JP2020023868A - ダブルスキンのキャビティ熱利用促進システム - Google Patents

Abstract

【課題】建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティの熱利用を促す制御システムを提供する。【解決手段】キャビティの熱利用促進システムは、開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレスの内ガラスと、前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックと、前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックに前記内ガラスの開閉指示を出す制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティの熱利用を促す制御システムに関する。

販売店、飲食店、事務所などの建物において、外からの視認性を良くし、開放感を得るために、開口部をガラスカーテンウォールにしているケースがある。特許文献１に記載されているように、ガラスカーテンウォールの室内側に開閉可能なインナーサッシを配してダブルスキン構造にし、室内の空調負荷を低減する発明も開示されている。

既存の建物の開口部に後から内ガラスを設置するのは、建物の構造にも依るが、非常に手間や費用が掛かる。そのため、特許文献２に記載されているように、大きく重量のある板ガラスをサッシレスのままスライド移動させて開閉するために、板ガラスを着脱可能に載せるための可動式セッティングブロックの発明も出願されている。

特許第５６５８８１３号公報 特願２０１８−０４１３８０号

室外側ガラスと室内側ガラスの間に形成されたキャビティにより、窓の断熱性能が高まれば、室内の空調負荷が低減される。寒い時期において、太陽光によって暖められたキャビティ内の空気を有効活用すれば、暖房負荷の削減が図れる。また、暑い時期においては、キャビティ内に蓄えられた熱を室外に排出することで冷房負荷の削減となる。

キャビティ内の暖められた空気を室内に取り込むときは、開閉可能な室内側ガラスを手動で操作していることが多い。この開閉操作は、人の温熱感覚に委ねられるため、空調負荷を低減する最適なタイミングで行うことが困難である。

実際に、開閉可能な室内側ガラスを閉めきったままで使用していることも多い。これは、開閉操作のタイミングが不明瞭であること、閉めたままでも十分な効果が得られていると感じていること、キャビティ内の熱利用が認知されていないこと等が挙げられる。

そこで、本発明は、建物の開口部をダブルスキン構造にすることにより形成されたキャビティの熱利用を促す制御システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明であるキャビティの熱利用促進システムは、開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレスの内ガラスと、前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックであって、前記内ガラスの左下端と右下端に配置したときに、両者をロッドで連結するための接続部を有する可動式セッティングブロックと、前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックを動かして前記内ガラスが開閉されるように指示を出す制御部と、を備える、ことを特徴とする。

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記制御部は、室温が前記設定温度より低い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、室温が前記設定温度になるまで、前記キャビティで暖められた空気を室内に取り入れるよう指示を出す、ことを特徴とする。

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記制御部は、室温が前記設定温度より高い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、前記キャビティ温度が当該設定温度より低くなるまで、前記キャビティで暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出す、ことを特徴とする。

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記制御部は、室内の輻射熱を測定して前記設定温度を変動させる、ことを特徴とする。

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、さらに前記キャビティと室内と室外とを繋ぐ通気路にファンを備え、前記制御部は、前記キャビティの空気を室内に取り入れる場合は、前記通気路の室外側を塞いで前記ファンで室内に空気を流すように指示を出し、前記キャビティの空気を室外に排出する場合は、前記通気路の室内側を塞いで前記ファンで室外に空気を流すように指示を出す、ことを特徴とする。

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記内ガラスに換気用の隙間を空けるためのスライダを備えた電動開閉装置を開口部の窓枠に設けた、ことを特徴とする。

前記キャビティの熱利用促進システムにおいて、前記電動開閉装置は、前記内ガラスと前記スライダを連結するための挟持具を、前記内ガラスに対して着脱可能に備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、建物の開口部に形成したキャビティの熱を有効に活用することができる。例えば、寒い時期にキャビティ内で暖められた空気を室内に取り入れるタイミングが容易に把握できる。

