(57)【要約】【課題】二重ガラス構造の内部に面上のヒートパイプ或いは密閉された空気層を形成することにより断熱性、保温性を向上させることができ、二重ガラス構造の内部を加熱又は冷却することにより補助的に冷暖房を行うことが可能で冷暖房費用を低減することができ、省エネルギー性、実用性に優れると共に、冬季の結露を確実に防止でき、簡素な構造で省スペース性、量産性に優れる窓の提供。【解決手段】室内板と、室内板と離間して対向配置された室外板と、室内板と室外板との間に密閉されて形成された減圧層と、減圧層の内部に封入された作動液と、を有する窓部本体と、窓部本体，窓部本体が配設される窓枠部，窓枠部が配設される壁部の内いずれか１に配設され作動液を加熱する作動液加熱部又は作動液を冷却する作動液冷却部の少なくともいずれか一方を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内板と、前記室内板と離間して対向配置された室外板と、前記室内板と前記室外板との間に密閉されて形成された減圧層と、前記減圧層の内部に封入された作動液と、を有する窓部本体と、前記窓部本体，前記窓部本体が配設される窓枠部，前記窓枠部が配設される壁部の内いずれか１に配設され前記作動液を加熱する作動液加熱部又は前記作動液を冷却する作動液冷却部の少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする窓。
【請求項２】
室内板と、前記室内板と離間して対向配置された室外板と、前記室内板と前記室外板との間に流体が封入されて形成された流体層と、を有する窓部本体と、前記窓部本体，前記窓部本体が配設される窓枠部，前記窓枠部が配設される壁部の内いずれか１に配設され前記流体を加熱する流体加熱部又は前記流体を冷却する流体冷却部の少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする窓。
【請求項３】
前記流体加熱部又は前記流体冷却部に代えて、前記流体層との間で加熱流体を循環させる加熱流体循環部又は前記流体層との間で冷却流体を循環させる冷却流体循環部の少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする請求項２に記載の窓。
【請求項４】
前記窓部本体が、前記室外板と離間して前記室外板の外側に対向配置された外部補助板と、前記室外板と前記外部補助板との間に密閉されて形成された外部真空層又は気体が封入された外部気体層と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の窓。
【請求項５】
前記減圧層内又は前記流体層内で、前記室内板の室外側表面及び前記室外板の室内側表面に当接する間隔保持部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の窓。
【請求項６】
前記外部真空層又は前記外部気体層内で、前記室外板の室外側表面及び前記外部補助板の室内側表面に当接する間隔保持部材を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の窓。
【請求項７】
前記窓部本体の閉塞時に、前記作動液加熱部，前記作動液冷却部，前記流体加熱部，前記流体冷却部，前記加熱流体循環部，前記冷却流体循環部を駆動する駆動切替機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷暖房機能を備えると共に、断熱性に優れ、冬季の結露防止が可能な窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス窓の断熱性能および遮音性能を向上させるために、室内側ガラスと室外側ガラスとの間に空気層を形成した二重ガラス窓が提案されている。通常のガラス窓に比べ断熱性に優れ、冬季の室内暖房中に室内側ガラスの室外側表面と室内側表面との温度差を小さくすることができるので、室内側ガラスの室内側表面における結露の発生を低減することができる。
しかしながら、このような二重ガラス窓では、室内温度と室外温度の温度差が大きいため、室外側ガラスの室内側表面に結露が発生してしまうという問題点があった。このような二重ガラス窓の内側に発生した結露は取除くことができないので視界が悪く、また、結露した水分がガラスの表面を伝って垂れるために見栄えも悪かった。
この問題点を解決するために（特許文献１）には、「室内側部と室外側部とに熱が伝わらない上横枠材、下横枠材、左右の縦枠材を方形枠組みした支持枠と、支持枠の室内寄りに気密状態で取付けた室内側ガラスと、支持枠の室外寄りに気密状態で取付けた室外側ガラスを備えた二重ガラス窓において、縦枠材に上下方向に連続した中空部を形成し、この中空部の上部寄りを内部の空気導入孔で室内側ガラスと室外側ガラスとの間の空気層に開口連通し、下横枠材に中空部を室外に開口連通する外部の空気導入孔を形成したことを特徴とする二重ガラス窓の結露防止構造。」が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３７６０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）では、室内側ガラスと室外側ガラスとの間の空気層が室外に開口連通しているので、冬季に室内を暖房した時に室外側ガラスの室内面に結露が発生することはないが、室外の空気が二重ガラス窓の内部に侵入するため、二重ガラス窓本来の断熱性や遮音性が損なわれてしまい冷暖房の効率性に欠けるという課題を有していた。
