JPWO2014168219A1 - 防火複層ガラス - Google Patents

Abstract

断熱性を向上させつつ、総厚、重量が大きくなるのを抑え、視認性、意匠性にも優れた防火複層ガラスを提供する。スペーサ１１８を介して第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４とを隔置し、周縁をシールして構成される防火複層ガラス１１０において、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間に化学強化ガラスで構成される第３のガラス板１１６を配置し、スペーサ１１８に備えられた保持部１２０で保持する。これにより、断熱性を向上させつつ、総厚、重量が大きくなるのを抑え、視認性、意匠性にも優れた防火複層ガラスを提供することができる。

Description

本発明は、防火複層ガラスに関する。

一般の複層ガラスは、２枚のガラス板をスペーサで隔置し、周縁部をシール材でシールすることによって構成される。

このような２枚のガラス板で構成される複層ガラスでは、中空層（すなわち、ガラス板とガラス板との間の層）が薄いと、Ｕ値（JIS R3107 1998）は高くなり（すなわち、断熱性能は低くなり）、中空層が厚くなると、Ｕ値は低くなる（すなわち、断熱性は高くなる）。しかし、中空層が厚すぎると、中空層内の気体が対流を起こし、熱を伝えやすくなってしまうので、かえってＵ値が上がる（すなわち、断熱性が下がる）ことがある。

そこで、３枚以上のガラス板を使用することにより中空層を２層以上設けて、更に断熱性能を向上させた複層ガラスが知られている（特許文献１、２等参照）。

ところで、耐火性能の高い建築物として位置づけられる耐火・準耐火建築（各種ビルなど）は、外壁開口部の延焼のおそれのある部分に遮炎性能のある防火設備（防火戸など）の設置が義務づけられている。また、都市防火の観点から防火・準防火地域では、耐火・準耐火建築以外の建築物（戸建て住宅など）にも外壁開口部に延焼のおそれのある部分に準遮炎性能のある防火設備の設置が義務づけられている。したがって、このような建築物の外壁開口部に複層ガラスを使用する場合には、一定の防火性能を具備した複層ガラス（防火複層ガラス）を使用することが必要とされる。

従来の防火複層ガラスは、複層ガラスを構成するガラス板に網入りガラスや耐熱強化ガラス等を使用することによって防火性能を確保していた（たとえば、特許文献３等参照）。

特開２０１０−６６８４号公報 特開平９−２６３４２８号公報 特開平８−６７５３６号公報

しかしながら、耐熱強化ガラスや網入りガラスは通常のガラスと比較して高価であり、また、網入りガラスは、網によって透視性が低下する。

また、通常の厚さの３枚のガラス板で複層ガラスを構成すると、総厚、重量が大きくなり、対応するサッシに制約が生じる。また、特許文献１、２の如くスペーサが２つ必要になるため、部材点数が多くなり、かつ意匠性（見栄え）が低下する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、断熱性を向上させつつ、総厚、重量が大きくなるのを抑え、視認性にも優れた比較的安価な防火複層ガラスを提供することを目的とする。

上記課題を解決する態様について説明する。

第１の態様は、第１のガラス板と第２のガラス板とを隔置し、周縁をシール材でシールして構成される複層ガラスであって、第１のガラス板と第２のガラス板との間に低膨張ガラス又は化学強化ガラスで構成される薄板の第３のガラス板を備えるとともに、第１のガラス板と第２のガラス板との間に第３のガラス板で仕切られた第１の中空層と第２の中空層とを備えた防火複層ガラスである。

本態様によれば、低膨張ガラス又は化学強化ガラスで構成される、薄板の第３のガラス板を含む３枚のガラス板によって複層ガラスを構成した。これにより、断熱性を向上させつつ、総厚、重量が大きくなるのを抑え、一定の防火性能を備えた複層ガラスを提供できる。また、防火性能を確保するための第３のガラス板に、透視性のよい低膨張ガラス又は化学強化ガラスを使用したので、視認性を確保できる。

第２の態様は、第３のガラス板は、化学強化ガラスで構成され、第１のガラス板と第１のスペーサを介して隔置され、かつ、第２のガラス板と第２のスペーサを介して隔置される態様である。

本態様によれば、第３のガラス板を化学強化ガラスで構成し、第１のガラス板に対して第１のスペーサを介して隔置し、かつ、第２のガラス板に対して第２のスペーサを介して隔置した。第３のガラス板を板厚の薄い化学強化ガラスで構成することにより、一定の防火性能を確保しつつ薄型化を図ることができる。

第３の態様は、第１のガラス板と第２のガラス板との間に配置されるスペーサと、スペーサに備えられ、第３のガラス板を保持する保持部と、を備え、第３のガラス板が化学強化ガラスで構成される態様である。