本発明であるキャビティの熱利用促進システムの概要を示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスを示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスをスライド移動させる可動式セッティングブロックを示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスの可動式セッティングブロックへの着脱を示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの熱取得モードを説明する図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの熱取得モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの除熱モードの流れを示すフローチャートである。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの除熱モードを説明する図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの除熱モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムに電動開閉装置を設けた場合を示す図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムに設ける電動開閉装置を示す平面図である。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムに設ける電動開閉装置の動作モードの切替えを示す図です。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの電動開閉装置を用いたときの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムの電動開閉装置を用いたときの除熱モードの流れを示すフローチャートである。 本発明であるキャビティの熱利用促進システムに電動開閉装置を上下に設けた場合を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

まず、本発明であるキャビティの熱利用促進システムについて説明する。図１は、キャビティの熱利用促進システムの概要を示す図である。図２は、キャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスを示す図である。

図１（ａ）に示すように、キャビティの熱利用促進システム１００は、外ガラス２００と内ガラス３００の間に形成されたキャビティ２１０を利用して室内の熱効率を向上させるシステムであり、内ガラス３００を移動させるためのレール３１０や可動式セッティングブロック４００、温度を管理するためのセンサ２２０、３２０や制御部５００などを備える。

外ガラス２００は、建物の開口部に設けた窓枠に嵌め殺し又は開閉可能に設置された板ガラスであり、室内と室外の境界となる。複数の外ガラス２００を縦横に配置して建物をガラス張りにしたカーテンウォールを構成しても良い。外ガラス２００は、一般的な板ガラスであるため、例えば、寒い時期で室温が外気温より高い場合、熱は室外に流出する。また、室内における外ガラス２００の近くは、太陽の熱によって暑くなる。

内ガラス３００は、外ガラス２００よりも室内側に配置されるサッシレスの板ガラスである。内ガラス３００としては、室内への熱の影響を少なくするために、断熱・遮熱効果の高い低放射複層ガラス等が用いられる。内ガラス３００は、周囲に戸車の付いた枠材などは取り付けないが、シール材などで気密性を持たせても良い。外ガラス２００と内ガラス３００の間にキャビティ２１０を確保した上でダブルスキンを構成する。

レール３１０は、内ガラス３００を設置する場所に敷設する。天井に設けた上レールと床面に設けた下レールの間に内ガラス３００を挟み込んで、レール３１０に沿って内ガラス３００を面方向にスライド移動させる。なお、上レールにおいては、内ガラス３００を吊り下げるのではなく、内ガラス３００が外れないように保持する。下レールにおいては、内ガラス３００の荷重を支えると共に、内ガラス３００が外れないように保持する。

可動式セッティングブロック４００は、内ガラス３００をレール３１０に嵌め込んだときに、内ガラス３００の荷重を受けて載せるとともに、内ガラス３００をレール３１０に沿って走行させる。可動式セッティングブロック４００は、予めレール３１０内に収容されており、内ガラス３００が着脱可能に載置される。

キャビティ２１０は、外ガラス２００と内ガラス３００により形成された中空層であり、日射熱を蓄えるために設けられる。キャビティ２１０は、外ガラス２００を介して室外の熱の影響によって温度変化しやすく、内ガラス３００によって室内への温度変化を抑制する。

図１（ｂ）に示すように、ダブルスキン構造にすると、暖房期に室温が外気温より高い場合でも、キャビティ２１０内の空気が暖められるので、室外への熱流出が抑制される。また、図１（ｃ）に示すように、キャビティ２１０内の温度が室温よりも上昇した場合は、室内に熱を取り入れることが可能となる。

センサ２２０は、キャビティ２１０内の温度や湿度など各種情報を取得する測定手段であり、キャビティ２１０内の各種情報を制御部５００に送信する。センサ３２０は、室温や輻射熱など各種情報を取得する測定手段であり、室内の各種情報を制御部５００に送信する。

