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技術 窓枠

出願人 株式会社エクセルシャノン地方独立行政法人北海道立総合研究機構倉敷紡績株式会社中島硝子工業株式会社
発明者 高田和規細川大輔橋本善彦遠藤卓立松宏一村田さやか廣田誠一北谷幸恵鈴木大隆山下孝司青柳隆船尾真充政田圭三
出願日 2015年8月10日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2015-158379
公開日 2017年2月16日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2017-036600
状態 特許登録済
技術分野 開口に固定される戸、窓等の枠 特殊ウィング
主要キーワード 合成熱抵抗 熱伝導抵抗 放射熱伝達 どぶ漬け 断熱材充填 低放射率 平板間 低放射膜
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年2月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

中空部(4a乃至4f)に断熱材を充填する従来の様式に代えて或いはこれに加えて、比較的簡単な工程によって実現され断熱性が確実に増大せしめられた窓枠(2)を提供する。

解決手段

中空部(4a乃至4f)を規定している壁内面の少なくとも一部に、壁内面の放射率よりも小さい放射率を有する低放射膜(14)を配設する。

概要

背景

特に寒冷地においては、断熱性に優れた窓枠要望されている。そして、断熱性に優れた窓枠として、下記特許文献1乃至3には、窓枠の中空部発泡ウレタンの如き断熱材を充填した窓枠が開示されている。

概要

中空部(4a乃至4f)に断熱材を充填する従来の様式に代えて或いはこれに加えて、比較的簡単な工程によって実現され断熱性が確実に増大せしめられた窓枠(2)を提供する。中空部(4a乃至4f)を規定している壁内面の少なくとも一部に、壁内面の放射率よりも小さい放射率を有する低放射膜(14)を配設する。

目的

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、中空部に断熱材を充填する従来の様式に代えて或いはこれに加えて、比較的簡単な工程によって実現され断熱性が確実に増大せしめられた、新規且つ改良された窓枠を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

中空部を有する窓枠にして、該中空部を規定している壁内面の少なくとも一部に、該壁内面の放射率よりも小さい放射率を有する低放射膜が配設されている、ことを特徴とする窓枠。

請求項2

該低放射膜は0.05以下の放射率を有する、請求項1記載の窓枠。

請求項3

窓枠本体は合成樹脂製である、請求項1又は2記載の窓枠。

請求項4

該低放射膜は金属メッキから構成されている、請求項1から3までのいずれかに記載の窓枠。

請求項5

該低放射膜は銀メッキから構成されている、請求項4記載の窓枠。

請求項6

該中空部を規定している該壁内面の全体に低放射膜が配設されている、請求項1から5までのいずれかに記載の窓枠。

請求項7

該中空部の少なくとも一部には断熱材が充填されている、請求項1から6までのいずれかに記載の窓枠。

請求項8

該断熱材は発砲ウレタンである、請求項7記載の窓枠。

技術分野

0001

本発明は、中空部を有する窓枠、それに限定されるものではないが、特に中空部を有する合成樹脂製窓枠、に関する。

背景技術

0002

特に寒冷地においては、断熱性に優れた窓枠が要望されている。そして、断熱性に優れた窓枠として、下記特許文献1乃至3には、窓枠の中空部に発泡ウレタンの如き断熱材を充填した窓枠が開示されている。

先行技術

0003

特開平9−291756号公報
特開2010−156193号公報
特開2015−156193号公報

発明が解決しようとする課題

0004

而して、中空部に断熱材を充填した従来の窓枠には、断熱材を所要とおりに充填することが比較的困難であり、断熱材が所要とおりに充填されたか否かの検査も困難であり、断熱材の充填が所要とおりに遂行されなかった場合には所期の断熱性が達成されない、という解決すべき問題が存在する。

0005

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、中空部に断熱材を充填する従来の様式に代えて或いはこれに加えて、比較的簡単な工程によって実現され断熱性が確実に増大せしめられた、新規且つ改良された窓枠を提供することである。

課題を解決するための手段

0006

本発明者等は、鋭意検討の結果、中空部を規定している壁内面の少なくとも一部に、壁内面の放射率よりも小さい放射率を有する低放射膜を配設することによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

0007

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する窓枠として、中空部を有する窓枠にして、該中空部を規定している壁内面の少なくとも一部に、該壁内面の放射率よりも小さい放射率を有する低放射膜が配設されている、ことを特徴とする窓枠、が提供される。

0008

該低放射膜は0.05以下の放射率を有するのが好適である。好適実施形態においては、窓枠本体は合成樹脂製である。該低放射膜は金属メッキ、特に銀メッキから構成されているのが好ましい。該中空部を規定している該壁内面の全体に低放射膜が配設されているのが好都合である。好適実施形態においては、該中空部の少なくとも一部には断熱材が充填されており、該断熱材は発砲ウレタンであるのが好都合である。

