JPH05179868A - 二重窓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】中空層８を介在して構成される複層ガラスの透
明板６、９において、透明板６は中空層８側に可視光を
透過し、長波長の赤外線を反射する選択透過膜７を有す
る。一方、透明板９は可視光を透過し太陽エネルギーを
吸収する選択透過膜１０を有する。透明板６、９は框１
１によって保持され、框１１は回転軸１４によって室内
外方向を反転できるように窓枠１２に支持される。 【効果】夏期においては太陽放射を抑制して冷房負荷を
低減し、また冬期においては暖房負荷を低減することが
でき、その抑制の度合いを容易に決定できる二重窓を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物の外壁に取りつ
けられる二重窓に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の二重窓は、一方が透明ガラス板で
あり、他方が透明ガラス板もしくは熱線吸収ガラスある
いは長波長の赤外線を反射する選択透過膜を有するガラ
ス板で構成されており、これらの一対のガラス板は、冷
房あるいは暖房負荷を軽減することができた。

【０００３】しかしながら、このような二重窓では室内
外間の熱放射の方向を限定してしまい、室内の温度が上
昇しないように保ちたい夏期と、逆に室内の温度が下降
しないように保ちたい冬期において、その効果を両立さ
せることができなかった。

【０００４】例えば図３に示す構成の二重窓は、透明ガ
ラス板３と長波長の赤外線を反射する選択透過膜２を有
するガラス板１とで構成されており、一般には透明ガラ
ス板３が屋外側に、長波長の赤外線を反射する選択透過
膜２を有するガラス板１が室内側に配設されるものが多
い。したがって、太陽エネルギー２０は、赤外線のうち
より短波長であるためにガラス面を透過して室内に侵入
する熱２１が大きく、室内で発生する熱３０は長波長で
あるために選択透過膜によって遮断されて屋外へ流出す
る熱３３が小さく、室内に流入する熱３２が大きい特徴
があり、冬期においては日射熱をよく取り入れて室温の
低下を抑制し、暖房負荷の軽減に効果的であるが、夏期
においては逆に日射熱の侵入が大きいことが冷房負荷を
重くする結果となってしまっている。

【０００５】そこで、温度が上昇しないように保ちたい
夏期であっても、逆に室内の温度が下降しないように保
ちたい冬期であっても、その効果を両立させることがで
きるように、１枚を熱線吸収ガラスで、もう１枚を長波
長の赤外線を反射する選択透過膜を有するガラス板で構
成された複層ガラスを、季節に応じて反転させることが
できるように窓枠に取り付け、夏期においては太陽放射
を抑制して冷房負荷を軽減し、また冬期においては暖房
負荷を軽減することができる様にした二重窓が提案され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来提案されている反
転自在の二重窓は、異なる機能のガラス板を適宜室内
側、屋外側に定めることができるので、季節に応じて冷
暖房の負荷を軽減することができるが、この場合の二重
窓は熱線吸収ガラスを用いているため、冷房あるいは暖
房負荷の軽減に十分な効果を得るために必要な熱線吸収
率を実現するためには、ガラス板の厚さが厚くなってし
まい、重量的にも重く、反転させることが非常に困難で
あるという欠点を有している。

【０００７】また、熱線吸収ガラスを用いた二重窓で
は、もう一方の、長波長の赤外線を反射する選択透過膜
を有するガラス板の選択透過膜の性能が限定されてしま
い、設計上に数値的な余裕を持たせることができず、膜
構成の選択が非常に困難である。

【０００８】本発明は、従来技術が有していた前述の欠
点を解決しようとするものであり、従来知られていなか
った二重窓を新規に提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するべくなされたものであり、中空層を介在して対
向する２枚の透明板からなる複層透明体が窓枠に反転自
在に取りつけてなる二重窓であって、２枚の透明板のう
ち一方が可視光を透過しつつ、かつ長波長の赤外線を反
射する第１の選択透過膜を有し、他方が可視光を透過し
つつ、かつ太陽エネルギーを吸収する第２の選択透過膜
を有することを特徴とする二重窓を提供するものであ
る。

【００１０】以下、本発明を図面に基づいて詳説する。
図１は本発明の一例に係る二重窓の断面図である。中空
層８を介在して構成された複層透明体の透明板（たとえ
ばガラス板）６、９において、透明板６、は可視光を透
過し長波長の赤外線を反射する第１の選択透過膜７を有
する。一方、透明板９は、可視光を透過し太陽エネルギ
ーを吸収する第２の選択透過膜１０を有する。透明板
６、９は框１１によって保持され、框１１は回転軸１４
によって室内外方向を反転できるように窓枠１２に支持
される。

【００１１】可視光を透過し、長波長、特に３．０μｍ
以上の赤外線を反射する第１の選択透過膜７としては、
Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｉｎ等の金属、
酸化物、複合酸化物、炭化物、窒化物等の熱線反射性能
を有する様々の薄膜を少なくとも一層有する膜構成を持
つものが使用でき、この薄膜は、真空蒸着法、スパッタ
リング法、ＣＶＤ法、スプレー法等の方法によって適宜
透明板６に形成されており、また、可視光を透過し太陽
エネルギーを吸収する第２の選択透過膜１０としては、
窒化チタン、窒化クロム等の窒化物、酸化鉄、酸化クロ
ム、酸化コバルト、酸化チタン、ＳＵＳの酸化物等の薄
膜を少なくとも一層有する膜構成を持つものが使用で
き、この薄膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶ
Ｄ法、スプレー法等の方法によって透明板９に形成され
る。

