JP2005194864A - 熱線が具備された複層ガラス窓戸 - Google Patents

熱線が具備された複層ガラス窓戸

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Abstract

【課題】結露を防止し、断熱効果を向上し得る熱線が具備された複層ガラス窓戸の提供。
【解決手段】装着溝(211)が形成され、内部に空間部(212)が形成されているフレーム(21)等で構成された窓枠(2)内部に吸湿剤が封入されているスペーサ(31)を介して板ガラス枠(32,33)が複層構造を有し、封入材によりその周囲が密封されている複層ガラス(3)が接着手段を介して挿入固定されている複層ガラス窓戸(1)において、前記複層ガラスの室内側板ガラス(32)の内面には供給電源により発熱する熱線(4)が内面周囲に沿って取り付けられており、前記複層ガラスの下部スペーサ(31)には前記熱線(4)に電気的に連結される電気配線(5)が貫通する貫通孔(34)が形成され、前記窓枠の下部フレーム空間部(212)には前記電気配線(5)の他端と連結され、前記熱線の駆動電源を供給する電源供給部と使用者の操作信号によって前記電源供給部の出力を制御するコントローラ(7)が内蔵される。
【選択図】 図２

Description

本発明は複層ガラスに関するものにして、より詳しくは室内側板ガラスの縁及び板ガラスの内面に結露が生ずるのを効率的に防止し、断熱効果を向上し得る熱線が具備された複層ガラス窓戸(Overlap glass window equipped with a heating wire)に関するものである。
一般的に複層ガラスは同一な規格の板ガラス２枚をスペーサを用いて、間隔を一定に維持させガラスとガラスとの間には乾燥空気を吹込んだ後、その周辺を有機質系材料で密封接着したものにして、多様な機能と美的効果のためビルや一般住宅の窓・道路の周辺や空港周辺の建築物または騒音遮断が要求される所や、温度湿度の調整が必要な所等で多様に用いられている。
このような複層ガラスは上述した通り、同一な規格を有する２枚の板ガラスと前記板ガラス間の周辺に設けられるスペーサ及び前記スペーサを連結固定するコーナー連結具で構成されている。
ここで前記スペーサは通常のアルミニウム等の金属材質でその内部にシリカゲル等の吸湿剤が満たされており、前記吸湿剤は板ガラス間の湿気を除去し板ガラスの内面に結露が生ずるのを防止する役割をする。
従って、前記のような構造でなされた複層ガラスはスペーサを介して２枚の板ガラスが一定間隔を維持しながら封入材により、この周囲が密封されていて、スペーサに封入されている吸湿剤を介して空気層を乾燥状態に維持していて、この密閉された空気層により断熱効果及び騒音遮断効果を有するようになる。
しかしながら、前記のような従来の複層ガラスが装着された窓戸は室内外間の温度差及びスペーサの熱伝導性に因って室内側の板ガラスの縁に先に結露が生ずるようになり、板ガラス内部への伝移効果により、板ガラス内面に結露が生ずる問題点が発生した。
特に、板ガラス内面に結露が生ずる場合、これを人為的に除去することが不可能なため、複層ガラスの断熱性能が低下する問題点が発生した。
本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものにして、本発明は電流により発熱する熱線を複層ガラスの内面に取り付け、冬季に室内側の板ガラスの全面及びその内面に結露が生ずるのを防止し、断熱効果を向上させ、暖房による負荷を最小化できる熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸を提供することに目的がある。
さらに、本発明は熱線に連結される電気配線を保護する一方、電気配線が通るスペーサを介して窓戸全体に電流が流れるのを防止できる熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸を提供することに目的がある。
さらに、本発明は室内側板ガラスの表面温度によって熱線の発熱を制御してエネルギー消費効率を向上できる熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸を提供することに目的がある。
