JP2002227328A - ビル外壁用カーテンウォール - Google Patents

ビル外壁用カーテンウォール

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JP2002227328A
JP2002227328A JP2001026053A JP2001026053A JP2002227328A JP 2002227328 A JP2002227328 A JP 2002227328A JP 2001026053 A JP2001026053 A JP 2001026053A JP 2001026053 A JP2001026053 A JP 2001026053A JP 2002227328 A JP2002227328 A JP 2002227328A
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Hitoshi Ito
仁 伊藤
Yoshihiko Tanaka
良彦 田中
Toru Ajisaka
徹 鯵坂
Arisa Takeda
有砂 武田
Tomoaki Sato
友昭 佐藤
Takeo Soejima
武雄 副島
Sukesaku Kusaka
介作 日下
Shigeaki Tokita
重明 時田
Kazuo Fujii
和夫 藤井
Takao Suzuki
孝雄 鈴木
Teruyuki Takeda
輝之 武田
Shinji Hamanaka
慎治 濱中
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Nihon Kentetsu Co Ltd
Mitsubishi Estate Co Ltd
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Nihon Kentetsu Co Ltd
Mitsubishi Estate Co Ltd
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  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアフローシステムの全機能をカーテンウォ
ールに組み込むことにより施工を効率化し、空調の省エ
ネルギーを実現する。 【解決手段】 窓部を室外側障子21と室内側障子22との
二重窓とし、腰壁３外面に太陽電池４を取り付け、枠体
１の下框12に室内からの排気を吸い込む通気口31を設け
るとともに、上枠11に排気ファン６を有する排気ダクト
７を接続し、前記二重窓内に電動ブラインド５を設け、
太陽電池４の出力により排気ファン６の運転ならびに電
動ブラインド５の操作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビルの外壁として
使用するカーテンウォールに、ガラス窓からの日射熱を
空気の流れによって系外に排出するエアフロー機能を組
み込んだビル外壁用カーテンウォールならびにその利用
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス窓を通じてビル内に入射される日
射熱は、夏季においては冷房の負荷を増大させる。そこ
でこの負荷増大分を抑制して省エネルギーを図る有効な
手法として、エアフローシステムと呼ばれるものが登場
している。これを図面により簡単に説明する。
【０００３】図５はエアフローシステムを備えたカーテ
ンウォール構造のＳ造ビルの外壁部を示す断面図で、１
は枠体、11は枠体の上枠、12は下枠、２は窓部、21はそ
のうちのガラスの室外側障子、22は同じくガラスの室内
側障子で窓部２は二重窓構造であり、３は腰壁である。
５は２重窓の中間に設けられた電動ブラインド、31は室
内側障子22の下部の下枠12に設けられた室内空気の通気
口、７は室内側障子22の上部から天井へ伸びる排気ダク
トで、図示しない排気ファンに接続されている。９は
床、Ｌは太陽光である。
【０００４】日差しの強い夏季の昼間を例にとると、太
陽光Ｓは室外側障子21を透過して室内に到達するが、電
動ブラインド５を調整してこれを遮ることにより室内側
障子22は透過しない。電動ブラインド５は太陽光Ｌによ
り加熱される。しかし室内側障子22の下部の通気口31か
ら吸い込まれた室内の空気を二重窓の内側の空間内を通
過させることにより電動ブラインド５の熱はこの気流と
ともに排気ダクト７を通って室外へ排気される。
【０００５】すなわち、室内の空気は矢印ａで示すよう
に通気口31から二重窓の内側の空間内に入り、矢印ｂ、
ｃのように上昇しながら熱を吸収して排気ダクト７に入
り矢印ｄのように排出される。冬季には、この熱を回収
して暖房に利用することもできる。電動ブラインド５
は、太陽の高度が低い朝夕は羽根（スラット）を起こし
て閉じることにより遮光とともにまぶしさを防ぎ、太陽
高度の高い日中や曇りのときは巻き上げるか羽根を水平
