(57)【要約】【課題】季節を問わず一層効率良く室内空調設備の空調負荷の軽減が図れる窓サッシを提供する。【解決手段】窓サッシを、窓枠の中に、２枚のガラスの間に空気層を有し、かつ、一方のガラスの前記空気層側の面に赤外線と紫外線を遮断し、可視光線を透過する特殊金属膜を備えた複層ガラスを組み付けたガラス障子を内外反転可能に取付けて構成した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空調設備の空調負荷の軽減を図った窓サッシにおいて、窓枠の中に、２枚のガラスの間に空気層を有し、かつ、一方のガラスの前記空気層側の面に赤外線と紫外線を遮断し、可視光線を透過する特殊金属膜を備えた複層ガラスを組み付けたガラス障子を内外反転可能に取付けたことを特徴とする窓サッシ。
【請求項２】
請求項１に記載の窓サッシにおいて、
前記ガラス障子は、その幅方向一端側の上端部において上方に突出し、前記窓枠の上枠に設けた上部レールに摺動自在に挿入された第１軸を有するとともに、その第１軸の上端部に前記上部レール内を転動するランナーを有し、前記幅方向一端側の下端部において下方に突出し、前記窓枠の下枠に設けた下部レールに摺動自在に挿入された第２軸を有し、  前記ガラス障子は、前記ランナーを前記上部レールの一端から他端へ転動させると同時に第２軸を下部レールの一端から他端へ摺動させながら、前記ガラス障子を前記第１軸及び第２軸を中心として室内側に回転して内外反転させることが可能であることを特徴とする窓サッシ。
【請求項３】
ガラス障子の第１軸及び第２軸が設けられている側と反対側の縦框の内外両側に、ロック用係止部を備えたハンドルがロック位置とアンロック位置に移動可能に設けられ、ガラス障子が閉鎖位置に存在するときにそのハンドルをロック位置に移動した時、前記ロック用係止部が係止する被係止部が窓枠の両縦枠に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の窓サッシ。
【請求項４】
ガラス障子を所定の角度に回転開放した状態で固定する係留手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の窓サッシ。
【請求項５】
窓枠の上部レールを上枠から下方に離れた位置に設けると共に、窓枠の下部レールを下枠から上方に離れた位置に設けて、上枠と上部レールの間及び下部レールと下枠の間にそれぞれ屋外側と室内側を連通する換気口を設け、各換気口に開閉用蓋を備えたことを特徴とする請求項１，２，３，４のいずれか１項に記載の窓サッシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夏季・冬季・中間期（春季、秋季）のいずれにおいても室内空調設備の空調負荷を軽減することができる窓サッシに関する。
【背景技術】
【０００２】
窓の遮熱性能を高めると共に排熱機能と集熱機能を付加することにより、夏季・冬季を問わず室内空調設備の空調負荷の軽減を図れるようにした窓サッシは、特許文献１−４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７４１５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６６３７号公報
【特許文献３】特開２００３−３１４１５４号公報
【特許文献４】特開２００６−２９１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの窓サッシは、いずれも、窓構造を室外側ガラスと室内側ガラスの間に空気層を設けた二重構造（ダブルスキン構造と呼ばれる場合がある）とし、その空気層の上部と下部に、建物の屋外に連通する屋外通気口と建物の室内空間に連通する室内通気口とを設け、かつ、屋外通気口と室内通気口の一方を選択して空気層に連通させる流路切換装置を備え、（ｉ）夏季は下部流路切換装置において屋外通気口を空気層の下部に連通させると共に上部流路切換装置において屋外通気口を空気層の上部に連通させることにより、空気層内に温度差による上昇気流を発生させて屋外に排熱し、（ii）冬季の日射有りのときは下部流路切換装置において室内通気口を空気層の下部に連通させると共に上部流路切換装置において室内通気口を空気層の上部に連通させることにより、空気層内に温度差による上昇気流を発生させて室内に集熱し、（iii）冬季の日射なしのときは、下部流路切換装置 と上部流路切換装置をともに閉じて空気層を密閉することにより断熱効果を向上させ、（iv）中間期は下部流路切換装置において屋外通気口を空気層の下部に連通させると共に上部流路切換装置において室内通気口を空気層の上部に連通させることにより、又は、下部流路切換装置において室内通気口を空気層の下部に連通させると共に上部流路切換装置において屋外通気口を空気層の上部に連通させることにより、外気を室内に導入して、室内外の気温を同じ程度にして快適にするようにしている。
