(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記室内側パネルが、上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を有したハニカムパネル構造または中空パネル構造、あるいは、複数の丸パイプや角パイプを上下方向に互いに平行に並べて合体させることでパイプ内部に上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を形成したパイプ合体パネル構造、のうちの1つまたは複数の組み合わせとして構成されており、前記複数の空間が前記通風路として利用されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の自動ドアの戸袋は、戸袋としての機能を果たすだけのものであるから、室内の空気を循環させたい場合は、上述のように、床面や天井に空気循環のための送風機を設置せざるを得なかった。
しかし、床面に送風機を設置した場合は、送風機が邪魔になる上、送風機が転倒したり送風機の回転羽に人の手などが触れる危険があり、また、天井に送風機を設置した場合は、送風機の下側へ強い風が吹き付けられるなどの問題があり、いずれも邪魔にならずに安全で快適な空気循環を行うことができなかった。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、邪魔にならない場所に設置することができると共に、安全で快適な空気循環を行うことのできる、空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造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】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
すなわち、請求項1の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、部屋の出入口を開閉する引戸式ドアの戸袋構造において、前記出入口を開放するべくドアが移動した際にドアを収容するドア収容空間を仕切る室外側パネルと室内側パネルとを有し、前記室内側パネルの上部と下部に、室内に向けて開口する通風口を備えた上側通風室と下側通風室とがそれぞれ設けられ、前記室内側パネルの内部に、上端が前記上側通風室に連通すると共に下端が前記下側通風室に連通する上下方向に貫通した通風路が設けられ、
前記室内側パネルに、前記上側通風室の通風口と下側通風室の通風口の一方から吸い込んだ室内空気を前記通風路を通して他方から吹き出すための強制送風を行うファンが設けられ
、前記室外側パネルが日照を受ける屋外に向けて配置されており、前記室内側パネルが、内パネルと外パネルとを有しそれら内パネルと外パネル間に前記通風路を確保した二層パネル構造として構成されており、さらに、前記室外側パネルと前記室内側パネルの外パネルとが日照を透過する透明部材で構成され、前記室内側パネルの内パネルの前記通風路に面する板面に、前記室外側パネルおよび前記室内側パネルの外パネルを透過して来た日照を反射して前記通風路内の空気を温めるための反射面が設けられていることを特徴とする。
【0007】
請求項2の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、
部屋の出入口を開閉する引戸式ドアの戸袋構造において、前記出入口を開放するべくドアが移動した際にドアを収容するドア収容空間を仕切る室外側パネルと室内側パネルとを有し、前記室内側パネルの上部と下部に、室内に向けて開口する通風口を備えた上側通風室と下側通風室とがそれぞれ設けられ、前記室内側パネルの内部に、上端が前記上側通風室に連通すると共に下端が前記下側通風室に連通する上下方向に貫通した通風路が設けられ、前記室内側パネルに、前記上側通風室の通風口と下側通風室の通風口の一方から吸い込んだ室内空気を前記通風路を通して他方から吹き出すための強制送風を行うファンが設けられ、前記室外側パネルが日照を受ける屋外に向けて配置されており、前記室外側パネルの外面、または、前記室外側パネルが日照を透過する透明部材で構成され、しかも、前記室内側パネルの外面に、日照を反射する反射面が設けられていることを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、請求項1又は2に記載の構成において、
前記ファンを駆動制御する制御手段を備えており、前記制御手段が、前記ドアの開放中に前記ファンを停止させることを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、請求項1〜3のいずれかに記載の構成において、
前記ファンを駆動制御する制御手段を備えると共に、前記室内側パネルの上部と下部にそれぞれ温度センサを備えており、前記制御手段が、前記上側の温度センサと下側の温度センサの検出する上部と下部の温度差に応じて前記ファンによる送風量を変化させることを特徴とする。
