(57)【要約】  断熱窓は、スペーサ部材によって離して保持され、フレームによって囲まれ、少なくとも１つの光電池を包囲する一対の外側ガラス板を含む。好ましい実施形態では、ガラス板の間の空隙とのガス連通をもたらす導管システムが、乾燥剤を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱窓であって、
（ａ）間に内部空隙を画成する一対のガラス板と、
（ｂ）前記ガラス板の間に配置され、ガラス板を間隔を隔てた関係に維持するスペーサ部材と、
（ｃ）前記ガラス板の間に配置された少なくとも１つの光電池と、
（ｄ）窓の周を囲むフレームとを含み、フレームは、フレームを通して空隙とのガス連通を提供する導管手段を含む、
断熱窓。
【請求項２】
前記導管は、乾燥剤を含む請求項１に記載の断熱窓。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光電池は、前記ガラス板の１つに積層されてる請求項１又は２に記載の断熱窓。
【請求項４】
前記フレームは、内部空間を包囲し、且つ前記フレームを通して前記内部空間へのアクセス手段を含む請求項１乃至３の何れか１項に記載の断熱窓。
【請求項５】
スペーサ部材は、ガラス板の間の空隙とガス連通する内側空間を画成し、且つ内部空間内に配置された乾燥剤をさらに含む請求項１又は２に記載の断熱窓。
【請求項６】
前記少なくとも１つの光電池は、３極断路スイッチ及びインバータに電気接続されている請求項５に記載の断熱窓。
【請求項７】
断熱窓であって、
（ａ）間に空隙を画成し、且つその空隙の間に光電池を有する一対のガラス板と、
（ｂ）ガラス板の間に配置され、ガラス板を間隔を隔てた関係に維持するスペーサ部材とを含み、スペーサ部材は、中空であり、且つ空隙とスペーサ部材の内部空間の間のガス連通を可能にする開口を画成し、
（ｃ）スペーサ部材内に収容された乾燥剤と、
（ｄ）窓の周を囲むフレームとを含み、フレームは、
（ｉ）中空であり、且つフレームから取り外しできる少なくとも１つの乾燥剤隠蔽部材、
（ｉｉ）乾燥剤隠蔽部材内に取り外し可能に配置された乾燥剤カートリッジ、及び
（ｉｉｉ）空隙と乾燥剤カートリッジの間のガス連通をもたらす導管手段を含む、
断熱窓。
【請求項８】
導管手段は、スペーサ部材の内部空間と乾燥剤カートリッジの間のガス連通をもたらす請求項７に記載の窓。
【請求項９】
断熱材カートリッジは、細長い円筒形チューブからなる請求項７に記載の窓。
【請求項１０】
乾燥剤隠蔽部材は、細長く、且つほぼＵ形断面形状を有する請求項７に記載の窓。
【請求項１１】
断面形状は、ほぼ直角に結合する２つの線形セグメントを含む請求項１０に記載の窓。
【請求項１２】
フレームは、外側チャンネル部材、内側チャンネル部材、及び外側チャンネル部材と内側チャンネル部材の間に配置されたウェブ部材を含み、乾燥剤隠蔽部材は、内側チャンネル部材に取り外し可能に連結される請求項７に記載の窓。
【請求項１３】
乾燥剤隠蔽部材は、弾性材料で構成され、且つ、各々、内側チャンネル部材の切り下げ溝に係合する第１のリップと第２のリップを含む請求項１０に記載の窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に窓構造に関し、より具体的には、光起電パネルを含む窓構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
窓又はガラス領域は、高温気候又は低温気候にある建物の断熱計画において重大な弱点である。知られている基本的な断熱窓は、強固なフレーム内の二枚のガラス板で構成される。ガラス板の間の空隙が、断熱をもたらす。
【０００３】
光起電ユニットは、２枚のガラス板の間に配置されたとき、断熱ガラスユニット内に閉じ込められた空気を熱し、シールを早期に故障させる。Gillard氏の米国特許第４，１３７，０９８号は、窓ハウジングの２枚のガラス板の間に閉じ込められ、強制エアシステムによって冷却される光電池を開示している。Kunert氏の米国特許第５，１２８，１８１号は、窓ハウジングの２枚のガラス板の間に閉じ込められ、過剰な太陽放熱を対流によって外に向けて放散させる光電池を開示している。Gillard氏の米国特許第５，２２１，３６３号は、対流によって過剰な熱を取り出すように、弁を有する窓ハウジングの２枚のガラス板の間に閉じ込められた光電池を開示している。しかしながら、閉じ込められた空気が排出されるならば、窓が冷えて、空気がユニットに再び入るときに、窓ユニットの透明性を減ずる凝結が起こるかもしれない。
【０００４】
