JP2002129846A - ペルチェ素子を用いた建築用ガラス構造物 - Google Patents

ペルチェ素子を用いた建築用ガラス構造物

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JP2002129846A
JP2002129846A JP2000356739A JP2000356739A JP2002129846A JP 2002129846 A JP2002129846 A JP 2002129846A JP 2000356739 A JP2000356739 A JP 2000356739A JP 2000356739 A JP2000356739 A JP 2000356739A JP 2002129846 A JP2002129846 A JP 2002129846A
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peltier element
sash
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glass
air
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Yoshikazu Danmura
芳和 団村
Shoji Wada
章嗣 和田
Jiro Henmi
次郎 逸見
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Figla Co Ltd
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Figla Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、夏期の日射による冷房負荷を除去し
て室内の温度を下げ、冬季には冷輻射による暖房負荷を
除去して室内空気を保温し、さらに室内を除湿すること
を可能とする建築用ガラスを提供する。 【解決手段】下方に排水路を設けた窓枠と、該窓枠の内
側に設けたサッシと、該サッシの内側に設けたガラス板
と、ペルチェ素子を有し、該ペルチェ素子を電源と制御
回路に接続してなる建築用ガラス構造物において、該ペ
ルチェ素子の放熱側が外気に接し吸熱側をガラス板に接
するように設けて、該ペルチェ素子をガラス板に模様状
に固着する。前記ペルチェ素子の固着位置はサッシ、あ
るいは窓枠であってもよい。また、前記のガラス板が複
層ガラスである場合、ペルチェ素子を電源と制御回路に
接続し、該ペルチェ素子の吸熱側に通路を設け、該通路
を複層ガラスの間の空気層に連通し、ペルチェ素子によ
って冷却された空気を冷媒とする。前記のペルチェ素子
の極性は自由に反転可能であるように設けられている。
また、複層ガラスの場合、前記の空気層には機能性高分
子等を冷媒として備えることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術】本発明は、夏期の日射による冷房
負荷を除去して室内の温度を下げ、冬季には冷輻射によ
る暖房負荷を除去して室内空気を保温し、さらに室内を
除湿することを可能とする建築用ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】最近の建物は窓面積を大きくとる傾向が
あるが、窓面積を大きくとることは採光や室内からの景
観の面から大きなメリットがある半面、夏期には日射に
よる冷房負荷が発生し、冬季には冷輻射による暖房負荷
が発生する。
【0003】そのため、夏期の日射を除去或いは冬季の
冷輻射を除去するために、熱線吸収ガラス、熱線反射ガ
ラス等を採用したり、窓ガラスを二重にしてその内部に
空気を流すエアーフローウインドー等を採用している。
【0004】しかしながら、上記した熱線吸収ガラス、
熱線反射ガラス等では、熱線吸収ガラス、熱線反射ガラ
スは、ある程度の透明度を保ったままでガラス面に吸収
層や反射層を設けて日射の一部をカットするものである
が、ガラス自体が熱をもちそこから室内に熱放射が発生
するという問題を有している。さらに、エアーフローウ
インドーは、冬季の冷輻射の除去には有効であるが、夏
期の日射の除去には、熱線吸収ガラス、熱線反射ガラ
ス、ブラインド等を採用しなければならないという問題
を有している。
【0005】また、夏季、特に梅雨時期における建物の
中は気温と湿度が上昇し、建物の中は湿気が溜まり不快
感が感じられ、目につきにくい押し入れの隅などではか
びを発生させてしまうなどの問題点が多い。このため、
押し入れなどでは吸着材をセットするなどにより除湿が
行なわれるが、吸着材はすぐに吸着能力が無くなり、頻
繁に取り替えが必要になるものである。
【0006】室内の除湿については、これまで各種の除
湿機が使用されてきた。除湿機はフロンガスなどの冷媒
を圧縮器で圧縮する冷凍回路を用いるものが多く、一部
には水蒸気の吸着効果を利用するものがあり、空気が通
過する吸着材ロータを用い、一部で水蒸気の吸着をした
ロータを他部に回転し、この部分では室外に放出する加
熱空気で吸着した水蒸気の乾燥を行ない、乾燥した吸着
材ロータを再び吸着部に回転する構成で連続除湿するも
のがある。
【0007】圧縮器を用いる冷凍回路で構成された除湿