本態様によれば、第１のガラス板と第２のガラス板とがスペーサで隔置され、そのスペーサに備えられた保持部に第３のガラス板が保持される。これにより、１つのスペーサで複層ガラスを保持できるので、部材点数を削減でき、かつ意匠性が向上する。また、生産性も向上する。更に、２つのスペーサを使用する防火複層ガラスと比較して、スペーサをガラス板に接着させるシール材（一次シール材）の塗布箇所が４箇所から２箇所に削減できるので、可燃性ガスの発生源となり得るシール材の量を減らすことが可能となり、防火性も向上する他、中空層に水蒸気が透過したり、あるいは中空層内に閉じ込めた気体が中空層外に漏れ出したりする可能性がある経路を減らすことができるので、耐久性も向上する。

なお、設計上許される範囲において、第１のガラス板と第２のガラス板とを隔置するスペーサに、第３のガラス板を保持するための保持部以外に、更に第４、第５、…のガラス板を保持するための保持部を備えさせてもよい。

第４の態様は、保持部は、第３のガラス板の周縁が接着剤を介して接着される被接着部として構成される態様である。

本態様によれば、第３のガラス板がスペーサに接着により接合される。これにより、第３のガラス板がスペーサに確実に保持される。もちろん、第３のガラス板がスペーサに確実に保持されるのであれば、ガラスの納まりとして一般的な不定形シーリング材構法、グレージングガスケット構法、構造ガスケット構法等により、第３のガラス板を保持部に嵌め込んでも良い。

第５の態様は、保持部は、第３のガラス板の周縁をカシメ留めるカシメ部として構成される態様である。

本態様によれば、第３のガラス板がスペーサにカシメ留めされて接合される。これにより、第３のガラス板がスペーサに確実に保持される。

第６の態様は、保持部は、第３のガラス板の周縁が締結部材を介して締結される被締結部として構成される態様である。これにより、第３のガラス板がスペーサに確実に保持される。

第７の態様によれば、前記スペーサの上方に配置される支持部材と、前記スペーサに備えられて前記支持部材に係合し、前記スペーサを吊り下げて支持する吊り下げ部材と、を更に備えることが好ましい。

本発明の態様は、スペーサに吊り下げ部材が備えられる。火災時の火炎によって第１又は第２のガラス板が破損、脱落、あるいは軟化して熱だれが発生し、建具から外れて落下しようとしても、第３のガラス板は、スペーサ及び吊り下げ部材を介して支持部材に吊り下げ支持されるので、第３のガラス板の落下を防止できる。

本発明によれば、断熱性を向上させつつ、総厚、重量が大きくなるのを抑え、視認性にも優れた防火複層ガラスを提供することができる。

本発明に係る防火複層ガラスの第１の実施形態を示す断面図 本発明に係る防火複層ガラスの第２の実施形態を示す断面図 第３のガラス板を部品接合で固定する場合の一例を示す要部断面図 本発明に係る防火複層ガラスの第３の実施形態を示す断面図 第３の実施の形態の防火複層ガラスの変形例を示す断面図 吊り下げ部材と同等の機能をもつ他の実施の形態を示す断面図 保持部と吊り下げ部材の他の実施の形態を示す斜視図 第３のガラス板を固定する他の実施の形態を示す断面図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

《第１の実施の形態》
図１は、本発明に係る防火複層ガラスの第１の実施形態を示す断面図である。

図１に示す防火複層ガラス１０は、第１のガラス板１２と第２のガラス板１４との間に第３のガラス板１６を配置した構成の複層ガラスである。

第１のガラス板１２と第２のガラス板１４は、通常のフロートガラスである。一方、第３のガラス板１６は、低膨張ガラス（たとえば、硼珪酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、アルカリ分のない又は少ないケイ酸ガラス等）又は化学強化ガラスであり、第１のガラス板１２と第２のガラス板１４と比較して厚さが十分に薄いものである。例えば、第３のガラス板１６の板厚としては、１．０〜６．０ｍｍのものが好ましく使用することができる。
また、第１のガラス板１２および第２のガラス板１４は、通常のフロートガラス板の場合、その板厚は、２．５〜１９．０ｍｍが使われる。主に外力の大きさと寸法により設定される第１のガラス板１２と第２のガラス板１４は、軽量化を目的にする場合には、可能な限り板厚を小さくする方が好ましい。

このように、中間に配置される第３のガラス板１６を低膨張ガラス又は化学強化ガラスで構成することにより、断熱性を向上させつつ、一定の防火性能を確保できる。特に、第３のガラス板１６を化学強化ガラスとすれば、防火複層ガラス１０の薄型化を図ることができ、総厚、重量を小さくできる。また、防火複層ガラス１０では、網入りガラスを使用しないので、良好な視認性を確保できる。