従って、当該技術では、光電池を含み、且つ従来技術によって提起された問題点を軽減する断熱ガラスユニット窓構造のニーズがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、光電池を含む、圧力同等化断熱窓に向けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、一側面では、本発明は、
（ａ）間に空隙を画成する一対のガラス板と、
（ｂ）前記ガラス板の間に配置され、ガラス板を間隔を隔てた関係に維持するスペーサ部材と、
（ｃ）前記ガラス板の間に配置された少なくとも１つの光電池と、
（ｄ）窓の周を囲むフレームとを含み、フレームは、フレームを通して空隙とのガス連通をもたらす導管手段を含む断熱窓を提供する。
【０００７】
一実施形態では、導管手段は、乾燥剤を含む。
【０００８】
他の実施形態では、フレームは、内部空間を包囲し、且つアクセス手段を含む。
【０００９】
今、本発明を、単純化し、略図化し、縮尺通りでない添付図面を参照して、例示的な実施形態により説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光電池を閉じ込めた断熱窓の斜視図、及び電気的接続の略図である。
【図２】図１の窓（光電池は図示せず）の断面図である。
【図３】図２の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、エネルギー効率の良い、断熱窓設計を提供する。本発明を説明するとき、ここに定義されなかった全ての用語は、当該技術で理解される一般的な意味を有する。
【００１２】
図１は、外側のガラス（１２）の内面に取り付けられた光電池（２）の斜視図、及び電気接続（４）の略図を示す。
【００１３】
図２及び図３は、内容をここに援用する、共同所有のカナダ特許出願第２，５０７，１０８号に記載されたような圧力同等化システムを有する断熱窓を示す。
【００１４】
図２は、二重ガラス板（１０，１２）、及びフレーム（１４）を含む窓ユニットの図を示す。
【００１５】
図３は、スペーサ（１６）によって間隔を隔てられ、フレーム（１４）によって一緒に保持されたガラス（１０，１２）板の断面図を示す。
【００１６】
フレームは、外側チャンネル部材（１８）と、内側チャンネル部材（２０）と、内側チャンネル部材と外側チャンネル部材を繋ぐ、二重になった中間ウェブ部材（２２）を含む。内側チャンネル部材は、外方に突出し、壁フレームに設置されたときに窓枠（図示せず）に当接する据え付けフランジ（２４）を含むのがよい。取り外し可能な、乾燥剤隠蔽部材（２６）が、据え付けフランジ（２４）の反対側で、内側チャンネル部材（２０）に取り付けられており、内側チャンネル部材（２０）は、ガラスユニットを保持するのに役立つが、他の構造的機能には役立たない。乾燥剤隠蔽部材（２６）は、単一の細長いチャンネル（２８）を画成するチューブ形状をなしている。チャンネルの一方の縁が、第１のリップ（３０）を画成し、チャンネルの他方の縁が、第２のリップ（３２）を画成する。２つのリップ（３０，３２）は、内側チャンネル部材（２０）に形成された、対応する溝（３１，３３）と噛み合う。ガラス板は、弾性シール（３４，３６，３８）によって位置決めされ、且つ保持される。シール（３４）は、外側チャンネル部材（１８）に取り付けられ、シール（３６）は、内側チャンネル部材（２０）に取り付けられる。エアシール（３８）は、乾燥剤隠蔽部材（２６）に取り付けられる。シールは、好ましくはネオプレン、ＥＰＤＭ、又はシリコンゴムのような、低い熱伝導率を有し、比較的湿気を浸透させない材料で形成される。
【００１７】
好ましい実施形態では、二重乾燥剤システムが採用される。スペーサ（１６）は、適当な乾燥剤（４０）で満たされた中空の長方形部材である。スペーサは、ガラス板（１０，１２）の間の空間と、乾燥剤を収容するスペーサ（１６）の内部空間との間で空気を循環させる、細孔を画成する。その上、細い導管（４２）が、スペーサの内部空間と、乾燥剤隠蔽部材（２６）内の密空間チューブ（４４）とを連結し、チューブには、乾燥剤（４０）が満たされている。密閉されたチューブ（４０）は、導管（４２）を受け入れるキャップ（４６）を有し、これにより、スペーサの内部空間と乾燥剤チューブ（４４）の間にガス連通を提供する。
【００１８】
はっきり分かるように、乾燥剤隠蔽部材（２６）は、リップ（３０，３２）を内側チャンネル部材（２０）から係合を外すことによって、フレーム（１４）から取り除くことができ、これにより乾燥剤チューブ（４４）を露出させる。次いで、乾燥剤チューブ（４４）を、導管（４４）から容易に外すことができ、必要であれば、新しい乾燥剤チューブと交換することができる。一つの変形例として、乾燥剤チューブの中の乾燥剤は、スペーサの中に収容された乾燥剤と異なってもよく、スペーサの中の乾燥剤よりも水への高い親和性を有する。当業者によって理解されるように、空隙に引き込まれる空気は、交換可能な乾燥剤チューブを通らなければならず、これにより、窓ユニット内に乾燥雰囲気を保存する。
