JP2001349148A

JP2001349148A - 外熱遮断窓構造

Info

Publication number: JP2001349148A
Application number: JP2000204353A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Hiramatsu; 繁平松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】窓構造に吸着剤を内蔵させ、昼間日照時の室内
空間への日射取得の低減を図るとともに、夜間ないし寒
季外部冷熱の透過伝達を防止する、外熱遮断窓構造を提
供する。【構成】外気２１と室内空間２２との間に設けられ、中
間に中空層１３を持ちその両側に単板ガラス１３ａ、１
３ｂにより略密封状に構成された二重ガラスと、上記中
空層１３内に内蔵された複数のルーバ状素子群２３と、
該素子群を鉛直状に回動起立させまたは水平状に回動倒
伏させる起立倒伏機構２４と、中空層に連通する密封循
環ダクト１４と、を主構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅、建築物や業
務用ビルの外皮の開口部を形成する窓構造において、外
熱の室内空間への透過侵入の低減を可能とする外熱遮断
窓構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より住宅や建築物や業務用ビルの外
皮の開口部を形成する窓構造には、本来的要件としてそ
の開口部に要求される、透視、採光、通風・換気等の透
過機能、と相反する視線や光の制御、気密、水密、防虫
等の遮断機能とを兼ね備えた多様性を持つ構造が要求さ
れ、そのため、窓構造の断熱化、高性能化が見送られて
いる状況にある。

【０００３】しかし、最近は温室効果ガスの排出量の削
減が求められ、その目標の達成のためにはその一旦を担
う住宅、建築物、業務用ビルにおける暖冷房費の削減を
図った省エネ窓構造の出現に強い期待が寄せられてい
る。そのため、従来より寒冷地で見られた空気層を二枚
のガラスの間に挟んだ断熱構造の複層ガラスの使用に加
え、最近は前記空気層を真空とした真空ガラスの実用化
が行なわれている。

【０００４】また、最近は、上記複層ガラス、真空ガラ
スの窓構造に加え、エアフロータイプの省エネルギ窓が
提案試用されている。上記エアフロータイプの省エネル
ギ窓は、中空層を挟んだ二重窓構造よりなり、該中空層
にブラインドを内蔵し、窓構造の下部より吸引した室内
空気を前記中空層を通過させ窓上部より排気させ、室内
換気と外ガラスと内ガラスとの間に流動する空気層を介
在させ外熱の侵入を防止する構成にしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来ないし最近の
提案になる、一重ガラス、複層ガラス、真空ガラス、エ
アフロータイプの省エネルギ窓構造においては、一重ガ
ラスで約６．０Ｗ／ｍ^２・Ｋ、複層ガラスで約２．７Ｗ
／ｍ^２・Ｋ、真空ガラスで約１．５Ｗ／ｍ^２・Ｋ、エア
フロータイプの省エネルギ窓で約１．８４〜１．３１Ｗ
／ｍ^２・Ｋの熱貫流率の値が得られている。

【０００６】そして、上記真空ガラスにおいては、熱貫
流率がエアフロータイプの省エネルギ窓と同等の値が得
られているが、暖冷房負荷のシュミレーションの計算結
果によると年間暖冷房負荷は約５０００ＭＪで、前記一
重ガラスの約４割り減、複層ガラスの約１〜２割り減の
省エネ効果を上げている。しかし、上記最先端を行く、
真空ガラスを使用した窓構造やエアフロータイプの省エ
ネルギ窓構造は、省エネ的見地にたって見れば、消極省
エネ構造の域をでないもので、何らかの積極的構成が求
められている状況である。

【０００７】本発明は、上記窓構造の問題点に鑑みなさ
れたもので、窓構造に吸着剤を内蔵させ、昼間日照時の
室内空間への日射取得の低減を図るとともに、夜間外部
冷熱の透過伝達を防止する、外熱遮断窓構造の提供を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の外熱遮
断窓構造は、窓開口部の外気と室内空間との間に設けた
中空層を持つ二重ガラス構造であって、上記中空層内
に、金属製横長容器よりなる複数のルーバ状素子群を多
段状に吊架架設し、前記素子群のそれぞれを略鉛直状に
起立させて光の透過を遮断させ、または略水平状に倒伏
させて光の透過可能の状態を形成させる構成とし、上記
各容器の開放面内には吸着剤を充填搭載する構成とし
た、ことを特徴とする。