機は、部品点数が大型のエアコンとほとんど同じであ
り、安価に製造することは極めて困難で、冷風機や小形
の窓エアコンに匹敵する値段になってしまうものであ
る。
【0008】また、ロータ状の吸着材を用いるもので
は、低湿度まで除湿できる性能があるが、ロータや送風
機が大型になり、小形化することは困難であり、設置に
際しては邪魔である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するものであって、夏期の日射による冷房負荷お
よび冬季の冷輻射による暖房負荷を同時にかつ簡単な構
造で除去することができ、さらに室内の空気を除湿する
ことを可能とする建築用ガラスを提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに本発明による建築用ガラス構造物は、下方に排水路
を設けた窓枠を有し、該窓枠の内側にサッシを有し、該
サッシの内側にガラス板を有し、ペルチェ素子を有し、
該ペルチェ素子に接続している電源と制御回路を有する
構成であり、該ペルチェ素子を建築用ガラス構造物の外
側に設け、該ペルチェ素子の放熱側が外気に接し吸熱側
をガラス板に接するように設けて、該ペルチェ素子を模
様状に固着したことを特徴とし、該ペルチェ素子に通電
することによりペルチェ素子のガラス側で吸熱し、ガラ
ス板を冷却し、外気に放熱する。
【0011】また、本発明のガラス板が複層ガラスであ
る場合、下方に排水路を設けた窓枠を有し、該窓枠の内
側にサッシを設け、該サッシの内側に一対のガラス板を
有して、一対のガラス板の間に空気層を形成し、ペルチ
ェ素子を電源と制御回路に接続し、該ペルチェ素子の吸
熱側に通路を設け、一対のガラス板により形成された空
気層にペルチェ素子の吸熱側に設けた通路を連通し、ペ
ルチェ素子により冷却した空気を通気して、ガラス板を
冷却する。
【0012】さらに、本発明においてガラス板が複層ガ
ラスであり、下方に排水路を設けた窓枠を有し、該窓枠
の内側にサッシを設け、該サッシの内側に一対のガラス
板を有して、一対のガラス板の間に空気層を設け、該空
気層に機能性高分子等を冷媒として備えることにより、
ガラス板を冷却する。
【0013】上記のいずれの場合でも、室内気温に比し
てガラス表面の温度は低く、この時、ガラス表面付近の
空気の飽和水蒸気量は低くなり、ガラス表面で結露す
る。これにより室内の空気に含まれる水分はガラス表面
に集められ、室内空気の湿度は低下する。ガラス表面の
結露水は建築用ガラス構造物の下方窓枠に設けた排水路
を通して外部に放出する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明による建築用ガラス構造物の実施例
1を表した正面図であり、図2は本発明の実施例2を表
した正面図であり、図3は本発明の実施例3を表した正
面図である。図4は実施例4を表した正面図であり、図
5は図4の断面図である。図6は実施例5を表した断面
図である。図7は本発明の建築用ガラス構造物における
排水路を表した縦側面の断面図である。
【0015】図1に表される実施例1は、下方に排水路
7を設けた窓枠4を有し、該窓枠4の内側にサッシ3を
有し、該サッシ3の内側にガラス板2を有し、ペルチェ
素子1を有し、該ペルチェ素子1を建築用ガラス構造物
とは別に設置してある電源と制御回路に接続してなる建
築用ガラス構造物において、該ペルチェ素子1の吸熱側
をガラス板2に接するように設けて、該ペルチェ素子1
を模様状に固着したことを特徴とする建築用ガラス構造
物である。
【0016】窓枠4の下方部分には排水路7が設けら
れ、該排水路7は室内と室外を連通している。ペルチェ
素子1の吸熱側をガラス板2に接するように設けてある
ので、ペルチェ素子1に電流を流すとガラス板2の表面
は冷却され、ガラス板2の表面の空気は冷却される。ガ
ラス板2の表面は、冷却された空気と室内の空気は温度
差を生じ、ガラス板2の表面で強制結露して空気中の水
分を集める。室内の空気の水分量は冷却前より減少して
おり、ガラス板2の表面に集めた結露水は下方に集中
し、窓枠4に設けた排水路7の室内側より窓枠4の内部
を通り、排水路7の室外側に廃棄されることにより除湿
される。
【0017】図2に表される実施例2は、前記の建築用
ガラス構造物において、ペルチェ素子1の吸熱側をサッ
シ3に接するように設けて、該ペルチェ素子1を模様状
に固着したことを特徴とする建築用ガラス構造物であ
る。
【0018】図3に表される実施例3は、前記の建築用
ガラス構造物において、ペルチェ素子1の吸熱側を窓枠
4に接するように設けて、該ペルチェ素子1を模様状に
固着したことを特徴とする建築用ガラス構造物である。
【0019】図4に表される実施例4は、下方に排水路
7を設けた窓枠4を有し、該窓枠4の内側にサッシ3を
設け、該サッシ3の内側に一対のガラス板2を有して空
気層5を形成する建築用ガラス構造物において、通路6
を窓枠4とサッシ3を貫通して、該通路6の外側端部に
ペルチェ素子1を取り付けて空気層5に連通して設け、
ペルチェ素子1を電源と制御回路に接続し、ペルチェ素
子1によって冷却された空気を冷媒とすることを特徴と
する建築用ガラス構造物である。
【0020】ペルチェ素子1に電流を流すと、ペルチェ