また、二重ガラス窓の内部に侵入した室外の空気により室内側ガラスが冷やされた場合、室内との温度差により、室内側ガラスの室内側表面に結露が発生してしまうという課題を有していた。
さらに、外部の空気導入孔から中空部に吹き込んだほこりが空気層まで入り込むのを防止する必要があるために、支持枠の構造が複雑となり、量産性、省スペース性に欠けるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、二重窓構造の内部にヒートパイプ或いは密閉された流体層を形成することにより断熱性、保温性を向上させることができ、二重窓構造の内部を加熱又は冷却することにより補助的に冷暖房を行うことが可能で冷暖房費用を低減することができ、省エネルギー性、実用性に優れると共に、冬季の結露を確実に防止でき、簡素な構造で省スペース性、量産性に優れる窓を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明の窓は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の窓は、室内板と、前記室内板と離間して対向配置された室外板と、前記室内板と前記室外板との間に密閉されて形成された減圧層と、前記減圧層の内部に封入された作動液と、を有する窓部本体と、前記窓部本体，前記窓部本体が配設される窓枠部，前記窓枠部が配設される壁部の内いずれか１に配設され前記作動液を加熱する作動液加熱部又は前記作動液を冷却する作動液冷却部の少なくともいずれか一方を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）窓部本体が、減圧層を介して対向配置された室内板と室外板を有する二重窓構造なので室内の断熱性、保温性に優れる。
（２）窓部本体の減圧層に作動液が封入されているので、作動液加熱部又は作動液冷却部で作動液の加熱又は冷却を行うことにより、ヒートパイプ作用で窓部本体を加熱又は冷却することができ、補助的な冷暖房を行うことができる。
（３）室内板と室外板との間に密閉された減圧層が形成されると共に、作動液加熱部で作動液を加熱して室内板を温めることができるので、外気の温度が室内板に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板の室外側表面と室内側表面との温度差を小さくすることができ、室内板の室内側表面における結露の発生を防止することができる。
（４）室内板と室外板との間に形成された減圧層では結露の原因となる水蒸気量が少なく、さらに作動液加熱部で作動液を加熱して室外板を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室外板の室内側表面における結露の発生を確実に防止することができる。
【０００６】
ここで、室内板及び室外板の材質としては、ガラスの他、メタクリル樹脂等の合成樹脂が好適に用いられる。室内板及び室外板は透明でも半透明でもよいし、また無色でも有色でもよい。
窓部本体の少なくとも減圧層の外周はパッキンにより密閉される。パッキンの材質としては合成ゴムや合成樹脂等が好適に用いられる。窓部本体は家屋やビル等の建築物の壁部に配設される窓枠部に取付けられる。窓部本体は窓枠部に対して固設してもよいし、摺動或いは回動自在に配設し開閉可能にしてもよい。窓部本体の外周にサッシを配設することにより、室内板及び室外板を保護できると共に、窓枠部に対する固定及び開閉を容易に行うことができる。尚、室内板及び室外板は前述のパッキン等によりサッシに固定することができる。
作動液としては、温度差によって気体〜液体に相変化するものであればよく、従来から用いられている純水やプロピレングリコール等のアルコール等が好適に用いられる。尚、作動液が純水等のように表面張力の大きな液体の場合には、界面活性剤を添加してもよい。これにより、アルコール等と同様に室内板及び室外板の表面における濡れ角を小さくすることができ、作動液が膜状に広がるので液垂れが目立たず、窓部本体からの視認性に優れる。また、作動液に界面活性剤を添加する代りに、室内板の室外側表面や室外板の室内側表面に親水処理を施した場合も同様の効果がえられる。
【０００７】
作動液加熱部としては、ニクロム線等の電熱線により加熱を行うシーズヒータ等の電気ヒータや温水配管、ヒートパイプ等が好適に用いられる。また、作動液加熱部の配設位置としては窓部本体の下端側が好ましい。減圧層の下端側に溜まった作動液を効率的に加熱するためである。
作動液冷却部としては、ペルチェ素子や冷水配管、ヒートパイプ等が好適に用いられる。また、作動液冷却部の配設位置としては窓部本体の上端側が好ましい。気化した作動液を効率的に冷却して液化させるためである。尚、ペルチェ素子を用いる場合は、窓を配設する壁部等に屋外に開口した通風孔を設け、ペルチェ素子の排熱を屋外に放出することが好ましい。また、ファンを配設することにより、短時間で効率的に放熱を行うことができ実用性に優れる。尚、ペルチェ素子は吸熱面と排熱面を逆にして作動液加熱部として用いることもできる。
【０００８】
作動液加熱部や作動液冷却部を窓部本体に配設する場合は、作動液加熱部や作動液冷却部を減圧層のパッキンに埋設し、直接、作動液に接するように配設することができる。また、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属製の熱伝達板を作動液に接するようにパッキンに埋設し、熱伝達板に接触するように作動液加熱部や作動液冷却部を配設して間接的に作動液の加熱や冷却を行うようにしてもよい。作動液加熱部や作動液冷却部を熱伝達板を介して配設した場合、減圧層の密閉状態を確保したまま作動液加熱部や作動液冷却部の着脱を行うことができ、点検、交換等が容易でメンテナンス性に優れる。特に作動液加熱部や作動液冷却部を窓枠部や壁部に配設する場合、窓部本体を閉じた際に、作動液加熱部や作動液冷却部と熱伝達板が接触するようにすれば、熱伝達板を介して作動液を加熱或いは冷却することができ実用性に優れる。作動液加熱部や作動液冷却部による加熱や冷却の温度は、外気及び室内の温度に応じて適宜、選択することができる。
