(57)【要約】  本発明は、窓ガラスに少なくとも一面に発熱ガラスを有する複層ガラスを配置し、壁面に発熱ガラスと断熱材の積層構造を有する壁材を配置し、天井の内部にエアコンを配置するとともに、天井に該エアコンの送風口と連通して室外との吸排気を行う通気口に接続される開口部を形成する冷暖房システムであり、本発明によって、一般建築物の部屋の壁上部にエアコンを取り付けた場合のような従来の空調システムにおいて生じていた、部屋の高さ方向の温度分布が均一にならないという問題を解決することを可能とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内の気温を制御する冷暖房システムにおいて、窓ガラスに少なくとも一面に発熱ガラスを有する複層ガラスを配置し、壁面に発熱ガラスと断熱材の積層構造を有する壁材を配置したことを特徴とする冷暖房システム。
【請求項２】
屋内の気温を制御する冷暖房システムにおいて、窓ガラスに少なくとも一面に発熱ガラスを有する複層ガラスを配置し、壁面に発熱ガラスと断熱材の積層構造を有する壁材を配置し、天井の内部にエアコンを配置するとともに、天井に該エアコンの送風口と連通して室外との吸排気を行う通気口に接続される開口部を形成したことを特徴とする冷暖房システム。
【請求項３】
前記複層ガラスは室内側に発熱ガラスを配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の冷暖房システム。
【請求項４】
前記複層ガラスは室外側に調光ガラスを配置したことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の冷暖房システム。
【請求項５】
前記複層ガラスへの電力供給を制御するコントローラーを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の冷暖房システム。
【請求項６】
前記複層ガラスに配置される発熱ガラスの発熱量を制御するコントローラーを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の冷暖房システム。
【請求項７】
前記複層ガラスに配置される調光ガラスの透過性を制御するコントローラーを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の冷暖房システム。
【請求項８】
前記窓ガラスは複層ガラスの長辺又は短辺に一対の電極を複層ガラス内に設け、電極からのリード線を複層ガラスの二次封着剤を通してサッシ内に通し、サッシに設けた通線穴から外部電源又はコントローラーに結線することを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の冷暖房システム。
【請求項９】
前記窓ガラスの室内側には温度センサーを取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項８に記載の冷暖房システム。
【請求項１０】
前記壁面の上方には塗装鋼板を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の冷暖房システム。
【請求項１１】
前記壁面の上方にはマット面を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項１０に記載の冷暖房システム。
【請求項１２】
前記調光ガラスは温度に応じて透過率が変化することを特徴とする請求項４乃至請求項１１に記載の冷暖房システム。
【請求項１３】
前記調光ガラスは印加される電流に応じて透過率が変化することを特徴とする請求項４乃至請求項１１に記載の冷暖房システム。
【請求項１４】
前記温度センサーによって前記発熱ガラスの温度を検出し、検出した発熱ガラスの温度と室外の気温を計算して所定の温度に達した場合に前記調光ガラスに電流を印加して透過率を調整することを特徴とする請求項１３に記載の冷暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般建築物において屋内の空調を快適に制御する冷暖房システムに関するものであり、スペースを有効に利用することを可能とするとともに、冷房及び暖房に際して効率良く制御することを可能とする冷暖房システムを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般建築物における空調の制御として冷暖房用エアコンの室内機を部屋の壁上部に取り付け、暖房時には冷媒管からの高温高圧の冷媒を放射フィンのついた凝縮器に通し、凝縮器を放射フィンからファンにより室内下方空間に温風として送るシステムや、室内の空調の制御に付随して結露を防止するシステムなどが知られている。
