特開 2024-875 遮蔽装置

(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】P2024000875

(43)【公開日】2024-01-09

(54)【発明の名称】遮蔽装置

(51)【国際特許分類】

   E06B 9/264 20060101AFI20231226BHJP

   E06B 9/68 20060101ALI20231226BHJP

   E06B 9/13 20060101ALN20231226BHJP

【ＦＩ】

E06B9/264 C

E06B9/68 A

E06B9/13 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022099845

(22)【出願日】2022-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】相賀 洋

【テーマコード（参考）】

2E042

2E043

【Ｆターム（参考）】

2E042AA06

2E042CA01

2E042CB11

2E042CC03

2E042CC04

2E043AA04

2E043BA02

2E043BC02

2E043BE02

2E043BE03

2E043BE17

(57)【要約】

【課題】空調負荷を抑制できる遮蔽装置を提供する。
【解決手段】建物のペリメータに配置された遮蔽部材と、前記遮蔽部材の位置を変更する装置と、前記装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ペリメータから前記建物の居住域へ直接到達できる日射である直達日射の有無を判断する第１判断処理と、前記居住域における空調の運転状況を判断する第２判断処理と、前記第1判断処理及び前記第２判断処理の結果に基づき、前記遮蔽部材を、前記直達日射を遮蔽できる遮蔽位置と、前記直達日射を前記居住域に通すことが可能な露出位置との間で位置変更させる変更処理と、を実行する、遮蔽装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物のペリメータに配置された遮蔽部材と
前記遮蔽部材の位置を変更する装置と、
前記装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ペリメータから前記建物の居住域へ直接到達できる日射である直達日射の有無を判断する第１判断処理と、
前記居住域における空調の運転状況を判断する第２判断処理と、
前記第1判断処理及び前記第２判断処理の結果に基づき、前記遮蔽部材を、前記直達日射を遮蔽できる遮蔽位置と前記直達日射を前記居住域に通すことが可能な露出位置との間で位置変更させる変更処理と、
を実行する、遮蔽装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記変更処理において、
前記直達日射が無い、前記空調の運転時の場合、
前記遮蔽部材を前記露出位置とし、
前記直達日射が有る、前記空調の運転時の場合、
前記遮蔽部材を前記遮蔽位置とする、
請求項１に記載の遮蔽装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記制御の実行時が、前記空調として冷房を使用する期間である冷房期に相当するか、前記空調として暖房を使用する期間である暖房期に相当するかを判断する処理をさらに実行し、
前記変更処理において、
前記直達日射が有る、前記冷房期における前記空調の停止時の場合、
前記遮蔽部材を前記遮蔽位置とし、
前記直達日射が無い、前記冷房期における前記空調の停止時の場合、
前記遮蔽部材を前記露出位置とする、
請求項１または２に記載の遮蔽装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記制御の実行時が、前記空調として冷房を使用する期間である冷房期に相当するか、前記空調として暖房を使用する期間である暖房期に相当するかを判断する処理をさらに実行し、
前記変更処理において、
前記直達日射が有る、前記暖房期における前記空調の停止時の場合、
前記遮蔽部材を前記露出位置とし、
前記直達日射が無い、前記暖房期における前記空調の停止時の場合、
前記遮蔽部材を前記遮蔽位置とする、
請求項１または２に記載の遮蔽装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遮蔽装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術として、スクリーンなどの遮蔽部材を備えた、建物に用いられる遮蔽装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－４９３６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術における遮蔽装置では、建物の空調負荷を効率よく抑えることが困難な場合があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を鑑み、本発明は一態様として、建物のペリメータに配置された遮蔽部材と、前記遮蔽部材の位置を変更する装置と、前記装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ペリメータから前記建物の居住域へ直接到達できる日射である直達日射の有無を判断する第１判断処理と、前記居住域における空調の運転状況を判断する第２判断処理と、前記第1判断処理及び前記第２判断処理の結果に基づき前記遮蔽部材を、前記直達日射を遮蔽できる遮蔽位置と、前記直達日射を前記居住域に通すことが可能な露出位置との間で位置変更させる変更処理と、を実行する、遮蔽装置を提供する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、空調負荷を抑制できる遮蔽装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態における空調システムの概要図である。

【図2】空調システムの側面図であり、ロールスクリーンを（ａ）遮蔽位置にした場合と、（ｂ）露出位置にした場合を示す。

【図3】制御部による制御処理を示すフローチャートである。

【図4】建物の条件と、制御部が実行する制御との関係を示す表である。

【図5】空調システムのシミュレーションの結果を示すグラフであり、（ａ）冷房期における室温の時刻歴と、（ｂ）暖房期における室温の時刻歴を示す。

【図6】空調システムのシミュレーションの結果を示すグラフであり、冷房期及び暖房期における、１時間ごとの空調熱負荷を示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本発明の実施形態の一つである空調システム１について、各図を用いて説明する。

