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図面 (17)

課題

建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティ熱利用を促す制御システムを提供する。

解決手段

キャビティの熱利用促進システムは、開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレス内ガラスと、前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックと、前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックに前記内ガラスの開閉指示を出す制御部と、を備える。

概要

背景

販売店飲食店事務所などの建物において、外からの視認性を良くし、開放感を得るために、開口部をガラスカーテンウォールにしているケースがある。特許文献1に記載されているように、ガラスカーテンウォールの室内側に開閉可能なインナーサッシを配してダブルスキン構造にし、室内の空調負荷を低減する発明も開示されている。

既存の建物の開口部に後から内ガラスを設置するのは、建物の構造にも依るが、非常に手間や費用が掛かる。そのため、特許文献2に記載されているように、大きく重量のある板ガラスサッシレスのままスライド移動させて開閉するために、板ガラスを着脱可能に載せるための可動式セッティングブロックの発明も出願されている。

概要

建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティ熱利用を促す制御システムを提供する。キャビティの熱利用促進システムは、開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレスの内ガラスと、前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックと、前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックに前記内ガラスの開閉指示を出す制御部と、を備える。

目的

本発明は、建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティの熱利用を促す制御システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレス内ガラスと、前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックであって、前記内ガラスの左下端と右下端に配置したときに、両者をロッドで連結するための接続部を有する可動式セッティングブロックと、前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックを動かして前記内ガラスが開閉されるように指示を出す制御部と、を備える、ことを特徴とするキャビティの熱利用促進システム

請求項2

前記制御部は、室温が前記設定温度より低い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、室温が前記設定温度になるまで、前記キャビティで暖められた空気を室内に取り入れるよう指示を出す、ことを特徴とする請求項1に記載のキャビティの熱利用促進システム。

請求項3

前記制御部は、室温が前記設定温度より高い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、前記キャビティ温度が当該設定温度より低くなるまで、前記キャビティで暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出す、ことを特徴とする請求項1に記載のキャビティの熱利用促進システム。

請求項4

前記制御部は、室内の輻射熱を測定して前記設定温度を変動させる、ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載のキャビティの熱利用促進システム。

請求項5

さらに前記キャビティと室内と室外とを繋ぐ通気路ファンを備え、前記制御部は、前記キャビティの空気を室内に取り入れる場合は、前記通気路の室外側を塞いで前記ファンで室内に空気を流すように指示を出し、前記キャビティの空気を室外に排出する場合は、前記通気路の室内側を塞いで前記ファンで室外に空気を流すように指示を出す、ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一に記載のキャビティの熱利用促進システム。

請求項6

前記内ガラスに換気用の隙間を空けるためのスライダを備えた電動開閉装置を開口部の窓枠に設けた、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一に記載のキャビティの熱利用促進システム。

請求項7

前記電動開閉装置は、前記内ガラスと前記スライダを連結するための挟持具を、前記内ガラスに対して着脱可能に備える、ことを特徴とする請求項6に記載のキャビティの熱利用促進システム。

技術分野

0001

本発明は、建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティ熱利用を促す制御システムに関する。

背景技術

0002

販売店飲食店事務所などの建物において、外からの視認性を良くし、開放感を得るために、開口部をガラスカーテンウォールにしているケースがある。特許文献1に記載されているように、ガラスカーテンウォールの室内側に開閉可能なインナーサッシを配してダブルスキン構造にし、室内の空調負荷を低減する発明も開示されている。

0003

既存の建物の開口部に後から内ガラスを設置するのは、建物の構造にも依るが、非常に手間や費用が掛かる。そのため、特許文献2に記載されているように、大きく重量のある板ガラスサッシレスのままスライド移動させて開閉するために、板ガラスを着脱可能に載せるための可動式セッティングブロックの発明も出願されている。

先行技術

0004

特許第5658813号公報
特願2018−041380号

発明が解決しようとする課題

0005

室外側ガラス室内側ガラスの間に形成されたキャビティにより、窓の断熱性能が高まれば、室内の空調負荷が低減される。寒い時期において、太陽光によって暖められたキャビティ内の空気を有効活用すれば、暖房負荷の削減が図れる。また、暑い時期においては、キャビティ内に蓄えられた熱を室外に排出することで冷房負荷の削減となる。