【０００５】
ところで、二重構造の窓ガラスは、空気層が密閉されていれば断熱効果を発揮するが、従来の窓ガラスは太陽光の赤外線と紫外線を透過させるため、空気層に熱伝導、熱対流及び熱輻射が発生して、空気層内の気温が屋外又は室内よりも高くなる。上記従来の窓サッシは、流路切換装置によって空気層内に上昇気流又は下降気流を発生させて、屋外通気口を経て屋外に排熱し、又は室内通気口を経て室内に集熱するものであるから、熱伝導と熱対流に対処するものである。
【０００６】
空気層内に気流を生じさせない場合は、断熱効果が得られるが、輻射熱は室内に透過するので、断熱性能に限界があった。遮熱性能を高めるため、空気層内にブラインドを備えることも提案されている（特許文献２−４）。ブラインドの使用によりある程度の遮熱効果は得られるものの、空気層内の温度上昇は避けられないので、夏季の遮熱効果はあまり高くない。また、冬季はブラインドにより遮光されて、室内に輻射熱が入らないため、太陽熱利用効率が低下する。
【０００７】
以上のように、従来の二重構造の窓サッシにおいては、空気層における熱伝導、熱対流、熱輻射に対する総体的な断熱、遮熱及び集熱性能が余り高くないため、季節を問わず効率よく室内空調設備の空調負荷の軽減を図るという目的の達成度は十分とはいえなかった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、季節を問わず一層効率良く室内空調設備の空調負荷の軽減が図れる窓サッシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、窓サッシが、窓枠の中に、２枚のガラスの間に空気層を有し、かつ、一方のガラスの前記空気層側の面に赤外線と紫外線を遮断し、可視光線を透過する特殊金属膜を備えた複層ガラスを組み付けたガラス障子を内外反転可能に取付けてなることを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、夏季は、ガラス障子を屋外側ガラスの空気層側の面に特殊金属膜が存在する状態で窓枠に閉鎖保持することにより、太陽光の屋外側ガラスを透過した赤外線及び熱輻射はその特殊金属膜によって屋外側に反射されるため、高い遮熱効果が得られる。空気層内の気温上昇も抑えられるため、窓の熱伝導が軽減され、高い断熱効果が得られる。また、冬季は、ガラス障子を反転して室内側ガラスの空気層側の面に特殊金属膜が存在する状態で窓枠に閉鎖保持することにより、太陽光の屋外側ガラスを透過した赤外線及び熱輻射はその特殊金属膜によって空気層内に反射されるため、空気層内の気温が上昇し、空気層内の熱対流と窓の熱伝導により、室内への高い集熱効果が得られる。また、ガラス障子は、室内側に反転されるので、そのガラス障子の屋外側に網戸を装着しても、反転の障害にならない。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の窓サッシにおいて、前記ガラス障子が、その幅方向一端側の上端部において上方に突出し、前記窓枠の上枠に設けた上部レールに摺動自在に挿入された第１軸を有するとともに、その第１軸の上端部に前記上部レール内を転動するランナーを有し、前記幅方向一端側の下端部において下方に突出し、前記窓枠の下枠に設けた下部レールに摺動自在に挿入された第２軸を有し、前記ガラス障子は、前記ランナーを前記上部レールの一端から他端へ転動させると同時に第２軸を下部レールの一端から他端へ摺動させながら、前記ガラス障子を前記第１軸及び第２軸を中心として室内側に回転して内外反転させることが可能であることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、ランナーを上部レールの一端から他端へ転動させると同時に第２軸を下部レールの一端から他端へ摺動させながら、ガラス障子を第１軸及び第２軸を中心として室内側に回転することにより、ガラス障子の内外反転を容易確実に行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の窓サッシにおいて、ガラス障子の第１軸及び第２軸が設けられている側と反対側の縦框の内外両側に、ロック用係止部を備えたハンドルがロック位置とアンロック位置に移動可能に設けられ、ガラス障子が閉鎖位置に存在するときにそのハンドルをロック位置に移動した時、前記ロック用係止部が係止する被係止部が窓枠の両縦枠に設けられていることを特徴とする。