素子1は通路6の方向を吸熱し、通路6の空気は冷却さ
れる。通路6は、ガラス板2の間の空気層5に連通して
おり、通路6で冷却された空気は温度変化による対流を
生じて空気層5に流通して、空気層5を冷却する。空気
層5の間は低温を維持し、室内空気と外気を遮熱するこ
とで夏季の冷房によって空冷された室内を保温する。ま
た、冬季には電流の方向を逆転することによってペルチ
ェ素子1の極性は反転し、空気層5を温暖化することを
可能として、冬季において暖められた室内を保温する。
【0021】図6に表される実施例5は、下方に排水路
7を設けた窓枠4を有し、該窓枠4の内側にサッシ3を
設け、該サッシ3の内側に一対のガラス板2を有して空
気層5を形成する建築用ガラス構造物において、該空気
層5に機能性高分子等の冷媒を備えたことを特徴とする
建築用ガラス構造物である。前記の機能性高分子等の冷
媒は電流を流すことにより固体から液体に変化し、その
過程で機能性高分子が吸熱することを利用して建築用ガ
ラス構造物を冷却するものである。
【0022】また、本発明は上記のいずれの場合におい
ても制御回路の操作により、ペルチェ素子の極性を反転
することを可能とし、ガラス板2を暖める。これにより
本発明の建築用ガラス構造物は、冬季のコールドドラフ
ト等の冷輻射を防ぐことを可能とする。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、夏期の日射による冷房負荷を除去して室内の温度を
下げ、さらに室内を除湿することを可能とする建築用ガ
ラスであり、従来、建物の中の除湿に使用した除湿機に
比較して、除湿機を設置する手間や場所を縮小すること
を可能とし、その資源的、経済的な貢献は多大である。
【0024】また、本発明はペルチェ素子の極性を反転
可能にすることにより、夏季の日射による冷房負荷を除
去して室内空気の温度を下げるだけでなく、冬季の冷輻
射による暖房負荷を除去して室内空気を暖めることを可
能とし、これにより冷房効果と暖房効果、さらに除湿効
果をも兼備した総合的な室温管理装置として設置するこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における実施例1を表した正面図
【図2】 本発明の実施例2を表した正面図
【図3】 本発明の実施例3を表した正面図
【図4】 本発明の実施例4を表した正面図
【図5】 図4におけるA−A’の断面図
【図6】 本発明の実施例5を表した断面図
【図7】 本発明の縦方向の断面図
【符号の説明】
1 ペルチェ素子 2 ガラス板 3 サッシ 4 窓枠 5 空気層 6 通路 7 排水路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 21/02 F25B 21/02 H Fターム(参考) 2E036 RA02 RA03 RA06 SA01 SA04 TA01 TA05 TA06 4G061 AA20 BA01 CB06 CD02 CD23 CD25 DA01 DA09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下方に排水路を設けた窓枠と、該窓枠の内
    側に設けたサッシと、該サッシの内側に設けたガラス板
    と、ペルチェ素子を有し、該ペルチェ素子を電源と制御
    回路に接続してなる建築用ガラス構造物において、該ペ
    ルチェ素子の放熱側が外気に接し吸熱側をガラス板に接
    するように設けて、該ペルチェ素子をガラス板に模様状
    に固着したことを特徴とする建築用ガラス構造物。
  2. 【請求項2】前記ペルチェ素子の放熱側が外気に接し吸
    熱側を前記サッシに接するように設けて、該ペルチェ素
    子をサッシ模様状に固着したことを特徴とする請求項1
    に記載の建築用ガラス構造物。
  3. 【請求項3】前記ペルチェ素子の放熱側が外気に接し吸
    熱側を前記窓枠に接するように設けて、該ペルチェ素子
    を窓枠に模様状に固着したことを特徴とする請求項1に
    記載の建築用ガラス構造物。
  4. 【請求項4】下方に排水路を設けた窓枠と、該窓枠の内
    側に設けたサッシと、該サッシの内側に設けたガラス板
    と、該サッシの内側に一対のガラス板を有して空気層を
    形成する建築用ガラス構造物において、ペルチェ素子を
    電源と制御回路に接続し、該ペルチェ素子の吸熱側に通
    路を設け、該通路を一対のガラス板により形成された空
    気層に連通し、ペルチェ素子によって冷却された空気を
    冷媒とすることを特徴とする建築用ガラス構造物。
  5. 【請求項5】下方に排水路を設けた窓枠と、該窓枠の内
    側に設けたサッシと、該サッシの内側に設けたガラス板
    と、該サッシの内側に一対のガラス板を有して空気層を
    形成する建築用ガラス構造物において、該空気層に機能
    性高分子等を冷媒として備えたことを特徴とする請求項
    4に記載の建築用ガラス構造物。
  6. 【請求項6】前記ペルチェ素子の極性を反転することを
    特徴とする請求項1と請求項4に記載の建築用ガラス構
    造物。
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