0006

キャビティ内の暖められた空気を室内に取り込むときは、開閉可能な室内側ガラスを手動で操作していることが多い。この開閉操作は、人の温熱感覚に委ねられるため、空調負荷を低減する最適なタイミングで行うことが困難である。

0007

実際に、開閉可能な室内側ガラスを閉めきったままで使用していることも多い。これは、開閉操作のタイミングが不明瞭であること、閉めたままでも十分な効果が得られていると感じていること、キャビティ内の熱利用が認知されていないこと等が挙げられる。

0008

そこで、本発明は、建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティの熱利用を促す制御システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記の課題を解決するために、本発明であるキャビティの熱利用促進システムは、開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレスの内ガラスと、前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックであって、前記内ガラスの左下端と右下端に配置したときに、両者をロッドで連結するための接続部を有する可動式セッティングブロックと、前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックを動かして前記内ガラスが開閉されるように指示を出す制御部と、を備える、ことを特徴とする。

0010

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記制御部は、室温が前記設定温度より低い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、室温が前記設定温度になるまで、前記キャビティで暖められた空気を室内に取り入れるよう指示を出す、ことを特徴とする。

0011

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記制御部は、室温が前記設定温度より高い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、前記キャビティ温度が当該設定温度より低くなるまで、前記キャビティで暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出す、ことを特徴とする。

0012

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記制御部は、室内の輻射熱を測定して前記設定温度を変動させる、ことを特徴とする。

0013

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、さらに前記キャビティと室内と室外とを繋ぐ通気路ファンを備え、前記制御部は、前記キャビティの空気を室内に取り入れる場合は、前記通気路の室外側を塞いで前記ファンで室内に空気を流すように指示を出し、前記キャビティの空気を室外に排出する場合は、前記通気路の室内側を塞いで前記ファンで室外に空気を流すように指示を出す、ことを特徴とする。

0014

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記内ガラスに換気用の隙間を空けるためのスライダを備えた電動開閉装置を開口部の窓枠に設けた、ことを特徴とする。

0015

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記電動開閉装置は、前記内ガラスと前記スライダを連結するための挟持具を、前記内ガラスに対して着脱可能に備える、ことを特徴とする。

発明の効果

0016

本発明によれば、建物の開口部に形成したキャビティの熱を有効に活用することができる。例えば、寒い時期にキャビティ内で暖められた空気を室内に取り入れるタイミングが容易に把握できる。

図面の簡単な説明

0017

本発明であるキャビティの熱利用促進システムの概要を示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスを示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスをスライド移動させる可動式セッティングブロックを示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスの可動式セッティングブロックへの着脱を示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの熱取得モードを説明する図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの熱取得モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの除熱モードの流れを示すフローチャートである。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの除熱モードを説明する図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの除熱モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムに電動開閉装置を設けた場合を示す図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムに設ける電動開閉装置を示す平面図である。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムに設ける電動開閉装置の動作モードの切替えを示す図です。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの電動開閉装置を用いたときの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムの電動開閉装置を用いたときの除熱モードの流れを示すフローチャートである。
本発明であるキャビティの熱利用促進システムに電動開閉装置を上下に設けた場合を示す図である。

0018

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

0019

まず、本発明であるキャビティの熱利用促進システムについて説明する。図1は、キャビティの熱利用促進システムの概要を示す図である。図2は、キャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスを示す図である。

0020

図1(a)に示すように、キャビティの熱利用促進システム100は、外ガラス200と内ガラス300の間に形成されたキャビティ210を利用して室内の熱効率を向上させるシステムであり、内ガラス300を移動させるためのレール310や可動式セッティングブロック400、温度を管理するためのセンサ220、320や制御部500などを備える。

0021

外ガラス200は、建物の開口部に設けた窓枠に嵌め殺し又は開閉可能に設置された板ガラスであり、室内と室外の境界となる。複数の外ガラス200を縦横に配置して建物をガラス張りにしたカーテンウォールを構成しても良い。外ガラス200は、一般的な板ガラスであるため、例えば、寒い時期で室温が外気温より高い場合、熱は室外に流出する。また、室内における外ガラス200の近くは、太陽の熱によって暑くなる。

