JP2004286427A - 熱気の排気システム，その制御方法及びブラインド - Google Patents

Abstract

【課題】 リニューアルに対して容易に適用可能で，かつダクトの施行，排気口の設置の自由度が大きい，ペリメータの熱気の排気システムを提供する。
【解決手段】 ブラインド３１を支持する支持部５と，最上部のスラット３２ａとの間に，スラットのない非スラット部３８を設定して，開口を形成する。上部のスラット３２には，下部のスラット３３よりも密閉性が高いものを使用する。排気口１６は，支持部５近傍の室内側の天井６に形成されている。空間Ｓからの熱気は，非スラット部３８から漏出して，排気口１６から排気される。
【選択図】 図８

Description

本発明は，ブラインドが設置された窓部の日射による熱気を排気するシステム，並びに該システムに使用するのに適したブラインドに関するものである。

窓部の日射負荷を低減したり，快適性を向上するために，従来から熱気の排気方法やブラインドがある。
まずブラインドの室内側に上下に移動可能なシート状のロールブラインドやカーテンを別途設置して，ブラインドとロールブラインド，カーテンの間の熱気を上方に排気する方法がある（特許文献１，２参照）。
次にブラインドの上部のスラット間に遮蔽膜を垂設し，ブラインドの遮蔽膜との間をやはり上方に排気するものがある（特許文献３参照）。
さらに窓部の室内側にブラインドに代えて，光と空気の透過性について特殊なロールスクリーンを設置したものもある（特許文献４参照）。

特開平７−１３３９４２号公報 実用新案登録２５８０９３５号公報 特開２０００−２４０３７４号公報 特開２０００−３３７０５２号公報

しかしながら，前記従来の技術は，いずれも窓部とロールカーテンやブラインドとの間の熱気が室内側へ漏出するのを防止するため，窓部とロールカーテンやブラインドとの間の空間の上方に排気口を設定している。そのため排気口から続くダクトの配置に制限があり，たとえばリニューアルなど既設建物への適用が困難で汎用性に欠ける。また窓上で天井内の狭いところにダクトとチャンバーを設置し，吸込みを行うため，梁を避けてダクトやチャンバを施行する必要があり，その結果圧損が大きくなり，排気のためのファンの動力が増大する。またブラインドボックスとの関係から，排気口を窓幅全体に配置できない場合もある。さらにダクト納まり具合によっては，排気口に至る排気ダクト経路中に整流用の距離がとれず，吸い込み気流分布の不均一化が生じ，熱気の捕集率が下がって日射負荷低減効果が上がらないおそれもあった。

その他，排気口がブラインドと窓ガラス間の上部にあるため，風量調整や清掃といった運用，保守の作業がやりにくく，ブラインドとは別にロールブラインドなど可動部（モーターや軸受け）を備えたものでは，調整や保守の手間が増加するという問題もあった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，リニューアルに対して容易に適用可能で，かつダクトの施工，排気口の設置の自由度が大きい，熱気の排気システム及びブラインドを提供して，上記問題の解決を図ることを目的としている。

前記課題を解決するため，本発明によれば，ブラインドが設置された窓部の日射による熱気を排気するシステムであって，前記ブラインドのスラット支持部近傍であって，ブラインドよりも室内側の天井部に，排気口が形成されたことを特徴とする，熱気の排気システムが提供される。

本発明においては，図１に示したように，日射によって窓部１の窓ガラス２とブラインド３は加熱されて周囲の空気が温まり，窓ガラス２とブラインド３との間の空気に上下方向の比重差が生じ，煙突効果による換気が生じる。すなわち，中性帯Ｃの高さより下側では室内側から窓部１側に，ブラインド３のスラット４の間を通じて室内空気が吸込まれ，中性帯Ｃの高さより上側では，日射による熱気（日射負荷の対流成分：日射の６〜８割）がスラット４間から漏出する。なお中性帯とは，内外に温度差があるとき，下方開口，上方開口から空気の流入あるいは流出が起きるが，この中間の高さに生ずる室内外圧力差が０で空気の流入出のない部分のことである。そこでブラインド３から漏出する熱気を，ブラインド３を支持する支持部５近傍の室内側の天井６に設けた排気口７から，排気ファンなどを通じてに排気することで，日射負荷が低減する。なお図中，ｈは中性帯の高さを示し，またＷは風速分布を示している。この場合，排気口７が設けられる支持部５の近傍とは，支持部５から１ｍ程度の範囲内であれば所期の効果が得られる。

図２に示したようにブラインド３のスラット４をコードなどを介して支持する支持部５と，該最上部のスラット４ａとの間に，スラットのない非スラット部８を設け，さらにブラインド３の上部のスラット４ｂには，下部のスラット４ｃよりも密閉性が高いものを使用するようにしてもよい。なお本明細書において，「コード」とは，ひも状体の部材をいい，チェーンなども含まれる。

支持部５と，最上部のスラット４ａとの間に，スラットのない非スラット部８を形成して，ブラインド３の上部に開口を設けることで，開口から局所的に熱気をより積極的に漏出させることができる。すなわち開口を設けるとブラインド上部の通風抵抗が小さくなって，図２に示したように，中性帯Ｃが上がる。すなわち，中性帯Ｃの高さｈが長くなる。そして煙突効果による換気量が増加して，ブラインド３下部の吸込み範囲，風量が増加する。このためブラインド温度の低い範囲が広がるとともに，温度が下がり，居住域の快適性は向上する。漏出した熱気は天井６に沿って流れて室内への拡散が抑えられるため，室内快適性の向上や空調負荷の軽減につながる。

