(57)【要約】【課題】制御精度のよい発熱ガラスの温度制御方法の提案。【解決手段】発熱ガラスの屋内側表面に取り付けた窓面温度計にてガラス温度Ｔｇを計測し、更に、屋内の温度と湿度を計測して露点温度Ｔｄｐを算定し、制御部にて、ＴｇがＴｄｐ以上となるように電力調整部に電流の増減指令を出して、発熱ガラスに供給される電気の電流値を変更する温度制御装置。【選択図】図１
2011202447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露点温度算定部（３）、制御部（４）及び電力調整部（５）を有する制御装置（２）、発熱ガラス（１００）の屋内側表面（１０７）に取り付けた窓面温度計（６）、並びに、屋内に設置された温度湿度計（７）を備えてなり、
前記温度湿度計（７）で屋内の温度及び湿度を計測し、それを前記露点温度算定部（３）に伝送し、
前記露点温度算定部（３）にて、伝送された屋内の温度及び湿度の計測値を基に露点温度（Ｔｄｐ）を算定し、それを制御部（４）に伝送し、
前記窓面温度計（６）で前記発熱ガラス（１００）の屋内側表面（１０７）のガラス温度（Ｔｇ）を計測し、それを前記制御部（４）に伝送し、
前記制御部（４）にて、前記発熱ガラス（１００）の屋内側表面（１０７）のガラス温度（Ｔｇ）の計測値が算定された露点温度（Ｔｄｐ）以上となるように前記電力調整部（５）に指令値を伝送し、
前記電力調整部（５）にて、前記指令値に基づき前記発熱ガラス（１００）に供給される電気の電流値（Ｉ）を変更すること、
を特徴とする、発熱ガラスの温度制御装置（１）。
【請求項２】
制御部（４）及び電力調整部（５）を有する制御装置（２）、発熱ガラス（１００）の屋内側表面（１０７）に取り付けた窓面温度計（６）、並びに、屋内に設置された露点温度計（８）を備えてなり、
前記露点温度計（８）で露点温度（Ｔｄｐ）を計測し、それを制御部（４）に伝送し、
前記窓面温度計（６）で前記発熱ガラス（１００）の屋内側表面（１０７）のガラス温度（Ｔｇ）を計測し、それを前記制御部（４）に伝送し、
前記制御部（４）にて、前記発熱ガラス（１００）の屋内側表面（１０７）のガラス温度（Ｔｇ）の計測値が計測された露点温度（Ｔｄｐ）以上となるように前記電力調整部（５）に指令値を伝送し、
前記電力調整部（５）にて、前記指令値に基づき前記発熱ガラス（１００）に供給される電気の電流値（Ｉ）を変更すること、
を特徴とする、発熱ガラスの温度制御装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱ガラスへの通電の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
冬場は、屋外と屋内の気温差が大きくなる。そして、屋内の空気に含まれる水蒸気が外気で低温となった窓ガラスの屋内側で凝結し、水滴が付着する。この現象、つまり、結露は、窓を曇らせるだけでなく、カビの発生の原因ともなり、その防止が問題となる。
【０００３】
その解決策として、発熱ガラスが用いられることがある。発熱ガラス１００は、図３に示すように、複層構造のガラスであり、屋内側ガラス１０１の内面に細かい金属粉を付着し又は金属膜を溶着し、この発熱層１０３に電気を通電することで屋内側ガラス１０１自体を発熱させるものである。窓ガラスを暖めておき、その温度を一定以上にしておけば、屋内の空気に含まれる水蒸気がこれに凝結することはなく、結露が防げるからである。
【０００４】
結露は、窓ガラスの屋内側の表面温度が露点温度以下になると発生する。そして、露点温度は、屋内の温度と湿度により決まる。このため、発熱ガラスの温度を常に一定にする必要はなく、発熱ガラスの温度を、屋内の温度と湿度により変化する露点温度以上になるよう変化させてもよい。そして、このようにできれば、ガラス自体の発熱量を最適化でき、省エネルギーとなる。
【０００５】
そのため、屋内の温度と湿度、屋外の温度を計測し、また、発熱ガラスの屋内側表面の熱抵抗と熱貫流率を用いて、発熱ガラスの屋内側表面温度を計算で求め、また、屋内の温度と湿度により屋内の露点温度を計算で求め、発熱ガラスの屋内側表面温度が露点温度以上になるように発熱ガラスの通電制御をする方法が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
