JP3792152B2 - 窓上・窓下兼用排気システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窓とブラインドとに挟まれる空間の空気を吸引排気することにより、窓から侵入する熱負荷を低減する窓上・窓下兼用排気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば事務所ビル等の建物では、照明エネルギーの省エネの観点から、窓を大きくとり、自然光をできるだけ取り入れることが望ましい。一方、窓を大きくとれば、夏期や冬期には窓を侵入する熱負荷が増大し、冷暖房のエネルギー消費量が増大する。環境配慮型の建物が多く建設されるようになってきた近年では、このような窓からの熱が室内に侵入し、冷暖房負荷の増大となるのを防ぐシステムとして、窓排気システムが提案され且つ実施されている。
【０００３】
この窓排気システムは、窓とブラインドとに挟まれた空間の空気を吸引し、居住空間に侵入する前に高温或いは低温の空気を排気することにより、冷暖房負荷を低減させる。即ち、図７（ａ）に示すように、夏期のように窓１近傍の空気が室内３より高くなる場合には、窓近傍で温まり上昇した空気５を、窓１の上部（天井７等の面）に設置した排気開口９から吸引排気する。一方、図７（ｂ）に示すように、冬期のように窓１近傍の空気が室内３より低くなる場合には、窓近傍で冷却され下降した空気１１を、窓１の下部（ペリカウンター１３等の上面）に設置した排気開口１５から吸引排気する。これにより、窓１から侵入する冷暖房負荷を低減することができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、日本国内における多くの建物では、上記したように、窓近傍の空気流が、四季の変化、時刻、日射の有無等により上下方向で逆転することになる。例えば、夏期は上昇流を吸引する窓上排気が必要になり、冬期は下降流を吸引する窓下排気が必要になり、季節や時刻により排気位置を機械的に切り替える必要があった。このため、従来の窓排気システムは、図８に示すような、窓上と窓下のそれぞれに設けた二箇所の排気開口１７ａ、１７ｂに、二系統の排気ダクト１９ａ、１９ｂを接続し、それぞれの排気ダクト１９ａ、１９ｂに設けた開閉ダンバ２１ａ、２１ｂを切り替えるシステム構成とする場合が多く、切替機構や制御装置（サーモスタット等）が必要となり、設備コストの増加や、専用機器設置のためのスペースが必要となる欠点があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、複数系統の排気ダクト、切替機構及びダンパ切り替え用の制御装置が不要となる窓上・窓下兼用排気システムを提供し、もって、窓排気システムにおける施工コストの低減、施工の容易性を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の窓上・窓下兼用排気システムは、建物の外壁に設けた窓と、該窓に対面させて室内側に設けたブラインドとの間の空気を排気する窓上・窓下兼用排気システムであって、前記窓と前記ブラインドとに挟まれた空間の側部を塞ぐ窓面直交方向のそで壁に、前記窓の上下方向に沿って延在するスリット状の排気開口を設け、該排気開口を、前記そで壁内に設けた上下方向に延在する中空スペースに連通させ、該中空スペースを、天井内で排気ダクトに接続したことを特徴とする。
【０００６】
