JP2002512663A - 一体型マルチウィンドウとサッシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 サッシおよび互いに間隔を置きほぼ平行な二枚以上の窓ガラスから成る窓ユニット。この場合サッシは、窓ガラスの相互間の距離を確保し、窓ガラスをほぼ平行に維持する一体型スペーシング構造を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】 一体型マルチウィンドウとサッシ 発明の背景 サッシおよび互いに間隔を置きほぼ平行な二枚以上の窓ガラスから成る窓ユニ ット。この場合サッシは、窓ガラスの相互間の距離を確保し、窓ガラスをほぼ平 行に維持する一体型スペーシング構造を形成している。 冬期には建物内部から、また夏期には空調されている建物内部から熱の放出を 防止するため、窓やドアには断熱ガラスユニット(以下「ＩＧユニット」)が使用 されている。ＩＧユニットはサッシとは別に製造されるのが通例である。そのた め、サッシにＩＧユニットをセットする場合は別な工程が必要となる。本発明の ＩＧユニットとサッシは単体として製造されるため、ＩＧユニットを製造する工 程を別途設ける必要がない。 ＩＧユニットは通常二枚以上の板ガラスからできている。この場合、各ガラス は互いに離れており、窓ガラス間の空間は、窓ガラスの周辺に沿って密閉され、 窓ガラス間の空気を閉じ込めている。二枚の窓ガラスの間にある空間の周囲に沿 ってスペーサー・バーが取り付けられている。このスペーサー・バーは中空で孔 のあいた長い金属部材になっている場合が多く、アルミニウム合金製で、押し出 し成形や板材を丸めて成形するものが代表的である。スペーサーの中空内部には 乾燥剤が入っており、この乾燥剤で、密閉された空間内に存在する可能性のある 残留水蒸気や、長年のうちに密閉されたユニット内に侵入する可能性のある水蒸 気を吸収する。スペーサーは、曲げたりコーナー・キーを使用するなどして長方 形に成形されるのが一般的である。 ＩＧユニットは、シングルないし二重シーリングを用いて組み立てる。シング ルシール・ユニットの場合、空気および水蒸気用シールを組合せて一つのシール にしている。シングルシール設計で通常使われる乾燥剤は、ブチルなどの熱塑性 シーラント（密閉剤）や、ポリスルフィドやポリウレタンなどの熱硬化製シーラ ントが含まれている。一般的には熱硬化性シーラントの方が熱塑性シーラントよ り水蒸気の浸透が高い。 二重シーリング・ユニットの場合には、インナー・シールとアウター・シール があり、一般にインナー・シールは補助的な水蒸気用シールとして機能する。二 重シーリング・ユニットの場合、インナー・シールにはポリイソブチレンなどの 熱塑性素材が一般的で、ガラスに隣接するスペーサーの両サイドにはビード（玉 縁；内側補強部分）が取り付けられている。スペーサー・フレームを窓ガラスの 間に設置し、熱または圧力をかけ、ポリイソブチレンを確実に圧縮し、ガラス表 面の湿りを完全に除去する。二つ目のアウター・シールには、シリコン、ポリウ レタンなどの熱塑性乾燥剤が、二枚の窓ガラス間の周囲に外側に向けて使われて いるのが一般的である。 上記のようなＩＧユニット構造は、技術的にはよく知られており、Bowserの米 国特許Ｎｏ．３，９１９，０２３、Reichertの米国特許Ｎｏ．４，９９４，３０ ９、Dawsonの米国特許Ｎｏ．４，４７９，９８８、Leopoldの米国特許Ｎｏ．５ ，３１３，７６１、Peterson米国特許Ｎｏ．５，５６８，７１４などで提示され ている。このようなＩＧユニットの製造方法についてもよく知られており、Leop oldの米国特許Ｎｏ．５，２９５，２９２などで解説されている。上記のような ＩＧユニットでは個別の製品として製造し、それを組合せて一つのサッシに仕上 げている。そのように組み立てたＩＧユニットを備えたサッシを窓やドアとして 、あるいはビル、冷蔵庫、車両などの断熱パネルとして取り付けるのである。 本発明は、一体型窓サッシから成る窓ユニットに関するもので、この場合の窓 サッシは一体型スペーシング構造を形成し、二枚以上の窓ガラスを互いに間隔を 置きほぼ平行に設置し、サッシ部材に直接取り付けられるようになっている。