JP3616896B2

JP3616896B2 - Dimmable shade

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Publication number: JP3616896B2
Application number: JP00049598A
Authority: JP
Inventors: 芳久竹林; 孝之秋元; 久美子中川; 一彦福地; 建司田宮; 慶史多井; 和人中村; 尚子大山; 達夫野部; 道哉鈴木
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1998-01-05
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2018-01-05
Also published as: JPH11193678A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラインド、ロールスクリーン、カーテン等、窓面に取り付ける調光型遮光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に示すように、階高の限定されたオフィス等の室内空間において室内１の照明に自然光を積極的に利用しようとする場合、（ａ）に示すように、窓面２を完全開放すると直射日光が眩しすぎるので、（ｂ）、（ｃ）に示すように、窓面２に反射板（ライトシェルフ）３やプリズム４を設置する等の方法が提案されている。しかし、建物形態が大きく変化することや、メンテナンス及びイニシャルコストの問題から、あまり採用されなかった。従って、通常は開閉自在なブラインドやロールスクリーン等を遮光体として窓面に設置し、この遮光体を開閉することによって採光を調節している。
【０００３】
そして、近年では、ブラインドを自動的に制御するものも提供されつつある。このような自動制御型のブラインドとしては、時間に対応させてブラインドを開閉させるよう制御するもの、太陽高度に基づいてブラインドのスラットを太陽光を遮蔽する角度に調整するもの、室外や室内に照度センサーを設置し、センサーで検出した照度に基づいてブラインドのスラット角を調整するもの等も開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のブラインド等の遮光体には、以下のような問題が存在する。
例えば美術館等においては、絵画や織物等の作品は、紫外線によって痛んでしまうため室内に展示し、紫外線を多く含む太陽光を直接室内に入れることは避けている。ところが、絵画等の作品は自然光の中で描かれることが多く、作者が描いたものと同じ色彩を再現して鑑賞しようとする場合には、自然光の中で鑑賞するのが望ましい。このため、窓にブラインドやロールスクリーン等の遮光体を設置し、これを適宜開閉して紫外線を含む太陽光が直接作品に当たらないように調整しながら、できるだけ自然光を導入するようにすることも考えられる。しかし、太陽光は時々刻々とその方向が変化するため、作品に直接太陽光が当たらないよう、太陽光の方向の変化に伴って遮光体を確実に開閉するのは非常に困難である。
【０００５】
また、通常のオフィス空間等においても、夕方等に、太陽光のうち可視光に対して赤外光成分の割合が多くなると、太陽光により室内の空気が熱せられ、これによって冷房の負荷が上昇することもある。
【０００６】
上記したような場合に、紫外線や赤外線等の特定波長の光の強度に応じて自動制御するようなブラインドがあれば好適であるが、例えば太陽光中の紫外線や赤外線の強度は、時間、季節、天気等の種々の条件によって左右されるため、単に時間や太陽高度、照度等によって自動制御する従来型の遮光体では、実現が不可能であるのが実状である。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、紫外線や赤外線等、特定波長の光を有効に遮断する等して、室内への日射を常に最適な状態に維持することのできる調光型遮光体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ブラインド、ロールスクリーン、カーテン等、太陽光の射し込む窓面に取り付けることで、室内への採光を調節する調光型遮光体であって、該調光型遮光体には、これを開閉する開閉機構と、該開閉機構の動作を制御する制御手段とが備えられ、該制御手段では、直射光検出装置により直射光の有無を判定し、直射光無しと判定された場合は前記調光型遮光体を開き、直射光有りと判定された場合は、さらに検出手段により特定波長の光の強度を検出し、該特定波長の光の強度が予め設定した設定値以上である場合に前記調光型遮光体を閉じ、該特定波長の光の強度が予め設定した設定値以下である場合に前記調光型遮光体を開くよう前記開閉機構を制御する構成となっていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の調光型遮光体において、前記検出手段が、特定波長の光のみを透過させるフィルターと、該フィルターを透過した光の強度を検出するセンサー部材とからなることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る調光型遮光体の第一及び第二の実施の形態について、図１ないし図１１を参照して説明する。
【００１２】
［第一の実施の形態］
図１に示すものは、自動制御式の調光型遮光体の全体構成を示す図であって、この図において、符号Ｚは例えばブラインドやロールスクリーン、カーテン、シャッター等、開閉自在な調光型遮光体（以下、単に「ブラインド」と略称する）、６はブラインドＺを開閉するためのモータ等からなる開閉機構、７は開閉機構６を制御する制御装置（制御手段）、８は検出部、をそれぞれ示している。
【００１３】
検出部８には、光の強度を検出する光センサー（検出手段）９が備えられている。この光センサー９は、シリコンフォトダイオード等からなるセンサー部材９ａの上方の受光部９ｂに、特定波長の光のみを透過させるフィルター９ｆを備えた構成からなっている。
【００１４】
フィルター９ｆは、例えばガラスフィルター、ゼラチンフィルター、トリアセテート等からなり、波長と光の強度との間に図２に示すような相関関係を有する太陽光のうち、例えば赤外線や紫外線等、特定の波長の光のみを透過させるものである。例えば図３は、紫外線のみを透過させるフィルター９ｆの透過特性である。
【００１５】
図１に示したように、この光センサー９では、受光部９ｂで光を受け、フィルター９ｆを透過した光、すなわち特定波長の光の強度を、センサー部材９ａで検出して電流Ｉλに変換し、発信器９ｅから出力するようになっている。
【００１６】
制御装置７では、光センサー９から出力された電流Ｉλに応じ、開閉機構６の作動を制御し、ブラインドＺの開閉を制御するようになっている。
【００１７】
以下に制御装置７における制御内容について、図４を参照しつつ説明する。
（ステップＳ１）
制御装置７は、クロック７ａを内蔵しており、このクロック７ａから出力される月日時間のデータに基づき、制御時間か否かを判断する。すなわち、就業時間内等、室内に人がいる時間のみブラインドＺを作動させる場合等、予め設定したブラインド作動時間であるかどうかを判定する。
【００１８】
（ステップＳ２）
次いで、制御時間であれば、光センサー９から出力された電流Ｉλが、予め設定した設定値Ｉ_ｍａｘよりも大きいかどうかを比較する。その結果、
Ｉλ＞Ｉ_ｍａｘ
の関係を満たす場合、特定波長の光の強度が予め設定した設定値以上である、すなわち特定波長の光が強い、と判定し、後述するステップＳ３に進む。一方、特定波長の光の強度が予め設定した設定値以下で前記関係を満たさない場合、特定波長の光が弱いと判定し、後述するステップＳ４に進む。
【００１９】
（ステップＳ３）
特定波長の光が強い、と判定した場合、ブラインドＺが開いているかどうかを検出する。その結果、ブラインドＺが開いていれば、開閉機構６を作動させてブラインドＺを閉じる（ステップＳ３ａ）。一方、ブラインドＺが閉じていれば、ステップＳ１に戻る。
【００２０】
（ステップＳ４）
特定波長の光が弱い、と判定した場合、ブラインドＺが閉じているかどうかを検出する。その結果、ブラインドＺが閉じていれば、開閉機構６を作動させてブラインドＺを開く（ステップＳ４ａ）。これにより、外からの光を室内に導入し、自然光を採光することができる。一方、ブラインドＺが開いていれば、既に採光状態にあるので、そのままステップＳ１に戻る。
【００２１】
このようにして、制御装置７では、特定波長の光、例えば赤外線や紫外線等、が弱いと判定したときにはブラインドＺを開き、所定以上に強いと判定したときにはブラインドＺを閉じるようになっている。なお、このブラインドＺの開閉は、ブラインドＺ全体を開閉しても良いし、またブラインドＺのスラット角を変動させるようにしてもよい。
【００２２】
