JP7270527B2 - 建具 - Google Patents

Description

本発明は、換気を行いつつ熱の出入りを少なくできる建具に関する。

建物の室内環境は、空調設備で制御していたが、窓からの熱の出入りが多く電気代がかかるため、経済的に優れたものが求められていた。

本発明は以上に述べた実情に鑑み、窓からの熱の出入りを減らし、冷暖房負荷を抑えることのできる建具の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による建具は、外窓と内窓と整流体とを備え、室外空間から外窓と内窓との間の中間層に通じる通気部を有し、内窓は、上部に換気部を有し、換気部は、室外側と室内側に通気口を有し、整流体は、内窓の換気部の室外側見付面に着脱自在に取付けてあって、換気部の室外側の通気口の室外側に位置しており、室外と連通して外窓の内側面に沿って一方向に空気が流れ、中間層の端部で折り返し、室内と連通して内窓の外側面に沿って他方向に空気が流れることで、室内から室外に逃げる熱を回収するか、室外から室内に入ってくる熱を室外に捨てることを特徴とする。

請求項１記載の発明による建具は、外窓と内窓と整流体とを備え、室外空間から外窓と内窓との間の中間層に通じる通気部を有し、内窓は、上部に換気部を有し、換気部は、室外側と室内側に通気口を有し、整流体は、内窓の換気部の室外側見付面に着脱自在に取付けてあって、換気部の室外側の通気口の室外側に位置しており、室外と連通して外窓の内側面に沿って一方向に空気が流れ、中間層の端部で折り返し、室内と連通して内窓の外側面に沿って他方向に空気が流れることで、室内から室外に逃げる熱を回収するか、室外から室内に入ってくる熱を室外に捨てることで、窓からの熱の出入りを減らし、冷暖房負荷を抑えることができる。整流体を内窓の換気部の室外側見付面に着脱自在に取付けたので、額縁に穴を加工したりすることなく整流体を容易に設置することができ、整流体を取外すことで掃除やメンテナンスが容易に行える。

図２に示す建具の上枠側を拡大して示す縦断面図である。 本発明の建具の一実施形態を示す縦断面図である。 同建具の室内側から見た正面図である。 同建具の室外側から見た正面図である。 （ａ）は整流体の換気部への取付部を拡大して示す平面図、（ｂ）は同室外側正面図、（ｃ）は同側面図である。 （ａ）は整流体及び換気部の平面図、（ｂ）は同室外側正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１～４は、本発明の建具の一実施形態を示している。この建具は、図２に示すように、建物の窓開口部の室外側に設置した外窓１と、窓開口部の室内側に設置した内窓２とを備える二重窓となっている。外窓１と内窓２の間の中間層４には、透明な樹脂板等よりなる整流体３が上方から吊り下げて設けてある。

外窓１は、図１，２，４に示すように、建物の窓開口部に固定される枠８と、枠８内に引違い状に開閉自在に収めた外障子９ａ及び内障子９ｂとを備えている。枠８は、アルミ形材よりなる上枠１０と下枠１１と左右の縦枠とを枠組みして構成されている。
外障子９ａ及び内障子９ｂは、アルミ形材よりなる上框１２と下框１３と戸先框と召合せ框とを框組みし、その内側にガラス１４を嵌め込んで構成されている。
上框１２は、図１，４に示すように、室外側と室内側の見付面に縦長スリット状の通気口１５ａ，１５ｂを左右方向に間隔をおいて多数設け、室内外に連通する通気部５が構成されている。上框１２の内部には、上框１２の長手方向にスライド自在に設けられ、室外側の通気口１５ａを開閉自在な蓋体１７が設けてある。上框１２の室内側の見付面には、室内側の通気口１５ｂをカバーするようにフィルター１８が着脱自在に設けてある。

内窓２は、図２，３に示すように、四周の額縁１９の内周側面に取付けた上枠２０と下枠２１及び左右の縦枠２２，２２と、上下枠２０，２１間に引違い状に開閉自在に収めた外障子２３ａ及び内障子２３ｂを備えている。枠２０，２１，２２と障子２３ａ，２３ｂの框は、樹脂製である。障子２３ａ，２３ｂのガラス２４は、複層ガラスである。外窓１の枠８と内窓２の枠２０，２１，２２の間には木製の額縁１９があるため、外窓１と内窓２とは熱的に分離されている。
上枠２０の外周側には、換気ブレス（換気部）６を備えている。換気ブレス６は、図１に示すように、矩形断面の中空アルミ形材で形成してあり、室外側と室内側の見付面に縦長スリット状の通気口７ａ，７ｂが左右方向に間隔をおいて多数設けてあり、これにより中間層４から室内空間に連通する通気部２５が設けてある。通気部２５の室内側には、埃や花粉等の侵入を防ぐフィルター２６が設けてある。

