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JPH1087350A - 断熱複層ガラス及び真空複層ガラス - Google Patents

断熱複層ガラス及び真空複層ガラス

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Publication number
JPH1087350A
JPH1087350A JP8242372A JP24237296A JPH1087350A JP H1087350 A JPH1087350 A JP H1087350A JP 8242372 A JP8242372 A JP 8242372A JP 24237296 A JP24237296 A JP 24237296A JP H1087350 A JPH1087350 A JP H1087350A
Authority
JP
Japan
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glass
vacuum
heat insulating
heat
double
Prior art date
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Application number
JP8242372A
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English (en)
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JP3916009B2 (ja
Inventor
Hidemi Kato
英美 加藤
Masao Misonoo
雅郎 御園生
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US09/051,818 priority patent/US6105336A/en
Priority to CN97191542A priority patent/CN1101355C/zh
Priority to AT97939234T priority patent/ATE210616T1/de
Priority to EP97939234A priority patent/EP0860406B1/en
Priority to DE69709049T priority patent/DE69709049T2/de
Priority to KR10-1998-0703388A priority patent/KR100461088B1/ko
Priority to IDW980002D priority patent/ID20026A/id
Priority to PCT/JP1997/003172 priority patent/WO1998011032A1/ja
Priority to DK97939234T priority patent/DK0860406T3/da
Priority to CA002237187A priority patent/CA2237187A1/en
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Publication of JPH1087350A publication Critical patent/JPH1087350A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断熱複層ガラスを厚くすることなく断熱性を
高める。 【解決手段】 断熱複層ガラス1に少なくとも1枚の真
空複層ガラス2を使用した。この真空複層ガラス2は一
定間隔をおいて2枚の薄板ガラス3,4を配置し、薄板
ガラス3,4間を減圧する。このように構成した真空複
層ガラス2は、厚さを増やさないで断熱性を高めること
ができる。そして、この真空複層ガラス2を1枚のガラ
ス板と見なして、断熱複層ガラス1に組み込んだ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は断熱複層ガラス及び
真空複層ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】住宅、ビルディング等の建築物において
暖房や冷房の効率を高めて、省エネルギ化を図る要望が
ある。暖房や冷房の効率は建築物の断熱性や気密性に影
響されるので、断熱用壁材や断熱用窓ガラスが開発され
ている。しかし、一般に断熱用窓ガラスは断熱用壁材と
比較して熱貫流率が高いので断熱性は低い。従って、建
築物の省エネルギ化を図るためには断熱用窓ガラスの断
熱性を高める必要がある。断熱性の高い断熱用窓ガラス
として複層ガラスが知られ、この複層ガラスを次図に示
す。
【0003】図5は従来の断熱複層ガラスの断面図であ
る。断熱複層ガラス100は、2枚のガラス板101,
102をスペーサ103を介在して重ね、周辺を前記ス
ペーサ103でシールし、中間に乾燥空気を封入してな
る。この断熱複層ガラス100は、熱貫流率3.0〜
4.0kcal/m2hr℃程度の断熱性を得ることが
できる。
【0004】一方、断熱用壁材は、断熱複層ガラス10
0の1/10(0.3〜0.4kcal/m2hr℃)
程度の熱貫流率である。従って、断熱複層ガラス100
の断熱性を高めることが省エネルギ化につながる。断熱
複層ガラス100の断熱性を高める方策として以下のも
のがある。
【0005】断熱複層ガラス100のガラス板10
1,102の内側表面に低放射性膜を成膜し、この低放
射性膜で赤外線を反射して断熱性を高める。 断熱複層ガラス100のガラス板101,102間の
乾燥空気を希ガスに置換してガラス板101,102間
の対流を抑えて断熱性を高める。希ガスは、例えばアル
ゴン、クリプトンのような対流を発生しにくいガスを使
用することによりガラス板101,102間の対流を好
適に抑えることができる。 断熱複層ガラス100のガラス板101,102の枚
数を増やしたりガラス板101,102の間隔を大きく
して断熱性を高める。 断熱複層ガラス100のガラス板101,102間を
減圧して空気の対流を抑えることにより断熱性を高め
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記では、室内に光
を採り入れるために低放射性膜に採光性を備える必要が
ある。このように、低放射性と採光性との双方を満足さ
せるためには、断熱複層ガラス100の熱貫流率を1.