上述したようブラインドＺは、ブラインドＺを開閉駆動するための開閉機構６と、開閉機構６の動作を制御する制御装置７とを備え、この制御装置７には、例えば赤外線や紫外線等、特定波長の光のみを透過させる光センサー９が備えられ、制御装置７では光センサー９の検出データに基づき、特定波長の光が弱いと判定したときにはブラインドＺを開き、所定以上に強いと判定したときにはブラインドＺを閉じるよう制御する構成となっている。これにより、例えば赤外線や紫外線等、特定波長の光の強度が設定値よりも強い場合（あるいは弱い場合）に、ブラインドＺを自動的に開閉することができる。このようなブラインドＺを用いることにより、例えば美術館等においては、フィルター９ｆに紫外線のみを透過するものを採用することによって、紫外線が弱いときにはブラインドＺを自動的に開いて、できるだけ長い間、作品を自然光の中で鑑賞することができ、また紫外線が強いときにはブラインドＺを自動的に閉じて作品に太陽光が直接当たるのを防ぐことが可能となる。また、オフィス等においても、フィルター９ｆに赤外線のみを透過するものを採用することによって、赤外線が強いときにはブラインドＺを閉じることができ、これによって、冷房負荷を軽減し、消費エネルギーを低減することが可能となる。
【００２３】
［第二の実施の形態］
次に、調光型遮光体として、例えばブラインドを用いる場合の例を用いて説明する。以下に説明する第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
図５に示すように、窓面２に設置されたブラインド（調光型遮蔽体）１０は、水平方向に延びるスラット１１を鉛直方向に間隔を持って多数配列したものであり、スラット１１に反射した反射光Ｈが、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かうように、各スラット１１の傾斜角度（スラット角）βを、上部のスラット１１から下部のスラット１１にかけて順次変化させたものである。即ち、上方のスラット１１から下方のスラット１１に行くに従い、順次スラット角βを小さく設定することにより、上記の反射の態様を達成している。このように設定することで、室内の作品や居住者（以下、単に「居住者」と称する）Ｋに直接スラット１１からの反射光Ｈが当たらないようになり、室奥Ｂまで自然光が届くことになる。
【００２５】
この場合、スラット１１は図６に示すように、ラダー（はしご紐）１２で上下方向に間隔を持って保持されているので、ラダー１２のスラット幅方向の前側のラダーテープ（前側の紐）１２Ａのスラット支持ピッチＰＡを一定にした場合、前側のラダーテープ１２Ａによるスラット支持位置を基準として、後側のラダーテープ（後側の紐）１２Ｂのスラット支持位置のずらし寸法ｄｋを順次計算に基づいて変化させることで、スラット角βを変化させることができる。あるいは、計算により後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢｋを求めて、そのピッチＰＢｋでスラット１１の後端を支持してもよい。
【００２６】
次に、スラット１１の傾斜角度の設定の仕方について述べる。
図７は太陽からの入射光とスラット１１による反射光Ｈの関係を示す図である。ここでは、太陽光線のプロフィール角度をＰ（°）、スラット角度をβ（°）、反射光Ｈが天井面に達した位置の窓面からの距離をｄ、反射スラットの天井面からの距離をｈとしてある。但し、プロフィール角度Ｐについては、太陽高度ｈｓ、太陽方位αｓ、窓面方位αｗより、下式で定義されている。
ｔａｎ（Ｐ）＝ｔａｎ（ｈｓ）／ｃｏｓ（αｓ−αｗ）
【００２７】
上記Ｐ、β、ｄ、ｈの関係を求めるため、図８の反射の原理を考えると、
γ＝Ｐ＋９０°−β
θ＝γ＋９０°−β
であるから、
θ＝１８０°−２β＋Ｐ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
となる。図７より
ｔａｎθ＝ｈ／ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
であるから、（１）、（２）式より、
ｔａｎ（１８０°−２β＋Ｐ）＝ｈ／ｄ・・・・・・・・・・・（３）
となる。
【００２８】
上記の値ｄ、Ｐ、ｈが定まっていて、βを求める場合は、（３）式より
１８０°−２β＋Ｐ＝ｔａｎ^−１（ｈ／ｄ）
となる。ゆえに
β＝〔１８０°＋Ｐ−ｔａｎ^−１（ｈ／ｄ）〕／２・・・・・・・（４）
となる。
【００２９】
後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢｋは、前側のラダーテープ１２Ａのスラット支持ピッチＰＡとラダーテープの差〔ｄｋ−ｄ（ｋ−１）〕より、次式によって求めることができる。
ＰＢｋ＝ＰＡ−〔ｄｋ−ｄ（ｋ−１）〕・・・・・・・・・（５）
【００３０】
従って、このスラット支持ピッチＰＢｋに基づいて、各スラット１１を支持していけば、目的のスラット角度βの変化が得られることになる。ところで、本出願人が既に出願した特願平９−１２７６５９号にも記載のように、このようにスラット角度βを変化させた場合、後側のラダーテープ１２Ｂの差〔ｄｋ−ｄ（ｋ−１）〕は太陽高度が変化してもあまり大きな差がない。つまり、スラット支持ピッチＰＢｋが太陽高度によりあまり大きな差を生じないため、一度このピッチでスラット１１を取り付けたブラインド１０を作成すれば、太陽高度が変化しても、スラット間隔を変化させる必要はない。そして、このブラインド１０は、通常のブラインドと同様に、ラダー１２を操作して全体のスラット１１の角度を変動させれば、スラット１１からの反射光Ｈが居住者Ｋに直接当たらず、室奥Ｂまで自然光が届く状態を維持できるようになっている。
【００３１】
図６に示したように、上記したようなブラインド１０には、スラット１１の傾斜角度を調整するコントローラ１５が備えられている。このコントローラ１５は、スラット１１の傾斜角度を変動させるためにラダー１２を操作するモータ（開閉機構，駆動機構）１６と、このモータ１６の作動を制御する制御装置（制御手段）１７とから構成されており、制御装置１７による自動制御モードと、手動でスラット１１の傾斜角度を調整できる手動モードとで切り替え自在な構成となっている。
【００３２】
また、制御装置１７は、上記第一の実施の形態で示したのと同様に、光センサー９による特定波長光の強度に応じた制御に加え、直射光有無判定プログラムで検出装置１８により検出した直射光の有無を判定するようになっており、さらには、クロック２０から出力される月日時間のデータを基に、予め入力されている太陽高度計算プログラムと採光スラット角度計算プログラムと遮光スラット角度計算プログラムとでスラット１１の最適な角度を算出し、その結果によってモータ１６の作動を制御するようになっている。
【００３３】
以下に、制御装置１７におけるより具体的な制御内容について、図９に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３４】
（ステップＳ１１）
まず、クロック２０から出力された月日時間のデータに基づき、制御時間か否かを判断する。すなわち、就業時間内等、室内に人がいる時間のみブラインド１０を作動させるため、予め設定したブラインド作動時間であるかどうかを判定する。
【００３５】
（ステップＳ１２）
次いで、制御時間であれば、例えば１分おき等、所定時間毎に制御を行うため、新たな制御実行時間であるかどうかを判定する。
【００３６】
（ステップＳ１３）
さらに、ブラインド１０が自動制御モードになっているか否かを判定する。
【００３７】
（ステップＳ１４；直射光有無判定プログラム）
以上のステップＳ１１〜Ｓ１３の条件を満たした場合、制御装置１７においては、直射光検出装置１８によって、太陽からの直射光の有無を判定する。
【００３８】
（ステップＳ１５）
上記ステップＳ１４で直射光「無し」と判定した場合には、制御装置１７では、モータ１６を駆動させてスラット１１の傾斜角度を、所定角度（例えばβ＝９０゜；水平）に変動させ、ブラインド１０を開いた状態とする。このとき、直射光が無ければ、天空光のみであり、この天空光は拡散光であるため方向性が無く、ブラインド１０を開いて外部の光を直に取り込んでも例えば赤外線や紫外線等の特定波長の光が室内に直接入り込むことはない。
【００３９】
（ステップＳ１６）
一方、ステップＳ１４において、直射光が「有り」と判定された場合には、特定波長の光の有無を検出する。すなわち、前記第一の実施の形態におけるステップＳ２と同様に、所定の位置に設置された光センサー９から出力された電流Ｉλが、予め設定した設定値Ｉ_ｍａｘよりも大きいかどうかを比較する。その結果、
Ｉλ＞Ｉ_ｍａｘ
の関係を満たす場合、特定波長の光の強度が予め設定した設定値以上である、すなわち特定波長の光が強い、と判定し、ステップＳ１７に進む。一方、前記関係を満たさない場合、特定波長の光の強度が予め設定した設定値以下、すなわち特定波長の光が弱い、と判定し、後述するステップＳ１８に進む。
【００４０】
（ステップＳ１７）
特定波長の光が強い、と判定した場合、ブラインド１０が開いているかどうかを検出する。その結果、ブラインド１０が開いていれば、モータ１６を作動させてブラインド１０を閉じる（ステップＳ１７ａ）。一方、ブラインド１０が閉じていれば、ステップＳ１１に戻る。
