特開 2022-45439 ルーバー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022045439

(43)【公開日】2022-03-22

(54)【発明の名称】ルーバー装置

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/76 20060101AFI20220314BHJP

   E04F 10/08 20060101ALI20220314BHJP

   F24H 1/00 20220101ALI20220314BHJP

   F24S 10/70 20180101ALI20220314BHJP

   F24S 23/74 20180101ALI20220314BHJP

   F24S 20/63 20180101ALI20220314BHJP

   E06B 9/24 20060101ALI20220314BHJP

   G02B 5/00 20060101ALI20220314BHJP

【ＦＩ】

E04B1/76 100B

E04F10/08

F24H1/00 621E

F24S10/70

F24S23/74

F24S20/63

E06B9/24 Z

G02B5/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020151039

(22)【出願日】2020-09-09

(71)【出願人】

【識別番号】592131663

【氏名又は名称】井上商事株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106024

【弁理士】

【氏名又は名称】稗苗 秀三

(74)【代理人】

【識別番号】100167841

【弁理士】

【氏名又は名称】小羽根 孝康

(74)【代理人】

【識別番号】100168376

【弁理士】

【氏名又は名称】藤原 清隆

(72)【発明者】

【氏名】井上 繁

【テーマコード（参考）】

2E001

2E105

2H042

3L122

【Ｆターム（参考）】

2E001DD12

2E001DD17

2E001FA04

2E001FA09

2E001GA12

2E001GA65

2E105AA03

2E105FF13

2E105GG01

2H042AA10

2H042AA33

3L122AA02

3L122AA13

3L122AA14

3L122AA24

(57)【要約】

【課題】適切に遮光しながら、太陽光の集熱を効率よく行う。
【解決手段】ルーバー装置は、ダブルスキン構造のガラスカーテンウォールの外部ガラス１と内部サッシ２との間に形成された空気層３内に設置され、外部ガラス１に対向する外面７が光の反射面とされた複数の遮光板４と、各遮光板４に一体的に取り付けられ、熱媒体が通る複数の集熱管５とを備えている。集熱管５は遮光板４と外側ガラス１との間に配置され、各遮光板４がガラスカーテンウォールの支持部材１６に取り付けられた横材１５に支持される。太陽光は、遮光板４に当たって反射され、遮光される。反射光の一部は集熱管５に当たる。集熱管５は、反射光とともに直接当たる太陽光から集熱する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダブルスキン構造のガラスカーテンウォールの外部ガラスと内部ガラスとの間に形成された空気層内に設置されるルーバー装置であって、外部ガラスに対向する外面が光の反射面とされた複数の遮光板と、各遮光板に一体的に取り付けられ、熱媒体が通る複数の集熱管とを備え、集熱管は遮光板と外側ガラスとの間に配置され、各遮光板がガラスカーテンウォールの構造部材に取り付けられた固定材に支持されたことを特徴とするルーバー装置。

【請求項2】

遮光板の反射面が断面放物線状に形成されたことを特徴とする請求項１記載のルーバー装置。

【請求項3】

遮光板および集熱管は、金属製の押出形材からなり、集熱管は支持ブラケットを介して遮光板の左右方向の中央に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２記載のルーバー装置。

【請求項4】

集熱管は、左右の集熱管に連結される、あるいは上下の集熱管に連結されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のルーバー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダブルスキン構造のガラスカーテンウォールの外部ガラスと内部ガラスとの間に形成された空気層内に設置されるルーバー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ダブルスキン構造のガラスカーテンウォールを備えた建物において、夏場の日射遮蔽と冬場の日射取得のためにガラスカーテンウォールの空気層内にルーバー装置を設けて、日射取得量のコントロールが行われている。

【0003】

ここで、太陽エネルギは、太陽光発電や太陽熱を利用した給湯、空調などに利用されている。太陽光を遮蔽するルーバー装置において、太陽光の集熱を行うことにより、太陽エネルギを有効に活用できる。特許文献１に、太陽光を集熱する集熱器で構成される軸体と、回転可能に取り付けられる遮光用の羽根部材であって、軸体に太陽光を集光する羽根部材とを備えたルーバー装置が記載されている。羽根部材は、軸体の下方側に配置され、前方に向かって延びている。太陽光が羽根部材で反射されて、軸体に集光される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－４０６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のルーバー装置では、羽根部材による反射光によって集熱される。軸体と羽根部材とのユニットが複数組ある場合、太陽光が羽根部材に遮られ、軸体は直接受光できない。そのため、太陽光の集熱が効率よく行われていない。