一 体型窓サッシという設計にしたことで、製造メーカーはサッシと断熱窓ガラスを 単体として製造できるようになり、結果的には、個別のＩＧユニットの製造に関 係するコストや工程、さらにはＩＧユニットをサッシに取り付けるコストや工程 を削減できるようになった。 発明の要約 サッシおよびほぼ平行な間隔で置かれた二枚以上の窓ガラスから成る窓。この 場合サッシは、窓ガラスの相互間の間隔を確保し、窓ガラスをほぼ平行に維持す るための一体型スペーシング構造を形成している。 図面の簡単な説明 図１は、互いに間隔をおき、ほぼ平行な二枚以上の窓ガラスを内部に持つサッ シから成る窓ユニットを示した図である。 図２は、サッシを一体型スペーシング構造にすることにより、間隔を置いてほ ぼ平行に設置した二枚以上の窓ガラスから成るサッシの断面を示した図である。 図３は、一体型ペーシング構造を構成するサッシの断面を示したものである。 発明の解説 本発明は、サッシとほぼ平行に間隔を開けて設置した二枚以上の窓ガラスから 成る窓ユニットである。この場合、サッシは、窓ガラスを間隔を開け、ほぼ平行 に維持するための一体型ペーシング構造から構成されている。 次に図１〜３を参考に本発明について解説する。図１は本発明の範囲に含まれ る窓ユニットを示したものである。図１に示した窓ユニットは、サッシ１とその サッシ内に設置した、互いに間隔を置いてほぼ平行な窓ガラス２から構成されて いる。また図１では組子も表示されている。この場合、組子は窓ガラス２の間に 取り付けられてサッシ１に組み込まれている状況をシュミレーションしている。 サッシ１には密閉されたチャンネル（経路）が付いている。このチャンネルから 窓ガラス２間の空間の空気を抜いたり、必要ならガラス２間の空間に断熱気体を 注入する。 本発明は図１で示した窓ユニットだけに限定されるものではなく、開き窓、上 げ下げ窓（ダブルハング窓）、片上げ窓（シングルハング窓）、永久および固定 位置式窓などとして利用できる窓ユニットも含めることができ、また住宅、商業 ビルの双方の断熱パネルも含まれる。本発明を構成する窓ユニットは、冷蔵庫や 冷蔵ディスプレー・ボックスなどのドアや窓としても利用でき、また自動車、ト ラック、建設重機、ボートなど車両の窓として利用できる。 本発明のサッシは、窓ユニットのサッシを製造する際の使用する標準的な素材 で製造可能である。「サッシ」という語は、二枚以上の窓ガラスの周囲を封入し 、窓枠、ビル構造物、冷蔵装置、車両などの支持構造物に取り付け、固定するの に 適した窓ユニットを形成するために採用したコンポーネントの意味で用いられる 。サッシの素材は、木材、アルミニウム、ABSやスチレンなどのプラスチック、 繊維ガラス、プラスチック、木材とプラスチックの複合素材などを用いることが できる。サッシの素材を選択する場合には、圧縮強度、硬度、脆性、弾性係数、 熱伝導率、加工性、ファスナーを保持できるかどうか、外観、コストなどを考慮 する。本発明にとりサッシの製造方法は重要な点ではなく、製造素材に応じて変 わる。サッシは、フライス盤加工、圧延、打出し、鋳造など、さらにはこれらの 方法を組合せて製造してもよい。 本発明で使用するのに適したサッシの一例は、ポリ塩化ビニル（PVC）を主成 分としたプラスチック製のサッシである。PVCには、プロセス補助剤、プロセス 処理剤、固体充填材、補強材、添加剤、打つ出しを容易にする潤滑剤、硬化剤混 合物などの添加物を少量含んでいてもよい。PVCのほかにも、PVCの性質を向上さ せる他のポリマー成分を混合してもよい。本発明の好実施例では、サッシをPVC を押し出し成形して製造している。 サッシは、二枚以上の窓ガラスの周囲を閉じるために用いている。図１で示し たように一つの実施例ではサッシが長方形や正方形になっている。しかし、サッ シの形状は、サッシが窓ガラスの形を適切に固定している限り本発明にとっては 重要ではない。サッシは、各種異なる素材を利用し、それらの素材の末端をネジ 、リベット、ボルト、クリップ、インサーツ（挿入留具）、溶接などの方法やこ れらの組合せた方法で繋ぎ留めて製造してもよい。