尚、作動液加熱部や作動液冷却部は手動で駆動するようにしてもよいし、タイマーや結露センサ，温度センサ等に連動させて自動で駆動するようにしてもよい。
【０００９】
請求項２に記載の記載の窓は、室内板と、前記室内板と離間して対向配置された室外板と、前記室内板と前記室外板との間に流体が封入されて形成された流体層と、を有する窓部本体と、前記窓部本体，前記窓部本体が配設される窓枠部，前記窓枠部が配設される壁部の内いずれか１に配設され前記流体を加熱する流体加熱部又は前記流体を冷却する流体冷却部の少なくともいずれか一方を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）窓部本体に形成された流体層の流体を流体加熱部又は流体冷却部で加熱又は冷却することができるので、流体の対流により窓部本体を加熱又は冷却することができ、補助的な冷暖房を行うことができる。
（２）室内板と室外板との間に密閉された流体層が形成されると共に、流体加熱部で流体を加熱して室内板を温めることができるので、外気の温度が室内板に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板の室外側表面と室内側表面との温度差を小さくすることができ、室内板の室内側表面における結露の発生を防止することができる。
（３）流体加熱部で流体層の流体を加熱して室外板を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、流体が気体の場合でも冬季の室内暖房中に室外板の室内側表面における結露の発生を確実に防止することができる。
【００１０】
ここで、窓部本体の構成は、減圧層の代りに流体層が形成されている以外は請求項１と同様である。室内板と室外板との間に封入される流体としては、気体でも液体でも構わない。気体としては、空気や窒素等が好適に用いられる。液体としては、水の他、シリコーン油等の油や不凍液が好適に用いられる。液体の場合は室内の色柄等に合わせて好みの色に着色することもでき装飾性に優れる。
流体加熱部及び流体冷却部はそれぞれ作動液加熱部及び作動液冷却部と同様のものを好適に用いることができる。また、流体加熱部及び流体冷却部は作動液加熱部及び作動液冷却部と同様に手動又は自動で駆動することができ、加熱や冷却の温度は外気及び室内の温度に応じて適宜、選択することができる。
尚、流体層に気体を封入する場合は、安全弁を配設したり、減圧したりすることが好ましい。温度変化による体積膨張を低減できるので、窓部本体の変形や破損を防止でき信頼性に優れる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の窓であって、前記流体加熱部又は前記流体冷却部に代えて、前記流体層との間で加熱流体を循環させる加熱流体循環部又は前記流体層との間で冷却流体を循環させる冷却流体循環部の少なくともいずれか一方を備えた構成を有している。
この構成により、請求項２の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）流体加熱部又は流体冷却部に代えて、加熱流体循環部又は冷却流体循環部を有することにより、流体層との間で加熱流体又は冷却流体を循環させることができるので、短時間で窓部本体を加熱又は冷却することができ、冷暖房の効率性に優れる。
（２）加熱流体循環部により、室内板と室外板との間に加熱流体を供給、循環させて室内板及び室外板を温めることができるので、外気の温度が室内板に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板の室外側表面と室内側表面との温度差を小さくすることができ、室内板の室内側表面における結露の発生を防止することができる。
（３）加熱流体循環部により加熱流体を循環させて室外板を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、流体が気体の場合でも冬季の室内暖房中に室外板の室内側表面における結露の発生を確実に防止することができる。
【００１２】
ここで、加熱流体循環部と冷却流体循環部は流体層に加熱流体や冷却流体を供給するための流体供給部と、流体層から流体を回収するための流体回収部を有する。流体供給部や流体回収部の開口端がパッキンを貫通するようにしてもよいし、窓枠部やサッシにパッキンを貫通して流体層に連通する供給口や排出口を埋設し流体供給部や流体回収部の開口端と着脱自在に連結するようにしてもよい。供給口や排出口に窓部本体の閉塞時に開放される逆止弁等の開閉部を設けることにより、供給口や排出口と流体供給部や流体回収部が連結された際に、流体層との間で確実に加熱流体又は冷却流体の循環を行うことができると共に、密閉状態を確保することができる。加熱流体又は冷却流体を循環させることができるので、流体の確実な置換が可能で流体層の体積膨張が発生せず信頼性に優れる。尚、窓部本体の開放時に供給口や排出口の端部を閉塞する逆止弁を設けた場合、加熱流体又は冷却流体の漏れを防止でき信頼性に優れる。
【００１３】