【００４１】
（ステップＳ１８）
特定波長の光が弱い、と判定した場合、ブラインド１０が開いているか否かに拘わらず、以下のようにしてブラインド１０のスラット１１の傾斜角度を制御する。まず、このステップＳ１８においては、太陽高度の計算を以下のようにして行う。
【００４２】
ここで、一般に、天空上の太陽位置は、太陽高度ｈｓと太陽方位角αｓとで表現されるが、これら太陽高度ｈｓおよび太陽方位角αｓと、緯度ψ，日赤緯δ，時角ιとの間には球面上の三角公式から、
ｓｉｎ（ｈｓ）＝ｓｉｎ（ψ）ｓｉｎ（δ）＋ｃｏｓ（ψ）・ｃｏｓ（δ）・ｃｏｓ（ι）・・（７）
という関係がある。
ただし、
太陽方位角αｓ；真南を０゜とし、西方向を正、東方向を負とする。
緯度ψ；北緯を正とする。
日赤緯δ；天球の赤道面からの太陽高度を示し、天球の北側を正とする。
時角ι；子午線と時円（天球の北極と太陽を含む大円）のなす角度、子午線上を０゜とし、西側へ正とする。
【００４３】
ところで、太陽が子午線を出発し、次に子午線と交わるまでが１日（これを「真太陽日」と言う）であり、このときの時角ι＝３６０゜である。この真太陽日は１年を通じ日々異なるため、１年を通じて平均的な長さの１日を平均太陽日として用いている。そして、真太陽日、平均太陽日から定められる時刻を、それぞれ真太陽時τ、平均太陽時τｍと呼び、その差を均時差εとしており、その関係は、
ε＝τ−τｍ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
となっている。
【００４４】
また、各地においては、特定の土地の平均太陽時をその地域の標準時として用いている（日本の場合、東経１３５゜の兵庫県明石市における平均太陽時を日本標準時として全国で用いている）。そして、経度Ｌｓの土地の平均太陽時τｍを経度Ｌの土地においても標準時として用いるのであれば、平均太陽時τｍと標準時Ｔには、
τｍ＝Ｔ＋（Ｌ−Ｌｓ）／１５・・・・・・・・・・・・・・（９）
の関係が成り立つ。ただし、Ｌ，Ｌｓは東経を正、西経を負とする。
【００４５】
上記（８）および（９）の関係より、
τ＝Ｔ＋（Ｌ−Ｌｓ）／１５＋ε ・・・・・・・・・・・・・（１０）
となる。さらに、時角ιと真太陽時τとの間には、
ι＝１５（τ−１２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１）
の関係があることから、
ι＝１５（Ｔ−１２）＋Ｌ−Ｌｓ＋１５ε ・・・・・・・・・（１２）
の関係が成り立つ。
【００４６】
前記（７）〜（１２）の関係から、月日時間のデータに対応した太陽高度ｈｓを算出するプログラムを入力しておき、このプログラムによって、前記ステップＳ３を経てクロック２０から出力された月日時間のデータから、当該時間の太陽高度を算出する。なお、上記（７）〜（１２）の関係に基づいて、例えば東京のある１日における太陽高度ｈｓを算出した結果（１時間毎）を表１に示す。
【００４７】
【表１】

【００４８】
なお、上記ステップＳ６において、月日時間のデータに基づいて太陽高度ｈｓを算出するようにしたが、これに代えて、例えば、予め月日日時（例えば１分ごと）に対応した太陽高度のデータを予め作成し、記憶させておいても良い。その場合には、クロック２０から出力された月日時間のデータに対応する太陽高度データを出力するようにする。
【００４９】
（ステップＳ１９）
このステップＳ１８において太陽高度を算出した後は、ステップＳ１９以降においてブラインド１０の採光スラット角度（図５参照；最適傾斜角度；スラット１１に反射した反射光Ｈが、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かうスラット１１の角度）β１を計算するが、このときには便宜的に、特定のスラット１１（例えば最上段のスラット１１Ａ）を対象とする。
ステップＳ１８で算出した太陽高度ｈｓに対応する採光スラット角度β１は、前記（４）式において、プロフィール角度Ｐに、算出した太陽高度ｈｓを代入すれば求められる。その結果の一例を図１０に示す。
【００５０】
（ステップＳ２０）
ところで、上記ステップＳ１９において求めた採光スラット角度β１では、居住者Ｋにはスラット１１での反射光Ｈが当たらないようになってはいても、太陽高度によっては、直接光がスラット１１，１１の隙間を通過して室内に直接入射してしまう場合がある。この場合は、図１１に示すように、スラット１１の角度を直射光が直接入射しない角度（最適傾斜角度；これを「遮光スラット角度」と称する）β２に設定する必要がある。言い換えれば、「遮光スラット角度」＜「採光スラット角度」である場合（図１０中矢印（イ）で示した範囲）、以下のステップＳ２１において、スラット１１の角度を遮光スラット角度β２に設定する必要がある。
【００５１】
（ステップＳ２１）
このような場合、図１１において成り立つ、
ｓ・ｔａｎ（Ｐ）・ｃｏｓ（９０゜−β２）＝ＰＢｋ−ＰＡ・ｓｉｎ（９０゜−β２） …（１３）
の関係から遮光スラット角度β２を求める。
【００５２】
（ステップＳ２２以降）
この後は、ステップＳ６で算出された採光スラット角度β１、またはステップＳ８で算出された遮光スラット角度β２のデータをブラインド１０のコントローラ１５に出力し（ステップＳ２２，Ｓ２３）、そのデータに基づいてモータ１６の作動を制御し、スラット１１を所定のスラット角度（採光スラット角度β１または遮光スラット角度β２）に調整する（ステップＳ２４）。
【００５３】
上述したブラインド１０によれば、前記第一の実施の形態で示したブラインドＺと同様、制御装置７では光センサー９の検出データに基づき、特定波長の光、例えば赤外線や紫外線等、が弱いと判定したときにはブラインドＺを開き、所定以上に強いと判定したときにはブラインドＺを閉じるよう制御する構成となっている。これにより、前記第一の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
さらに、このブラインド１０は、スラット１１の傾斜角度を変化させるモータ１６と、このモータ１６を制御する制御装置１７と、直射光検出装置１８とを備え、制御装置１７では、全方向の光が当たるようにした第一センサー１８Ａと、直射光が当たらないようにした第二センサー１８Ｂとで検出した照度または日射量のデータに基づき、直射光の有無を検出し、その結果に基づいてモータ１６を制御してブラインド１０を開閉する構成となっている。このようにして、直射光検出装置１８で直射光の有無を検出し、その結果に基づいてブラインド１０を開閉することにより、例えば曇りや雨の日の昼間、場所によっては白夜等、直射光が無く拡散光のみである場合には、ブラインド１０を開いて自然光を室内に導入することができ、単に照度等により制御していた従来のブラインドに比較して、より良い室内環境を作り出すことが可能となる。また、室外に高価な照度センサーを単に設置する従来の技術に比較して高機能化を図ることができ、ブラインド１０をコストと性能とが釣り合ったものとすることができる。
【００５５】
また、このブラインド１０は、スラット１１の傾斜角度を上部のスラット１１から下部のスラット１１にかけて順次変化させ、スラット１１，１１，…に反射した太陽光が、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かう構成となっている。そして、制御装置１７では、太陽高度に基づいてスラット１１の採光スラット角度β１を算出し、スラット１１の傾斜角度がこの採光スラット角度β１となるようモータ１６を制御する構成となっている。
このようにして、直射光が有る場合であっても、スラット１１の角度を太陽高度に対応させて時々刻々と制御することによって、最適な状態、すなわち、ブラインド１０からの反射光Ｈが居住者Ｋに直接当たらず、かつその反射光Ｈが天井５に当たった上で室内を照らす間接光となるため眩しくなく、しかも柔らかい光で室内を窓際Ａから室奥Ｂまで均一に照らす状態、を自動的に維持することができる。この結果、遮光でなく「採光」を目的とした自動制御型のブラインド１０を実現することができる。
しかも、上記スラット角を変化させたブラインド１０を用いることによって、常時室内グレア（眩しさ）が生じず、その結果、室内にグレアを感知する室内光センサーを設けて制御する必要もなく、価格上昇を抑えてよりコストパフォーマンスに優れたものとすることができる。さらに、上記構成により、照明制御と完全に分けることができ、したがって、施工時、改修時、メンテナンス時等の対応が容易となり、また照明の制御方法の種類を問わず、ブラインドをいかなる方式の照明にも組み合わせて設置することが可能となる。
【００５６】
さらに、上述したブラインド１０によれば、制御装置１７では、スラット１１の傾斜角度を、スラット１１に反射した太陽光が、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かい、かつ、太陽光が室内に直接入射しないような遮光スラット角度β２に設定する構成となっている。これにより採光と直射光の遮断とを兼ね備えた機能を有するブラインド１０を実現することができ、より一層優れた室内環境を作り出すことが可能となる。