またサッシは、打出しや押し 出し成形などの方法で直線状の単体コンポーネントを製造し、これら単体コンポ ーネントを曲げて適切な構造にし、上記のような方法で端部と端部を繋いで製造 してもよい。 本窓ユニットのサッシは、二枚以上の窓ガラスを互いに間隔を開けほぼ平行に 保持する一体型スペーシング構造からなる。「一体型」というのは、スペーシン グ構造がサッシの一部になっていることを、およびサッシの一部としてのスペー シング構造に窓ガラスが取り付けられていることを意味している。図２は、一体 型スペーシング構造５を備えたサッシ１の断面図である。図２は、本発明の範囲 内の、一体型スペーシング構造５から成るサッシの例を示したものである。図２ を提示したからといって、特許請求の範囲をこのような構造だけに限定すること を意図するものではない。一体型スペーシング構造の物理的形状については、二 枚以上の窓ガラスを互いに間隔を置きほぼ平行に保持できれば本発明にとって重 要ではない。物理的形状は、サッシに使用する素材の範囲によって変動する。一 体型スペーシング構造は、フライス盤加工、押し出し成形、打出しなどの方法で サッシを製造する際の一部として製造することが望ましいが、一体型スペーシン グ構造を別途製造し、それを接着剤による接着、溶接、ボルト、ネジや同種の取 り付け方法でサッシに取り付けることも可能である。サッシと一体型スペーシン グ構造は類似した素材または異なる素材で製造してもよい。たとえばサッシは同 時押し出し成形（co-extrusion）で製造するが、サッシと一体型スペーシング構 造の素材は異なるポリマー素材を使用するといった方法である。場合によっては 、サッシに強度など適切な物理特性を、また一体型スペーシング構造には窓ガラ スと適合した膨張率や付着力を付与するうえで、同時押し出し成形法の方が適し ている場合もある。一体型スペーシング構造の形状は、ソリッド・リッジ、中空 リッジ、トラフ（谷、凹部）などの形状が考えられる。一体型スペーシング構造 の形状に関しては、二枚以上の窓ガラスを互いに間隔を置きほぼ平行に保持する のに充分な表而積と強度が確保でき、一体型スペーシング構造の壁と窓ガラスの 内面との間に粘着剤を挿入できるようになっていれば、重要ではない。図２は一 体型スペーシング構造の好例を示したものである。この場合、スペーシング構造 はトラフを形成しており、このトラフに乾燥剤を置き、疑似組子アセンブリ(mun tinsimulating assembly)をクリップや摩擦フィット（摩擦を利用したはめ合い ）などで固定している。 本発明の窓ユニットは、互いに間隔を置きほぼ平行な二枚以上の窓ガラスから できている。「ほぼ平行」というのは、サッシを窓ガラスに取り付けた場合、窓 ガラスが一体型スペーシング構造および乾燥剤や密閉材など中に挿入する素材と 接触し、内部空間を形成するという意味である。窓ガラスは普通のガラス、強化 ガラス、安全ガラス、ガラスと熱塑性ラミネート（薄膜）の複合素材、熱塑性プ ラスチックなどからできている。窓ガラスは無色、透明、あるいは紫外線や可視 光線の透過を抑える標準的なコーティングや既存の方法による彩色が施されてい てもよい。本窓ユニットで使用するには、ガラスとガラス・ラミネートでできた 窓ガラスが好ましい。 図１〜３で示したサッシの構造では窓ガラスを二枚取り付ける構造になってい るが、本発明は窓ガラスの数を二枚だけに限定するものではない。本サッシは、 ほぼ平行な窓ガラスの間にさらに別のガラスやフィルムを取り付けられる構造に してもよい。 次に図３を参考に本発明をさらに詳細に解説する。図３は、本発明の範囲内に ある窓ユニットの断面図である。図３の場合、サッシ１は一体型スペーシング構 造５からできている。窓ガラス２はサッシ構造の内に置く。その場合、窓ガラス のエッジは一体型スペーシング構造５に接し、粘着剤６で保持する。窓ガラス２ の間にできた空間には疑似組子アセンブリ３を設置する。この疑似組子アセンブ リ３の位置は、一体型スペーシング構造の長軸に沿って延びた溝の中に入れたク リップで固定している。一体型スペーシング構造５の内部には吸着剤７を設置す る。サッシ１にはさらに溝８が付いており、この溝の中にビード９を入れ、窓ガ ラス２の外面に隣接するウェザー・シール（防水密閉材）にする。 