上記構成により、閉鎖位置に存在するガラス障子のハンドルを室内側で操作することにより、ガラス障子のロック又はアンロックを行うことができる。従って、窓サッシに反転可能に備えられたガラス障子が風圧などにより勝手に反転されることを防ぐことができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の窓サッシにおいて、ガラス障子を所定の角度に回転開放した状態で固定する係留手段を備えたことを特徴とする。
上記構成により、ガラス障子を開放し、これを係留手段で係留して、窓に換気機能を維持することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１，２，３，４のいずれか１項に記載の窓サッシにおいて、窓枠の上部レールを上枠から下方に離れた位置に設けると共に、窓枠の下部レールを下枠から上方に離れた位置に設けて、上枠と上部レールの間及び下部レールと下枠の間にそれぞれ屋外側と室内側を連通する換気口を設け、各換気口に開閉用蓋を備えたことを特徴とする。
上記構成により、夏季の夜間や中間期などにガラス障子を閉鎖位置に保持したままで、換気口を開けて窓に効率の良い換気性能を付与することができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、夏季には高い遮熱効果を、冬季には高い集熱効果を得ることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、ガラス障子の内外反転を容易確実に行うことができる。また、ガラス障子は室内側で反転されるので、ガラス障子の屋外側に網戸を装着しても、網戸がガラス障子の反転の障害にならない。
【００１８】
請求項３の発明によれば、反転可能に備えられたガラス障子が風圧などにより勝手に反転されることを防ぐことができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、ガラス障子を開放した後、所定の角度に止めて、自然換気を行うことができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、ガラス障子を閉鎖したままで、窓枠の上下の横枠の換気口を開閉することにより、自然換気を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態になる窓サッシを取り付けた窓の横断面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】ガラス障子の縦断面図。
【図４】ガラス障子の反転作業を説明する図である。
【図５】換気機能を付加した好ましい実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明による窓サッシ１は、少なくとも窓枠２と、この窓枠に建て付けられたガラス障子３とからなっている。図示の例は、窓枠２にさらにガラス障子３の屋外側に網戸４が建て付けられている。
【００２３】
窓枠２は、既存の窓枠と同様に、上枠２１、下枠２２及び左右の縦枠２３，２４を既知の方法により矩形に接続して構成されている。
【００２４】
上枠２１から所定距離下がった位置に上部レール２５ａが、また、下枠２２から所定距離上がった位置に下部レール２５ｂが、平行な水平線に沿って左右の縦枠２３，２４の対向面間を延長させた状態で設けられ、両端部が各レールに形成してあるビスホール２５１に各縦枠の背面側からビス（図示省略）をねじ込んで各縦枠２３，２４に接続されている。
【００２５】
上部レール２５ａと下部レール２５ｂは、これに限定されないが、図示の好ましい実施の形態においては、ほぼ角Ｃチャンネル状の同一部材を、その開口が対向するように上下対称形に配置して用いている。上部レール２５ａと下部レール２５ｂは、また、それぞれ室内側部分において開口と反対方向に、すなわち、上枠２１方向と下枠２２方向に突出する凸壁２５２を有している。
【００２６】
そして、好ましい付加的構成として、上枠２１と上部レール２５ａとの間及び下枠２２と下部レール２５ｂとの間に、それぞれ屋外と室内空間を連通する通気口２７ａ、２７ｂが形成されている。通気口２７ａ、２７ｂには、室内側から操作して通気口を開閉する蓋２８ａ，２８ｂが設けられている。
【００２７】
蓋２８ａ，２８ｂは、次術する形状を有する同一部材を上下対称形に配置して取り付けられている。すなわち、蓋２８ａ，２８ｂは、断面形状が長方形の中空部２８１を構成する縦壁のうち、屋外側の縦壁を室内側の縦壁よりも延長させて、その延長部２８２の室内側に凹部２８３を形成し、中空部２８１の延長部２８２と反対側の端部に１８０度よりも僅かに大きな円弧角を有する円弧状の抱持部２８４が形成してある。
【００２８】