【0010】
請求項5の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、請求項1〜4のいずれかに記載の構成において、
前記室外側パネルが日照を受ける屋外に向けて配置されており、前記室外側パネルの外面の少なくとも一部に太陽電池パネルが配置されていることを特徴とする。
【0012】
請求項6の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、
請求項1〜5のいずれかに記載の構成において、前記室内側パネルが、上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を有したハニカムパネル構造または中空パネル構造、あるいは、複数の丸パイプや角パイプを上下方向に互いに平行に並べて合体させることでパイプ内部に上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を形成したパイプ合体パネル構造、のうちの1つまたは複数の組み合わせとして構成されており、前記複数の空間が前記通風路として利用されていることを特徴とする。
【0013】
請求項7の発明に係る空気循環機能を備えた引戸式ドアの戸袋構造は、
請求項1〜6のいずれかに記載の構成において、前記上側通風室の通風口と下側通風室の通風口の前記一方に、集塵用のフィルタを取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1の発明によれば、引戸式ドアの付帯設備である戸袋を利用して、床付近の空気と天井付近の空気を効率よく循環させることができるので、邪魔にならずに設置することができ、別に空気循環用の送風機を室内に備える必要がない。従って、送風機の転倒の問題や送風機の回転羽に人の手が触れる危険などを排除できる。また、出入口付近の戸袋からの送風となるので、室内の特定箇所へ局部的に強い風が吹き付けられるような問題も排除できる。また、ファンの停止中は、通風路内に滞留する空気によって断熱効果を発揮できるので、戸袋を通しての室内外の熱の授受を抑制することができる。
また、例えば冬場に通風路内の空気を温めることができるので、ファンを停止した状態でも自然対流による空気の循環効果が得られる。
【0015】
請求項2の発明によれば、
引戸式ドアの付帯設備である戸袋を利用して、床付近の空気
と天井付近の空気を効率よく循環させることができるので、邪魔にならずに設置すること
ができ、別に空気循環用の送風機を室内に備える必要がない。従って、送風機の転倒の問
題や送風機の回転羽に人の手が触れる危険などを排除できる。また、出入口付近の戸袋か
らの送風となるので、室内の特定箇所へ局部的に強い風が吹き付けられるような問題も排
除できる。また、ファンの停止中は、通風路内に滞留する空気によって断熱効果を発揮で
きるので、戸袋を通しての室内外の熱の授受を抑制することができる。
また、室外側パネルの外面に設けた反射面により、例えば夏場に日射を反射することができるので、室内の温度上昇を抑えることができる。
【0016】
請求項3の発明によれば、
出入口のドアが開放しているときにファンによる送風を止めるので、ドアの開放により室外から室内に入ってきた空気を、できるだけ室内に循環させないようにすることができる。例えば、ドアが屋外と屋内を仕切るものである場合、冬期にドアを開放すると、冷たい外気が出入口の主に下側(出入りする人の足元)から室内に入り込んで来る。ここで、下部の通風口から空気を吸い込んで上部の通風口から吹き出す下部吸込運転をしている場合、ドアの開放中に入り込んで来た冷たい空気を出入口の真横にある戸袋の下側から吸い込んで室内に循環させてしまうことになる。この点、本発明は、ドアの開放中にファンを停止させることにより、これを防ぐことができる。また、上部の通風口から空気を吸い込で下部の通風口から吹き出す下部吹出運転をしている場合は、ドアの開放中に入り込んで来た冷たい空気を、通風口から送風する空気で巻き込んでしまい、冷たい空気の流入を助長するおそれがあるが、本発明は、ドアの開放中にファンを停止させることにより、これを防ぐことができる。
【0017】
請求項4の発明によれば、
上部と下部の温度差が大きいときに送風量を増大させ、温度差が小さいときに送風量を減少させることにより、温度差に応じた適切な送風量により空気循環を促進させることができ、室内の温度の均一化に貢献することができる。
【0018】
請求項5の発明によれば、
太陽電池パネルで発電した電力をファンの駆動に使用することにより、省エネ効果を上げることができる。また、太陽電池パネルで発電した電力でファンの駆動電力を全て賄えるようにすることができれば、配線工事を最小限に抑えることも可能である。
【0020】
請求項6の発明によれば、通風路を形成する仕切りの壁が室内側パネル内に多く存在す
ることになるので、室内側パネルの強度アップを図ることができると共に、通風路を通過
