(57)【要約】【課題】  住宅等の建築物に用いられる採光窓の高機能化が図れ、太陽の輻射熱利用による温水製造、室内温度制御、及び目隠し効果等の機能を有し、エネルギー消費量の低減化及び室内の快適性及び水資源の有効活用が図れる建築物用採光窓及び建築物用採光窓を用いた水道水利用システムを提供すること。【解決手段】  建築物用採光窓１において、２枚のガラス板７，７の間に密閉された空隙１０を形成し、空隙１０に供給口２から水を供給することで、ガラス板７，７の間に水層１１を形成する構成とした。空隙１０に水道水を蓄えると、太陽の輻射熱２８で水道水が加温される。加温された水は排出口３から排出され、他の加温された水道水を利用できる設備へ送られて利用される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二層の透明材料層の間に空隙を有し、該空隙に水を供給する供給口及び該空隙から水を排水する排水口を備え、太陽光及び／又は室内の暖気により該空隙に供給した水によって形成される水層を加温することを特徴とする建築物用採光窓。
【請求項２】
前記水層を形成する水及び／又は前記透明材料層表面の消毒手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の建築物用採光窓。
【請求項３】
前記空隙に、さらに気泡を発生させる気泡発生手段を有することを特徴とする請求項１乃至２の内の何れかに記載の建築物用採光窓。
【請求項４】
窓枠に太陽電池パネルを設置したことを特徴とする請求項１乃至３の内の何れかに記載の建築物用採光窓。
【請求項５】
前記供給する水を水道水とした請求項１乃至４の内の何れかに記載の建築物用採光窓と、該建築物用採光窓によって使用する前又は後の水道水を建築物又はその周辺で利用する水道水利用設備とを具備することを特徴とする水道水利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物用採光窓及び建築物用採光窓を用いた水道水利用システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽の輻射熱を利用した温水製造器は、家屋の屋根に設置されるものがほとんどであり、一般家庭では給湯などに用いられる。これらの装置に関しては、従来多様な製品が商品化されている。このような太陽熱温水器は太陽エネルギーを用いるため、化石燃料を消費することなく温水が得られ、省エネルギーに大きく貢献している。
【０００３】
一方、住宅における窓の役割は、採光や通風などであり、通常、側窓や天窓といった形のものが用いられる。採光については、最近の住宅では居間に大きな窓を配置し、太陽光を家屋内に十分に採りこみ、明るさや暖かさを確保することで快適な生活空間を実現しようとする傾向にある。また住宅の窓が担うその他の機能に、美観及び目隠し効果がある。この用途には、例えば、磨りガラス、模様ガラス、ステンドグラスなどが用いられ、窓が装飾品として機能する場合もある。
【０００４】
また近年、特に家庭内において環境に優しく安全な水圧駆動機器（Aqua Drive System;ADS）の使用が提唱され、介護や福祉を目的に自動ドアやリフタなどの機器が開発されている（例えば、特許文献１）。特に水道水圧をそのまま利用できる機器は汎用面で注目されてはいるが、水道水圧が０．２ＭＰａ程度と低圧であることから用途的に限定されている。
【特許文献１】特開２０００−２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで上記太陽熱温水器は給湯のみが目的であり、このため太陽の輻射熱を集める集熱パネルは、屋根や屋上に設置されることが多い。太陽熱温水器で高い給湯性能を確保するためには、例えば代替フロン等の冷媒物質や不凍液等の熱媒体物質を、集熱パネルと熱交換器との間でポンプによって強制的に循環させる強制循環式太陽熱温水器を採用する必要がある。
【０００６】