制御部５００は、コンピュータのＣＰＵ（中央演算処理装置）等であり、記憶部５１０、入力部５２０、出力部５３０、及び通信部５４０などを制御する。記憶部５１０は、メモリや磁気ディスクなど（記録媒体を含む）であり、入力された各種情報及び制御部５００で演算された結果情報を一時的又は長期的に記録する。入力部５２０は、マウスやキーボード等であり、ユーザの指示などを受け付ける。出力部５３０は、モニターやプリンタ等であり、結果情報を表示する。通信部５４０は、コンピュータネットワークを介して送受信する機器であり、センサ２２０、３２０から各種情報を受信したり、可動式セッティングブロック４００に駆動命令を送信したりする。

制御部５００は、室温と予め指定された設定温度とセンサ２２０から取得したキャビティ温度とを比較して、ユーザに内ガラス３００を開閉すべきことを通知したり、可動式セッティングブロック４００に内ガラス３００の開閉指示を出したりする。

図２に示すように、可動式セッティングブロック４００は、例えば、内ガラス３００の左下端と右下端の２ヶ所に配置される。左下端の可動式セッティングブロック４００と、右下端の可動式セッティングブロック４００とは、ロッド４２０などで連結され、内ガラス３００の両端に配置されるように間隔が保持される。ロッド４２０としては、樹脂などを棒状や板状に成形したものを用いれば良い。

内ガラス３００は、断熱性を高くした場合、キャビティ２１０内に蓄積された熱が室内に取り込まれにくいので、内ガラス３００を開いてキャビティ２１０内の空気を直接に室内へ取り込んでも良い。内ガラス３００の開閉は、ユーザが手動で行っても良いし、制御部５００が可動式セッティングブロック４００の戸車４１０を駆動させることにより自動的に行っても良い。

枠材付き板ガラスの場合、予め工場等で板ガラスの周囲に枠材を取り付けてから現場に搬入されるので、それをレール３１０に嵌め込んだ後で、板ガラスの傾きなどを調整しようとしても、板ガラスが大きく重量があると困難である。内ガラス３００の場合、板ガラスのみを現場に搬入すれば良く、板ガラスだけを可動式セッティングブロック４００から着脱させて、傾きなどの調整が可能である。

次に、キャビティの熱利用促進システムで使用する可動式セッティングブロックについて説明する。図３は、キャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスをスライド移動させる可動式セッティングブロックを示す図である。図４は、キャビティの熱利用促進システムで設置する内ガラスの可動式セッティングブロックへの着脱を示す図である。

図３に示すように、可動式セッティングブロック４００は、内ガラス３００を載置するために予めレール３１０内に収容しておく台車であり、戸車４１０、ロッド４２０、緩衝材４３０、支持材４４０、及び接続部４５０などを有する。

戸車４１０は、レール３１０内を走行するために回転する車輪である。ロッド４２０は、隣接する可動式セッティングブロック４００同士を連結する部材である。緩衝材４３０は、内ガラス３００を載せたときに受け止めて衝撃を緩和すると共に、可動式セッティングブロック４００を走行させたときに発生する振動なども吸収する。支持材４４０は、内ガラス３００を載せたときに、内ガラス３００の下部を前後から挟み込んで外れないように支持する。接続部４５０は、ロッド４２０を連結する部分であり、例えば、フック状にしたロッド４２０の先端を引っ掛けるための孔などを設ければ良い。

図４（ａ）に示すように、内ガラス３００をレール３１０に嵌め込んだとき、内ガラス３００の下面は緩衝材４３０の上に載り、内ガラス３００の下部は前面と後面（図においては左右側）が支持材４４０で挟持される。支持材４４０の内面には、例えば、半球状などの突部を樹脂などで設け、弾力により押さえれば良い。また、可動式セッティングブロック４００は、レール３１０から飛び出さないように突起物で押さえられても良い。