流体供給部と流体排出部との間に前述の流体加熱部及び／又は流体冷却部を設けることにより、流体を加熱又は冷却することができる。尚、流体が気体である場合、気体を除湿することが好ましい。気体に含まれる水蒸気量を減少させることにより、結露の発生を効果的に防止できるためである。また、加熱流体循環部と冷却流体循環部は同一の経路を共用してもよいし、別の経路を独立して設けてもよい。
尚、加熱流体循環部及び冷却流体循環部により循環させる加熱流体及び冷却流体は、初期に流体層に封入された流体と同一のものを用いることが好ましい。異なる流体の混合を防ぐためである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の窓であって、前記窓部本体が、前記室外板と離間して前記室外板の外側に対向配置された外部補助板と、前記室外板と前記外部補助板との間に密閉されて形成された外部真空層又は気体が封入された外部気体層と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）窓部本体が、室外板の外側に外部真空層又は外部気体層を介して対向配置された外部補助板を有する三重窓構造なので、室内の断熱性、保温性をさらに向上させることができる。
（２）外部真空層を有する場合、特に断熱性に優れるので、窓部本体による冷暖房性能を向上させることができ省エネルギー性に優れる
（３）室外板の外側に外部真空層又は外部気体層を介して外部補助板を配設することにより、外気の温度が室外板や室内板に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板の室内側表面や室外板の室内側表面における結露の発生を効果的に防止することができる。
【００１５】
ここで、外部補助板としては、前述の室内板及び室外板と同様のものが好適に用いられる。また、外部真空層及び外部気体層の外周は前述の減圧層と同様のパッキンにより密閉される。
外部気体層に封入される気体としては、空気や窒素の他、アルゴン，クリプトン，キセノン等の不活性ガスが好適に用いられる。空気の場合は、予め除湿した乾燥空気を封入することで外部気体層内での結露の発生を低減できる。また、熱伝導率が低く粘度が高い不活性ガスを用いた場合、熱伝導と対流による熱損失を低減でき断熱性に優れる。尚、外部気体層は減圧したり、安全弁を配設したりすることが好ましい。温度変化による体積膨張を低減できるので、窓部本体の変形や破損を防止でき信頼性に優れる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の窓であって、前記減圧層内又は前記流体層内で、前記室内板の室外側表面及び前記室外板の室内側表面に当接する間隔保持部材を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）減圧層内又は流体層内で、室内板の室外側表面及び室外板の室内側表面に当接する間隔保持部材を備えることにより、減圧層又は流体層の幅を一定に保つことができ、室内板及び室外板の変形や破損を防止できる。
【００１７】
ここで、間隔保持部材の形状としては略円柱状、略三角柱状，略四角柱状等の多角柱状、略円錐状、略三角錐状，略四角錐状等の多角錐状、略半円球状等の突起状に形成できる。間隔保持部材を縦横に等間隔や不等間隔に配置して要所に点在させることにより、作動液や流体の移動を妨げることなく確実に減圧層又は流体層の幅を維持することができる。特に、窓部本体の面積が大きい場合に間隔保持部材を設けることで耐久性を向上させることができる。
間隔保持部材の材質としては合成ゴムやＰＥ，ＰＥＴ，シリコーン樹脂，フッ素樹脂等の合成樹脂等が好適に用いられる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の窓であって、前記外部真空層又は前記外部気体層内で、前記室外板の室外側表面及び前記外部補助板の室内側表面に当接する間隔保持部材を備えた構成を有している。
この構成により、請求項４又は５の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）外部真空層又は外部気体層内で、室外板の室外側表面及び外部補助板の室内側表面に当接する間隔保持部材を備えることにより、外部真空層又は外部気体層の幅を一定に保つことができ、室外板及び外部補助板の変形や破損を防止できる。
ここで、間隔保持部材の形状及び材質は請求項５に記載したものと同様である。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の窓であって、前記窓部本体の閉塞時に、前記作動液加熱部，前記作動液冷却部，前記流体加熱部，前記流体冷却部，前記加熱流体循環部，前記冷却流体循環部を駆動する駆動切替機構を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至６の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）窓部本体の閉塞時に作動液加熱部，作動液冷却部，流体加熱部，流体冷却部，加熱流体循環部，冷却流体循環部を駆動する駆動切替機構を有するので、窓部本体の閉塞時のみ各部を駆動して窓部本体を効率的に加熱又は冷却することができ、窓部本体を開放して室内に外気を取入れる際などに無駄な加熱又は冷却を行うことがなく省エネルギー性に優れる。
【００２０】