さらに、本発明は窓戸自体の電源供給源を利用して熱線を発熱させ得る熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸を提供することに目的がある。
本発明の熱線が具備された複層ガラス窓戸は、請求項１に記載するように、
内側中央に装着溝(211)が形成され内部に空間部(212)が形成されているフレーム(21)等で構成された窓枠(2)内部に吸湿剤が封入されているスペーサ(31)を介して板ガラス(32,33)が複層構造を有し、封入材によりその周囲が密封されている通常の複層ガラス(3)が接着手段を介して挿入固定されている通常の複層ガラス窓戸(1)において、
前記複層ガラスの室内側板ガラス(32)の内面には供給電源により発熱する熱線(4)が内面周囲に沿って取り付けられており、
前記複層ガラスの下部スペーサ(31)には前記熱線(4)に電気的に連結される電気配線(5)が貫通する貫通孔(34)が形成されており、
前記窓枠の下部フレーム空間部(212)には前記電気配線(5)の他端と連結され、前記熱線の駆動電源を供給する電源供給部と使用者の操作信号により前記電源供給部の出力を制御するコントローラ(7) が内蔵されたことを特徴とする。
請求項２に記載するように、
前記貫通孔(34)の内側には前記電気配線(5)を保護案内するガイド孔(351)と前記ガイド孔(351)の両端周囲に具備され前記スペーサ(31)の表面と電気配線(5)間を絶縁させる絶縁板(352)が一体で構成された絶縁ガイド部(35)がさらに具備されたことを特徴とする。
請求項３に記載するように、
前記室内側板ガラス(32)の表面には板ガラスの表面温度を測定する表面温度測定センサー(36)がさらに取り付けられており、
前記コントローラ(7) が既に貯蔵されている大気の露点温度と前記表面温度測定センサー(36)から入力される温度測定値を比較してその結果により、前記熱線への定格電流を出力するように制御する定格制御部がさらに含まれたことを特徴とする。
請求項４に記載するように、
前記電源供給部は、前記コントローラ(7) の入力端と電気的に連結され、ケーブルを介して商用電源が印加されるように前記窓枠フレーム(21)の一側に前記ケーブル端子に対応するコネクタ(61)で構成されたことを特徴とする。
請求項５に記載するように、
前記電源供給部は、前記窓枠フレーム(21)の外側に取り付けられ前記熱線(4)で電源を供給するための多数の太陽電池等が具備された太陽電池モジュール(62)と；
前記窓枠の下部フレームの空間部(212)に内蔵されていて、前記太陽電池モジュール(62)から入力される直流電源が蓄積される充電部(63)で構成されたことを特徴とする。
請求項６に記載するように、
前記電源供給部は、前記窓枠フレーム(21)とこれを支持する窓戸フレーム(11)間の接触の際、前記フレーム等が接触される窓枠フレーム(21)の外側に前記コントローラ(7) の入力端と電気的に連結される電源入力端(22)に形成されており、前記窓枠フレーム(21)に対向する窓戸フレーム(11)の内側に前記電源入力端(22)に対応する電源出力端(12)が突出されていることを特徴とする。
本発明によれば、複層ガラスの内面に取り付けられた熱線を介して複層ガラスの室内側板ガラスを加熱することにより、冬季に室内側板ガラスの表面に生ずる結露を除去するばかりでなく、熱線から発熱する熱により複層ガラスの内部空間を加熱する効果が得られるので、室内外間の断熱効果を向上させることができる。
さらに、絶縁ガイド部を介して熱線が連結された電気配線と導電チェーンスペーサを絶縁させることにより、熱線に供給される電流がスペーサを介して窓戸フレームに流れるのを防止して、感電による安全事故の発生を最小化して安定的に使用することができる。