この窓上・窓下兼用排気システムでは、夏期に窓面に沿って上昇する高温の上昇空気流、及び冬期に窓面に沿って下降する低温の下降空気流の両方が、排気開口の上部側、又は排気開口の下部側で吸引されることになる。即ち、高温となって密度が小さくなった空気は、窓、ブラインド、天井、そで壁に包囲された空間上部に溜まる結果、側部に開口する排気開口へ流入し易くなる。また、低温となって密度が大きくなった空気は、窓、ブラインド、床（又はペリカウンター等）、そで壁に包囲された空間下部に溜まる結果、側部に開口する排気開口へ流入し易くなる。つまり、夏期、冬期のいずれの場合においても、窓・ブラインド間の空気が、一つの排気開口から吸引でき、窓から侵入する熱負荷を低減して、省エネが達成できるようになる。したがって、従来システムのように、窓上方の天井と、窓下方のペリカウンター等に二系統の排気ダクトを設け、これら二系統の排気ダクトを夏冬ごとに切り替えるための切替機構や制御装置が不要となる。また、これらの複数系統のダクト及び機器・装置類の設置スペースも確保する必要がなくなる。これにより、窓排気システムを容易に、しかも、安価に施工できるようになる。
【０００７】
請求項２記載の窓上・窓下兼用排気システムは、請求項１記載の窓上・窓下兼用排気システムにおいて、前記中空スペースを、外壁と、該外壁に対向させた内壁と、前記そで壁とで包囲して形成し、前記スリット状の排気開口を、前記外壁と、該外壁に離間させた前記そで壁の縦縁部とで形成したことを特徴とする。
【０００８】
この窓上・窓下兼用排気システムでは、外壁に対向させた内壁と、この間隙空間の側部を塞ぐそで壁とで中空スペースが形成され、且つ外壁と、そで壁の縦縁部とで上下に延在するスリット状の排気開口が形成される。つまり、排気開口枠や縦ダクト等の専用部材を使用せずに、窓上・窓下兼用排気システムの施工コストが安価となる。
【０００９】
請求項３記載の窓上・窓下兼用排気システムは、建物の外壁に設けた窓と、該窓に対面させて室内側に設けたブラインドとの間の空気を排気する窓上・窓下兼用排気システムであって、前記窓と前記ブラインドとに挟まれた空間の側部を塞ぐ窓面直交方向のそで壁に、上下二箇所の排気開口を設け、該排気開口を、前記そで壁内に設けた上下方向に延在する中空スペースに連通させ、該中空スペースを、天井内で排気ダクトに接続したことを特徴とする。
【００１０】
この窓上・窓下兼用排気システムでは、高温となって天井近傍に溜まる空気、又は低温となって床近傍に溜まる空気が、そで壁の上下二箇所に設けた排気開口のいずれかによって吸引される。つまり、スリット状排気開口の必要な部位のみが開口することになる。これにより、排気開口が必要最小限で確保され、見栄えが良くなると共に、上下に亘ってスリット状排気開口を設ける場合に比べ、そで壁の強度も向上する。
【００１１】
請求項４記載の窓上・窓下兼用排気システムは、請求項１、２又は３記載の窓上・窓下兼用排気システムにおいて、前記そで壁、前記排気開口及び前記中空スペースを、前記窓を挟む左右両側に配設したことを特徴とする。
【００１２】
この窓上・窓下兼用排気システムでは、窓とブラインドとに挟まれる空間の空気が、窓を挟む左右両側のそで壁のそれぞれに配設した排気開口から吸引され、片側のそで壁のみに排気開口を設けた場合に比べて吸引量が倍増する。これにより、広い幅の窓においても窓上・窓下兼用排気システムの適用が可能となる。また、左右のそで壁の上部同士、又は下部同士で空気が吸引されるため、窓の幅方向中央を境として、窓の左右に、窓面と平行な時計回り及び反時計回りの旋回流が生じ、窓とブラインドとに挟まれる空間の空気が効率的に吸引されるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムの好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムの要部外観斜視図、図２は窓上・窓下兼用排気システムを備えた建物外壁の正面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【００１４】
図２に示すように、例えば事務所ビル等の建物３１には、タイル３３等を貼設した縦方向に延在する複数の平行な外壁３５の間に、上下階の層間部を覆う化粧板３７と交互に各階の窓３９を配設している。
【００１５】
図３に示すように、室内４１側には、窓３９と所定間隔を隔てて対面するブラインド４３を取り付けている。ブラインド４３は、スラットが水平方向又は垂直方向のいずれであってもよく、更に、ブラインド４３の代用としてシート材によって窓３９を覆うロールスクリーン、カーテン等であってもよい。