特開平１０−１９６９８５号に示す前記のシステムは、温風を窓に直接あてることによって結露を防止し、さらに、部屋の壁上部に取り付ける事で室内の有効空間は減少せずに済む。しかし、暖房に際しては暖かい空気を部屋の上部から吹き出して室内の暖房を行うが、まず、冷たい窓に対して温風を吹き付けるために、部屋の床に近い方はなかなか暖まらず、部屋の上部は暖気がこもり易く、部屋の高さ方向の温度分布が均一にならない。
また、上から吹き出すため、人の顔に高温の空気が強く当たり、顔が火照って不快な状態となる。
夏季の冷房時には冷気が上方から吹き出すので、重い冷気が部屋の下方に流れ、効率は良いが、冷気が必要な南面では、通常日当たり良くするため床から天井までガラス窓としたテラス窓が多く、この場合には、壁面に冷房用エアコンの室内機を取り付けるスペースが存在しないため、他の方角の壁面に取り付けることになり、冷房効果が減少する。
また、室内機と室外機が別個になったエアコンの場合には、冷媒移送には高低差の制限があり、室外機の美観上見え易い所には設置できず、加えて室外機周囲には放熱スペースが必要であり、さらに、近隣に対して室外機の騒音を配慮する必要がある。
本発明は、上記の従来の課題を解決するものであり、窓ガラスに少なくとも一面に発熱ガラスを有する複層ガラスを配置し、壁面に発熱ガラスと断熱材の積層構造を有する壁材を配置したことを特徴とする冷暖房システムである。
本発明は、上下の温度差がなく、又、不快な空気塵埃の循環がない環境を実現し、ガラス面の温度が結露温度以上になるため結露せず、結露によるダニやカビを防止することを可能とするとともに、室外機設置における空間の有効と、施工費低減を可能とする。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、窓ガラスに少なくとも一面に発熱ガラスを有する複層ガラスを配置するとともに、壁面に発熱ガラスと断熱材の積層構造を有する壁材を配置することによって、冬季においては室内の空気を効率的に暖めて、室内の高さ方向の温度分布を均一に保つことを可能とする。
また、本発明の冷暖房システムは、窓ガラスに少なくとも一面に発熱ガラスを有する複層ガラスを配置し、壁面に発熱ガラスと断熱材の積層構造を有する壁材を配置し、天井の内部にエアコンを配置するとともに、天井に該エアコンの送風口と連通して室外との吸排気を行う通気口に接続される開口部を形成することも可能である。
前記のように天井の内部にエアコンを配置することによって、冬季は複層ガラス及び発熱壁による暖房効果が高いため、ほとんどの場合はエアコンによる暖房を必要とせず、エアコンによる暖房を必要とする場合においても必要最低限限度の暖房器とすることが可能である。冬季にエアコンを使用しないことが自明であるならば、冷房専用のエアコンを配置して、機器費用を削減することも可能である。
さらに、本発明の冷暖房システムは、天井の内部にエアコンを配置するとともに、天井に該エアコンの送風口と連通して室外との吸排気を行う通気口に接続される開口部を形成することによって、床から天井にまでガラス窓としてエアコンの室内機を設置するスペースが壁面に存在しない場合にも、エアコンの暖気及び冷気を利用することが可能であり、暖気及び冷気の空気流をガラス面の近くに吹き出すことが可能である。
前記複層ガラスは室内側に発熱ガラスを配置するとともに、室外側には調光ガラスを配置することも可能である。
前記複層ガラスの室内側に発熱ガラスを配置した場合には、室内の空調の気温を効率良く上昇させることが可能であり、前記複層ガラスの室外側に調光ガラスを配置した場合には、室外からの光の入射を制御することができるため室内の温度上昇を制御することが可能である。
尚、前記調光ガラスは温度に応じて透過率を変化させる種類のガラスや、印加される電流に応じて透過率を変化させる種類のガラス等を使用することが可能である。前者の温度に応じて透過率を変化させる種類のガラスとしては、酸化バナジウム薄膜等を使用したサーモクロミックガラスや、複層ガラス内のアルゴンガスに水素を添加しガラス面にコートされたニッケル−マグネシウム等の希土類薄膜の透過率、反射率を変化させるガスクロミックガラス等が挙げられる。また、後者の印加される電流に応じて透過率を変化させる種類のガラスとしては、金属酸化物等を空気層側にコートし、電流を印加すると透過率が小さくなり、止めると元に戻り透明ガラスに近くなるエレクトロクロミックガラス等が挙げられる。