上側の蓋２８ａは、上枠２１の室内側部分に下方に突設されている支持壁２１１の下端部に、その全長に渡って形成してある断面切欠円状の管部２１２を抱持部２８４に緊密に嵌合することにより、その管２１２を中心として回転自在に保持されている。管部２１２の中に押入して装着したシール材が管部２１２から突出している部分を抱持部２８４の内面に密着させることにより、上枠２１と上側の蓋２８ａの間に水密性が確保されている。また、蓋部２８ａを、その室内側面に突設してある摘み２８５を介して垂下させたときは、延長部２８２の室内側面がレール２５ａの凸壁２５２の屋外面に設けてあるシール材に密着するようになっている。これにより、蓋２８ａの閉鎖時は、上部通気口２７ａが密閉される。
【００２９】
下側の蓋２８ｂは、下枠２２の室内側部分に上方に突設されている支持壁２２１の上端部に、その全長に渡って形成してある断面切欠円状の管部２２２を抱持部２８４に緊密に嵌合することにより、その管部２２２を中心として回転自在に保持されている。管部２２２の中に押入したシール材が管部２２２から突出している部分を抱持部２８４の内面に密着させることにより、下枠２２と蓋２８ｂの間に水密性が確保されている。また、蓋部２８ｂを、その室内側面に突設してある摘み２８５を介して起立させたときは、延長部２８２の室内側面がレール２５ｂの凸壁２５２の屋外面に設けてあるシール材に密着するようになっている。これにより、蓋２８ｂの閉鎖時は、下部通気口２７ｂが密閉される。
【００３０】
また、各蓋２８ａ、２８ｂを、それぞれの摘み２８５を介して押し出すことにより、通気口２７ａ，２７ｂを選択的に開けて、屋外と室内空間を連通させることができる。
【００３１】
ガラス障子３は、上下の横框（以下、上框３１１，下框３１２という。）と左右の縦框３１３，３１４を既知の方法により矩形に接続してなる框体３１０と、この框体の中に既知の方法により固定されている複層ガラス３２０とを有するほか、ガラス障子３の上辺の一端部に上向きに突設された第１軸３３０ａの上端部に設けられたランナー３３１と、ガラス障子３２０の下辺のランナー３３１と同じ側の端部に下向きに突設された第２軸３３０ｂとを有している。そして、第１軸３３１は、窓枠の上部レール２５ａの開口に回転自在にかつ摺動自在に挿入され、ランナー３３１は上部レール２５ａの中に挿入され、開口の両側において上部レールの全長に沿って存在する水平面に、転動自在に載置されている。また、第２軸３３０ｂは、窓枠の下部レール２５ｂの開口に回転自在にかつ摺動自在に挿入されている。第１軸３３０ａと第２軸３３０ｂは、共通の垂直線上に取り付けられている。また、好ましくは、第２軸３３０ｂの下端部に、レールの開口からの脱出を防止する脱出防止部材３３２が設けられている。
【００３２】
第１軸３３０ａ、ランナー３３１及び第２軸３３０ｂが設けられている側と反対側の縦框３１４には、このガラス障子３に第１軸３３０ａ及び第２軸３３０ｂの軸芯を中心として回転させる力を加えるためのハンドル３４０が設けられている。ハンドル３４０は、ガス障子３の室内側と屋外側に設けられ、両ハンドルは軸３４１により接続されていて、一方を回すと他方も同時に回転されるようになっている。
また、縦框３１４の正面には、係止部材、例えばフック３４２がハンドル３４０の回転操作に連動してフック３４２が施錠位置と解錠位置に移動されるように設けられている。  そして、ハンドル３４０は、手で操作して解錠位置と施錠位置の一方側から他方側に回転すると、その回転後の位置に保持されるようになっている。
【００３３】
再び、窓枠２の左右の縦枠２３，２４には、ガラス障子３のフック３４２と同じ高さ位置に被係止部材、例えば、ラッチ２９が設けられている。
【００３４】
ガラス障子３の複層ガラス３２０は、図３に示すように、既知の複層ガラスと同様に、内外２枚のガラス３２１，３２２の周辺の間にアルミ製スペーサ３２３及び例えば合成ゼオライト等の乾燥剤３２４を介在させ、その周辺に例えばポリイソプチレン等のシール材（グレージングチャネルとも称される。）３２５を嵌着してガラス間に空気層３２６を設けたものであるが、一方のガラス３２２には、空気層側の面に特殊金属膜３２７を添設してある。
【００３５】
この特殊金属膜３２７は、二酸化スズ又は銀などのイオンをガラス板表面にスパッタ等して生成される金属膜であり、太陽光の赤外線及び紫外線を反射し、可視光線を透過させる性質を有する。この金属膜を生成したガラスは、低放射ガラス（low emissivity glass）として知られている。以下、Ｌｏｗ−Ｅガラスという場合がある。。
【００３６】
図において、４は窓枠２の屋外側に建て付けられた網戸であり、その周辺が窓枠の上、下枠２１，２２及び左右の縦枠２３，２４に当接されて、窓開口の全面を遮蔽している。
【００３７】