にして遮光すれば、窓からの展望が可能である。
【０００６】このようなエアフローシステムを備えるこ
とにより、室内側障子22の温度が室内の気温とほとんど
同じになるため窓際においても快適な環境が得られ、室
内を広く使用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
エアフローシステムにおいて、電動ブラインドの開閉や
スラット角度の調整、排気ファンの運転等を建物内の一
般電力によって行うものとすると、電気配線、操作手段
等の設備を必要とする。運転制御や清掃等のメンテナン
スに手間がかかるばかりでなく、運転制御のソフト開発
も簡単ではない。
【０００８】また、ブラインドは太陽光の入射角度、光
の量（照度）によりスラットの傾斜角度を制御してい
る。入射角度は日付、時刻を基に計算で求めることもで
きるが、照度は別途屋外、屋上または室内に照度計また
は日射計を設置して計測する必要がある。本発明は、こ
のような従来の問題点を解消し、カーテンウォールの外
面に太陽電池を取り付け、この出力を利用することによ
って施工を容易にし、かつカーテンウォール内の電動ブ
ラインド等の遮光手段や排気ファンの運転制御を効率的
に行えるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のビル外壁用カー
テンウォールは、枠体に窓部および腰壁を組み付けて建
物の外壁に取り付けるビル外壁用カーテンウォールにお
ける枠体の上枠に排気ファンを有する排気ダクトを接続
するとともに、前記窓部を室外側障子と室内側障子とを
空間を隔てて配置し、この空間を空気の流路に形成し室
内側障子下部に室内側への通気口を開口させた二重窓と
したビル外壁用カーテンウォールにおいて、腰壁部外面
に太陽電池を取り付け、この太陽電池の出力を前記排気
ファンの動力源とし、さらに前記太陽電池の出力あるい
は屋外、屋上または室内に設置した照度計または日射計
の出力を検出して前記排気ファンの風量制御に用いるこ
とを特徴とし、さらに前記空間内に電動ブラインドを設
けたビル外壁用カーテンウォールにおいて、前記太陽電
池の出力を前記電動ブラインドの動力源とし、さらに前
記太陽電池の出力あるいは屋外、屋上または室内に設置
した照度計または日射計の出力を検出して前記電動ブラ
インドの開閉ならびにスラット角の少なくとも一方を制
御するブラインド制御手段を備えたものであるか、ある
いは前記室外側障子と室内側障子との少なくとも一方を
電圧により透明度の変化する調光ガラスとし、前記太陽
電池の出力あるいは室内側照度計の出力を検出して前記
調光ガラスの透明度を制御する調光ガラス制御手段を備
えたものである。
【００１０】あるいはまた本発明は、枠体に窓部および
腰壁を組み付けて建物の外壁に取り付けるビル外壁用カ
ーテンウォールにおける枠体の上枠に排気ファンを有す
る排気ダクトを接続するとともに、前記窓部を室外側障
子と室内側障子とを空間を隔てて配置し、この空間を空
気の流路に形成し、室外側障子下部に室内側への通気口
を開口させた二重窓としたビル外壁用カーテンウォール
において、前記室外側障子と室内側障子との少なくとも
一方を透明型の太陽電池とし、この太陽電池の出力を前
記排気ファンの動力源とし、さらに前記太陽電池の出力
あるいは屋外、屋上または室内に設置した照度計または
日射計の出力を検出して前記排気ファンの風量制御に用
いることを特徴し、望ましくは前記室外側障子を透明型
の太陽電池とし、室内側障子を電圧により透明度の変化
する調光ガラスとするか、あるいは室外側障子の室内側
に調光ガラスを重ねて配置し、前記太陽電池の出力ある
いは屋外、屋上または室内に設置した照度計または日射
計の出力を検出して前記調光ガラスの透明度を制御する
調光ガラス制御手段を備えたものである。
【００１１】また本発明のビル外壁用カーテンウォール
の利用方法は、前記調光ガラスを映写用スクリーンと
し、その時の太陽光の照射量を検出して前記調光ガラス
の透明度をこの照射量に対する映写用スクリーンとして
の最適値に制御することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面により
説明する。 〔実施例１〕図１は本発明の第１の実施例であるビル外
壁用カーテンウォールを使用したＳ造ビルの一部を示す
断面図で、さきに説明した図５と共通するものについて
は同じ符号を使用する他、４は腰壁部外面に使用するパ
ネル型の太陽電池、６は排気ダクト７に接続された排気
ファン、71は天井の照明、８はビルの駆体である。
【００１３】本発明では、窓部を室外側障子21および室
内側障子22よりなる二重窓とし、腰壁３の外面に太陽電
池４を取り付け、室内側障子22下部の下框12に室内から
の排気を吸い込む通気口31を設けるとともに、室内側障
子22の上部にこのカーテンウォールの上枠11を介して排
気ダクト７を接続し、この排気ダクト７に前記太陽電池
４により作動する排気ファン６を接続したことを特徴と