【０００９】上記請求項１記載の本発明は、室内空間と
窓開口部の外気面との間に中空層を持つ複層ガラスを設
けた窓構造を対象としたものである。そして、上記中空
層内に金属製横長容器よりなる複数のルーバ状素子群を
多段状に吊架架設し、前記素子群のそれぞれを略鉛直状
に起立させて光の透過遮断状態を形成させ、または略水
平状に倒伏させて光の透過可能の状態を形成させる構成
とするとともに、素子群を形成する各横長容器の開放面
内には吸着剤を充填搭載する構成としたものである。則
ち、前記横長容器は横軸を介してそれぞれ同一方向に回
動して起立倒伏を可能に架設する構成し、横長容器の開
放面を前記窓開口部の外気面に対向させたとき、前記開
放面により窓開口部の外気側に面する全面を略覆うこと
ができるように配設吊架させるとともに、該開放面に吸
着剤を充填させる構成にしてある。

【００１０】また、前記請求項１記載の横長容器は、室
内空間が日射取得による太陽熱の投入を遮断する場合
は、横長容器を略鉛直状に起立させて直達日射の入射方
向に前記吸着剤の搭載面を対向させ、太陽熱の吸収によ
り吸着剤より吸着蒸気を脱着させる構成とし、室内空間
が日射取得を必要とする場合は、前記横長容器を略水平
状に倒伏させ、吸着剤の搭載面を直達日射の日射方向に
対し平行に回動させ光透過の間隙を形成させる構成と
し、外気よりの輻射冷熱の室内空間への伝達の遮断を必
要とする場合は、前記吸着剤の搭載面を室内空間へ対向
起立させ、外部よりの輻射冷熱が横長容器の底面に投入
させて該容器内に搭載した吸着剤に冷熱を与えて冷却に
よる吸着反応を惹起させ、該吸着蒸気を吸着させるとと
もに吸着反応に伴い放出する吸着熱が対向する室内空間
に放出する構成とした、ことを特徴とする。

【００１１】上記請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の構成よりなる多段吊架状の複数のルーバ状素子を
直達日射日射の入射方向に対し、適宜回動させ、窓開口
部の外気面より室内空間への日射取得量を加減して入射
する太陽熱の遮断ないし、入射日射光の室内空間への透
過投入も可能にしたものである。則ち、夏季昼間日照時
において、室内空間が日射取得を低減して太陽熱の遮断
を必要とする時は、直達日射の入射方向に前記吸着剤の
搭載面を対向させるべく起立回動させ、日射による太陽
熱を吸収加熱させて吸着剤より吸着蒸気を脱着させ、太
陽熱の室内空間への伝達を遮断する構成とし、また、冬
季、または日陰時において、日射ないし漏れ日を室内空
間に取り入れを必要とする場合は、前記横長容器の開放
面を直達日射の入射方向に平行に回動倒伏させ、吸着剤
の搭載面と容器底部との間に形成された間隙により直達
日射ないし外部光の漏れ日を通過させる構成とし、ま
た、冬季ないし夏季夜間または冬季日陰時において、外
部よりの輻射冷熱の室内空間への伝達を遮断させ、外部
よりの寒気の室内侵入を防止する必要がある場合は、横
長容器の吸着剤搭載面を室内空間へ対向させ、外部より
の輻射冷熱が横長容器の底面に投入させ、該容器内の充
填吸着剤の冷却による吸着蒸気の吸着を惹起させ、惹起
された吸着反応に伴い放出する吸着熱が対向する室内空
間に放出する構成としたものである。則ち、横長容器に
充填した吸着剤の搭載面を回動させ、該吸着剤により直
達日射の入射熱を吸収させ、または冷熱の吸収により、
それぞれ直達日射の日射熱の遮断及び外部よりの冷熱の
遮断を可能とするとともに、吸着熱の室内への供給を可
能としたものである。

