特許 6455338 ガラスブロック及びガラスブロックパネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6455338

(24)【登録日】2018年12月28日

(45)【発行日】2019年1月23日

(54)【発明の名称】ガラスブロック及びガラスブロックパネル

(51)【国際特許分類】

   E04C 1/42 20060101AFI20190110BHJP

   E04B 2/72 20060101ALI20190110BHJP

【ＦＩ】

   E04C1/42

   E04B2/72 A

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-128584(P2015-128584)

(22)【出願日】2015年6月26日

(65)【公開番号】特開2017-8691(P2017-8691A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2018年1月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001232

【氏名又は名称】特許業務法人 宮▲崎▼・目次特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 暁仁

【審査官】 星野 聡志

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭３６−０３２６５８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開平１１−０７１８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００６６６０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実公昭４９−００５０７８（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｃ １／４２

Ｅ０４Ｂ ２／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体が、互いの開放端縁で熔着一体化されてなり、内部に空洞を有するガラスブロックであって、
第１の透光部を有する第１の主壁部と、
前記第１の主壁部と前記空洞を隔てて対向しており、第２の透光部を有する第２の主壁部とを有し、
前記第１及び第２の透光部が、それぞれ、空気と接する外表面と、前記空洞に臨む内表面とを有し、
前記第１及び第２の透光部のうち少なくとも一方において、前記外表面が平坦であり、前記内表面を前記外表面側へ湾曲させた凹部が形成されており、かつ前記凹部の外周端部から前記凹部の中央部に向かうにつれて前記透光部の厚みが薄くなっている、ガラスブロック。

【請求項2】

前記第１及び第２の透光部において、それぞれ、前記外表面が平坦であり、前記内表面を前記外表面側へ湾曲させた凹部が形成されており、かつ前記凹部の外周端部から前記凹部の中央部に向かうにつれて前記透光部の厚みが薄くなっている、請求項１に記載のガラスブロック。

【請求項3】

前記凹部が、球面状である、請求項１または２に記載のガラスブロック。

【請求項4】

前記第１及び第２の透光部のうち少なくとも一方において、前記凹部の外周端部における厚みと、前記凹部の中央部における厚みとの比（中央部における厚み／外周端部における厚み）が、０．２以上、０．６以下の範囲にある、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラスブロック。

【請求項5】

前記第１及び第２の主壁部を結ぶ側壁部をさらに有し、
前記側壁部が、空気と接する側壁部外表面と、前記空洞に臨む側壁部内表面とを有し、
前記側壁部において、前記側壁部内表面を前記側壁部外表面側へ湾曲させた凹部が形成されており、かつ該凹部の第１及び第２の主壁部側のそれぞれの端縁から前記凹部の中央部に向かうにつれて、前記側壁部の厚みが薄くなっている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラスブロック。

【請求項6】

前記側壁部内表面が、前記凹部の第１及び第２の主壁部側のそれぞれの端縁から、前記凹部の中央部に向かって傾斜している、請求項５に記載のガラスブロック。

【請求項7】

複数個の請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラスブロックが整列配置されてなる、ガラスブロックパネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体が、互いの開放端縁で熔着一体化されてなるガラスブロック及び該ガラスブロックを用いたガラスブロックパネルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ガラスブロックは、断熱性、遮音性及び透光性に優れた壁材として広く用いられている。下記の特許文献１には、有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体が、互いの開放端縁で熔着一体化されてなるガラスブロックが開示されている。特許文献１のガラスブロックでは、透光面の外表面及び内表面を内方に湾曲させた凹部が形成されている。上記凹部の肉厚は、その底部に近づくにつれて薄くなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２７９７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガラスブロック内の圧力は、通常、０．３気圧程度と真空に近い状態となっている。ここで、大気圧を１気圧とすると、ガラスブロックの透光面には、約０．７気圧の圧力がかかることとなり、透光面が内方へ押圧されることとなる。特に、透光面が平坦である場合、上記圧力により透光面が内方へたわみ、透光面の外周端部近傍に局所的に曲げモーメントが作用する。その結果、透光面の外周端部の外表面側に引っ張り歪みが集中することとなるため、その箇所に少しでも傷があるとガラスブロックが破損することがあった。