する。
【００１４】本発明の排気ファン６は、カーテンウォー
ル外面に取り付けられた太陽電池４の出力を検出し、こ
の出力によって作動するので、外部からの電源が不要で
あるから電気代がかからないばかりでなく、太陽光の強
い昼間だけ自動的に作動し、必要のない夜や雨天になれ
ばひとりでに停止するので運転管理を必要とせず、また
メンテナンスも殆ど必要ない。
【００１５】さらに、電動ブラインド５の開閉ならびに
スラットの傾斜角の調整も日照量に依存するものである
から、これらのうち少なくとも一方を太陽電池４の出力
によって作動するようにすれば、同様に自動運転ができ
る。排気ファン６は通常インバータを介して太陽電池４
と接続するが、特に制御回路を設けず、太陽電池４の出
力に直結することも可能である。日射量、あるいは窓部
の温度により送風量を制御するようにすれば一層好まし
い。電動ブラインド５の運転制御は、太陽電池４からの
出力の電圧値によるスイッチ回路を設けることにより簡
単に実現できる。開閉は１日２〜３回程度であるから時
刻によるタイマーを使用してもよい。また、別途パソコ
ン等を用い、太陽位置を算出し太陽電池４の出力と合わ
せて多数の電動ブラインドを集中制御してもよい。スラ
ット角の調整はこまめに行う必要があるが、消費電力は
わずかである。
【００１６】太陽電池の標準的アレー（ユニット）の出
力は１ｍ2 当たり 120Ｗ程度であり東京における年間平
均日射量から計算すると、垂直に使用した場合の出力は
１日１ｍ2 当たりおよそ200 Ｗｈである。一方、ガラス
開口寸法 2ｍ× 2ｍとして、ブラインドを１日２回開閉
する場合の消費電力は制御用のパソコンを含めておよそ
123Ｗｈ（傾斜角の調整は微少のため省略）、排気ファ
ンが 600Ｗｈ程度であるから、これに必要な太陽電池の
面積は窓１ヶ所当たり3.6 ｍ2 となり、自立したシステ
ムを構成することができる。
【００１７】なお、天候の不順が続く場合等、太陽電池
の出力が不十分な場合のバックアップとして排気ファン
の運転系統に一般電源を接続しておくことは任意であ
る。また年間平均の発電量をプールするためには、太陽
電池に蓄電池等を接続することも有効である。 〔実施例２〕図２は本発明の第２の実施例であるビル外
壁用カーテンウォールを使用したＳ造ビルの一部を示す
断面図で、第１の実施例との相違は室外側障子21a また
は室内側障子22a として電圧により透明度の変化する調
光ガラスを使用し、電動ブラインドをなくしている点で
ある。
【００１８】調光ガラスは２枚のガラスの間に液晶シー
トを挟んだ合わせガラスで、液晶シートは通常は分子が
不規則に並んでいるため不透明で光を拡散するが、例え
ば交流24Ｖの低電圧をかけることにより、瞬時に分子が
一定方向に整列して透明となり、電気信号によって任意
に透明・不透明を切り換えることができる。またこの透
明度を段階的に変化させることもできる。本実施例では
このような調光ガラスを室外側障子または室内側障子に
使用することによって電動ブラインドに代わる遮光手段
としている。そして調光ガラスの透明度を太陽電池４の
出力、あるいは屋外、屋上または室内に設置した日射計
または照度計の出力によって制御するようにすれば、電
動ブラインドの場合と同様に自動運転ができる。透明・
不透明のオンオフ制御でもよいが、日射量によって段階
的に透明度を変化させてもよい。調光ガラスの消費電力
は10Ｗ程度であるから、前記の太陽電池で十分まかなう
ことができる。
【００１９】さらに、外が見えるように部分的に調光を
解除することも可能である。 〔実施例３〕図３は本発明の第３の実施例であるビル外
壁用カーテンウォールを使用したＳ造ビルの一部を示す
断面図で、第２の実施例との相違点は、室外側障子21b
として透明型の太陽電池を使用し、室内側障子22a とし
て電圧により透明度の変化する調光ガラスを使用してい
る。Ｐはスライド映写機、ビデオ映写機等のプロジェク
タである。
【００２０】太陽電池には完全に透明ではないが光を通
すものがある。本実施例ではこのような透明型の太陽電
池を室外側障子21b として使用している。そして実施例
２で説明した調光ガラスを室内側障子22a として使用
し、これを不透明にした状態で室内からプロジェクタＰ
により映像を投射してビルの内側あるいは外側からこの
映像を眺められるようにしている。これによってパソコ
ンによる説明資料等の映像をビルの内側あるいは外面か
ら見えるように映し出すことができる。
【００２１】なお調光ガラスを室内側障子22a として使
用する代わりに、室外側障子21b の室内側に重ねて配置
してもよい。ビル外壁に直射日光が当たって映像が見え
にくい場合、太陽電池の出力を検出して調光ガラスの透
明度をその時の照射量に対する映写用スクリーンとして
の最適値に制御することも可能である。
【００２２】なお、図３では室外側障子21b として透光
性の太陽電池を使用した例を示しているが、室外側障子
