JPS6026792A - 窓組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建物の窓部に取９＋１けられる窓組立体に関す
る。

従来建物の窓部に取シ付けられる窓組立体は、窓枠とこ
の窓枠に取り付けられた窓ガラスとからなっている。

一般的に建物の窓部に取り付けられる窓組立体は種々の
重要な機能を果している。その代表的なものとして、採
光、換気、通風、温度調節、外部とのコンタクト、出入
口、非常用侵入、脱出口などがある。また窓組立体は建
物の外観、内装上でも重要なアクセントとなっている。

しかしながら窓組立体は上述したように窓枠と窓が２ス
からなっているため断熱性能が悪く、室内の暖房時この
窓組立体を通して大量の熱ロスが発生し、熱エネルギー
の浪費を招くという欠点があった。

また窓組立体の断熱性能を、熱貫流率（Ｋ（！ａ４／＠
”’ＱＨｒ）で具体的に見ると、例えばオフィスビルの
シングルガラスサツシの場合約５．５〜１０　Ｋｃａｔ
／１ｒＬ２’ＱＨｒでアク、一般的なオフィスビルの壁
体の熱貫流率（Ｋｃａ／７ｇ２℃Ｈｒ　）約０−５〜１
．　ＯＫａａｔ／ｍ２℃Ｈｒに比べ５〜２０倍の悪い値
で、壁体の断熱性能に対して大きなアンバランスとなっ
ていた。従って、。

／′− このような窓組立体を備えた建物の暖房設計においては
、窓部における暖房効果が落ちないように、上記熱貫流
率に基づき窓部及び壁部などの熱ロス計算を個々に行な
い、それぞれの部位に熱ロスに見食った分の熱量が供給
されるように暖房機器の容量を定め、これに適切な熱配
分及び熱制御を加えねばならず、暖房設計が極めて困難
で複雑なもの従来このような窓組立体の断熱性能を少し
でも筒めるために、窓ガラスを二重にした上に、窓枠が
アルミなどの金属製の場合窓枠からの熱の流れを遮断す
るため窓枠を室内側部分と室外側部分とに分割し両者の
間に硬質プラスチック帯を介在させたダブルガラスサツ
シや、窓ガラスを三重にしかつ同様に窓枠を分割して硬
質プラスチック帯を介在させたトリプルガラスサツシな
どが使用されている。しかしながらダブルガラスサツシ
にしても熱貫流率は約２−４〜５．　ＯＫｃａ７／Ｈ２
°ＣＨｒ、）リプルガラスサツシでも熱貫流率は約１．
８〜２．　Ｑ　Ｋｃａｔ／ｍ２°ＱＨｒ　で１、壁体の
約０．５〜’１．ＯＫｃａｔ／ｍ”°ＣＨｒの熱貫流率
に比べれば依然として約２〜６倍の悪い値であり、熱エ
ネルギの浪費を多少は軽減できても、壁体の断熱性能と
のアンバランスは依然として解決される迄には至ってい
ない。また窓ガラスを二重、三重にしたシ窓枠に硬質プ
ラスチック帯を介在させたりするに従って構造が複雑で
高価なものとなり、さらに窓ガラスの枚数や硬質プラス
チック帯の本数をこれ以上増やすことは、構造的にも価
格的にも限界に来ていた。

また従来の窓組立体は、上述した断熱性能の悪さに加え
て、室内と外気との温度差に起因して結露が発生し易ず
いという欠点もあった。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を解消し、優れた
断熱性能を有し、熱エネルギーの損失を軽減することが
でき、暖房設計を容易にしかつ結露の発生しにくい窓組
立体を提供することである。

本発明によれば、窓枠の一辺の室外側以外の部分に、は
ぼその全長に沿って、セラミック粒子層からなる遠赤外
線発生器を、該発生面から放射される遠赤外線が窓ガラ
スに照射されるように取ｐ付けたことを特徴とする窓組
立体が提供される。