【００１２】また、請求項１記載の中空層には密封循環
ダクトを設け、該ダクトには、脱着蒸気の凝縮液の貯留
と吸着蒸気の供給液の貯留をする貯留液槽と、前記脱着
蒸気の凝縮用熱交換器と、前記中空層よりの脱着蒸気の
吸入ファンと中空層への吸着蒸気の供給ファンとを備え
る構成とした、ことを特徴とする。

【００１３】上記請求項３記載の発明は、前記複数の金
属性横長容器よりなる複数のルーバ状素子群を内蔵する
中空層に密閉循環ダクトを設け、該ダクトには、直達日
射熱により加熱され発生する脱着蒸気を中空層より吸入
させ脱着を促進させる吸入ファンと、外気よりの輻射冷
熱により惹起される吸着反応を促進させるべく吸着蒸気
を中空層内の複数ルーバ状素子群へ供給する供給ファン
とを設け、また上記密封循環ダクトには貯留液槽を設
け、上記吸入ファンにより吸入された脱着蒸気を前記貯
留液槽の手前に設けた凝縮器を介して液化された凝縮液
を貯留するとともに、供給ファンの作動により貯留液槽
表面の気圧降下を誘発させ貯留液の気化を促進させ、気
化した蒸気を中空層内の横長容器に内蔵してある吸着剤
の吸着蒸気として供給する構成にしてある。

【００１４】また、前記請求項１記載の貯留液槽は、蒸
発潜熱熱熱交換器を設ける構成としとを特徴とする。

【００１５】上記請求項４記載の発明は、前記ダクトに
設けた貯留液槽よりの吸着蒸気の供給に伴う蒸発潜熱吸
収用熱交換器を貯留液槽に設け、該熱交換器を介して冷
熱を別途設けた蓄熱槽に蓄熱して冷房用冷熱源として有
効利用を図っても良い。

【００１６】また、前記請求項１記載の横長容器は千鳥
状に配設吊架架設する構成としたことを特徴とする。

【００１７】上記請求項５記載の発明により、横長容器
に搭載された吸着剤よりの脱着蒸気及び吸着剤への吸着
蒸気の流動をより効率的にしている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を、
図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。以下
図面に基づいて本発明の詳細を説明する。図１は本発明
の外熱遮断窓構造の概略の構成を示す図で、（Ａ）は斜
めから見た模式図で（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ−ＩＢ視図で
ある。図２は図１内蔵の複数のルーバ状素子群の起立、
倒伏の態様の状況を示す図で、（Ａ）は太陽熱遮断時に
おける態様を示し、（Ｂ）は日射取得における態様を示
し、（Ｃ）は冷熱遮断時における態様を示す図である。
図３は図１の複数のルーバ状素子群の千鳥状配設の状況
を示す図である。

【００１９】図１（Ａ）の斜めから見た模式図及び
（Ａ）のＩＢ−ＩＢ視図に見るように、本発明の外熱遮
断窓構造は、外気２１と室内空間２２との間に設けら
れ、中間に中空層１３を持ちその両側に単板ガラス１３
ａ、１３ｂにより略密封状に構成された二重ガラスと、
上記中空層１３内に内蔵された複数のルーバ状素子群２
３と、該素子群を鉛直状に回動起立させまたは水平状に
回動倒伏させる起立倒伏機構２４と、上記中空層に連通
する密封循環ダクト１４と、を主構成とする。

【００２０】上記複数のルーバ状素子群２３は、複数の
金属性の薄型横長容器１０よりなり横軸を中心に回動可
能に後記する起立倒伏機構２４により多段状に吊架架設
され、前記外気２１または室内空間２２との間の境界面
を形成する前記単板ガラス１３ａ、１３ｂに対し、前記
横長容器１０の開放面１０ａ／底面１０ｂを対向させる
べく鉛直状に回動起立させ、または前記単板ガラス１３
ａ、１３ｂに対し適当の傾斜角を持たせ、倒伏可能の姿
勢を設定維持できる構成にしてある。上記起立倒伏機構
２４は、複数の傘歯／ねじ歯車連２０ａにより縦軸２０
ｂの回動により上記複数の横長容器１０を同時に起立、
倒伏可能にするとともに姿勢維持可能の構造にしてあ
る。