前記のような目的を達成するための本発明の一つの様相によって、本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は内側中央に装着溝が形成され、内部に空間部が形成されているフレーム等で構成された窓枠内部に吸湿剤が封入されているスペーサを介して板ガラス等が複層構造を有し、封入材によりその周囲が密封されている通常の複層ガラスが接着手段を介して、挿入固定されている通常の複層ガラス窓戸において、前記複層ガラスの室内側板ガラスの内面には供給電源により発熱する熱線が内面の周囲に沿って取り付けられており、前記複層ガラスの下部スペーサには前記熱線に電気的に連結される電気配線が貫通する貫通孔が形成されており、前記窓枠の下部フレーム空間部には前記電気配線の他端と連結され、前記熱線の駆動電源を供給する電源供給部と使用者の操作信号により、前記電源供給部の出力を制御するコントローラが内蔵されたことを特徴とする。
本発明のこのような様相によって本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は複層ガラス内面に取り付けられた熱線を介して複層ガラスの室内側の板ガラスを加熱することにより、冬季に室内側の板ガラスの表面に生ずる結露を除去することができ、さらに、熱線から発熱する熱により、複層ガラスの内部空間を加熱する効果がえられるので、室内外間の断熱効果を向上させることができる。
さらに、本発明の付加的な様相によって本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は前記貫通孔の内側には前記電気配線を保護案内するガイド孔と前記ガイド孔の両端周囲に具備され、前記スペーサの表面と電気配線間を絶縁させる絶縁板で構成された絶縁ガイド部がさらに具備されたことを特徴とする。
本発明はこのような様相によって本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は絶縁ガイド部を介して熱線が連結された電気配線と導電体であるスペーサを絶縁させることにより、熱線に供給される電流がスペーサを介して窓戸フレームに流れるのを防止して、感電による安全事故の発生危険性を最小化できる。
本発明はこのようなさらに付加的な或いは補助的な様相は添付した図面を参照して後述する好ましい実施例を介してさらに明らかになる。以下では本発明をこのような実施例を介して当業者が容易に理解し、再現できるように詳細に説明する。
図１は本発明の実施例に伴う熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸を概略的に示した斜視図であり、図２は本発明の実施例に伴う熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸の熱線引込み構造を説明するための一部切開斜視図である。さらに図３は図２に示したＡ部の拡大図である。
図１乃至図３に示したとおり、本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は内側中央に装着溝(211)形成され、内部に空間部(212)が形成されているフレーム(21)等で構成された窓枠(2)内部に吸湿剤が封入されているスペーサ(31)を介して板ガラス(31,33)が複層構造を有し、封入材によってその周囲が密封されている通常の複層ガラス(3)が接着手段を介して、挿入固定されている。
前記複層ガラスの室内側板ガラス(32)の内面には供給電源により、発熱する熱線(4)が内面周囲に沿って取り付けられており、前記複層ガラス(3) の下部スペーサ(31)には前記熱線(4)に電気的に連結される電気配線(5)が貫通する貫通孔(34)が形成されており、前記窓枠(2)の下部フレーム空間部(212)には前記電気配線(5)の他端と連結され前記熱線(4)の駆動電源を供給する電源供給部と使用者の操作信号によって前記電源供給部の出力を制御するコントローラ(7)が内蔵されている。
本発明の実施例において、前記熱線(4)は既に公知された通り、電流により発熱するものであって、特に、冬季に微細電流により窓戸に結露が生ずるのを防止できる。
この際、前記熱線(4)は室内側板ガラス(32)の縁に沿って、取り付けられるのが好ましい。なぜならば板ガラスの中央よりは板ガラスの各角部分で結露がより容易に形成されるからである。前記のように板ガラスの縁に熱線を具備することにより、板ガラスの内面に結露が生ずるのを防止するようになる。
