JP6995613B2 - 回転建具 - Google Patents

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Description

本発明は、回転建具に関する。
従来、一面に蓄熱層を有し他面に断熱層を有する回転体を備えた建具について提案されている(特許文献1参照)。この建具では、蓄熱層を室外側に向けて太陽光線から得られる熱を蓄熱層で蓄熱し、その後蓄熱層を室内側に向けることで、断熱層により室内からの放射冷却を防止しつつ、蓄熱槽から室内に熱を放出することができる。
特開2016-030964号公報
ここで、特許文献1に記載の建具は、蓄熱後に蓄熱層を室内側に向けた場合には、蓄熱層からの熱を利用して室内を温めることができるが、蓄熱層が室外側に向いている間において回転体は単なる断熱材として機能するのみであり、室内の空調効果(調温効果、調湿効果、又は成分濃度調整効果)を得ることができなくなってしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、どちらの面が室外側となっても室内側に空調効果をもたらすことができる回転建具を提供することにある。
本発明に係る回転建具は、第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体を有したものである。平板体は、第1面及び第2面のうち室内を向いた面から室内側の水分、酸素、二酸化炭素、及び揮発性有機化合物の少なくとも1つの吸収対象を吸収し、第1面及び第2面のうち室外を向いた面から太陽熱を利用した加熱により吸収対象を放出するもの等である。
本発明によれば、第1面が室外を向いた状態及び第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらすため、一方の面が室外側であるときに断熱効果だけ発揮して自発的に温度や湿度、成分濃度を調節できないということがなく、どちらの面が室外側となっても室内側に空調効果をもたらすことができる。
本発明の第1実施形態に係る回転窓を示す断面図である。 第1三角柱プリズムを含む拡大断面図である。 第1実施形態に係る回転窓を示す斜視図であって、回転機構を示すものである。 第2実施形態に係る回転窓を示す断面図である。 図4に示したスロープの詳細を示す斜視図である。 第2実施形態に係る回転窓を示す斜視図であって、回転機構を示すものである。 第2実施形態に係る回転窓の他の例を示す斜視図である。 第3実施形態に係る回転窓を示す断面図である。 第3実施形態に係る回転窓を示す斜視図であって、回転機構を示すものである。 第4実施形態に係る回転窓を示す断面図である。 第4実施形態に係る回転窓の積層体を回転機構を利用して回転させたときの断面図である。 第5実施形態に係る回転窓を示す断面図である。 複数のセルの1つを示す第1拡大図であり、(a)は第1状態を示し、(b)はセルが上下方向に半回転させられたときの第2状態を示している。 複数のセルの1つを示す第2拡大図であり、(a)は第1状態を示し、(b)はセルが上下方向に半回転させられたときの第2状態を示している。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
図1は、本発明の第1実施形態に係る回転窓を示す断面図である。なお、以下では、窓(開閉の可否を問わない)として適用可能な回転窓を回転建具の一例として説明するが、回転建具は回転窓に適用されるものに限らず、回転する外壁材などであってもよい。
図1に示す例に係る回転窓1は、概略的に2枚の板材10と、真空封止部材20と、第1ユニット30と、第2ユニット40と、2枚の隔離壁50とを備えている。
2枚の板材10は、互いに略平行配置される透明性且つ水蒸気透過性の板材である。これらの板材10は例えば多孔質ガラス、シリコーン、サージカルフィルム等に使用される透湿性ポリウレタン樹脂、及びTyvek(登録商標)等の透湿水密フィルムによって構成されている。
真空封止部材20は、2枚の板材10の周端部において2枚の板材10の間に介在するものである。2枚の板材10の周端部に真空封止部材20が設けられることによって、2枚の板材10と真空封止部材20とによって閉じられた内部空間が形成される。
第1ユニット30及び第2ユニット40は、2枚の板材10と真空封止部材20とで形成される内部空間に配置されるものである。このような第1ユニット30と第2ユニット40とは2枚の隔離壁50によって気密に隔てられている。これらの2枚の隔離壁50は透明性の板材によって構成されており、2枚の板材10のうち第1板材(第1面、一方の板材)10a側を第1ユニット30とし、2枚の板材10のうち第2板材(第2面、他方の板材)10b側を第2ユニット40となるように、これらを隔てている。なお、2枚の隔離壁50の間は真空断熱層(隔離層)VILとなる。
より詳細に説明すると、2枚の隔離壁50は、双方が断面視してジグザグ状となっており、2枚の隔離壁50のうちの第1壁51と第1板材10aとによって複数の第1内部空間IS1が形成されている。複数の第1内部空間IS1は、それぞれが断面視して三角形となっている。この第1内部空間IS1には、吸湿性の液体Liが満たされている。この結果、吸湿性の液体Liと第1壁51とによって第1三角柱プリズム31が形成されている。第1ユニット30は、複数の第1三角柱プリズム31と、後述する複数の第1選択吸収部(第1太陽熱受領部)32とによって構成されている。なお、以下の説明においては、第1内部空間IS1が吸湿性の液体Liで満たされている例を説明するが、液体Liに限らず、第1内部空間IS1には吸湿性の固体やゲル状体が封入されて第1三角柱プリズム31が構成されていてもよい。
同様に、2枚の隔離壁50のうちの第2壁52と第2板材10bとによって複数の第2内部空間IS2が形成されている。複数の第2内部空間IS2は、それぞれが断面視して三角形となっている。この第2内部空間IS2には、吸湿性の液体Liが満たされている。この結果、吸湿性の液体Liと第2壁52とによって第2三角柱プリズム41が形成されている。なお、第2ユニット40は、複数の第2三角柱プリズム41と、後述する複数の第2選択吸収部(第2太陽熱受領部)42とによって構成されている。なお、以下の説明においても、第2内部空間IS2が吸湿性の液体Liで満たされている例を説明するが、液体Liに限らず、第2内部空間IS2には吸湿性の固体やゲル状体が封入されて第2三角柱プリズム41が構成されていてもよい。
図2は、第1三角柱プリズム31を含む拡大断面図である。第1三角柱プリズム31は、断面視して2枚の板材10に沿う第1の辺31aと、第1の辺31aに対して角度を有する第2の辺31b及び第3の辺31cとから構成されている。第2の辺31bは、立面状態である回転窓1において、第3の辺31cよりも鉛直下方側に位置する辺である。
第1選択吸収部32は、第2の辺31bに対して設置されるものであり、第1三角柱プリズム31を介して入射する太陽光から太陽熱を受領するものである。この第1選択吸収部32は、太陽光波長領域(0.3~2.5μm)では吸収率が大きく、赤外線波長領域(3.0~20μm)では放射率が小さくされたものである。なお、図2に示す例において第1選択吸収部32は第1内部空間IS1内に収納されているが、これに限らず、第1内部空間IS1外(第1壁51の外側)に設けられていてもよい。
ここで、第1三角柱プリズム31は、以下の3種の光路OP1~OP3が実現されるように、屈折率や三角の各内角が設定されている。3種の光路OP1~OP3のうち第1光路OP1は、第1板材10aを通過して第1の辺31aから第1三角柱プリズム31内に進入した太陽光が、直接第2の辺31bに到達するものである。第2光路OP2は、当該太陽光が第3の辺31cで全反射して第2の辺31bに到達するものである。第3光路OP3は、当該太陽光が第3の辺31c及び第1の辺31aの順に全反射した後に第2の辺31bに到達するものである。