なお、化学強化ガラスとは、化学強化法によって強度を向上させたガラスのことをいう。化学強化法とは、ガラス転移点以下の温度で、ガラス表面層のアルカリ金属イオン（例えば、Ｎａイオン）をイオン半径がより大きいアルカリイオン（例えば、Ｋイオン）にイオン交換し、ガラス表面層に圧縮応力を形成して、ガラスを強化する方法である。化学強化法によれば、厚さの薄いガラス板を良好に強化できる。
第３のガラス板として使用される化学強化ガラス板としては、第１および第２の主面を有し、化学強化処理により前記主面の双方に表面圧縮応力が形成され内部に引張応力が形成されたガラス板であって、該ガラス板は、板厚が１．０〜２．５ｍｍ、前記双方の表面圧縮応力の値が４００〜１０００ＭＰａ、前記引張応力の値が１〜２５ＭＰａ、前記主面の双方における圧縮応力層の板厚方向の厚さが７〜３０μｍであるものを好ましく使用することができる。
また、第３のガラス板として使用される低膨張ガラス板としては、板厚が１．０〜６．０ｍｍであり、熱膨張係数が３．３〜８．０×１０^−６／℃であり、必要に応じて強化加工処理が施されたものを好ましく使用することができる。

ここで、化学強化ガラスは、酸化物基準のモル百分率表示でＳｉＯ_２を５６〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３を１〜２０％、Ｎａ_２Ｏを８〜２２％、Ｋ_２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ_２を０〜５％、ＣａＯを０〜１０％含有することを特徴とする。以降、百分率表示は、特に断らない限り、モル百分率表示含有量を示す。
本実施形態の化学強化ガラスにおいて、ガラス組成を前記範囲に限定した理由を以下に説明する。

ＳｉＯ_２は、ガラス微細構造の中で網目構造を形成する成分として知られており、ガラスを構成する主要成分である。ＳｉＯ_２の含有量は、５６％以上であり、好ましくは６０％以上、より好ましくは６３％以上、さらに好ましくは６５％以上である。また、ＳｉＯ_２の含有量は、７５％以下であり、好ましくは７３％以下、より好ましくは７１％以下である。ＳｉＯ_２の含有量が５６％以上であるとガラスとしての安定性や耐候性の点で優位である。一方、ＳｉＯ_２の含有量が７５％以下であると熔解性および成形性の点で優位である。

Ａｌ_２Ｏ_３は、化学強化におけるイオン交換性能を向上させる作用があり、特に表面圧縮応力（ＣＳ）を向上する作用が大きい。ガラスの耐候性を向上する成分としても知られている。また、フロート成形時にボトム面からの錫の浸入を抑制する作用がある。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、１％以上であり、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上である。また、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、２０％以下であり、好ましくは１７％以下、より好ましくは１２％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは７％以下である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が１％以上であると、イオン交換により、所望のＣＳが得られ、また、錫の浸入を抑制する効果が得られる。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が２０％以下であると、ガラスの粘性が高い場合でも失透温度が大きくは上昇しないため、ソーダライムガラス生産ラインでの熔解、成形の点で優位である。

ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の合計ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３は、８０％以下であることが好ましい。８０％超では高温でのガラスの粘性が増大し、溶融が困難となるおそれがあり、より好ましくは７９％以下、さらに好ましくは７８％以下である。また、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３は、７０％以上であることが好ましい。７０％未満では圧痕がついた時のクラック耐性が低下し、より好ましくは７２％以上である。

Ｎａ_２Ｏは、イオン交換により表面圧縮応力層を形成させる必須成分であり、圧縮応力深さ（ＤＯＬ）を深くする作用がある。またガラスの高温粘性と失透温度を下げ、ガラスの熔解性、成形性を向上させる成分である。Ｎａ_２Ｏの含有量は、８％以上であり、好ましくは１２％以上、より好ましくは１３％以上である。また、Ｎａ_２Ｏの含有量は、２２％以下であり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１６％以下である。Ｎａ_２Ｏの含有量が８％以上であると、イオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することができる。一方、Ｎａ_２Ｏの含有量が２２％以下であると、充分な耐候性が得られる。

Ｋ_２Ｏは、必須ではないが、イオン交換速度を増大しＤＯＬを深くする効果があるため含有してもよい。一方、Ｋ_２Ｏが多くなりすぎると十分なＣＳが得られなくなる。Ｋ_２Ｏを含有する場合は１０％以下が好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。Ｋ_２Ｏの含有量が１０％以下であると、充分なＣＳが得られる。
ＭｇＯは、必須ではないが、ガラスを安定化させる成分である。ＭｇＯの含有量は、２％以上が好ましく、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは３．６％以上である。また、ＭｇＯの含有量は、１４％以下であり、好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下である。ＭｇＯの含有量が２％以上であると、ガラスの耐薬品性が良好になる。高温での熔解性が良好になり、失透が起こり難くなる。一方、ＭｇＯの含有量が１４％以下であると、失透の起こりにくさが維持され、充分なイオン交換速度が得られる。

ＺｒＯ_２は、必須ではないが、一般に、化学強化での表面圧縮応力を大きくする作用があることが知られている。しかし、少量のＺｒＯ_２を含有してもコスト増加の割には、その効果は大きくない。したがって、コストが許す範囲で任意の割合のＺｒＯ_２を含有することが出来る。含有する場合は、５％以下であることが好ましい。
ＣａＯは、必須ではないが、ガラスを安定化させる成分である。ＣａＯはアルカリイオンの交換を阻害する傾向があるため、特にＤＯＬを大きくしたい場合は含有量を減らす、もしくは含まないことが好ましい。一方、耐薬品性を向上させるためには、２％以上が好ましく、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは６％以上である。ＣａＯを含有する場合の量は、１０％以下であり、好ましくは９％以下、より好ましくは８．２％以下である。ＣａＯの含有量が１０％以下であると、充分なイオン交換速度が保たれ、所望のＤＯＬが得られる。