しかし、特許文献１では、屋内だけでなく屋外でも計測することになり、また、屋外の温度と熱抵抗から窓の屋内側表面温度を推定しての制御となることから、精度面で不安がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５６４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのため、制御精度のよい発熱ガラスの温度制御方法の提案が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、発明者らは、この課題を解決すべく、次の構成の第１の発明をなした。
露点温度算定部３、制御部４及び電力調整部５を有する制御装置２、発熱ガラス１００の屋内側表面１０７に取り付けた窓面温度計６、並びに、屋内に設置された温度湿度計７を備えてなり、
前記温度湿度計７で屋内の温度及び湿度を計測し、それを前記露点温度算定部３に伝送し、
前記露点温度算定部３にて、伝送された屋内の温度及び湿度の計測値を基に露点温度Ｔｄｐを算定し、それを制御部４に伝送し、
前記窓面温度計６で前記発熱ガラス１００の屋内側表面１０７のガラス温度Ｔｇを計測し、それを前記制御部４に伝送し、
前記制御部４にて、前記発熱ガラス１００の屋内側表面１０７のガラス温度Ｔｇの計測値が算定された露点温度Ｔｄｐ以上となるように前記電力調整部５に指令値を伝送し、
前記電力調整部５にて、前記指令値に基づき前記発熱ガラス１００に供給される電気の電流値Ｉを変更すること、
を特徴とする、発熱ガラスの温度制御装置１。
【００１０】
更に、次の構成の第２の発明をなした。
制御部４及び電力調整部５を有する制御装置２、発熱ガラス１００の屋内側表面１０７に取り付けた窓面温度計６、並びに、屋内に設置された露点温度計８を備えてなり、
前記露点温度計８で露点温度Ｔｄｐを計測し、それを制御部４に伝送し、
前記窓面温度計６で前記発熱ガラス１００の屋内側表面１０７のガラス温度Ｔｇを計測し、それを前記制御部４に伝送し、
前記制御部４にて、前記発熱ガラス１００の屋内側表面１０７のガラス温度Ｔｇの計測値が計測された露点温度Ｔｄｐ以上となるように前記電力調整部５に指令値を伝送し、
前記電力調整部５にて、前記指令値に基づき前記発熱ガラス１００に供給される電気の電流値Ｉを変更すること、
を特徴とする、発熱ガラスの温度制御装置１。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、発熱ガラスの屋内側表面の温度が露点温度を超過することが殆どなくなり、エネルギーの有効利用が図られ、また、発熱ガラスの屋内側表面の温度を実測することから、制御精度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の発明の構成要素の配置及び各種計測値等の伝送状態を示した図面であ        る。
【図２】第２の発明の構成要素の配置及び各種計測値等の伝送状態を示した図面であ        る。
【図３】一般的な発熱ガラスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
（実施例１の説明）
図１は、第１の発明に係る発熱ガラスの温度制御装置１の構成要素の配置及び各種計測値等の伝送状態を示した図面である。
【００１５】
＜物的構成の説明＞
【００１６】
発熱ガラス１００の屋内側表面１０７に、そのガラス温度Ｔｇを計測するための窓面温度計６を取り付ける。一般に、窓ガラスは下端で最低温度を取ることが多いので、窓面温度計６の位置は、下端（サッシ下枠１０６に近い部分）が望ましい。また、窓面に温度計を取り付けることで美観が損ねる場合等には、赤外線放射温度計を窓の開口部の三方枠に取り付けて使用してもよい。
【００１７】
また、屋内における温度Ｔｒと湿度Ｈｒを計測するための温度湿度計７を屋内に取り付ける。この温度湿度計７は、発熱ガラス１００の屋内側表面１０７における露点温度Ｔｄｐの算定の基礎となることから、なるべく窓（発熱ガラス１００）近くの壁際に取り付けるのが望ましい（例えば、窓とカーテン又は障子との間など）。
【００１８】
更に、露点温度算定部３、制御部４及び電力調整部５を有する制御装置２を屋内の壁等に設置する。この制御装置２の内部は、露点温度算定部３、制御部４及び電力調整部５の間で信号伝送可能なように構成される。
【００１９】
そして、発熱ガラス１００の発熱層１０３に電気を供給するための電線１１０が敷設されるが、その途中に電力調整部５を割り込ませ、この電線に流れる（つまり、発熱ガラス１００に供給される電気の）電流を増減できるようにする。
【００２０】