熱気の漏出は，記述の如く煙突効果による換気によるものであるが，その量は，ブラインド３の換気流路全体の通風抵抗によって定まる。したがって，開口の高さ方向の長さや，上部のスラット４ｂに密閉性が高いものを使用した場合には，この高密閉のスラット４ｂのブラインド全体に対する割合（高さの割合）を帰ることで，開口から漏出する熱気の量を調整することができる。
たとえば，排熱率向上を重視する場合には，上部の開口幅を小さく，高密閉のスラット４ｂ部分を大きくして，漏出する熱気を薄く，かつ煙突効果による換気量を少なくする。一方温熱環境の向上を重視する場合には，開口幅を大きくし，高密閉のスラット４ｂ部分を小さくして下側のブラインド部分の温度を下げることができる。

非スラット部８の高さ方向の長さは，１５０mm以下であることが好ましい。また前記上部のスラット４ｂの奥行きは，前記下部のスラット４ｃの奥行きより長く，かつスラット４の面を日射方向に対して直角に向けたときに，上部のスラット４ｂの窓側の端縁の俯角が，下部のスラット４ｃの窓側の端縁の俯角よりも大きいものであるようにすれば，上部のスラット４ｂの密閉性を下部のスラット４ｃよりも高くすることができる。
通常のブラインドのスラットは，その側面形状が窓側に凸に湾曲した形状を有しているが，かかる場合，前記上部のスラット４ｂの当該湾曲させる際の曲率を，前記下部のスラット４ｃの曲率よりも大きく設定したり，あるいは，上部のスラット４ｂの窓側の端縁に，下側に折曲した延伸部を設けても，上部のスラット４ｂの密閉性を下部のスラット４ｃよりも高くすることができる。

非スラット部８を有するブラインド３のスラットの支持部５近傍の室内側天井６に，排気口７を形成してもよい。これによって非スラット部８から漏出した熱気を積極的に排気口７から排気することができる。なお排気口７は，常にダクトに接続しなくともよく，いわゆる天井チャンバ方式として排気を排出し，あるいは空調機に還気するようにしてもよい。

排気口のさらに室内側天井部に，垂壁を設ければ，熱気が室内側に拡散することを防止して，熱気を効果的に捕集して排気することができる。排気口をスラット支持部から続く，上がり天井部に形成しても，同様に熱気が室内側に拡散することを防止して，熱気を効果的に捕集して排気することができる。
なお上がり天井とは，窓側の天井が室内側の天井よりも一段上がっている天井であり，該窓側の天井面と，窓側と室内側天井の段差部にできる垂直面（壁面）とで構成された天井である。なおブラインドボックスで構成された場合も含まれる。すなわちブラインドボックスを予め奥行き方向を長めにして製作することで形成できる。例えば通常のブラインドの場合の奥行きよりも２倍以上の奥行きを持たせたり，状況によっては梁まで延長して製作して形成できる。
上がり天井部に排気口を形成する場合，天井面ではなく，前記垂直面（壁面）にこれを形成してもよい。

排気口の室内側に，ブラインドに向けて気流を吹き出す吹出口を形成してもよい。これによって循環流が形成され，捕集率を向上させることができる。また排気口の室内側に，室内側の天井に沿って気流を吹き出す吹出口を設ければ，室内側へと向かう吹き出しによって誘引気流をつくり，捕集範囲を垂直方向に指向性をもたせることができ，捕集率を向上させることができる。

前記気流は，ライン状であることが好ましい。また排気口はスリット形状であることが好ましい。

さらに本発明においては，前記したブラインドと窓部との間の空間の下方に，当該空間の空気を吸い込む吸込口を設けることが提案できる。吸込口は，窓部の下方に設置されるペリカウンタに設けられていてもよく，窓部が全面窓のようにペリカウンタを有していない場合には，前記空間の下方に位置する床面に直接設けられていてもよい。さらにまた窓部に設置する空調機，例えばファンコイルユニットやウォールスルー空調機の室内空気吸い込み用の吸込口でこれを兼用してもよい。
吸込んだ空気は，全量または一部を空調機や天井チャンバーに戻す。吸い込み運転については，過剰な動力消費をなくすため，日射量ピークが，ある値を超えた時間帯のみ運転（他の時間は停止）することが好ましい。

このようにブラインドと窓部との間の空間の下方に，当該空間の空気を吸い込む吸込口を設けると，窓部とブラインド間の下側には吸込口に向かう流れ場が形成され，その流れ場より上側に密度差による換気の流れが生じる。このため吸込口からの吸込みを行うと，煙突効果による換気に対してはあたかも窓の高さ方向が縮んだ（ペリカウンタや床面が高くなった）かのようになる。煙突効果による換気量は原理的には窓高さの１／２乗に比例し，窓高さが減少すれば，換気量も減少する。このように吸込口からの吸い込みによって，煙突効果による換気量，すなわちブラインドからの漏出風量を減少させることができ，後で詳述する熱気の排気捕集効率を向上させることができ，日射熱取得率が低減する。
また，そのような吸込みによって中性帯が上昇して，中性帯より下側の低温の領域が拡大するため，窓部付近の温熱環境も向上する。