図４（ｂ）に示すように、可動式セッティングブロック４００に載せたとき、内ガラス３００に傾きがある場合は、緩衝材４３０により内ガラス３００の高さを調整すれば良い。緩衝材４３０は、板状の樹脂などを交換可能に置けば良く、１枚の緩衝材４３０の厚みを変えても良いし、複数の緩衝材４３０、４３０ａを重ねて枚数により調整しても良い。

次に、キャビティの熱利用促進システムによって室内に熱を取り入れる場合を説明する。図５は、キャビティの熱利用促進システムの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。図６は、キャビティの熱利用促進システムの熱取得モードを説明する図である。図７は、キャビティの熱利用促進システムの熱取得モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。

図５に示すように、制御部５００は、暖房期においては、設定温度Ｔｄや調整値ｍなどを最初に設定しておく初期設定ステップＳ１００、室温Ｔｉやキャビティ温度Ｔｃなどをリアルタイム又は定期的に取得する情報取得ステップＳ１１０、そして条件に応じて現在のモードを継続したり変更したりする各ステップＳ１２０〜Ｓ１５０等の処理を実行し、また情報取得ステップＳ１１０から繰り返す。

設定温度Ｔｄは、条件を変更するための境界値として設定しておく閾値であり、室温Ｔｉやキャビティ温度Ｔｃと比較される。ユーザの入力を入力部５２０から取得して記憶部５１０に保存しておく。

調整値ｍは、室内の輻射熱などを考慮して設定温度Ｔｄを調整したり、室温Ｔｉやキャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄ付近で微小変動したときにモード変更が頻繁に繰り返されないように設定温度Ｔｄを調整するためのバッファとして用いたりする。

制御部５００は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより低い場合に、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより高くなったら、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄになるまで、キャビティ２１０で暖められた空気を室内に取り入れるよう指示を出せば良い。

ステップＳ１１０では、センサ３２０で計測した室温Ｔｉや、センサ２２０で計測したキャビティ温度Ｔｃなどの情報を、通信部５４０を介して取得し、時間情報と共に記憶部５１０に蓄積する。

ステップＳ１２０では、現在、待機モードであるか熱取得モードであるかを確認し、待機モードであればステップＳ１３０ａに進み、熱取得モードであればステップＳ１３０ｂに進む。モードは、例えば、記憶部５１０にフラグとして持たせ状態を判別すれば良い。

待機モードは、図６（ａ）に示すように、内ガラス３００を閉じてキャビティ２１０を仕切る状態であり、制御部５００が可動式セッティングブロック４００に内ガラス３００を閉じるように駆動命令を出しても良いし、ユーザに対して内ガラス３００を閉じるように出力部５３０に表示させて促しても良い。

熱取得モードは、図６（ｂ）に示すように、内ガラス３００を開いてキャビティ２１０内で暖められた空気を室内に取り入れる状態であり、制御部５００が可動式セッティングブロック４００に内ガラス３００を開くように駆動命令を出しても良いし、ユーザに対して内ガラス３００を開くように出力部５３０に表示させて促しても良い。

また、開閉センサを設置して内ガラス３００の開閉状態を取得し、内ガラス３００が閉じていれば待機モードと判別し、内ガラス３００が開いていれば熱取得モードと判別しても良い。

待機モードにおけるステップＳ１３０ａでは、室温Ｔｉと設定温度Ｔｄとを比較し、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄ以下であればステップＳ１４０ａに進み、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより高ければ待機モードを継続する（ステップＳ１５０ｂ）。なお、設定温度Ｔｄは調整値ｍで調整された温度とする。

ステップＳ１４０ａでは、キャビティ温度Ｔｃと設定温度Ｔｄとを比較し、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄ以上であれば熱取得モードに変更し（ステップＳ１５０ａ）、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより低ければ待機モードを継続する（ステップＳ１５０ｂ）。なお、ステップＳ１３０ａとステップＳ１４０ａとで設定温度Ｔｄを異ならせても良い。

