JP2007063920A - 建具 - Google Patents

Abstract

【課題】 換気および除湿によって良好な室内環境が実現でき、かつ意匠性にも優れた建具を提供すること。
【解決手段】内ケース体の吸気口を介して導入された内気Ａが、送風ファンで連通経路に送られ、仕切り板２１５位置で内気Ａが第１連通経路２３Ｂと第２連通経路２３Ｃとに分岐し、第１連通経路２３Ｂに送られた内気Ａが排気口２１４Ｂから室外空間に排出されて換気が実施できる。第２連通経路２３Ｃの内気Ａが熱交換部２１６に送られ、この熱交換部２１６で湿気が除去されて乾燥され、乾燥された内気Ａ’が返送経路を介して室内空間に戻され、熱交換部２１６で結露した結露水が排水口２１４Ｄから室外空間に排水されて除湿が実施できる。従って、室内環境を良好に維持することができる。また、仕切り板２１５や熱交換部２１６を連通経路内部に設けたので、室内外から見えず、建具の外観意匠性を向上させることができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、建具に関し、詳しくは、建物の外壁開口部に設けられて室内空間と室外空間とを仕切る建具に関する。

近年、空調負荷を低減して建物の省エネルギー化を図るために、外壁や建具における高気密化および高断熱化が促進されている。
高気密化、高断熱化された建物の室内空間においては、空調装置（エアコン）等が多用されて室温が一定に保たれるものの、換気が不十分になって室内空気環境が悪化してしまう傾向があり、低風量換気装置などを用いて少量ずつ内気を排気し外気を取り入れるというような工夫がなされている。

また、高気密化された建物の室内空間において、冬季の室内環境下では、外壁内部や建具に結露が発生しやすくなることがある。このような結露の発生を防止することを目的に考案された防露装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この防露装置は、サッシの上枠室内側側面に室内空間に露出させて設けられた多数の吸熱フィンと、上枠室外側側面に室外空間に露出させて設けられた多数の放熱フィンと、吸熱フィンの下方に設けられた結露水排出樋とを備えたものである。そして、この防露装置は、室内の吸熱フィンと室外の放熱フィンとの間で熱伝導させ、吸熱フィンに室内空間の湿気を結露させるとともに、結露水排出樋を介して結露水を室外に排出するように構成されている。

実登第２５１３４８１号公報

しかしながら、特許文献１のような従来の防露装置では、吸熱フィンが上枠の長手方向に沿って設けられている、つまり横（水平）方向に沿って多数並列して設けられているため、これらの吸熱フィン近傍で内気が滞留するのみで、特許文献１に記載されたようなサッシの室内側側面に沿って内気が循環するような現象は起こりにくく、除湿効果がさほど期待できないという問題がある。
さらに、吸熱フィンおよび放熱フィンがそれぞれ室内空間および室外空間に露出して設けられているため、サッシの外観意匠性が劣化してしまうという問題もある。また、換気機能を備えていないので、防露装置とは別に換気装置を設けなくてはならず、設置スペースやコストの問題が生じる。

本発明の目的は、換気および除湿によって良好な室内環境が実現でき、かつ意匠性にも優れた建具を提供することにある。

本発明の建具は、建物の外壁開口部に設けられて室内空間と室外空間とを仕切る建具であって、室内空間と室外空間とを連通する連通経路と、前記連通経路の室内側に設けられて当該連通経路に内気を導入する室内開口と、前記連通経路の途中位置に設けられて前記室内開口から導入された内気を室外側に送る送風手段と、前記連通経路の室外側に設けられて当該連通経路を少なくとも２つに分岐させる分岐手段と、前記分岐手段で分岐した一方の連通経路に設けられて内気を室外空間に排出する室外開口と、前記分岐手段で分岐した他方の連通経路に設けられて内気と外気との間で熱交換可能に構成された熱交換部と、前記熱交換部で熱交換された内気を室内空間に戻す返送経路と、前記熱交換部に生じた結露水を室外空間に排出する排水部とを備えたことを特徴とする。
ここで、本発明の建具としては、引違い窓や片引き窓、上げ下げ窓、嵌め殺し窓等の各種のサッシ窓であってもよく、また玄関や勝手口等の各種の出入り口であってもよい。