しかしながら、この方式では冷媒物質等の循環ポンプを稼動するために外部から電気エネルギーを投入する必要があり、太陽熱利用によるトータルな家庭内エネルギー消費量の低減効果は小さい。一方、自然循環式太陽熱温水器は、稼動に際して電気エネルギーを一切使用せず、構造が簡単で、汎用性が高いという長所を有する反面、温水を貯蔵するタンクを屋根の上に設置するため建物への負担が大きく、なおかつ温水を製造する能力が低いという欠点がある。
【０００７】
また、太陽熱温水器においては、上記熱エネルギーの有効利用のほか、家庭内の水利用機器との連携も視野に入れることで、さらなる水道水の有効利用の実現が可能となる。例えば、水利用機器の一つとして現在開発が進められている水道水圧駆動機器は、駆動源に水道水を用いるが、使用後の水の再利用を考慮していないため、駆動源として使用した水は、水質の劣化がほとんど無いにもかかわらず排水となる。また、再利用を提案している機器に関しても、トイレ洗浄水や庭木の散水としての用途のみしか考えられていない。
【０００８】
一方、住宅等において、居住空間、特に最も家人が集まる居間では快適性の向上は最重要課題の一つであり、明るさや室温はこの課題について最も要求される物理量である。夏季においては、室内の温度上昇という問題があり、単純に冷房装置で室内空気を冷却すれば良いのではなく、省エネルギーの観点から、住宅全体の冷却効果を高めることを考慮する必要がある。室内の冷却効果を高める対策の一つとして、例えば市販の透明赤外線反射塗料等を窓に塗布するといった方法が考えられる。また、冬季の場合も同様であり、単純に暖房器具を用いて室内空気を加熱すれば良いのではなく、住宅の窓を通じた熱エネルギーの外部への散逸防止等、暖房効果を高めるための対策を講じることが必要である。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、住宅等の建築物に用いられる採光窓の高機能化が図れ、太陽の輻射熱利用による温水製造、室内温度制御、及び目隠し効果等の機能を有し、エネルギー消費量の低減化及び室内の快適性及び水資源の有効活用が図れる建築物用採光窓及び建築物用採光窓を用いた水道水利用システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するため本願の請求項１に記載の発明は、二層の透明材料層の間に空隙を有し、該空隙に水を供給する供給口及び該空隙から水を排水する排水口を備え、太陽光及び／又は室内の暖気により該空隙に供給した水によって形成される水層を加温することを特徴とする建築物用採光窓にある。これによって建築物用採光窓を太陽熱温水器として使用することができ、温水を得ることができる。また、建築物用採光窓の空隙に形成された水層により室内の断熱効果を高めることができる。但し本発明で定義する温水とは、強制循環型太陽熱温水器のような給湯（高温）を目的としたものではなく、比較的低温であって、自然循環型に近いものである。それでも、自然循環型のように重量物である貯蔵タンクを屋根の上に設ける必要がないため、屋根に負担をかけることがない他、室内の温度を調整する機能も付加できる。
ここで建築物用採光窓を構成する二層の透明材料層（窓材）は、透明でかつ空隙内に充填される水の圧力に耐えられる強度を有するものであればよく、例えば、ガラスやアクリル樹脂等の有機高分子材料を用いることができる。
窓を構成する二層の透明材料層の間の空隙には前述のように水が充填されてある程度の重量を有するため、窓自体を水道水圧駆動機器で開閉操作することが好ましい。
【００１１】
本願の請求項２に記載の発明は、前記水層を形成する水及び／又は前記透明材料層表面の消毒手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の建築物用採光窓にある。この消毒手段によって、水層を形成する水や透明材料層の表面に繁殖する藻や微生物を消毒し除去することができる。
【００１２】