このような第1~第3光路OP1~OP3が実現されるためには、第2光路OP2の第3の辺31cへの入射角は臨界角以上である必要がある。さらに、第3光路OP3の第3の辺31cへの入射角は臨界角以上であり、全反射後の第1の辺31aへの入射角も臨界角以上である。
このように、第1三角柱プリズム31が3種の光路OP1~OP3を実現する構成となっているため、第1選択吸収部32は太陽熱を効率良く受領することができ、第1三角柱プリズム31を加熱することができる。加熱された三角柱プリズム31は、吸湿性の液体Liから湿気を放出することとなる。
なお、第1実施形態においては吸湿性の液体Li及び第1壁51が共に同じ屈折率(例えば屈折率1.41)のもので構成することを想定しているが、特にこれに限るものではない。さらに、第1三角柱プリズム31は、吸湿性の液体Liと第1壁51とによって構成されているが、これに限らず、内部に液体Li等を封入可能な三角管を備え、三角管内に吸湿性の液体Li等が封入されていてもよい。加えて、第1三角柱プリズム31は、多孔質ガラスなど、中実の固体によって構成されていてもよい。
再度図1を参照する。第2三角柱プリズム41は、断面視して2枚の板材10に沿う第4の辺41aと、第4の辺41aに対して角度を有する第5の辺41b及び第6の辺41cとから構成されている。第5の辺41bは、立面状態である回転窓1において、第6の辺41cよりも鉛直上方側に位置する辺である。
このような第2三角柱プリズム41と第2選択吸収部42を有する第2ユニット40は断面視して回転窓1の高さ及び厚みの中心位置CPを中心に第1ユニット30と点対称構造となっている。このため、後述するように、回転窓1が左右位置を維持したまま上下回転(上下方向に半回転)させられた場合には、第2三角柱プリズム41が上記の3種の光路OP1~OP3を実現することとなる。また、第1三角柱プリズム31と第2三角柱プリズム41とが同形状であり対となっていることから、像回復効果をもたらすことができる。すなわち、室内側からユーザが景色を視認した場合に、景色の歪みを抑える構成となっている。なお、第2三角柱プリズム41についても第1三角柱プリズム31と同様に、吸湿性の液体Liと第2壁52とによって構成されているが、これに限らず、内部に液体Li等を封入可能な三角管を備え、三角管内に吸湿性の液体Li等が封入されていてもよい。加えて、第2三角柱プリズム41は、多孔質ガラス等、中実の固体によって構成されていてもよい。
第2選択吸収部42は、第5の辺41bに対して設置されるものであり、回転窓1の上下方向への半回転時において第2三角柱プリズム41を介して入射する太陽光から太陽熱を受領するものである。この第2選択吸収部42は、第1選択吸収部32と同様に、太陽光波長領域(0.3~2.5μm)では吸収率が大きく、赤外線波長領域(3.0~20μm)では放射率が小さくされたものである。なお、図1に示す例において第2選択吸収部42は第2内部空間IS2内に収納されているが、これに限らず、第2内部空間IS2の外側(第2壁52の外側)に設けられていてもよい。
ここで、第2三角柱プリズム41は図1に示す状態において室内側となっている。また、第2板材10bが水蒸気透過性であることから、第2三角柱プリズム41は室内側の湿気を取り込むことができ、室内側に調湿効果をもたらすことができる。
図3は、第1実施形態に係る回転窓1を示す斜視図であって、回転機構を示すものである。なお、以下の説明において、回転窓1のうち回転機構60を除く構成(2枚の板材10、真空封止部材20、第1ユニット30、第2ユニット40及び隔離壁50)を積層体(平板体)Lと称する。
図3に示すように、回転窓1は、積層体Lの室外側にジャロジー窓とも呼ばれる透明ルーバーTL1を備えている。また、回転窓1は、積層体Lの室内側に室内ルーバーTL2を備えている。さらに、第1実施形態に係る回転窓1は回転機構60を備えている。回転機構60は、ピボット61と、窓枠62と、不図示のロック手段を備えており、積層体LがルーバーTL1,TL2に接触することなく半回転可能となっている。
具体的に説明すると、ピボット61は積層体Lの上下いずれか一方の端部LT2に設けられた回転軸部材である。このようなピボット61は、積層体Lの左右辺にそれぞれ設けられている。窓枠62は、積層体Lが嵌め込まれるものであり、窓枠62に嵌め込まれた積層体Lは不図示のロック手段によって嵌め込まれた状態を維持するロック状態とされる。また、ピボット61は窓枠62の左右部材62aに対してスライド可能となっている。なお、室内ルーバーTL2は、室内方向に開閉動作可能となっている。
このような構成であるため、以下のようにして回転動作を行うことができる。まず、窓枠62の下端にピボット61が位置しているものとする。この状態から室内ルーバーTL2が開かれる。次に、ロック手段が解除され、積層体Lのうちピボット61が設けられていない側の端部LT1が室内側に引き出される。次いで、積層体Lのピボット61側の端部LT2が、窓枠62に対して上方向にスライドさせられる。その後、積層体Lの端部LT2が窓枠62の上端に達すると、積層体Lが窓枠に嵌め込まれ、ロック手段によりロックされる。最後に室内ルーバーTL2が閉じられる。
以上により、上下方向への半回転動作が行われる。上下方向への半回転動作が行われると、第1ユニット30と第2ユニット40との左右位置が維持されたまま、上下位置が逆転することになる。
次に、第1実施形態に係る回転窓1の作用を説明する。まず、図1に示す第1ユニット30が室外側に向いており、第2ユニット40が室内側に向いているものとする。
この状態においては、太陽光が第1板材10aを介して第1ユニット30に至る。第1ユニット30の第1三角柱プリズム31では3種の光路OP1~OP3が実現されることから、第1選択吸収部32は効率良く太陽光を受光して太陽熱を受領する。また、第1三角柱プリズム31を構成する吸湿性の液体Liは、第1選択吸収部32によって加熱されることとなり、湿気を放出することとなる。吸湿性の液体Liから放出された湿気は水蒸気透過性の第1板材10aを介して外気放出される。
一方、第2ユニット40では、第2三角柱プリズム41を構成する吸湿性の液体Liが室内側の湿気を取り込むこととなる。すなわち、室内側の湿気は水蒸気透過性の第2板材10bを介して吸湿性の液体Liに吸収される。よって、室内側には調湿効果がもたらされることとなる。
さらに、図3に示した回転機構60を利用して積層体Lが左右位置を維持したまま上下方向に半回転させられたとする。この場合、第2ユニット40が室外側に向き、第1ユニット30が室内側に向くこととなる。
この状態においては、太陽光が第2板材10bを介して第2ユニット40に至る。第2ユニット40と第1ユニット30とは点対称構造であることから、第2ユニット40の第2三角柱プリズム41においても3種の光路OP1~OP3が実現される。これにより、第2選択吸収部42は効率良く太陽光を受光して太陽熱を受領する。また、第2三角柱プリズム41を構成する吸湿性の液体Liは、第2選択吸収部42によって加熱されることとなり、湿気を放出することとなる。すなわち、室内側の湿気を取り込んだ吸湿性の液体Liから、湿気を放出して吸湿性の液体Liを再生することとなる。
一方、室内側となる第1ユニット30では、第1三角柱プリズム31を構成する吸湿性の液体Liが再生済みの状態となっており、室内側の湿気を取り込むこととなる。よって、室内側には調湿効果がもたらされることとなる。