以上の建具によれば、送風手段により室内開口から連通経路に取り込んだ内気を、分岐手段で室外開口側と熱交換部側とに分けることで、室外開口側に流れた内気を室外空間に排気することができる。一方、熱交換部側に流れた内気は、外気との間で熱交換されることで、湿気が除去されて乾燥されるとともに、乾燥した内気が返送経路を介して室内空間に戻される。そして、熱交換部において内気中の湿気が結露した結露水が排水部から室外空間に排出される。従って、室内空間における汚れた内気を排気して換気を実施することができるとともに、室内の過剰な湿度の上昇を抑制して外壁や建具の結露を防止することができ、室内環境を良好に維持することができる。
そして、内気は送風手段によって強制的に室外開口および熱交換部に送られるので、従来のような自然循環に期待した除湿と比較して、より確実に内気を熱交換部に供給することができ、除湿効率を向上させることができる。
さらに、送風手段や分岐手段、熱交換部が連通経路内部に設けられているので、これらの各部が室内側および室外側から見えないようにでき、建具の外観意匠性を向上させることができる。また、建具に換気機能と除湿機能とが一体に設けられているので、別個に換気装置や除湿装置を取り付ける必要がなく、省スペース化および低コスト化を促進させることができる。

この際、本発明の建具では、前記連通経路の室外側は、室外空間に露出した建具外装体で覆われており、前記建具外装体は、金属材料からなる室内部材および室外部材と、これらの室内部材と室外部材とを連結する断熱部材とを有して形成され、前記室外開口、熱交換部および排水部は、前記建具外装体の室外部材に連続して設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、連通経路の室外側を覆う建具外装体が断熱部材を介して連結された室内部材および室外部材を有し、この室外部材に連続して室外開口、熱交換部および排水部を設けたことで、内気の熱交換による結露位置を室外部材に限定することができ、室内部材への熱伝導が抑制されることで室内部材での結露を防止することができる。

さらに、本発明の建具では、前記建具外装体の室外部材における熱交換部には、複数の突片が形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、アルミ合金等の金属材料からなる室外部材を熱橋（ヒートブリッジ）として内気と外気との熱交換を行うとともに、複数の突片によって熱交換部の表面積を増大させることで、熱交換効率（除湿性能）を向上させることができる。

また、本発明の建具では、前記分岐手段は、前記建具外装体に断熱材を介して連結された金属製の板材から構成されていることが望ましい。
さらに、本発明の建具では、前記分岐手段は、前記建具外装体に連結された樹脂製の板材から構成されていてもよい。
これらの構成によれば、分岐手段を構成する金属製の板材または樹脂製の板材のいずれにおいても、結露の発生を防止することができる。すなわち、建具外装体の室外部材と一体かつ同じ金属材料から分岐手段を構成すると、この分岐手段への室外空間からの熱伝導によって結露が発生してしまうこととなるが、分岐手段の板材を断熱部材を介して連結する、あるいは樹脂製とすることで、熱伝導を抑制（遮断）することができる。

また、本発明の建具では、前記室内開口および室外開口の少なくとも一方は、開閉可能に構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、冬季においては室内開口および室外開口を開放しておいて室内空間の換気や除湿を実施する一方で、除湿が不要な季節でかつ換気が不要な場合においては、室内開口および室外開口のいずれか一方または両方を閉鎖し送風手段を停止することで、連通経路への内気の導入を停止するとともに熱交換部を介した室内空間への外気温の伝導を抑制することができ、例えば夏季における冷房負荷を低減して空調効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る建具である縦辷り出し窓１を示す外観姿図である。図２は、縦辷り出し窓１を示す内観姿図である。図３は、縦辷り出し窓１を示す縦断面図である。図４および図５は、それぞれ縦辷り出し窓１を示す横断面図であり、図４は、図１に矢視IV−IV線で示す断面図であり、図５は、図１に矢視Ｖ−Ｖ線で示す断面図である。

縦辷り出し窓１は、建物の外壁開口部に設けられて建物の室内空間と室外空間とを仕切るもので、上枠２、下枠３、および左右の縦枠４を四周枠組みして形成された窓枠５を備えている。窓枠５の左右の縦枠４同士の間には、上枠２および下枠３に平行に１本の無目６が架設されており、この無目６により窓枠５の内部が上下に仕切られている。窓枠５内部における無目６の下側には、開閉自在に支持された障子１０が配設され、無目６の上側には、窓枠５に固定された換気ユニット２０が配設されている。これらの障子１０および換気ユニット２０は、それぞれ室外側から窓枠５に取り付けられるようになっている。