ＳｒＯは、必須ではないが、ガラスの高温粘性を下げ、失透温度を下げる目的で含有してもよい。ＳｒＯはイオン交換効率を低下させる作用があるため、特にＤＯＬを大きくしたい場合は含有しないことが好ましい。含有する場合のＳｒＯ量は３％以下が好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下である。
ＢａＯは、必須ではないが、ガラスの高温粘性を下げ、失透温度を下げる目的で含有してもよい。ＢａＯはガラスの比重を重くする作用があるため、軽量化を意図する場合には含有しないことが好ましい。含有する場合のＢａＯ量は３％以下が好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下である。
ＴｉＯ_２は、天然原料中に多く存在し、黄色の着色源となることが知られている。ＴｉＯ_２の含有量は０．３％以下が好ましく、より好ましくは０．２％以下、さらに好ましくは０．１％以下である。ＴｉＯ_２の含有量が０．３％を超えるとガラスが黄色味を帯びる。

この他、ガラスの熔融の清澄剤として、塩化物、フッ化物などを適宜含有してもよい。本発明のガラスは本質的に以上で説明した成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、典型的には１％以下である。以下、上記その他成分について例示的に説明する。
ＺｎＯは、ガラスの高温での熔融性を向上するために、たとえば２％まで含有してもよい。しかし、フロート法で製造する場合には、フロートバスで還元され製品欠点となるので含有しないことが好ましい。

Ｂ_２Ｏ_３は、高温での熔融性またはガラス強度の向上のために、１％未満の範囲で含有してもよい。一般的には、Ｎａ_２ＯまたはＫ_２Ｏのアルカリ成分とＢ_２Ｏ_３を同時に含有すると揮散が激しくなり、煉瓦を著しく浸食するので、Ｂ_２Ｏ_３は実質的に含有しないことが好ましい。
Ｌｉ_２Ｏは、歪点を低くして応力緩和を起こりやすくし、その結果安定した表面圧縮応力層を得られなくする成分であるので含有しないことが好ましく、含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％未満である。

第１のガラス板１２と第３のガラス板１６とは、第１のスペーサ１８を介して互いに対向して隔置される。また、第２のガラス板１４と第３のガラス板１６とは、第２のスペーサ２０を介して互いに対向して隔置される。

第１のスペーサ１８は、中空部を有する略角筒状の形状を有し、第１のガラス板１２と第３のガラス板１６の周縁に沿って枠状に配置される。第１のガラス板１２と第３のガラス板１６は、この第１のスペーサ１８によって一定の間隔をもって対向して隔置される。これにより、第１のガラス板１２と第３のガラス板１６との間に第１の中空層２２が形成される。

第１のスペーサ１８は、第１のガラス板１２と対向する面が一次シール材２４Ａによって第１のガラス板１２に密着（又は粘着）される。また、第３のガラス板１６と対向する面が一次シール材２４Ｂによって第３のガラス板１６に密着（又は粘着）される。

また、第１のスペーサ１８の外側（第１の中空層２２と反対側）には、二次シール材２６が充填、接着される。二次シール材２６は、一次シール材２４Ａ、２４Ｂと接するようにして、第１のガラス板１２と第３のガラス板１６と第１のスペーサ１８との間に形成される凹状の空間に充填、接着される。この二次シール材２６と一次シール材２４Ａ、２４Ｂとによって、第１の中空層２２がシール（密閉）される。

第２のスペーサ２０は、第１のスペーサ１８と同様の形状を有し、第２のガラス板１４と第３のガラス板１６の周縁に沿って枠状に配置される。第２のガラス板１４と第３のガラス板１６は、この第２のスペーサ２０によって一定の間隔をもって対向して隔置される。これにより、第２のガラス板１４と第３のガラス板１６との間に第２の中空層２８が形成される。

第２のスペーサ２０は、第２のガラス板１４と対向する面が一次シール材３０Ａによって第２のガラス板１４に密着（又は粘着）される。また、第３のガラス板１６と対向する面が一次シール材３０Ｂによって第３のガラス板１６に密着（又は粘着）される。

また、第２のスペーサ２０の外側（第２の中空層２８と反対側）には、二次シール材３２が充填、接着される。二次シール材３２は、一次シール材３０Ａ、３０Ｂと接するようにして、第２のガラス板１４と第３のガラス板１６と第２のスペーサ２０との間に形成される凹状の空間に充填、接着される。この二次シール材３２と一次シール材３０Ａ、３０Ｂとによって、第２の中空層２８がシール（密閉）される。