熱取得モードにおけるステップＳ１３０ｂでは、室温Ｔｉと設定温度Ｔｄとを比較し、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより高ければ待機モードに変更し（ステップＳ１５０ｄ）、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄ以下であればステップＳ１４０ｂに進む。なお、設定温度Ｔｄは調整値ｍで調整された温度とする。

ステップＳ１４０ｂでは、キャビティ温度Ｔｃと設定温度Ｔｄとを比較し、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより低ければ待機モードに変更し（ステップＳ１５０ｄ）、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄ以上であれば熱取得モードを継続する（ステップＳ１５０ｃ）。なお、ステップＳ１３０ｂとステップＳ１４０ｂとで設定温度Ｔｄを異ならせても良い。

また、制御部５００は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより高い場合に、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより高くなったら、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより低くなるまで、キャビティ２１０で暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出しても良い。

図７（ａ）に示すように、部屋の天井等に室外に通じる通気路６００を設け、キャビティ２１０と室内に通気孔を空けておく。そして、通気路６００内にファン６１０を設置し、強制的に空気を流すことを可能とする。また、通気路６００には、室外への通路を塞ぐ弁６２０と、室内への通路を塞ぐ弁６２０ａも設ける。

待機モードにおいては、弁６２０と弁６２０ａを塞ぐことにより、キャビティ２１０内を密閉する。なお、キャビティ２１０内の空気が暖まり、設定温度Ｔｄより高くなった場合には、制御部５００は弁６２０を空けてファン６１０を駆動させることにより、キャビティ２１０内の暖気を室外に排出しても良い。

熱取得モードにおいては、図７（ｂ）に示すように、弁６２０を塞ぎ、弁６２０ａを開くことにより、キャビティ２１０と室内とを繋げる。室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより低い場合に、制御部５００はファン６１０を駆動させ、キャビティ２１０内の暖気を室内に取り込めば良い。なお、ユーザが入力部５２０からファン６１０及び弁６２０、６２０ａの動作を指示しても良い。

次に、キャビティの熱利用促進システムによって室外に熱を排出する場合を説明する。図８は、キャビティの熱利用促進システムの除熱モードの流れを示すフローチャートである。図９は、キャビティの熱利用促進システムの除熱モードを説明する図である。図１０は、キャビティの熱利用促進システムの除熱モードにおいて通気路を利用する場合を示す図である。

図８に示すように、制御部５００は、冷房期においては、設定温度Ｔｄや調整値ｍなどを最初に設定しておく初期設定ステップＳ２００、室温Ｔｉやキャビティ温度Ｔｃなどをリアルタイム又は定期的に取得する情報取得ステップＳ２１０、そして条件に応じて現在のモードを継続したり変更したりする各ステップＳ２２０〜Ｓ２５０等の処理を実行し、また情報取得ステップＳ２１０から繰り返す。

制御部５００は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより高い場合に、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより高くなったら、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより低くなるまで、キャビティ２１０で暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出せば良い。

ステップＳ２１０では、センサ３２０で計測した室温Ｔｉや、センサ２２０で計測したキャビティ温度Ｔｃなどの情報を、通信部５４０を介して取得し、時間情報と共に記憶部５１０に蓄積する。

ステップＳ２２０では、現在、待機モードであるか除熱モードであるかを確認し、待機モードであればステップＳ２３０ａに進み、除熱モードであればステップＳ２３０ｂに進む。モードは、例えば、記憶部５１０にフラグとして持たせ状態を判別すれば良い。

待機モードは、図９に示すように、内ガラス３００を閉じてキャビティ２１０を仕切る状態であり、制御部５００が可動式セッティングブロック４００に内ガラス３００を閉じるように駆動命令を出しても良いし、ユーザに対して内ガラス３００を閉じるように出力部５３０に表示させて促しても良い。また、除熱モードは、内ガラス３００を閉じたまま、キャビティ２１０内で暖められた空気を室外に排出する状態である。