また、温度湿度計７で計測した屋内温度Ｔｒ、屋内湿度Ｈｒを露点温度算定部３に伝送するための通信線１１２、及び、窓面温度計６で計測したガラス温度Ｔｇを制御部４に伝送するための通信線１１３を敷設する。ただし、これらの伝送はこのように有線通信だけでなく、無線通信で行ってもよいので、通信線の敷設は必須のものではない。
【００２１】
＜動作の説明＞
温度湿度計７においては、屋内気温Ｔｒ、屋内湿度Ｈｒを計測し、それらの計測値を通信線１１２を介して（又は無線にて）露点温度算定部３に伝送する。また、窓面温度計６においては、ガラス温度Ｔｇを計測し、その計測値を通信線１１３を介して（又は無線にて）制御部４に伝送する。
【００２２】
なお、屋内気温Ｔｒ、屋内湿度Ｈｒ、ガラス温度Ｔｇは、一般には急変するような性質のものではないので、連続的な計測が不要な場合は、ある一定のサンプリング間隔（例えば５分から１５分程度の間隔）で計測する。また、万が一の急変にそなえ、制御装置２にスイッチを設け、そのスイッチを人が操作することにより発熱ガラスの温度制御装置１の動作をそのスイッチ動作時点の計測値により行えるようにしてもよい。
【００２３】
また、結露が問題となるのは冬期であり、それ以外の時期に問題となることは殆どない。そのため、この温度制御装置１にカレンダー機能を備え、予め設定した時期（例えば、１１月１日から翌年３月３１日）にこの温度制御機能が自動的にＯＮになるようにしてもよい。また、手動スイッチを備え、スイッチの人による切換で、この温度制御機能をＯＮ又はＯＦＦするようにしてもよい。
【００２４】
露点温度算定部３においては、伝送された屋内気温Ｔｒ、屋内湿度Ｈｒを基にして、露点温度Ｔｄｐを算定する。そして、算定した露点温度Ｔｄｐを制御部４に伝送する。
【００２５】
以上から、制御部４には、発熱ガラス１００の屋内側表面１０７のガラス温度Ｔｇと屋内の露点温度Ｔｄｐが伝送される。
ここで、発熱ガラス１００の屋内側表面１０７に結露が生じないようにするためには、Ｔｇ≧Ｔｄｐが成り立つことが必要であるが、制御の遅れ等にも配慮し、Ｔｇ＝Ｔｄｐ＋０．１℃を目標として、制御部４から電力調整部５に、ＰＩＤ制御により、発熱ガラス１００に流す電流の増減指令を伝送する。
【００２６】
電力調整部５は、発熱ガラス１００に流す電流の最大値（１００％）を予め決めておき、制御部４から伝送された増減指令により、発熱ガラス１００に流す電流を変化させる。
【００２７】
これにより、露点温度Ｔｄｐにあわせて発熱ガラス１００の屋内側表面１０７のガラス温度Ｔｇを制御でき、省エネルギーを達成し、また、制御精度も向上する。
【００２８】
（実施例２の説明）
図２は、第２の発明に係る発熱ガラスの温度制御装置１の構成要素配置及び各種計測値等の伝送状態を示した図面である。第２の発明の物的構成や動作は、本質的に、第１の発明と同じであるから、その相違についてのみ説明する。
【００２９】
第１の発明では、温度湿度計７にて屋内気温Ｔｒ及び屋内湿度Ｈｒを計測し、それらの計測値を露点温度算定部３に伝送し、そこで露点温度Ｔｄｐを算出している。更に、算出した露点温度Ｔｄｐの値を制御部４に伝送している。
しかし、既に露点温度Ｔｄｐを直接的に計測できる露点温度計８が実用化されていることから、温度湿度計７及び露点温度算定部３のかわりに露点温度計８を用いてもよい。構成の違いはこれだけであり、上述のとおり、動作は第１の発明と同じであるから、説明は省略する。  
【符号の説明】
【００３０】
１  発熱ガラスの温度制御装置、
２  制御装置、
３  露点温度算定部、
４  制御部、
５  電力調整部、
６  窓面温度計、
７  温度湿度計、
８  露点温度計、
１００  発熱ガラス、
１０１  屋内側ガラス、
１０２  屋外側ガラス、
１０３  発熱ガラスの発熱層、
１０４  乾燥空気層、
１０５  サッシ上枠、
１０６  サッシ下枠、
１０７  発熱ガラスの屋内側表面、
１０８  発熱層を流れる電流、
１１０  電線、
１１１  分電盤、
１１２、１１３  通信線、
１１５  サッシ左枠（発熱層への電流入力のための導体を内部に含む）、
１１６  サッシ右枠（発熱層からの電流排出のための導体を内部に含む）
Ｔｒ  屋内気温、
Ｈｒ  屋内湿度、
Ｔｄｐ  露点温度、
Ｔｇ  発熱ガラスの屋内側表面のガラス温度、
Ｉ  発熱ガラスに流れる電流
【図１】
2011202447.tif 000003
【図２】
2011202447.tif 000004
【図３】
2011202447.tif 000005