【００１６】
図４に示すように、外壁３５の室内側には、外壁３５と離間して内壁４５を設けてあり、外壁３５と内壁４５との間の空間の両側部は、窓３９面に直交する方向のそで壁４７で塞いでいる。また、窓３９、ブラインド４３、そで壁４７で包囲した空間４９の上部は、天井５１で塞がれ、下部は、所定の高さで設置したペリカウンター５３の上面で塞がれている。つまり、空間４９は、窓３９、ブラインド４３、そで壁４７、４７、天井５１、ペリカウンター５３によって六面が塞がれている。
【００１７】
一方、外壁３５、内壁４５及び左右のそで壁４７、４７で包囲した中空スペース５５には、下端が床５７又は、ペリカウンター５３の面で閉塞し、上端が天井５１内の上階スラブ５９の近傍で閉塞する縦ダクト６１を内設している。なお、縦ダクト６１は、中空スペース５５自体をダクトとして利用することにより省略してもよい。
【００１８】
ペリカウンター５３は、ブラインド４３と内壁４５とが略一致する面より、室内側に突出してブラインド４３及び内壁４５と平行に延在する。このペリカウンター５３は、所定間隔おきの内壁４５の室内側の上面に、内蔵したクーリングコイル６３からの通過空気を吹き出す吹出口６５を備えている。
【００１９】
窓３９と、ブラインド４３との間に挟まれるそで壁４７には、図１に示すように、窓３９の上下方向に沿って延在するスリット状の排気開口６７を設けている。この排気開口６７は、中空スペース５５に内設した縦ダクト６１に連通している。縦ダクト６１は、天井５１内において、天井５１内に配管された排気ダクト６９に接続している。又ダクトとして、天井５１と上階スラブ５９にはさまれた空間自体を利用しても良い。排気ダクト６９には図示しない排気ファンを接続してあり、排気ファンは駆動することによって縦ダクト６１内の空気を外部へ排気するようになっている。つまり、縦ダクト６１は、排気開口６７から、窓３９とブラインド４３との間の空間４９の空気を吸引するようになっている。
【００２０】
図３に示すように、本実施の形態では、窓３９とブラインド４３との間の空間４９の空気を、左右両側のそで壁４７に設けた排気開口６７から吸引する構成を例に説明するが、本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムは、左右両側のそで壁４７、４７のいずれか一方に設けた排気開口６７から吸引を行う構成としてもよい。即ち、窓３９の幅が狭い場合には、片側のそで壁４７のみに排気開口６７を設けることで、設備コストを安価にすることができる。また、左右両側のそで壁４７にそれぞれ排気開口６７を設ければ、片側に設けた一つの排気開口６７だけでは吸引が十分に行えない幅広の窓３９の場合においても、空間４９における空気を確実に排気できるようになる。
【００２１】
排気ダクト６９に設けた排気ファンは、オン・オフ制御、又はインバータによる風量制御のみが行われる。即ち、排気開口６７からは、吸引のみが行われることとなる。そして、排気開口６７から空気が吸引された空間４９には、ブラインド４３のスラット同士の間隙、ブラインド４３とそで壁４７との間隙、ブラインド４３とペリカウンター５３との間隙等から室内側の空気が流入することとなる。なお、排気開口６７からの吸引量が多く、これらの間隙から空間４９へ流入する空気では間に合わず、ブラインド４３等に揺れが生じる場合には、予め、ブラインド４３とそで壁４７との間、ブラインド４３上端と天井５１との間、ブラインド４３下端とペリカウンター５３上面との間に給気開口を設けておいてもよい。
【００２２】
次に、上記のように構成した窓上・窓下兼用排気システムの作用を説明する。
図５は本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムの動作説明図である。