ここで、駆動切替機構としては、窓部本体の閉塞及び開放に連動して駆動のＯＮとＯＦＦを切替えることができるものであればよい。例えば、窓枠部や壁部に電源部を埋設し、窓部本体を閉塞した時のみ各部の端子などが電源部に接触し電力が供給されるものや窓部本体を閉塞した時に押しボタン式のスイッチが押圧され各部が駆動されるもの等が好適に用いられる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明の窓によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）作動液加熱部又は作動液冷却部によって減圧層に封入された作動液の加熱又は冷却を行い、ヒートパイプ作用により窓部本体を加熱又は冷却し、補助的な冷暖房を行うことができる実用性、機能性に優れた窓を提供することができる。
（２）減圧層に封入された作動液を作動液加熱部で加熱して室内板及び室外板を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室内板の室内側表面や室外板の室内側表面における結露の発生を確実に防止することができる信頼性に優れた窓を提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）窓部本体に形成された流体層の流体を流体加熱部又は流体冷却部で加熱又は冷却することで、流体の対流により窓部本体を加熱又は冷却し、補助的な冷暖房を行うことができる実用性、機能性に優れた窓を提供することができる。
（２）流体加熱部で流体層内の流体を加熱して室内板及び室外板を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室内板の室内側表面や室外板の室内側表面における結露の発生を確実に防止することができる信頼性に優れた窓を提供することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）加熱流体循環部又は冷却流体循環部により流体層との間で加熱流体又は冷却流体を循環させることで、短時間で窓部本体を加熱又は冷却することができる冷暖房の効率性に優れた窓を提供することができる。
（２）加熱流体循環部により、室内板と室外板との間に加熱流体を供給、循環させて室内板及び室外板を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室内板の室内側表面や室外板の室内側表面における結露の発生を確実に防止することができる信頼性に優れた窓を提供することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）窓部本体が三重窓構造であることにより、室内の断熱性、保温性をさらに向上させることができると共に、窓部本体による冷暖房性能を向上させることができる省エネルギー性に優れた窓を提供することができる。
（２）室外板の外側に外部真空層又は外部気体層を介して外部補助板を配設することにより、外気の温度が室外板や室内板に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板の室内側表面や室外板の室内側表面における結露の発生を効果的に防止することができる信頼性に優れた窓を提供することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）室内板の室外側表面及び室外板の室内側表面に当接する間隔保持部材により、室内板と室外板との間に形成された減圧層又は流体層の幅を一定に保つことができ、室内板及び室外板の変形や破損を防止できる信頼性、安全性に優れた窓を提供することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）室外板の室外側表面及び外部補助板の室内側表面に当接する間隔保持部材により、室外板と外部補助板との間に形成された外部真空層又は外部気体層の幅を一定に保つことができ、室外板及び外部補助板の変形や破損を防止できる信頼性、安全性に優れた窓を提供することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）駆動切替機構により、窓部本体の閉塞時のみ作動液加熱部，作動液冷却部，流体加熱部，流体冷却部，加熱流体循環部，冷却流体循環部を駆動して窓部本体を効率的に加熱又は冷却することができ、窓部本体を開放して室内に外気を取入れる際などに無駄な加熱又は冷却を行うことがない省エネルギー性に優れた窓を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における窓を示す要部断面側面図である。
図１中、１は実施の形態１における窓、３は窓枠２に配設された窓１の窓部本体、４は窓部本体３の外周に配設され窓部本体３を窓枠２に保持するサッシ、５はサッシ４の内周に配設された合成ゴム製や合成樹脂製等のパッキン、６はガラスやメタクリル樹脂等の合成樹脂で形成されパッキン５によりサッシ４に固定された室内板、６ａは室内板６の室内側表面、６ｂは室内板６の室外側表面、７はガラスやメタクリル樹脂等の合成樹脂で形成され室内板６と離間して対向配置されパッキン５によりサッシ４に固定された室外板、７ａは室外板７の室内側表面、７ｂは室外板７の室外側表面、８は室内板６と室外板７との間にパッキン５で密閉されて形成された減圧層、９は減圧層８の内部に封入された純水やアルコール等の作動液、１０は窓部本体３の下端側でサッシ４及びパッキン５に埋設されニクロム線等の電熱線１０ａにより加熱を行うシーズヒータを用いた作動液加熱部、１１は合成ゴムやＰＥ，ＰＥＴ，シリコーン樹脂，フッ素樹脂等の合成樹脂等で略半球状に形成され真空層８内で室内板６の室外側表面６ｂ及び室外板７の室内側表面７ａに当接して点在する間隔保持部材である。
尚、窓１は窓枠部２に対して二つの窓部本体３が左右方向に摺動自在に配設された開閉可能な引き違い窓であるが、説明の都合上、一つの窓部本体３とそれに対応する窓枠部２のみを示した。