待機モードにおけるステップＳ２３０ａでは、室温Ｔｉと設定温度Ｔｄとを比較し、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄ以上であれば除熱モードに変更し（ステップＳ２５０ｂ）、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより低ければステップＳ２４０ａに進む。なお、設定温度Ｔｄは調整値ｍで調整された温度とする。

ステップＳ２４０ａでは、キャビティ温度Ｔｃと設定温度Ｔｄとを比較し、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄ以上であれば除熱モードに変更し（ステップＳ２５０ｂ）、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより低ければ待機モードを継続する（ステップＳ２５０ａ）。なお、ステップＳ２３０ａとステップＳ２４０ａとで設定温度Ｔｄを異ならせても良い。

除熱モードにおけるステップＳ２３０ｂでは、室温Ｔｉと設定温度Ｔｄとを比較し、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄより低ければステップＳ２４０ｂに進み、室温Ｔｉが設定温度Ｔｄ以上であれば除熱モードを継続する（ステップＳ２５０ｄ）。なお、設定温度Ｔｄは調整値ｍで調整された温度とする。

ステップＳ２４０ｂでは、キャビティ温度Ｔｃと設定温度Ｔｄとを比較し、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより低ければ待機モードに変更し（ステップＳ２５０ｃ）、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄ以上であれば除熱モードを継続する（ステップＳ２５０ｄ）。なお、ステップＳ２３０ｂとステップＳ２４０ｂとで設定温度Ｔｄを異ならせても良い。

待機モードにおいては、図１０（ａ）に示すように、弁６２０と弁６２０ａを塞ぐことにより、キャビティ２１０内を密閉する。なお、キャビティ２１０内の空気が暖まり、設定温度Ｔｄより高くなった場合には、制御部５００は弁６２０を空けてファン６１０を駆動させることにより、キャビティ２１０内の暖気を室外に排出しても良い。

除熱モードにおいては、図１０（ｂ）に示すように、キャビティ温度Ｔｃが設定温度Ｔｄより高い場合に、制御部５００はファン６１０を駆動させ、キャビティ２１０内の暖気を室外に排出すれば良い。なお、ユーザが入力部５２０からファン６１０及び弁６２０、６２０ａの動作を指示しても良い。例えば、弁６２０及び弁６２０ａを開いて室内と室外を繋ぐことにより、室内を換気することも可能である。

次に、本発明であるキャビティの熱利用促進システムにおいて、自動的に熱取得及び除熱する制御について説明する。図１１は、キャビティの熱利用促進システムに電動開閉装置を設けた場合を示す図である。図１２は、電動開閉装置を示す平面図である。図１３は、電動開閉装置の動作モードの切替えを示す図です。図１４は、電動開閉装置を用いたときの熱取得モードの流れを示すフローチャートである。図１５は、電動開閉装置を用いたときの除熱モードの流れを示すフローチャートである。図１６は、電動開閉装置を上下に設けた場合を示す図である。

図１１（ａ）に示すように、キャビティの熱利用促進システム１００ａは、内ガラス３００を開閉するための電動開閉装置７００が設けられる。電動開閉装置７００は、例えば、暖房期にキャビティ２１０内で暖められた空気（熱）を室内に取り入れる場合や、冷房期にキャビティ２１０内で暖められた空気（熱）を室外に排出した代わりに室内の冷えた空気をキャビティ２１０内に供給する場合などに、通常は閉状態の内ガラス３００を微開状態にする。