【００１９】
乾燥剤チューブ（４４）は、どんな向きにでも、一つ、二つ、三つ、又は四つ全ての乾燥剤隠蔽（２０）部材（２６）の中に配置されてもよい。
【００２０】
フレーム（１４）を構成する外側チャンネル部材、中間チャンネル部材、及び内側チャンネル部材は、ポリ塩化ビニル又はポリアミドのような、熱伝導率の低い熱可塑性プラスチック材料で形成されるのがよい。変形として、内側チャンネル部材と外側チャンネル部材は、アルミのような金属製部材であり、中間部材は非金属製部材であってもよく、これにより両者の間での熱の逃げ道を防止する。乾燥剤隠蔽部材は、金属又はプラスチックのようなどんな適当な材料であってもよく、乾燥剤隠蔽部材の取付け、及び内側チャンネル部材からの取り外しを容易にするために、弾性であるのが好ましい。
【００２１】
太陽電池又は光電池（２）は、大面積ｐｎ接合ダイオードからなる半導体デバイスであり、太陽光があるとき、利用可能な電力を発生させることができる。ここで説明する窓には、どんな適当な種類の光電池（２）を使用してもよい。例えば、シリコン、硫化カルシウム、ガリウムヒ素又は他の種類の電池が適当である。電池は、四角、丸のようなどんな所望の形状のものでもよい。
【００２２】
光電池は、結晶ウェハー、又は薄膜電池のようなどんな適当な電池であってもよい。結晶ウェハー光電池を使用する代替として、光起動性合わせガラスは、薄膜光電池（ＰＶ）を使用して製造することもできる。薄膜光電池の製造は、ガラス、金属、又はプラスチックのような低価格基板の上に、（アモルファスシリコン、二セレン化インジウム、又はテルル化カドミウムのような）半導体材料の原子、分子、又はイオンの非常に薄く連続的な層の積層を必要とする。薄膜電池は、結晶ウェハー太陽電池技術に比して、或る利点を有する。薄膜電池は、少ない材料を使用し、さらに電池の能動領域は、通常は厚さ１乃至１０ミクロンに過ぎないのに対して、在来のウェハーは、厚さ２００乃至４００ミクロンほどである。薄膜電池は、通常、（１ｍ2より大きい）大面積製造に従順し、自動、連続生産、配列、及び梱包に適している。薄膜電池は、可撓性基板材料に堆積させることもできる。
【００２３】
一実施形態において、光電池（２）は、ガラス（１０，１２）の２つのガラス板の間に、光電池を２つのガラスパネルの間に積層させた光起電積層体として配置される。在来の合わせガラス製品では、ガラスのシートが、粘着ポリマーフィルムの層に接着され、材料の更なるシート又は層が、粘着性フィルム層の他方の側に接着され、それにより、粘着性フィルムが２つの外側層の間に挟まれる。このような積層板を製造するための多数の方法が知られており、例えば米国特許第５，２６８，０４９号；同第５，１１８，３７１号；同第４，７２４，０２３号；同第４，２３４，５３３号；及び同第４，１２５，６６９号を参照。一般的に合わせガラスは、典型的には可塑性ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムであり中間フィルム又は積層フィルムと称されるフィルムを有する、少なくとも２枚のガラスシートであり、プラスチックフィルムが、一対の隣接したガラスシートの間に挟まれ、排気、プレス、及び加熱を受ける。
【００２４】
光電池（２）は、所望の電圧を得るために、通常は、直列回路として電気接続され（４）、光電池の複数の直列回路が所望されるように、並列に接続される。次いで、電力が、電線（４）によって、＋及び−端子から電力制御部又は他の適当な配電デバイス（６）に供給される。このような在来の電気回路は、好ましくは主電力バスまで絶縁体を含む。当該技術で知られているように、光電池によって生じさせた直流（ＤＣ）から、交流（ＡＶ）を生じさせるためのインバータが使用される。好ましくは、複数の太陽電池は、電圧を上げるために並列にグループ化され、各グループは、３極断路ＤＣスイッチとインバータを備え、ＡＣ電流は、２０８ボルト配電パネルに流れる。
【００２５】
当業者には明らかなように、特許請求の範囲の発明の範囲から逸脱することなしに、上述の詳細な開示の種々の修正、適合、及び変更を行うことができる。説明した発明の種々の特徴及び要素は、発明の精神から逸脱することなしに、ここで説明し、又は特許請求の範囲での組み合わせとは異なる方法で組み合わせることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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