前記消毒手段の１つとしては、光触媒を用いた消毒パネル及び／又は光触媒を用いた前記透明材料層表面がある。これら光触媒によって、透明材料層の表面の自浄作用が生じると共に、水層内に生成する活性酸素種により藻や微生物の繁殖を防止することができる。この光触媒を用いた消毒パネル及び透明材料層表面として、水層に浸漬した消毒パネルの表面或いは二層の透明材料層の表面に、例えば酸化チタン（IV）又は酸化亜鉛（II）等の光触媒を含む層を形成したものを用いることができる。
また、透明材料層表面に形成する光触媒層は、透明材料層の空隙側、即ち水層と接する内側の界面だけでなく、透明材料層の外側の面、即ち室内又は室外の空気と接する側の面にも形成することが好ましい。これにより、透明材料層の室内外と接する側の表面についても光触媒による自浄作用が生じ、さらに水の光吸着により透明材料層の表面が超親水化するため、水蒸気による透明材料層表面の曇りを防止する効果も生じる。
【００１３】
その他の消毒手段としては、アノード電極及びカソード電極と電源とを含む電気分解装置がある。これにより、水層に残留する結合塩素を遊離塩素に変化させることで、消毒力の強い水となるため、水層の藻や微生物の繁殖を防止することができる。
【００１４】
本願の請求項３に記載の発明は、前記空隙に、さらに気泡を発生させる気泡発生手段を有することを特徴とする請求項１乃至２の内の何れかに記載の建築物用採光窓にある。これにより空隙の水層に気泡が発生し、水が強制的に撹拌される。また、生じた気泡により外部からの視界を遮る（目隠し効果）ことができ、従来用いていたレースカーテンが不要になるほか、気泡の大きさや発生速度によっては、オブジェ的な効果も得られる。この気泡発生手段としては、一例としてコンプレッサーを用いるが、他の手段を用いても構わない。
【００１５】
本願の請求項４に記載の発明は、窓枠に太陽電池パネルを設置したことを特徴とする請求項１乃至３の内の何れかに記載の建築物用採光窓にある。これによって建築物用採光窓に発電機能を併せ持たせることができる。さらに、該太陽電池パネルで発電した電力を上記電気分解装置に供給するよう構成すれば、外部からエネルギーを供給することなく建築物用採光窓内に貯水した水（層）の消毒が行える。また、太陽電池パネルで発電した電力を、上記気泡発生手段の駆動源として使用するよう構成すれば、外部からエネルギーを供給することなく空隙に気泡を供給することができる。
【００１６】
本願の請求項５に記載の発明は、前記供給する水を水道水とした請求項１乃至４の内の何れかに記載の建築物用採光窓と、該建築物用採光窓によって使用する前又は後の水道水を建築物又はその周辺で利用する水道水利用設備とを具備することを特徴とする水道水利用システムにある。これにより、建築物用採光窓で温水に転換した水道水を、例えば、浴槽や食器洗浄機や洗濯機等の水道水利用設備に供給し、浴槽水や食器洗浄水や洗濯水等として再利用することができる。
【００１７】
また、前記水道水利用設備として水道水圧駆動機器を用い、該水道水圧駆動機器で使用した後の水道水を建築物用採光窓で使用するシステムとしても良い。このように水道水圧駆動機器と貯水用の窓を連携させ、水道水をまず水道水圧駆動機器に導入することで水道水が有するエネルギー（水圧）を駆動源として使用した後、その水道水を窓に貯水することで快適空間形成の支援に用いると共に、貯水槽である窓を太陽熱温水器として利用し、さらに温水に転換した水を浴槽水、食器洗浄水、洗濯水など温水が必要とされる次の段階で使用することにより、本来給湯に要するエネルギーを低減させることができる。そして、これらの排水をトイレ洗浄や散水で使用すれば、水道水の多段階利用が実現できるため、最終的にはエネルギー消費量の低減と水資源の有効活用が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、建築物用採光窓で太陽熱温水器のように太陽熱を利用して温水を得ることができるばかりか、夏季においては冷房効果を高めて室内の温度の上昇を防止することができ、冬季においては暖房効果を高めて室内の暖気を散逸させず熱エネルギーとして回収することが可能となる。