【0005】

一方で、特許文献１のガラスブロックのように、透光面の外表面及び内表面を内方に湾曲させた凹部が形成されている場合、断熱性が不十分となる場合があった。

【0006】

本発明の目的は、断熱性に優れ、かつ破損が生じ難い、ガラスブロック及び該ガラスブロックを用いたガラスブロックパネルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るガラスブロックは、有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体が、互いの開放端縁で熔着一体化されてなり、内部に空洞を有するガラスブロックであって、第１の透光部を有する第１の主壁部と、前記第１の主壁部と前記空洞を隔てて対向しており、第２の透光部を有する第２の主壁部とを有し、前記第１及び第２の透光部が、それぞれ、空気と接する外表面と、前記空洞に臨む内表面とを有し、前記第１及び第２の透光部のうち少なくとも一方において、前記外表面が平坦であり、前記内表面を前記外表面側へ湾曲させた凹部が形成されており、かつ前記凹部の外周端部から前記凹部の中央部に向かうにつれて前記透光部の厚みが薄くなっていることを特徴としている。

【0008】

本発明に係るガラスブロックは、好ましくは、前記第１及び第２の透光部において、それぞれ、前記外表面が平坦であり、前記内表面を前記外表面側へ湾曲させた凹部が形成されており、かつ前記凹部の外周端部から前記凹部の中央部に向かうにつれて前記透光部の厚みが薄くなっている。

【0009】

本発明に係るガラスブロックは、好ましくは、前記凹部が、球面状である。

【0010】

本発明に係るガラスブロックは、好ましくは、前記第１及び第２の透光部のうち少なくとも一方において、前記凹部の外周端部における厚みと、前記凹部の中央部における厚みとの比（中央部における厚み／外周端部における厚み）が、０．２以上、０．６以下の範囲にある。

【0011】

本発明に係るガラスブロックは、前記第１及び第２の主壁部を結ぶ側壁部をさらに有し、前記側壁部が、空気と接する側壁部外表面と、前記空洞に臨む側壁部内表面とを有し、前記側壁部において、前記側壁部内表面を前記側壁部外表面側へ湾曲させた凹部が形成されており、かつ該凹部の第１及び第２の主壁部側のそれぞれの端縁から前記凹部の中央部に向かうにつれて、前記側壁部の厚みが薄くなっていてもよい。好ましくは、前記側壁部内表面が、前記凹部の第１及び第２の主壁部側のそれぞれの端縁から、前記凹部の中央部に向かって傾斜している。

【0012】

本発明に係るガラスブロックパネルは、複数個の本発明に従って構成されるガラスブロックが整列配置されてなることを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、断熱性に優れ、かつ破損が生じ難い、ガラスブロックを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係るガラスブロックを示す模式的正面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るガラスブロックを示す模式的側面図である。

【図3】図１中のＡ−Ａ線に沿う模式的側面断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るガラスブロックを用いたガラスブロックパネルを示す模式的正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

【0016】

（ガラスブロック）
図１は、本発明の一実施形態に係るガラスブロックを示す模式的正面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るガラスブロックを示す模式的側面図である。図３は、図１中のＡ−Ａ線に沿う模式的側面断面図である。

【0017】

図１〜図３に示すガラスブロック１は、有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体が、互いの開放端縁で熔着一体化されてなる。ガラスブロック１は、内部に空洞７を有する。空洞７内の圧力は、０．３気圧程度と低められている。

【0018】

ガラスブロック１は、第１及び第２の主壁部２，３と、側壁部４とを有する。第１及び第２の主壁部２，３は、空洞７を隔てて互いに対向している。側壁部４は、第１及び第２の主壁部２，３を結んでいる。

【0019】

第１の主壁部２は、第１の透光部５、半透明部８、傾斜部９及び額縁部１０を有する。第１の透光部５は、外表面５ａと、内表面５ｂとを有する。外表面５ａは、第１の透光部５の空気と接する側の表面である。他方、内表面５ｂは、第１の透光部５の空洞７に臨んでいる側の表面である。