このようにして、第1実施形態に係る回転窓1によれば、第1板材10aが室外を向いた状態及び第2板材10bが室外を向いた状態の双方で、室内に調湿効果をもたらすため、一方の面が室外側であるときに断熱効果だけ発揮して自発的に温度や湿度を調節できないということがなく、どちらの面が室外側となっても室内側に調湿効果をもたらすことができる。
また、左右位置を維持したまま上下方向に回転可能とされているため、例えば第1板材10aと第2板材10bとの相対位置を入れ替える際に上下回転でなければ、双方の面で調湿効果を得られない場合に、適切に回転させて室内側に調湿効果をもたらすことができる。
また、第1ユニット30として、吸収性を有した第1三角柱プリズム31と、第1選択吸収部32とを有し、第2ユニット40として、吸収性を有した第2三角柱プリズム41と、第2選択吸収部42とを有する。このため、第1ユニット30が室外側となる場合、室外側の第1ユニット30では太陽熱を利用した加熱によって第1三角柱プリズム31から湿気が放出されて再生されることとなり、室内側の第2ユニット40では室内側の湿気を吸収して調湿効果をもたらすことができる。また、第2ユニット40の第2三角柱プリズム41によって充分に吸湿を行った場合には、上下回転を行って第2ユニット40を室外側とし第2ユニット40側の第2三角柱プリズム41を再生することができる。第1ユニット30については上下回転によって再生された状態で室内側に移動し、室内側の湿気を吸収して調湿効果をもたらすことができる。従って、継続的な湿度低下効果を得ることができる。
加えて、第1ユニット30と第2ユニット40との双方で三角柱プリズム31,41を有し、第2の辺31bと第5の辺41bとが対向して配置されていることから、三角柱プリズム31,41同士が対となり、ユーザが景色を視認した場合の歪みを抑えた窓として機能させることができる。
なお上記では、吸湿性の材料がその温度によって吸収する水分量が変わることを利用して空気中の水分を吸脱着する温度スイング法と呼ばれる方法について説明した。同様に、吸湿性の材料に替えて酸素や二酸化炭素、VOC(揮発性有機化合物)の吸着材を用いれば温度スイング法により室内の酸素や二酸化炭素濃度、VOC(揮発性有機化合物)濃度を調整することができる。
次に本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態に係る回転窓は以下の構成となっている。以下、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号を付すものとする。
図4は、第2実施形態に係る回転窓を示す断面図である。図4に示すように、第2実施形態に係る回転窓2は、概略的に2枚の板材10と、真空封止部材20と、スロープ70と、作動液(液体)HFとを備えている。
2枚の板材10は、互いに略平行配置される透明性の板材である。これらの板材10は例えばガラス材によって構成されている。なお、これらの板材10は第1実施形態と異なり水蒸気透過性を有しないものである。また、第2実施形態において、2枚の板材10と真空封止部材20によって形成される内部空間は、断熱性の観点から真空状態とされている。なお、内部空間は、真空状態に限らず、所定の気体で満たされていてもよい。
スロープ70は、2枚の板材10の間に介在する透明性の部材であり、図4に示す断面視状態において2回90度に折られて断面略N字状の屈曲体となっている。このスロープ70は、一方の端部70aが第1板材10aの内壁に接しており、他方の端部70bが第2板材10bの内壁に接して設けられている。このようなスロープ70は、一端側において、第1板材10aと共に作動液HFを貯留可能な貯留部Resを構成している。
図5は、図4に示したスロープ70の詳細を示す斜視図である。図5に示すように、スロープ70は、下板71と、この下板71と平行配置される上板72と、これらを接続する接続板73とから構成されている。
下板71は、上記した端部70aを有すると共に、端部70aの反対側が櫛歯状に突出する櫛歯部71aとなっている。櫛歯部71aの各端面EFは第2板材10bの内壁に接する部位となる。上板72は、接続板73を挟んで下板71と点対称構造となっている。すなわち、上板72は、端部70bの反対側が櫛歯状に突出する櫛歯部72aとなっており、櫛歯部72aの各端面EFが第1板材10aの内壁に接する部位となる。このように、スロープ70は、下板71の両端部(端部70a及び端面EF)、並びに、上板72の両端部(端部70b及び端面EF)が2枚の板材10にそれぞれ接する。これにより、スロープ70は、真空状態とされる2枚の板材10をその内側から支えることとなる。
再度図4を参照する。本実施形態において作動液HFは水等の透明性の液体である。なお、作動液HFは水に限られるものではない。このような作動液HFは、貯留部Resに貯留されている。貯留部Resの作動液HFは、第1板材10aからの熱によって蒸発可能となっている。蒸発した作動液HFは、蒸気となって第2板材10bに至る。蒸気となった作動液HFは、第2板材10bにおいて凝縮液化する。液化した作動液HFは、第2板材10bの内面を流下していき、スロープ70の上板72(図5参照)上に溜まる。一定量以上の作動液HFが上板72上に溜まると、作動液HFは、上板72の櫛歯部72aの隙間から貯留部Resに落下する。
具体的に説明すると、室温が20℃であり、外気温が25℃である場合、貯留部Resに溜まっている水(作動液HF)の蒸気圧は2.4kPa程度であり、内部空間が2.5/100気圧程度の真空状態となった断熱ガラスとして機能している。この状態から室温が30℃まで上昇すると、水の蒸発が進み4.3kPaまで内部空間の圧力が上がろうとするが、蒸発した水(水蒸気)は室外側の第2板材10bに触れると冷却されて液化し、第2板材10bの内面を流下する。流下した水は、スロープ70の上板72を経て貯留部Resに戻る。
このように、作動液HFは、貯留部Resから第2板材10bを経て再度貯留部Resに戻るようになっており、スロープ70は、このような作動液HFの循環を可能とする液体循環構造となっている。さらに、第1板材10aは、作動液HFが蒸発することから蒸発器として機能し、第2板材10bは、作動液HFが凝縮することから凝縮器として機能する。よって、第1板材10a側は蒸発熱が奪われて冷却化され、第2板材10b側からは凝縮熱が破棄されることとなる。結果として第1板材10a側の熱が第2板材10b側へ貫流することとなり、例えば夏場では室内側が第1板材10aとなることで、湿気を取り込むことなく室内を快適化する調温効果を得ることができる。なお、夏場において室温が低いような場合には、作動液HFは蒸発することなく、断熱ガラスとして機能させることができる。
ここで、本実施形態においてスロープ70は、第1板材10aと共に貯留部Resを形成しているが、第1板材10aの内面に伝熱部材が貼り付けられており、伝熱部材と共に貯留部Resを形成するようになっていてもよい。すなわち、スロープ70は、他の部材と共に第1板材10a側に貯留部Resを形成するものであってもよい。さらに、本実施形態において作動液HFは、第2板材10bに到達して凝縮液化しているが、これに限らず、第2板材10bの内面に伝熱部材が貼り付けられており、伝熱部材に到達して凝縮液化するようになっていてもよい。
加えて、スロープ70は、作動液HFを循環させる液体循環構造であれば、図5に示したような構造に限られるものではなく、例えば単なる傾斜構造(端部70aから端部70bに向かって傾斜する傾斜構造)であってもよい。
また、第1板材10aは、蒸発能力向上のため熱吸収ガラス(ガラス組成物の中に鉄分等の金属を含むガラス)であってもよい。さらに、2枚の板材10は、断熱時の断熱性向上のために、少なくとも一方の内面に赤外線反射処理が施されていてもよい。