【００１９】
また水層を形成する水及び／又は透明材料層表面の消毒手段を備えたことで、水層の水を清潔に保つことができると共に、建築物用採光窓で得た加温水を安全かつ衛生的な加温水として浴槽水や洗濯水などに利用することができる。
【００２０】
また空隙に気泡を発生させる気泡発生手段を設置したので、空隙の水層の水がこの気泡によって強制的に撹拌される。また気泡発生装置で発生する気泡によって建築物用採光窓の外部からの視野を遮断する目隠し効果が生じ、一般家庭で汎用的に使用されるレースカーテンが不要になると共に、気泡を用いた室内外の装飾品として用いることもできる。
【００２１】
また窓枠に太陽電池パネルを設置したので、建築物用採光窓に発電機能を併せ持たせることができる。さらに、太陽電池パネルで発電した電力をこの建築物用採光窓の消毒手段や気泡発生手段等を駆動するのに利用すれば、外部からエネルギーを供給することなく建築物用採光窓の消毒や気泡の発生を行うことができる。
【００２２】
また建築物用採光窓と水道水利用設備とを具備する水道水利用システムにより、水道水の多段階利用が可能となり、水資源の有効活用を図ることができる。
【００２３】
そして住宅の側窓や天窓に本発明の建築物用採光窓を使用すれば、太陽の輻射熱、電気エネルギー、及び水道水圧が有するエネルギーを有効に利用できるため、住宅の省エネルギー、快適性向上、環境負荷低減といった多様な課題の克服が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１及び図２は本発明の一実施の形態にかかる建築物用採光窓（以下、「採光窓」と称す。）１を示す図であり、図１（ａ）は１枚の採光窓１を示す正面図、図１（ｂ）はその側面図（一部断面図）、図２（ａ）は４枚の採光窓１からなる側窓２０が閉じた状態を示す斜視図、図２（ｂ）は側窓２０が開いた状態を示す斜視図である。図２に示すように本実施の形態では、採光窓１を側窓２０として使用している。
【００２５】
図１に示すように、採光窓１は二枚の透明なガラス板（透明材料層、透明材料板）７，７を所定間隔離間して平行に設置し、これらガラス板７，７の上下及び左右の端面にそれぞれアルミニウム又はアルミニウム合金製の窓枠４及び窓枠５を水密構造に取り付けて構成されている。これにより採光窓１の内部、即ち二枚のガラス板７，７の間に密閉された空隙１０が形成される。採光窓１の一方の窓枠５には、空隙１０に水を供給する供給口２と、空隙１０から水を排出する排出口３が設けられ、供給口２及び排出口３にはそれぞれ配管が接続されることで、それぞれ水の供給機構及び排出機構が構成されている。そして供給口２から空隙１０に水が供給されると該水により二枚のガラス板７，７の間に水層１１が形成される。なおガラス板７，７の代わりに透明でかつ水道水の圧力に耐えられる強度を有する部材を用いても良く、例えばアクリル樹脂等の有機高分子材料製の板を用いてもよい。なお供給口２と排出口３の設置位置は、上記設置位置に限定されず、他の種々の設置位置としてもよい。
【００２６】
また下側の窓枠４には、水道水圧駆動機構３３が取り付けられ、この水道水圧駆動機構３３によって採光窓１の開閉駆動ができるように構成されている。ここで水道水圧駆動機構３３は、窓枠４の内部を貫通する水圧シリンダー３３ａと、水圧シリンダー３３ａの外周にスライド自在に取り付けられるリング状の外部ブッシュ３３ｂとを有し、外部ブッシュ３３ｂの一端面を窓枠４の一端面に固定して構成されている。外部ブッシュ３３ｂは、水圧シリンダー３３ａ内を水圧によって移動する図示しないピストンと永久磁石によって互いに吸引し合うことで、ピストンの移動に追従して外部ブッシュ３３ｂも移動するように構成されている。
【００２７】