0〜1.5kcal/m2hr℃程度に抑える必要があ
る。従って、この値は断熱用壁材の熱貫流率0.3〜
0.4kcal/m2hr℃と比較すると不十分であ
る。
【0007】上記では、低放射性膜と組合わせると断
熱複層ガラス100の熱貫流率を1.0kcal/m2
hr℃まで下げることができるが、断熱用壁材の熱貫流
率0.3〜0.4kcal/m2hr℃と比較するとま
だ不十分である。
【0008】上記では、断熱複層ガラス100の熱貫
流率を0.5kcal/m2hr℃まで下げることがで
きる。しかし、ガラス板101,102の枚数を増やす
ことにより、断熱複層ガラス100の厚さが大きくなる
ので断熱複層ガラス100に使用する窓枠のコストが高
くなる。また、ガラス板101,102の枚数が増える
の断熱複層ガラス100のコストも高くなる。
【0009】上記では、断熱複層ガラス100の熱貫
流率を1.0kcal/m2hr℃程度まで下げること
ができる。従って、この断熱複層ガラス100に低放射
性膜を成膜すれば、断熱複層ガラス100の厚さを大き
くしないで熱貫流率を十分に下げることができるように
思われる。
【0010】しかし、断熱複層ガラス100を建築物に
使用するには、ガラス板101,102間を長年にわた
って真空状態に維持する必要があり、例えば溶着のよう
に高温処理(400℃以上)でガラス板間を厳密に封止
する必要がある。また、低放射性膜を断熱複層ガラスの
表面に成膜すると、低放射性膜に傷が付く恐れがあるの
で、低放射性膜を断熱複層ガラスの内側に成膜すること
が望ましい。従って、2枚のガラス板の周囲をシールす
る前に低放射性膜を成膜する必要がある。
【0011】ところで、低放射性膜は、高温に弱いもの
がほとんどで、断熱複層ガラス100を密封するために
溶着処理するときの高温に耐えられない。高温に耐える
ことができる低放射性膜として、処熱分解法で成膜した
ふっ素とドープした酸化錫があるが、この放射率は0.
15である。従って、この低放射性膜を断熱用複層ガラ
スに成膜しても、断熱複層ガラス100の熱貫流率は
1.0kcal/m2hr℃からほとんど下がらない。
従って、断熱複層ガラス100の熱貫流率は断熱用壁材
の熱貫流率0.3〜0.4kcal/m2hr℃と比較
すると不十分である。
【0012】そこで、本発明の目的は、断熱複層ガラス
を厚くすることなく断熱性を高めることができる技術を
提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1は、中間に複数のスペーサを介在さ
せた2枚のガラス板を周辺でシールし、中間を真空引き
してなる真空複層ガラスを準備し、この真空複層ガラス
に別の真空複層ガラス若しくは普通のガラス板を間隔を
おいて重ね、周辺をシールし、相互間に乾燥空気又は希
ガスを封入してなる。
【0014】断熱複層ガラスに少なくとも1枚の真空複
層ガラスを使用した。この真空複層ガラスは一定間隔を
おいて2枚の薄板ガラスを配置し、2枚の薄板ガラス間
を減圧したものである。このように構成した真空複層ガ
ラスは、断熱複層ガラスに使用する普通の1枚のガラス
板と略同じ厚さで断熱性の高いものである。そして、真
空複層ガラスを1枚の普通のガラス板と見なして断熱複
層ガラスに組付けた。従って、断熱複層ガラスを厚くす
ることなく断熱性を高めることができる。
【0015】請求項2は、前記真空複層ガラスに対向す
る前記別の真空複層ガラス若しくは普通のガラス板の対
向内面と、前記別の真空複層ガラス若しくは普通のガラ