図３，６に示すように、整流体３は左右方向に２分割してあって、分割された左右の各整流体３ａ，３ｂは、図１に示すように、それぞれ内窓２の換気ブレス６の室外側に着脱自在に取付けてあり、換気ブレス６の室外側の通気口７ａの室外側に位置している。
換気ブレス６の室外側面には、図６に示すように、整流体３ａ，３ｂ取付用の台座２７が左右の各整流体３ａ，３ｂ用に２つずつ、計４つ、左右方向に間隔をおいて取付けてある。
台座２７は、図５に示すように、金属板を折り曲げて、断面コ字型の突部２８と、突部２８の両側に取付片２９，２９を備えた平面視ハット形に形成されている。台座２７は、左右の取付片２９，２９が換気ブレス６の室外側の通気口７ａ，７ａに上下二つずつのリベット３０で固定して取付けてある。台座２７の突部２８には、室内側からボルト３１を挿通して保持してあり、ボルト３１のねじ部３１ａは突部２８から室外側に突出している。
各整流体３ａ，３ｂは、上部に左右方向の長孔状のねじ挿通孔３２が形成してあり、ねじ挿通孔３２に台座２７から突出して設けたねじ部３１ａを挿通し、ねじ挿通孔３２から飛び出したねじ部３１ａに、手指で回転操作できるノブナット３３を室外側から螺合して締め付けることで、整流体３ａ，３ｂを台座２７に固定している。

各整流体３ａ，３ｂは、室内側から簡単に取外すことができる。室内側から見て左側の整流体３ａを取外す場合は、室内側から見て左側に位置する障子（図３では内障子２３ａ）を全開位置にスライドさせる。必要があれば、外障子１の同じ側の障子９ａも全開にする。その後、室内側から整流体３ａの裏側（室外側）に手を差し入れ、２か所のノブナット３３を外す。次に、整流体３ａの下部を手で持ち、整流体３ａを室外側に少し動かしてねじ挿通孔３２からねじ部３１ａを抜き、その後、整流体３ａを下に下ろして取外す。室内側から見て右側の整流体３ｂも、同様にして取外すことができる。整流体３ａ，３ｂの取付けは、取外したときと逆の手順でおこなう。整流体３ａ，３ｂは、室外側から取付け・取外しを行うことができ、その場合は内窓２の障子２３ａ，２３ｂを開ける必要がない。

このように本建具は、整流体３を簡単に取外すことができ、整流体３を取外すことで、通気部５，２５のごみや埃を除去したり、ガラス面を拭いたりといった掃除やメンテナンスが容易に行える。整流体３が３ａ，３ｂに左右に分割してあることで、整流体３の取外しと取付けが一層容易に行える。

本建具は、樹脂製の枠２０，２１，２２及び框と複層ガラス２４を用いた内窓２を設けたことに加え、図２に示すように、外窓１の通気部５と中間層４と内窓２の通気部２５を通じて室内外を空気が流れ（図中の矢印は空気の流れを示す）、その際に中間層４を空気が外窓１の内側面と内窓２の外側面に沿うように迂回して流れることで、室内から室外に逃げる熱を回収するか、室外から室内に入ってくる熱を室外に捨て、これにより空気の流入する方向とは逆方向の熱移動が妨げられ、非常に優れた断熱効果を発揮する。

冬期の場合について説明すると、換気扇等により室内を負圧に調整し、図２に示すように、本建具を空気が室外から室内に向けて流れるようにする。外窓１の通気部５から流入した冷たい空気（外気）は、整流体３に当たることで下向きに流れの向きを変え、その後、温度が低く下降流の勢いが強い外窓１のガラス１４の内側面に沿う流れに引き寄せられながら下降する。その後、冷たい空気は中間層４の下まで流れてから折り返し、内窓２のガラス２４から室内の熱が伝わることで暖められ、ガラス２４の室外側面に沿って上昇し、この間にガラス２４から室外に逃げる熱を空気の流れによって回収する。また、窓に日射を受ける場合は、このように中間層４を空気が外窓１の内側面と内窓２の外側面に沿うように流れる間に、日射熱を取得することができる。その後、暖められた空気は内窓２上部の通気部２５を通って室内に流入する。空気が通気部２５を通過する際にも、室内の熱で暖められた換気ブレス６や上枠２０の熱を空気の流れによって回収する。そうして暖められた空気を室内に取り入れることで、回収した熱を室内に戻すことができる。

このように、中間層４内を外窓１と内窓２に沿うように迂回して空気が流れることで、日射熱を取得できると共に、室内から室外に伝わる熱を空気の流れによって回収し、室内に戻すことで、室内から室外への熱の損失がほとんどなくなり、これにより空気が流入する方向とは逆方向である室内側から室外側への熱輸送が妨げられ、非常に高い断熱性が得られると共に、外気を暖めて室内に採り込めるので、暖房負荷を抑えることができる。