また下側の窓枠４には気泡発生装置１２が取り付けられている。気泡発生装置１２にはコンプレッサー１３が接続され、コンプレッサー１３で生成された圧縮空気が送り込まれることで、ノズル１４から水層１１内に気泡１５が供給されて上昇し、採光窓１内部に滞留する水を強制的に攪拌する。そして下記する消毒装置とこの気泡発生装置１２とを同時に設置して用いれば、消毒効果が高まり、採光窓１内部の水を常に清浄な状態に保つことができる。また気泡の存在により、外部からの視野を遮る効果（目隠し効果）も期待できる。さらに気泡の大きさや発生速度を変化させることで、気泡の模様をオブジェのように用いて、室内外の装飾品として利用することもできる。
【００２８】
一方側窓２０は、図２に示すように、上記構成の採光窓１を４枚用いて、そのうちの２枚を間隔を空けて両側に固定して配置し、その手前に残りの２枚を一本のレール１６上にスライド移動可能に設置することで、手前の２枚の採光窓１，１が開閉するように構成されている。
【００２９】
そして前記水道水圧駆動機構３３は、レール１６内に設置され、手前の二枚の採光窓１を開閉方向に向けてスライド移動させるように取り付けられている。また左右二枚ずつの採光窓１，１は、その上部において伸縮自在な連結管２５によって連結されており、これによって両外側の採光窓１の供給口２から両外側の採光窓１内に供給された水は、その上部において連結管２５によって両内側の採光窓１内にその供給口２から供給され、その下側に設置した排出口３から排水されるように構成されている。もちろん供給口２や排出口３の設置位置や連結管２５の接続位置は他の位置でも良く、また連結管２５を用いずに、各採光窓１に設けた供給口２と排出口３にそれぞれ独立して水道水を供給・排出するようにしても良い。
【００３０】
そして水道水圧駆動機構３３に下記する（図５を用いて説明する）ように水を供給、排出してこれを駆動すれば、外部ブッシュ３３ｂが水圧シリンダー３３ａ上を所望の方向に移動し、外部ブッシュ３３ｂに固定されている採光窓１がレール１６上でスライド移動し、これにより人手によらず両内側の採光窓１を開閉することができる。採光窓１の開閉に水道水圧駆動機構３３を設置したのは、採光窓１内に蓄えられる水の重量により採光窓１自体の重量が増してその移動に大きな力が必要になるためである。
【００３１】
図３は本発明の他の実施の形態にかかる採光窓１を示す図である。同図において前記図１に示す実施の形態と同一又は相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図３に示す採光窓１において前記図１に示す採光窓１と相違する点は、気泡発生装置１２を設置する代わりに、水層１１の下部に電気分解装置１８を設置し、また採光窓１の左右の窓枠５に太陽電池パネル１７を取り付け、さらに太陽電池パネル１７によって発電した電気を電気分解装置１８に供給するように構成した点である。なお図１に示す水道水圧駆動機構３３の記載は省略している。これにより採光窓１に太陽光が当たることで太陽電池パネル１７が発電した電力を電気分解装置１８で用いることができる。太陽電池パネル１７は窓枠５以外に上下の窓枠４に取り付けても良い。なお太陽電池パネル１７はもちろんその他の装置に供給する電力として利用することもできる。例えば図１に示す採光窓１に太陽電池パネル１７を取り付けることで、気泡発生装置１２のコンプレッサー１３にその電力を供給することもできる。
【００３２】
電気分解装置１８は、アノード電極１８ａ及びカソード電極１８ｂとで構成され、窓枠５に取り付けた上記太陽電池パネル１７から電力を供給することで、アノード電極１８ａとカソード電極１８ｂ間に通電する。これによって空隙１０に貯められた水層１１に存在する結合塩素が、電気分解によって遊離塩素に変化するため、水層１１は消毒作用の強い水となり、ガラス板７，７の表面及び水層１１の水を消毒する。採光窓１の空隙１０に水を貯蔵して使用すると、長期間が経過するうちに、ガラス板７，７の内表面及び水層１１に藻や微生物が繁殖してしまうので、この実施の形態では水層１１を消毒することで、ガラス板７，７の表面や水層１１の藻や微生物の繁殖を防止する。なお、電気分解装置１８に用いる電力は太陽電池パネル１７から供給される電力に限らず、外部から供給しても良い。