する空気と室内側パネルの伝熱面積の増加により熱交換を促進させることができる。つま
り、室内側パネル自体を熱交換器として機能させることも可能となる。
【0021】
請求項7の発明によれば、前記上側通風室の通風口と下側通風室の通風口の前記一方に、集塵用のフィルタを取り付けているので、室内の空気をフィルタに通過させるときに塵埃を除去することができ、室内の空気の清浄化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は第1実施形態の戸袋構造の側断面図、
図2はその要部を拡大して示す斜視断面図、
図3は室内側パネルだけを取り出してその構成を示す斜視断面図、
図4は戸袋構造の水平断面図、
図5は戸袋構造の室内側から見た正面図である。
【0024】
この戸袋構造10は、部屋Rの出入口1Aを開閉する引戸式ドア1の戸袋として設けられており、出入口1Aを開放するべくドア1が移動した際にドア1を収容するドア収容空間2を仕切る室外側パネル11と室内側パネル20とを有している。室外側パネル11と室内側パネル20は、ドア1をスライド自在に支持するフレーム1Cに組み付けられている。ドア1は、閉じると室内Aと室外Bを仕切ることができるものである。
【0025】
室内側パネル20は、間隔をおいて互いに平行に配された外パネル21と内パネル22とを有する二層パネル構造として構成されており、外パネル21と内パネル22との間に、上下方向に貫通した通風路23が確保されている。
【0026】
室内側パネル20の下部には、室内Aに向けて開口する通風口24Aを備えた下側通風室24が設けられ、室内側パネル20の上部には、室内Aに向けて開口する通風口25Aを備えた上側通風室25が設けられている。室内側パネル20の内部に形成された通風路23は、上端が上側通風室25に連通すると共に下端が下側通風室24に連通している。
【0027】
また、上側通風室25の通風口25Aには、強制送風用の電動式のファン(送風機)26が設置されている。このファン26は、上側通風室25の通風口25Aと下側通風室24の通風口24Aの一方から吸い込んだ室内空気を通風路23を通して他方から吹き出すための強制送風を行うものである。
【0028】
本実施形態の戸袋構造10は下部吸込運転されるものであり、ファン26の駆動時に、下側通風室24の通風口24Aから室内Aの下層部の空気を吸い込み、その空気を、通風路23内において
図1中矢印Yのように上向きに流通させて、上側通風室25の通風口25Aから吹き出す。そのため、下側通風室24の通風口24Aに集塵用のフィルタ28が取り付けられている。
【0029】
また、室内側パネル20の上部と下部にはそれぞれ温度センサ31、32が設けられている。また、この戸袋構造10は、ファン26を駆動制御する図示しない制御手段を備えている。この制御手段は、温度センサ31、32の検出値に応じてファン26の出力を制御することで、吹出風量を調節する。また、制御手段は、ドア1の開閉動作に連動してファン26をON/OFFさせることもできるようになっている。この点については後述する。
【0030】
次に作用を説明する。
この戸袋構造10を運転する場合は、ファン26を駆動する。そうすると、
図6(a)に示すように、下側通風室24の通風口24Aから室内Aの下層部の空気を吸い込み、その空気を、通風路23内において上向きに流通させて、上側通風室25の通風口25Aから吹き出す。従って、
図6(a)中の矢印で示すように、床付近の空気と天井付近の空気を効率よく循環させることができる。
【0031】
また、この戸袋構造10は、引戸式ドア1の付帯設備である戸袋として設置されているので、邪魔にならず、別に空気循環用の送風機を室内に備える必要がない。従って、送風機の転倒の問題や送風機の回転羽に人の手が触れる危険などを排除できる。また、出入口付近の戸袋からの送風となるので、室内の特定箇所へ局部的に強い風が吹き付けられるような問題も排除できる。
【0032】
また、ファン26を停止させた場合は、通風路23内に滞留する空気によって断熱効果を発揮できるので、戸袋を通しての室内外の熱の授受を抑制することができる。この際、通風口24A、25Aをダンパ等で塞ぐことができるようにしてあれば、空気の流通を確実に遮断することができるので、より断熱効果を発揮することができる。
【0033】
また、この戸袋構造10は、上部と下部に温度センサ31、32を備えているので、図示しない制御手段によって、上側の温度センサ31と下側の温度センサ32の検出する上部と下部の温度差に応じてファン26による送風量を変化させるようにすることができる。例えば、上部と下部の温度差が大きいときに送風量を増大させ、温度差が小さいときに送風量を減少させるように制御することにより、温度差に応じた適切な送風量で空気循環を促進させることができ、室内の温度の均一化に貢献することができる。
【0034】
また、ファン26の送風方向を逆に設定すれば、