【００５７】
なお、上記第二の実施の形態に挙げた直射光検出装置１８の構成については、直射光の有無を検出するという所要の機能を果たすことができるのであれば、箱体１９の形状，第一センサー１８Ａ，第二センサー１８Ｂの設置位置、用いるセンサーの種類等、何ら問うものではない。
【００５８】
さらに、ブラインド１０の開閉手段として、スラット１１の傾斜角を変動させるためのモータ１６を用い、直射光検出装置１８での検出結果に基づいて直射光「無し」と判定した場合には、スラット１１の傾斜角度を変動させてブラインド１０を開く構成としたが、これに限るものではなく、例えばスラット１１の傾斜角度を変動させずに、ラダー１２を引張操作してブラインド１０全体を「全開」状態とするようにしても良い。
【００５９】
また、ブラインド１０を、前側のラダーテープ１２Ａのスラット支持ピッチＰＡを一定にし、後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢｋを変化させる場合について示したが、後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢ（後述するように変化させないから、符号中の「ｋ」を省く）を、前側のスラット支持ピッチＰＡよりも小さな一定値（例えばスラット幅＝２５ｍｍ、前側のスラット支持ピッチＰＡ＝２１ｍｍの場合、後側のスラット支持ピッチＰＢ＝２０．７ｍｍとする）に設定しても、スラット傾斜角度を段階的に変化させることができる。但し、この場合は、スラット幅や前側のスラット支持ピッチＰＡに応じて、後側のスラット支持ピッチＰＢの最適値を求める必要がある。また、ブラインド１０自体の構成については、上記以外の他のものを採用しても良い。
【００６０】
また、制御装置１７での制御方法は、上記実施の形態で示したものに何ら限定する意図はなく、本願発明の主旨、すなわち特定波長光の強度，直射光の有無や太陽高度によってブラインドを制御するのであれば、例えば制御条件、計算式、制御の優先順位、制御プログラム等、他のものを採用しても良いのは言うまでもない。
【００６１】
さらに、一台の制御装置１７で複数台のブラインド１０を制御する場合には、コントローラで算出したスラットの傾斜角度を各ブラインド１０に出力して各ブラインド１０のモータ１６を制御すればよい。
【００６２】
なお、上記第一および第二の実施の形態において、光センサー９に用いるフィルター９ｆは、その材質等を何ら問うものではなく、検出すべき特定波長の光の種類、例えば赤外線や紫外線等、等に応じて適宜選定するのはいうまでもない。また、この光センサー９の検出結果に基づき、紫外線や赤外線が多いときにはブラインドＺ，１０を閉じる構成としたが、その用途によっては、逆に特定波長の光が多いときに開くようにしても良い。
もちろん、光センサー９で検出する光は赤外線や紫外線以外であっても良く、そのような場合にはフィルター９ｆを検出すべき光の波長に合わせて取り付ければよい。また、ブラインドＺ，１０を設置する対象についても、もちろん美術館やオフィス空間以外のいかなるものであっても良い。
【００６３】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る調光型遮光体によれば、開閉機構と、開閉機構の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段では、直射光検出装置により直射光の有無を判定し、直射光無しと判定された場合は前記調光型遮光体を開き、直射光有りと判定された場合は、さらに検出手段により特定波長の光の強度を検出し、該特定波長の光の強度が予め設定した設定値以上である場合に前記調光型遮光体を閉じ、該特定波長の光の強度が予め設定した設定値以下である場合に前記調光型遮光体を開くよう開閉機構を制御する構成となっている。そして、請求項２に係る調光型遮光体によれば、検出手段が、特定波長の光のみを透過させるフィルターと、フィルターを透過した光の強度を検出するセンサー部材とからなる構成となっている。
これにより、例えば赤外線や紫外線等、特定波長の光の強度が設定値よりも強い場合（あるいは弱い場合）に、検出手段でこれを検出して、ブラインド、ロールスクリーン、カーテン等の遮光体を自動的に開閉することができる。このような調光型遮光体を用いることにより、例えば美術館等においては、紫外線が弱いときには遮光体を自動的に開き、できるだけ長い間、作品を自然光の中で鑑賞することが可能となる。また、オフィス等においても、赤外線が強いときには遮光体を閉じることによって、冷房負荷を軽減し、消費エネルギーを低減することが可能となる。さらに、例えば曇りや雨の日の昼間、場所によっては白夜等、直射光が無く拡散光のみである場合には、遮光体を開いて自然光を室内に導入することができ、単に照度等により制御していた従来の遮光体に比較して、より良い室内環境を作り出すことが可能となる。
【００６５】
また、調光型遮光体をブラインドとし、このブラインドを、太陽高度に基づいてスラットを最適傾斜角度に変動させる制御手段を備えて、また、多数のスラットを、スラットに反射した太陽光が、上部のスラットほど室奥の天井に向かい、下部のスラットほど窓際の天井に向かうように、スラットの傾斜角度が上部のスラットから下部のスラットにかけて順次変化させて設ける構成としてもよい。このような調光型遮光体によれば、太陽高度に対応させてスラットの傾斜角度を常に最適な角度に調整するができるので、最適な採光状態を自動的に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る調光型遮光体の第一の実施の形態を示す図であって、前記調光型遮光体の全体構成を示す図である。
【図２】光の波長と強度との関係を示す図である。
【図３】特定波長の光、例えば紫外線、の特性を示す図である。
【図４】前記調光型遮光体に備えた制御手段における制御方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る調光型遮光体の第二の実施の形態を示す図であって、前記ブラインドの概略構成を示す側面図である。
【図６】前記ブラインドの要部拡大側面図である。
【図７】同ブラインドにおける入射光と反射光の関係を示す図である。
【図８】同ブラインドに備えた直射光検出手段の構成を示す概略図である。
【図９】同ブラインドに備えた制御手段における制御方法を示すフローチャートである。
【図１０】前記制御手段で算出した太陽高度とスラットの最適傾斜角度との関係を示す図である。
【図１１】前記スラットにおける直接光を遮蔽するときのスラットの傾斜角度と入射光との関係を示す図である。
【図１２】従来の採光の方式を示す図である。
【符号の説明】
６開閉機構
７，１７制御装置（制御手段）
９光センサー（検出手段）
９ａセンサー部材
９ｆフィルター
１０，Ｚブラインド（調光型遮蔽体）
１６モータ（開閉機構）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light control type light-shielding body attached to a window surface, such as a blind, a roll screen, or a curtain.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 12, when natural light is actively used for lighting of the room 1 in an indoor space such as an office where the floor height is limited, as shown in FIG. Since direct sunlight is too bright, methods such as installing a reflector (light shelf) 3 and a prism 4 on the window surface 2 have been proposed, as shown in FIGS. However, it was not so often adopted because of the large change in the form of the building and the problems of maintenance and initial cost. Therefore, normally, an openable / closable blind, a roll screen or the like is installed on the window surface as a light shielding body, and the lighting is adjusted by opening and closing the light shielding body.