図6は、第2実施形態に係る回転窓2を示す斜視図であって、回転機構を示すものである。図6に示すように、回転窓2は図4に示した構成に加えて、回転機構60を備えている。回転機構60は、第1実施形態と同様に、ピボット61と、窓枠62と、不図示のロック手段とを備えている。
ピボット61は、2枚の板材10、真空封止部材20、及びスロープ70を有する積層体(平板体)Lの上下辺の中央に接続されている。また、ピボット61は矩形の窓枠62の上下部材62bの中央部に対してそれぞれ回転自在に設けられている。このため、積層体Lは、ピボット61を中心に回転可能となっており、回転時においては積層体Lの上下位置を維持したまま左右方向に半回転して、第1板材10aと第2板材10bとの相対位置を入れ替えることができるようになっている。
積層体Lは、半回転された後にロック手段によって窓枠62にロックされる。これにより、熱貫流方向を反転させた回転窓2を得ることができる。すなわち、積層体Lを半回転可能とすることで、室内の冷却効果と加温効果とを入れ替えることができる。
なお、積層体Lを半回転させる構成は図6に示すものに限られない。図7は、第2実施形態に係る回転窓2の他の例を示す斜視図である。図7に示すように、回転窓2は、室外側に更に固定ガラスFGを備えている。このため、図7に示す回転窓2は、固定ガラスFGに積層体Lが接触することなく半回転可能に構成されている。
図7に示す例においてピボット61は、積層体Lの左右いずれかの端部LW1に設けられると共に、ピボット61は窓枠62の上下部材62bに対してスライド可能となっている。このため、以下のようにして回転動作を行うことができる。まず、窓枠62の左右部材62aのうちの一方に、積層体Lのピボット61側の端部LW1が位置しているとする。この状態から積層体Lを半回転させる場合には、まずロック手段が解除される。次いで、積層体Lのうちピボット61が設けられていない側の端部LW2が室内側に引き出される。次に、積層体Lのピボット61側の端部LW1が、窓枠62の左右部材62aのうちの他方にスライドさせられる。その後、積層体Lの端部LW2が左右部材62aのうちの一方側となるように積層体Lを窓枠62に嵌め込みロック手段によりロックされる。
以上のように、室外側に固定ガラスFGを有する回転窓2であっても、熱貫流方向を反転させることができ、室内の冷却と加温とを入れ替えることができる。
次に、本実施形態に係る回転窓2の動作を説明する。まず、図4に示すように、第1板材10aが室内側となり、第2板材10bが室外側になっているものとする。この場合において、例えば室温が20℃であり、外気温が25℃であるとすると、貯留部Resの作動液HFは蒸発することがない。ところが、2枚の板材10の内部空間が真空状態となっていることから、断熱効果を発揮することとなり、回転窓2は断熱ガラスとして機能する。
これに対して、例えば室温が30℃であり、外気温が25℃になると、貯留部Resの作動液HFが蒸発する。蒸発した作動液HFは室外側の第2板材10bに到達して冷却されて液化し、第2板材10bの内面を流下する。流下した作動液HFはスロープ70の上板72を介して再度貯留部Resに戻る。この過程において、第1板材10aは作動液HFの蒸発による蒸発熱によって冷却し、第2板材10bからは作動液HFの凝縮熱が破棄される。よって、室内側の熱を室外に貫流させることとなり、室内を冷却する調温効果を得ることができる。
さらに、図6又は図7に示すように、第1板材10aと第2板材10bとの上下位置を維持したまま相対位置を入れ替えた場合には、上記と動作が逆になる。
すなわち、冬場等において外気温が所定温度以上に高くなると、貯留部Resの作動液HFが蒸発する。これにより、上記と同様にして、室外側となる第1板材10aは作動液HFの蒸発による蒸発熱によって冷却し、室内側となる第2板材10bからは作動液HFの凝縮熱が破棄される。よって、室外側の熱を室内に貫流させることとなり、室内を暖房する調温効果を得ることができる。
なお、冬場等において貯留部Resの作動液HFが蒸発しない環境下において回転窓2は、上記と同様に断熱ガラスとして機能する。
このようにして、第2実施形態に係る回転窓2によれば、第1実施形態と同様に、どちらの面が室外側となっても室内側に調温効果をもたらすことができる。
さらに、第1板材10aと第2板材10bとのどちらが室外側となるかによって、もたらされる調温効果が異なるようになっている。このため、環境に応じて室外側となる面を選択することで、環境に応じた調温効果(空調効果)を得ることができる。
さらに、作動液HFが蒸発する温度条件を満たさないときには断熱効果が得られるため、空調効果が得られないときには断熱効果を得ることができる。
また、上下位置を維持したまま左右方向に回転可能とされているため、例えば上下方向を維持したままの回転であることが好ましい場合に、適切に回転を行って室内側に空調効果をもたらすことができる。
また、第1板材10a側の熱によって蒸発した貯留部Res内の作動液HFが第2板材10b側に到達し、第2板材10b側において凝縮した液体を再度貯留部Resに戻す液体循環構造とされたスロープ70を備える。このため、第1板材10a側からの熱によって液体が蒸発する環境下においては、第1板材10a側は蒸発熱が奪われて冷却化される。これに対して、蒸発した作動液HFは第2板材10b側に到達すると冷却されて凝縮液化し、第2板材10b側からは凝縮熱が破棄されることとなる。よって、結果として第1板材10a側の熱が第2板材10b側へ貫流することとなり、どちらの面を室内側に向けるかを選択することで、室内側に冷房効果や暖房効果をもたらすことができる。
次に本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態に係る回転窓は以下の構成となっている。以下、第3実施形態の説明において、第2実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号を付すものとする。
図8は、第3実施形態に係る回転窓を示す断面図である。図8に示すように、第3実施形態に係る回転窓3は、第2実施形態に係る積層体Lを2つ(複数の一例)備えている。これらの2つの積層体Lは、空間を有した状態で互いに向かい合って配置されている。
さらに、第3実施形態においては、2つの積層体Lの間に封止部材80を備えると共に、2つの積層体Lと封止部材80とで挟まれる空間に、透明性の潜熱蓄熱材90を備えている。潜熱蓄熱材90は、例えば無機塩水和物(NaSO10HOやCaCl6HO)によって構成されている。このような潜熱蓄熱材90は、目の字断面材(上下方向にセルSとなる空隙部分が配列された板材)の空隙部分に封入されて保持されている。なお、潜熱蓄熱材90は、ハニカム断面材(セルSとなる空隙部分がハニカム状に上下左右に配列された板材)の空隙部分に封入されていてもよい。本実施形態において潜熱蓄熱材90は、例えば21℃に融点及び凝固点を有する。
なお、潜熱蓄熱材90は無機塩水和物に限らず、他のものであってもよい。さらに、潜熱蓄熱材90の融点及び凝固点は21℃に限らず他の温度であってもよい。加えて、潜熱蓄熱材90には、融点及び凝固点が異なる物質が用いられてもよい。すなわち、潜熱蓄熱材90は、回転窓3が用いられる環境に応じた特定温度範囲に融点及び凝固点を有するものであればよい。さらに、本実施形態において、一方の積層体L1の第1板材10aと、他方の積層体L2の第2板材10bとが向かい合うように配置されている。