図6(b)に示すように、下部吹出運転に変えることができる。即ち、ファン26の送風方向を逆にすることで、上側通風室25の通風口25Aから室内Aの上層部の空気を吸い込み、その空気を、通風路23内において下向きに流通させて、下側通風室24の通風口24Aから吹き出すようにすることができる。この場合も、天井付近の空気と床付近の空気を効率よく循環させることができる。
【0035】
次に他の実施形態について述べる。
図7は、本発明の第2実施形態の戸袋構造の室外側から見た正面図である。この第2実施形態では、室外側パネル11が日照を受ける屋外に向けて配置されている場合、室外側パネル11の外面の少なくとも一部に太陽電池パネル50を配置している。こうすることで、太陽電池パネル50で発電した電力をファン26の駆動電力の少なくとも一部として使用することができて、省エネ効果を上げることができる。また、太陽電池パネル50で発電した電力でファン26の駆動電力を全て賄えるようにすることができれば、電源系統の配線工事を最小限に抑えることが可能となる。
【0036】
図8は本発明の第3実施形態の戸袋構造の側断面図である。この第3実施形態のように、室外側パネル11が日照を受ける屋外に向けて配置されている場合で、しかも、室外側パネル11が日照を透過する透明部材で構成されている場合は、室内側パネル20の外パネル21の外面に日照を反射する反射面51(例えば反射素材を貼り付けることで形成する)を設けことにより、例えば夏場に日射を反射することができるので、室内Aの温度上昇を抑えることができる。なお、室外側パネル11の外面に日照を反射する反射面51を設けても同様の効果を得ることができる。
【0037】
図9は本発明の第4実施形態の戸袋構造の側断面図である。この第4実施形態では、室外側パネル11が日照を受ける屋外に向けて配置されている場合で、しかも、室外側パネル11と室内側パネル20の外パネル21とが日照を透過する透明部材で構成されている場合に、室内側パネル20の内パネル22の通風路23に面する板面に、室外側パネル11および室内側パネル20の外パネル21を透過して来た日照を反射して通風路23内の空気を温めるための反射面51(例えば反射素材を貼り付けることで形成する)を設けている。このようにすることで、例えば冬場において、通風路23内の空気を温めることができるので、ファン26を停止した状態でも、自然対流による空気の循環効果が得られるようになる。
【0038】
次に屋外に通じる出入口の引戸式ドアの戸袋に本発明の戸袋構造を適用した場合に生じる別の課題について述べる。
【0039】
屋外と屋内を仕切るドアの戸袋として本発明の戸袋構造を適用した場合は、
図10〜
図12に示すように、出入口1Aのドア1が開放しているときに、室外から室内に外気が入り込む。特に冬場などの寒い季節には、室外Bの冷たい外気が、出入口1Aの主に下側(出入りする人の足元)を通って室内Aに入り込んで来る。
【0040】
その際、ファン26が稼働していて、下側通風室24の通風口24A(
図1参照)から空気を吸い込む下部吸込運転を実施している場合は、出入口1Aから入り込んだ冷たい外気を、
図11に示すように真横にある戸袋構造10の下側から吸い込んで室内に循環させてしまうことになる。
【0041】
そこで、そのような場合の対策として、図示しない制御手段は、ドア1の開放中にファン26を停止させるように制御する。このようにドア1の開放中にファン26による送風を止める場合、ドア1の開放により室外から室内に入ってきた空気を、できるだけ室内に循環させないようにすることができる。
【0042】
図13は、ドアの開閉動作に応じてファンの駆動制御を行うようにした制御システムの構成を示すブロック図である。この駆動システムは、自動ドア駆動用の駆動システムと戸袋構造の駆動システムを統合したものである。
【0043】
自動ドア駆動用の駆動システムは、自動ドア駆動のための全般を統括制御する制御部63の中に、ドア1の駆動部61を制御するドア駆動制御部64を有している。ドア1の駆動部61の中には、ドア位置検出部62が含まれている。これらの各要素には一次電源65から電源が供給されている。
【0044】
また、戸袋構造の駆動システムは、システム制御部(制御手段)66を有しており、このシステム制御部66によってファン68(前記実施形態のファン26に相当)が駆動制御される。なお、二点鎖線で示すサブのファン69を追加してもよい。サブのファン69は、メインのファン68と同方向に送風するものであってもよいし、逆方向に送風するものであってもよい。
【0045】
同方向に送風するものとした場合は、メインのファン68では風量が足りない場合の増風に利用することができる。また、逆方向に送風するものとした場合は、メインのファン68を停止した際にサブのファン69を駆動することにより、
図6(b)に示すように、上部吸込・下部吹出運転を実施することができる。
【0046】