[0003]
In recent years, a device for automatically controlling a blind has been provided. Examples of such automatic control type blinds are those that control the blinds to open and close according to time, those that adjust the slats of the blinds to an angle that shields sunlight based on the solar altitude, and illuminance outdoors and indoors. A sensor is installed and the blind slat angle is adjusted based on the illuminance detected by the sensor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems exist in the conventional shades such as the blinds described above.
For example, in art museums, works such as paintings and textiles are damaged by ultraviolet rays, so they are displayed indoors, and sunlight containing a lot of ultraviolet rays is avoided from entering the room directly. However, works such as paintings are often drawn in natural light, and it is desirable to appreciate in natural light when trying to reproduce the same color as the one drawn by the author. For this reason, it is also possible to install shades such as blinds and roll screens in the windows, and to open and close them appropriately so that natural light is introduced as much as possible while adjusting so that sunlight containing ultraviolet rays does not directly hit the work. Conceivable. However, since the direction of sunlight changes from moment to moment, it is very difficult to reliably open and close the shading body with the change in the direction of sunlight so that the work does not receive sunlight directly.
[0005]
Also in normal office spaces, etc., in the evening, when the proportion of the infrared light component in the sunlight increases, the indoor air is heated by the sunlight, which increases the cooling load. Sometimes.
[0006]
In the case described above, it is preferable if there is a blind that automatically controls according to the intensity of light of a specific wavelength such as ultraviolet rays and infrared rays. However, since it depends on various conditions such as the weather, it is actually impossible to realize with a conventional shading body that is automatically controlled by time, solar altitude, illuminance, or the like.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to keep indoor solar radiation in an optimal state by effectively blocking light of a specific wavelength such as ultraviolet rays and infrared rays. It is an object to provide a dimmable light-shielding body that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a dimming light-shielding body that adjusts daylighting indoors by being attached to a window surface into which sunlight enters, such as a blind, a roll screen, and a curtain. Is provided with an opening / closing mechanism for opening / closing the opening / closing mechanism and a control means for controlling the operation of the opening / closing mechanism.The presence or absence of direct light is determined by a direct light detection device.If it is determined that there is no direct light, the dimming-type shading body is opened, and if it is determined that there is direct light,The intensity of light of a specific wavelength is detected by a detecting means, and when the intensity of light of the specific wavelength is equal to or higher than a preset value, the dimming-type light shield is closed and the intensity of light of the specific wavelength is preset. The opening / closing mechanism is controlled to open the dimming-type light shielding member when the set value is equal to or less than the set value.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the dimming light-shielding body according to the first aspect, wherein the detection means includes a filter that transmits only light of a specific wavelength, and a sensor member that detects the intensity of light transmitted through the filter It is characterized by consisting of.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the first and second embodiments of the light control type light shielding body according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
[0012]
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an automatically controlled dimmable light-shielding body. In this figure, reference numeral Z denotes a dimmable type that can be freely opened and closed, such as a blind, a roll screen, a curtain, and a shutter. A light shielding body (hereinafter simply referred to as “blind”), 6 is an opening / closing mechanism including a motor for opening / closing the blind Z, 7 is a control device (control means) for controlling the opening / closing mechanism 6, 8 is a detection unit, Respectively.
[0013]
The detection unit 8 includes an optical sensor (detection means) 9 that detects the intensity of light. The optical sensor 9 has a configuration in which a light receiving portion 9b above a sensor member 9a made of a silicon photodiode or the like is provided with a filter 9f that transmits only light of a specific wavelength.
[0014]
The filter 9f is made of, for example, a glass filter, a gelatin filter, a triacetate, and the like. Of the sunlight having a correlation as shown in FIG. 2 between the wavelength and the light intensity, the filter 9f has a specific wavelength such as infrared or ultraviolet. It transmits only light. For example, FIG. 3 shows the transmission characteristics of the filter 9f that transmits only ultraviolet rays.
[0015]
As shown in FIG. 1, in this optical sensor 9, the light received by the light receiving portion 9b and transmitted through the filter 9f, that is, the intensity of light having a specific wavelength, is detected by the sensor member 9a and converted into a current Iλ. , And output from the transmitter 9e.
[0016]
In the control device 7, the operation of the opening / closing mechanism 6 is controlled in accordance with the current Iλ output from the optical sensor 9 to control the opening / closing of the blind Z.
[0017]
The control contents in the control device 7 will be described below with reference to FIG.
(Step S1)
The control device 7 has a built-in clock 7a, and determines whether it is a control time based on the date / time data output from the clock 7a. That is, it is determined whether or not the blind operating time is set in advance, for example, when the blind Z is operated only during the time when there is a person in the room such as working hours.
[0018]
(Step S2)
Next, in the control time, the current Iλ output from the optical sensor 9 is set to a preset value I._maxCompare if greater than. as a result,
Iλ> I_max
If the above relationship is satisfied, it is determined that the intensity of the light of the specific wavelength is equal to or higher than a preset value, that is, the light of the specific wavelength is strong, and the process proceeds to step S3 described later. On the other hand, when the intensity of the light of the specific wavelength is not more than the preset set value and does not satisfy the relationship, it is determined that the light of the specific wavelength is weak, and the process proceeds to step S4 described later.
[0019]
(Step S3)
When it is determined that the light of the specific wavelength is strong, it is detected whether the blind Z is open. As a result, if the blind Z is open, the opening / closing mechanism 6 is operated to close the blind Z (step S3a). On the other hand, if the blind Z is closed, the process returns to step S1.
[0020]
(Step S4)
When it is determined that the light of the specific wavelength is weak, it is detected whether the blind Z is closed. As a result, if the blind Z is closed, the opening / closing mechanism 6 is operated to open the blind Z (step S4a). Thereby, the light from the outside can be introduced into the room and natural light can be collected. On the other hand, if the blind Z is open, since it is already in the daylighting state, the process directly returns to step S1.