なお、スペーサは、主にアルミニウムを主材質とする金属製スペーサが使用されるが、複層ガラス周辺部の熱伝導を減じる必要がある場合は、熱伝導率の比較的小さい金属であるステンレス材や硬質樹脂からなるものを使用することが好ましい。

また、スペーサは、必要に応じて中空部に粒状ゼオライト等の乾燥剤が充填される。これにより、中空層の空気を乾燥させることができる。なお、この場合、スペーサの内側（中空層側）には通気孔が備えられ、中空部が中空層に連通する構成とされる。

一次シール材としては、通常架橋処理されないブチルゴム、もしくは、ポリイソブチレンをベースとし、着色と補強を目的としたカーボンブラックなどのフィラーを含有せしめたものが好適である。

二次シール材としては、ポリサルファイド、シリコーン、ウレタンなどの硬化性エラストマをベースとし、ガラスとの接着性を発現するために適当な変性を加えられたものなどが好適である。

以上のように構成される本実施の形態の防火複層ガラス１０によれば、第１のガラス板１２と第２のガラス板１４との間に低膨張ガラス又は化学強化ガラスで構成される第３のガラス板１６を配置したので、断熱性を向上させつつ、一定の防火性能を確保できる。特に、第３のガラス板１６を化学強化ガラスとすれば、防火複層ガラス１０の薄型化を図ることができ、総厚、重量を小さくできる。また、防火複層ガラス１０は網入りガラスを使用しないので、良好な視認性を確保できる。

《第２の実施の形態》
図２は、本発明に係る防火複層ガラスの第２の実施形態を示す断面図である。

同図に示す防火複層ガラス１１０も第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間に第３のガラス板１１６が配置された構成の複層ガラスである。ただし、防火複層ガラス１１０は、スペーサが１つで構成されている点で上述した防火複層ガラス１０と相違している。

なお、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４は、通常のフロートガラスで構成され、第３のガラス板１１６は、低膨張ガラス又は化学強化ガラスで構成される点は、防火複層ガラス１０と同じである。

第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４とは、スペーサ１１８を介して互いに対向して隔置される。

スペーサ１１８は、中空部を持つ略角筒状の形状を有し、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４の周縁に沿って枠状に配置される。第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４は、このスペーサ１１８によって一定の間隔をもって対向して隔置される。

スペーサ１１８は、第１のガラス板１１２と対向する面が一次シール材１２４Ａによって第１のガラス板１１２に密着（又は粘着）される。また、第２のガラス板１１４と対向する面が一次シール材１２４Ｂによって第２のガラス板１１４に密着（又は粘着）される。

スペーサ１１８の外側には、二次シール材１２６が充填、接着される。二次シール材１２６は、一次シール材１２４Ａ、１２４Ｂと接するようにして、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４とスペーサ１１８との間に形成される凹状の空間に充填、接着される。この二次シール材１２６と一次シール材１２４Ａ、１２４Ｂとによって、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間の空間がシール（密閉）される。

スペーサ１１８の内側（シールされた空間側）には、第３のガラス板１１６を保持する保持部１２０が備えられる。保持部１２０は、スペーサ１１８の長手方向に沿って配設された一対の突条片１２２によって構成される。一対の突条片１２２は、スペーサ１１８の内側の面に一定の間隔をもって配置され、その間に所定の幅のガラス保持溝１２８を形成する。第３のガラス板１１６は、その周縁部がガラス保持溝１２８に嵌められて、スペーサ１１８に保持される。

スペーサ１１８は、第３のガラス板１１６を第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との中間位置で保持する。スペーサ１１８で第３のガラス板１１６を保持することにより、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間の空間が第３のガラス板１１６によって仕切られ、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間に第１の中空層１３０と第２の中空層１３２とからなる２つの中空層が形成される。

なお、このように、第３のガラス板１１６は、スペーサ１１８に備えられた保持部１２０に保持されて、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間に配置されることから、第１のガラス板１１２及び第２のガラス板１１４よりも小サイズとされ、そのサイズは、保持部１２０のサイズによって規定される。

以上のように構成された防火複層ガラス１１０によれば、１つのスペーサ１１８によって複層ガラスが構成されるので、構造を簡素化でき、生産性が向上する。また、防火複層ガラス１１０の総厚、重量を小さくでき、意匠性も向上する。特に、第３のガラス板１１６を化学強化ガラスで構成することにより、更なる薄型化を図ることができ、総厚、重量を更に小さくできる。

なお、脱落を防止するためにも、第３のガラス板１１６は、スペーサ１１８に固定して取り付けることが好ましい。第３のガラス板１１６をスペーサ１１８に固定する方法としては、接着による方法、カシメ留めによる方法、部品接合による方法などを採用することができる。

接着によって固定する場合は、たとえば、被接着部としてのガラス保持溝１２８の内壁面に接着剤を塗布して、第３のガラス板１１６の周縁部をガラス保持溝１２８に嵌め込む。これにより、第３のガラス板１１６の周縁がガラス保持溝１２８の内壁面に接着される。