排気口を有する本発明の排気システムにおいては，窓部から該排気口へと向かう気流の温度を測定し，前記気流の温度が所定値よりも高い場合には，排気口からの排気を行う排気ファンを駆動させるようにして，制御することが提案できる。
かかる制御によって，排気口からの排気を必要な際に行なうことができ，省エネ運転が可能である。

スラットをコードを介して支持部で支持し，ラダーコードによってスラットの角度調節を行うブラインドであって，前記支持部と，最上部のスラットとの間に，スラットのない非スラット部が設けられ，上部のスラットの奥行きは，下部のスラットの奥行きより長く，かつスラットの面を日射方向に対して直角に向けたときに，上部のスラットの窓側の端縁の俯角が，下部のスラットの窓側の端縁の俯角よりも大きいものであるブラインドは，本発明に適している。

かかる構成のブラインドを使用すれば，室内に日が射さないように，たとえばラダーコードによってスラットの角度調節を行って日射の方向に対してスラット面の中央部が直角となるようにスラットの角度調節をした場合，上部のスラットの窓側の端縁が，下部のスラットの窓側の端縁より，より垂直に近くなる。しかもスラット自体の奥行きは，上部のスラットの方が長いのであるから，上部のスラットの密閉性を下部のスラットよりも高くすることができる。

本発明によれば，リニューアルに対して容易に適用可能で，かつダクトの施行，排気口の設置の自由度が大きい。また風量調整や清掃，保守の作業も容易である。またさらに，排気口における熱気の捕集率向上と居住域の快適性向上を図ることができる。

以下に，本発明の好ましい実施の形態を図面に基いて説明する。図３は，第１の実施の形態にかかる排気システムの要部の構成を示しており，室Ｒの窓部１の窓ガラス２から所定距離をおいてブラインド１１が設置されている。このブラインド１１は，昇降コード１１ａを介してブラインドボックス１２内の支持部５によって支持されている。ブラインドボックス１２自体は，天井６における窓ガラス２の上端から少し室内側に入った箇所に設置されている。

ブラインド１１自体の構成は，通常のブラインドと同じく同形，同大のスラット１３が，上下方向に整列されたものであり，ラダーコード（図示せず）によって角度が変えられるものである。また昇降コード１１ａの下端には，ボトムレール１４が配置されている。ボトムレール１４は，窓ガラス２の下部に位置するペリカウンタ１５の上面と殆ど距離を空けない高さに設定されている。なおたとえば全面ガラス建築など，ペリカウンタ１５が設置されない場合には，床の上面と殆ど距離を空けない高さに設定すればよい。

ブラインドボックス１２近傍の室内側の天井６には，排気口１６が形成されており，排気ファン（図示せず）に通ずる排気ダクト１７に接続されている。

第１の実施の形態は，以上のような主たる構成を有しており，日射によって窓ガラス２とブラインド３は加熱されて，窓ガラス２とブラインド３との間の空間Ｓの空気が温まり，上下方向の比重差が生じ，煙突効果による換気が生じる。そして中性帯Ｃの高さより下側では室内側から窓部１側に，１３の間を通じて室内空気が吸込まれる。一方，中性帯Ｃの高さより上側では，日射による熱気がスラット１３間から漏出する。そして漏出した熱気は，排気口１６から室Ｒの外へと排気される。したがって，日射負荷が低減する。

また中性帯Ｃの高さより下側は，室内空気によって冷却され，上側に比べて温度が低くなっている。したがって室Ｒ内に居る人Ｐに対する放射熱伝達も，人Ｐにより近い位置のスラットからの伝達は少なくなっている。それゆえ，居住域の温熱環境は向上している。

また排気口１６は，ブラインドボックス１２近傍の室内側の天井６に形成されているので，排気ダクト１７の施工についても，空間Ｓの熱気をより積極的に排気するあまりブラインドと窓ガラスとの間の空間の上方に設定していた従来のものと比べ，施工の自由度が大きい。また通常窓部のすぐ近傍に配置されている梁についても，これを無理なく避けることができる。かかる点からもダクトの施工の自由度は大きく，また既存の建物に対して，容易にシステムを適用できる。

なお排気は，全量または一部を屋外に排気するか，空調機や天井チャンバに戻してもよい。また室Ｒのインテリア側の空調方式は温度成層空調でもよいし混合空調でもよい。

なお図４に示したように，排気口１６の室内側の天井に，垂壁２１を設ければ，上部のスラット１３から漏出する熱気が室内側に拡散することをトラップして捕集し，排気口１６から排気しやすくして，捕集，排気効率を向上させることが可能である。

また同様な観点から，図５に示したように，ブラインド１１の支持部５が，上がり天井２２にある場合には，排気口１３もこの上がり天井２２の天井部，例えば天井面２２ａに形成することが好ましい。これによって，上部のスラット１３から漏出する熱気が，天井６に沿って室内側に拡散する前に捕集して，排気することができる。かかる場合，同図の破線で示したように，上がり天井２２を形成する壁面２２ｂに排気口１６を形成してもよい。