前記複層ガラスへの電力供給を制御するコントローラーを備えることも可能である。
前記複層ガラスへの電力供給を制御するコントローラーを備えた場合には、複層ガラスに配置される発熱ガラスの発熱量を制御して、室内の温度の変化に応じて任意に変更することが可能である。また、複層ガラスに配置する調光ガラスが電流の印加によってその透過率を変化させるものである場合には、調光ガラスの透過率を直接的に変更することにより室内の温度制御を行うことが可能である。
前記複層ガラスへの電力供給を制御するコントローラーは、複層ガラスの長辺又は短辺に一対の電極を複層ガラス内に設け、電極からのリード線を複層ガラスの二次封着剤を通してサッシ内に通し、サッシに設けた通線穴からコントローラーに結線されている。また、前記コントローラーへの結線の構造は同様の通路によって外部電源に結線されている。
前記のような配線の構造を用いることによって、窓ガラスの内部に配線を収納してスペースを有効に利用することが可能である。
前記窓ガラスの室内側には温度センサーを取り付けることが可能である。
前記窓ガラスの室内側に温度センサーを取り付けることによって、冷暖房システムの利用者が室内の温度を考慮して複層ガラスによる温度制御を調整することが可能である。尚、ガラス面に白金温度センサーを貼り付けても良いし、非接触の赤外線センサーでガラス面の温度を検知しても良い。
前記壁面は、上方には塗装鋼板を配置するとともに下方には発熱ガラスを配置することが可能である。
前記壁面の上方に塗装鋼板を配置することによって、上方をマグネットボードとして使用することが可能であり、下方に発熱ガラスを配置することで効率良く室内を暖めることが可能である。
前記壁面の表面はマット面を形成することが可能である。
前記壁面の表面をマット面とすることによって、筆記ボードやプロジェクターの映写スクリーンとして使用することが可能である。
また、前記エレクトロクロミックガラスを使用した場合には、前記温度センサーによって前記発熱ガラスの温度を検出し、検出した発熱ガラスの温度と室外の気温を計算して所定の温度に達した場合に前記エレクトロクロミックガラスに電流を印加して透過率を調整することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、本発明の冷暖房システムの第１実施例を表す概要図。
第２図は、第１図に記載の窓断面上部を表す要部断面図。
第３図は、本発明の冷暖房システムの第２実施例を概要図。
第４図は、第３図に記載の温度センサー部分の断面図。
第５図は、天井に組み込まれたエアコンユニットを模式的に示した模式図。
第６図は、本発明の第３実施例を表す要部断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
第１図は、本発明の冷暖房システムの第１実施例を表す図であり、第２図は、第１図に記載の窓断面上部を表す図であり、第３図は、本発明の冷暖房システムの第２実施例を表す図であり、第４図は、第３図に記載の温度センサー部分の断面図を表し、第５図は、天井に組み込まれたエアコンユニットを模式的に示した図であり、第６図は、本発明の第３実施例を表す図である。
第１図に表される第１実施例は、窓をテラス窓として構成している。
導電膜を形成した発熱ガラス１１を複層ガラス１の室内側に使用し、図示しないガラス長辺又は短辺に一対の電極を複層ガラス１内に設け、電極からのリード線を複層ガラス１の二次封着剤を通してサッシ１４内に通し、サッシ１４に設けた通線穴から外部電源及びコントローラーに結線し電力投入と投入量調整を行う。
本実施例におけるテラス窓には上部に壁がないため、天井に開口部４を設け、天井内にセットした一体形のエアコンの室内側への吸排気を行う。
外気との給排気は天井部の壁から外気側に通気口を設け、エアコンの給排気口と接続する。
本実施例において、テラス窓が設置されていない面は、壁の腰高さ程度までの発熱壁２１を全周囲に設ける。
発熱壁の表面は発熱ガラスとし、発熱導電膜は壁側とし、接着性の中間膜により断熱、不燃の軽カルボード（ケイ酸カルシウム板）等の芯材と一体化したパネルをＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）による外壁材に周知の方法で取り付ける。