【００１２】長波長の赤外線を反射する第１の選択透過
膜７を設けた透明板６は、選択透過膜面の放射率が０．
４以下、好ましくは０．２以下のものとし、太陽エネル
ギーの透過率は０．４以上、好ましくは０．６以上であ
るものとする。また、太陽エネルギーを吸収する第２の
選択透過膜１０を設けた透明板９は、太陽エネルギーの
吸収率が０．２以上、好ましくは０．５以上であるもの
とする。

【００１３】本発明における二重窓は、夏の冷房期には
図２（ａ）に示すように、太陽エネルギーを吸収する第
２の選択透過膜１０を、長波長の赤外線を反射する第１
の選択透過膜７よりも屋外に配置する。太陽エネルギー
２０のうちそのほとんどは透明板９と選択透過膜１０に
よって吸収され、直接室内に透過する熱２１は小さくな
っている。透明板９と選択透過膜１０に吸収された熱２
２は、長波長の放射熱移動と対流熱移動によって屋外側
と中空層側に再分配されるが、中空層側が密閉であるこ
とに加え、対向する面の放射率が微小であるために中空
層側の熱伝達率が小さいのに対し、屋外側は外気風速の
影響で熱伝達率が大きいため、吸収された熱のうち屋外
側に排出される熱２４に比べ中空層側に放出される熱２
３は非常に小さいものとなる。こうして、窓面に入射す
る太陽エネルギーのうち透過するものは低減され、吸収
されたものはそのほとんどが屋外へ放出されることにな
り、冷房負荷の最大要因となる室内に侵入する熱が抑制
される。

【００１４】また、冬の暖房期には、図２（ｂ）に示す
ように窓面を１８０°反転させて、長波長の赤外線を反
射する第１の選択透過膜７を、太陽エネルギーを吸収す
る第２の選択透過膜１０よりも屋外側に配置する。窓面
に入射する太陽エネルギー２０は、屋外側に存在する透
明板６と選択透過膜７の透過率が高いために、前述と同
様にそのほとんどが選択透過膜１０と透明板９に吸収さ
れる。選択透過膜１０と透明板９に吸収された熱２２
は、前述のように中空層側と室内側に放射熱移動と対流
熱移動によって再分配されるが、放射熱移動に関して、
対向面の放射率が小さいために中空層側への移動熱量が
小さくなり、また対流熱移動に関しても、室内側表面よ
りも中空層側表面の対流熱伝達率が小さいために中空層
側への熱移動が小さくなる。こうして窓面に入射した太
陽エネルギー２０のうち、直接室内に透過する熱２１は
夏期と同様に小さくなるが、選択透過膜１０と透明板９
に吸収された熱のうちほとんどが室内側へ排出されるこ
とから、総合的にはかなりの熱量を室内に取りこむこと
ができ、暖房負荷の軽減に寄与する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による実施例を説明する。図１
は、本発明の一例に係る二重窓の基本的構成を示す概念
部分断面図である。ガラス板からなる２枚の透明板６、
９のうち、透明板６には酸化錫薄膜からなる可視光を透
過し長波長の赤外線を反射するる第１の選択透過膜７
が、透明板９には窒化チタン薄膜からなる可視光を透過
し太陽エネルギーを吸収するる第２の選択透過膜１０
が、それぞれ蒸着によって設けられた。２枚の透明板
６、９は、お互いの選択透過膜が向き合うように中空層
８を介して框１１によって保持された。框１１はシール
材１５を介し、回転軸１４によって室内外方向を反転で
きるように窓枠１２に支持され、外壁１３に固定され
た。

【００１６】こうして得られた反転自在の二重窓を、夏
期には、太陽エネルギーを吸収する選択透過膜１０を有
する透明板９を屋外に向けることによって冷房負荷が軽
減され、冬期には、長波長の赤外線を反射する選択透過
膜７を有する透明板６を屋外に向けることによって暖房
負荷が軽減された。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、反転自在に窓枠に取り
つけてある二重窓の、２枚の透明板の表面にともに選択
透過膜を形成して、それぞれ熱線反射ガラス、太陽エネ
ルギーを吸収するガラスとしているため、選択透過膜の
種類やその厚さを容易に決めることができ、所望の吸収
率や透過率とすることができる。

【００１８】さらに、長波長の赤外線を反射する選択透
過膜を有する透明板と、太陽エネルギーを吸収する選択
透過膜を有する透明板より構成された二重窓が反転自在
であるため、夏期には太陽エネルギーを吸収する選択透
過膜を有する透明板を屋外側になるように配置すること
により、室内に侵入してくる日射熱をよく遮蔽して冷房
負荷を軽減し、冬期にはこれを反転させて長波長の赤外
線を反射する選択透過膜を有する透明板を屋外側になる
ように配置することにより、日射熱をよく室内に取りこ
み暖房負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例に係る二重窓の概念部分断面図

【図２】本発明の一例に係る二重窓の熱放射状態を説明
する概念断面図

【図３】従来の二重窓の熱放射状態を説明する概念断面
図

【符号の説明】

１ ガラス板 ２ 選択透過膜 ３ ガラス板 ６ 透明板 ７ 選択透過膜 ８ 中空層 ９ 透明板 １０ 選択透過膜 １１ 框 １２ 窓枠 １３ 外壁 １４ 回転軸 １５ シール材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空層を介在して対向する２枚の透明板か
   らなる複層透明体が窓枠に反転自在に取りつけてなる二
   重窓であって、２枚の透明板のうち一方が可視光を透過
   しつつ、かつ長波長の赤外線を反射する第１の選択透過
   膜を有し、他方が可視光を透過しつつ、かつ太陽エネル
   ギーを吸収する第２の選択透過膜を有することを特徴と
   する二重窓。