【0020】

第１の透光部５の外表面５ａは、平坦である。また、第１の透光部５には、内表面５ｂを外表面５ａ側へ湾曲させた第１の凹部５ｃが形成されている。第１の凹部５ｃは、球面状である。第１の透光部５は、第１の凹部５ｃの外周端部５ｄから中央部５ｅに向かうにつれて、厚みが薄くなっている。

【0021】

図１に示すように、第１の透光部５の外周縁より外側には、半透明部８が設けられている。半透明部８は、すりガラス状である。半透明部８よりさらに外側には、傾斜部９を隔てて、額縁部１０が設けられている。なお、傾斜部９は、額縁部１０から半透明部８に向かう方向において、ガラスブロック１の内部側に傾斜している傾斜面である。

【0022】

第２の主壁部３は、第２の透光部６を有する。第２の透光部６は、外表面６ａと、内表面６ｂとを有する。外表面６ａは、第２の透光部６の空気と接する側の表面である。他方、内表面６ｂは、第２の透光部６の空洞７に臨んでいる側の表面である。

【0023】

第２の透光部６の外表面６ａは、平坦である。また、第２の透光部６には、内表面６ｂを外表面６ａ側へ湾曲させた第２の凹部６ｃが形成されている。第２の凹部６ｃは、球面状である。第２の透光部６は、第２の凹部６ｃの外周端部６ｄから中央部６ｅに向かうにつれて、厚みが薄くなっている。

【0024】

なお、本実施形態においては、図示を省略しているが、第２の主壁部３においても、第１の主壁部２と同様に、第２の透光部６より外側に半透明部８、傾斜部９及び額縁部１０が設けられている。

【0025】

側壁部４は、側壁部外表面４ａと、側壁部内表面４ｂとを有する。側壁部外表面４ａは、側壁部４の空気と接する側の表面である。他方、側壁部内表面４ｂは、側壁部４の空洞７に臨んでいる側の表面である。

【0026】

側壁部外表面４ａは、平坦である。また、側壁部４には、側壁部内表面４ｂを側壁部外表面４ａ側へ湾曲させた第３の凹部４ｃが形成されている。側壁部４は、第３の凹部４ｃの端縁４ｄから、第３の凹部４ｃの中央部である融着部４ｅに向かうにつれて、厚みが薄くなっている。より具体的に、本実施形態では、第３の凹部４ｃの端縁４ｄから融着部４ｅに向かって、側壁部内表面４ｂが傾斜している。従って、側壁部内表面４ｂは、端縁４ｄから融着部４ｅに向かって傾斜している傾斜面である。なお、本発明においては、側壁部４に第３の凹部４ｃが設けられていなくてもよく、側壁部内表面４ｂは平坦であってもよい。

【0027】

ガラスブロック１を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、またはホウケイ酸ガラスにフッ化物やリン酸塩を添加して乳白させたガラスなどを用いることができる。

【0028】

ガラスブロック１において、外周端部５ｄ，６ｄにおける厚みと、中央部５ｅ，６ｅにおける厚みとの比（中央部５ｅ，６ｅにおける厚み／外周端部５ｄ，６ｄにおける厚み）は、０．２以上、０．６以下の範囲にあることが好ましい。

【0029】

上記比が大きすぎると、ガラスブロック１を十分に軽量化できない場合がある。他方、上記比が小さすぎると、ガラスブロック１の破損が生じることがある。

【0030】

また、ガラスブロック１において、第１及び第２の凹部５ｃ，６ｃは、球面状である。もっとも、第１及び第２の凹部５ｃ，６ｃの形状は、球面状でなくともよいが、応力の集中を抑えるために角部のない形状であることが望ましい。

【0031】

第１及び第２の凹部５ｃ，６ｃは、それぞれ、半径２００〜１７００ｍｍの曲率を有する真球面であることが好ましい。上記半径が上記下限以上である場合、後述するガラスブロック１の断熱性をより一層高めることができる。他方、上記半径が上記上限以下である場合、ガラスブロック１の破損をより一層生じ難くすることができる。