【００３３】
図４は本発明のさらに他の実施の形態にかかる採光窓１を示す図である。同図において前記図１に示す実施の形態と同一又は相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図４に示す採光窓１において前記図１に示す採光窓１と相違する点は、気泡発生装置１２を設置する代わりに、水層１１の下部に光触媒を有する消毒パネル１９を設置すると同時に、ガラス板７，７の内表面に光触媒を含む層２１を形成するように構成した点である。なお図１に示す水道水圧駆動機構３３の記載は省略している。採光窓１の空隙１０に水を貯蔵して使用すると、長期間が経過するうちに、ガラス板７，７の内表面及び水層１１に藻や微生物が繁殖してしまう。そこでこの実施の形態では、図４に示すようにガラス板７，７の内表面に例えば酸化チタン（IV）又は酸化亜鉛（II）等の光触媒を含む層２１を形成したり、空隙１０にこれら光触媒を含む層を表面に形成した消毒パネル１９を設置することで、ガラス板７，７表面及び消毒パネル１９の表面を光触媒による自浄作用で消毒し、光触媒から生成する活性酸素種により空隙１０に貯められた水層１１の藻や微生物の繁殖を防止する。
【００３４】
この実施の形態では光触媒を有する消毒パネル１９と光触媒を含む層２１とを同時に設けたが、何れか一方のみ設けても良いことは言うまでもない。また、ガラス板７，７の内表面、即ちガラス板７，７と水層１１との界面だけでなく、ガラス板７，７の外側の面、即ち室内外の空気と接する側の表面にも光触媒層を形成するのが好ましい。これにより、室内外の空気と接する側の表面についても光触媒による自浄作用により清潔に保つことができる。さらに、水の光吸着によってガラス板７，７の表面が超親水化するため、水蒸気による窓ガラスの曇りを防止する効果もある。
【００３５】
図５は前記採光窓１を用いて構成した水道水利用システム６０を示す概要図である。同図に示すようにこの水道水利用システム６０は、水道給水栓３１から導入された水道水が、配管を通じて各採光窓１の供給口２から各採光窓１の空隙１０に供給されると共に、採光窓１を駆動する各水道水圧駆動機構３３にも供給されるように構成されている。また、水道給水栓３１から導入された水道水の一部は、水道水圧駆動機器３２へ導入されてそれを駆動するのに用いられた後、水道水圧駆動機器３２から排出されて、水道給水栓３１から導入された水道水と合流し、供給口２から採光窓１へ供給されるように構成されている。水道水圧駆動機器３２としては、介護や福祉を目的とした自動ドアやリフタ等の各種水道水利用設備がある。なお水道水圧駆動機器３２は図では一つのみ示したが、複数台設置しても良い。またこの水道水利用システム６０では、説明の都合上、一方の採光窓１に気泡発生装置１２と光触媒を用いた消毒パネル１９と光触媒を含む層２１を設置し、他方の採光窓１に太陽電池パネル１７と電気分解装置１８とを設置した状態を示しているが、通常採光窓１に設置するものは左右の採光窓１，１で同一とすることは言うまでもない。また電気分解装置１８と太陽電池パネル１７と気泡発生装置１２と光触媒を用いた消毒パネル１９と光触媒を含む層２１とを全部又は別の種々の組み合わせで採光窓１に取り付けても良い等、種々の変更が可能である。
【００３６】
ここで水道水圧駆動機構３３は、内部を水道水が流れるように筒状に形成されその両端に水流ポート３３ｄ，３３ｅを取り付けてなる水圧シリンダー３３ａと、水圧シリンダー３３ａに流す水道水の方向を変換する水流切換えバルブ３３ｃと、水圧シリンダー３３ａの外周に水圧シリンダー３３ａの長手方向に向かってスライド自在に取り付けられる外部ブッシュ３３ｂとを具備して構成されている。水流切換えバルブ３３ｃは、水流ポート３３ｄ又は水流ポート３３ｅの何れかに水道水を供給するように切換えることで、水圧シリンダー３３ａ内の水流の流れを切換え、これによって水圧シリンダー３３ａ内に設置したピストンを移動し、このピストンと永久磁石によって互いに吸引するように構成された外部ブッシュ３３ｂをピストンに追従させ、外部ブッシュ３３ｂに固定された採光窓１を開閉する。