カシメ留めによって固定する場合は、たとえば、カシメ部として一対の突条片１２２を塑性変形可能に構成し、第３のガラス板１１６をガラス保持溝１２８に嵌め込んだ後、一対の突条片１２２を塑性変形させて、第３のガラス板１１６を挟持する。すなわち、第３のガラス板１１６を挟み込む方向に塑性変形させて固定する。この場合、第３のガラス板１１６が割れるのを防止するため、一対の突条片１２２と第３のガラス板１１６との間にゴム等の弾性シート材を介在させることが好ましい。

部品接合による方法は、たとえば、ボルトとナットとからなる締結手段によって第３のガラス板１１６を一対の突条片１２２に固定する。図３は、第３のガラス板を部品接合で固定する場合の一例を示す要部断面図である。

図３に示すように、ボルト１３４を用いて第３のガラス板１１６を固定する場合、一対の突条片１２２には、ボルト１３４を通すためのガラス固定用穴１３８が備えられる。また、このガラス固定用穴１３８に対応して、第３のガラス板１１６にも固定用穴１４０が備えられる。第３のガラス板１１６を固定する際は、第３のガラス板１１６をガラス保持溝１２８に嵌め込んだ後、ボルト１３４をガラス固定用穴１３８及び固定用穴１４０に通し、ボルト１３４にナット１３６を締結して固定する。なお、ボルト１３４による固定箇所は、第３のガラス板１１６のサイズ、重量などによって適宜調整され、少なくともガラス板の四隅が固定されるように構成することが好ましい。また、カシメ、接着、嵌め合いと併用し、ボルト本数を低減することもできる。

なお、図２では、第３のガラス板１１６の４辺がスペーサ１１８によって固定されているが、上下左右の一方だけで固定されていても良いことは言うまでもない。つまり、第１のガラス板１１２と第２のガラス板１１４との間に第３のガラス板１１６で仕切られた第１の中空層１３０と第２の中空層１３２が、完全に独立しても良く、繋がっていても良い。

《第３の実施の形態》
図４は、本発明に係る防火複層ガラスの第３の実施形態を示す断面図である。

同図に示す防火複層ガラス２１０は、スペーサに吊り下げ部材２１２を備えている点で上述した第２の実施の形態の防火複層ガラス１１０と相違する。したがって、ここでは吊り下げ部材についてのみ説明し、他の構成については、同一符号を付して説明は省略する。

吊り下げ部材２１２は、第３のガラス板１１６を保持するスペーサ１１８と、防火複層ガラス２１０の設置部であるサッシ側に設置された支持部材２１４とに係合する。これにより、遮炎可能な第３のガラス板１１６が熱軟化し、建築物の窓用開口部から脱落するのを防止できる。

吊り下げ部材２１２は、スペーサ１１８の上辺部分に取り付けられる。なお、吊り下げ部材２１２を取り付ける位置、個数は、防火複層ガラス２１０のサイズ、重量などに応じて適宜設定されるが、少なくともスペーサ１１８の上辺部分の両端の２カ所に取り付けることが好ましい。

本実施の形態では、吊り下げ部材２１２は、丸棒状の軸部２１２Ａと、軸部２１２Ａの上端部分に備えられる円盤状の係合部２１２Ｂとを備えて構成される。

軸部２１２Ａは、下端部分に雄ネジ部２１２ａが備えられる。スペーサ１１８には、この軸部２１２Ａの雄ネジ部２１２ａが螺合される雌ネジ部２１６が備えられる。吊り下げ部材２１２は、この軸部２１２Ａの雄ネジ部２１２ａをスペーサ１１８の雌ネジ部２１６に螺合させることにより、スペーサ１１８の上辺部分に垂直に取り付けられる。

係合部２１２Ｂは、軸部２１２Ａの同軸上に配置され、軸部２１２Ａの上端部分に鍔状に張り出して設けられる。防火複層ガラス２１０が取り付けられる建築物の躯体２２０には、この係合部２１２Ｂが係合する支持部材２１４が備えられる。

支持部材２１４は、係合部２１２Ｂが収容される中空部２１４Ａと、その中空部２１４Ａに連通される挿通穴２１４Ｂとを備えた略角筒状の形状を有し、複層ガラス２１０の上辺部分に沿って配設される。中空部２１４Ａは、内部に収容される係合部２１２Ｂが軸方向に移動できるように形成される。挿通穴２１４Ｂは、軸部２１２Ａが挿通可能に形成され、係合部２１２Ｂが抜けない大きさで形成される。すなわち、支持部材２１４の係合部２１２Ｂが中空部２１４Ａの内壁面に係合することにより、第３のガラス板１１６の落下が防止される。

以上のように構成された防火複層ガラス２１０によれば、火災時の火炎によって外側の一方のガラス板１１２（１１４）が熱割れ、あるいは軟化して熱だれが発生し、建具から外れて落下しても、第３のガラス板１１６は、スペーサ１１８及び吊り下げ部材２１２を介して支持部材２１４に吊り下げ支持され、落下を防止でき、遮炎性能を保持できる。