【0006】

本発明は、上記に鑑み、太陽光の集熱を効率よく行うとともに、適切に日射取得を抑えることができるルーバー装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のルーバー装置は、ダブルスキン構造のガラスカーテンウォールの外部ガラスと内部ガラスとの間に形成された空気層内に設置され、外部ガラスに対向する外面が光の反射面とされた複数の遮光板と、各遮光板に一体的に取り付けられ、熱媒体が通る複数の集熱管とを備えている。集熱管は遮光板と外側ガラスとの間に配置され、各遮光板がガラスカーテンウォールの構造部材に取り付けられた固定材に支持される。遮光板の反射面は平面あるいは断面放物線状に形成される。

【0008】

ガラスカーテンウォールに照射された太陽光は、遮光板に当たって反射され、遮光される。反射光の一部は集熱管に当たる。集熱管は、反射光とともに直接当たる太陽光から集熱する。

【0009】

遮光板および集熱管は、金属製の押出形材からなり、集熱管は支持ブラケットを介して遮光板の左右方向の中央に取り付けられる。集熱管は、左右の集熱管に連結される、あるいは上下の集熱管に連結される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、太陽光と遮光板による反射光とが集熱管に当たり、太陽光から効率よく集熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のガラスカーテンウォールに設置されたルーバー装置の断面図

【図2】ルーバー装置の平面図

【図3】遮光板に取り付けられた集熱管の断面図

【図4】ルーバー装置を利用した太陽光集熱装置の概略構成図

【図5】他の実施形態の遮光板の断面図

【図6】他の形態のルーバー装置を利用した太陽光集熱装置の概略構成図

【発明を実施するための形態】

【0012】

本実施形態のダブルスキン構造のガラスカーテンウォールに設けられたルーバー装置を図１～３に示す。ガラスカーテンウォールは、建物の外装として鉛直方向および水平方向に隣接して配置された複数のガラスによって構成され、屋外側の外部ガラス１と屋内側の内部ガラス（内部サッシ）２とによりダブルスキン構造とされる。外部ガラス１と内部サッシ２との間に空気層３が形成され、ルーバー装置は空気層３内に設置される。

【0013】

ルーバー装置は、鉛直方向に配置された複数の遮光板４と、熱媒体が通る複数の集熱管５とを備えている。各遮光板４は、外部ガラス１と平行にかつ左右の遮光板４と隙間をあけて配置され、この隙間が採光スリット６となる。集熱管５は、遮光板４に一体的に取り付けられ、遮光板４と外側ガラス１との間に鉛直方向に配置される。

【0014】

遮光板４はアルミニウム製の押出形材とされ、外部ガラス１に対向する遮光板４の外面７は平坦に形成され、この外面７が光の反射面とされる。遮光板の外面７および内面８には、シルバー色の陽極酸化被膜が施されている、あるいは白色系の高日射反射塗料が塗布されている。集熱管５は、アルミニウム製の押出形材とされ、円筒状に形成される。集熱管５の表面には、黒色の陽極酸化被膜が施されている、あるいは黒色系の太陽光吸収塗料が塗布されている。

【0015】

集熱管５は、支持ブラケット１０を介して遮光板４の左右方向の中央に取り付けられる。支持ブラケット１０は、左右の挟み部材１１によって構成され、左右の挟み部材１１によって集熱管５が挟まれて支持ブラケット１０に保持される。遮光板４の左右方向の中央に、外側に向かって凸部１２が突出して形成される。鉛直方向に形成された凸部１２の上下２カ所に左右の挟み部材１１がねじ止めされ、集熱管５が遮光板４に取り付けられる。これにより、集熱管５は遮光板４の外面７から少し離れた位置に固定される。

【0016】

各遮光板４は、ガラスカーテンウォールの構造部材に取り付けられた固定材である横材１５に支持される。各外部ガラス１を支持するための支持部材１６が建物のフロア１７から外側に向かって突設されている。複数の支持部材１６は、鉛直方向および水平方向に間隔をあけて設置され、支持部材１６は空気層３内に差し渡されている。支持部材１６の外端に、外部ガラス１を保持するマリオン１８が取り付けられる。なお、支持部材１６の上にキャットウォーク１９が設けられている。

