(57)【要約】【課題】商用電源からの電力の消費量を削減しながら換気機能が向上されてなる窓構造を提供する。【解決手段】窓枠１とガラス障子の框２との間に窓枠１および框２との取合いをなすように形成された枠体１１を有する換気装置１０と、換気装置１０に電力を供給する電力系統Ｅとを備え、換気装置１０は、少なくとも吸気部３０を有し、吸気部３０は吸気ファンＩＦとフィルター３２とを有し、電力系統Ｅは、太陽電池ＳＰと、太陽電池ＳＰにより発電された電力を蓄電する蓄電設備ＢＡと、電源を商用電源ＣＳと蓄電設備ＢＡとに切り替える電源切替手段３とを有してなる窓構造Ｋである。【選択図】図１
2017201093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓枠とガラス障子の框との間に前記窓枠および前記框との取合いをなすように形成された枠体を有する換気装置と、前記換気装置に電力を供給する電力系統とを備え、
前記換気装置は、少なくとも吸気部を有し、
前記吸気部は吸気ファンとフィルターとを有し、
前記電力系統は、太陽電池と、前記太陽電池により発電された電力を蓄電する蓄電設備と、電源を商用電源と前記蓄電設備とに切り替える電源切替手段とを有してなる
ことを特徴とする窓構造。
【請求項２】
換気装置が、排気部を有し、
前記排気部は排気ファンとフィルターとを有してなることを特徴とする請求項１記載の窓構造。
【請求項３】
小型風力発電機を備え、前記小型風力発電機により発電された電力が蓄電設備に蓄電されるようにされてなることを特徴とする請求項１記載の窓構造。
【請求項４】
吸気部が、マイクロ風力発電機を有してなることを特徴とする請求項１記載の窓構造。
【請求項５】
排気部が、マイクロ風力発電機を有してなることを特徴とする請求項２記載の窓構造。
【請求項６】
マイクロ風力発電機により発電された電力が蓄電設備に蓄電されるようにされてなることを特徴とする請求項４または５記載の窓構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窓構造に関する。さらに詳しくは、商用電源からの電力消費量を削減しながら換気機能が向上されてなる窓構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上部に換気用の子窓が設けられている窓が知られている。
【０００３】
かかる子窓による換気は、この子窓を開けて室内と外部とを連通することによりなすようにされている。かかる換気方法においては、大気汚染がひどい場合には、汚染物質が直接室内に侵入してくることになる。
【０００４】
そのため、大気汚染がひどい場合においても安心して室内の換気がなし得る窓構造の出現が熱望されている。
【０００５】
かかる従来の課題に対処すべく、本発明者は既に、「換気機能」を有する窓構造を提案している（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、本発明者の先の提案に係る窓構造においては、動力源を商用電源に頼っているところから、電気代がかさむという問題がある。
【０００７】
なお、ダブルスキン構造の窓における換気については、特許文献２に提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−２２８２０３号公報
【特許文献２】特開２００９−１５００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、商用電源からの電力の消費量を削減しながら換気機能が向上されてなる窓構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の窓構造は、窓枠とガラス障子の框との間に前記窓枠および前記框との取合いをなすように形成された枠体を有する換気装置と、前記換気装置に電力を供給する電力系統とを備え、前記換気装置は、少なくとも吸気部を有し、前記吸気部は吸気ファンとフィルターとを有し、前記電力系統は、太陽電池と、前記太陽電池により発電された電力を蓄電する蓄電設備と、電源を商用電源と前記蓄電設備とに切り替える電源切替手段とを有してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の窓構造においては、換気装置が、排気部を有し、前記排気部は排気ファンとフィルターとを有してなるのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の窓構造においては、小型風力発電機を備え、前記小型風力発電機により発電された電力が蓄電設備に蓄電されるようにされてなるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の窓構造においては、吸気部がマイクロ風力発電機を有してなるのが好ましい。その場合、マイクロ風力発電機により発電された電力が蓄電設備に蓄電されるようにされてなるのがさらに好ましい。
【００１４】
また、本発明の窓構造においては、排気部がマイクロ風力発電機を有してなるのが好ましい。その場合、マイクロ風力発電機により発電された電力が蓄電設備に蓄電されるようにされてなるのがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の窓構造は、前記の如く構成されているので、吸排気における商用電源からの電力消費が削減されるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る窓構造の電力系統の概略図である。
【図２】同窓構造の概略図である。
【図３】同窓構造のフィルターを撤去した状態の正面図である。