本窓ユニットの好実施例では、互いに間隔を置きほぼ平行な二枚以上の窓ガラ スを、構造用シーラントなどの粘着剤で一体型スペーシング構造に取り付けてい る。粘着剤が、一体型スペーシング構造と窓ガラスの間の水や水蒸気を遮断する シーリングとして機能すればさらに好ましい。どのような特殊な粘着剤が必要と なるかは、サッシや窓ガラスの素材、窓ユニットを使用する条件等によっても異 なる。粘着剤として使用する素材には多種多様なものが考えられる。天然の粘着 剤やポリスルフィド、ポリウレタン、ポリイソブチレン、エポキシ、エポキシ／ ポリスルフィド混合物、ポリスルフィド／ポリウレタン混合物などである。粘着 剤には、Grayの米国特許Ｎｏ．５，３６４，９２１で示されている熱硬化型の、 プラチナ触媒還元シリコン・ラバーでもよい。この特許では、本発明でも有効な 補助粘着成分を用いている。粘着剤はアクリル機能を備えたイソブチレン・ポリ マーから成る、室温で硬化する成分のものでもよい。これはSaxenaの米国特許Ｎ ｏ．５，６６５，８２３でも補助粘着剤として使われており、本発明でも有効で あろう。粘着剤が、前記サクセーナの特許で記述されているような、室温で硬化 するものであれば一層好ましい。粘着剤は、ブチル、ポリエチレン、ポリウレタ ン、ポリ塩化ビニルなどを成分とした窓ガラス用テープであもよい。 本発明の好実施例では、吸着剤や吸収剤を窓ガラス間の空間に入れ、窓ガラス 間における水蒸気の堆積を防止し、また必要な場合は、窓ガラス間の空間に侵入 しガラスを曇らせる化学物質を粘着するようにしてもよい。ここでは、粘着剤と 吸収剤はまとめて粘着剤とし、吸着ないし吸収作用によって水分、化学物質、ま たのその両者を保持できる素材として扱う。ある好実施例では、一体型スペーシ ング構造に作られているチャンネルの内部に粘着剤７が置かれている。この技術 では、一体型スペーシング構造に作られるチャンネルは、長方形、正方形、楕円 形など様々な形状をとることができ、窓ガラス間の空間全体に開いていなくても よいということがわかる。一体型スペーシング構造の一部ないし内部に形成され たチャンネルと窓ガラス間の空間が図３のように溝でつながっているか、一体型 スペーシング構造に沿ってホールを設け、そのホールで窓ガラス間の空間と一体 型スペーシング構造内に設けたチャンネルを繋いでもよい。 本発明の窓ユニットに使用する粘着剤は、水分できれば窓ガラス間の空間に侵 入しガラスを曇らせる可能性のある化学物質をも吸着する天然または合成粘着剤 を使用する。粘着剤としてはゼオライトAやゼオライトX、または両者の混合物が 好ましい。使用する粘着剤の物理的形状は、一体型スペーシング構造内に設ける チャンネルに応じて変える。粘着剤は粉末でもよく、その場合、一体型スペーシ ング構造に設けたチャンネルは、窓ガラス間の空間と接続した適切な大きさのホ ールで充分閉じておかなければならない。Ulischの米国特許Ｎｏ．３，８６８， ２９９などでは、多層断熱ガラス窓用に設計した粘着剤を使用する方法を公開し ており、その場合の粘着剤には、狭径孔のゼオライトに広径孔の粘着剤、場合に よっては粘土性の接着材を組合せたものを用いている。ウーリシュの上記特許で は乾燥剤の例として使われているが、これは本発明でも有効である。Cohenの米 国特許Ｎｏ．５，４９３，８２１では、中空で低密度の凝集剤が水分を吸収する うえで有効であるとしており、これも本発明で効果を発揮する可能性がある。こ れらはいずれも有効な粘着剤としてここでは扱っている。 粘着剤は、搬送材に特定の粘着剤を入れた型に入れ、それを窓ガラス間の空間 に設けられたチャンネルに取り付けてもよい。搬送剤としては、シリコン・ラバ ー、ブチル、ホットメルト、ポリウレタンなどを使用する。硬化型液体シリコン ・ラバーやシーラントに粘着剤を混ぜ、それを一体型スペーシング構造内に設け たチャンネル内に押し出し、硬化させて付着することもできる。 本発明の窓ユニットの断熱効果を上げるには、窓ガラス間にできた空間から空 気を排出し、替わりに窒素、アルゴン、クリプトンなどの不活性ガスを充填する ことが望ましい。