【００２９】
窓部本体３の外周にサッシ４を配設したことにより、室内板６及び室外板７の外周を保護すると共に、窓枠部２に対する開閉を容易にしている。尚、窓部本体３を窓枠部２に対して回動自在にして開き窓や突き出し窓などにしてもよい。また、窓部本体３の開閉が不要な場合は、窓枠部２に固設して嵌め殺し窓にしてもよい。
尚、室内板６及び室外板７は透明でも半透明でもよいし、また無色でも有色でもよい。
作動液９としては、温度差によって気体〜液体に相変化するものであればよい。尚、作動液９が純水等のように表面張力の大きな液体の場合には、界面活性剤を添加してもよい。これにより、アルコール等と同様に室内板６及び室外板７の表面における濡れ角を小さくすることができ、作動液９が膜状に広がるので液垂れが目立たず、窓部本体３からの視認性に優れる。また、作動液９に界面活性剤を添加する代りに、室内板６の室外側表面６ｂや室外板７の室内側表面７ａに親水処理を施した場合も同様の効果がえられる。
【００３０】
作動液加熱部１０は窓部本体３の下端側に配設した。これにより、減圧層８の下端側に溜まった作動液９を効率的に加熱することができる。尚、作動液加熱部１０としては作動液９を加熱できるものであればよく、電気ヒータ以外に温水配管やヒートパイプ等を好適に用いることができる。
作動液加熱部１０は、本実施の形態のように直接、作動液９に接するように配設してもよいが、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属製の熱伝達板を介して配設してもよい。パッキン５及び熱伝達板で減圧層８の密閉状態を確保したまま作動液加熱部１０の着脱を行うことができるので点検、交換等が容易でメンテナンス性に優れる。
間隔保持部材１１は縦横に等間隔や不等間隔に配置して要所に点在させた。これにより、作動液９の移動を妨げることなく確実に減圧層８の幅を維持することができる。また、室内板６及び室外板７の変形や破損を防止でき信頼性に優れる。
本実施の形態では間隔保持部材１１を略半円球状に形成したが、略円柱状や略三角柱状，略四角柱状等の多角柱状、略円錐状、略三角錐状，略四角錐状等の多角錐状等の様々な形状の突起状に形成できる。
【００３１】
次に、作動液加熱部の駆動を切替える駆動切替機構について説明する。
図２は実施の形態１における窓の駆動切替機構を示す要部破断正面図である。
図２中、１２は二つの窓部本体３が窓枠部２に開閉自在に配設された窓１が取付けられた壁部、１３は作動液加熱部１０の端子１０ｂが壁部１２に埋設された電源部１４に接触することにより作動液加熱部１０に電力を供給する駆動切替機構である。
窓部本体３が閉塞されている時のみ作動液加熱部１０に電力を供給することができ、窓部本体３を効率的に加熱することができる。この他にも駆動切替機構１３としては、窓部本体３の閉塞及び開放に連動して駆動のＯＮとＯＦＦを切替えることができるものであればよく、窓部本体３を閉塞した時に押しボタン式のスイッチが押圧され作動液加熱部１０が駆動されるようにしてもよい。
また、作動液加熱部１０は手動で駆動するようにしてもよいし、タイマーや結露センサ等に連動させて自動で駆動するようにしてもよい。
【００３２】
以上のように構成された実施の形態１における窓の動作について説明する。
図１において、作動液加熱部１０により減圧層８に封入された作動液９が加熱され気化する。窓部本体３は作動液９によるヒートパイプ作用で温められ、補助的な暖房を行うことができる。また、窓部本体３が温められることにより外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室内板６の室内側表面６ａや室外板７の室内側表面７ａにおける結露の発生を防止することができる。
本実施の形態では作動液加熱部１０をサッシ４及びパッキン５に埋設し窓部本体３の下端側に配設したが、窓枠部２や壁部１２に配設してもよい。作動液加熱部１０を壁部１２に配設する場合は、窓部本体３を閉じた際に、窓部本体３の下端側や一側部などから前述の熱伝達板を介して作動液加熱部１０で作動液９を加熱できる。
また、本実施の形態では作動液加熱部１０のみを配設したが、ペルチェ素子や冷水配管、ヒートパイプ等を利用した作動液冷却部を配設してもよい。作動液冷却部の配設位置としては窓部本体３の上端側が好ましい。気化した作動液９を効率的に冷却して液化させるためである。作動液冷却部を備えた場合、窓部本体３を冷却することができ、夏期には補助的な冷房として利用することができる。尚、作動液冷却部としてペルチェ素子を用いる場合は、窓１を配設する壁部１２等に屋外に開口した通風孔を設け、ペルチェ素子の排熱を屋外に放出することが好ましい。また、空冷用のファンを配設した場合は、短時間で効率的に放熱を行うことができ実用性に優れる。さらに、ペルチェ素子は吸熱面と排熱面を逆にして作動液加熱部として用いることもできる。
【００３３】
以上のように実施の形態１における窓によれば、以下の作用を有する。
（１）窓部本体３が減圧層８を介して対向配置された室内板６と室外板７を有する二重窓構造なので室内の断熱性、保温性に優れる。
（２）窓部本体３の減圧層８に作動液９が封入されているので、作動液加熱部１０で作動液９の加熱を行うことにより、ヒートパイプ作用により短時間で窓部本体３を加熱することができ、補助的な暖房を行うことができる。
（３）室内板６と室外板７との間に密閉された減圧層８が形成されると共に、作動液加熱部１０で作動液９を加熱して室内板６を温めることができるので、外気の温度が室内板６に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板６の室外側表面６ｂと室内側表面６ａとの温度差を小さくすることができ、室内板６の室内側表面６ａにおける結露の発生を防止することができる。