ス板に対向する前記真空複層ガラスの対向内面との少な
くとも一方に、前記断熱複層ガラスの熱貫流率が1kc
al/m2hr℃を越えない低放射性膜を成膜したこと
を特徴とする。
【0016】本発明の断熱複層ガラスは、真空複層ガラ
スと他のガラス板との間に乾燥空気や希ガスを封入した
ものである。このため、断熱複層ガラスの内外の圧力バ
ランスを保つことができるので、2枚のガラス板の周囲
を弾性シーリング材でシールすることができる。従っ
て、真空複層ガラスのように2枚のガラス板の周囲を高
温処理(400℃以上)して溶着する必要がない。これ
により、耐熱性のない低放射性膜(放射率が0.15以
下のもので熱貫流率が1.0kcal/m2hr℃以下
のもの)を断熱複層ガラス(すなわち、真空複層ガラス
に対向する別の真空複層ガラス若しくは普通のガラス板
の対向内面と、別の真空複層ガラス若しくは普通のガラ
ス板に対向する真空複層ガラスの対向内面との少なくと
も一方の対向内面)に成膜することができるので、断熱
複層ガラスの断熱性をさらに高めることができる。
【0017】なお、真空複層ガラスの対向内面に予め耐
熱性の低放射性膜を成膜してもよいが、この場合、 ・低放射性膜は、放射率が0.15以上のもので熱貫流
率が1.0kcal/m2hr℃からほとんど下がらな
いものに限定される。 ・低放射性膜で真空複層ガラスの断熱性をむやみに向上
させようとすると、ガラス板の表裏に温度差が生じ、そ
の差が著しい場合は破損につながる。
【0018】請求項3は、中間に複数のスペーサを介在
させた2枚のガラス板を周辺でシールし、中間を真空引
きしてなる真空複層ガラスにおいて、前記ガラス板の厚
さを1.5mmとし、かつ前記スペーサの取付けピッチ
を15mmとしたことを特徴とする。
【0019】真空複層ガラスを構成するガラス板を薄く
するとともに、スペーサの取付けピッチを小さくするこ
とにより、ガラス板を破損させずに薄い真空複層ガラス
を製造することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係る断熱複層ガラス(第1
実施の形態)の断面図である。断熱複層ガラス1は全体
の厚さがt1で、真空複層ガラス2と、真空複層ガラス
2に間隔をおいて重ねた普通のガラス板10と、真空複
層ガラス2及び普通のガラス板10との周辺をシールし
たシール材12とからなる。ガラス板2と真空複層ガラ
ス5との間には乾燥空気又は希ガスを封入した。
【0021】真空複層ガラス2は厚さt2で、隙間を開
けて配置した2枚の薄板ガラス3,4と、薄板ガラス
3,4の間に配置した複数のスペーサ5…と、薄板ガラ
ス3,4間の周辺を400〜500℃の高温で溶融封着
するはんだガラス6とからなる。2枚の薄板ガラス3,
4の中間を空気を引いて減圧状態とした。普通のガラス
板10は厚さt3で、真空複層ガラス2に対向する対向
内面に低放射性膜11を成膜したものである。この低放
射性膜11は赤外線を反射してガラス板10の熱貫流率
を下げるものである。
【0022】シール材12は、例えば1次シール材12
aと、2次シール材12bとからなる。1次シール材1
2aはブチルゴム等、2次シール材12bはポリサルフ
ァイド系シーラント(又はシリコン系シーラント)等で
あり、常温で使用可能である。
【0023】尚、真空複層ガラス2及び普通のガラス板
10の隙間s1は6〜20mmである。隙間s1が20m
mより大きいと、隙間s1内に封入した乾燥空気や希ガ
スが対流を起こして断熱性が下がり、隙間s1が6mm
