JP5305422B2 - 日よけ兼用シャッターを有する複合窓 - Google Patents

Description

本発明は、日よけ兼用シャッターを有する複合窓に関し、詳細には外部と遮断できるシャッターが日よけ機能まで同時に行うことができ、太陽熱集光によって蓄積されたエネルギーを用いて照明器具に活用することができる複合窓に関する。

一般的に、窓は、眺望及び換気を目的に装着する。この場合、外部からの直射光線の入射量を調節するために、ブラインドの設けられる窓が公知であるが、ブラインドは、視野の一部を遮るので、窓の本来の目的である眺望の機能を低下させるようになる。

また、防犯などの目的にシャッターを備える窓の場合には、シャッターによって窓を遮断又は開放させるので、開放された状態では、直射光線の入射に対する遮断效果を期待することができない。これを補うために、窓にコーティングフィルムを付着させるが、コーティングフィルムは、直射光線を完全に遮断するものではなく、一定の割合で透過させるものであり、遮断率を高めるほど、眺望の機能は低下するようになる。

また、コーティングフィルムによる遮断の際、直射光線がコーティングフィルムで熱を発生させ、この熱は、窓を通じて建物内部に供給されるので、冷熱エネルギーを無駄にする問題点がある。

前記の問題点を解決するために案出された本発明の目的は、外部と遮断できるシャッターが日よけ機能まで同時に行うことができる複合窓を提供することにある。

本発明のまた他の目的は、日よけとともに太陽光による電気生産が可能であり、これを用いて照明器具として活用可能な複合窓を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、内側にガラス窓が設けられ、前記ガラス窓より外側にシャッターレールが形成され、前記シャッターレールの上側にスイング部シートが形成されるフレームと、前記スイング部シートに回転可能に設けられるスイング部と、前記スイング部に形成されたスイング部レールと、前記シャッターレールに挿入されて垂直方向に移動可能なシャッターと、前記シャッターの下端部に設けられ、前記スイング部によって前記フレームの外側に突出可能な日よけ部と、前記シャッターを巻き上げるシャッターローラーが設けられるシャッター駆動部と、前記スイング部を回転駆動させるスイング駆動部と、を含む日よけ兼用シャッターを有する複合窓である。

前記シャッターの内部には、断熱部材が挿入されることを特徴とする。

また、前記日よけ部の外面には、太陽光から電気を生産するＰＶ（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）（太陽電池）が設けられることを特徴とする。

また、前記シャッター内部には、前記ＰＶに連結されるケーブルが設けられ、前記ＰＶによって生産された電気を外部に引き出すことを特徴とする。

また、前記スイング駆動部は、前記スイング部の一側に形成されて、前記スイング部をスイング部継手に対して回転させるスイング部作動アームと、前記スイング部作動アームを垂直方向に移動させる駆動シリンダーと、前記駆動シリンダーを作動させる駆動モーターと、を含むことを特徴とする。

また、前記シャッターの室内側面には、赤外線反射コーティング処理がなされることを特徴とする。

また、前記シャッター及び日よけ部の室内側には、反射部材が設けられ、前記フレームには、形成された発光手段シートには、前記反射部材に向かって光を照射する発光手段が設けられることを特徴とする。

また、前記発光手段は、前記ＰＶと連結される蓄電池に電線によって連結されることを特徴とする。

また、前記発光手段と前記蓄電池との間には、発光手段への電気供給を制御するコントローラーが設けられることを特徴とする。

本発明を通じて、既存の固定的で単純機能を有する窓において、動的構成要素が統合されることによって、室内外環境に対応して駆動が可能であり、住宅の冷暖房負荷を減少させることができる。また、一般的な垂直壁体及び窓のグラス表面に適用されたＢＩＰＶ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ）を窓に適用することによって、電力生産量と設置面積とを増加させることができる。

したがって、本発明は、住居用建物において、熱的に弱い部位である窓の熱性能を向上させるとともに、新再生エネルギーの活用度を増加させることができる。

また、太陽光を用いて生産された電気エネルギーを光に変換して照明器具に活用することによって、既存の照明器具と違って、窓から照射される光によって風変りな室内照明を提供することができる。