0022

内ガラス300は、外ガラス200よりも室内側に配置されるサッシレスの板ガラスである。内ガラス300としては、室内への熱の影響を少なくするために、断熱・遮熱効果の高い低放射複層ガラス等が用いられる。内ガラス300は、周囲に戸車の付いた枠材などは取り付けないが、シール材などで気密性を持たせても良い。外ガラス200と内ガラス300の間にキャビティ210を確保した上でダブルスキンを構成する。

0023

レール310は、内ガラス300を設置する場所に敷設する。天井に設けた上レールと床面に設けた下レールの間に内ガラス300を挟み込んで、レール310に沿って内ガラス300を面方向にスライド移動させる。なお、上レールにおいては、内ガラス300を吊り下げるのではなく、内ガラス300が外れないように保持する。下レールにおいては、内ガラス300の荷重支えると共に、内ガラス300が外れないように保持する。

0024

可動式セッティングブロック400は、内ガラス300をレール310に嵌め込んだときに、内ガラス300の荷重を受けて載せるとともに、内ガラス300をレール310に沿って走行させる。可動式セッティングブロック400は、予めレール310内に収容されており、内ガラス300が着脱可能に載置される。

0025

キャビティ210は、外ガラス200と内ガラス300により形成された中空層であり、日射熱を蓄えるために設けられる。キャビティ210は、外ガラス200を介して室外の熱の影響によって温度変化しやすく、内ガラス300によって室内への温度変化を抑制する。

0026

図1(b)に示すように、ダブルスキン構造にすると、暖房期に室温が外気温より高い場合でも、キャビティ210内の空気が暖められるので、室外への熱流出が抑制される。また、図1(c)に示すように、キャビティ210内の温度が室温よりも上昇した場合は、室内に熱を取り入れることが可能となる。

0027

センサ220は、キャビティ210内の温度や湿度など各種情報を取得する測定手段であり、キャビティ210内の各種情報を制御部500に送信する。センサ320は、室温や輻射熱など各種情報を取得する測定手段であり、室内の各種情報を制御部500に送信する。

0028

制御部500は、コンピュータのCPU(中央演算処理装置)等であり、記憶部510、入力部520、出力部530、及び通信部540などを制御する。記憶部510は、メモリ磁気ディスクなど(記録媒体を含む)であり、入力された各種情報及び制御部500で演算された結果情報を一時的又は長期的に記録する。入力部520は、マウスキーボード等であり、ユーザの指示などを受け付ける。出力部530は、モニタープリンタ等であり、結果情報を表示する。通信部540は、コンピュータネットワークを介して送受信する機器であり、センサ220、320から各種情報を受信したり、可動式セッティングブロック400に駆動命令を送信したりする。

0029

制御部500は、室温と予め指定された設定温度とセンサ220から取得したキャビティ温度とを比較して、ユーザに内ガラス300を開閉すべきことを通知したり、可動式セッティングブロック400に内ガラス300の開閉指示を出したりする。

0030

図2に示すように、可動式セッティングブロック400は、例えば、内ガラス300の左下端と右下端の2ヶ所に配置される。左下端の可動式セッティングブロック400と、右下端の可動式セッティングブロック400とは、ロッド420などで連結され、内ガラス300の両端に配置されるように間隔が保持される。ロッド420としては、樹脂などを棒状や板状に成形したものを用いれば良い。

0031

内ガラス300は、断熱性を高くした場合、キャビティ210内に蓄積された熱が室内に取り込まれにくいので、内ガラス300を開いてキャビティ210内の空気を直接に室内へ取り込んでも良い。内ガラス300の開閉は、ユーザが手動で行っても良いし、制御部500が可動式セッティングブロック400の戸車410を駆動させることにより自動的に行っても良い。

0032

枠材付き板ガラスの場合、予め工場等で板ガラスの周囲に枠材を取り付けてから現場搬入されるので、それをレール310に嵌め込んだ後で、板ガラスの傾きなどを調整しようとしても、板ガラスが大きく重量があると困難である。内ガラス300の場合、板ガラスのみを現場に搬入すれば良く、板ガラスだけを可動式セッティングブロック400から着脱させて、傾きなどの調整が可能である。