さらに図６に示したように，排気口１６の室内側の天井６に，ブラインド１１に向けて気流を吹き出す吹出口２３が形成してもよい。吹出口２３の形状はスリットなど，細幅形状のものが好ましく，吹き出される気流がライン状となるものがよい。これによって，吹出口２３から吹き出される気流によって，排気口１６近傍に循環流Ｆが形成され，上部のスラット１３から漏出する熱気を，排気口１６付近に滞留させ，より積極的に排気口１６へと導いてこれを排気することができる。なお吹出口２３から吹き出される吹出し空気は，空調空気でもよく，また外気であってもよい。

吹出口２３からの空気をブラインド１１に向けるには，たとえば図６に示してあるように，適宜の羽根２４によって容易にこれを実現することができる。羽根２４は回動自在であることが，気流の吹出し方向を調節できるので，好ましい。既存の設備において吹出し方向の調節できない吹出口が設置されている場合でも，このような羽根を取り付けることにより，容易にこれを実現できる。なお吹出し方向は，たとえばブラインド１１における中性帯Ｃから吹出口２３の垂直下方までの範囲Ｚであることが好ましい。中性帯Ｃよりも上側では熱気の漏出を妨げるおそれがあり，また垂直下方から室内側では，吹出し気流に熱気が誘引されて熱風が室内に向けて吹き出されてしまい，その結果室内環境が悪化するおそれがあるからである。

また図７に示したように，排気口１６の室内側の天井６に，天井６に沿って室内側に気流を吹き出す吹出口２５を設置してもよい。吹出口２５から天井６に沿って室内側に吹き出される気流は，誘引気流Ｇを形成し，これによって垂直方向に指向性のある捕集範囲Ｍが形成される。比較するため，かかる誘引気流がないときの熱気の捕集範囲をＮで示した。図からわかるように，誘引気流を形成したときの捕集範囲Ｍのほうが，より垂直下方に捕集範囲が広がっており，スラットから漏出するより下方からの熱気を，効果的に捕集して，排気口１６からの排気を促進させることができる。

次に第２の実施の形態について説明する。図８は，第１の実施の形態にかかる排気システムにおける，ブラインドを変更し，上部のスラットに気密性を高めたブラインド３１を使用するとともに，排気口１６の室内側の天井６に，前出の垂壁２１を設置したものである。

ブラインド３１は，図９，図１０に示したように，スラットが上部のスラット３２と下部のスラット３３とは異なったスラットを使用している。すなわち，図１０に示したように，上部のスラット３２の奥行きｄ１は，下部のスラット３３の奥行きｄ２より長くなっている。そして図９に示したように，スラット面を日射方向に対して直角に向けたときに，上部のスラット３２の窓側の端縁の俯角が，下部のスラット３３の窓側の端縁の俯角よりも大きい，すなわちより垂直に近くなっている。
また本実施の形態では，スラット３２，３３の室内側端縁は，上下方向に揃っており，結果として，上部のスラットの３２の窓側の端縁は，図８にも示したように，下部のスラット３３のそれより，窓側に突き出た構成となっている。

なお，ラダー構成は，通常のブラインドと同じであり，中心の昇降コード３４を挟んでスラットの奥行き方向に，角度調節のための，ラダーコード３５，３６が対向している。またラダーコード３５，３６間には，支えコード３７が渡されている。

かかる構成のブラインド３１は，日射方向にスラット面を向けた際，上部のスラット３２の窓側端縁が，より垂直に近くなり，しかも奥行きが長いので，上部のスラット３２による密閉性が，下部のスラット３３のそれより，高くなっている。

そして最上部のスラット３２ａと支持部５との間には，非スラット部３８が設定されている。既存のブラインドならこの部分にもスラットが配置されているが，本実施の形態におけるブラインド３１は，敢えてスラットを設けず非スラット部３８を形成することで，この非スラット部３８が開口を構成している。換言すれば，スラットの上下方向の連続性が最上部において断たれ，当該部位で欠けた形となっている。なお非スラット部３８の高さＨは，１５０mm以下に設定されている。

この第２の実施の形態によれば，熱気の捕集率の向上に対しては，非スラット部３８から天井に沿って薄い熱気を漏出させることができる。このときスラットの高密閉性によって，非スラット部３８からの熱気の量（煙突効果による換気量）が熱気の捕集率に対して過大にならないよう抑えられ，かつ中性帯Ｃの高さを高く，下側のブラインド３１の温度の低い範囲を広くできる。これらによって，熱気の捕集効率（排熱率）の向上と，居住域の快適性の向上を両立させることができる。

しかも非スラット部３８から漏出した熱気は，垂壁２１によってトラップされ，排気口１６からの排気がより効率よく行われる。また少ない排気量で日射取得を低減できる。

なおブラインド３１の上部の非スラット部３８の開口の下側は，高い密閉性を有するスラット３２で構成されているので，スラット３２間を流れる空気の流量が減る。したがって高密閉部分の温度は通常のブラインドを使用したときより，同じ高さにおいて３〜４℃程度高くなる。しかし通常，この高さの部分は，居住域より離れた高い位置であるから，輻射による温熱環境に与える影響は無視し得るものである。