【0009】

空調システム１は、図１、２などに示すように、建物ＢのペリメータＰに配置される装置であり、ロールスクリーン２と、巻取装置３と、空調装置４と、制御部５と、ボトムバー６とを有する。

【0010】

ペリメータＰとは、建物Ｂの外皮近傍または外周部近傍の領域である。空調システム１は、図２に示すように、ペリメータＰ、特に、建物Ｂの外気に面する窓Ｗ及び天井板Ｓの近傍に設置される。

【0011】

なお、以下の説明においては、重力方向に沿って上下方向を図１に示すように定義する。また、図１に示すようにロールスクリーン２の幅方向を定義する。

【0012】

ロールスクリーン２は、織布によって形成され、一端部２１から他端部２２まで延びる長尺の部材である。ロールスクリーン２は、窓Ｗ近傍において上下に延びるように吊下げられ、建物Ｂの室内を窓Ｗ側の空間と居住域Ｒとに区画する。

【0013】

巻取装置３は、ロールスクリーン２の巻上げ及び巻下げを行う装置であり、天井板Ｓの近傍に固定される。巻取装置３は、ロールスクリーン２に接続される軸部３１と、軸部３１を回転させるモータなどの動力部３２とを有する。巻取装置３は、動力部３２を用いて軸部３１を回転させることによって、ロールスクリーン２を巻上げて、または巻下げて、上下に移動させることができる。

【0014】

巻き上げられることによって、ロールスクリーン２は、窓Ｗから居住域Ｒへ直接到達可能な日射（直達日射）を居住域Ｒへ通すことが可能な露出位置（図２（ｂ））に移動することができる。また、巻き下げによって、ロールスクリーン２は、直達日射を遮蔽することが可能な遮蔽位置（図２（ａ））に移動できる。なお、露出位置及び遮蔽位置の定義は、必ずしも実際の日射の有無を条件とするものではない。日射があるとした場合に、直達日射を遮蔽する位置及び直達日射の通過を許す位置を、それぞれ遮蔽位置及び露出位置とすることができる。

【0015】

空調装置４は、天井板Ｓの上方に設置される。空調装置４は、ペリメータＰ及び居住域Ｒにおいて暖房または冷房を実施する装置である。

【0016】

制御部５は、空調装置４及び巻取装置３と通信可能に接続され、空調装置４の運転状態を検知するとともに、巻取装置３の動作を制御する。制御部５は、さらに不図示のセンサを備え、窓Ｗからの日射及び室内における温度及び湿度を計測することができる。

【0017】

制御部５の具体的な構成としては、ＡＳＩＣや、ＣＰＵなどの計算処理を実行する装置とプログラムを記憶する記憶装置とを備えた構成などが考えられる。制御部５は、記憶装置のプログラムを起動させることにより、下記に示すような各種処理を実行することができる。

【0018】

ボトムバー６は、ロールスクリーン２の他端部２２または一端部２１に取り付けられる部材であり、一端部２１及び他端部２２とほぼ同じ長さを有する。ボトムバー６は、ロールスクリーン２に対して取り外し可能に接続される。

【0019】

（動作）
空調システム１の動作を以下に説明する。

【0020】

制御部５は、不図示のセンサから建物Ｂの状況を取得し、取得した状況に応じて巻取装置３を動作させて、ロールスクリーン２の巻取りまたは巻下げを行う。

【0021】

建物Ｂの状況としては、空調装置４の運転状態、建物Ｂ内外の気温、湿度、窓Ｗからの日射などが考慮され得る。

【0022】

制御部５の処理は、図３のフローにしたがって実行される。フローは、直達日射の有無を判断する第１判断処理（Ｓ１）と、居住域Ｒにおける空調装置４の運転状況、つまり運転及び停止の別を判断する第２判断処理と（Ｓ２）と、空調として冷房を使用する期間である冷房期に相当するか、暖房を使用する期間である暖房期に相当するかを判断する処理（Ｓ３）と、を含む。

【0023】

第１判断処理（Ｓ１）においては、直達日射の有無を直接計測してもよいし、しなくともよい。例えば、時刻と、その時刻での太陽高度とに基づいて、直達日射が発生していると想定されれば直達日射が有るものと判断し、夜間など直達日射が発生していないと想定されれば、一律に直達日射が無いと判断するものとできる。