（４）室内板６と室外板７との間に形成された減圧層８では結露の原因となる水蒸気量が少なく、さらに作動液加熱部１０で作動液９を加熱して室外板７を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室外板７の室内側表面７ａにおける結露の発生を確実に防止することができる。
（５）作動液加熱部１０を窓部本体３の下端側に配設することにより、減圧層８の下端側に溜まった作動液９を効率的に加熱することができる。
（６）減圧層８内で室内板６の室外側表面６ｂ及び室外板７の室内側表面７ａに当接する間隔保持部材１１を備えることにより、減圧層８の幅を一定に保つことができ、室内板６及び室外板７の変形や破損を防止できる。
（７）間隔保持部材１１を縦横に等間隔や不等間隔に配置して要所に点在させることにより、作動液９の移動を妨げることなく確実に減圧層８の幅を維持することができる。特に、窓部本体３の面積が大きい場合に間隔保持部材１１を設けることで室内板６及び室外板７の変形や破損を防止できる。
（８）窓部本体３の閉塞時に作動液加熱部１０を駆動する駆動切替機構１３を有するので、窓部本体３の閉塞時のみ作動液加熱部１０を駆動して窓部本体３を効率的に加熱することができ、窓部本体３を開放して室内に外気を取入れる際などに無駄な加熱を行うことがなく省エネルギー性に優れる。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２における窓を示す要部断面側面図であり、図４は実施の形態２における窓を示す要部破断正面図である。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図３及び図４中、実施の形態２における窓１ａが実施の形態１と異なるのは、窓部本体３ａが室内板６と室外板７との間に減圧層８の代わりにパッキン５で密閉され流体が封入されて形成された流体層８ａを有する点と、室外板７と離間して室外板７の外側に外部補助板１５が配設され室外板７と外部補助板１５との間にパッキン５で密閉されて形成された外部真空層１６を有する点と、外部真空層１６内で室外板７の室外側表面７ｂ及び外部補助板１５の室内側表面１５ａに当接する間隔保持部材１７を有する点と、作動液加熱部１０の代わりに壁部１２に埋設され流体層８ａとの間で加熱流体を循環させる加熱流体循環部２０を有する点である。
尚、１５ｂは外部補助板１５の室外側表面、２１は加熱流体循環部２０の流体加熱部、２１ａは後述する流体供給部２２に配設され窓部本体３ａの開放時に流体供給部２２を閉塞して加熱流体の漏れを防止する電磁弁などの漏れ防止弁、２２は流体加熱部２１に接続され流体加熱部２１で加熱された加熱流体を流体層８ａに供給する流体供給部、２３は流体加熱部２１に接続され流体層８ａから流体を回収する流体回収部、２４はサッシ４の下部に埋設されパッキン５を貫通して流体層８ａと流体供給部２２の開口端２２ａを連結する供給口、２４ａは供給口２４の端部に配設され窓部本体３ａの閉塞時に供給口２４を開放する逆止弁等の開閉部、２５はサッシ４の上部に埋設されパッキン５を貫通して流体層８ａと流体回収部２３の開口端２３ａを連結する排出口、２５ａは排出口２５の端部に配設され窓部本体３ａの閉塞時に排出口２５を開放する逆止弁等の開閉部である。
【００３５】
流体層８ａに封入する流体としては、空気や窒素等の気体や水，油，不凍液等の液体を用いた。気体を封入する場合は、安全弁（図示せず）を配置したり、減圧を行ったりして温度変化による体積膨張を低減させ、窓部本体３ａの変形や破損を防止した。尚、気体を除湿して水蒸気量を減少させた場合は、結露の発生を効果的に防止できる。液体の場合は室内の色柄等に合わせて好みの色に着色することもでき装飾性に優れる。
室外板７の外側に外部真空層１６を介して外部補助板１５を対向配置することにより、窓部本体３ａを三重窓構造とすることができ、室内の断熱性、保温性をさらに向上させている。尚、間隔保持部材１７は間隔保持部材１１と同様に形成される。
流体供給部２２に漏れ防止弁２１ａを設け、窓部本体３ａの開放時に流体供給部２２を閉塞することにより、加熱流体の漏れを確実に防止でき信頼性に優れる。また、供給口２４及び排出口２５に逆止弁等の開閉部２４ａ，２５ａを設けることにより、窓部本体３ａが閉塞され流体供給部２２及び流体回収部２３と供給口２４及び排出口２５が連結された際に、流体層８ａと加熱流体循環部２０との間で確実に加熱流体を循環させると共に、流体層８ａの密閉状態を確保している。窓部本体３ａの開放時に供給口２４や排出口２５の端部を閉塞する逆止弁を設けた場合、加熱流体又は冷却流体の漏れを防止でき信頼性に優れる。
尚、加熱流体供給部２０から供給する加熱流体は、初期に流体層８ａに封入した流体と同一のものを用いた。これにより、異なる流体が混合するのを防止でき信頼性に優れる。
【００３６】
以上のように構成された実施の形態２における窓の動作が実施の形態１と異なるのは、作動液加熱部１０で作動液９を加熱する代わりに流体層８ａの内部に強制的に加熱流体を供給して循環させる点である。これにより、短時間で窓部本体３ａを加熱することができる。
尚、流体加熱部２１としては、作動液加熱部１０と同様のシーズヒータ等の電気ヒータを用いた。また、加熱流体循環部２０に加え、冷却流体循環部を配設してもよい。このとき、冷却流体循環部は加熱流体循環部２０と別の経路を独立して設けてもよいし、同一の経路を共用してもよい。加熱流体循環部２０と冷却流体循環部の経路を共用する際には、流体供給部２２と流体回収部２３との間に流体加熱部２１と流体冷却部を並設し、いずれか一方を選択的に駆動すればよい。