0033

次に、キャビティの熱利用促進システムで使用する可動式セッティングブロックについて説明する。図3は、キャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスをスライド移動させる可動式セッティングブロックを示す図である。図4は、キャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスの可動式セッティングブロックへの着脱を示す図である。

0034

図3に示すように、可動式セッティングブロック400は、内ガラス300を載置するために予めレール310内に収容しておく台車であり、戸車410、ロッド420、緩衝材430、支持材440、及び接続部450などを有する。

0035

戸車410は、レール310内を走行するために回転する車輪である。ロッド420は、隣接する可動式セッティングブロック400同士を連結する部材である。緩衝材430は、内ガラス300を載せたときに受け止めて衝撃を緩和すると共に、可動式セッティングブロック400を走行させたときに発生する振動なども吸収する。支持材440は、内ガラス300を載せたときに、内ガラス300の下部を前後から挟み込んで外れないように支持する。接続部450は、ロッド420を連結する部分であり、例えば、フック状にしたロッド420の先端を引っ掛けるための孔などを設ければ良い。

0036

図4(a)に示すように、内ガラス300をレール310に嵌め込んだとき、内ガラス300の下面は緩衝材430の上に載り、内ガラス300の下部は前面と後面(図においては左右側)が支持材440で挟持される。支持材440の内面には、例えば、半球状などの突部を樹脂などで設け、弾力により押さえれば良い。また、可動式セッティングブロック400は、レール310から飛び出さないように突起物で押さえられても良い。

0037

図4(b)に示すように、可動式セッティングブロック400に載せたとき、内ガラス300に傾きがある場合は、緩衝材430により内ガラス300の高さを調整すれば良い。緩衝材430は、板状の樹脂などを交換可能に置けば良く、1枚の緩衝材430の厚みを変えても良いし、複数の緩衝材430、430aを重ねて枚数により調整しても良い。

0038

次に、キャビティの熱利用促進システムによって室内に熱を取り入れる場合を説明する。図5は、キャビティの熱利用促進システムの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。図6は、キャビティの熱利用促進システムの熱取得モードを説明する図である。図7は、キャビティの熱利用促進システムの熱取得モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。

0039

図5に示すように、制御部500は、暖房期においては、設定温度Tdや調整値mなどを最初に設定しておく初期設定テップS100、室温Tiやキャビティ温度Tcなどをリアルタイム又は定期的に取得する情報取得ステップS110、そして条件に応じて現在のモードを継続したり変更したりする各ステップS120〜S150等の処理を実行し、また情報取得ステップS110から繰り返す。

0040

設定温度Tdは、条件を変更するための境界値として設定しておく閾値であり、室温Tiやキャビティ温度Tcと比較される。ユーザの入力を入力部520から取得して記憶部510に保存しておく。

0041

調整値mは、室内の輻射熱などを考慮して設定温度Tdを調整したり、室温Tiやキャビティ温度Tcが設定温度Td付近微小変動したときにモード変更が頻繁に繰り返されないように設定温度Tdを調整するためのバッファとして用いたりする。

0042

制御部500は、室温Tiが設定温度Tdより低い場合に、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより高くなったら、室温Tiが設定温度Tdになるまで、キャビティ210で暖められた空気を室内に取り入れるよう指示を出せば良い。

0043

ステップS110では、センサ320で計測した室温Tiや、センサ220で計測したキャビティ温度Tcなどの情報を、通信部540を介して取得し、時間情報と共に記憶部510に蓄積する。

0044

ステップS120では、現在、待機モードであるか熱取得モードであるかを確認し、待機モードであればステップS130aに進み、熱取得モードであればステップS130bに進む。モードは、例えば、記憶部510にフラグとして持たせ状態を判別すれば良い。

0045

待機モードは、図6(a)に示すように、内ガラス300を閉じてキャビティ210を仕切る状態であり、制御部500が可動式セッティングブロック400に内ガラス300を閉じるように駆動命令を出しても良いし、ユーザに対して内ガラス300を閉じるように出力部530に表示させて促しても良い。

0046

熱取得モードは、図6(b)に示すように、内ガラス300を開いてキャビティ210内で暖められた空気を室内に取り入れる状態であり、制御部500が可動式セッティングブロック400に内ガラス300を開くように駆動命令を出しても良いし、ユーザに対して内ガラス300を開くように出力部530に表示させて促しても良い。