【0032】

また、本発明において、側壁部内表面４ｂは、図３に示す角度θが、２度〜１０度傾斜している傾斜面であることが好ましい。上記角度θが上記下限以上である場合、後述するガラスブロック１の断熱性をより一層高めることができる。他方、上記角度θが上記上限以下である場合、ガラスブロック１の破損をより一層生じ難くすることができる。なお、本実施形態において、角度θは、側壁部外表面４ａに平行な直線と側壁部内表面４ｂのなす角度である。

【0033】

本実施形態に係るガラスブロック１では、上記のように、第１及び第２の透光部５，６の内表面５ｂ，６ｂに、第１及び第２の凹部５ｃ，６ｃが設けられている。そのため、内表面５ｂ，６ｂが平坦な場合と比較して、空洞７の体積が大きくなっている。空洞７内の圧力は、０．３気圧程度と真空に近い状態であるため、空洞７の体積が大きいほど、ガラスブロック１の熱伝導率は低められる。従って、空洞７の体積が大きいガラスブロック１では、断熱性が高められている。

【0034】

加えて、本実施形態では、側壁部４においても、第３の凹部４ｃが形成されている。そのため、ガラスブロック１の断熱性は、より一層効果的に高められている。

【0035】

また、本実施形態では、第１及び第２の透光部５，６の厚みが、それぞれ、外周端部５ｄ，６ｄから中央部５ｅ，６ｅに向かうにつれて薄くなっている。そのため、ガラスブロック１の軽量化を図ることができる。また、ガラスブロック１の破損も生じ難い。これを以下、詳細に説明する。

【0036】

ガラスブロック１では、空洞７内の圧力が、０．３気圧程度である。そのため、大気圧を１気圧とすると、第１及び第２の透光部５，６には、約０．７気圧の圧力がかかり、第１及び第２の透光部５，６が、空洞７側へ押圧されることとなる。

【0037】

その結果、上記圧力により第１及び第２の透光部５，６が空洞７側へたわみ、外周端部５ｄ，６ｄに局所的に曲げモーメントが作用する。そのため、外周端部５ｄ，６ｄでは、外表面５ａ，６ａ側に引っ張り歪みが集中することとなる。

【0038】

しかしながら、本実施形態では、中央部５ｅ，６ｅに向かって厚みを薄くしているものの、外周端部５ｄ，６ｄにおける厚みは十分に確保されている。そのため、ガラスブロック１では、引っ張り歪みが集中する外周端部５ｄ，６ｄにおいても、破損が生じ難い。一方で、ガラスブロック１では、中央部５ｅ，６ｅに向かって厚みを薄くしているため、軽量化することもできる。よって、ガラスブロック１においては、軽量化を図りつつ、破損を抑制することができる。

【0039】

また、本実施形態では、側壁部４においても、第３の凹部４ｃの端縁４ｄから融着部４ｅに向かって、厚みが薄くなっている。そのため、ガラスブロック１では、より一層軽量化を図りつつ、破損をより一層効果的に抑制することができる。

【0040】

さらに、本実施形態では、第１及び第２の透光部５，６の厚みが、それぞれ、外周端部５ｄ，６ｄから中央部５ｅ，６ｅに向かうにつれて薄くなっているため、高周波域での遮音性も低下し難い。よって、ガラスブロック１は、高周波域における遮音性にも優れている。

【0041】

また、ガラスブロック１では、第１及び第２の主壁部２，３に、すりガラス状の半透明部８が設けられているため、意匠性にも優れている。

【0042】

なお、本発明においては、第１及び第２の透光部５，６の少なくとも一方が、上記実施形態で示した構造を有していればよい。その場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0043】

ガラスブロック１の製造方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法により製造することができる。

【0044】

まず、溶融ガラスをプレス成形し、有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体を２個作製する。このとき、ガラス成形体の底部の内表面には凹部が形成され、一方で外表面が平坦となるような金型を用いてプレス成形する。また、上記金型としては、ガラス成形体の側壁部が、底部側から開放端側に向かって厚みが薄くなるような金型を用いることが好ましい。