以下本発明の好適実施例を図面を参照して歇明すると、
第１図及び帛２図において本発明の第１の実施例の窓組
立体が全体的に符号２で示されてい仝０窓組立体２社、
建物の壁体に装着、される固定の外枠４と、外枠４に対
してその一辺で開閉自在にヒンジ結合された可動の内枠
６とからなる窓枠８を有する。窓枠８の内枠６には窓ガ
ラス１０が通常の態様で敗り付けられ、外枠４の上辺１
２０室内側側面１４には取付ボックス１６が固設され、
取付ボックス１６内には、外枠４の上辺１２のｔマホ全
長に沿って、セラミック粒子層１８（第６図参照）から
なる遠赤外線発生面２０を備えた遠赤外線発生器２２が
、発生面２０を窓が２ス１０のガラス面にほぼ直角にし
て取り付けられている。

遠赤外線発生器２２は、第６図に拡大断面図で示すよう
に、基板部分２４と相対する側板部分２６．２８とから
なる断面コ字形のケーシング３０を有し、ケーシング３
０は熱伝導性の良好な材料、例えば鋼板でできている。

ケーシング３００基板部分２４の外側表面には前述の遠
赤外線放射性のセラミック粒子層１８が被覆されて遠赤
外線発生面２０を構成し、内側表面には面状発熱体３２
が接着されている。面状発熱体３２としては、ガラス繊
維布にカーボン発熱体（ドータイト）を塗布した発熱要
素３２ａの両面にポリエステルシ−）３２１）１３２０
を全面接着したものを用いることができ、発熱要素３２
ａの両端には電極３２ｄ。

３２θが形成されている。電極３２１１，３２８は図示
しない配線及び電気コードを介して電源に接続されてい
る。また電極３２ａ、３２θは、電源との接続のオン、
オフの操作及び温度調節のため、図示しないサーモスタ
ットと協働するコントローラに接続することができる。

面状発熱体３２には温度過昇防止装置などの安全装置を
付設することができる。面状発熱体３２の下側には例え
ばガラスウールでてきた断熱材３４が設けられ、断熱材
３４は、ケーシング３０の側板部分２６．２８にねじな
どで固定されたカバー３６によって保持されている。

セラミック粒子層１Ｂは、第４図に拡大して示すように
、好ましくはケーシング３ｏの基板部分２４上に耐熱性
の接着剤３６を塗布し、この上にセラミック粒子３８を
その一部が接着剤６の表面から突出するように埋め込ん
でいる。

耐熱性の接着剤３６としては、好ましくはエポキシ系の
接着剤が用いられ、また耐熱塗料も用いることができる
。

セラミック粒子としては、好ましくはシリカ系のケイ酸
粗粒子（ケイ砂）が用いられ、その他ジルコニア系、チ
タニア系、アルミナ系などのセラミック材料も用いるこ
とができる。

上述した実施例の窓組立体２の作用について説明すると
、遠赤外線発生器２２０面状発熱体３２に通電し、セラ
ミック粒子層１８を例えは約８０度Ｃの温度に加熱する
と、セラミック粒子３８はその性質によシ熱エネルギー
を遠赤外線エネルギーに効率的に変換し、８〜１０ミク
ロンの波長を主体とする遠赤外線を高密度で放射する。

またこの時、セラミック粒子３８はその一部が接着剤３
６の表面から突出していることによシ、セラミック粒子
３８の多面体を構成する突出部分の表面から色々な方向
に遠赤外線を放射する。従って遠赤外線の放射は遠赤外
線発生面２０の前方に最大約１６０度の広角度範囲にわ
たって行なわれる。

従って窓組立体２の窓ガラス１０に相当量の遠赤外線が
照射される。一方ガラスは遠赤外線を透過せず、その２
０％以上を吸収し再輻射するという性質がある。従って
窓ガラス１０に照射された遠赤外線は窓ガラスにその９
０％以上が吸収されガラス面を温め、再輻射される。