をこれまでどおりの透明ガラスとし、太陽電池は腰壁部
分に取り付けてもよい。図４は図３に示す実施例におけ
る制御システムを示す説明図で、Ｃ1 は調光ガラス22a
の透明度を制御する調光制御パソコン、Ｃ2 はプロジェ
クタＰの送りだす画像を制御する映像制御パソコン、Ｔ
は携帯電話、ＰＨＳ等の移動端末、Ｍは携帯電話、ＰＨ
Ｓ等をパソコンに接続したモバイル端末である。
【００２３】映像制御パソコンＣ2 からの指示、ならび
に場合によっては移動端末Ｔやモバイル端末Ｍからの指
令がサーバＳに中継されて調光制御パソコンＣ1 に送ら
れ、調光状態を制御し、タイミングよく調光ガラス22a
を不透明にして映写用スクリーンとする。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、カーテンウォールの外
面に太陽電池を取り付け、この出力を利用することによ
り、電動ブラインド等の遮光手段の運転制御を効率的に
行える他、各種の構成機器をカーテンウォールに組み込
めるので施工が容易になり、かつ省エネルギーが達成で
きる。
【００２５】また請求項２ないし５に記載の本発明の場
合は太陽電池の出力を照度計の代わりに利用するので、
照度計が不要となる。請求項３または５に記載の発明の
場合は遮光手段として調光ガラスを使用するのでブライ
ンドがなく調整や清掃が不要である。請求項４または５
に記載の本発明の場合は透明型の太陽電池を使用するの
で日射エネルギーが電気エネルギーとして利用できるば
かりでなく、電気エネルギー分だけ室内への日射熱の侵
入が減って冷房負荷が軽減される。
【００２６】一般に太陽電池の発電効率は雰囲気温度が
低い方が高いので、このようにエアフローシステムに使
用すると気流により太陽電池が高温になることがなく、
効率的に発電できる。また太陽電池は日射熱の吸収作用
があるため、従来のエアフローシステムにおけるブライ
ンドの代替効果も期待できる。さらに請求項６に記載の
本発明の場合は、調光ガラスを映写用のスクリーンとし
て利用するので、室内にスクリーンを設置したり、別途
の部屋を用意する必要なしにプロジェクタを使用できる
他、調光ガラスの透明度を最適に制御することができる
ので、映像を常に見やすい状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるビル外壁用カーテ
ンウォールを使用したビルの一部を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例であるビル外壁用カーテ
ンウォールを使用したビルの一部を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例であるビル外壁用カーテ
ンウォールを使用したビルの一部を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例における制御システムを
示す説明図である。
【図５】従来のエアフローシステムを備えたカーテンウ
ォール構造のビルの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 枠体 ２ 窓部 ３ 腰壁 ４ 太陽電池 ５ 電動ブラインド ６ 排気ファン ７ 排気ダクト ８ 駆体 ９ 床 11 上枠 12 下枠 21 室外側障子 21a 調光ガラス（室外側障子） 21b 太陽電池（室外側障子） 22 室内側障子 22a 調光ガラス（室内側障子） Ｃ1 調光制御パソコン Ｃ2 映像制御パソコン Ｌ 太陽光 Ｍ モバイル端末 Ｐ プロジェクタ Ｓ サーバ Ｔ 移動端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 5/00 Ｆ２４Ｆ 5/00 Ｋ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｑ (72)発明者 田中 良彦 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号 三 菱地所株式会社内 (72)発明者 鯵坂 徹 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号 三 菱地所株式会社内 (72)発明者 武田 有砂 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号 三 菱地所株式会社内 (72)発明者 佐藤 友昭 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号 三 菱地所株式会社内 (72)発明者 副島 武雄 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号 三 菱地所株式会社内 (72)発明者 日下 介作 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 時田 重明 