さらに、前記熱線(4)は室内側の板ガラス(32)の内面に取り付けるのが外面つまり、室内側板ガラスの表面に取り付けるのより一層安定的に使用できるようになる。つまり、室内側の板ガラスの表面に熱線を取り付ける場合、窓戸清掃の際熱線がひっ掛かかる等により断線する恐れもあって、室内側の板ガラスの表面よりは内面に取り付けるのが好ましい。
一方、前記貫通孔(34)は上述の通り、複層ガラスを構成する下部スペーサ(31)の一側に形成されたものにして、室内側の板ガラス(32)の内面に取り付けられた熱線(4)に駆動電源を供給するために連結された電気配線(5)が貫通するようになる。
この際、前記貫通孔(34)の内側には貫通孔を通過する電気配線(5)とスペーサ(31)の表面を絶縁させる絶縁ガイド部(35)を具備するのが好ましい。
つまり、前記絶縁ガイド部(35)は前記電気配線(5)を保護案内するガイド孔(351)と前記ガイド孔(351)の両端周囲に具備され、前記スペーサ(31)の表面と電気配線(5)間を絶縁する絶縁板(352)が一体で構成されているものであって、フッ素樹脂等により前記貫通孔(34)に挿入された絶縁ガイド部(35)の周辺が絶縁処理されている。
従って、絶縁ガイド部のガイド孔を介して複層ガラスの製造をする際、熱線に連結される電気配線の被覆状態を安全に維持することができ、特にガイド孔の両端周囲に形成された円形の絶縁板を介して、電気配線とスペーサの金属表面を絶縁することによって、電気配線から漏洩する漏洩電流がスペーサを介して窓枠フレームに流れるのを防止するようになる。
一方、前記電源供給部（未図示）は前記電気配線(5)の他端と連結され前記熱線(4)の駆動電源を供給するものにして、前記窓枠の下部フレーム(21)、つまり、前記貫通孔(34)が形成されたスペーサ(31)が挿入固定されているフレームの空間部(212)に内蔵されている。
本発明の実施例において、前記電源供給部は後述するコントローラの入力端と電気的に連結され、ケーブルを介して商用電源がが印加されるように前記窓枠フレームの一側に前記ケーブル端子に対応するコネクタ(61)で構成されている。
さらに、本発明の他の実施例においては前記窓枠フレーム(21)の外側に取り付けられ、前記熱線(4)で電源を供給するための多数の太陽電池等が具備された太陽電池モジュール(62)を用いることも可能である。この際、前記太陽電池モジュール(62)の前方には透明材質でなされた保護キャップ(621)を設置するのが好ましい。
さらに、前記のような太陽電池モジュール(62)を使用する場合、前記太陽電池モジュールから入力される直流電源が蓄積される充電部(63)を共に具備するのが好ましい。
このように、充電部を具備することにより、昼間には前記太陽電池モジュールを電源供給源として使用し、夜間には昼間に充電した充電部を電源供給源として使用することができるようになり、特に、窓戸に取り付けられた自体の電源供給源である太陽電池モジュールを介して、駆動電源を印加することができ外部の常用電源に連結されるケーブルが不要となり、窓戸の室内側を綺麗に整理することができる。
さらに、本発明の他の実施例において、前記電源供給部は図４に図示した通り、前記窓枠フレーム(21)とこれを支持する窓戸フレーム(11)間の接触時、電源供給がなされるように構成することもできる。この際、前記フレーム等が接触する窓枠フレーム(21)の外側には前記コントローラ(7)の入力端と電気的に連結される電源入力端(22)が形成されており、前記窓枠フレーム(21)に対向する窓戸フレーム(11)の内側には前記電源入力端(22)に対応する電源出力端(12)が突出形成されている。
従って、前記のような構成を介して本発明の実施例に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は窓戸が引戸タイプ又は開閉式構造で形成された場合において、複層ガラスを支持する窓枠フレームとこの窓枠フレームを支持する窓戸フレーム相互間の接触の際、窓枠フレームに形成された電源入力端と窓戸フレームに形成された電源出力端が電気的に連結され商用電源が供給される。
一方、前記コントローラ(7)は前記窓枠の下部フレームの空間部(212)に内蔵され、使用者の操作信号によって熱線への前記電源供給部の出力を制御するものにして、使用者の操作信号が入力される入力部（未図示）とトランスフォーマー（未図示）とが含まれている。