【図４】同窓構造の側面断面図である。
【図５】窓枠取合部の概略断面図であって、窓枠と枠体とを分離して示す。
【図６】框取合部の概略断面図であって、框と枠体とを分離して示す。
【図７】下レール部取合部の概略断面図であって、下レール部と枠体とを分離して示す。
【図８】上レール部取合部の概略断面図であって、上レール部と枠体とを分離して示す。
【図９】操作部の概略図である。
【図１０】配電設備の概略図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る窓構造の電力系統の概略図である。
【図１２】実施形態２の窓構造の図４相当図である。
【図１３】マイクロ風力発電機の三面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１８】
実施形態１
本発明の実施形態１に係る窓構造Ｋの電力系統（以下、単に電力系統という）Ｅを図１に概略図で示す。
【００１９】
電力系統Ｅは、図１に示すように、電力消費側に吸気ファンＩＦと排気ファンＥＦとを備え、電力供給側に小型風力発電機ＳＷと太陽電池ＳＰと商用電源ＣＳとを備え、小型風力発電機ＳＷおよび太陽電池ＳＰにより発電された電力を蓄電する蓄電設備ＢＡを備え、電力供給側と電力消費側と蓄電設備ＢＡとの間の配電をなす配電設備ＤＥとを備えてなるものとされる。
【００２０】
なお、小型風力発電機ＳＷは屋根やベランダに設置できるものとされていれば、その構成に特に限定はない。また、太陽電池ＳＰは屋根に設置できるものとされていれば、その構成に特に限定はない。
【００２１】
図２に、吸気ファンＩＦと排気ファンＥＦとを有する換気装置１０を備えた窓構造Ｋを概略図で示す。
【００２２】
窓構造Ｋは、図２に示すように、窓の一側において窓枠１とガラス障子の框２との間に換気装置１０を配設してなるものとされる。このため、一側側のガラス障子は他側側のガラス障子より幅が狭くされている。
【００２３】
換気装置１０は、図３および図４に示すように、装置本体を構成する枠体１１と、枠体１１の室外側に配設されたガラリ２０と、枠体１１の下部に配設された吸気部３０と、枠体１１の上部に配設された排気部４０と、吸気部３０と排気部４０との間に配設された操作部５０と、枠体１１の室内側に配設されたシャッター６０と、を有するものとされる。
【００２４】
枠体１１は、例えばアルミ合金からなるものとされ、窓枠１との取り合いをなす窓枠取合部１２と、ガラス障子の框２との取り合いをなす框取合部１３と、窓枠２の下レート部１ａとの取り合いをなす下レール部取合部１４と、窓枠１の上レート部１ｂとの取り合いをなす上レール部取合部１５と、を含むものとされる。
【００２５】
窓枠取合部１２は、図５に示すように、窓枠１に対向した面が窓枠１の対向面に対応した形状とされ、窓枠１の対向面と接合できるようにされてなるものとされる。
【００２６】
図５に示す例においては、窓枠１の対向面に形成された凸片１ｃが嵌入される溝１２ａが形成されてなるものとされる。
【００２７】
框取合部１３は、図６に示すように、框２に対向した面が框２の対向面に対応した形状とされ、框２の対向面と接合できるようにされてなるものとされる。
【００２８】
図６に示す例においては、框２が嵌入される溝１３ａが形成されてなるものとされる。
【００２９】
下レール部取合部１４は、図７に示すように、下レール部１ａに対向した面が下レール部１ａの対向面に対応した形状とされ、下レール部１ａの対向面と接合できるようにされてなるものとされる。
【００３０】
図７に示す例においては、下レール１ｄが嵌入される溝１４ａが形成されてなるものとされる。
【００３１】
上レール部取合部１５は、図８に示すように、枠体１１に一体化された下部部材１５ａと、下部部材１５ａにボルト留めされる上部部材１５ｂとからなるものとされ、上部部材１５ｂの上レール部１ｂに対向した面が上レール部１ｂの対向面に対応した形状とされ、上レール部１ｂの対向面と接合できるようにされてなるものとされる。なお、図示はされていないが、下部部材１５ａおよび上部部材１５ｂの框２との対向部には、框２の嵌合部が形成されてなるものとされる。
【００３２】
図８に示す例においては、上レール１ｅが嵌入される溝１５ｃが形成されてなるものとされる。
【００３３】
ガラリ２０は、例えばアルミ合金からなるものとされ、明瞭には図示はされていないが、雨が室内に入り込まないようにサイズおよびピッチが調整されたルーバー２１が配設されてなるものとされる。なお、ガラリ２０は合成樹脂製とされてもよい。
【００３４】
吸気部３０は、枠体１１内で枠体１１に支持部材１６により適宜支持された吸気ファンＩＦと、枠体１１の室内側に配設されたフィルター３２とを含むものとされる。
【００３５】
排気部４０は、枠体１１内で枠体１１に支持部材１６により適宜支持された排気ファンＥＦと、枠体１１の室内側に配設されたフィルター４２とを含むものとされる。
【００３６】
フィルター３２，４２は枠体１１に着脱自在に装着されて掃除などが手軽になし得るようにされている。また、フィルター３２，４２は、大気汚染物質を除去できる機能を有するものとされている。
【００３７】
操作部５０は、枠体１１の室内側に埋め込まれ、図９に示すように、主電源をオンオフする主電源スイッチ操作部５１と、吸気ファンＩＦをオンオフする吸気ファンスイッチ操作部５２と、排気ファンＥＦをオンオフする排気ファンスイッチ操作部５３と、を有するものとされる。図中、符号Ｔ１は主電源スイッチを示し、符号Ｔ２は吸気ファンスイッチを示し、符号Ｔ３は排気ファンスイッチを示す。
【００３８】