0047

また、開閉センサを設置して内ガラス300の開閉状態を取得し、内ガラス300が閉じていれば待機モードと判別し、内ガラス300が開いていれば熱取得モードと判別しても良い。

0048

待機モードにおけるステップS130aでは、室温Tiと設定温度Tdとを比較し、室温Tiが設定温度Td以下であればステップS140aに進み、室温Tiが設定温度Tdより高ければ待機モードを継続する(ステップS150b)。なお、設定温度Tdは調整値mで調整された温度とする。

0049

ステップS140aでは、キャビティ温度Tcと設定温度Tdとを比較し、キャビティ温度Tcが設定温度Td以上であれば熱取得モードに変更し(ステップS150a)、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより低ければ待機モードを継続する(ステップS150b)。なお、ステップS130aとステップS140aとで設定温度Tdを異ならせても良い。

0050

熱取得モードにおけるステップS130bでは、室温Tiと設定温度Tdとを比較し、室温Tiが設定温度Tdより高ければ待機モードに変更し(ステップS150d)、室温Tiが設定温度Td以下であればステップS140bに進む。なお、設定温度Tdは調整値mで調整された温度とする。

0051

ステップS140bでは、キャビティ温度Tcと設定温度Tdとを比較し、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより低ければ待機モードに変更し(ステップS150d)、キャビティ温度Tcが設定温度Td以上であれば熱取得モードを継続する(ステップS150c)。なお、ステップS130bとステップS140bとで設定温度Tdを異ならせても良い。

0052

また、制御部500は、室温Tiが設定温度Tdより高い場合に、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより高くなったら、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより低くなるまで、キャビティ210で暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出しても良い。

0053

図7(a)に示すように、部屋の天井等に室外に通じる通気路600を設け、キャビティ210と室内に通気孔を空けておく。そして、通気路600内にファン610を設置し、強制的に空気を流すことを可能とする。また、通気路600には、室外への通路を塞ぐ弁620と、室内への通路を塞ぐ弁620aも設ける。

0054

待機モードにおいては、弁620と弁620aを塞ぐことにより、キャビティ210内を密閉する。なお、キャビティ210内の空気が暖まり、設定温度Tdより高くなった場合には、制御部500は弁620を空けてファン610を駆動させることにより、キャビティ210内の暖気を室外に排出しても良い。

0055

熱取得モードにおいては、図7(b)に示すように、弁620を塞ぎ、弁620aを開くことにより、キャビティ210と室内とを繋げる。室温Tiが設定温度Tdより低い場合に、制御部500はファン610を駆動させ、キャビティ210内の暖気を室内に取り込めば良い。なお、ユーザが入力部520からファン610及び弁620、620aの動作を指示しても良い。

0056

次に、キャビティの熱利用促進システムによって室外に熱を排出する場合を説明する。図8は、キャビティの熱利用促進システムの除熱モードの流れを示すフローチャートである。図9は、キャビティの熱利用促進システムの除熱モードを説明する図である。図10は、キャビティの熱利用促進システムの除熱モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。

0057

図8に示すように、制御部500は、冷房期においては、設定温度Tdや調整値mなどを最初に設定しておく初期設定ステップS200、室温Tiやキャビティ温度Tcなどをリアルタイム又は定期的に取得する情報取得ステップS210、そして条件に応じて現在のモードを継続したり変更したりする各ステップS220〜S250等の処理を実行し、また情報取得ステップS210から繰り返す。

0058

制御部500は、室温Tiが設定温度Tdより高い場合に、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより高くなったら、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより低くなるまで、キャビティ210で暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出せば良い。

0059

ステップS210では、センサ320で計測した室温Tiや、センサ220で計測したキャビティ温度Tcなどの情報を、通信部540を介して取得し、時間情報と共に記憶部510に蓄積する。

0060

ステップS220では、現在、待機モードであるか除熱モードであるかを確認し、待機モードであればステップS230aに進み、除熱モードであればステップS230bに進む。モードは、例えば、記憶部510にフラグとして持たせ状態を判別すれば良い。