【００３７】
一方，採光窓１の排出口３は、途中に送液ポンプ３５を取り付けた配管によって浴槽４０へと接続されている。ここでは一例として浴槽４０に接続する場合を挙げたが、排出口３に接続される設備は、採光窓１で加温された水を利用可能な設備であればよく、採光窓１から排出された水は、他にも食器洗浄や洗濯等加温された水を必要とするあらゆる用途に用いることができる。採光窓１には、空隙１０内の水位を検出する水位センサー３６、及び周囲の明るさを計測する照度計３７が取り付けられており、水位センサー３６及び照度計３７は電気信号ケーブルによって制御手段（シーケンサー）３８に接続されている。照度計３７以外にも必要に応じて温度計３４や光センサー３９等を取り付けることもできる。制御手段３８は電気信号ケーブルによって水道給水栓３１及び送液ポンプ３５に接続され、水道給水栓３１の開閉制御及び送液ポンプ３５の駆動制御を行う。
【００３８】
上記構成の水道水利用システム６０の動作の一例を説明する。まず制御手段３８からの制御信号によって水道給水栓３１を開き、これによって水道水を供給口２から採光窓１内に注水する。採光窓１内への水道水の供給は、例えば採光窓１が太陽光の照射を受け始める午前中から開始するのが良い。このとき、水道給水栓３１から直接採光窓１へ供給する水とあわせて、水道水圧駆動機器３２で使用された水も採光窓１へ供給するようにするとよい。採光窓１内部の水位は、水位センサー３６によって測定され、前記水位が任意の設定値に達すると制御手段３８により水道給水栓３１は閉じられる。なお前記水道水圧駆動機器３２の設置台数や使用状況によって、水の供給時水圧が変化するため、初期の水道水の注入量としては採光窓１の全貯水量の６０〜８０％程度となるように設定しておき、水道水圧駆動機器３２の動作状況に合わせて水位センサー３６を用いて制御手段３８で制御を行うことが望ましい。
【００３９】
そして採光窓１内部に蓄えられた水層１１は、図１（ｂ）に示すように、日中の太陽からの輻射熱２８を吸収して加温される。この採光窓１を用いると、夏季においては、空隙１０に蓄えられた水が太陽からの輻射熱２８を遮るため、室内の温度上昇を抑えることができる。また、冬季においては、太陽からの輻射熱２８を吸収すると共に、室内から散逸する暖気２７を閉じ込める効果があり、この暖気２７によっても採光窓１の水層１１は加温される。このように採光窓１により、従来屋根の上或いは屋上に設置していた太陽熱温水器と同じ原理で太陽熱を利用して温水を得ることができると共に、夏季においては室温の上昇を防止でき、冬季においては室内の暖気を散逸させず、熱エネルギーとして回収することが可能となる。
【００４０】
一方図５において光触媒を用いた消毒パネル１９や光触媒を含む層２１を設けていた場合は、採光窓１に太陽光が当たると、ガラス板７，７の表面或いは消毒パネル１９表面の光触媒が反応し、ガラス板７，７表面又は水層１１の藻や微生物の繁殖を防止する。これにより水層１１の水は清潔に保たれる。また、電気分解装置１８を設置していた場合は、水層１１の水が電気分解されることで消毒された水となり、これによっても水層１１の水は清潔に保たれる。
【００４１】
さらに、気泡発生装置１２を設置していた場合は、空隙１０に気泡１５を発生させることで、水層１１が白濁した状態になりいわゆる目隠しとしての効果が生じる。したがって、側窓２０にレースのカーテンなどを掛けなくても外から室内が見えにくくなる。また、直射日光が室内に差し込むことも防げる。
【００４２】