窓枠５の上枠２、下枠３、および縦枠４は、それぞれの室内側に配置される室内部材２Ａ，３Ａ，４Ａと、室外側に配置される室外部材２Ｂ，３Ｂ，４Ｂと、これらアルミ押出形材製の室内部材２Ａ，３Ａ，４Ａおよび室外部材２Ｂ，３Ｂ，４Ｂを連結する樹脂製の断熱部材２Ｃ，３Ｃ，４Ｃとを備えて構成されている。そして、窓枠５の上枠２、下枠３、および縦枠４は、室内部材２Ａ，３Ａ，４Ａおよび室外部材２Ｂ，３Ｂ，４Ｂがそれぞれ建物躯体や額縁にビス止め固定されて開口部に取り付けられている。
また、無目６は、室内側に配置される室内部材６Ａと、室外側に配置される室外部材６Ｂと、これらアルミ押出形材製の室内部材６Ａおよび室外部材６Ｂを連結する断熱部材６Ｃとを備えて構成されている。

障子１０は、上框１１、下框１２、および左右の縦框１３を四周框組みした内部に、ガラスパネル（複層ガラス）１４を嵌め込んで構成されている。障子１０は、上框１１および下框１２が窓枠５の上枠２および下枠３にヒンジやリンク等を介して連結され、下枠３に設けられた操作レバー１６の操作によって、鉛直軸回りに回動しながら室外側に向かって開放可能に構成されている。また、障子１０の上框１１、下框１２、および縦框１３は、それぞれアルミ押出形材製の室内部材１１Ａ，１２Ａ，１３Ａおよび室外部材１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂと、これらを連結する樹脂製の断熱部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃとを備えて構成されている。

換気ユニット２０は、建具外装体としての外ケース体２１と、この外ケース体２１に取り付けられた送風ファン２２および通風ダクト２３と、送風ファン２２および通風ダクト２３の室内側を覆う内ケース体２４とを備えている。外ケース体２１は、上辺部２１１、下辺部２１２、および左右の縦辺部２１３と、送風ファン２２および通風ダクト２３の室外側を覆う外面部２１４とを有して形成されている。そして、外ケース体２１は、上辺部２１１、下辺部２１２、および左右の縦辺部２１３が上枠２、無目６、および縦枠４に固定されている。また、内ケース体２４は、上枠２、無目６、および縦枠４の室内側に固定されており、内ケース体２４には、室内開口としての吸気口２４１（図２）が形成され、室内空間の内気Ａを換気ユニット２０内に取り込めるようになっている。そして、吸気口２４１を介して室内空間に連通された通風ダクト２３の内部によって、連通経路２３Ａの一部が形成されている。

次に、図６〜図８も参照して換気ユニット２０の詳細構造および動作について説明する。
図６は、換気ユニット２０の構造および動作を示す横断面図である。図７は、換気ユニット２０の構造および動作を示す縦断面図である。図８は、換気ユニット２０の一部を断面して示す斜視図である。
換気ユニット２０の外ケース体２１の上辺部２１１、下辺部２１２、および左右の縦辺部２１３は、それぞれアルミ押出形材製の室内部材２１１Ａ，２１２Ａ，２１３Ａおよび室外部材２１１Ｂ，２１２Ｂ，２１３Ｂと、これらを連結する樹脂製の断熱部材２１１Ｃ，２１２Ｃ，２１３Ｃとを備えて構成されている。そして、外面部２１４は、アルミ押出形材製であって、上辺部２１１、下辺部２１２、および左右の縦辺部２１３の室外部材２１１Ｂ，２１２Ｂ，２１３Ｂに係止されている。

外面部２１４の室外側側面には、左右に延びて室外側に向かって下がる傾斜を有した複数のフィン（突片）２１４Ａが形成されている。外面部２１４の室内側側面における高さ方向略中央位置には、連通経路２３Ａを上下（第１連通経路２３Ｂと第２連通経路２３Ｃと）に仕切る仕切り板（分岐手段）２１５が設けられている。この仕切り板２１５は、アルミ形材製の板材２１５Ａと、この板材２１５Ａを外面部２１４に連結する樹脂製の断熱部材２１５Ｂとを有して構成されている。また、仕切り板２１５よりも上方の外面部２１４には、室外開口としての複数の排気口２１４Ｂが形成され、これらの排気口２１４Ｂによって第１連通経路２３Ｂと室外空間とが連通されている。

排気口２１４Ｂの内側には、図８に示すように、開閉シャッター２１７が設けられている。この開閉シャッター２１７は、左右にスライド自在に外面部２１４に支持された板材からなり、排気口２１４Ｂに対応した開口２１７Ａを有して形成されている。そして、室内空間から操作可能に設けられた図示しない開閉スイッチを操作することで、排気口２１４Ｂと開口２１７Ａとが重なる開位置と、排気口２１４Ｂと開口２１７Ａとが重ならずに排気口２１４Ｂが塞がれる閉位置との間を、開閉シャッター２１７が左右にスライドするようになっている。このように、排気口２１４Ｂは、開閉可能に構成され、必要に応じて閉じることで、第１連通経路２３Ｂと室外空間との連通を遮断することができるようになっている。