前記入力部は前記複層ガラスの室内側板ガラス(32)に取り付けられた熱線(4)に電流を印加するスイッチで室内側の窓戸フレームの一側に具備されている。従って、熱線に電源を供給する場合前記スイッチをオンすることにより、熱線に駆動電源を供給できるようになる。
さらに、前記トランスフォーマーは前記電源供給部から入力される電源を前記熱線の定格電流に変換して出力するものであって、これに対する構造は本件出願日以前に既に公用されているので、これに対する詳細な説明は省略する。
従って、前記のような構成を通じて本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸はスイッチの接点信号、例えばオン(on)信号によって電源供給部から入力される駆動電源をトランスフォーマーを介して熱線の定格電流に変換して出力するようになり、これによって熱線が発熱され複層ガラスの室内側板ガラスの内面を加熱して発生した結露を除去するようになる。さらに、熱線で発熱する熱により複層ガラスの内部空間を加熱する効果が得られるので、室内外間の断熱効果を向上させ暖房による負荷をより顕著に軽減させることができる。
一方、本発明の付加的な様相によって、本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は前記室内側板ガラス(32)の表面に板ガラスの表面温度を測定する表面温度測定センサー(36)がさらに取り付けられており、前記コントローラ(7)が既に貯蔵されている大気の露点温度と前記表面温度測定センサー(36)から入力される温度測定値を比較してその結果によって、前記熱線(4)への定格電流を出力するように制御する定格制御部（未図示）がさらに含まれている。
本発明の実施例において、前記表面温度測定センサー(36)は窓枠の下部フレームの空間部(212)を介して前記コントローラ(7) に物理的に連結されている。
これにより、本発明に伴う複層ガラス窓戸は室内側板ガラスの表面温度が大気の露点温度以下にさがると熱線が発熱するようになる。
つまり、本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は前記定格制御部を介して、前記表面温度測定センサーから入力される板ガラスの表面温度が既に貯蔵されている大気の露点温度より高い場合には、前記熱線で供給される駆動電源を遮断するようになり、逆に板ガラスの表面温度が大気の露点温度より低い場合には、電源供給部から熱線で駆動電源を印加するようになる。この際、印加される駆動電源は上述した通り熱線の定格電流に変換されて供給される。
このように、定格制御部を本発明に伴う複層窓戸ガラスに適用する場合、上述した入力部は不要となり、表面温度測定センサー及び定格制御部を介して室内側板ガラスの表面温度によって、熱線の発熱を制御することにより、エネルギー消費効率を向上させるようになる。
以上説明した通り、本発明に伴う熱線が具備された複層ガラス窓戸は、複層ガラスの内面に取り付けられた熱線を介して複層ガラスの室内側板ガラスを加熱することにより、冬季に室内側板ガラスの表面に生ずる結露を除去するばかりでなく、熱線から発熱する熱により複層ガラスの内部空間を加熱する効果が得られるので、室内外間の断熱効果を向上させることができる。
さらに、絶縁ガイド部を介して熱線が連結された電気配線と導電チェーンスペーサを絶縁させることにより、熱線に供給される電流がスペーサを介して窓戸フレームに流れるのを防止して、感電による安全事故の発生を最小化して安定的に使用することができる。
さらに、表面温度測定センサー及び定格制御部を介して室内側板ガラスの表面温度によって、熱線の発熱を制御することによりエネルギー消費効率を向上させることができる。
本発明は添付された図面を参照して好ましい実施例を中心に記述されているものの、当業者であればこのような記載から本発明の範疇を逸脱することなく、多くの多様な変形が可能であることは明らかである。従って、本発明の範疇はこのような多くの変形例等が含まれるように記述した実用新案登録請求の範囲により解析されるべきである。