なお、キャビティ２１０内と室内の間で通気させる際に、内ガラス３００を全開させる必要はなく、僅かな隙間（例えば、１〜５ｃｍ程度）が空いていれば十分である。キャビティ２１０内の気圧を室内より高くすれば室内に空気が入り込み、キャビティ２１０内の気圧が室内より低くなればキャビティ２１０内に空気が送り込まれる。そのため、複数の内ガラス３００のうち少なくとも１枚を、換気するのに十分な隙間が生じるように左右方向へスライド移動させれば良い。

例えば、電動開閉装置７００を開口部の窓枠の右端又は左端の下側（レールの外側）に取り付けて、一番右又は左の内ガラス３００を少し動かす。図１１（ｂ）に示すように、閉動作時は内ガラス３００の縦フレーム３４０が開口部の縦枠３３０に接するように電動開閉装置７００のスライダ７１０を動作させ、開動作時は内ガラス３００の縦フレーム３４０が開口部の縦枠３３０から離れるように電動開閉装置７００のスライダ７１０を動作させる。

図１２に示すように、電動開閉装置７００は、駆動部を有する本体が窓枠に固定され、本体に対して相対的に可動するスライダ７１０が内ガラス３００に連結される。例えば、スライダ７１０は、本体から軸体を伸縮させることで可動すれば良い。また、内ガラス３００の縦フレーム３４０には、室内側に突出する把手３５０が連設されており、スライダ７１０には、縦フレーム３４０に着脱可能な挟持具７２０を取り付けることで連結すれば良い。

電動開閉装置７００は、制御部からの命令信号又はリモコンからの操作信号などを受信して自動的に駆動部がスライダ７１０を動作させる。また、制御部からの通知又は使用状況やメンテナンスの必要性などから、ユーザが手動で内ガラス３００を開閉させる場合もある。電動開閉装置７００と内ガラス３００とが連結されていると、内ガラス３００の自由な開閉が制限されるが、連結を解除することにより、内ガラス３００を全開させてキャビティ２１０内を清掃等することが容易になる。

例えば、図１３（ａ）に示すように、電動モードにおいては、挟持具７２０を内ガラス３００の縦フレーム３４０に嵌め込むことでスライダ７１０に連結させ、図１３（ｂ）に示すように、手動モードにおいては、挟持具７２０を内ガラス３００の縦フレーム３４０から取り外すことでスライダ７１０との連結を解除する。

図１４に示すように、暖房期において制御部５００ａは熱取得モードの切替えを行うが、電動モードで使用する場合は、ステップＳ１５０ａで待機モードから熱取得モードに変更する際に、制御部５００ａは電動開閉装置７００で内ガラス３００を開くように指示を出せば良い（ステップＳ１６０ａ）。また、ステップＳ１５０ｄで熱取得モードから待機モードに変更する際に、制御部５００ａは電動開閉装置７００で内ガラス３００を閉めるように指示を出せば良い（ステップＳ１６０ｂ）。

図１５に示すように、冷房期において制御部５００ａは除熱モードの切替えを行うが、電動モードで使用する場合は、ステップＳ２５０ｂで待機モードから除熱モードに変更する際に、制御部５００ａは電動開閉装置７００で内ガラス３００を開くように指示を出せば良い（ステップＳ２６０ａ）。また、ステップＳ２５０ｃで除熱モードから待機モードに変更する際に、制御部５００ａは電動開閉装置７００で内ガラス３００を閉めるように指示を出せば良い（ステップＳ２６０ｂ）。

図１６に示すように、電動開閉装置７００を開口部の下側にだけ取り付けると、内ガラス３００の上部が引っ掛かるなどスムーズに動かない場合もあり得るので、開口部の上側にも電動開閉装置７００ａを取り付けても良い。また、電動開閉装置７００を一番右の内ガラス３００とそれに隣接する内ガラス３００ａの間に設けて、内ガラス３００または３００ａを可動させる等、任意の位置を対象にしても良い。

本発明によれば、建物の開口部に形成したキャビティの熱を有効に活用することができる。例えば、寒い時期にキャビティ内で暖められた空気を室内に取り入れるタイミングが容易に把握できる。