0061

待機モードは、図9に示すように、内ガラス300を閉じてキャビティ210を仕切る状態であり、制御部500が可動式セッティングブロック400に内ガラス300を閉じるように駆動命令を出しても良いし、ユーザに対して内ガラス300を閉じるように出力部530に表示させて促しても良い。また、除熱モードは、内ガラス300を閉じたまま、キャビティ210内で暖められた空気を室外に排出する状態である。

0062

待機モードにおけるステップS230aでは、室温Tiと設定温度Tdとを比較し、室温Tiが設定温度Td以上であれば除熱モードに変更し(ステップS250b)、室温Tiが設定温度Tdより低ければステップS240aに進む。なお、設定温度Tdは調整値mで調整された温度とする。

0063

ステップS240aでは、キャビティ温度Tcと設定温度Tdとを比較し、キャビティ温度Tcが設定温度Td以上であれば除熱モードに変更し(ステップS250b)、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより低ければ待機モードを継続する(ステップS250a)。なお、ステップS230aとステップS240aとで設定温度Tdを異ならせても良い。

0064

除熱モードにおけるステップS230bでは、室温Tiと設定温度Tdとを比較し、室温Tiが設定温度Tdより低ければステップS240bに進み、室温Tiが設定温度Td以上であれば除熱モードを継続する(ステップS250d)。なお、設定温度Tdは調整値mで調整された温度とする。

0065

ステップS240bでは、キャビティ温度Tcと設定温度Tdとを比較し、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより低ければ待機モードに変更し(ステップS250c)、キャビティ温度Tcが設定温度Td以上であれば除熱モードを継続する(ステップS250d)。なお、ステップS230bとステップS240bとで設定温度Tdを異ならせても良い。

0066

待機モードにおいては、図10(a)に示すように、弁620と弁620aを塞ぐことにより、キャビティ210内を密閉する。なお、キャビティ210内の空気が暖まり、設定温度Tdより高くなった場合には、制御部500は弁620を空けてファン610を駆動させることにより、キャビティ210内の暖気を室外に排出しても良い。

0067

除熱モードにおいては、図10(b)に示すように、キャビティ温度Tcが設定温度Tdより高い場合に、制御部500はファン610を駆動させ、キャビティ210内の暖気を室外に排出すれば良い。なお、ユーザが入力部520からファン610及び弁620、620aの動作を指示しても良い。例えば、弁620及び弁620aを開いて室内と室外を繋ぐことにより、室内を換気することも可能である。

0068

次に、本発明であるキャビティの熱利用促進システムにおいて、自動的に熱取得及び除熱する制御について説明する。図11は、キャビティの熱利用促進システムに電動開閉装置を設けた場合を示す図である。図12は、電動開閉装置を示す平面図である。図13は、電動開閉装置の動作モードの切替えを示す図です。図14は、電動開閉装置を用いたときの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。図15は、電動開閉装置を用いたときの除熱モードの流れを示すフローチャートである。図16は、電動開閉装置を上下に設けた場合を示す図である。

0069

図11(a)に示すように、キャビティの熱利用促進システム100aは、内ガラス300を開閉するための電動開閉装置700が設けられる。電動開閉装置700は、例えば、暖房期にキャビティ210内で暖められた空気(熱)を室内に取り入れる場合や、冷房期にキャビティ210内で暖められた空気(熱)を室外に排出した代わりに室内の冷えた空気をキャビティ210内に供給する場合などに、通常は閉状態の内ガラス300を微開状態にする。

0070

なお、キャビティ210内と室内の間で通気させる際に、内ガラス300を全開させる必要はなく、僅かな隙間(例えば、1〜5cm程度)が空いていれば十分である。キャビティ210内の気圧を室内より高くすれば室内に空気が入り込み、キャビティ210内の気圧が室内より低くなればキャビティ210内に空気が送り込まれる。そのため、複数の内ガラス300のうち少なくとも1枚を、換気するのに十分な隙間が生じるように左右方向へスライド移動させれば良い。

0071

例えば、電動開閉装置700を開口部の窓枠の右端又は左端の下側(レールの外側)に取り付けて、一番右又は左の内ガラス300を少し動かす。図11(b)に示すように、閉動作時は内ガラス300の縦フレーム340が開口部の縦枠330に接するように電動開閉装置700のスライダ710を動作させ、開動作時は内ガラス300の縦フレーム340が開口部の縦枠330から離れるように電動開閉装置700のスライダ710を動作させる。