このような回転窓3において、他方の積層体L2の第1板材10aは、例えば21℃以上の温度で作動液HFが蒸発し、第2板材10b側から凝縮熱が破棄される。この熱は潜熱蓄熱材90によって蓄熱される。さらに、一方の積層体L1の第2板材10b側が21℃未満の温度となると、潜熱蓄熱材90に蓄熱される熱により、一方の積層体L1側の貯留部Resにおいて作動液HFが蒸発し、第2板材10b側から凝縮熱が破棄される。結果として他方の積層体L2側の熱がバッファとなる潜熱蓄熱材90を介して一方の積層体L1側へ貫流することとなる。これにより、例えば夏場では室内側が他方の積層体L2となることで、湿気を取り込むことなく室内を冷房する調温効果を得ることができる。
特に、第3実施形態に係る回転窓3は、外気温の方が高くても室温が例えば21℃以上であれば、潜熱蓄熱材90を利用して冷房効果を得ることができる。すなわち、潜熱蓄熱材90は21℃で固定化されていることから、室温が21℃以上であれば、室内の熱を潜熱蓄熱材90に移送でき、室内において冷房効果を得ることができる。潜熱蓄熱材90に蓄えられた熱は、例えば夜間などの外気温が21℃以下となる場合に破棄されることとなる。よって、回転窓3は、潜熱蓄熱材90をバッファとして備えることにより、室内の快適化を行う頻度を高めることができるようになっている。
加えて、第3実施形態に係る回転窓3は、図6及び図7に示すような回転機構60を備えて、上下位置を維持したまま左右方向に回転して一方の積層体L1と他方の積層体L2との相対位置を入れ替える回転動作が可能となっている。
さらに、第3実施形態に係る回転窓3は、図9に示す回転機構を備えることが好ましい。図9は、第3実施形態に係る回転窓3を示す斜視図であって、回転機構を示すものである。なお、図9に示す例において、回転窓3のうち回転機構60を除く構成(2つの積層体L、封止部材80、及び潜熱蓄熱材90)を複合積層体(平板体)CLと称する。
図9に示すように、第3実施形態に係る回転窓3は、室外側に更に固定ガラスFGを備えている。このため、図9に示す回転窓3は、固定ガラスFGに複合積層体CLが接触することなく上下方向及び左右方向に半回転可能に構成されている。
図9に示す例において回転機構60は、第1ピボット63aと、第2ピボット63bと、第1窓枠64aと、第2窓枠64bと、不図示の第1及び第2ロック手段を備えている。
第1窓枠64aは、建物側に固定された矩形枠である。第2窓枠64bは左右のいずれかの端部LW1に第1ピボット63aが設けられると共に、第1ピボット63aは第1窓枠64aの上下部材62bに対してスライド可能となっている。また、第2ピボット63bは、複合積層体CLの高さ方向中間部に取り付けられると共に、矩形の第2窓枠64bの左右部材62a2の中央部にそれぞれ回転自在に設けられている。
このため、以下のようにして回転動作を行うことができる。まず、第1窓枠64aの左右部材62a1のうちの一方に、第2窓枠64bの第1ピボット63a側の端部LW1が位置しているとする。この状態から、第1ロック手段が解除され、第2窓枠64bの第1ピボット63aが設けられてない側の端部LT2が室内側に引き出される。次に、第2ロック手段を解除し、第2ピボット63bを中心にして複合積層体CLが上下方向に半回転させられる。そして、第2ロック手段によりロックされる。次いで、第2窓枠64bの第1ピボット63a側の端部LW1が、第1窓枠64aの左右部材62a1のうちの他方にスライドさせられる。その後、第2窓枠64bの端部LT2が左右部材62aのうちの一方側となるように第2窓枠64bが第1窓枠64aに嵌め込まれ第1ロック手段でロックされる。
以上のように、室外側に固定ガラスFGを有する回転窓3において、複合積層体CLを上下方向及び左右方向の双方に回転可能となっている。
なお、図5にも示したように、スロープ70は下板71と上板72との形状が接続板73を挟んで点対称構造となっていることから、複合積層体CLが上下方向に半回転させられた場合においても、スロープ70は貯留部Resを形成する。すなわち、上下方向に半回転させられた場合、上板72と第2板材10bとによって貯留部Resが形成されることとなる。
ここで、潜熱蓄熱材90は、凝固と融解とを繰り返すことで沈殿物が発生して、蓄熱量の低下を招く傾向にある。ところが、図9に示すように、第3実施形態に係る回転窓3は、左右方向のみならず上下方向へも回転可能な回転機構60を備えるため、上下方向への半回転時に沈殿物を砕くことができ、蓄熱量の回復を図ることができる。なお、沈殿物を砕くという観点から、上下方向に1回転以上させるようにしてもよい。
次に、第3実施形態に係る回転窓3の動作を説明する。まず、図8に示すように、他方の積層体L2の第1板材10aが室内側となり、一方の積層体L1の第2板材10bが室外側になっているものとする。
この場合において、例えば室温が21℃以上になると、貯留部Resの作動液HFが蒸発する。蒸発した作動液HFは室外側の第2板材10bに到達して液化し、第2板材10bの内面を流下する。流下した作動液HFはスロープ70の上板72を介して再度貯留部Resに戻る。この過程において、第1板材10aは作動液HFの蒸発による蒸発熱によって冷却され、第2板材10bからは作動液HFの凝縮熱が破棄される。破棄された熱は潜熱蓄熱材90によって蓄えられる。よって、室内側の熱を潜熱蓄熱材90に移行させて、室内を冷却する空調効果をもたらすことができる。
なお、一方の積層体L1については、外気温が21℃以下となると、上記と同様にして、作動液HFが蒸発と凝縮を繰り返すこととなり、潜熱蓄熱材90に蓄えられた熱が外気に破棄される。
さらに、図9に示すような回転機構60を利用して、左右方向に回転させた場合には、上記と動作が逆になり、冬場等において室内を暖房する空調効果を得ることができる。また、回転機構60を利用して、上下方向に回転させた場合には、潜熱蓄熱材90の沈殿物を砕く効果があって蓄熱量を回復させることとなる。上下方向及び左右方向に回転させた場合には、沈殿物を砕きながら動作を逆にした空調効果を得ることができる。
このようにして、第3実施形態に係る回転窓3によれば、第1実施形態と同様に、どちらの面が室外側となっても室内側に調温効果をもたらすことができる。
さらに、第1積層体L1と第2積層体L2とのどちらが室外側となるかによって、もたらされる調温効果が異なるようになっている。このため、環境に応じて室外側となる面を選択することで、環境に応じた調温効果(空調効果)を得ることができる。
さらに、作動液HFが蒸発する温度条件を満たさないときには断熱効果が得られるため、空調効果が得られないときには断熱効果を得ることができる。
また、上下方向及び左右方向の双方に回転可能とされているため、例えば回転前と同じ面の向きを維持したまま上下をひっくり返すことなどができ、同じ面を室外側に向けたまま上下の反転を行うことができる。
また、第1及び第2積層体L1,L2の間の空間に、特定温度範囲に融点及び凝固点を有する潜熱蓄熱材90を備えるため、例えば、例えば室温よりも外気温の方が高くなる場合であっても室温が特定温度範囲以上であれば室内の熱を潜熱蓄熱材90に移送し、夜間など特定温度範囲よりも室外が涼しくなるときに潜熱蓄熱材90の熱を外気に破棄することができる。このように、潜熱蓄熱材90をバッファとして有することで、室内の快適化を行う頻度を高めることができる。特に、上下位置を維持したまま左右方向に回転させた場合には、夏場と冬場や昼間と夜間など、熱貫流させる方向を変えたいときに積層体L1,L2の相対位置を入れ替えて、冷暖房を選択することができる。また、左右位置を維持したまま上下方向に回転させた場合には、潜熱蓄熱材90を上下に回転させることとなり、特定成分が沈殿することによる蓄熱効果の低減を抑えることができる。加えて、双方の回転を行った場合には、冷暖房を変化させながら、特定成分が沈殿することによる蓄熱効果の低減を抑えることができる。
次に本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態に係る回転窓は以下の構成となっている。以下、第4実施形態の説明において、第1実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号を付すものとする。