より小さいと、隙間s1内に封入した乾燥空気や希ガス
の層が薄くなり断熱性を高めることができないからであ
る。
【0024】前記第1実施の形態の断熱複層ガラス1に
おいて、普通のガラス板10の真空複層ガラス2に対向
する対向内面のみに低放射性膜11を成膜した場合を説
明したが、次の3形態とすることも可能である。 ・普通のガラス板10の真空複層ガラス2に対向する対
向内面に低放射性膜11を成膜し、かつ真空複層ガラス
2を構成する薄板ガラス4の普通のガラス板10に対向
する対向内面に低放射性膜11を成膜する。 ・普通のガラス板10の真空複層ガラス2に対向する対
向内面に低放射性膜11を成膜しないで、真空複層ガラ
ス2を構成する薄板ガラス4の普通のガラス板10に対
向する対向内面にのみ低放射性膜11を成膜する。 ・普通のガラス板10と真空複層ガラス2の薄板ガラス
4との両方の対向内面に低放射性膜11を成膜しない。
また、普通のガラス板10に代えて網入りガラスや不透
明に加工したガラス板を使用してもよい。
【0025】図2は本発明に係る断熱複層ガラス(第2
実施の形態)の断面図である。断熱複層ガラス15は全
体の厚さがt4で、隙間s2を開けて配置した2枚の真空
複層ガラス2,2と、真空複層ガラス2,2の間の周辺
をシールするシール材12とからなる。2枚の真空複層
ガラス2,2の間に乾燥空気又は希ガスを封入した。
【0026】前記第2実施の形態において、2枚の真空
複層ガラス2,2を使用した断熱複層ガラス15を説明
したが、3枚以上の複数の真空複層ガラス2…で断熱複
層ガラスを製造してもよい。但し、真空複層ガラス2の
枚数が増えると熱貫流率が下がるが、断熱複層ガラスの
厚さが増すことになる。
【0027】ところで、第1、第2実施の形態で使用し
た真空複層ガラス2(図1、図2参照)は、厚さt2
6mm程度のものである。厚さt2を6mm程度とした
理由は、一般に真空複層ガラス2は、強度的に薄板ガラ
ス3,4の厚さを少なくとも3mm程度必要とし、且つ
断熱性を高めるために2枚の薄板ガラス3,4間の隙間
を少なくとも0.2mm程度必要とするからである。
【0028】一方、6mmより薄い真空複層ガラス2
や、低コストの真空複層ガラス2の要望がある。しか
し、真空複層ガラス2は2枚の薄板ガラス3,4間の隙
間を減圧するので、薄板ガラス3,4を3mmより薄く
すると、薄板ガラス3,4が破損する恐れがある。そこ
で、本発明者らは、種々の試作を繰返して薄い真空複層
ガラスを製造することができる好適な条件を見出した。
この内容を図3、図4で説明する。
【0029】図3は本発明に係る真空複層ガラス(第3
実施の形態)の断面図である。真空複層ガラス20は厚
さt6で、隙間を開けて配置した2枚の薄板ガラス2
1,22と、2枚の薄板ガラス21,22の間に配置し
た複数のスペーサ23…と、2枚の薄板ガラス21,2
2間の周辺を厳密に封止するはんだガラス24とからな
る。
【0030】2枚の薄板ガラス21,22はそれぞれ普
通のガラスであり、はんだガラス24は高温処理(40
0〜500℃)で薄板ガラス21,22間を溶着して厳
密に封止するものである。薄板ガラス21,22は厚さ
5で、2枚の薄板ガラス21,22間の隙間はs3であ
る。
【0031】2枚の薄板ガラス21,22間は10〜3
Torr以下に減圧してある。これにより、空気の対流
を抑えることができる。従って、乾燥空気や希ガスを封
入した通常の断熱複層ガラスのように厚い空気層がなく
ても熱貫流率を下げることができる。
【0032】図4は本発明に係る真空複層ガラス(第3