一方、仕切り板２１５よりも下方の外面部２１４の室内側側面には、室内側に向かって突出した複数のフィン（突片）２１４Ｃが形成され、これら複数のフィン２１４Ｃおよび外面部２１４の室内側側面によって熱交換部２１６が構成されている。この熱交換部２１６は、内気と外気との間で熱交換を行うものであって、すなわち室外空間の外気で冷やされた外面部２１４の側面やフィン２１４Ｃによって内気Ａを冷却し、内気Ａ中の湿気を結露させて取り除く（除湿する）ものである。また、熱交換部２１６の下端部における外面部２１４の側面には、結露した結露水を室外空間に排出する排水部としての排水口２１４Ｄが形成されている。また、図示を省略するが、換気ユニット２０には、熱交換部２１６と室内空間とを連通する返送経路が設けられている。

以上の換気ユニット２０によれば、送風ファン２２を運転することで、内ケース体２４の吸気口２４１を介して室内空間の内気Ａが通風ダクト２３の連通経路２３Ａ内に導入される。そして、連通経路２３Ａを通って仕切り板２１５位置に送られた内気Ａは、第１連通経路２３Ｂと第２連通経路２３Ｃとに分岐し、第１連通経路２３Ｂに送られた内気Ａが排気口２１４Ｂから室外空間に排出される。これにより室内空間の換気が実施される。一方、第２連通経路２３Ｃに送られた内気Ａは、熱交換部２１６に送られ、この熱交換部２１６で湿気が除去されて乾燥されるとともに、乾燥された内気Ａ’が返送経路を介して室内空間に戻されるようになっている。そして、熱交換部２１６で結露した結露水は、排水口２１４Ｄを介して室外空間に排水される。これにより室内空間の除湿が実施される。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）すなわち、室内空間における汚れた内気Ａを排気して換気を実施することができるとともに、内気Ａの湿気を除去して乾燥した内気Ａ’を室内空間に戻すことで室内の過剰な湿度の上昇を抑制して外壁や窓の結露を防止することができ、室内環境を良好に維持することができる。

（２）そして、内気Ａが送風ファン２２によって強制的に排気口２１４Ｂおよび熱交換部２１６に送られるので、自然循環に期待した除湿と比較して、より確実に内気Ａを熱交換部２１６に供給することができ、除湿効率を向上させることができる。

（３）また、送風ファン２２や通風ダクト２３が内外のケース体２１，２４内に設けられ、仕切り板２１５や熱交換部２１６が連通経路内部に設けられているので、これらの各部が室内側および室外側から見えないようにでき、窓の外観意匠性を向上させることができる。

（４）さらに、換気機能と除湿機能とを備えた換気ユニット２０が縦辷り出し窓１に一体に設けられているので、別途換気装置や除湿装置を取り付ける必要がなく、省スペース化および低コスト化を促進させることができる。

（５）また、外ケース体２１が断熱部材２１１Ｃ，２１２Ｃ，２１３Ｃを介して連結された室内部材２１１Ａ，２１２Ａ，２１３Ａおよび室外部材２１１Ｂ，２１２Ｂ，２１３Ｂを有し、この室外部材２１１Ｂ，２１２Ｂ，２１３Ｂに係止された外面部２１４に排気口２１４Ｂ、熱交換部２１６および排水口２１４Ｄを設けたことで、内気Ａの熱交換による結露位置を断熱部材２１１Ｃ，２１２Ｃ，２１３Ｃよりも室外側に限定することができ、室内部材２１１Ａ，２１２Ａ，２１３Ａへの熱伝導が抑制され、室内部材２１１Ａ，２１２Ａ，２１３Ａの結露を防止することができる。

（６）さらに、外ケース体２１の室外部材２１１Ｂ，２１２Ｂに係止された外面部２１４を熱橋（ヒートブリッジ）として内気と外気との熱交換を行うとともに、複数の突片２１４Ａ，２１４Ｃによって熱交換部２１６の表面積を増大させることで、熱交換効率（除湿性能）を向上させることができる。

（７）また、仕切り板２１５のアルミ形材製の板材２１５Ａが断熱部材２１５Ｂを介して外面部２１４に連結されているので、板材２１５Ａへの室外空間からの熱伝導を抑制（遮断）することができ、この板材２１５Ａが熱くなったり、冷却されて結露したりすることが防止できる。