[0021]
In this manner, the control device 7 opens the blind Z when it is determined that light of a specific wavelength, such as infrared rays or ultraviolet rays, is weak, and closes the blind Z when it is determined that the light is stronger than a predetermined level. The opening and closing of the blind Z may be performed by opening and closing the entire blind Z or changing the slat angle of the blind Z.
[0022]
As described above, the blind Z includes the opening / closing mechanism 6 for driving the blind Z to open and close, and the control device 7 for controlling the operation of the opening / closing mechanism 6. The control device 7 includes, for example, a specific wavelength such as infrared rays or ultraviolet rays. The control device 7 opens the blind Z when it is determined that the light of the specific wavelength is weak based on the detection data of the optical sensor 9, and the blind when it is determined that the light is stronger than a predetermined value. The configuration is such that Z is closed. Thereby, for example, when the intensity of light of a specific wavelength such as infrared rays or ultraviolet rays is stronger (or weaker) than the set value, the blind Z can be automatically opened and closed. By using such a blind Z, for example, in a museum or the like, by adopting a filter 9f that transmits only ultraviolet rays, when the ultraviolet rays are weak, the blind Z is automatically opened, and the work is kept for as long as possible. It can be appreciated in natural light, and when the ultraviolet rays are strong, the blind Z can be automatically closed to prevent direct sunlight from hitting the work. Also, in the office etc., by adopting the filter 9f that transmits only infrared rays, the blind Z can be closed when the infrared rays are strong, thereby reducing the cooling load and reducing the energy consumption. It becomes possible.
[0023]
[Second Embodiment]
Next, description will be made using an example in which a blind is used as the dimming type light shielding body. In the second embodiment described below, the components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0024]
As shown in FIG. 5, a blind (dimming shielding body) 10 installed on the window surface 2 is configured by arranging a large number of slats 11 extending in the horizontal direction at intervals in the vertical direction and reflecting to the slats 11. The inclined angle (slat angle) β of each slat 11 is set so that the reflected light H is directed toward the ceiling 5 at the back of the room B toward the upper slat 11 and toward the ceiling 5 at the window A toward the lower slat 11. These are sequentially changed from the slat 11 to the lower slat 11. That is, the above-described reflection mode is achieved by sequentially setting the slat angle β to be smaller from the upper slat 11 to the lower slat 11. By setting in this way, the reflected light H from the slats 11 is not directly applied to indoor works or residents (hereinafter simply referred to as “residents”) K, and natural light reaches the back of the room B. become.
[0025]
In this case, as shown in FIG. 6, the slat 11 is held by a ladder (ladder string) 12 with an interval in the vertical direction, so the ladder tape (front string) 12 </ b> A on the front side of the ladder 12 in the slat width direction. When the slat support pitch PA is constant, the shift dimension dk of the slat support position of the rear ladder tape (rear string) 12B is sequentially calculated on the basis of the slat support position by the front ladder tape 12A. By changing the slat angle β, the slat angle β can be changed. Alternatively, the slat support pitch PBk of the rear ladder tape 12B may be obtained by calculation, and the rear end of the slat 11 may be supported by the pitch PBk.
[0026]
Next, how to set the inclination angle of the slat 11 will be described.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between incident light from the sun and reflected light H from the slats 11. Here, the profile angle of sunlight is P (°), the slat angle is β (°), the distance from the window surface where the reflected light H reaches the ceiling surface is d, and the distance from the ceiling surface of the reflective slat is h. However, the profile angle P is defined by the following equation from the solar altitude hs, the sun orientation αs, and the window orientation αw.
tan (P) = tan (hs) / cos (αs−αw)
[0027]
In order to obtain the relationship between P, β, d, and h, considering the reflection principle shown in FIG.
γ = P + 90 ° −β
θ = γ + 90 ° -β
Because
θ = 180 ° -2β + P (1)
It becomes. From Figure 7
tan θ = h / d (2)
Therefore, from the equations (1) and (2),
tan (180 ° −2β + P) = h / d (3)
It becomes.
[0028]
When the above values d, P, and h are determined and β is obtained, the equation (3) is used.
180 ° -2β + P = tan^-1(H / d)
It becomes. therefore
β = [180 ° + P-tan^-1(H / d)] / 2 (4)
It becomes.
[0029]
The slat support pitch PBk of the rear ladder tape 12B can be obtained from the difference [dk−d (k−1)] between the slat support pitch PA of the front ladder tape 12A and the ladder tape by the following equation.
PBk = PA− [dk−d (k−1)] (5)
[0030]
Therefore, if each slat 11 is supported based on this slat support pitch PBk, the change of the target slat angle β can be obtained. By the way, as described in Japanese Patent Application No. 9-127659 already filed by the present applicant, when the slat angle β is changed in this way, the difference between the ladder tape 12B on the rear side [dk−d (k− 1)] is not so different even if the solar altitude changes. That is, since the slat support pitch PBk does not cause a great difference depending on the solar altitude, once the blind 10 having the slats 11 attached at this pitch is created, it is not necessary to change the slat interval even if the solar altitude changes. . And this blind 10 is the same as a normal blind. If the angle of the whole slat 11 is changed by operating the ladder 12, the reflected light H from the slat 11 does not hit the resident K directly, but the interior of the room. The state where natural light reaches B can be maintained.
[0031]
As shown in FIG. 6, the blind 10 as described above is provided with a controller 15 that adjusts the inclination angle of the slat 11. The controller 15 includes a motor (opening / closing mechanism, drive mechanism) 16 that operates the ladder 12 to change the inclination angle of the slat 11, and a control device (control means) 17 that controls the operation of the motor 16. The automatic control mode by the control device 17 and the manual mode in which the inclination angle of the slat 11 can be manually adjusted can be switched.
[0032]
In addition to the control according to the intensity of the specific wavelength light by the optical sensor 9, the control device 17 is detected by the detection device 18 with the direct light presence / absence determination program, as shown in the first embodiment. Further, the presence or absence of direct light is determined. Further, based on the date and time data output from the clock 20, the solar altitude calculation program, the daylighting slat angle calculation program, and the light shielding slat angle that are input in advance. The optimum angle of the slat 11 is calculated by a calculation program, and the operation of the motor 16 is controlled based on the result.
[0033]
Hereinafter, more specific control contents in the control device 17 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
[0034]
(Step S11)
First, based on the date / time data output from the clock 20, it is determined whether it is a control time. That is, in order to operate the blind 10 only during the time when there is a person in the room such as working hours, it is determined whether or not the blind operating time is set in advance.
[0035]
(Step S12)
Next, if it is a control time, control is performed every predetermined time, such as every other minute, and therefore, it is determined whether or not it is a new control execution time.
[0036]
(Step S13)
Further, it is determined whether or not the blind 10 is in the automatic control mode.
[0037]
(Step S14; direct light presence / absence determination program)
When the conditions of the above steps S11 to S13 are satisfied, in the control device 17, the presence or absence of direct light from the sun is determined by the direct light detection device 18.
[0038]
(Step S15)
If it is determined in step S14 that the direct light is “absent”, the control device 17 drives the motor 16 to change the inclination angle of the slat 11 to a predetermined angle (for example, β = 90 °; horizontal), and blind 10 is opened. At this time, if there is no direct light, it is only sky light, and since this sky light is diffuse light, there is no directionality, and even if the blind 10 is opened and external light is directly taken in, a specific wavelength such as infrared or ultraviolet light is used. The light does not enter the room directly.
[0039]
(Step S16)
On the other hand, if it is determined in step S14 that the direct light is “present”, the presence / absence of light of a specific wavelength is detected. That is, as in step S2 in the first embodiment, the current Iλ output from the optical sensor 9 installed at a predetermined position is a preset set value I._maxCompare if greater than. as a result,
Iλ> I_max
If the above relationship is satisfied, it is determined that the light intensity of the specific wavelength is equal to or higher than a preset value, that is, the light of the specific wavelength is strong, and the process proceeds to step S17. On the other hand, if the above relationship is not satisfied, it is determined that the intensity of the light of the specific wavelength is equal to or less than a preset set value, that is, the light of the specific wavelength is weak, and the process proceeds to step S18 described later.