本発明の実施例による複合窓の遮断状態の斜視図である。 図１の複合窓の開放状態の斜視図である。 図１の複合窓において、シャッター及び日よけ部がシャッターレール及び日よけ部レールに結合される様子を示す部分分解斜視図である。 図１の複合窓でシャッターの連結の様子を示す概略的な斜視図である。 図１の複合窓で日よけ部の作動構造を概略的に示す斜視図である。 図１の複合窓の照明部の概略的な斜視図である。

以下、本発明を好ましい実施例を添付した図面を参照して説明する。下記の各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素に限っては、たとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一の符号を有するようにし、本発明の要旨を不必要にあいまいにすると判断される公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。

図１は、本発明の実施例による複合窓１００の遮断状態の斜視図であり、図２は、前記複合窓１００の開放状態の斜視図であり、図３は、前記複合窓１００からシャッター１１４及び日よけ部１１６がシャッターレール１０４及び日よけ部レール１２４に結合される様子を示す部分分解斜視図であり、図４は、前記複合窓１００でシャッター１１４の連結の様子を示す概略的な斜視図であり、図５は、前記複合窓１００で日よけ部１１６の作動構造を概略的に示す斜視図であり、図６は、前記複合窓１００の照明部の概略的な斜視図である。

前記複合窓１００は、大きく、フレーム１０２と、前記フレーム１０２に設けられるガラス窓１０６、シャッター１１４及び日よけ部１１６と、前記シャッター１１４を駆動させるシャッター駆動部１１０と、前記フレーム１０２に設けられるスイング部１２０と、前記スイング部１２０を駆動させるスイング駆動部と、室内側に向かって光を照射する照明部と、を含んでなる。

前記フレーム１０２は、建物内側にガラス窓１０６が設けられ、建物外側にシャッターレール１０４が形成される。前記ガラス窓１０６と前記シャッターレール１０４は、一定の間隔で離隔されるように配置される。

前記ガラス窓１０６は、公知の技術によって開閉可能に設けられ、本発明においては、その説明は省略する。

前記フレーム１０２の上側では、スイング部１２０が回転可能に配置される。したがって、前記フレーム１０２の上側には、前記スイング部１２０が位置するようにスイング部シート１０８が形成される。

前記スイング部１２０は、スイング部継手１２２が前記フレーム１０２に挿入設置されることによって回転可能であり、前記スイング部１２０の内側には、前記シャッターレール１０４のような形状を有するスイング部レール１２４が配置される。したがって、前記スイング部１２０が前記フレーム１０２に形成された前記スイング部シート１０８に安着される場合には、前記スイング部レール１２４と前記シャッターレール１０４が連続的につながって一つのレールになる。

前記スイング部１２０は、２つのユニットが一組になって形成され、前記２つのユニットの間には、前記シャッター１１４又は前記日よけ部１１６が存在するので、前記スイング部１２０の２つのユニットのうち、何れか一つが回転しても、常に同時に回転可能になる。

前記シャッター１１４は、図４に示すように、複数のシャッターユニットがシャッターコネクター１３６及びシャッターピン１３８によって相互回転が可能に設けられる。前記シャッター１１４は、金属または強化プラスチックで構成される。また、前記シャッター１１４の内部には、断熱部材１４０が設けられ、前記複合窓１００から外部に放出される熱を遮断できるようにする。そして、前記シャッター１１４の室内側面には、赤外線反射コーティング処理を行って、放射熱伝達を遮断して室内の温熱及び冷熱の流出を防止することが好ましい。

このようなシャッター１１４は、前記フレーム１０２の上部に設けられるシャッター駆動部１１０内部のシャッターローラー１１２によって巻かれて上昇され、下降の際には、前記シャッター１１４の自重によって下るようにし、又は、前記シャッターローラー１１２を逆回転させて前記シャッターレール１０４及び前記スイング部レール１２４に乗って下るようにする。前記シャッター駆動部１１０及び前記シャッターローラー１１２は、公知の技術に該当するので、詳細な説明は省略する。