【0024】

処理Ｓ３において、制御部５は、外気温によって冷房期か暖房期かを判断できる。また、暦によって冷房期及び暖房期の判断がなされてもよいし、現在または直前に実施された空調の運転モードによって判断がなされてもよい。例えば、制御部５は、５月から９月であれば冷房期と判断し、それ以外の期間を暖房期と判断する。別の例では、前日実施された空調が冷房であった場合、制御部５は冷房期であると判断し、前日実施された空調が暖房であった場合、制御部５は暖房期であると判断する。

【0025】

制御部５は、処理Ｓ１からＳ３の結果に基づいて、ロールスクリーン２を露出位置または遮蔽位置へと移動させる変更処理を実行する（Ｓ４）。

【0026】

変更処理（Ｓ４）において制御部５は、図４に示すように、ロールスクリーン２の巻取り及び巻上げを制御する。空調装置４の運転時であって、窓Ｗから居住域Ｒへ直接到達できる日射（直達日射）が有る場合、制御部５はロールスクリーン２を下げ、ロールスクリーン２を直達日射の遮蔽が可能な遮蔽位置とする（図４、Ｎｏ．１－２）。直達日射を遮蔽することで、居住域Ｒにおける空調の負荷が抑制される。

【0027】

また、空調装置４の運転時であって、窓Ｗから居住域Ｒへ直接到達できる日射（直達日射）が無い場合、制御部５は、直達日射を居住域Ｒへ通すことが可能な露出位置とする（図４、Ｎｏ．３－４）。ロールスクリーン２が上がっても、直達日射が存在しないため、空調負荷は上昇しない。また、窓Ｗと居住域Ｒとの間に遮蔽物が無い状態となるため、窓Ｗを介しての輻射熱や熱伝導により、居住域Ｒと室外との間での熱の移動効率を上げることができる。

【0028】

一方、居住者は、居住域Ｒから窓Ｗを介して建物Ｂの外部を眺めることができる。すなわち、居住域Ｒから外部への眺望を確保することができる。

【0029】

空調装置４の停止時、制御部５は、制御の実行時である現在時刻が、冷房期に相当するのか、それとも暖房期に相当するのかによって制御を変える。つまり処理Ｓ３の結果に基づいて、制御部５は制御を変える。

【0030】

図４、Ｎｏ．５に示すように、冷房期の空調停止時で直達日射が有る場合、制御部５は、ロールスクリーン２を下げて遮蔽位置とする。ロールスクリーン２を下げて日射を遮蔽することによって、居住域Ｒの気温上昇を抑制できる。

【0031】

反対に、冷房期の空調停止時で直達日射が無い場合、制御部５は、ロールスクリーン２を上げて露出位置とする（図４、Ｎｏ．７）。空調停止時は主に夜間であり、外気温が低くなる時間に相当する。ロールスクリーン２を上げることにより、居住域Ｒの熱を、輻射または熱伝導により窓Ｗを介して放熱することができる。そのため、空調負荷を抑制することができる。また、居住域Ｒからの眺望を確保できる。

【0032】

一方、暖房期の空調停止時で、直達日射が有る場合、制御部５は、ロールスクリーン２を上げて露出位置とする（図４、Ｎｏ．６）。直達日射を居住域Ｒに取り込むことによって、居住域Ｒの気温を上昇させ、空調負荷を抑制できる。

【0033】

暖房期の空調停止時で、直達日射が無い場合、制御部５は、ロールスクリーン２を下げて遮蔽位置とする（図４、Ｎｏ．８）。ロールスクリーン２を下げることにより、ペリメータＰから居住域Ｒへの冷気の侵入を防止することができる。居住域Ｒの気温低下を抑制し、空調負荷を抑制できる。

【0034】

（シミュレーション）
制御部５が上述の制御を実行した場合の、或る居住域Ｒにおける室温変化をシミュレートした結果を図５、図６に示す。冷房期である９月９日（土曜日）から９月１１日（月曜日）と、暖房期である１２月２日（土曜日）から１２月４日（月曜日）との、２つの期間においてシミュレーションを実行した。これらの期間は、１年の中でも最も空調負荷が高い期間であり、図５では、冷房ピーク期及び暖房ピーク期と記載している。

【0035】

シミュレーションでは、平日の８時から１８時まで空調装置４の運転が実施されるものとした。土曜日及び日曜日は、建物Ｂの非稼働日であり、全日に亘って空調が停止されるものとした。空調実施時において空調装置４は、冷房期における室温を２６℃とし、暖房期における室温を２２℃に調整するものとした。