発明の効果

0009

本発明の窓枠によれば、後述する熱伝導抵抗算出例から明確に理解される如く、中空部を規定する壁内面に施された低放射膜によって、断熱性が効果的に増大せしめられる。

図面の簡単な説明

0010

本発明に従って構成された窓枠の好適実施形態を示す断面図。
本発明の効果を検討するための熱抵抗を算出する際の、2枚の平板間の熱抵抗に対する低放射膜の配設及び断熱材の充填の種々の形態を示す断面図。

実施例

0011

図1には、中空部を有する窓枠の典型例が図示されている。硬質ポリ塩化ビニルの如き適宜の合成樹脂から押出成形することができる窓枠2には、6個の中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fが形成されている。この窓枠2には、シール材6を備えた押縁8及びシール材10を介してガラス12が装着されている。図示の実施形態においては、ガラス12は間隔をおいて並列配置された3枚の板ガラス12a、12b及び12cから構成されている。窓枠2、シール材6、押縁8、シール材10及びガラス12の形状は、本発明の新規な特徴を構成するものではないと共に周知のものである故に、これらについての詳細な説明は本明細書において省略する。

0012

窓枠2の中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fを規定している壁内面の少なくとも一部には、窓枠2が硬質塩化ビニルから成形されている場合には0.9程度である壁内面の放射率よりも小さい放射率、好ましくは0.05以下の放射率、を有する低放射膜14が施されていることが重要である。図示の実施形態においては、中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fを規定する壁内面の実質上全てに低放射膜14が施されている。図1においては、低放射膜14を太実線誇張して図示している。

0013

上記低放射膜14は低放射率の金属メッキ、特に放射率が0.02乃至0.05程度である銀メッキから構成されているのが好適である。所望ならば、銀メッキの遂行を容易化するために下地としてニッケルメッキを施し、ニッケルメッキ上に銀メッキを施すこともできる。金属メッキは所謂どぶ漬け様式によって好都合に形成することができる。中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fを規定する壁内面のみならず、壁外面にも低放射膜14を施すこともできるが、例えば銀メッキから構成された低放射膜を壁外面に施した場合には、短期間の内に銀メッキが酸化されて外観劣化し、そしてまた放射率が低下してしまう。これに対して壁内面に低放射膜14を施した場合には、中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fが閉ざされた空間である故に酸化が充分に抑制される。

0014

図示していないが、所望ならば、中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fを規定している壁内面の少なくとも一部に低放射膜14を施すことに加えて、中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fの少なくとも一部に、発泡ポリウレタンであるのが好適である断熱材を充填することもできる。後の実験例からも理解される如く、中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fを規定する壁内面に低放射膜14が施されている場合、断熱材が中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fに充分緊密に充填されることなく中空部4a、4b、4c、4d、4e及び4fに空隙が残留している場合でも、低放射膜14と断熱材との相乗効果により充分な断熱効果を得ることができる。

0015

次に、本発明による断熱効果の向上を検討する。簡略化のために15mmの間隔をおいて平行に配列した2枚の平板16間の熱伝導抵抗を、下記ケースA乃至Eについて算出した。平板16の内面の放射率は0.90とした。
ケースA:低放射膜なし、断熱材充填なし(図2−A)。
ケースB−1:平板16の双方の全内面に放射率0.10の低放射膜18を配設(図2
−B)
ケースB−2:平板16の双方の全内面に放射率0.07の低放射膜18を配設(図2
−B)
ケースB−3:平板16の双方の全内面に放射率0.05の低放射膜18を配設(図2
−B)
ケースB−4:平板16の双方の全内面に放射率0.02の低放射膜18を配設(図2
−B)
ケースC: 平板16間に熱伝導率0.024W/(mK)の断熱材20を完全に充
填(図2−C)
ケースD: 平板16の一方の内面に密着させ他方の内面との間に5mmの間隙をお
いて熱伝導率0.024W/(mK)の断熱材20を充填(図2−D)
ケースE: 平板16の一方の内面に密着させ他方の内面との間に5mmの間隙をお
いて熱伝導率0.024W/(mK)の断熱材20を充填し、且つ平板
16の他方の全内面に放射率0.05の低放射膜18を配設(図2−E

熱伝導抵抗の算出に際しては、ASHRAE:2009 ASHRAE handbook fundamentalsに基いて対流熱伝達抵抗RC及び放射熱伝達抵抗RRを算出した。合成熱抵抗Rは下記式(1)で算出した。R1は断熱材熱伝導抵抗である。算出結果は下記表1のとおりである。
R=R1+1/(1/RC+1/RR)・・・・・式(1)

0016

0017

上記表1から、平板16の内面に低放射膜18を施すと2枚の平板16間の中空部放射熱伝導抵抗が増大され、高い合成熱抵抗を示すことが理解される。特に放射率が0.05以下の場合に平板16間の中空部放射熱抵抗の増大が顕著であることが理解される。また、断熱材20の充填が不完全であっても平板16の内面に低放射膜18を施すと、断熱材20を完全に充填した場合と略同一の熱抵抗が得られる、従って断熱効果が増大される、ことが理解される。

0018

2:窓枠
4a乃至4f:中空部
14:低放射膜

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