前記日よけ部１１６は、前記シャッター１１４の下部に回転可能に配置され、前記日よけ部１１６の垂直方向の長さは、前記スイング部１２０の長さと同一に形成される。そして、前記日よけ部１１６の外側の表面部には、太陽光によって電気を生産することができるＰＶが装着される。したがって、前記日よけ部１１６は、直射光線の遮断及び電気生産の２つの機能を同時に行うことができる。前記日よけ部１１６で発生された電気を外部に流出させるために、前記日よけ部１１６と電気的に連結されるケーブル１１８が前記シャッター１１４の内部を通じて前記シャッターローラー１１２を経由して外部端子に接続される。

前記ＰＶとしては、電力生産效率が良く、単価が低い単結晶質ＰＶ（電力変換效率：１５〜１７%）を適用するのが薄膜型ＰＶ（電力変換效率：５〜７%）を使用するより好ましい。

また、前記シャッター１１４及び前記日よけ部１１６の両側部には、前記シャッターレール１０４及び前記スイング部レール１２４に挿入されるようにシャッター突起１３４及び日よけ部突起１３２をそれぞれ一体に形成することができる。

前記スイング駆動部は、前記スイング部１２０の一側に形成されて、前記スイング部１２０をスイング部継手１２２に対して回転させるスイング部作動アーム１２６と、前記スイング部作動アーム１２６を垂直方向に移動させる駆動シリンダー１２８と、前記駆動シリンダー１２８を作動させる駆動モーター１３０と、を含んでなる。

または、より簡単に、前記スイング部継手１２２と同一軸線上に、前記スイング部１２０に直接連結されるサーボモーターで構成することも可能である。

前記照明部は、前記シャッター及び日よけ部の室内側に設けられる反射部材１４６と、前記フレーム１０２に形成された発光手段シート１０３に配置されて、前記反射部材に向かって光を照射する発光手段１４８を含む。

したがって、前記反射部材１４６は、反射フィルムを塗布することからなる。また、前記反射フィルムは、公知の技術を使用することができる。

前記発光手段１４８は、図２及び図６に示すように、発光手段１４８が前記反射部材１４６に向かうように、前記フレーム１０２の内側壁に溝を掘って傾斜した状態に形成される。よって、前記発光手段１４８は、前記反射部材１４６に対して傾斜した方向に照射が可能になる。

前記発光手段１４８においては、輝度が高く、電力消費が少ないＬＥＤを複数用いることが好ましい。また、ＬＥＤを用いる場合には、多様な色相を用いることができる長所がある。赤色、緑色、青色のＲＧＢのＬＥＤを用いて、望む色相を自由に表現することができる。

前記発光手段１４８に必要な電力は、外部の電源に連結されるか、又は、上述した
ＰＶによって生産された電力を蓄電池１４４に保存して、必要に応じて供給することができる。この場合、不必要な電力消費を防ぐために、前記発光手段１４８と前記蓄電池１４４との間に電流の供給を、望む時間の間だけ供給することができるコントローラー（図示せず）を設けることが好ましい。

したがって、前記発光手段１４８から照射された光が前記反射部材１４６に反射されて室内で照射されるので、柔らかい雰囲気の照明を提供することができる。特に、前記ガラス窓１０６の内側にカーテン（図示せず）が設置されている場合には、一層柔らかい雰囲気の創出が可能である。

本発明の実施例による複合窓１００は、基本的に、上述したように構成される。以下、前記複合窓１００に対して説明する。

図１のように、遮断状態においては、前記日よけ部１１６が前記フレーム１０２の下端部に到逹した状態であり、前記スイング部１２０は、前記スイング部シート１０８に安着されて、前記スイング部レール１２４と前記シャッターレール１０４が一直線をなしている。

また、前記シャッター駆動部１１０によって、前記シャッターローラー１１２を回転させて前記シャッター１１４を巻き上げれば、前記シャッター１１４と前記日よけ部１１６は、上昇するようになり、前記シャッターローラー１１２は、前記日よけ部１１６が前記スイング部１２０に到逹するまで前記シャッター１１４を巻き上げることができる。

次に、前記駆動モーター１３０を作動させれば、前記駆動シリンダー１２８が前記スイング部作動アーム１２６を下降させ、これによって前記スイング部１２０が回転しながら前記スイング部シート１０８から離脱して前記フレーム１０２の外側に突出するようになる。したがって、前記スイング部１２０に位置する日よけ部１１６がともに前記フレーム１０２の外側に突出するようになる。前記スイング部１２０の回転角度は、太陽の南中高度によって調節可能である。