【００２１】上記横長容器１０の開放面１０ａにはシリ
カゲルまたはゼオライト等の吸着剤１１を接着剤を介し
て内蔵させ、該吸着剤１１は熱の投入により吸着してい
る蒸気を脱着させ脱着状態とし、脱着状態の吸着剤は冷
熱の投入により前記脱着状態より吸着状態に移行し前記
脱着した蒸気を再度吸着するとともに吸着熱を外部へ放
出する。

【００２２】上記密封循環ダクト１４は前記中空層１３
の上下側面を密封状に連結され、その中間に脱着蒸気を
凝縮させる凝縮用の凝縮器１６と、凝縮液を貯留すると
ともに吸着蒸気中空層１３へ供給する貯留液槽１５と、
その両端に設けたバルブ１７ａ、１７ｂと、前記脱着蒸
気を中空層１３より吸入する吸入ファン１４ａと前記貯
留液槽１５より中空層１３へ吸着蒸気を供給する供給フ
ァン１４ｂとより構成する。なお上記凝縮器１６には冷
却水による凝縮用熱交換器１６ａを内蔵し、貯留液槽１
５には蒸発潜熱熱交換器１５ａを内蔵し熱交換した冷熱
を別途設けた蓄熱槽へ送り蓄熱させ、冷房用冷熱源とし
て利用する構成にしてある。

【００２３】図２には、図１の中空層１３に内蔵した複
数のルーバ状素子群２３の使用状態に対応した態様を示
す図で、（Ａ）は夏季昼間等に使用する太陽熱遮断時に
おける態様を示し、（Ｂ）は冬季昼間や明かり取りに等
に使用する日射取得時における態様を示し、（Ｃ）は冬
季夜間や夏季夜間や日陰時に使用する冷熱遮断時におけ
る態様を示してある。図２の（Ａ）に見るように、複数
のルーバ状素子群２３を形成する各横長容器１０に搭載
された吸着剤１１の搭載面は図示してない起立倒伏機構
２４により単板ガラス１３ａに対向鉛直状に起立させ、
単板ガラス１３ａを透過した日射２１ａの太陽熱の大部
分を吸着剤１１に吸着させる。吸着された太陽熱は吸着
剤１１を加熱して脱着蒸気２５ａを脱着させ、脱着蒸気
２５ａは前記した吸入ファン１４ａを介して吸入され前
記吸着剤１１を低圧雰囲気下に置き、脱着を促進する構
成にしてある。なお上記脱着時には密封循環ダクト１４
のバルブ１７ａを閉鎖状態に置く構成にしてある。

【００２４】図２の（Ｂ）に見るように、複数のルーバ
状素子群２３を形成する各横長容器１０を前記吸着剤１
１を搭載したまま、図示してない起立倒伏機構２４によ
り水平状に回動倒伏させ、外気２１よりの日射２１ａの
透過間隙を形成させ、室内空間２２への光の取り入れを
可能にしたものである。

【００２５】また、図２の（Ｃ）に見るように、複数の
ルーバ状素子群２３を形成する各横長容器１０の吸着剤
１１の搭載面を、図示してない起立倒伏機構２４により
鉛直状に回動させて室内空間２２側の単板ガラス１３ｂ
に対向させたものである。この場合は、横長容器の底面
１０ｂは冷熱輻射２１ｂの方向に対向するため、輻射冷
熱は前記底面１０ｂに吸収され内蔵する吸着剤１１は冷
却され、その結果吸着剤１１は吸着反応を惹起し、吸着
蒸気２５ｂは図示してない密封循環ダクト１４の下部よ
り供給ファン１４ｂを介して貯留液槽１５より供給さ
れ、吸着熱を室内空間２２へ放出する。なお上記吸着反
応時には、密封循環ダクト１４のバルブ１７ｂを閉鎖状
態に置く構成にし貯留液表面の気圧を低圧雰囲気に置き
気化を促進する構成にしてある。

【００２６】上記横長容器の起立倒伏は、直達日射の日
差し方向の変化に対応随時適当に設定可能で、また前記
ダクトのバルブ１７ａ、１７ｂの開閉は、完全脱着時及
び吸着時以外は、状況に応じてその両者とも開状態とし
て室内空間２２と中空層１３との間を前記密封循環ダク
ト１４を介して循環状態とし流動する空気層により熱的
遮断を行なっても良い。