一方側窓２０を開閉したい場合は、水道水圧駆動機構３３の水流切換えバルブ３３ｃによって水流ポート３３ｄ又は水流ポート３３ｅの何れかに水道水を供給することで、水圧シリンダー３３ａ内の水流の流れを切換え、これによって前述したように外部ブッシュ３３ｂ及び外部ブッシュ３３ｂに固定された採光窓１を駆動する。水流切換えバルブ３３ｃへの制御信号は、前記制御手段３８から行っても良いし、他の制御手段から行っても良い。この水道水圧を利用した水道水圧駆動機構３３を用いれば、空隙１０に水が蓄えられて重量が増加した採光窓１であってもこれをレール１６上で容易にスライド移動させることができ、容易に側窓２０を開閉することができる。
【００４３】
また、気泡発生装置１２や、電気分解装置１８や、照度計３７等の各種センサーや、制御手段３８や、送液ポンプ３５等の動力源として、太陽電池パネル１７で発電した電力を利用することができるため、経済性はもとより、エネルギー消費量を軽減した環境に優しい装置システムを構成することができる。
【００４４】
そして夕方になり、太陽光が弱まることで、空隙１０に蓄えられた水層１１の加温効果が期待できなくなった場合には、採光窓１内に蓄えた水を排出する必要がある。水を排出する時期は、温度計３４、照度計３７又は光センサー３９等により得たデータを制御手段３８で総合的に解析して判断することで決定する。従って、温度計３４等により得たデータが予め設定した値となったら、制御手段３８によって送液ポンプ３５を作動させ、排出口３から加温された水を浴槽４０へ送る。
【００４５】
以上の水道水利用システム６０によれば、水道水圧駆動機器３２で用いた水道水を採光窓１で加温し、浴槽４０等の設備で用いることができるので、水道水の多段階利用が可能となり、水資源の有効活用を図ることができる。また、採光窓１は家庭内等の水道水圧駆動機器３２で使用した水の貯水槽としても機能するため、専用の貯水容器などを新たに設置する必要がなく、水道水圧駆動機器３２の使用を促進させることができ、水道水圧駆動機器３２の普及により水道水の多段階利用が促進され、水資源の有効活用を図ることができる。
【００４６】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施の形態では、採光窓１を側窓として用いた例を示したが、採光窓１を天窓等として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る採光窓１を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図（一部断面図）である。
【図２】採光窓１を用いた側窓２０を示す図であり、図２（ａ）は側窓２０が開いた状態、図２（ｂ）は閉じた状態を示す図である。
【図３】採光窓１の他の構成例を示す図である。
【図４】採光窓１の他の構成例を示す図である。
【図５】採光窓１を用いた水道水利用システム６０を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    採光窓
２    供給口
３    排出口
４    窓枠
５    窓枠
７    ガラス板（透明材料層）
１０  空隙
１１  水層
１２  気泡発生装置
１３  コンプレッサー
１４  ノズル
１５  気泡
１６  レール
１７  太陽電池パネル
１８  電気分解装置
１９  消毒パネル
２０  側窓
２１  （光触媒）層
２７  暖気
２８  輻射熱
３１  水道給水栓
３２  水道水圧駆動機器
３３  水道水圧駆動機構
３３ａ  水圧シリンダー
３３ｂ  外部ブッシュ
３３ｃ  水流切換えバルブ
３３ｄ  水流ポート
３３ｅ  水流ポート
３４  温度計
３５  送液ポンプ
３６  水位センサー
３７  照度計
３８  制御手段（シーケンサー）
３９  光センサー
４０  浴槽
６０  水道水利用システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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