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 藤井 和夫 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 鈴木 孝雄 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 武田 輝之 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 濱中 慎治 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 2E002 EB13 EC02 FB17 MA46 WA08 2E036 JA09 MA01 MA03 MA10 NA04 QA02 2E039 AC00 5F051 BA03 JA01 JA17 KA03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 枠体（１）に窓部（２）および腰壁
    （３）を組み付けて建物の外壁に取り付けるビル外壁用
    カーテンウォールにおける枠体（１）の上枠（11）に排
    気ファン（６）を有する排気ダクト（７）を接続すると
    ともに、前記窓部（２）を室外側障子（21）と室内側障
    子（22）とを空間を隔てて配置し、この空間を空気の流
    路に形成し室内側障子（22）下部に室内側への通気口
    （31）を開口させた二重窓としたビル外壁用カーテンウ
    ォールにおいて、腰壁（３）部外面に太陽電池（４）を
    取り付け、この太陽電池（４）の出力を前記排気ファン
    （６）の動力源とし、さらに前記太陽電池（４）の出力
    あるいは屋外、屋上または室内に設置した照度計または
    日射計の出力を検出して前記排気ファン（６）の風量制
    御に用いることを特徴とするビル外壁用カーテンウォー
    ル。
  2. 【請求項２】 前記空間内に電動ブラインド（５）を設
    けたビル外壁用カーテンウォールにおいて、前記太陽電
    池（４）の出力を前記電動ブラインド（５）の動力源と
    し、さらに前記太陽電池（４）の出力あるいは屋外、屋
    上または室内に設置した照度計または日射計の出力を検
    出して前記電動ブラインド（５）の開閉ならびにスラッ
    ト角の少なくとも一方を制御するブラインド制御手段を
    備えたことを特徴とする請求項１に記載のビル外壁用カ
    ーテンウォール。
  3. 【請求項３】 前記室外側障子（21）と室内側障子（2
    2）との少なくとも一方を電圧により透明度の変化する
    調光ガラスとし、前記太陽電池（４）の出力あるいは室
    内側照度計の出力を検出して前記調光ガラスの透明度を
    制御する調光ガラス制御手段を備えたことを特徴とする
    請求項１に記載のビル外壁用カーテンウォール。
  4. 【請求項４】 枠体（１）に窓部（２）および腰壁
    （３）を組み付けて建物の外壁に取り付けるビル外壁用
    カーテンウォールにおける枠体（１）の上枠（11）に排
    気ファン（６）を有する排気ダクト（７）を接続すると
    ともに、前記窓部（２）を室外側障子（21）と室内側障
    子（22）とを空間を隔てて配置し、この空間を空気の流
    路に形成し、室外側障子（21）下部に室内側への通気口
    （31）を開口させた二重窓としたビル外壁用カーテンウ
    ォールにおいて、前記室外側障子（21）と室内側障子
    （22）との少なくとも一方を透明型の太陽電池とし、こ
    の太陽電池の出力を前記排気ファン（６）の動力源と
    し、さらに前記太陽電池（４）の出力あるいは屋外、屋
    上または室内に設置した照度計または日射計の出力を検
    出して前記排気ファン（６）の風量制御に用いることを
    特徴とするビル外壁用カーテンウォール。
  5. 【請求項５】 前記室外側障子（21）を透明型の太陽電
    池とし、室内側障子（22）を電圧により透明度の変化す
    る調光ガラスとするか、あるいは室外側障子（21）の室
    内側に調光ガラスを重ねて配置し、前記太陽電池の出力
    あるいは屋外、屋上または室内に設置した照度計または
    日射計の出力を検出して前記調光ガラスの透明度を制御
    する調光ガラス制御手段を備えたことを特徴とする請求
    項４に記載のビル外壁用カーテンウォール。
  6. 【請求項６】 前記調光ガラスを映写用スクリーンと
    し、その時の太陽光の照射量を検出して前記調光ガラス
    の透明度をこの照射量に対する映写用スクリーンとして
    の最適値に制御することを特徴とする請求項５に記載の
    ビル外壁用カーテンウォールの利用方法。
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