【００２７】図３には、図１の複数のルーバ状素子群２
３の千鳥状配設の状況を示す図である。この場合は脱着
蒸気や吸着蒸気の流動は容易となる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、上記構成により、室内空間と
外気との間の境界を形成する窓構造に中空層を中間に持
つ複層ガラスより形成し、中空層にそれぞれ吸着剤を搭
載するととも起立倒伏可能の複数のルーバ状素子群を内
蔵する構成としたため、前記ルーバ状素子の起立倒伏に
より、外気よりの直達日射及び輻射冷熱の積極的遮断、
及び日射ないし漏れ日の室内透過を可能とした省エネ構
造の窓構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外熱遮断窓構造の概略の構成を示す図
で、（Ａ）は斜めから見た模式図で（Ｂ）は（Ａ）のＩ
Ｂ−ＩＢ視図である。

【図２】図１内蔵の複数のルーバ状素子群の起立、倒伏
の態様の状況を示す図で、（Ａ）は太陽熱遮断時におけ
る態様を示し、（Ｂ）は日射取得時における態様を示
し、（Ｃ）は冷熱遮断時における態様を示す図である。

【図３】図１の複数のルーバ状素子群の千鳥状配設の状
況を示す図である。

【符号の説明】

１０横長容器１１吸着剤１３中空層１３ａ、１３ｂ単板ガラス１４密封循環ダクト１４ａ吸入ファン１４ｂ供給ファン１５貯留液槽１６凝縮器２１外気２１ａ日射２１ｂ冷熱輻射２２室内空間２３ルーバ状素子群２４起立倒伏機構２５ａ脱着蒸気２５ｂ吸着蒸気

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窓開口部の外気と室内空間との間に設け
た中空層を持つ二重ガラスの外熱遮断窓構造であって、上記中空層内に、金属製横長容器よりなる複数のルーバ
状素子群を多段状に吊架架設し、前記素子群のそれぞれ
を略鉛直状に起立させて光の透過を遮断させ、または略
水平状に倒伏させて光の透過可能の状態を形成させる構
成とし、上記各容器の開放面内には吸着剤を充填搭載する構成と
した、ことを特徴とする外熱遮断窓構造。
【請求項２】前記横長容器は、室内空間が日射取得による太陽熱の投入を遮断する場合
は、横長容器を略鉛直状に起立させて直達日射の入射方
向に前記吸着剤の搭載面を対向させ、太陽熱の吸収によ
り吸着剤より吸着蒸気を脱着させる構成とし、室内空間が日射取得を必要とする場合は、前記横長容器
を略水平状に倒伏させ、吸着剤の搭載面を直達日射の日
射方向に対し平行に回動させ光透過の間隙を形成させる
構成とし、外気よりの輻射冷熱の室内空間への伝達の遮断を必要と
する場合は、前記吸着剤の搭載面を室内空間へ対向起立
させ、外部よりの輻射冷熱が横長容器の底面に投入させ
て該容器内に搭載した吸着剤に冷熱を与えて冷却による
吸着反応を惹起させ、該吸着蒸気を吸着させるとともに
吸着反応に伴い放出する吸着熱が対向する室内空間に放
出する構成とした、ことを特徴とする請求項１記載の外
熱遮断窓構造。
【請求項３】前記中空層には密封循環ダクトを設け、
該ダクトには、脱着蒸気の凝縮液の貯留と吸着蒸気の供
給液の貯留をする貯留液槽と、前記脱着蒸気の凝縮用熱
交換器と、前記中空層よりの脱着蒸気の吸入ファンと中
空層への吸着蒸気の供給ファンとを備える構成とした、
ことを特徴とする請求項１記載の外熱遮断窓構造。
【請求項４】前記貯留液槽は、蒸発潜熱熱熱交換器を
設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の外熱
遮断窓構造。
【請求項５】前記横長容器は千鳥状に配設吊架架設す
る構成としたことを特徴とする請求項１記載の外熱遮断
窓構造。