このような、開放状態では、前記日よけ部１１６から電気生産が可能になり、生産された電気は、ケーブル１１８を通じて外部に供給される。

再び遮断状態に戻そうとする場合には、前記駆動モーター１３０を逆方向に作動させて、前記駆動シリンダー１２８が前記スイング部作動アーム１２６を上昇させると、前記スイング部１２０が回転しながら前記スイング部シート１０８に再度安着する。したがって、前記スイング部１２０に位置する日よけ部１１６がともに垂直方向に配置するようになる。この状態で前記シャッター駆動部１１０によって前記シャッターローラー１１２の回転係止状態を解除するか、又は、逆回転させることによって前記日よけ部１１６及び前記シャッター１１４が前記シャッターレール１０４及び前記スイング部レール１２４に乗って下降するようになる。

そして、前記照明部によって、前記反射部材１４６に光を照射することによって室内に柔らかい照明を供給することができる。この場合、前記シャッター１１４と前記日よけ部１１６は、遮断状態にしておかなければならない。前記発光手段１４８に電源の供給は、上述したように、蓄電池によるか、又は、外部電源を供給することができる。

上記のように、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることが分かる。

１００：複合窓
１０２：フレーム
１０３：発光手段シート
１０４：シャッターレール
１０６：ガラス窓
１０８：スイング部シート
１１０：シャッター駆動部
１１２：シャッターローラー
１１４：シャッター
１１６：日よけ部
１１８：ケーブル
１２０：スイング部
１２２：スイング部継手
１２４：スイング部レール
１２６：スイング部作動アーム
１２８：駆動シリンダー
１３０：駆動モーター
１３２：日よけ部突起
１３４：シャッター突起
１３６：シャッターコネクター
１３８：シャッターピン
１４０：断熱部材
１４８：発光手段
１４２：電線
１４４：蓄電池
１４６：反射部材

Claims (9)

1. 内側にガラス窓が設けられ、前記ガラス窓より外側にシャッターレールが形成され、前記シャッターレールの上側にスイング部シートが形成されるフレームと、前記スイング部シートに回転可能に設けられるスイング部と、前記スイング部に形成されたスイング部レールであって、前記スイング部が前記スイング部シートに安着されるときに前記シャッターレールとつながって一つのレールになるスイング部レールと、前記シャッターレール及びスイング部レールに挿入されて垂直方向に移動可能なシャッターと、前記シャッターの下端部に設けられ、前記スイング部の回転に伴って前記フレームの外側に突出可能な日よけ部と、前記シャッターを巻き上げるシャッターローラーが設けられるシャッター駆動部と、前記スイング部を回転駆動させるスイング駆動部と、を含む日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
2. 前記シャッターの内部には、断熱部材が挿入されることを特徴とする請求項１に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
3. 前記日よけ部の外面には、太陽光から電気を生産する太陽電池が設けられることを特徴とする請求項１に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
4. 前記シャッター内部には、前記太陽電池に連結されるケーブルが設けられ、前記太陽電池によって生産された電気を外部に引き出すことを特徴とする請求項３に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
5. 前記スイング駆動部は、前記スイング部の一側に形成されて、前記スイング部をスイング部継手に対して回転させるスイング部作動アームと、前記スイング部作動アームを垂直方向に移動させる駆動シリンダーと、前記駆動シリンダーを作動させる駆動モーターと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
6. 前記シャッターの室内側面には、赤外線反射コーティング処理がなされることを特徴とする請求項１に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
7. 前記シャッター及び日よけ部の室内側には、反射部材が設けられ、前記フレームには、形成された発光手段シートには、前記反射部材に向かって光を照射する発光手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
8. 前記日よけ部の外面には、太陽光から電気を生産する太陽電池が設けられ、前記発光手段は、前記太陽電池と連結される蓄電池に電線によって連結されることを特徴とする請求項７に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。
9. 前記発光手段と前記蓄電池との間には、発光手段への電気供給を制御するコントローラーが設けられることを特徴とする請求項８に記載の日よけ兼用シャッターを有する複合窓。

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