尚、本実施例において前記発熱壁２１は壁の腰高さ程度までに設置しているが、発熱壁２１の設置態様はこれに限るものではなく、一部の壁にのみ発熱壁２１を設置しても良いし、壁の床から天井の全面に発熱壁２１を設置しても良い。また、第１図においてはサッシはＦＩＸ窓になっているが、引き違い戸でもサッシとサッシ周囲の壁との間に通電金具を設ければ給電可能である。
第２図は第１図の窓断面上部を示し、冷媒管が通り放熱フィンによりファンからの空気が冷やされて室内へ天井部から吹出す。
吹出す方向は熱交換機の下に配置された可動ルーバーをリモコンで操作する。
第３図に示される第２実施例は、窓ガラスを腰高窓とし、室内側発熱ガラス１１の室内側上部に温度センサー１８を取り付けたものである。
温度センサー１８はガラス面に白金温度センサーを貼り付ける。
温度センサー１８により図示しない温調器により、外気温度が変化しても一定のガラス温度を保ち、電力消費を最小にする事ができる。
窓下の壁部部分は発熱壁２１とし、床も必要に応じ発熱床２５にしたものである。又、右手の壁は床から天井までガラスとし、壁の上半部には導電膜を機械的又は化学的に剥がし、薄い塗装鋼板２２を中間膜により接着しマグネットボードとして使用できる。本実施例において、前記中間膜はＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を使用している。
下半分は導電膜を残し、図示しない電極、リード線を壁内に配し発熱させる。
ガラス表面はサンドブラストと酸処理によりマット面を形成し筆記ボードやプロジェクターの映写スクリーンとして使用可能なマグネットボード２４を設置可能である。
尚、本実施例において前記温度センサー１８はガラス面に白金温度センサーを貼り付けたものを使用しているが、これに限るものではなく、非接触の赤外線センサーをガラス面に貼り付けることによってガラス面の温度を検知しても良い。また、本実施例において前記中間膜はＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を使用したが、これに限るものではなく、ＰＶＢ（ポリビニールブチラール）等の中間膜により接着しマグネットボード２４として使用することも可能である。また、第３図では発熱壁２１は外壁に周知のボード貼り工法で貼り付けられているが、隣室がある場合は芯材の両面にガラスを貼り両面共同じような使い方も可能である。
第４図は、第３図に示される温度センサー１８部分の断面図を示し、更に室内側に遮光カーテン１９が取り付けられている。
冬季や夜間等にカーテン１９が引いていると、通常のガラスでは室内の暖気が遮断されガラス面が結露し易くなるが、発熱ガラス１１を使用しガラス温度を検知する事で結露を防止できる。また、夏季には日射で温度上昇したガラス温度と室内温度を比較して冷房運転を強くしてカーテン１９付近の室内に熱が篭る事を防止できる。
第５図は、天井内に組み込まれたエアコンユニット３を模式的に示した図であり、上半分は外壁の給排気部分の水平断面を示し、下半分は天井部分と室内側の給排気部分の縦断面を示す。
本発明の冷暖房システムにおいて、冷房運転は室内側熱交換器で蒸発による吸熱により冷房を行う。冷媒はコンプレッサー（圧縮器）で高温高圧の気体となり、室外側熱交換器（凝縮器）において、室外用ファンにより外気吸引した空気と熱交換した後、細い径と放熱フィン（図示せず）で構成された減圧器（キャピラリーチューブ）により中温中圧の半液となる。その後、室内空気との熱交換器（蒸発器）により低温低圧の気体となり、室内吸気された空気を冷却し室内に冷気を吹出す。
春秋の中間期や夏季の夜間等、室内温度より室外温度が低い時には、冷房運転を行わず、室外側ファンの流路を切り替え、外気を取り入れて室内空気を冷却する事でファンのみの動力で済み、省エネが可能になる。また、冬季の暖房運転が組み込むには図示していない切り替えバルブを設置して、バルブの切替により、サイクルを逆転して室内側熱交換器で凝縮による放熱により暖房を行う。
第６図に示される第３実施例は、複層ガラス１の室外側ガラスを調光ガラス１２としたものであり、本実施例における調光ガラス１２は金属酸化物等を空気層側にコートし、電流を流すと透過率が小さくなり、止めると元に戻り透明ガラスに近くなるエレクトロクロミックガラスを使用している。