【0036】

比較のため、冷房期においてロールスクリーン２を恒常的に下げて遮蔽位置としていた場合についても、シミュレーションを実施した。

【0037】

図５（ａ）は、冷房期における居住域Ｒにおける室温変化を示す。９月１１日（月曜日）午前８時における冷房開始直前の室温を見ると、恒常的にロールスクリーン２を遮蔽位置とした場合と比較し、制御を実行した場合の方が低い室温となっていることが分かる。

【0038】

これは、９月９日、１０日の室温変化に表れているように、夜間にロールスクリーン２を露出位置とすることにより居住域Ｒからの放熱が促進され、室温が低下したためである。空調装置４の運転開始時における室温が低下しているため、図６にも明らかなように、空調負荷が抑制されていることが理解できる。

【0039】

図５（ｂ）は、暖房期における居住域Ｒにおける室温変化を示す。１２月４日（月曜日）の暖房開始直前の室温を見ると、恒常的にロールスクリーン２を遮蔽位置とした場合と比較し、制御を実行した場合の方が高い室温となっていることが分かる。

【0040】

これは、１２月２日、３日の室温変化に表れているように、昼間にロールスクリーン２を露出位置とすることにより、直達日射による室温向上が得られたためである。空調装置４の運転開始時における室温が上昇しているため、図６にも明らかなように、空調負荷が抑制されていることが理解できる。

【0041】

＜効果＞
上記各実施形態においては、以下のような態様が開示される。

【0042】

（態様１）遮蔽装置１は、建物のペリメータＰに配置されたロールスクリーン２（遮蔽部材に相当）と、ロールスクリーン２の位置を変更する巻取装置３と、巻取装置３を制御する制御部５と、を備える。制御部５は、ペリメータＰから建物の居住域Ｒへ直接到達できる日射である直達日射の有無を判断する第１判断処理（Ｓ１）と、居住域Ｒにおける空調の運転状況を判断する第２判断処理（Ｓ２）と、第1判断処理及び第２判断処理の結果に基づき、巻取装置３に対する制御によってロールスクリーン２を、直達日射を遮蔽できる遮蔽位置と、直達日射を前記居住域へ通すことが可能な露出位置との間で位置変更させる変更処理（Ｓ４）と、を実行する。

【0043】

上記構成とすることにより、居住域Ｒにおける空調負荷を抑制し、空調効率を向上することが可能である。

【0044】

（態様２）態様１において、制御部５は変更処理（Ｓ４）において、直達日射が無い、空調運転時の場合、ロールスクリーン２を露出位置とし、直達日射が有る空調運転時の場合、ロールスクリーン２を遮蔽位置とする。

【0045】

上記構成とすることにより、空調運転時における空調負荷を抑制することができる。

【0046】

（態様３）態様１または２において、制御部５は、制御の実行時が、空調として冷房を使用する期間である冷房期に相当するか、空調として暖房を使用する期間である暖房期に相当するかを判断する処理（Ｓ３）をさらに実行する。制御部５は、直達日射が有る、冷房期における空調停止時の場合、変更処理（Ｓ４）においてロールスクリーン２を遮蔽位置とする。また、直達日射が無い、暖房期における空調停止時の場合、変更処理（Ｓ４）においてロールスクリーン２を露出位置とする。

【0047】

上記構成とすることにより、冷房期における空調負荷を効果的に抑制することができる。

【0048】

（態様４）態様１から３のいずれかにおいて、制御部５は、制御の実行時が、空調として冷房を使用する期間である冷房期に相当するか、空調として暖房を使用する期間である暖房期に相当するかを判断する処理（Ｓ３）をさらに実行する。制御部５は、直達日射が有る、暖房期における空調停止時の場合、ロールスクリーン２を前記露出位置とする。また直達日射が無い、暖房期における空調停止時の場合、ロールスクリーン２を遮蔽位置とする。

【0049】

上記構成とすることにより、暖房期における空調負荷を効果的に抑制することができる。
ボトムバー６を、冬季夜間に接触位置に移動させる。

【0050】

＜変形例＞

【0051】

上記各実施形態では、ロールスクリーン２、１２を用いたが、遮蔽部材として他種の部材が用いられてもよい。例えば、カーテン、ブラインド、シェードなどである。また、遮蔽部材は、織布に限られず、金属、プラスチックなどの素材、糸ではなく板部材など様々な材料、形状によって形成され得る。

【0052】

例えば遮蔽部材としてブラインドが用いられた場合には、ブラインドの上げ下げによる方法に加え、スラットの角度を調整することによる遮蔽位置、露出位置の調整が可能である。

【符号の説明】

【0053】

空調システム１、ロールスクリーン２、１２、巻取装置３、空調装置４、制御部５、ボトムバー６
建物Ｂ、ペリメータＰ、窓Ｗ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】