次に第２の実施の形態に排気システムや，使用したブラインド３１の単体の実験結果について説明する。まずブラインド３１の上部の非スラット部の開口寸法の検討結果を図１１に示す。縦軸は，排熱割合であり，排気口１６からの排気（ペリメータ排気）での熱気の捕集率を表している。そしてＣＦＤ（数値流体解析）を用いて，ブラインド３１の非スラット部３８の開口寸法と熱気の捕集率の関係を解析した。その捕集率分布に熱気の熱量分布のパターンを掛け合わせ，排熱割合を求めた。計算では発生熱量と風量を一定にして，開口寸法と風速を変化させた。

これによれば，開口寸法が２５ｍｍ（風速１．２ｍ／ｓ）のとき，捕集率は，開口なしで垂壁２１を設置しないときの５割に比べて１．４倍（約７割超）となっている。そしてさらに垂壁２１を設置した場合では，１．６倍（約８割超）まで向上した。

このことをさらに詳述すると，まず天井に沿って漏出する熱気を薄くすると捕集率が向上する。すなわち，排気口１６の前面に天井に沿う熱気の流れがある場合，ポテンシャル流れ（排気口の周囲に生ずる圧力分布による気流の流れ）の風速と排気口１６の前面を通過する風速が合成され，排気口１６へ向かう風速は相対的に小さくなって捕集率が低下してしまう。したがって，熱気を天井に沿って薄くして排気口１６から近い位置に熱気を集中させると，捕集率が向上する。
また垂壁２１の設置によっても捕集率は向上する。すなわち，垂壁２１を設置すると排気口１６の近傍に熱気を滞留させることができ，排気口１６への風速を相対的に大きくすることができ，その結果捕集率が向上する。

垂壁２１がない場合には，開口幅，すなわち非スラット部３８の高さ方向の長さを短くして，熱気を薄くする方が効果が高い。垂壁２１自体は，開口幅，すなわち非スラット部３８の高さ方向の長さが長い場合には，さほど効果が現れないが，開口幅が小さく，風速が大きい場合には極めて有効である。

またこの結果から，ブラインドと排気を併用する場合にはブラインドの非スラット部３８の開口寸法は２５ｍｍ程度（ブラインドスラット１枚分程度）がよいといえる。

排気口１６による排気を行わないで，ブラインド３１を単体で用いる場合は，開口が大きいと通風抵抗が減少して煙突効果による換気量が増えてブラインド温度が下がり快適性が向上する。しかしながら，本発明によれば５０ｍｍ開口でブラインド３１の下部での温度低下（１℃）を実験で確認している。なお開口が過大にすぎると，直達日射が増加して視環境（眩しさ）や日射取得に悪影響を及ぼすが，建築的なひさし（庇）が設置できる場合もあるので，確かに最適な開口寸法は一概には決定できないこともあるが，ブラインドを単体で用いる場合の開口寸法は，図１１の結果から考えて，排気口１６からの排気を併用した場合に，非スラット部を持たない通常のブラインド以上の排熱割合が得られる，約１５０ｍｍ以下とするのがよい。

次に日射熱取得率の低減についての実験結果を図１２に示した。排気量が１００ｍ^３／ｈ／ｍのとき，通常ブラインド（非スラット部を持たないブラインド）＋排気では，日射取得率を０．５７から０．３２まで４４％低減している。これに対し，実施の形態にかかるブラインド３１を併用する（排気口１６からの排気を併用する）排気方法では，０．２８まで５０％低減している（図中のＸ）。さらに垂壁２１を設置した場合には，０．２４まで５８％低減できる（図中のＹ）ことが確認できた。

さらにまた非スラット部を持たない通常のブラインドと比較したブラインド３１単体の効果についてさらに説明すると，図１３は通常のブラインド，図１４は実施の形態にかかるブラインド３１の各々のブラインドの高さ方向温度分布を示している。これらの結果から分かるように，温熱環境を床からの高さ１１００（着座位の頭部の高さに相当，図中の高さ４００ｍｍ）で評価したとき，実施の形態にかかるブラインド３１の方が，温度を約１℃低減でき，温熱環境を向上できることが確認できた。

次に，本発明の熱気の排気システムの制御例について説明する。図１５は，年間を通じたペリメータ排気の制御方法の一例を実施するためのシステム構成を示しており，基本的には，図８に示した第２の実施の形態にかかる排気システムを使用している。排気口１６または排気口１６より窓側の天井６に温度センサ４１を設ける。この温度センサ４１によって，ブラインド３１の非スラット部３８から漏出する熱気の温度（主に日射量と外気温度により変化）を計測する。温度センサ４１の信号は，排気ダクト１７から排気するための排気ファン４２をインバータ制御する制御装置４３に出力される。

室Ｒの本来の空調自体は，空調機５１が担っており，給気ファン５２からの給気ＳＡは，天井６に設けた給気口５３から室Ｒに供給され，室Ｒからの空気は，吸込口５４から吸い込まれて，還気ＲＡとして一旦空調機５１に戻され，一部は給気用に，残りの一部は，空調排気ＥＡとして，排気ファン５５によって屋外へと排出され，ダンパ５６によって，排気量調整がなされるようになっている。排気ファン５５は，制御装置５７によってインバータ制御が可能である。他方空調機５１には，外気ＯＡが導入され，外気ダンパ，たとえばモーターダンパ５８によって，導入量の調整がなされるようになっている。このモーターダンパ５８の制御は，制御装置４３からの信号によってなされるようになっている。