【0017】

このような構造部材である支持部材１６の上面に、横材１５が取り付けられる。また、上側の支持部材１６の下面にも横材１５が取り付けられる。横材１５は、Ｌ字状の形材とされ、水平方向に配される。遮光板４が上下の横材１５に取り付けられる。すなわち、遮光板４の内面８に脚部２０が突設され、脚部２０がボルト２１とナット２２により横材１５に押し付けられて、遮光板４が横材１５に固定される。各遮光板４が上下の横材１５に固定されることにより、ルーバー装置をガラスカーテンウォールの空気層３内で支持することができる。したがって、耐風圧強度を考慮する必要がなく、地震による変形と慣性力に対する安全性を確保するだけでよいので、支持耐力を軽減でき、ルーバー装置のコストダウンを図れる。

【0018】

複数の集熱管５が鉛直方向および水平方向に並べて配置され、集熱管５は隣接する集熱管５に連結される。下側の集熱管５が上側の集熱管５に継手３０を介して連結される。これにより、鉛直方向の複数の集熱管５が一体化される。一体化された集熱管５が水平方向に複数形成される。ここで、集熱管５を通る熱媒体として、水が使用される。図４に示すように、各集熱管５の上端および下端にポリエチレン製などの接続管３１が継手３０を介して接続される。上側の接続管３１が貯水タンク３２に接続され、下側の接続管３１が貯湯タンク３３に接続される。これによって、ルーバー装置を利用した太陽光集熱装置が構成される。なお、下側の接続管３１には、高温になった熱媒体の熱が逃げないように保温断熱材が巻かれている。貯水タンク３２は建物の屋上に設置され、貯水タンク３２から集熱管５に給水される。集熱管５を流れる熱媒体の流量は流量制御弁３４などによって調整される。

【0019】

ガラスカーテンウォールの空気層内に上記のルーバー装置が設置されているとき、外部ガラス１を通して太陽光Ｓが照射される。図３に示すように、太陽光Ｓは採光スリット６を通り抜け、内部サッシ２を透過する透過光Ｔとなり、屋内に光が差し込む。採光スリット６の幅によって屋内への採光量が調整される。一方、太陽光Ｓが集熱管５や遮光板４に当たると、光が反射あるいは吸収され、遮光される。これにより、適切に日射取得を抑えることができ、夏季の太陽光Ｓによる建物の蓄熱を抑制でき、空調の効率を高めることができる。

【0020】

集熱管５に当たった直接光Ｄは集熱管５に吸収され、熱となって、集熱管５を上から下に流れる水を加熱する。太陽光Ｓが遮光板４に当たると、反射される。反射光Ｒは集熱管５に当たって吸収され、内部の水を加熱する。集熱管５に当たらなかった反射光Ｒは外部ガラス１を透過して屋外に至る放出光Ｅとなる。集熱された水は温水となって、貯湯タンク３３に貯められる。温水として直接利用する、あるいは貯湯タンク３３の熱を吸収式冷凍機等により間接的に空調に利用することもできる。このように、集熱管５は常に直接光Ｄと反射光Ｒを受けて、効率よく太陽光Ｓから集熱することができる。また、集熱管５は遮光板４から離れて配置されているので、集熱管５の熱は遮光板４に伝導せず、熱損失を減らすことができる。

【0021】

ルーバー装置の他の実施形態として、図５に示すように、遮光板４の反射面３５が断面放物線状に形成される。反射面３５は左右対称とされる。太陽光の照射方向によっては、集熱管５の左右両側に反射光が当たり、集熱の効率を高めることができる。なお、建物の向きに応じて、反射面３５を左右非対称にして、効率よく太陽光を受光できるようにしてもよい。

【0022】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。遮光板４および集熱管５は、垂直方向に設けられているが、水平方向に設けてもよい。この場合、鉛直方向に設けられたマリオン１８を利用して、遮光板４を支持する。

【0023】

図６に示すように、左右に隣接する集熱管５同士を連結してもよい。左右に隣り合う集熱管５の上端に継手３０を介してＵ字管３６を接続して、左右の集熱管５を連結する。同様に左右の集熱管５の下端をＵ字管３６で継手３０を介して接続する。同じ階にある複数の集熱管５が一体化され、接続管３１を通じて貯水タンク３２と貯湯タンク３３に接続され、ポンプ３７によって集熱管５に給水される。また、集熱管５は押出形材により形成されるので、円筒形状に限らず、多角形、扁平形状などにしてもよい。

【符号の説明】

【0024】

１ 外部ガラス
２ 内部サッシ
３ 空気層
４ 遮光板
５ 集熱管
６ 採光スリット
７ 外面
８ 内面
１０ 支持ブラケット
１２ 凸部
１５ 横材
１６ 支持部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】