本発明の実施例に伴う熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸を概略的に図示した斜視図である。 本発明の実施例に伴う熱線が取り付けられた複層ガラス窓戸の熱線引込み構造を説明するための一部切開斜視図である。 図２に図示したＡ部拡大図面である。 本発明に伴う複層ガラス窓戸の電源供給手段の他の実施例を示した図面である。
符号の説明
１ ：窓戸
１１：フレーム
１２：電源出力端
２ ：窓枠
２１：フレーム
２２：電源入力端
３ ：複層ガラス
３１：スペーサ
３２：室内側板ガラス
３３：室外側板ガラス
３４：貫通孔
３５：絶縁ガイド部
３５１：ガイド孔
３５２：絶縁板
３６：表面温度測定センサー
４ ：熱線
５ ：電気配線
６１：コネクター
６２：太陽電池モジュール
６３：充電部
７ ：コントローラ

Claims (6)

  1. 内側中央に装着溝(211)が形成され内部に空間部(212)が形成されているフレーム(21)等で構成された窓枠(2)内部に吸湿剤が封入されているスペーサ(31)を介して板ガラス(32,33)が複層構造を有し、封入材によりその周囲が密封されている複層ガラス(3)が接着手段を介して挿入固定されている複層ガラス窓戸(1)において、
    前記複層ガラスの室内側板ガラス(32)の内面には供給電源により発熱する熱線(4)が内面周囲に沿って取り付けられており、
    前記複層ガラスの下部スペーサ(31)には前記熱線(4)に電気的に連結される電気配線(5)が貫通する貫通孔(34)が形成されており、
    前記窓枠の下部フレーム空間部(212)には前記電気配線(5)の他端と連結され、前記熱線の駆動電源を供給する電源供給部と使用者の操作信号により前記電源供給部の出力を制御するコントローラ(7) が内蔵されたことを特徴とする熱線が具備された複層ガラス窓戸。
  2. 前記貫通孔(34)の内側には前記電気配線(5)を保護案内するガイド孔(351)と前記ガイド孔(351)の両端周囲に具備され前記スペーサ(31)の表面と電気配線(5)間を絶縁させる絶縁板(352)が一体で構成された絶縁ガイド部(35)がさらに具備されたことを特徴とする請求項１に記載の熱線が具備された複層ガラス窓戸。
  3. 前記室内側板ガラス(32)の表面には板ガラスの表面温度を測定する表面温度測定センサー(36)がさらに取り付けられており、
    前記コントローラ(7) が既に貯蔵されている大気の露点温度と前記表面温度測定センサー(36)から入力される温度測定値を比較してその結果により、前記熱線への定格電流を出力するように制御する定格制御部がさらに含まれたことを特徴とする請求項２に記載の熱線が具備された複層ガラス窓戸。
  4. 前記電源供給部は、
    前記コントローラ(7) の入力端と電気的に連結され、ケーブルを介して商用電源が印加されるように前記窓枠フレーム(21)の一側に前記ケーブル端子に対応するコネクタ(61)で構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱線が具備された複層ガラス窓戸。
  5. 前記電源供給部は、
    前記窓枠フレーム(21)の外側に取り付けられ前記熱線(4)で電源を供給するための多数の太陽電池等が具備された太陽電池モジュール(62)と；
    前記窓枠の下部フレームの空間部(212)に内蔵されていて、前記太陽電池モジュール(62)から入力される直流電源が蓄積される充電部(63)で構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱線が具備された複層ガラス窓戸。
  6. 前記電源供給部は、
    前記窓枠フレーム(21)とこれを支持する窓戸フレーム(11)間の接触の際、前記フレーム等が接触される窓枠フレーム(21)の外側に前記コントローラ(7) の入力端と電気的に連結される電源入力端(22)に形成されており、前記窓枠フレーム(21)に対向する窓戸フレーム(11)の内側に前記電源入力端(22)に対応する電源出力端(12)が突出されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱線が具備された複層ガラス窓戸。
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