図１のように、サッシに閉じられるチャンネル４を設け、真空 にしたり、空気と不活性ガスの入れ換えをしやすくすることも可能である。 図３の場合、サッシ１には溝８が設けられ、この溝の中にビード９を入れ、窓 ガラス２の外面に隣接するウェザー・シールにしている。本発明にとって溝８の 形状は重要ではなく、また図３で示した形状だけに限定されるものでもなく、様 々な可能性が考えられる。図３のような形状の溝８にすると、ビード９が簡単に 入り収まりもよい。またビード９を押し付けて溝８にはめ込む方法や保持力を高 めるため接着剤で接着することも可能であろう。 ビード９は、窓ガラス２の外側に接触するようにしてサッシ１に取り付ける。 ビード９の素材は重要な点ではなく、この種のものに従来から使われている素材 ならどのようなものでも構わない。ビード９は天然または合成ゴム、プラスチッ クなどの素材から製造できる。ビード９はまた装飾目的にも利用でき、その場合 は装飾鋳型やデザイン型に押し出し成形し、必要な彩色を施してもよい。 また図１と図３では、疑似組子アセンブリ３を窓ガラス２の間に置き、一体型 スペーシング構造５の溝でサッシ１に取り付けている。本発明の場合、疑似組子 アセンブリ３はオプションになっており設計や素材は従来のもので構わない。疑 似組子アセンブリ３は、アルミニウムか、あるいは窓ガラスを曇らせる化学物質 を窓ガラス間の空間に放出しない２プラスチック素材で疑似組子アセンブリ３を 製造することが望ましい。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．サッシおよび互いに間隔を置きほぼ平行な二枚以上の窓ガラスから成る窓ユ ニット。この場合、サッシは、窓ガラスの相互間の距離を確保し、窓ガラス をほぼ平行に維持する一体型スペーシング構造を形成している。 ２．請求項１の窓ユニットで、サッシおよび一体型スペーシング構造がアルミニ ウム製のもの。 ３．請求項１の窓ユニットで、サッシおよび一体型スペーシング構造がポリ塩化 ビニル製のもの。 ４．請求項１の窓ユニットで、窓ガラスが、一般ガラス、強化ガラス、安全ガラ ス、ガラスと熱塑性ラミネートの複合素材、熱塑性プラスチックなどから成 るグループの中から個別に選択されているもの。 ５．請求項１の窓ユニットで、窓ガラスが、ガラスまたはガラス・ラミネートで できたもの。 ６．請求項１の窓ユニットで、窓ガラスがガラスのもの。 ７．請求項１の窓ユニットで、窓ガラスが粘着剤によって一体型スペーシング構 造に取り付けられているもの。 ８．請求項７の窓ユニットで、粘着剤が、熱硬化型のプラチナ触媒還元シリコン ・ラバーを成分としているもの。 ９．請求項７の窓ユニットで、粘着剤が、アクリル機能を備えたイソブチレン・ ポリープのもの。 １０． 請求項１の窓ユニットで、粘着剤、吸収剤、または粘着剤と吸収剤の混 合物を、互いに間隔を置いてほぼ平行な窓ガラスの間に設置するもの。 １１． 請求項１０の窓ユニットで、一体型スペーシング構造が、互いに間隔を 置きほぼ平行な二枚以上の窓ガラス間の空間とトラフで繋っており、トラフ には粘着剤、吸収剤または粘着剤と吸収剤の混合物が置かれているもの。 １２． 請求項１の窓ユニットで、互いに間隔を置きほぼ平行な窓ガラス間の空 間に不活性ガスが充填されているもの。 １３． 請求項１２の窓ユニットで、不活性ガスが、窒素、クリプトン、アルゴ ンの中から選ばれているもの。 １４． 請求項１の窓ユニットで、互いに間隔を置きほぼ平行な窓ガラス間の空 間内に、さらに疑似組子アセンブリが設置されているもの。 １５． 請求項１４の窓ユニットで、疑似組子アセンブリが一体型スペーシング 構造に取り付けられているもの。 １６． サッシおよび互いに間隔を置きほぼ平行な窓ガラスから成る窓ユニット で、互いに間隔を置きほぼ平行な窓ガラスを保持する一体型スペーシング構 造からサッシが構成され、サッシおよび一体型スペーシング構造が、ポリ塩 化ビニルを主成分とするプラスチック製のもの。 １７． 請求項１の窓ユニットで、サッシおよび一体型スペーシング構造が、プ ラスチック製のもの。 １８． 請求項１の窓ユニットで、サッシおよび一体型スペーシング構造が、繊 維ガラス、プラスチック、木材とプラスチックの複合素材製のもの。