上記のように構成されている窓サッシ１において、図４に示すように、閉鎖位置にあるガラス障子３の左側の縦枠２４付近にあるハンドル３４０を操作して解錠した後、そのハンドルを室内側に矢印Ｍ１で示すように円弧に沿って引くと共にガラス障子３のハンドルと反対側に存在するランナー３３１を矢印Ｍ２で示すように上部レール２５ａに沿って縦枠２４方向に転動させることにより、ガラス障子３を反転することができる。そして、ハンドル３４０を右側の縦枠２３まで移動して、ガラス障子３が窓開口を閉鎖した時、そのハンドル３４０を操作して施錠することができる。
【００３８】
このようにして、ガラス障子３は、図３（ａ）に示すように、Ｌｏｗ−Ｅガラス３２２が屋外側に存在する状態から、１８０度反転することにより、図３（ｂ）に示すように、Ｌｏｗ−Ｅガラス３２２が屋内側に存在する状態に変更することができる。ガラス障子３は、夏季は図３（ａ）の状態で用いられ、冬季は図３（ｂ）の状態で用いられる。
【００３９】
ガラス障子３が図３（ａ）の状態で用いられる場合は、特殊金属膜３２７が屋外側ガラス３２２の空気層３２６側の内面に存在するため、窓に差し込む太陽光の赤外線及び紫外線の所定割合が空気層３２６まで進入する前に特殊金属膜３２７により屋外に反射され、可視光線はその特殊金属膜３２７及び室内側ガラス３２１を透過して室内空間に至る。従って、この場合のガラス障子３は高い遮熱性能を有し、空気層内の気温の上昇も抑えられるので、空気層内での熱対流も、従って、室内への熱伝導も無いため、高い断熱効果が得られる。
【００４０】
これに対して、ガラス障子３が図３（ｂ）の状態で用いられる場合は、Ｌｏｗ−Ｅガラス３２２が屋内側に存在するため、窓に差し込む太陽光の赤外線及び紫外線は室内側ガラス３２１を透過して空気層３２６まで進入し、その後に赤外線及び紫外線の所定割合が特殊金属膜３２７により反射され、可視光線は室内空間まで透過する。従って、空気層内の空気の温度が上昇し、空気層内の熱対流と室内側ガラス３２１から室内への熱伝導とによって室内集熱効果が得られる。
【００４１】
当該ガラス障子が図３の（ａ）と（ｂ）のいずれであるかを、室内から容易に判るようにするため、ガラス障子のＬｏｗ−Ｅガラス３２２の空気層３２６と反対側の面に「夏季面」又は「Ｓ」、特殊金属膜３２７が添設されていないガラス３２１の空気層３２６と反対側の面に「冬季面」又は「Ｗ」等の識別記号などを記載しておくと良い。
【００４２】
夏季及び冬季の外気温が高温又は低温である場合は、図１に示すように蓋２８ａ，２８ｂを閉めて通気口２７ａ，２７ｂを遮断するが、中間期又は夏季及び冬季の外気温が適温である場合は、図５に示すように、蓋２８ａ，２８ｂを開けて屋内外を連通させる。従って、窓の上下において屋内外が連通されるので、効率の良い換気が行われる。図５の上下の矢印の方向は、一例であり、温度条件によりその逆の場合もあり得る。
【００４３】
ガラス障子３は、上下のレール２５ａ，２５ｂよりも室内側に反転されるので、窓枠の屋外側に建て付けられた網戸４に何らの支障も与えない。そして、ガラス障子を一部開放状態で固定する手段、例えば、ストッパ付きアーム部材を下部レール２５ｂ等に備えることにより、網戸の防虫機能を活用しながら窓の通気量を多くすることが出来る。
【００４４】
なお、通気口２７ａ，２７ｂの屋外側面に防虫網４’を備えた場合は、網戸４を建て付けずに防虫性能を有する窓サッシとすることができる。
【００４５】
通気口２７ａ，２７ｂを設けない場合は、上部レール２５ａ及び下部レール２５ｂは、それぞれ上枠２１及び下枠２２に一体的に設けても良い。また、上枠２１から上部レール２５ａまで一体に形成して、その間に通気口２７ａを形成し、下枠２２から下部レール２５Ｂまで一体に形成して、その間に通気口２７ｂを形成しても良い。
【００４６】
ガラス障子のハンドル３４０は、その形状、取付構造及び操作方向において、既知の別のものを使用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    窓サッシ
２    窓枠
２１，２２    上下の横枠（上枠、下枠）
２３，２４    左右の縦枠
２５ａ，２５ｂ  上下のレール
２７ａ，２７ｂ  通気口
２８ａ，２８ｂ  蓋
３    ガラス障子
３１０          框体
３２０          複合ガラス
３２１，３２２  ガラス
３２６          空気層
３２７          特殊金属膜
３３０ａ        第１軸
３３０ｂ        第２軸
３３１          ランナー
３４０          ハンドル
３４２          係止部材
２９            被係止部材
【図１】
2010229670.tif 000003
【図２】
2010229670.tif 000004
【図３】
2010229670.tif 000005
【図４】
2010229670.tif 000006
【図５】
2010229670.tif 000007