にはｔａＯ〜 ２５０°Ｆの範囲、とりわけ約１８０’Ｆから約２２５’Ｆまで、特に約２１５ °Ｆの温度が用いられる。加熱時間は約１時間から約５時間であり、より低い温 度ではより長い時間が、より高い温度ではより短い時間が要求される。２１０〜 ２２０’Ｆで２時間の場合に、良好な結果が得られた。この加熱処理は、接着剤 および外側のシール材を硬化させるため、および様々な層間の接着を行うためで ある。また、中間層が好ましいポリエステルなどの熱収縮可能なプラスチックで ある場合、この熱処理はフィルムをビンと張った状態に収縮させることが可能で ある。

しかしながら、以上から明らかなように、３層間の良好な平行関係を達成するた めに、熱収縮可能なフィルムは、該フィルムが取り付けられた湾曲面に対して垂 直方向に優先的に収縮する。ｌＯミルのポリエステルを２００〜２２０°Ｆで用 いる場合には、一方向に０．４〜０．５％の範囲での全体にわたっての収縮度、 および他の方向に０．１〜０．２％の収縮度を得ることが可能である。そのよう なフィルムは、２つの湾曲面の間で高収縮方向に方向付けられる。

本発明の製作の好ましい実施例において、中間プラスチックフィルムとして、誘 電体金属誘電体干渉フィルタ、または熱もしくは光拒絶層を使用することが可能 である。これらの石は当該分野においてすでに述べられている（例えば、上記フ ァン（Ｆａｎ）らの特許を参照）。それらは、強く照射される可視光線の約４０ ％から約９０％を透過するよう設定される。我々の最も好ましい製品においては 、誘電体／金属／誘電体多扇千渉フィルタが用いられる。第６図に示されるよう に、プラスチックフィルム６１は、誘電体６２、金属６３および誘電体６４によ りコートされ得る。層６２．６３および６４は、第６図に表現されているよりも ずっと薄く、その厚さは、オングストロームのオーダーである。これらの層は、 当業者には公知のマグネトロンスパッタ法によって積層され得る。サウスウォー ル（Ｓｏｕｔｈｖａｌｌ）は、ｒｌｌＥＡＴ　ＭＩＲＲＯＲＪという商標で、あ る種類の熱反射フィルム製品を市販する。これらの材料は、熱をほぼ反射し、全 可視光線の４４〜８８％を透過するように設定された様々な厚さの金属（銀の場 合が多い）やＭ’Ｗ＆体である。一般に、全可視光線の５５〜７０％を透過する フィルムが好ましい結果を与える。

また、中間プラスチックフィルムは、その性能を改善するために、当該分野で公 知の様々な他の方法において処理され得る。例えば、接着剤の接着を改善するた めに、反射層を貼る前または後に、コロナ放電を受けることも可能である。この コロナ処理は、中間プラスチックシートが扱い易いようにスリップ処理されてい る場合に、特に有効である。典型的なコロナ処理はフィルム上に約６０ｄｙｎｅ ｓ／ｃｍ２の表面エネルギーを達成するために行われる。

他の当該分野に公知の特長も組み入れられ得る。例えば、硬質シートと可撓性シ ートとの間の空間は性能を改善するために不活性ガスを満たすことができる。同 様にスペーサーは、中空とし、層間に湿気がおこらないように乾燥剤を含むこと も可能である。もう一つの構成において、内部の空間は、所望であれば、外気へ 通気されることもできる。

本発明は好ましい実施例を参照にして説明されてきたが、以上から明かなように 、以下の請求の範囲に規定される本発明の精神から離れずに、多くの方法で変形 され得ることは、当業者には明かであろう。

国際調査報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．２つの対向する平行な湾曲エッジおよび２つの対向する平行な直線エッジに て規定される外辺部を有する、第１硬質グレージングパネルと、 大きさ、形状および外辺部が該第１硬質グレージングパネルと同様で、該第１硬 質グレージングパネルから間隔をおいて平行になっている中間可撓性プラスチッ クグレージングパネルと、 大きさ、形状および外辺部が該第１硬質グレージングパネルおよび該中間可撓性 グレージングパネルと同様で、それらから間隔をおいて平行になっている第２硬 質グレージングパネルと、を備え、 該第１および第２硬質パネルは、間隔をあけた平行な関係でほぼ全外辺部におい て互いに結合され、その構造内において該可撓性パネルがその平行な湾曲エッジ においてのみ結合されている、 湾曲防熱グレージング構造。
2. ２．前記第１および第２硬質パネルがガラスシートである、請求項１に記載のグ レージング構造。
3. ３．前記可撓性パネルがプラスチックパネルである、請求項１に記載のグレージ ング構造。
4. ４．前記プラスチックパネルが厚さ５〜２５ミルのプラスチックシートである、 請求項３に記載のグレージング構造。
5. ５．前記プラスチックパネルは、前記２つの平行な直線エッジに平行な単一方向 に収縮される、請求項４に記載のグレージング構造。
6. ６．前記プラスチックパネルがポリエステルである、請求項５に記載のグレージ ング構造。
7. ７．前記可撓性パネルが熱反射コーティングを有する、請求項１に記載のグレー ジング構造。
8. ８．前記熱反射コーティングが、誘電体／金属／誘電体干渉フィルタである、請 求項７に記載のグレージング構造。
9. ９．前記可撓性パネルが熱反射コーティングを有する、請求項３に記載のグレー ジング構造。
10. １０．前記熱反射コーティングが誘電体／金属／誘電体干渉フィルタである、請 求項９に記載のグレージング構造。
11. １１．前記可撓性パネルが熱反射コーティングを有する、請求項４に記載のグレ ージング構造。
12. １２．前記熱反射コーティングが誘電体／金属／誘電体干渉フィルタである、請 求項１１に記載のグレージング構造。
13. １３．２つの対向する平行な湾曲エッジおよび２つの対向する平行な直線エッジ にて規定される外辺部を有する、第１湾曲ガラスパネルと、 大きさ、形状および外辺部が該第１湾曲ガラスパネルと同様であって、それとは 間隔をおいて平行で、しかも厚さが５〜１５ミルになっており、その表面の片側 に誘電体／金属／誘電体熱反射フィルタを備える、中間可撓性ポリエステルパネ ルと、 大きさ、形状および外辺部が該第１湾曲ガラスパネルと同様であって、それとは 間隔をおいて平行である、第２湾曲ガラスパネルと、を備え、 該第１および第２硬質パネルは、間隔をあけた平行な関係でほぼ全外辺部におい て互いに結合され、その構造内において該可撓性パネルがその平行な湾曲エッジ においてのみ結合されている、 湾曲防熱３重ペイングレージング構造。
14. １４．前記ポリエステルパネルは前記２つの平行な直線エッジに平行な単一方向 に熱収縮される、請求項１３に記載のグレージング構造。
15. １５．内側の湾曲ガラスペイン、中間の湾曲プラスチックシートおよび外側の湾 曲ガラスペインが、間隔をあけた平行な関係となっている湾曲３重ペイングレー ジング構造を製造する方法であって、２つのガラスペインはそのほぼ全外辺部で 結合され、厚さ５〜２５ミルであって直線側に平行な単一方向に熱収縮される該 プラスチックシートが、その湾曲側のみに取り付けられ直線側には固定されない ように、組み立てる工程と、該中間プラスチックシートを選択的に熱収縮させる ために適する時間および温度で加熱する工程と、を包含する湾曲３重ペイングレ ージング構造を製造する方法。