配電設備ＤＥは、図１０に示すように、電源を商用電源ＣＳと蓄電設備ＢＡとに切り替える電源切替部（電源切替手段）３と、蓄電設備ＢＡからの直流を交流に変換するインバータ４と、蓄電設備ＢＡの蓄電量を計測する蓄電量計測部５と、それらを制御する制御部Ｃとを備えてなるものとされる。
【００３９】
蓄電量計測部５は、例えばハイブリッド車に搭載されている蓄電量計測器を好適に用いることができる。また、制御部Ｃはマイクロコンピュータとされる。
【００４０】
次に、かかる構成とされた窓構造Ｋの動作について説明する。
【００４１】
小型風力発電機ＳＷおよび太陽電池ＳＰにより発電されると、発電された電力は配電設備ＤＥを介して蓄電設備ＢＡに蓄電される。
【００４２】
主電源スイッチＴ１がオンされた状態で、例えば吸気ファンスイッチＴ２がオンされると、制御部Ｃは蓄電量計測部５からの計測値に基づいて採用する電源を決定する。つまり、蓄電設備ＢＡの蓄電量が使用可能量であれば、蓄電設備ＢＡを使用電源として決定する。その逆に、蓄電設備ＢＡの蓄電量が使用可能量に達していなければ、商用電源ＣＳを使用電源として決定する。そして、その決定された電源からの電力が吸気ファンＩＦに供給される。
【００４３】
このように、本実施形態では蓄電設備ＢＡの蓄電量が使用可能量であれば、吸気ファンＩＦや排気ファンＥＦの電源として蓄電設備ＢＡが採用されるので、商用電源ＣＳの使用量が削減されて電気代の削減が図られる。
【００４４】
また、蓄電設備ＢＡを備えているので、太陽電池ＳＰなどの不安定電源の安定化が図られる。
【００４５】
実施形態２
本発明の実施形態２に係る電力系統Ｅを図１１に概略図で示す。
【００４６】
実施形態２は、実施形態１を改変してなるものであって、マイクロ風力発電機ＭＷを換気装置１０に備えてなるものとされる。
【００４７】
すなわち、図１２に示すように、ガラリ２０と吸気部３０との間に吸気側マイクロ風力発電機ＭＷＩを配設し、ガラリ２０と排気部４０との間に排気側マイクロ風力発電機を配設ＭＷＥしてなるものとされる。
【００４８】
マイクロ風力発電機ＭＷは、図１３に示すように、回転軸７０に形成された平板状の羽根７１と、発電装置７３とを備えてなるものとされる。羽根７１および軸７０は、合成樹脂製とされ微風でも発電がなし得るよう軽量化されている。
【００４９】
なお、羽根７１の形状は図示例に限定されるものではなく、発電効率を損なわない限り各種形状とすることができる。例えば、湾曲面とすることもできる。また、羽根７１の枚数も図示例の４枚に限定されるものではなく、適宜とでき、例えば６枚とすることもできる。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、吸気時や排気時に吸気や排気を利用して発電できる、という実施形態１では得られない効果が得られる。
【００５１】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態１では、小型風力発電機ＳＷと太陽電池ＳＰとが設けられているが、小型風力発電機ＳＷあるいは太陽電池ＳＰのみとされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、住宅産業に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
Ｋ        窓構造
Ｅ        電力系統
Ｃ        制御部
ＩＦ      吸気ファン
ＥＦ      排気ファン
ＳＷ      小型風力発電機
ＳＰ      太陽電池
ＣＳ      商用電源
ＢＡ      蓄電設備
ＤＥ      配電設備
Ｔ１      主電源スイッチ
Ｔ２      吸気ファンスイッチ
Ｔ３      排気ファンスイッチ
ＭＷ      マイクロ風力発電機
ＭＷＩ    吸気側マイクロ風力発電機
ＭＷＥ    排気側マイクロ風力発電機
１      窓枠
１ａ    下レート部
１ｂ    上レート部
１ｃ    凸片
１ｄ    下レール
１ｅ    上レール
２      框
３      電源切替部（電源切替手段）
４      インバータ
５      蓄電量計測部
１０      換気装置
１１      枠体
１２      窓枠取合部
１２ａ    溝
１３      框取合部
１３ａ    溝
１４      下レール部取合部
１４ａ    溝
１５      上レール部取合部
１５ａ    下部部材
１５ｂ    上部部材
１５ｃ    溝
１６      支持部材
２０      ガラリ
２１      ルーバー
３０      吸気部
３２      フィルター
４０      排気部
４２      フィルター
５０      操作部
５１      主電源スイッチ操作部
５２      吸気ファンスイッチ操作部
５３      排気ファンスイッチ操作部
６０      シャッター
７０      回転軸
７１      羽根
７３      発電装置
【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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【図６】
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【図７】
2017201093.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2017201093.tif 000013
【図１２】
2017201093.tif 000014
【図１３】
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