以上のような窓組立体２０作用のため、この窓組立体２
を建物の窓部に取シ付けた時、窓組立体２の窓ガラス１
０や窓枠８の輻射温度を室内の乾球温度より、最大５．
５℃高めることができる。従って窓組立体２の熱ロスは
ほぼ完全に自己補償さル窓部近傍にいる人間はその部分
の暖房を特に強くしなくても寒さを感じない。またこの
時使用されるエネルギー形態は輻射エネルギーでちゃ、
この輻射エネルギーの最初の発生は熱エネルギーを極め
て効率よく輻射エネルギーに変換するセラミック粒子層
１８で行ない、かつ窓ガラス１ｏは照射された輻射エネ
ルギーの９０％以上を吸収、再輻射するので、窓組立体
２を通して室外に・逃げる熱量を補なうのに少量の熱エ
ネルギーをセラミック粒子層１８に与えてそれを行なう
ことができ、窓部近傍に特別な暖房設備を配置し、或い
は温風吹出口を多く設けるなどその部分の暖房を特に強
めた場合に比べてエネルギーの浪費を相当に軽減するこ
とができる。またセラミック粒子層１８は約８０度位の
低温度に加熱されればよいので安全であり、取り扱いも
容易である。

なお暖房時窓組立体２を通して室外に逃げる熱量を遠赤
外線発生器２２による遠赤外線エネルギーで補なう時、
室外に逃げる熱量の割合が壁体を通して室外に逃げる熱
量の割合とほぼ同じになるように遠赤外線発生器２２の
容量を決定することにより、窓組立体２と壁体との熱貫
流率を実質的に同じにし、断熱性能を同じにすることが
できる。

これによシ建物の外壁は窓部があろうとなかろうと断熱
性能の均一な壁体と見なすことができるので、暖房設計
が極めて容易とな９、また暖房設備の施行も容易となる
。

さらに窓組立体２は窓ガラス１０に照射される遠赤外線
の加熱作用により、室内と室外に温度差があっても結露
はほとんど発生しない。

さらに上記実施例の窓組立体２によれば、遠赤外線発生
器２２のセラミック粒子層１８から放射された遠赤外線
の一部は室内に直接照射され暖房用として使用すること
ができるので、暖房のエネルギーを一層軽減することが
できるものである。

第５図及び第６図は本発明の窓組立体の第２の実施例を
示す。この実施例において全体的に符号５０で示された
窓組立体は、建物の壁体に装着される固定の外枠５２と
、外枠５２に対してその一辺で開閉自在にヒンジ結合さ
れた可動の内枠５４とからなる窓枠５６を有する０窓枠
５６の内枠５４には２枚の窓ガ２ス５８．６０が通常の
態様で取り付けられ、ダブルガラスサツシを構成してい
る。内枠５４の上辺６２の窓ガラス５８．６０の取υ付
は部分の間には凹所６４内に取付ボックス６６が固設さ
れ、この取付ボックス６６内には、内枠５４の上辺６２
のほぼ全長に沿って、上２ミツ名粒子層からなる遠赤外
線発生面６８々備えた遠赤外線発生器ＴＯが、発生面６
８を窓ガラス５８．６０のガラス面にほぼ直角に取シ付
けられている。

遠赤外線発生器１０の具体的構造は第１の実施例の遠赤
外線発生器２２と実質的に同じであるので説明は省略す
る。

この実施例の窓組立体５０において、遠赤外線発生器７
０からの遠赤外線はそのほぼ全てが２枚の窓ガラス５８
．６０に照射される。照射された遠赤外線は窓Ｗラスな
透過することなく、窓ガラス５８．６０で相互に吸収、
反射及び再輻射を行い、窓組立体５０全体の輻射温度を
高めると共に、同組立体内部に閉じ込められている空気
温度（乾球温度）を、室内の暖房空気温度（乾球温度）
と同等、若しくはそれ以上に高める。これにより窓組立
体５０による室内暖房空気の熱ロス発生は完全に防止さ
れる。従ってこの実施例のものも第１の実施例と同様、
断熱性能の向上、エネルギーの節約、暖房設計の容易化
、及び結露の防止を図ることができる。

さらにこの実施例のものは、遠赤外線発生器７０の遠赤
外線のほぼ全てが窓ガラスに照射されるので、第１の実
施例のものよシ窓ガラスに照射される遠赤外線エネルギ
ーの割合と効率が高く、かつダブルガラスサツシ構造な
ので第１の実施例のものよシ遠赤外線発生器７０の容量
を小さくしてセラミック粒子層に与える熱エネルギーの
量をさらに少なくすることができ、従ってよシ一層のエ
ネルギーの節約をすることができる。