0072

図12に示すように、電動開閉装置700は、駆動部を有する本体が窓枠に固定され、本体に対して相対的に可動するスライダ710が内ガラス300に連結される。例えば、スライダ710は、本体から軸体伸縮させることで可動すれば良い。また、内ガラス300の縦フレーム340には、室内側に突出する把手350が連設されており、スライダ710には、縦フレーム340に着脱可能な挟持具720を取り付けることで連結すれば良い。

0073

電動開閉装置700は、制御部からの命令信号又はリモコンからの操作信号などを受信して自動的に駆動部がスライダ710を動作させる。また、制御部からの通知又は使用状況メンテナンスの必要性などから、ユーザが手動で内ガラス300を開閉させる場合もある。電動開閉装置700と内ガラス300とが連結されていると、内ガラス300の自由な開閉が制限されるが、連結を解除することにより、内ガラス300を全開させてキャビティ210内を清掃等することが容易になる。

0074

例えば、図13(a)に示すように、電動モードにおいては、挟持具720を内ガラス300の縦フレーム340に嵌め込むことでスライダ710に連結させ、図13(b)に示すように、手動モードにおいては、挟持具720を内ガラス300の縦フレーム340から取り外すことでスライダ710との連結を解除する。

0075

図14に示すように、暖房期において制御部500aは熱取得モードの切替えを行うが、電動モードで使用する場合は、ステップS150aで待機モードから熱取得モードに変更する際に、制御部500aは電動開閉装置700で内ガラス300を開くように指示を出せば良い(ステップS160a)。また、ステップS150dで熱取得モードから待機モードに変更する際に、制御部500aは電動開閉装置700で内ガラス300を閉めるように指示を出せば良い(ステップS160b)。

0076

図15に示すように、冷房期において制御部500aは除熱モードの切替えを行うが、電動モードで使用する場合は、ステップS250bで待機モードから除熱モードに変更する際に、制御部500aは電動開閉装置700で内ガラス300を開くように指示を出せば良い(ステップS260a)。また、ステップS250cで除熱モードから待機モードに変更する際に、制御部500aは電動開閉装置700で内ガラス300を閉めるように指示を出せば良い(ステップS260b)。

0077

図16に示すように、電動開閉装置700を開口部の下側にだけ取り付けると、内ガラス300の上部が引っ掛かるなどスムーズに動かない場合もあり得るので、開口部の上側にも電動開閉装置700aを取り付けても良い。また、電動開閉装置700を一番右の内ガラス300とそれに隣接する内ガラス300aの間に設けて、内ガラス300または300aを可動させる等、任意の位置を対象にしても良い。

0078

本発明によれば、建物の開口部に形成したキャビティの熱を有効に活用することができる。例えば、寒い時期にキャビティ内で暖められた空気を室内に取り入れるタイミングが容易に把握できる。

0079

以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。制御部500は、キャビティの熱利用促進システム100と同等の効果を達成できる場合には、一部のステップを省略したり、その他のステップを追加したりしても良い。

実施例

0080

また、例えば、コンビニエンスストアなど人の出入りの多い店舗は、空調負荷が大きい熱効率の悪い建物である。暑い時期に店舗内を冷房により涼しくしても、出入口の開閉が多いと店舗内に外気が入り込みやすくなり冷房効果が失われてしまう。そこで、内ガラスで店舗内を2つのスペースに分け、一方の部屋をダブルスキンのキャビティとしての機能を持たせることで店舗全体の空調負荷を軽減することができる。

0081

100:キャビティの熱利用促進システム
100a:キャビティの熱利用促進システム
200:外ガラス
210:キャビティ
220:センサ
300:内ガラス
300a:内ガラス
310:レール
320:センサ
330:縦枠
340:縦フレーム
350:把手
400:可動式セッティングブロック
410:戸車
420:ロッド
430:緩衝材
440:支持材
450:接続部
500:制御部
500a:制御部
510:記憶部
520:入力部
530:出力部
540:通信部
600:通気路
610:ファン
620:弁
700:電動開閉装置
700a:電動開閉装置
710:スライダ
720:挟持具

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