次に制御フローの一例を図１６に基づいて説明する。まずモーターダンパ５８が開状態かどうかがチェックされ（ステップＳ１），開放状態のときは，温度センサ４１による計測がなされる（ステップＳ２）。計測の結果，所定値（ＴSET）よりも計測値（ＴPEA）が高い場合には（ステップＳ３），ペリメータ排気用の排気ファン４２が運転され，空調の排気ファン５５の風量が絞られる。計測値が所定値以下の場合には，ベリメータ排気用の排気ファン４２は停止され，空調の排気ファン５５の風量を多くする。またステップＳ１において，モーターダンパ５８が閉状態のときには，ペリメータ排気用の排気ファン４２は停止され，空調の排気ファン５５も停止する。

かかるシステム構成の制御によれば，漏出した熱気が，設定値より高い場合に，排気ファン４２を作動させて，排気口１６からの積極排気を行うことが可能であり，最小限の排気運転による省エネが可能である。ただし，排気口１６からのペリメータ排気量は，余剰排気量，すなわち導入外気量以下にする必要がある。しかしながらこのシステム制御例では，モーターダンパ５８の開閉とベリメータ排気用の排気ファン４２との運転を連動させることが可能であるから，好適な運転が実現できる。また空調機５１の起動時やＣＯ_２制御のときに，外気の導入を止める場合にも対処が可能である。

なおブラインドを操作して上部のスラット３２の密閉性を下部のスラット３３よりも高める場合，図１７に示したように，上部のスラット３２の側面形態の曲率を，下部のスラット３３の曲率よりも大きく設定してもよい。
さらにまた図１８に示したように，上部のスラット３２の窓側の端縁に，下側に折曲した延伸部３２ｂを設けてもよい。
これら図１７，図１８に示したブラインドによっても，上部のスラットの密閉性を下部のスラットの密閉性よりも高くすることができる。

ところで日射負荷低減のためのペリメータ排気量（図１の排気口７，図２０の排気口１６からの排気量）は，室内への余剰排気量（導入外気量−必要排気量）で制限される。なるべく小排気量で日射負荷を低減できることが実用上望ましい。これには，熱気の排気捕集効率の向上が必要である。

ここで排気捕集効率とは，排気熱量／漏出熱量で表され，
排気捕集効率＝Ｃｐ_Ｅ×γ_Ｅ×Ｇ_Ｅ×△Ｔ_Ｅ／Σ（Ｃｐｉ×γｉ×Ｇｉ×△Ｔｉ）
である。
但し，
排気捕集効率（−）
排気熱量，漏出熱量（Ｗ）
Ｇ_Ｅ：排気量（ｍ^３／ｈ）
Ｇ：ブラインドからの漏出風量（ｍ^３／ｈ）
Ｇ’：減少した漏出風量（ｍ^３／ｈ）
Ｃｐ：比熱（Ｊ／ｋｇ／Ｋ）
Ｃｐ_Ｅ： 排気の比熱（Ｊ／ｋｇ／Ｋ）
γ：空気の比重（ｋｇ／ｍ^３）
γ_Ｅ：排気の比重（ｋｇ／ｍ^３）
△Ｔ_Ｅ：排気温度と室温（流入温度）との温度差（Ｋ）
△Ｔ：漏出平均温度と室温（流入温度）との温度差（Ｋ）
ｉ：高さ方向の要素
である。

そして排気捕集効率は，漏出する熱気の温度は均一，漏出温度は漏出風量によらず一定，排気温度は漏出温度に等しいと仮定した場合，概ね漏出風量に対する排気量の割合と考えることができる。例えば排気量Ｇ_Ｅ＝１００ｍ^３／ｈ／ｍで一定のとき漏出風量Ｇを２００ｍ^３／ｈ／ｍからＧ’＝１２０ｍ^３／ｈ／ｍに減少させることで，排気捕集効率を０．５から０．８に向上させることが可能である。

図１９に漏出風量による排気捕集効率の実験結果を示す。実験では，漏出風量が２２０，１９０，１６０ｍ^３／ｈ／ｍ（日射量６００Ｗ／ｍ^２，４５０Ｗ／ｍ^２，３００Ｗ／ｍ^２）で，ペリメータ排気量が１００，２００ｍ^３／ｈ／ｍの場合について，漏出熱量に対する排気熱量から排気捕集効率を求めた。この図１９のグラフからも，漏出風量を減少すると排気捕集効率が向上することがわかる。なお，天井の排気口からの排気，及びこれとペリカウンタからの吸込との併用のいずれの場合も，ペリメータ排気量（０〜２００ｍ^３／ｈ／ｍ）による漏出風量の変化がないことを実験で確認してある。

このこような観点から，例えば図２０に示した第３の実施の形態が提案できる。図２０はその要部を示しており，この第３の実施の形態は，図３に示した第１の実施の形態にかかる排気システムにおけるペリカウンタ１５の上面に，空間Ｓ内の空気を吸い込む吸込口１５ａを設けたものである。すなわち使用されるブラインド１１は通常のブラインドである。吸込口１５ａから吸い込んだ空気は，例えば室Ｒの天井６内の天井チャンバへ還気する。天井チャンバへ還気された空気は，排気口１６からの排気よりは低温であるので，通常の還気と同様，空調機への還気として利用できる。この場合，天井チャンバを経由して戻してもよいし，ダクトを通じて直接空調機に戻してもよい。