図10は、第4実施形態に係る回転窓を示す断面図である。図10に示すように、第4実施形態に係る回転窓4は、2枚の板材10と、真空封止部材20と、太陽熱受領部100と、複数の介在部材110と、冷媒分配器120と、吸収液分配器130と、ポンプPとを備えている。
2枚の板材10は、互いに略平行配置される透明性の板材である。これらの板材10は例えばガラス材によって構成されている。なお、これらの板材10は第1実施形態と異なり水蒸気透過性を有しないものである。真空封止部材20は、2枚の板材10の周端部に設けられている。
太陽熱受領部100は、2枚の板材10の室外側に、板材10と略平行に設けられる集エネルギーパネルである。この太陽熱受領部100についても透明性の板材によって構成されている。
複数の介在部材110は、2枚の板材10と真空封止部材20によって形成される内部空間に設けられるものであって、第1介在部材111と、第2介在部材112と、複数の第3介在部材113とを備えている。
第1介在部材111は、2枚の板材10の間の上部側に設けられるものである。第4実施形態において、上側の真空封止部材20と第1介在部材111とで挟まれる空間は、太陽熱受領部100により受領された熱により吸収液(例えば臭化リチウム水溶液)と冷媒(例えば水)とが混合された希溶液を加熱する再生器Rとして機能するようになっている。再生器Rは、上記の加熱により、当該希溶液から冷媒を蒸発させて希溶液を冷媒蒸気と濃溶液とに分離する。
第2介在部材112は、2枚の板材10の間のうち、第1介在部材111の下部に設けられるものである。第4実施形態において、第1介在部材111と第2介在部材112とで挟まれる空間は、再生器Rにより生成された蒸気冷媒を液化する凝縮器Cとして機能する。凝縮熱は、第1板材10a側を通じて室外側に排出することが好ましい。
複数の第3介在部材113は、2枚の板材10の間のうち、第2介在部材112の下部側に略等間隔で設けられるものである。第4実施形態において、第2介在部材112と下側の真空封止部材20とで挟まれる空間(凝縮器Cの下部空間)は、減圧状態とされる。すなわち、複数の第3介在部材113は、減圧状態に耐え得るように内側から2枚の板材10を支える部材として機能する。
また、凝縮器Cの下部空間は、蒸発器Eと吸収器Aとして機能するようになっている。詳細に説明すると、この下部空間の第1板材10a側には、凝縮器Cで得られた液体冷媒を第1板材10aの内壁に滴下する冷媒分配器120が設けられている。この冷媒分配器120により冷媒が滴下されることで、冷媒は第1板材10a側で蒸発して蒸気冷媒とされる。これにより、下部空間のうち第1板材10a側は、第1板材10a側を冷却する蒸発器Eとして機能する。
また、この下部空間の第2板材10b側には、再生器Rにて得られた濃溶液を第2板材10bの内壁に滴下する吸収液分配器130が設けられている。この吸収液分配器130により濃溶液が滴下されることで、濃溶液は、蒸発器Eからの蒸気冷媒を吸収する。これにより、下部空間のうち第2板材10b側は、吸収熱により第2板材10bを加温する吸収器Aとして機能する。
ポンプPは、蒸気冷媒を吸収した希溶液を再生器Rまで送り出す動力源となるものである。
さらに、第4実施形態においては、例えば図7に示した回転機構60を備えており、上下方向を維持したまま積層体Lを左右方向に半回転可能となっている。なお、第4実施形態に係る回転窓4のうちFGに相当する太陽熱受領部100と回転機構60とを除く構成(2枚の板材10、真空封止部材20、複数の介在部材110、冷媒分配器120、及び吸収液分配器130)を積層体(平板体)Lと称する。
次に、第4実施形態に係る回転窓4の動作を説明する。まず、図10に示すように、第1板材10aが室内側となり、第2板材10bが室外側になっているものとする。
この場合において、太陽熱受領部100は太陽熱を受領する。再生器Rは、太陽熱受領部100によって受領された熱を利用して、希溶液から冷媒を蒸発させて冷媒蒸気と濃溶液とに分離させる。濃溶液は吸収液分配器130に導入され、冷媒蒸気は凝縮器Cに導入される。
凝縮器Cは、2枚の板材10の外側の空気熱を利用して、蒸気冷媒を凝縮して液化する。液化された冷媒は冷媒分配器120に導入される。冷媒分配器120は、凝縮器Cで得られた液体冷媒を2枚の板材のうち第1板材10aの内壁に滴下する。これにより、冷媒は第1板材10a側で蒸発して第1板材10a側を冷却する。よって、室内を冷房する調温効果を得ることができる。
また、吸収液分配器130は、再生器Rにて得られた濃溶液を2枚の板材10のうち第2板材10bの内壁に滴下する。これにより、凝縮器Cからの蒸気冷媒が濃溶液に吸収され、希溶液とされる。この際の吸収熱は第2板材10bを介して室外に排出される。その後、希溶液はポンプPによって再生器Rまで圧送される。
図11は、第4実施形態に係る回転窓3の積層体Lを回転機構60を利用して回転させたときの断面図である。図7に示すような回転機構60を利用して、第1板材10aと第2板材10bとの上下位置を維持したまま相対位置を入れ替えた場合には、図11に示すように、第1板材10aが室外側となり、第2板材10bが室内側になる。この場合において、濃溶液は凝縮器Cで得られた蒸気冷媒を吸収し、その際の吸収熱により第2板材10bを加温して、室内を暖房する調温効果をもたらすこととなる。一方、冷媒は第1板材10a側で蒸気冷媒とされ、第1板材10a側を冷却する。この冷熱は、第1板材10aを通じて室外に排出される。
このようにして、第4実施形態に係る回転窓4によれば、第1実施形態と同様に、どちらの面が室外側となっても室内側に調温効果をもたらすことができる。
さらに、第1板材10aと第2板材10bとのどちらが室外側となるかによって、もたらされる調温効果が異なるようになっている。このため、環境に応じて室外側となる面を選択することで、環境に応じた調温効果(空調効果)を得ることができる。
また、上下位置を維持したまま左右方向に回転可能とされているため、例えば上下方向を維持した回転でなければ空調効果に支障をきたす場合等に適切に回転させて室内側に空調効果をもたらすことができる。
また、2枚の板材10のうち第1板材10a側を蒸発器Eとし、第2板材10b側を吸収器Aとするため、第1板材10a側が冷却され、第2板材10b側が加温されることとなる。よって、どちらの面を室内側に向けるかを選択することで、室内側に冷房効果や暖房効果をもたらすことができる。
次に本発明の第5実施形態を説明する。第5実施形態に係る回転窓は以下の構成となっている。以下、第5実施形態の説明において、第1実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号を付すものとする。
図12は、第5実施形態に係る回転窓を示す断面図である。図12に示すように、第5実施形態に係る回転窓5は、2枚の板材10と、封止部材80と、潜熱蓄熱材90とを備えている。
潜熱蓄熱材90は、例えば無機塩水和物(NaSO10HOやCaCl6HO)によって構成されており、目の字断面材(上下方向にセルSとなる空隙部分が配列された板材)の空隙部分に封入されて保持されている。潜熱蓄熱材90は、ハニカム断面材の空隙部分に封入されていてもよい。また、複数のセルSはそれぞれが膜部材を備えている。
図13及び図14は、複数のセルSの1つを示す拡大図であり、(a)は第1状態を示し、(b)はセルSが上下方向に半回転させられたときの第2状態を示している。図13(a)に示すように、セルSは、その高さ方向に隔った位置に膜部材S1が設けられている。膜部材S1は、特定イオンと他のイオンとの透過速度を異ならせるイオン交換膜IEMである。また、図14(a)に示すように、膜部材S1は、イオンと水分との透過速度を異ならせる半透膜SPMから構成されていてもよい。