（８）また、開閉シャッター２１７により排気口２１４Ｂが開閉可能に構成されているので、除湿が不要な季節でかつ換気が不要な場合においては、排気口２１４Ｂを閉鎖し送風ファン２２を停止することで、連通経路２３Ａへの内気Ａの導入を停止して熱交換部２１６等を介した室内空間への外気温の伝導を抑制することができ、例えば夏季における冷房付加を低減して空調効率を向上させることができる。また、開閉シャッター２１７を閉じた状態でファン２２を作動させることで、換気を実施せずに除湿のみ実施することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態においては、縦辷り出し窓１を例示して説明したが、本発明のサッシ窓はこのような縦辷り出し窓１に限られず、開き窓や横辷り出し窓等であってもよい。つまり、縦辷り出し形式の障子１０に代えて、外開き形式の障子や横辷り出し形式の障子を取り付けることで、開き窓や横辷り出し窓を構成することができる。

また、分岐手段である仕切り板の構成としては、前記実施形態のようにアルミ形材製の板材２１５Ａを用いたものに限らず、図９に示すように、樹脂製の板材２１５Ｃを用いて構成されたものでもよい。この板材２１５Ｃは、ビス２１５Ｄで外面部２１４の係止片に固定されている。このような構成によれば、樹脂製の板材２１５Ｃ自体の熱伝導率が小さいために、室外空間からの熱伝導を抑制（遮断）することができ、この板材２１５Ｃが熱くなったり、冷却されて結露したりすることが防止できる。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る建具を示す外観姿図である。 前記建具を示す内観姿図である。 前記建具を示す縦断面図である。 前記建具を示す横断面図である。 前記建具を示す横断面図である。 前記建具に設けた換気装置の構造および動作を示す横断面図である。 前記換気装置の構造および動作を示す縦断面図である。 前記換気装置の一部を断面して示す斜視図である。 本発明の変形例に係る換気装置の一部を示す縦断面図である。

符号の説明

２１…建具外装体である外ケース体、２２…送風ファン、２３Ａ…連通経路、２３Ｂ…一方の連通経路である第１連通経路、２３Ｃ…他方の連通経路である第２連通経路、２４１…室内開口である吸気口、２１１Ａ，２１２Ａ，２１３Ａ…室内部材、２１１Ｂ，２１２Ｂ，２１３Ｂ…室外部材、２１１Ｃ，２１２Ｃ，２１３Ｃ…断熱部材、２１４Ａ，２１４Ｃ…突片であるフィン、２１４Ｄ…排水部である排水口、２１５…分岐手段である仕切り板、２１５Ａ，２１５Ｃ…板材、２１５Ｂ…断熱部材、２１６…熱交換部、２４１…室内開口である吸気口。

Claims (6)

1. 建物の外壁開口部に設けられて室内空間と室外空間とを仕切る建具であって、
   室内空間と室外空間とを連通する連通経路と、
   前記連通経路の室内側に設けられて当該連通経路に内気を導入する室内開口と、
   前記連通経路の途中位置に設けられて前記室内開口から導入された内気を室外側に送る送風手段と、
   前記連通経路の室外側に設けられて当該連通経路を少なくとも２つに分岐させる分岐手段と、
   前記分岐手段で分岐した一方の連通経路に設けられて内気を室外空間に排出する室外開口と、
   前記分岐手段で分岐した他方の連通経路に設けられて内気と外気との間で熱交換可能に構成された熱交換部と、
   前記熱交換部で熱交換された内気を室内空間に戻す返送経路と、
   前記熱交換部に生じた結露水を室外空間に排出する排水部とを備えた建具。
2. 前記連通経路の室外側は、室外空間に露出した建具外装体で覆われており、
   前記建具外装体は、金属材料からなる室内部材および室外部材と、これらの室内部材と室外部材とを連結する断熱部材とを有して形成され、
   前記室外開口、熱交換部および排水部は、前記建具外装体の室外部材に連続して設けられている請求項１に記載の建具。
3. 前記建具外装体の室外部材における熱交換部には、複数の突片が形成されている請求項２に記載の建具。
4. 前記分岐手段は、前記建具外装体に断熱材を介して連結された金属製の板材から構成されている請求項２または請求項３に記載の建具。
5. 前記分岐手段は、前記建具外装体に連結された樹脂製の板材から構成されている請求項２または請求項３に記載の建具。
6. 前記室内開口および室外開口の少なくとも一方は、開閉可能に構成されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の建具。

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