この場合、室内側の発熱ガラス１１には発熱のため電気が供給されているので、新たな電気設備なしにこの給電線を利用すれば容易に電流のオンオフができる。
更には発熱ガラス１１に取り付けられた温度センサー１８で室内側ガラス温度を検知し、熱伝達の計算から室外側のガラス温度も考慮して、所定の温度に達すると電流を印加し、透過率を小さくする事ができる。
尚、本実施例においては、複層ガラス１の室外側ガラスを調光ガラス１８とした例を示し、調光ガラス１８としてはエレクトロクロミックガラスを使用しているが、ガラス温度が高くなると日射を遮蔽するように例えばヨウ化銀等を使用したサーモクロミックガラスや、複層ガラス内のアルゴンガスに水素を添加しガラス面にコートされたニッケル−マグネシウム等の希土類薄膜の透過率、反射率を変化させるガスクロミックガラスも同様に使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明の冷暖房システムは、上下の温度差がなく、又、不快な空気塵埃の循環がない環境を実現し、ガラス面の温度が結露温度以上になるため結露せず、結露によるダニやカビを防止することを可能とする。
また、本発明は室内機と室外機を一体にして天井裏のスペース内に組み込む事により、室外機設置の問題点をなくし、冷媒管の配管も最小で済み施工費低減を可能とする。
【図１】
2006083027.tif 000002
【図２】
2006083027.tif 000003
【図３】
2006083027.tif 000004
【図４】
2006083027.tif 000005
【図５】
2006083027.tif 000006
【図６】
2006083027.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月21日(2006.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】（補正後）屋内の気温を制御する冷暖房システムにおいて、窓ガラスに複層ガラスを配置し、該複層ガラスは室内側に発熱ガラスを配置するとともに、室外側には調光ガラスを配置したことを特徴とする冷暖房システム。
【請求項２】（削除）
【請求項３】（削除）
【請求項４】（削除）
【請求項５】（補正後）前記複層ガラスへの電力供給を制御するコントローラーを備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷暖房システム。
【請求項６】（補正後）前記複層ガラスに配置される発熱ガラスの発熱量を制御するコントローラーを備えたことを特徴とする請求項１、請求項５に記載の冷暖房システム。
【請求項７】（補正後）前記複層ガラスに配置される調光ガラスの透過性を制御するコントローラーを備えたことを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６に記載の冷暖房システム。
【請求項８】（補正後）前記窓ガラスは複層ガラスの長辺又は短辺に一対の電極を複層ガラス内に設け、電極からのリード線を複層ガラスの二次封着剤を通してサッシ内に通し、サッシに設けた通線穴から外部電源又はコントローラーに結線することを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６、請求項７に記載の冷暖房システム。
【請求項９】（補正後）前記窓ガラスの室内側には温度センサーを取り付けたことを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８に記載の冷暖房システム。
【請求項１０】（削除）
【請求項１１】（削除）
【請求項１２】（削除）
【請求項１３】（補正後）前記調光ガラスは印加される電流に応じて透過率が変化することを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９に記載の冷暖房システム。
【請求項１４】前記温度センサーによって前記発熱ガラスの温度を検出し、検出した発熱ガラスの温度と室外の気温を計算して所定の温度に達した場合に前記調光ガラスに電流を印加して透過率を調整することを特徴とする請求項１３に記載の冷暖房システム。
２
【国際調査報告】
2006083027.tif 000008
2006083027.tif 000009
2006083027.tif 000010
2006083027.tif 000011