また、第３のガラス板１１６が脱落しないので、他の一方のガラス板（火災発生側が第１のガラス板１１２の場合は、第２のガラス板１１４）は温度の上昇が小さく、破損や軟化が防止される。

第３のガラス板１１６又は第２のガラス板１１４（又は第１のガラス板１１２）の中空層側表面に適切な反射膜を設けると、この効果が更に高くなる。

図５は、第３の実施の形態の防火複層ガラスの変形例を示す断面図である。

前記構成において、図５に示すように、スペーサ１１８の一部と支持部材２１４の一部とを、水平方向においてオーバーラップさせると遮炎効果をより高めることができる。

図５に示す例では、スペーサ１１８の上辺部分にスペーサ１１８の長手方向に沿って、かつ支持部材２１４方向に延長された突条片２２２が設けられ、また支持部材２１４の下面部分に支持部材２１４の長手方向に沿って、かつスペーサ１１８方向に延長された突条片２２４が設けられ、双方の突条片２２２、２２４が水平方向において、所定の隙間をもって重なるように配置される。これにより、スペーサ１１８の一部（突条片２２２）と支持部材２１４の一部（突条片２２４）が水平方向においてオーバーラップされる。

なお、係合部２１２Ｂが中空部２１４Ａに常時係合していると、吊り下げ部材２１２やスペーサ１１８などに負荷がかかるので、防火複層ガラス２１０を躯体２２０に取り付ける際は、吊り下げ部材２１２の係合部２１２Ｂが支持部材２１４の中空部２１４Ａの内壁面に接触しないように調整して取り付けることが好ましい。この調整は、たとえば、吊り下げ部材２１２の軸部２１２Ａに備えられた雄ネジ部２１２ａで係合部２１２Ｂの高さ位置を調整することにより行われる。

《その他の実施の形態》
図６は、吊り下げ部材と同等の機能をもつ他の実施の形態を示す断面図である。

第１のガラス板１１２及び第２のガラス板１１４に保持されるように、スペーサ１１８にホルダ２３０を設けている。ホルダ２３０は、板形状を有し、雄ネジ部２３２を備えている。ホルダ２３０は、スペーサ１１８の上辺部分に備えられた雌ネジ部２１６に雄ネジ部２３２を螺合させることにより、スペーサ１１８の上辺部分に取り付けられる。この形態においても、吊り下げ部材と同等の機能が得られる。

上記した図２〜６に示される実施の形態では、スペーサ１１８の長手方向に沿って配設される一対の突条片１２２によって第３のガラス板１１６の保持部１２０を構成しているが、保持部の構造は、これに限定されるものではない。
保持部と吊り下げ部材の他の実施の形態を示す斜視図を示す図７に示すように、スペーサ１１８の各コーナー部に一対の挟持片３００を設け、この一対の挟持片３００で第３のガラス板１１６のコーナー部を挟み込んで保持する構成とすることもできる。

なお、図７に示す例では、矩形の板形状を有する一対の挟持片３００を第３のガラス板１１６の厚さに対応する間隔でスペーサ１１８のコーナー部に設置し、この一対の挟持片３００で第３のガラス板１１６のコーナー部を挟み込んで保持する構成としている。特に、同図に示す例では、スペーサ１１８を構成するコーナーキー１１８Ａに一対の挟持片３００を設ける構成としている。なお、コーナーキー１１８Ａは、縦方向に配置さるスペーサ１１８と横方向に配置されるスペーサ１１８とをコーナー部分で接合する部材であり、吊り下げ部材３１０等の付属部品を容易に加工可能な部材である。

また、同図に示す例では、一対の挟持片３００で挟持された第３のガラス板１１６をボルト１３４とナット１３６とからなる締結手段によって固定する構造としている。このため、一対の挟持片３００には、ボルト１３４を通すためのガラス固定用穴３０２が備えられており、また、第３のガラス板１１６にもボルト１３４を通すための固定用穴３０４が備えられている。

なお、第３のガラス板１１６を固定する方法は、この他、接着による方法やカシメ留めによる方法などを採用することができる。

図８は、第３のガラス板１１６をスペーサ１１８に固定する他の実施の形態を示す断面図である。

図８に示す固定方法は、カシメ留めに類似した第３のガラス板１１６の固定方法である。スペーサ１１８には、一対の挟持片１１９、１１９が備えられ、挟持片１１９と挟持片１１９との間の隙間に第３のガラス板１１６の縁部が嵌入される。また、スペーサ１１８の側面に皿ビス３２０が配置されるとともに、スペーサ１１８の中空部内に、スペーサ１１８に固定された雌ネジ部３２２が配置されている。この固定方法によれば、皿ビス３２０を雌ネジ部３２２に締結していき、挟持片１１９と挟持片１１９との間の隙間を狭めていくことにより、第３のガラス板１１６が挟持片１１９、１１９に挟持され、スペーサ１１８に固定される。