以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。制御部５００は、キャビティの熱利用促進システム１００と同等の効果を達成できる場合には、一部のステップを省略したり、その他のステップを追加したりしても良い。

また、例えば、コンビニエンスストアなど人の出入りの多い店舗は、空調負荷が大きい熱効率の悪い建物である。暑い時期に店舗内を冷房により涼しくしても、出入口の開閉が多いと店舗内に外気が入り込みやすくなり冷房効果が失われてしまう。そこで、内ガラスで店舗内を２つのスペースに分け、一方の部屋をダブルスキンのキャビティとしての機能を持たせることで店舗全体の空調負荷を軽減することができる。

１００：キャビティの熱利用促進システム
１００ａ：キャビティの熱利用促進システム
２００：外ガラス
２１０：キャビティ
２２０：センサ
３００：内ガラス
３００ａ：内ガラス
３１０：レール
３２０：センサ
３３０：縦枠
３４０：縦フレーム
３５０：把手
４００：可動式セッティングブロック
４１０：戸車
４２０：ロッド
４３０：緩衝材
４４０：支持材
４５０：接続部
５００：制御部
５００ａ：制御部
５１０：記憶部
５２０：入力部
５３０：出力部
５４０：通信部
６００：通気路
６１０：ファン
６２０：弁
７００：電動開閉装置
７００ａ：電動開閉装置
７１０：スライダ
７２０：挟持具

Claims (7)

1. 開口部に設置された外ガラスの室内側に敷設されたレールに沿ってスライド移動可能に配置されるサッシレスの内ガラスと、
   前記レール内を走行するための戸車が取り付けられて予め前記レール内に収容されており前記内ガラスを受け止める緩衝材の厚さで前記内ガラスの傾きを調整した上で前記内ガラスが着脱可能に載置される可動式セッティングブロックであって、前記内ガラスの左下端と右下端に配置したときに、両者をロッドで連結するための接続部を有する可動式セッティングブロックと、
   前記外ガラスと前記内ガラスの間に形成されたキャビティ内の温度を計測するセンサと、
   室温と予め指定された設定温度と前記センサから取得したキャビティ温度とを比較して前記可動式セッティングブロックを動かして前記内ガラスが開閉されるように指示を出す制御部と、を備える、
   ことを特徴とするキャビティの熱利用促進システム。
2. 前記制御部は、室温が前記設定温度より低い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、室温が前記設定温度になるまで、前記キャビティで暖められた空気を室内に取り入れるよう指示を出す、
   ことを特徴とする請求項１に記載のキャビティの熱利用促進システム。
3. 前記制御部は、室温が前記設定温度より高い場合に、前記キャビティ温度が前記設定温度より高くなったら、前記キャビティ温度が当該設定温度より低くなるまで、前記キャビティで暖められた空気を室外へ排出するよう指示を出す、
   ことを特徴とする請求項１に記載のキャビティの熱利用促進システム。
4. 前記制御部は、室内の輻射熱を測定して前記設定温度を変動させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のキャビティの熱利用促進システム。
5. さらに前記キャビティと室内と室外とを繋ぐ通気路にファンを備え、
   前記制御部は、前記キャビティの空気を室内に取り入れる場合は、前記通気路の室外側を塞いで前記ファンで室内に空気を流すように指示を出し、前記キャビティの空気を室外に排出する場合は、前記通気路の室内側を塞いで前記ファンで室外に空気を流すように指示を出す、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載のキャビティの熱利用促進システム。
6. 前記内ガラスに換気用の隙間を空けるためのスライダを備えた電動開閉装置を開口部の窓枠に設けた、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記載のキャビティの熱利用促進システム。
7. 前記電動開閉装置は、前記内ガラスと前記スライダを連結するための挟持具を、前記内ガラスに対して着脱可能に備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載のキャビティの熱利用促進システム。

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