なお以上第１及び第２の実施例において遠赤外線発生器
２２．７０は窓枠８，５６の上辺に取り付けた例を示し
たが、これのみには限定されず、特に第２の実施例にお
いては窓枠の側辺に取シ付けても邪魔にならず十分実用
に耐えるものである０まだ以上の実施例においては遠赤
外線発生器２２．７０を、遠赤外線発生面２０．６８が
窓ガラス１０．５８．６０のガラス面にｉｔは直角にな
るように取シ付けたが、このような取υ付は角度に限定
されるものではなく、例えば第１の実施例では遠赤外線
発生面２０をやや窓ガラス７１０に向けて取シ付けるこ
ともでき、第２の実施例では遠赤外線発生面６８をやや
室内側の窓ガラス６０に向けて取シ付けることもでき、
要は発生面２０゜６８から放射される遠赤外線が窓ガラ
ス１０゜６０に照射されるように取シ付けられればよい
。

以上明らかなように本発明の窓組立体によれば、窓枠の
一辺の室外側以外の部分に、はぼその全長（・沿って、
セラミック粒子層からなる遠赤外線発生面を備えた遠赤
外線発生器を、核発生面から放射される遠赤外ｍが窓ガ
ラスに照射されるように取シ付けたので、窓ガラスは遠
赤外線を吸収して加熱され、暖房時窓組立体を通して室
外に逃ける熱量を積極的に補なって窓組立体の断熱性能
を向上させることができる。かつこのことは遠赤外線発
生器のセラミック粒子層に少量の熱エネルギーを与える
ことによシ行なうことができるので、暖房時のエネルギ
ーの損失を軽減することができ、さらに遠赤外線発生器
の容量を適当に決めることにより窓組立体の断熱性能を
壁体の断熱性能とほぼ同じにして暖房設計を容易にする
ことができる。

さらに窓ガラスに照射される遠赤外線の加熱作用により
結露を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の窓組立体の縦断面図で
あｐ１第２図は第１図の下面図であり、第３図は第１図
の実施例における遠赤外線発生器の拡大断面図であシ、
第４図は第３図のセラミック粒子層のさらに拡大図であ
シ、第５図は本発明の第２の実施例の窓組立体の縦断面
図であシ、第６図はＭ５図の■−■線に沿った断面図で
ある。 図中、符号２，５０・・・窓組立体、８，５６・・・窓
枠、１υ、５８．６０・・・窓ガラス、１２・・・外枠
の上辺（窓枠の一辺）、６２・・・内枠の上辺（窓枠の
一辺）、１４・・・上辺の室内側側面（−辺の室外側以
外の部分）、６４・・・凹所（−辺の室外側以外の部分
）、１８・・・セラミック粒子層、２０．６８・・・遠
赤外線発生面、２２．７０・・・遠赤外線発生器代理人
　浅　村　皓 第１図 十〇図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　窓枠の一辺の室外側以外の部分に、はぼその全
   長に沿って、セラミック粒子層からなる遠赤外線発生面
   を備えた遠赤外線発生器を、該発生面から放射される遠
   赤外線が窓ガラスに照射されるように取ｐ付けたことを
   特徴とする窓組立体０（２）前記窓枠の一辺が上辺であ
   る特許請求の範囲゛第１項記載の窓組立体。 （３）前記遠赤外線発生器がその遠赤外純発生面を前記
   窓ガラスのガラス面にほぼ直角にして前記窓枠の一辺に
   取り付けられている特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の窓組立体０ （４）前記遠赤外線発生器が前記窓枠の一辺の室内側側
   面に取り付けられている特許請求の範囲第１項から第６
   項のいずれか１項に記載の窓組立体０（５）前記窓枠が
   ダブルガラス窓枠であシ、前記遠赤外線発生器が前記ダ
   ブルガラス窓枠の一辺の２枚の窓ガラスの間に取υ付け
   られている特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   １項に記載の窓組立体。 （６）前記窓枠が外枠と内枠とを有し、前記遠赤外線発
   生器が前記外枠に取り付けられている特許請求の範囲第
   ４項記載の窓組立体。 （力　前記窓枠が外枠メ内枠とを有し、前記遠赤外線発
   生器が前記内枠に取り付けられている特許請求の範囲第
   ５項記載の窓組立体。