また、上記実施の形態では、吊り下げ部材として、軸部と係合部とを備えた構成の吊り下げ部材を用いているが、吊り下げ部材の構成も、これに限定されるものではない。図７に示す例では、吊り下げ部材３１０を板形状とし、吊り下げ用の穴３１２を備えた構成としている。この場合、サッシ側にフック等を設け、穴３１２に係合させて、落下を防止する構成とされる。なお、同図に示す例では、吊り下げ部材３１０をコーナーキー１１８Ａに設ける構成としている。

以上、本発明の実施の形態ないし実施例を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態ないし実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。たとえば、防火複層ガラス１０、１１０、２１０を構成する第１のガラス板１２、１１２と、第２のガラス板１４、１１４としては、通常のフロートガラス板を用いる他、強化ガラス、合わせガラス、熱線吸収ガラス、更には、熱線反射ガラス、低反射率ガラスなどのように、表面に金属や他の無機物を薄くコーティングしたガラス板などを用いることができ、特に限定されない。また、第３のガラス板１６、１１６の表面に金属や他の無機物を薄くコーティングしてもよい。更に、防火複層ガラス１０、１１０は、第１の中空層２２、１３０、第２の中空層２８、１３２をアルゴンやクリプトン等の断熱ガスで置換したものでもよい。

本発明によれば、断熱性を向上させつつ、総厚および重量が大きくなることを抑え、視認性にも優れ、比較的安価であり、また破損の際にも防火性能をより長く維持することができる防火複層ガラスが得られることができる。
なお、２０１３年４月１１日に出願された日本特許出願２０１３−０８３０５１号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。

１０…防火複層ガラス、１２…第１のガラス板、１４…第２のガラス板、１６…第３のガラス板、１８…第１のスペーサ、２０…第２のスペーサ、２２…第１の中空層、２４Ａ、２４Ｂ…一次シール材、２６…二次シール材、２８…第２の中空層、３０Ａ、３０Ｂ…一次シール材、３２…二次シール材、１１０…防火複層ガラス、１１２…第１のガラス板、１１４…第２のガラス板、１１６…第３のガラス板、１１８…スペーサ、１１８Ａ…コーナーキー、１１９…挟持片、１２０…保持部、１２２…突条片、１２４Ａ、１２４Ｂ…一次シール材、１２６…二次シール材、１２８…ガラス保持溝、１３０…第１の中空層、１３２…第２の中空層、１３４…ボルト、１３６…ナット、１３８…ガラス固定用穴、１４０…固定用穴、２１０…防火複層ガラス、２１２…吊り下げ部材、２１２Ａ…軸部、２１２ａ…雄ネジ部、２１２Ｂ…係合部、２１４…支持部材、２１４Ａ…中空部、２１４Ｂ…挿通穴、２１６…雌ネジ部、２２０…躯体、２２２…突条片、２２４…突条片、２３０…ホルダ、２３２…雄ネジ部、３００…挟持片、３０２…ガラス固定用穴、３０４…固定用穴、３１０…吊り下げ部材、３１２…穴、３２０…皿ビス、３２２…雌ネジ部

Claims (9)

1. 第１のガラス板と第２のガラス板とを隔置し、周縁をシール材でシールして構成される複層ガラスであって、
   前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に低膨張ガラス又は化学強化ガラスで構成される薄板の第３のガラス板を備えるとともに、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に前記第３のガラス板で仕切られた第１の中空層と第２の中空層とを備えたこと特徴とする防火複層ガラス。
2. 前記第３のガラス板の板厚が、１．０〜６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の防火複層ガラス。
3. 前記第３のガラス板は、化学強化ガラスで構成され、前記第１のガラス板と第１のスペーサを介して隔置され、かつ、第２のガラス板と第２のスペーサを介して隔置されることを特徴とする請求項１または２に記載の防火複層ガラス。
4. 前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に配置されるスペーサと、
   前記スペーサに備えられ、第３のガラス板を保持する保持部と、
   を備え、前記第３のガラス板が化学強化ガラスで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の防火複層ガラス。
5. 前記保持部は、前記第３のガラス板の周縁が接着剤を介して接着される被接着部として構成されることを特徴とする請求項４に記載の防火複層ガラス。
6. 前記保持部は、前記第３のガラス板の周縁をカシメ留めるカシメ部として構成されることを特徴とする請求項４に記載の防火複層ガラス。
7. 前記保持部は、前記第３のガラス板の周縁が締結部材を介して締結される被締結部として構成されることを特徴とする請求項４に記載の防火複層ガラス。
8. 前記スペーサの上方に配置される支持部材と、
   前記スペーサに備えられて前記支持部材に係合し、前記スペーサを吊り下げて支持する吊り下げ部材と、
   を更に備えることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の防火複層ガラス。
9. 前記化学強化ガラスは、酸化物基準のモル百分率表示でＳｉＯ_２を５６〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３を１〜２０％、Ｎａ_２Ｏを８〜２２％、Ｋ_２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ_２を０〜５％、ＣａＯを０〜１０％含有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の防火複層ガラス。

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