夏期には、換気扇等により室内を正圧に調整し、冬期とは逆に室内から室外に空気が流れるようにする。内窓２の通気部２５から中間層４に流れ出た空気（内気）は、整流体３に当たって下向きに流れを変え、室内の空気の温度は室外よりも低いので、内窓２の室外側面に沿って下向きに流れる。その後、空気は中間層４の下部で折り返し、外窓１のガラス１４等の熱が伝わることで外窓１のガラス１４の室内側面に沿って上昇し、この間にガラス１４を通じて室外から室内に入ってくる熱と日射熱を空気の流れによって回収する。その後、外窓１の通気部５を通って空気が室外に放出される。そして、空気が室外に放出されることで、ガラス１４等から回収した熱と日射熱を室外に捨てる。このように日射熱及び室外から室内に伝わる熱を空気の流れによって回収し、室外に捨てることで、日射熱の取得を抑制でき、空気が流出する方向とは逆方向である室外側から室内側への熱輸送が妨げられるので、優れた断熱効果を発揮して、室内が涼しく保たれ、冷房負荷を抑えることができる。

以上に述べたように本建具は、外窓１と内窓２と整流体３とを備え、室外空間から外窓１と内窓２との間の中間層４に通じる通気部５を有し、内窓２は、上部に換気部（換気ブレス）６を有し、換気部６は、室外側と室内側に通気口７ａ，７ｂを有し、整流体３は、内窓２の換気部６の室外側に着脱自在に取付けてあって、換気部６の室外側の通気口７ａの室外側に位置しており、室外と連通して外窓１の内側面に沿って一方向に空気が流れ、中間層４の端部で折り返し、室内と連通して内窓２の外側面に沿って他方向に空気が流れることで、室内から室外に逃げる熱を回収するか、室外から室内に入ってくる熱を室外に捨てることで、窓からの熱の出入りを減らし、冷暖房負荷を抑えることができる。整流体３を内窓２の換気部６の室外側に着脱自在に取付けたので、額縁１９に穴を加工したりすることなく整流体３を容易に設置することができ、また、整流体３を取外すことで掃除やメンテナンスが容易に行える。
本建具は、内窓２を既存の窓開口部に後から設置するものであってもよく、その場合に内窓２の換気部６の室外側に整流体３を取付けたことで、内窓２を取付ければ整流体３の取付けも完了し、整流体３を別途取付ける作業が要らないので、施工が容易である。
また本建具は、整流体３を左右方向に複数に分割し、分割した整流体３ａ，３ｂを個々に着脱自在としたので、整流体３の取外しと取付けが一層容易に行える。
さらに本建具は、換気部６の室外側の複数の通気口７ａ，７ａ，…のうちの一部に取付けた台座２７に対して整流体３を着脱自在に取付けたので、換気部６に整流体３取付用に新たに孔を加工したりすることなく、元からある通気口７ａ，７ａ，…を利用して整流体３を簡便に取付できる。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。外窓と内窓の形態は任意であり、引違い窓に限らず、嵌め殺し窓や開き窓等であってもよい。外窓及び内窓の納まりは、適宜変更することができる。内窓の換気部の構造、換気部に取付けられる台座の形態、台座への整流体の取付け方は、適宜変更することができる。
整流体は、外窓と内窓の間で下降する空気と上昇する空気とがぶつかり合って空気の流れが阻害されるのを防ぐもの、外窓や内窓のフレーム内に空気を通すためにフレームに設けた通気口に確実に空気を導くものであればよく、その材質や形状、取付位置等は、適宜変更することができる。整流体を換気部に着脱自在に取付ける手段としては、実施形態のようなねじを用いたものに限らず、例えば磁石を利用するものであってもよい。整流体は、左右方向に分割されていないもの、左右方向に３つ以上に分割されたものでもよい。
室外空間から中間層に連通する通気部は、どこに設けてあってもよく、例えば、外窓の外周側の外壁から中間層にわたって設けてあってもよい。本発明の建具は、空気が流れる向きが室外から室内だけのもの、室内から室外だけのもの、室外から室内と室内から室外の両方向に空気が流れるものの何れであってもよい。本発明は、新築の建物に外窓と内窓を新たに設置する場合の他、既存の単体のサッシ（外窓）が取付けられた窓に、後から内窓を増設して二重窓とする場合にも適用でき、既存の外窓を利用することで、コストが抑えられる。

１ 外窓
２ 内窓
３，３ａ，３ｂ 整流体
４ 中間層
５ 通気部
６ 換気ブレス（換気部）
７ａ，７ｂ 通気口

Claims (1)

1. 外窓と内窓と整流体とを備え、室外空間から外窓と内窓との間の中間層に通じる通気部を有し、内窓は、上部に換気部を有し、換気部は、室外側と室内側に通気口を有し、整流体は、内窓の換気部の室外側見付面に着脱自在に取付けてあって、換気部の室外側の通気口の室外側に位置しており、室外と連通して外窓の内側面に沿って一方向に空気が流れ、中間層の端部で折り返し、室内と連通して内窓の外側面に沿って他方向に空気が流れることで、室内から室外に逃げる熱を回収するか、室外から室内に入ってくる熱を室外に捨てることを特徴とする建具。

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