[0040]
(Step S17)
If it is determined that the light of the specific wavelength is strong, it is detected whether the blind 10 is open. As a result, if the blind 10 is open, the motor 16 is operated to close the blind 10 (step S17a). On the other hand, if the blind 10 is closed, the process returns to step S11.
[0041]
(Step S18)
When it is determined that the light of the specific wavelength is weak, the inclination angle of the slat 11 of the blind 10 is controlled as follows regardless of whether the blind 10 is open or not. First, in step S18, the solar altitude is calculated as follows.
[0042]
Here, in general, the sun position on the sky is expressed by the solar altitude hs and the solar azimuth angle αs. The solar altitude hs and the solar azimuth angle αs are expressed by the latitude ψ, the day declination δ, and the hour angle ι. In between, from the triangular formula on the sphere,
sin (hs) = sin (ψ) sin (δ) + cos (ψ) · cos (δ) · cos (ι) (7)
There is a relationship.
However,
Solar azimuth αs: True south is 0 °, west is positive, east is negative.
Latitude ψ; North latitude is positive.
Day declination δ: Indicates the solar altitude from the equator of the celestial sphere, and the north side of the celestial sphere is positive.
The angle between the meridian and the hour circle (the great circle including the north pole of the celestial sphere and the sun), 0 ° on the meridian and positive to the west.
[0043]
By the way, the sun departs from the meridian and then intersects with the meridian for one day (this is referred to as “true sun day”), and the time angle at this time is ι = 360 °. Since this true sun day varies every day throughout the year, an average length of one day throughout the year is used as the average sun day. And the time determined from the true solar day and the average solar day is called true solar time τ and average solar time τm, respectively, and the difference is the time difference ε.
ε = τ−τm (8)
It has become.
[0044]
In each region, the average solar time of a specific land is used as the standard time of the region (in the case of Japan, the average solar time in Akashi City, Hyogo Prefecture, 135 ° east longitude is used throughout Japan as the standard time). If the average solar time τm of the land of longitude Ls is used as the standard time for the land of longitude L, the average solar time τm and standard time T are
τm = T + (L−Ls) / 15 (9)
The relationship holds. However, for L and Ls, east longitude is positive and west longitude is negative.
[0045]
From the relationship of (8) and (9) above,
τ = T + (L−Ls) / 15 + ε (10)
It becomes. Furthermore, between the time angle ι and the true solar time τ,
ι = 15 (τ−12) (11)
Because of the relationship
ι = 15 (T−12) + L−Ls + 15ε (12)
The relationship holds.
[0046]
From the relations (7) to (12), a program for calculating the solar altitude hs corresponding to the date data is input, and the program outputs the month and date output from the clock 20 through the step S3. From the time data, the solar altitude of the time is calculated. In addition, based on the relationship of said (7)-(12), the result (every hour) which calculated solar altitude hs in a certain day in Tokyo, for example is shown in Table 1.
[0047]
[Table 1]

[0048]
In step S6, the solar altitude hs is calculated based on the date / time data. Instead, for example, the solar altitude data corresponding to the date / time (for example, every minute) in advance is used. May be created and stored in advance. In that case, solar altitude data corresponding to the date and time data output from the clock 20 is output.
[0049]
(Step S19)
After calculating the solar altitude in this step S18, the lighting slat angle of the blind 10 (see FIG. 5; optimum tilt angle; the reflected light H reflected by the slat 11 in the upper slat 11 is closer to the back of the room B after step S19. The angle of the slat 11 toward the ceiling 5 toward the ceiling 5 at the window side A) β1 is calculated. .
The daylighting slat angle β1 corresponding to the solar altitude hs calculated in step S18 can be obtained by substituting the calculated solar altitude hs into the profile angle P in the equation (4). An example of the result is shown in FIG.
[0050]
(Step S20)
By the way, at the daylighting slat angle β1 obtained in step S19, even though the occupant K is not exposed to the reflected light H from the slat 11, direct light is emitted from the

slats

11, 11 depending on the solar altitude. In some cases, the light may enter the room directly through the gap. In this case, as shown in FIG. 11, it is necessary to set the angle of the slat 11 to an angle (optimal inclination angle; referred to as “light-shielding slat angle”) β2 at which direct light does not directly enter. In other words, when “light shielding slat angle” <“lighting slat angle” (the range indicated by the arrow (A) in FIG. 10), the angle of the slat 11 needs to be set to the light shielding slat angle β2 in the following step S21. There is.
[0051]
(Step S21)
In such a case, this holds in FIG.
s.tan (P) .cos (90.degree .-. beta.2) = PBk-PA.sin (90.degree .-. beta.2) (13)
From the relationship, the light shielding slat angle β2 is obtained.
[0052]
(After step S22)
Thereafter, the data of the daylighting slat angle β1 calculated in step S6 or the light shielding slat angle β2 calculated in step S8 is output to the controller 15 of the blind 10 (steps S22 and S23), and the motor is based on the data. 16 is controlled to adjust the slat 11 to a predetermined slat angle (lighting slat angle β1 or light shielding slat angle β2) (step S24).
[0053]
According to the blind 10 described above, similarly to the blind Z shown in the first embodiment, the control device 7 is based on the detection data of the optical sensor 9 and the light of a specific wavelength, for example, infrared light or ultraviolet light is weak. When judged, the blind Z is opened, and when judged to be stronger than a predetermined value, the blind Z is closed. Thereby, the same effect as the first embodiment can be obtained.
[0054]
Further, the blind 10 includes a motor 16 that changes the inclination angle of the slat 11, a control device 17 that controls the motor 16, and a direct light detection device 18. The control device 17 receives light in all directions. The presence or absence of direct light is detected based on the illuminance or solar radiation data detected by the first sensor 18A and the second sensor 18B that is prevented from being exposed to direct light, and the motor 16 is turned on based on the result. The blind 10 is controlled to open and close. In this way, the direct light detection device 18 detects the presence or absence of direct light, and opens and closes the blind 10 based on the result, so that direct light can be generated, for example, in the daytime on a cloudy or rainy day, or in the night in some places. If there is only diffused light, the blind 10 can be opened to introduce natural light into the room, and a better indoor environment can be created compared to conventional blinds that were simply controlled by illuminance etc. It becomes. Further, higher functionality can be achieved as compared with the conventional technology in which an expensive illuminance sensor is simply installed outside the room, and the blind 10 can have a balance between cost and performance.
[0055]
Further, the blind 10 sequentially changes the inclination angle of the slat 11 from the upper slat 11 to the lower slat 11, and the sunlight reflected by the

slats

11, 11,. The lower slat 11 is directed toward the ceiling 5 at the window side A. The control device 17 is configured to calculate the daylighting slat angle β1 of the slat 11 based on the solar altitude and to control the motor 16 so that the inclination angle of the slat 11 becomes the daylighting slat angle β1.
In this way, even when there is direct light, by controlling the angle of the slat 11 in correspondence with the solar altitude from moment to moment, the reflected light H from the blind 10 is in an optimum state. It is not dazzling because it does not directly hit K, and its reflected light H hits the ceiling 5 and illuminates the room, so it is not dazzling, and it automatically illuminates the room uniformly from the window A to the back B with a soft light. Can be maintained. As a result, it is possible to realize the automatic control type blind 10 aiming at “lighting” instead of light shielding.