また、戸袋構造の駆動システムでは、システム制御部66が、自動ドアの駆動システムから電源の供給を受けると共に、補助電力部71からも電源の供給を受けることができるようになっている。補助電力部71にはバッテリ72が接続され、バッテリ72には充放電制御部74を介して太陽光や風力を利用した発電部73が接続されている。従って、発電部73で発電した電力を用いて、ファン68、69を駆動することができるようになっている。
【0047】
また、戸袋構造の駆動システムのシステム制御部66には、自動ドア連動用信号部67から自動ドアの開閉動作の情報が入力される。これにより、自動ドアの開閉動作に応じてファン68、69の駆動制御ができるようになっている。
【0048】
図14は
図13の駆動システムによって、
図10〜
図12にて示した課題を解決する場合のファン制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【0049】
この制御がスタートすると、ステップS1でファンモータを駆動する。次にステップS2でドア1の状態を確認し、ステップS3でドア1が閉鎖端で停止しているかどうかを判断する。ドア1が閉鎖端(完全閉状態)で停止している場合は、ドア1が閉じていることであるから、ステップS2に戻り、ファンモータの駆動を維持する。
【0050】
ドア1が開放された場合は、ステップS3の判断がNOとなり、ステップS4に進んでファンモータを停止させる。次にステップS5でドア状態を確認し、ステップS6でドア1が閉鎖端で停止したかどうかを判断する。ドア1が閉鎖端で停止していないと判断した場合は、ドア1が依然として開いているということであるから、ステップS4に戻り、ファンモータの停止を維持する。
【0051】
ドア1が閉じられて閉鎖端で停止した場合は、ステップS6の判断がYESになり、ステップS7に進む。ステップS7ではタイマー処理を行い、ステップS8でタイマー時間の経過を判断する。タイマー時間を経過するまでは、ファンモータの停止を維持するため、ステップS5に戻る。タイマー時間を経過したら、スタートに戻り、ステップS1でファンモータを駆動する。ここで、あえてタイマーで保留時間を設定するのは、たとえドアが閉じていたとしても、周辺に冷たい外気が滞留している間は、ファンを回さないようにするためである。
【0052】
また、上記においては、下部吸込運転を行う場合について説明したが、下部吹出運転をする場合(上部の通風口25Aから空気を吸い込で下部の通風口24Aから吹き出す運転する場合)でも、ドアの開放中に入り込んで来た冷たい空気を、通風口24Aから吹き出す空気で巻き込んでしまい、冷たい空気の流入を助長するおそれがある。それを、ドアの開放中にファンを停止させることにより、防ぐことができる。
【0053】
また、上記実施形態では、室内側パネル20を外パネル21と内パネル22の二重パネル構造で構成し、外パネル21と内パネル22の間に通風路23を確保した場合を説明したが、それ以外に、
図15に示すように室内側パネルを構成することもできる。
【0054】
即ち、
図15(a)に示す室内側パネル20Bは、上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を有したハニカムパネル81で構成してあり、前記複数の空間を通風路として利用している。
【0055】
図15(b)に示す室内側パネル20Cは、上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を有した中空パネル82で構成してあり、前記複数の空間を通風路として利用している。
【0056】
図15(c)に示す室内側パネル20Dは、複数の丸パイプ(角パイプでもよい)を上下方向に互いに平行に並べて合体させることで、パイプ内部に上下方向に互いに平行に貫通した複数の空間を形成したパイプ合体パネル83で構成してあり、前記複数の空間を通風路として利用している。
【0057】
これらのパネル81〜83を利用した場合、複数の通風路23の上端を上側通風室25(
図1参照)に連通させ、下端を下側通風室24(
図1参照)に連通させることで、第1実施形態と同様の効果を期待することができる。また、通風路23を形成する仕切りの壁が室内側パネル20B〜20D内に多く存在することになるので、室内側パネル20B〜20Dの強度アップを図ることができると共に、通風路23を通過する空気と室内側パネル20B〜20Dの伝熱面積の増加により熱交換を促進させることができる。つまり、室内側パネル20B〜20D自体を熱交換器として機能させることも可能となる。
【0058】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
【0059】
例えば、
図15(a)〜(c)は、室内側パネルの全体を同じパネル構造とする場合について述べたが、室内側パネルを、
図15(a)〜(c)の組み合わせで構成することもできる。つまり、室内側パネルの幅方向の一部と他の一部を別のパネル構造とすることも可能である。
【0060】
また、室内側パネルは、適用する場所に応じて、透明部材で構成してもよいし、不透明部材で構成してもよいことは勿論である。