さらに、セルSには潜熱蓄熱材90の体積変化に対応できるように気相GPが設けられている。また、膜部材S1は、セルSの上面US又は下面BSに近い位置に設けられ、セルS内を小空間SSと主空間MSとに仕切っている。なお、膜部材S1は後述のように回転窓5が上下方向に半回転させられても、潜熱蓄熱材90が液体状態であるときには漬かったままである位置に設けられている。
ここで、第5実施形態に係る回転窓5においては、例えば図3に示すような回転機構60を備えて、2枚の板材10、封止部材80、及び潜熱蓄熱材90からなる積層体(平板体)Lの上下を半回転させる動作が可能となっている。なお、回転窓5は上下方向に加えて左右方向に回転可能となっていてもよい。
次に、図13を参照して、第5実施形態に係る回転窓5の動作を説明する。なお、図13に示す例において潜熱蓄熱材90は、NaSO・10HOに凝固点降下剤であるNaClが添加されているものとする。
まず、冬季においてセルSは図13(a)に示す向きとなっている。すなわち、イオン交換膜IEMが下側に位置した状態となっている。ここで、イオン交換膜IEMは例えば1価イオン選択透過性陰イオン交換膜である。このため、塩素イオン及び水はイオン交換膜IEMを透過可能であり、小空間SSには塩素イオン及び水が位置することとなる。このため、主空間MSにおける凝固点降下剤の濃度が低くなる。よって、セルS内の潜熱蓄熱材90の凝固点を例えば26℃程度の高めにすることができ、室内を暖房する調温効果をもたらす冬季用の潜熱蓄熱窓とすることができる。
一方、夏季には例えば図3に示すような回転機構60を利用して積層体Lの左右位置を維持したまま積層体Lを上下方向に半回転させる。この場合には、図13(b)に示すようになる。すなわち、小空間SSの多くが気相GPとなる。また、図13(a)において小空間SSに存在した塩素イオン及び水の多くが主空間MSに移行する。この結果、主空間MSにおける凝固点降下剤の濃度が高くなる。よって、セルS内の潜熱蓄熱材90の凝固点を例えば18℃程度の低めにすることができ、室内を冷房する調温効果をもたらす夏季用の潜熱蓄熱窓とすることができる。
更に、図14を参照して、第5実施形態に係る回転窓5の動作を説明する。なお、図14に示す例において潜熱蓄熱材90は、NaSO・10HOであるものとする。
まず、冬季においてセルSは図14(a)に示す向きとなっている。すなわち、半透膜SPMが下側に位置した状態となっている。ここで、半透膜SPMはイオンの透過速度が非常に遅いことから、小空間SSには水が位置することとなり、主空間MSにおける潜熱蓄熱材90の濃度が高くなる。よって、セルS内の潜熱蓄熱材90の凝固点を例えば26℃程度の高めにすることができ、室内を暖房する調温効果をもたらす冬季用の潜熱蓄熱窓とすることができる。
一方、夏季には図3に示すような回転機構60を利用して積層体Lの左右位置を維持したまま積層体Lを上下方向に半回転させる。この場合には、図14(b)に示すようになる。すなわち、小空間SSの多くが気相GPとなる。また、図14(a)において小空間SSに存在した水の多くが主空間MSに移行する。この結果、主空間MSにおける潜熱蓄熱材90の濃度が低くなる。よって、セルS内の潜熱蓄熱材90の凝固点を例えば18℃程度の低めにすることができ、室内を冷房する調温効果をもたらす夏季用の潜熱蓄熱窓とすることができる。
このようにして、第5実施形態に係る回転窓5によれば、第1実施形態と同様に、どちらの面が室外側となっても室内側に調温効果をもたらすことができる。
さらに、第1板材10aと第2板材10bとのどちらが室外側となるかによって、もたらされる調温効果が異なるようになっている。このため、環境に応じて室外側となる面を選択することで、環境に応じた調温効果(空調効果)を得ることができる。
また、左右位置を維持したまま上下方向に回転可能とされているため、例えば第1板材10aと第2板材10bとの相対位置を入れ替える際に上下回転でなければ、双方の面で意図した調温効果を得られない場合に、適切に回転させて室内側に意図した調温効果をもたらすことができる。
また、気相GPを有して潜熱蓄熱材90を封入し高さ方向に配列される複数のセルSと、高さ方向に隔った位置で設けられた膜部材S1とを備えるため、上下回転させることにより、膜部材S1の上下における凝固点降下剤や潜熱蓄熱材90の濃度を変化させて潜熱蓄熱材90の融点及び凝固点を変化させることができる。これにより、融点及び凝固点を高くした場合には室内側に暖房効果をもたらすことができ、融点及び凝固点を低くした場合には室内側に冷房効果をもたらすことができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。
例えば、上記実施形態においては図3,6,7,9に示す回転機構60を示したが、回転機構60は図示したものに限られるものではない。また、第2実施形態に係る回転窓2においてスロープ70は、接続板73を挟んで上板72と下板71とが点対称構造となっているため、上下方向に半回転可能となっていてもよい。さらに、第5実施形態に係る回転窓5についても、左右方向に半回転可能となっていてもよい。
加えて、第2実施形態に係る回転窓2については霧状の水分を噴霧する噴霧手段を備えていてもよい。例えば図4に示す状態において外気温が室温よりも高いものとする。この場合に、第2板材10bに対して霧状の水分を噴霧すると外気温が高い場合でも露点近くまで第2板材10bを下げようとする効果が得られる。この結果、疑似的に外気温が低くなったときと同様の状態を作り出し、室内側に冷房効果をもたらすことができるからである。第3実施形態も同様である。
また、第1実施形態において2枚の板材10は水蒸気透過性のものが使用されているが、これに限らず、水蒸気が不透過のものによって構成されていてもよい。この場合、例えば第1三角柱プリズム31と第2三角柱プリズム41とのそれぞれに配管を接続して、吸湿性の液体Li等の再生時に配管を通じて水蒸気を室外に放出できると共に、室内から湿気を配管を通じて吸湿性の液体Li等に取り込むことができるように構成することとなる。
1~5 :回転窓(回転建具)
L :積層体(平板体)
L1,L2:第1及び第2積層体
CL :複合積層体(平板体)
10 :2枚の板材
10a :第1板材(第1面、一方の板材)
10b :第2板材(第2面、他方の板材)
30 :第1ユニット
31 :第1三角柱プリズム
31a :第1の辺
31b :第2の辺
31c :第3の辺
32 :第1選択吸収部(第1太陽熱受領部)
40 :第2ユニット
41 :第2三角柱プリズム
41a :第4の辺
41b :第5の辺
41c :第6の辺
42 :第2選択吸収部(第2太陽熱受領部)
50 :隔離壁
60 :回転機構
61 :ピボット
62 :窓枠
63a :第1ピボット
63b :第2ピボット
64a :第1窓枠
64b :第2窓枠
VIL :真空断熱層(隔離層)
70 :スロープ
HF :作動液(液体)
Res :貯留部
90 :潜熱蓄熱材
100 :太陽熱受領部
R :再生器
C :凝縮器
E :蒸発器
A :吸収器
Li :液体
S :セル
S1 :膜部材
MS :主空間
SS :小空間
GP :気相

Claims (8)

  1. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体を有した回転建具であって、
    前記平板体は、
    前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらすものであり、