Moreover, by using the blind 10 with the slat angle changed, indoor glare (dazzling) does not always occur, and as a result, there is no need to provide and control an indoor light sensor for detecting glare in the room, resulting in an increase in price. It is possible to suppress cost and make it more cost-effective. Furthermore, with the above configuration, it can be completely separated from lighting control. Therefore, it is easy to deal with during construction, refurbishment, maintenance, etc., and any type of lighting can be used regardless of the type of lighting control method. Can also be installed in combination.
[0056]
Furthermore, according to the blind 10 described above, in the control device 17, the sunlight reflected by the slats 11 is directed toward the ceiling 5 at the back of the room as the upper slats 11 and the lower slats 11. The light shielding slat angle β2 is set so as to face the ceiling 5 at the window side A so that sunlight does not directly enter the room. Thereby, it is possible to realize the blind 10 having the function of combining daylighting and blocking of direct light, and it is possible to create a more excellent indoor environment.
[0057]
In addition, about the structure of the direct light detection apparatus 18 mentioned in said 2nd embodiment, if the required function of detecting the presence or absence of direct light can be fulfilled, the shape of the box 19, the first There are no questions regarding the installation positions of the sensor 18A and the second sensor 18B, the type of sensor used, and the like.
[0058]
Further, when the motor 16 for changing the inclination angle of the slat 11 is used as the opening / closing means of the blind 10 and it is determined that there is no direct light based on the detection result of the direct light detection device 18, the slat 11 However, the present invention is not limited to this. For example, without changing the inclination angle of the slat 11, the ladder 12 is pulled to operate the entire blind 10 in the “fully open” state. You may make it.
[0059]
Further, in the blind 10, the slat support pitch PA of the front ladder tape 12A is made constant, and the slat support pitch PBk of the rear ladder tape 12B is changed, but the slat support pitch of the rear ladder tape 12B is shown. PB (which is not changed as will be described later, omit “k” in the code) is smaller than the front slat support pitch PA (for example, when the slat width = 25 mm and the front slat support pitch PA = 21 mm, Even if the rear slat support pitch PB is set to 20.7 mm, the slat inclination angle can be changed stepwise. However, in this case, it is necessary to obtain the optimum value of the rear slat support pitch PB according to the slat width and the front slat support pitch PA. Moreover, you may employ | adopt a thing other than the above about the structure of blind 10 itself.
[0060]
Further, the control method in the control device 17 is not intended to be limited to the one shown in the above embodiment, and the blind is controlled by the gist of the present invention, that is, the intensity of specific wavelength light, the presence or absence of direct light, and the solar altitude Needless to say, other control conditions, calculation formulas, priority of control, control programs, and the like may be employed.
[0061]
Further, when a plurality of blinds 10 are controlled by a single control device 17, the slat inclination angle calculated by the controller may be output to each blind 10 to control the motor 16 of each blind 10.
[0062]
In the first and second embodiments, the filter 9f used in the optical sensor 9 does not ask the material of the filter 9f, and the type of light having a specific wavelength to be detected, such as infrared rays or ultraviolet rays. Needless to say, the appropriate selection is made according to the situation. Further, based on the detection result of the optical sensor 9, the blinds Z and 10 are closed when there are a lot of ultraviolet rays and infrared rays. However, depending on the application, the blinds may be opened when there is a lot of light of a specific wavelength. .
Of course, the light detected by the optical sensor 9 may be other than infrared rays or ultraviolet rays. In such a case, the filter 9f may be attached according to the wavelength of the light to be detected. Of course, the object for installing the blinds Z and 10 may be anything other than a museum or office space.
[0063]
In addition to this, it is needless to say that any configuration may be adopted as long as it does not depart from the gist of the present invention, and the above-described configurations may be appropriately combined.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the light control type light shielding body according to the first aspect, the light control type shading body includes the opening / closing mechanism and the control means for controlling the operation of the opening / closing mechanism.The presence or absence of direct light is determined by a direct light detection device.If it is determined that there is no direct light, the dimming-type shading body is opened, and if it is determined that there is direct light,The intensity of light of a specific wavelength is detected by a detecting means, and when the intensity of light of the specific wavelength is equal to or higher than a preset value, the dimming-type light shield is closed and the intensity of light of the specific wavelength is preset. The opening / closing mechanism is controlled so as to open the dimming light-shielding body when the set value is not more than the set value. And according to the light control type light-shielding body which concerns on Claim 2, it becomes a structure from which the detection means consists of the filter which permeate | transmits only the light of a specific wavelength, and the sensor member which detects the intensity | strength of the light which permeate | transmitted the filter. Yes.
Thus, for example, when the intensity of light of a specific wavelength, such as infrared rays or ultraviolet rays, is stronger (or weaker) than the set value, this is detected by the detection means, and a light blocking body such as a blind, a roll screen, or a curtain is automatically detected. Can be opened and closed automatically. By using such a light control type light-shielding body, for example, in an art museum or the like, it is possible to automatically open the light-shielding body when ultraviolet rays are weak, and to appreciate the work in natural light for as long as possible. Also in offices and the like, when the infrared rays are strong, by closing the light shield, the cooling load can be reduced and the energy consumption can be reduced.Furthermore, when there is no direct light and only diffused light, such as daytime on a cloudy or rainy day, depending on the location, it is possible to introduce natural light into the room by opening the light shield and controlling it simply by illuminance etc. It is possible to create a better indoor environment as compared with the conventional light shield.
[0065]
In addition, the dimming shade is a blind, and the blind is provided with a control means for changing the slat to the optimum inclination angle based on the solar altitude. The sunlight reflected on the slat is The slant angle of the slat may be sequentially changed from the upper slat to the lower slat so that the lower slat is directed toward the ceiling at the back of the room and the lower slat is directed toward the ceiling at the window. According to such a light control type shading body, it is possible to always adjust the inclination angle of the slats to an optimum angle corresponding to the solar altitude, so that the optimum lighting condition can be automatically maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a light control type light shielding body according to the present invention, and is a diagram showing an overall configuration of the light control type light shielding body.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the wavelength and intensity of light.
FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics of light having a specific wavelength, for example, ultraviolet rays.
FIG. 4 is a flowchart showing a control method in a control means provided in the light control type light shielding body.
FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of the blind, showing a second embodiment of the light control type light shielding body according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged side view of a main part of the blind.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between incident light and reflected light in the blind.
FIG. 8 is a schematic view showing a configuration of direct light detection means provided in the blind.
FIG. 9 is a flowchart showing a control method in the control means provided in the blind.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the solar altitude calculated by the control means and the optimum inclination angle of the slat.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between an inclination angle of slats and incident light when direct light is blocked in the slats.
FIG. 12 is a diagram showing a conventional daylighting method.
[Explanation of symbols]
6 Opening and closing mechanism
7, 17 Control device (control means)
9 Light sensor (detection means)
9a Sensor member
9f filter
10, Z Blind (Dimmable shield)
16 Motor (opening / closing mechanism)

Claims

It is a dimmable shading body that adjusts the lighting in the room by attaching it to the window surface where sunlight enters, such as blinds, roll screens, curtains, etc.
The dimming light-shielding body includes an opening / closing mechanism for opening / closing the light-controlling light-shielding body, and a control unit for controlling the operation of the opening / closing mechanism.
In the control means, the presence or absence of direct light is determined by the direct light detection device. When it is determined that there is no direct light, the dimming-type shading body is opened. The intensity of light of a specific wavelength is detected, and when the intensity of light of the specific wavelength is greater than or equal to a preset setting value, the dimming-type shading body is closed, and the intensity of light of the specific wavelength is set to a preset value The dimming-type light shielding body is configured to control the opening / closing mechanism so as to open the dimming-type light shielding body in the following cases.

2. The light control type light shielding body according to claim 1, wherein the detection means includes a filter that transmits only light of a specific wavelength and a sensor member that detects the intensity of light transmitted through the filter. Light-type shading body.