図２１に示した第４の実施の形態は，図８に示した第２の実施の形態にかかる排気システムにおけるペリカウンタ１５の上面に，空間Ｓ内の空気を吸い込む吸込口１５ａを設けたものである。すなわち使用されるブラインド３１は既述の如く，上部のスラット３２による密閉性が，下部のスラット３３のそれより高い，高効率捕集形のブラインドである。吸込口１５ａから吸い込んだ空気は，第３の実施の形態と同様，例えば室Ｒの天井６内の天井チャンバへ還気する。なお垂壁２１は設けなくても良い。

上記第３，第４の実施の形態にかかる排気システムによれば，ブラインド１１，３１からの漏出風量が減少し，しかもブラインド下側の温度が上昇しない事が確認できた。また中性帯Ｃも上昇するので，窓部２付近の人Ｐに対する温度環境もさらに改善される。

特に図２１の例では，ブラインド３１によって漏出する熱気が非スラット部３８から局所的に天井６に沿って薄くなっており，かつペリカウンタ１５の吸込口１５ａからの吸い込みによって漏出風量が減少するため，排気口１６での熱気の排気捕集効率がより一層向上して日射熱取得率が低減できる。

次に前記第３，第４の実施の形態による排気システムの日射熱取得率の低減についての実験結果について説明する。図２２は，図２０に示した第３の実施の形態の場合を示す。ペリメータ排気量が１００ｍ^３／ｈ／ｍのとき，通常のブラインド１１とペリカウンタ１５の吸込口１５ａの吸込み（２４０ｍ^３／ｈ／ｍ）では，日射取得率を０．３２から０．２８まで１３％低減した。さらに垂壁２１を設けた場合には，０．３２から０．２６までと，１８％低減できる。

図２３は図２１に示した第４の実施の形態の場合を示している。高効率捕集型のブラインド３１とペリカウンタ１５の吸込口１５ａの吸込み（２４０ｍ^３／ｈ／ｍ）とを併用した場合の結果である。ペリメータ排気量が１００ｍ^３／ｈ／ｍのとき，通常ブラインド１１の０．３２から，高効率捕集型のブラインド３１によって０．２８まで低減し，さらに吸込口１５ａの吸込みを併用したことで０．２８から０．２４まで１４％低減し，さらに垂壁２１を設けると０．２１までと，２５％低減できる。

またペリカウンタ１５の吸込口１５ａからの吸込みによる温熱環境に対する効果を示すため，ブラインド１１，３１の高さ方向温度分布の実験結果を示す。図２４は，図２０の通常のブラインド１１を使用したとき，図２５は，図２１の高効率捕集型のブラインド３１を使用したときの場合を各々示している。そして中性帯Ｃの高さで評価すると，通常のブラインド１１を使用したときでも図２４からわかるように，約２５０ｍｍ上昇している。高効率捕集型のブラインド３１を使用したときには，約３００ｍｍ上昇している。両者とも吸込口１５ａからの吸込みによって，いずれも中性帯Ｃが上昇し，室内から流入する空気で冷却される温度の低い領域が拡大している。これにより窓付近の温熱環境は向上していることがわかる。

本発明の原理を示す説明図である。 中性帯の位置が高くなったときの説明図である。 第１の実施の形態にかかる排気システムの構成を示す説明図である。 排気口の室内側天井に垂壁を取り付けたときのブラインド上部の説明図である。 上がり天井に排気口を形成したときのブラインド上部の説明図である。 ブラインドに向けて気流を吹き出す吹出口を有する場合のブラインド上部の説明図である。 室内側天井に向けて気流を吹き出す吹出口を有する場合のブラインド上部の説明図である。 第２の実施の形態にかかる排気システムの構成を示す説明図である。 第２の実施の形態にかかる排気システムに用いたブラインドの側面図である。 第２の実施の形態にかかる排気システムに用いたブラインドの要部斜視図である。 開口の大きさと排熱割合との関係を示すグラフである。 ブラインド通風抵抗調整による日射取得低減を示すグラフである。 従来のブラインドの高さ方向の温度分布を示すグラフである。 本発明の実施の形態にかかるブラインドの高さ方向の温度分布を示すグラフである。 制御方法の一例を実施するための排気システムの構成を示す説明図である。 制御例のフローチャートである。 上部のスラットの側面形状の曲率を下部のスラットの曲率よりも大きくしたブラインドの側面の説明図である。 上部のスラットの窓側の端縁に延伸部を設けたブラインドの側面の説明図である。 換気量が一定の場合の漏出風量による排気捕集効率の実験結果を示すグラフである。 第３の実施の形態にかかる排気システムの構成を示す説明図である。 第４の実施の形態にかかる排気システムの構成を示す説明図である。 第３の実施の形態にかかる排気システムによる日射熱取得の低減結果を示すグラフである。 第４の実施の形態にかかる排気システムによる日射熱取得の低減結果を示すグラフである。 第３の実施の形態にかかる排気システムによるブラインドの高さ方向の温度分布と中性帯の高さ位置の変化を示すグラフである。 第４の実施の形態にかかる排気システムによるブラインドの高さ方向の温度分布と中性帯の高さ位置の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 窓部
２ 窓ガラス
３，１１，３１ ブラインド
４，１３，３２，３３ スラット
５ 支持部
６ 天井
７，１６ 排気口
１５ ペリカウンタ
１５ａ 吸込口
３８ 非スラット部