【0045】

次に、作製した一対のガラス成形体を、互いの開放端縁が向かい合うように配置し、各開放端縁を加熱して軟化させる。その後、開放端縁同士が正確に重なるように両ガラス成形体を接触させて熔着一体化させる。それによって、ガラスブロック１を得ることができる。

【0046】

なお、上記金型に接する外表面５ａ，６ａが、凸状又は凹状の場合、上記金型から取り外す際に歪みが生じることがある。これに対して、本実施形態では、金型に接する外表面５ａ，６ａが平坦である。そのため、ガラスブロック１では、上記金型から取り外す際に歪みが生じ難い。従って、ガラスブロック１は、容易に製造することができる。

【0047】

（ガラスブロックパネル）
図４は、本発明の一実施形態に係るガラスブロックを用いたガラスブロックパネルを示す模式的正面図である。図４に示すように、ガラスブロックパネル１１では、複数のガラスブロック１が相互に間隔を設けて整列配置されている。上記複数のガラスブロック１の間隔内には、モルタルが充填固化されたモルタル層１２が設けられている。

【0048】

本実施形態においては、ガラスブロックパネル１１を構成しているガラスブロックの全てがガラスブロック１である。もっとも、本発明に係るガラスブロックパネルでは、複数のガラスブロックのうち少なくとも一部が、本発明に従って構成されるガラスブロックであればよい。

【0049】

上記モルタルとしては、セメントと砂等の骨材を約１：３の割合で混合し、これに水を加えて混練してなるモルタルを用いることができる。また、骨材の３０〜１００重量％を無機質中空体で置換した軽量モルタルを用いてもよい。このようなモルタルを使用した場合、ガラスブロックパネルをより一層軽量化できるため好ましい。上記無機中空体としては、例えば、パーライトバルーンを用いることができる。

【0050】

ガラスブロックパネル１１の製造方法は、特に限定されない。例えば、以下の方法により製造することができる。

【0051】

まず、複数個のガラスブロック１を相互に間隔を設けて配置する。次に、各ガラスブロック１の間隔内に、モルタルを充填する。ここで、ガラスブロック１の間隔内には、予め鉄筋を配筋しておくことが望ましい。最後に、乾燥養生させることにより、ガラスブロックパネル１１を得ることができる。

【0052】

本実施形態に係るガラスブロックパネル１１では、複数のガラスブロック１が整列配置されてなるので、断熱性に優れている。また、ガラスブロックパネル１１の軽量化を図りつつ、ガラスブロックパネル１１の破損を抑制することもできる。

【0053】

ところで、ガラスブロックパネル１１においては、複数のガラスブロック１が積層されている。ここで、ガラスブロック１の側壁部内表面４ｂは、上述したように、端縁４ｄから、融着部４ｅに向かって傾斜している。そのため、複数のガラスブロック１が積層された場合、積層方向において、各ガラスブロック１にかかる応力が分散されることとなる。従って、ガラスブロックパネル１１の積層方向における強度を高めることができる。

【0054】

なお、本発明において、ガラスブロック１の側壁部内表面４ｂは、平坦であってもよい。もっとも、ガラスブロックパネル１１として積み上げたときの積層方向における強度をより一層高める観点から、ガラスブロック１の側壁部内表面４ｂは、端縁４ｄから、融着部４ｅに向かって傾斜していることが好ましい。

【符号の説明】

【0055】

１…ガラスブロック
２，３…第１，第２の主壁部
４…側壁部
５，６…第１，第２の透光部
４ａ…側壁部外表面
４ｂ…側壁部内表面
４ｃ…第３の凹部
４ｄ…端縁
４ｅ…融着部
５ａ，６ａ…外表面
５ｂ，６ｂ…内表面
５ｃ，６ｃ…第１，第２の凹部
５ｄ，６ｄ…外周端部
５ｅ，６ｅ…中央部
７…空洞
８…半透明部
９…傾斜部
１０…額縁部
１１…ガラスブロックパネル
１２…モルタル層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】