実施の形態)の平面図である。真空複層ガラス20は、
2枚の薄板ガラス21,22(符号21のみ図示する)
間に複数のスペーサ23…を配置したものである。複数
のスペーサ23…は、直径dのステンレス製の柱体で、
取付けピッチpの格子上に配置したものである。
【0033】ここで、薄板ガラス21,22の厚さt5
(図3参照)を薄くするとともに、スペーサ23の取付
けピッチpを小さくすることにより、薄板ガラス21,
22の破損を防止できる。具体的には、1枚のガラス板
を1.5mmを越えない厚みとし、スペーサの取付けピ
ッチを15mmを越えないピッチとすればよい。これに
より、厚さt6(図3参照)を薄くした真空複層ガラス
20の製造が可能になった。
【0034】前記第3実施の形態ではステンレス製のス
ペーサ23を使用した真空複層ガラス20を説明した
が、これに代えてガラス製のスペーサを使用してもよ
い。ガラスは熱伝達率が小さいのでスペーサの個数を増
やしても熱貫流率の増加を抑えることができる。また、
ガラスは光透過性に優れているので、スペーサの個数が
増えても外観上見苦しくない。
【0035】さらに、真空複層ガラス20を構成する薄
板ガラス21,22の少なくとも一方の表面に低放射性
膜を成膜してもよい。真空複層ガラス20を形成した後
に、薄板ガラス21,22の表面に低放射性膜を成膜す
ることにより、高温に弱い低放射性膜の成膜が可能であ
る。もちろん、放射率が高々0.15の高温に耐えるこ
とができる低放射性膜は、真空複層ガラス20の成形前
に成膜することも可能である。
【0036】尚、真空複層ガラス20は、図1、図2に
示す断熱複層ガラス1,15に使用してもよく、また単
独で窓ガラスなどに使用してもよい。
【0037】
【実施例】以下に、本発明に係る発明の第1実施例を表
1を参照の上説明する。
【0038】
【表1】
【0039】図1に示す真空複層ガラス2は厚さt2
6.0mmで、熱貫流率が約1.0kcal/m2hr
℃である。普通のガラス板10は厚さt3が6.0mm
で、内側表面に低放射性膜11を成膜したものである。
真空複層ガラス2と普通のガラス板10との隙間s1
15mmで、真空複層ガラス2及び普通のガラス板10
間の周辺をブチルゴムとポリサルファイド系シーラント
で2重にシールした。そして、この隙間内に乾燥空気を
封入した。以上の条件で製造した断熱複層ガラス1は、
厚さt1が27.0mmで、その熱貫流率が約0.7k
cal/m2hr℃となった。この値は目標値1.0k
cal/m2hr℃より小さい。
【0040】以下に、本発明に係る発明の第2実施例を
表2を参照の上説明する。
【0041】
【表2】
【0042】図2に示す真空複層ガラス2,2は厚さt
2が6.0mmで、熱貫流率が約1.0kcal/m2
r℃である。真空複層ガラス2,2の互いに対向する対
向内面にそれぞれ低放射性膜11,11を成膜した。2
枚の真空複層ガラス2,2の間の隙間s2は15mm
で、これらの周辺をブチルゴムとポリサルファイド系シ
ーラントで2重に封着した。そして、この隙間内に希ガ
スを封入した。以上の条件で製造した断熱複層ガラス1
5は、厚さt4が27.0mmで、その熱貫流率が約
0.37kcal/m2hr℃となった。この値は目標
値1.0kcal/m2hr℃より小さい。
【0043】以下に、本発明に係る発明の第3実施例を
表3を参照の上説明する。
【0044】
【表3】
【0045】図3に示す薄板ガラス21,22は、周辺
を低融点ガラスで融着密封したもので、厚さt5が1.