    前記第1面及び前記第2面のうち室内を向いた面から室内側の水分、酸素、二酸化炭素、及び揮発性有機化合物の少なくとも1つの吸収対象を吸収し、
    前記第1面及び前記第2面のうち室外を向いた面から太陽熱を利用した加熱により前記吸収対象を放出する
    ことを特徴とする回転建具。
  2. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで左右方向に回転可能な平板体を有した回転建具であって、
    前記平板体は、前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらすと共に、大気熱又は太陽熱を利用して前記第1面側において液体を蒸発させ且つ前記第2面側から吸収熱又は凝縮熱を破棄することで、前記第1面が室外を向いた状態で暖房効果を発揮し、前記第2面が室外を向いた状態で冷房効果を発揮する
    ことを特徴とする回転建具。
  3. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで上下方向に回転可能な平板体を有した回転建具であって、
    前記平板体は前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらすと共に、前記第1面が室外を向いた状態と前記第2面が室外を向いた状態とで、潜熱蓄熱材の相変化温度を異ならせることで大気熱の調温効果を異ならせる
    ことを特徴とする回転建具。
  4. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体と、前記平板体の左右位置を維持したまま上下方向に回転可能とする回転機構と、を有した回転建具であって、
    前記平板体は、
    太陽熱、大気熱、大気湿度大気酸素濃度、大気二酸化炭素濃度、及び大気VOC(揮発性有機化合物)濃度の少なくとも1つを利用し、前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらし、
    略平行配置される透明性の2枚の板材と、前記2枚の板材の間に配置される第1ユニット及び第2ユニットと、を備え、
    前記第1ユニットを前記2枚の板材のうちの一方の板材側とし、前記第2ユニットを前記2枚の板材のうちの他方の板材側となるように、両者を気密に隔てる隔離層が形成され、
    前記第1ユニットは、断面視して前記2枚の板材に沿う第1の辺と前記第1の辺に対して角度を有する第2及び第3の辺からなり吸湿性を有した透明性の第1三角柱プリズムと、前記第2及び第3の辺のうち、下方側の辺となる第2の辺に対して設置される第1太陽熱受領部と、を有し、
    前記第2ユニットは、断面視して前記2枚の板材に沿う第4の辺と前記第4の辺に対して角度を有する第5及び第6の辺からなり吸湿性を有した透明性の第2三角柱プリズムと、前記第5及び第6の辺のうち、上方側の辺となる第5の辺に対して設置される第2太陽熱受領部と、を有して、前記第1三角柱プリズムの第2の辺が、前記第2三角柱プリズムの第5の辺と対向するように配置される
    ことを特徴とする回転建具。
  5. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体と、前記平板体の上下位置を維持したまま左右方向に回転可能とする回転機構と、を有した回転建具であって、
    前記平板体は、
    太陽熱、大気熱、大気湿度大気酸素濃度、大気二酸化炭素濃度、及び大気VOC(揮発性有機化合物)濃度の少なくとも1つを利用し、前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらし、
    両者間で挟まれる空間を形成する2枚の板材と、前記2枚の板材の間に封入された液体と、前記2枚の板材のうちの一方の板材側に前記液体の貯留部を形成し、前記一方の板材側の熱によって蒸発した前記貯留部内の液体が他方の板材側に到達し、他方の板材側において凝縮した液体を再度前記貯留部に戻す液体循環構造とされたスロープと、を有する
    ことを特徴とする回転建具。
  6. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体と、前記平板体の上下方向及び左右方向の双方に回転可能とする回転機構と、を有した回転建具であって、
    前記平板体は、
    太陽熱、大気熱、大気湿度大気酸素濃度、大気二酸化炭素濃度、及び大気VOC(揮発性有機化合物)濃度の少なくとも1つを利用し、前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらし、
    それぞれが、両者間で挟まれる空間を形成する2枚の板材と、前記2枚の板材の間に封入された液体と、前記2枚の板材のうちの一方の板材側に前記液体の貯留部を形成し、前記一方の板材側の熱によって蒸発した前記貯留部内の液体が他方の板材側に到達し、他方の板材側において凝縮した液体を再度前記貯留部に戻す液体循環構造とされたスロープと、を有する第1及び第2積層体と、
    前記第1及び第2積層体の間に配置され、特定温度範囲に融点及び凝固点を有する潜熱蓄熱材と、を備え、
    前記第1積層体の前記一方の板材と、前記第2積層体の前記他方の板材とが向かい合う
    ことを特徴とする回転建具。
  7. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体と、前記平板体の上下位置を維持したまま左右方向に回転可能とする回転機構と、を有した回転建具であって、
    前記平板体は、
    太陽熱、大気熱、大気湿度大気酸素濃度、大気二酸化炭素濃度、及び大気VOC(揮発性有機化合物)濃度の少なくとも1つを利用し、前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらし、
    両者間で挟まれる空間を形成する2枚の板材と、太陽熱を受領する太陽熱受領部と、を備え、
    前記2枚の板材の内部に、前記太陽熱受領部により受領された熱により吸収液を加熱することで、当該吸収液から冷媒を蒸発させて濃溶液とする再生器と、
    前記2枚の板材の内部に、当該再生器により生成された蒸気冷媒を液化する凝縮器と、
    前記2枚の板材の内部に減圧状態とされた部分をもち、当該部分において、前記2枚の板材のうち一方の板材内壁に前記凝縮器で得られた液体冷媒を滴下して当該液体冷媒を蒸気冷媒とすることにより前記一方の板材側を冷却する蒸発器と、
    当該部分において、前記2枚の板材のうち他方の板材内壁に前記再生器にて得られた濃溶液を滴下して当該濃溶液に前記蒸発器で得られた蒸気冷媒を吸収させると共に吸収熱により前記他方の板材側を加温する吸収器と、を有する
    ことを特徴とする回転建具。
  8. 第1面を室外に向けた状態と第2面を室外に向けた状態とで回転可能な平板体と、前記平板体の左右位置を維持したまま上下方向に回転可能とする回転機構と、を有した回転建具であって、
    前記平板体は、
    太陽熱、大気熱、大気湿度大気酸素濃度、大気二酸化炭素濃度、及び大気VOC(揮発性有機化合物)濃度の少なくとも1つを利用し、前記第1面が室外を向いた状態及び前記第2面が室外を向いた状態の双方で、室内に空調効果をもたらし、
    それぞれが気相を有して潜熱蓄熱材を封入すると共に高さ方向に配列された複数のセルと、前記複数のセル内をその高さ方向に隔った位置で設けられた特定イオンと他のイオンとの透過速度を異ならせ、又は、イオンと水分との透過速度を異ならせる膜部材と、を備える
    ことを特徴とする回転建具。
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