Claims (22)

1. ブラインドが設置された窓部の日射による熱気を排気するシステムにおいて，
   前記ブラインドのスラット支持部近傍であって，ブラインドよりも室内側の天井部に，排気口が形成されたことを特徴とする，熱気の排気システム。
2. ブラインドが設置された窓部の日射による熱気を排気するシステムにおいて，
   前記ブラインドのスラットをコードを介して支持する支持部と，最上部のスラットとの間に，スラットのない非スラット部が設けられ，
   前記ブラインドの上部のスラットには，下部のスラットよりも密閉性が高いものが使用されたことを特徴とする，熱気の排気システム。
3. 前記非スラット部の高さ方向の長さは，１５０mm以下であることを特徴とする，請求項２に記載の熱気の排気システム。
4. 前記上部のスラットの奥行きは，前記下部のスラットの奥行きより長く，
   かつスラットの面を日射方向に対して直角に向けたときに，上部のスラットの窓側の端縁の俯角が，下部のスラットの窓側の端縁の俯角よりも大きいものであることを特徴とする，請求項２又は３のいずれかに記載の熱気の排気システム。
5. 前記のスラットの側面形態は湾曲した形状を有し，前記上部のスラットの曲率は，前記下部のスラットの曲率よりも大きく設定されていることを特徴とする，請求項２又は３のいずれかに記載の熱気の排気システム。
6. 前記上部のスラットは，下側に折曲した延伸部を窓側の端縁に有することを特徴とする，請求項２又は３のいずれかに記載の熱気の排気システム。
7. 前記ブラインドのスラット支持部近傍のブラインドよりも室内側の天井部に，排気口が形成されたことを特徴とする，請求項２〜６のいずれかに記載の熱気の排気システム。
8. 前記排気口のさらに室内側天井部に，垂壁が設けられたことを特徴とする，請求項１又は７に記載の熱気の排気システム。
9. 前記排気口は，スラット支持部から続く，上がり天井部に形成されていることを特徴とする，１又７に記載の熱気の排気システム。
10. 前記排気口よりも室内側に，ブラインド側に向けて気流を吹き出す吹出口が形成されたことを特徴とする，請求項１，７，８又は９のいずれかに記載の熱気の排気システム。
11. 前記排気口よりも室内側に，室内側の天井に沿って気流を吹き出す吹出口が形成されたことを特徴とする，請求項１，７，８又は９のいずれかに記載の熱気の排気システム。
12. 前記気流は，ライン状であることを特徴とする，請求項１０又は１１のいずれかに記載の熱気の排気システム。
13. 前記排気口は，スリット形状であることを特徴とする，請求項１，７，８，９，１０又は１１のいずれかに記載の熱気の排気システム。
14. 前記ブラインドと窓部との間の空間の下方に，当該空間の空気を吸い込む吸込口を有することを特徴とする，請求項１，７，８，９，１０，１１，１２又は１３のいずれかに記載の熱気の排気システム。
15. 前記吸込口は，ペリカウンタに設けられていることを特徴とする，請求項１４に記載の熱気の排気システム。
16. 前記吸込口は，前記空間の下方の床面に設けられていることを特徴とする，請求項１４に記載の熱気の排気システム。
17. 前記吸込口は，空調機の吸込口であることを特徴とする，請求項１４に記載の熱気の排気システム。
18. 請求項１，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６又は１７のいずれかに記載の熱気の排気システムを制御する方法であって，
    窓部から前記排気口へと向かう気流の温度を測定し，
    前記気流の温度が所定値よりも高い場合には，排気口からの排気を行う排気ファンを駆動させることを特徴とする，排気システムの制御方法。
19. スラットをコードを介して支持部で支持し，ラダーコードによってスラットの角度調節を行うブラインドであって，
    前記支持部と，最上部のスラットとの間に，スラットのない非スラット部が設けられ，
    前記非スラット部の高さ方向の長さは，スラットの奥行き長さよりも長くかつ１５０mm以下であることを特徴とするブラインド。
20. スラットをコードを介して支持部で支持し，ラダーコードによってスラットの角度調節を行うブラインドであって，
    前記支持部と，最上部のスラットとの間に，スラットのない非スラット部が設けられ，
    上部のスラットの奥行きは，下部のスラットの奥行きより長く，かつスラットの面を日射方向に対して直角に向けたときに，上部のスラットの窓側の端縁の俯角が，下部のスラットの窓側の端縁の俯角よりも大きいものであることを特徴とする，ブラインド。
21. スラットをコードを介して支持部で支持し，ラダーコードによってスラットの角度調節を行うブラインドであって，
    前記支持部と，最上部のスラットとの間に，スラットのない非スラット部が設けられ，
    各スラットの側面形態は湾曲した形状を有し，上部のスラットの曲率は，下部のスラットの曲率よりも大きく設定されていることを特徴とする，ブラインド。
22. スラットをコードを介して支持部で支持し，ラダーコードによってスラットの角度調節を行うブラインドであって，
    前記支持部と，最上部のスラットとの間に，スラットのない非スラット部が設けられ，
    上部のスラットは，下側に折曲した延伸部を端縁に有することを特徴とする，ブラインド。

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