5mmで、隙間s3が0.2mmである。この隙間s3
10〜3Torr以下に減圧した。スペーサ23は、直
径dが0.5mmのステンレス製ピースで、15mmの
取付けピッチpで千鳥格子上に配置した。スペーサ23
の高さは0.2mmである。以上の条件で製造した真空
複層ガラス20は、厚さt6が3.2mmで、その熱貫
流率が約2.55kcal/m2hr℃となった。この
厚さt6は従来の厚さの略1/2である。なお、防音性
能はJIS遮音性能25等級程度を確保することができ
た。
【0046】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、断熱複層ガラスに少なくとも1枚の
真空複層ガラスを使用した。この真空複層ガラスは一定
間隔をおいて2枚の薄板ガラスを配置し、2枚の薄板ガ
ラス間を減圧したものである。このように構成した真空
複層ガラスは、断熱複層ガラスに使用する普通の1枚の
ガラスと略同じ厚さで断熱性の高いものである。そし
て、真空複層ガラスを1枚の普通のガラスと見なして断
熱複層ガラスに組付けた。従って、断熱複層ガラスを厚
くすることなく断熱性を高めることができる。
【0047】請求項2は、真空複層ガラスと他のガラス
板との間に乾燥空気や希ガスを封入した断熱複層ガラス
である。このため、断熱複層ガラスの内外の圧力バラン
スを保つことができるので、2枚のガラス板の周囲を弾
性シーリング材でシールすることができる。従って、真
空複層ガラスのように2枚のガラス板の周囲を高温処理
(400℃以上)して溶着する必要がない。これによ
り、耐熱性のない低放射性膜(放射率が0.15以下の
もので熱貫流率が1.0kcal/m2hr℃以下のも
の)を断熱複層ガラス(すなわち、真空複層ガラスに対
向する別の真空複層ガラス若しくは普通のガラス板の対
向内面と、別の真空複層ガラス若しくは普通のガラス板
に対向する真空複層ガラスの対向内面との少なくとも一
方の対向内面)に成膜することができるので、断熱複層
ガラスの断熱性をさらに高めることができる。
【0048】請求項3は、真空複層ガラスを構成するガ
ラス板を薄くするとともに、スペーサの取付けピッチを
小さくすることにより、ガラスを破損させずに薄い真空
複層ガラスを製造することができる。従って、用途に応
じて好適な真空複層ガラスを選択することができる。
【0049】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る断熱複層ガラス(第1実施の形
態)の断面図
【図2】本発明に係る断熱複層ガラス(第2実施の形
態)の断面図
【図3】本発明に係る真空複層ガラス(第3実施の形
態)の断面図
【図4】本発明に係る真空複層ガラス(第3実施の形
態)の平面図
【図5】従来の断熱複層ガラスの断面図
【符号の説明】
1,15…断熱複層ガラス、2,20…真空複層ガラ
ス、3,4,21,22…薄板ガラス、6,24…はん
だガラス、10…普通のガラス板、12…シール材、2
3…スペーサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中間に複数のスペーサを介在させた2枚
    のガラス板を周辺でシールし、中間を真空引きしてなる
    真空複層ガラスを準備し、この真空複層ガラスに別の真
    空複層ガラス若しくは普通のガラス板を間隔をおいて重
    ね、周辺をシールし、相互間に乾燥空気又は希ガスを封
    入してなる断熱複層ガラス。
  2. 【請求項2】 前記真空複層ガラスに対向する前記別の
    真空複層ガラス若しくは普通のガラス板の対向内面と、
    前記別の真空複層ガラス若しくは普通のガラス板に対向
    する前記真空複層ガラスの対向内面との少なくとも一方
    に、前記断熱複層ガラスの熱貫流率が1kcal/m2
    hr℃を越えない低放射性膜を成膜したことを特徴とす
    る請求項1記載の断熱複層ガラス。
  3. 【請求項3】 中間に複数のスペーサを介在させた2枚
    のガラス板を周辺でシールし、中間を真空引きしてなる
    真空複層ガラスにおいて、前記ガラス板を1.5mmを
    越えない厚さとし、かつ前記スペーサの取付けピッチを
    15mmを越えないピッチとしたことを特徴とする真空
    複層ガラス。
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