冷却流体循環部を配設することにより、窓部本体３ａを冷却することができ、夏期に補助的な冷房として利用することができる。冷却時には加熱時と逆方向に流体を循環させることにより、効率的に冷却を行うことができる。
尚、外部真空層１６の代りに空気，窒素，不活性ガス等の気体が封入された外部気体層を形成してもよい。外部真空層１６には劣るが、実施の形態１の二重窓構造に比べ、断熱性、保温性を向上させることができる。特に、不活性ガスを用いた場合、熱伝導と対流による熱損失を低減でき断熱性に優れる。また、外部気体層を形成する場合は減圧することで温度変化による体積膨張を低減させ、窓部本体３ａの変形や破損を防止した。
【００３７】
以上のように実施の形態２における窓によれば、以下の作用を有する。
（１）加熱流体循環部２０を有することにより、流体層８ａの内部に強制的に加熱流体を供給、循環させることができるので、短時間で窓部本体３ａを加熱することができ、暖房の効率性に優れる。
（２）加熱流体循環部２０により、室内板６と室外板７との間に加熱流体を供給、循環させて室内板６を温めることができるので、外気の温度が室内板６に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板６の室外側表面６ｂと室内側表面６ａとの温度差を小さくすることができ、室内板６の室内側表面６ａにおける結露の発生を防止することができる。
（３）加熱流体循環部２０により加熱流体を循環させて室外板７を温めることができるので、外気の温度の影響を受け難く、冬季の室内暖房中に室外板７の室内側表面７ａにおける結露の発生を確実に防止することができる。
（４）加熱流体循環部２０の流体供給部２２と流体層８ａの内部とを連結する供給口２４に窓部本体３ａの閉塞時に開放され流体供給部２２の開口端２２ａと供給口２４を連結する逆止弁等の開閉部２４ａを設けることにより、流体層８ａの内部に確実に加熱流体を供給することができると共に、流体層８ａの密閉状態を確保することができる。
（５）加熱流体循環部２０の流体回収部２３と流体層８ａの内部とを連結する排出口２５に窓部本体３ａの閉塞時に開放され流体回収部２３の開口端２３ａと排出口２５を連結する逆止弁等の開閉部２５ａを設けることにより、流体回収部２３と排出口２５が連結された際に、流体層８ａの内部から確実に流体を回収することができると共に、流体層８ａの密閉状態を確保することができる。
（６）窓部本体３ａが、室外板７の外側に外部真空層１６を介して対向配置された外部補助板１５を有する三重窓構造なので、室内の断熱性、保温性をさらに向上させることができる。
（７）外部真空層１６を有することで、窓部本体３ａによる冷暖房性能を向上させることができ省エネルギー性に優れる
（８）室外板７の外側に外部真空層１６を介して外部補助板１５を配設することにより、外気の温度が室外板７や室内板６に伝わり難く、冬季の室内暖房中に室内板６の室内側表面６ａや室外板７の室内側表面７ａにおける結露の発生を効果的に防止することができる。
（９）流体層８ａ内で、室内板６の室外側表面６ｂ及び室外板７の室内側表面７ａに当接する間隔保持部材１１を備えることにより、流体層８ａの幅を一定に保つことができ、室内板６及び室外板７の変形や破損を防止できる。
（１０）外部真空層１６内で、室外板７の室外側表面７ｂ及び外部補助板１５の室内側表面１５ａに当接する間隔保持部材１７を備えることにより、外部真空層１６の幅を一定に保つことができ、室外板７及び外部補助板１５の変形や破損を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、二重窓構造の内部に面上のヒートパイプ或いは密閉された流体層を形成することにより断熱性、保温性を向上させることができ、二重窓構造の内部を加熱又は冷却することにより補助的に冷暖房を行うことが可能で冷暖房費用を低減することができ、省エネルギー性、実用性に優れると共に、冬季の結露を確実に防止でき、簡素な構造で省スペース性、量産性に優れる窓を提供することができ、一般住宅や工場、高層ビル、各種施設等の窓として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態１における窓を示す要部断面側面図
【図２】実施の形態１における窓の駆動切替機構を示す要部破断正面図
【図３】実施の形態２における窓を示す要部断面側面図
【図４】実施の形態２における窓を示す要部破断正面図
【符号の説明】
【００４０】
１、１ａ  窓
２  窓枠部
３、３ａ  窓部本体
４  サッシ
５  パッキン
６  室内板
６ａ、７ａ、１５ａ  室内側表面
６ｂ、７ｂ、１５ｂ  室外側表面
７  室外板
８  減圧層
８ａ  流体層
９  作動液
１０  作動液加熱部
１０ａ  電熱線
１０ｂ  端子
１１、１７  間隔保持部材
１２  壁部
１３  駆動切替機構
１４  電源部
１５  外部補助板
１６  外部真空層
２０  加熱流体循環部
２１  流体加熱部
２１ａ  漏れ防止弁
２２  流体供給部
２２ａ，２３ａ  開口端
２３  流体回収部
２４  供給口
２４ａ，２５ａ  開閉部
２５  排出口
【図１】
2006336233.tif 000003
【図２】
2006336233.tif 000004
【図３】
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【図４】
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