例えば、夏期の場合等、太陽光によって、窓３９とブラインド４３との間の空間４９の空気が高温になると、空間４９に上昇空気流７０ａが生じる。窓３９とブラインド４３との間の空間４９は、左右がそで壁４７、上面が天井５１によって封鎖されているので、唯一の開口である排気開口６７へこの高温空気が流入する。この際、排気ファンが駆動されていることにより、縦ダクト６１内は空間４９より負圧となっており、浮力を有した高温空気自体の流れ込みと、縦ダクト６１内の負圧による吸引力との相乗作用により、図５（ａ）に示すように、排気開口６７の主に上部から高温空気が効率良く吸引排気されることになる。
【００２３】
一方、冬期の場合等、窓３９とブラインド４３との間の空間４９の空気が低温になると、空間４９に下降空気流７０ｂが生じる。すると、上記の場合とは逆に、浮力を失った低温空気自体の流れ込みと、縦ダクト６１内の負圧による吸引力との相乗作用により、図５（ｂ）に示すように、排気開口６７の主に下部から低温空気が効率良く吸引排気されることになる。
【００２４】
このように、上記した窓上・窓下兼用排気システムによれば、夏期に窓３９面に沿って上昇する高温の上昇空気流７０ａ、及び冬期に窓３９面に沿って下降する低温の下降空気流７０ｂの両方を、排気開口６７の上部側、又は排気開口６７の下部側で吸引することができる。即ち、高温となって密度が小さくなった空気は、窓３９、ブラインド４３、天井５１、そで壁４７、４７に包囲された空間４９の上部に溜まる結果、側部に開口する排気開口６７へ流入し易くなる。また、低温となって密度が大きくなった空気は、窓３９、ブラインド４３、ペリカウンター５３、そで壁４７、４７に包囲された空間４９の下部に溜まる結果、側部に開口する排気開口６７へ流入し易くなる。つまり、夏期、冬期のいずれの場合においても、窓３９・ブラインド４３間の空気が、一つの排気開口６７から吸引でき、窓３９から侵入する熱負荷を低減して、省エネが達成できる。したがって、従来構成のように、窓上方の天井と、窓下方のペリカウンター等に二系統の排気ダクトを設け、これら二系統の排気ダクトを夏冬ごとに切り替えるための切替機構や制御装置が不要となる。また、これらの複数系統のダクト及び機器・装置類の設置スペースも確保する必要がなくなる。これにより、窓排気システムを容易に、しかも、安価に施工できるようになる。
【００２５】
また、上記の実施の形態では、窓３９とブラインド４３とに挟まれる空間４９の空気が、窓３９を挟む左右両側のそで壁４７、４７のそれぞれに配設した排気開口６７、６７から吸引され、片側のそで壁４７のみに排気開口６７を設けた場合に比べて吸引量が倍増する。これにより、広い幅の窓３９においても窓上・窓下兼用排気システムの適用が可能となる。また、左右のそで壁６７、６７の上部同士、又は下部同士で空気が吸引され、窓３９の幅方向中央を境として、窓３９の左右に、窓面と平行な時計回り及び反時計回りの二つの旋回流が生じるので、窓３９とブラインド４３とに挟まれる空間４９の空気を効率的に吸引できるようになる。
【００２６】
なお、上記の実施の形態では、外壁３５と内壁４５との間に、縦ダクト６１を内設する場合を例に説明したが、この他、図６（ａ）に示すように、中空スペース５５を、外壁３５と、内壁４５と、そで壁４７、４７とで包囲して形成し、スリット状の排気開口６７を、外壁３５と、この外壁３５に離間させたそで壁４７、４７の縦縁部４７ａとで形成してもよい。このような構成とすることで、中空スペース５５を直接ダクトとして利用でき、排気開口枠や縦ダクト６１の専用部材を省略して、窓上・窓下兼用排気システムを安価に施工できる。
【００２７】
また、上記の実施の形態では、排気開口６７がスリット状である場合を例に説明したが、排気開口は、図６（ｂ）に示すように、そで壁４７に、上下二箇所の排気開口６７ａ、６７ｂを設けるものであってもよい。このような構成とすることで、高温となって天井５１近傍に溜まる空気、又は低温となって床５７近傍に溜まる空気が、そで壁４７、４７の上下二箇所に設けた排気開口６７ａ、６７ａのいずれかによって吸引される。つまり、スリット状排気開口６７の必要な部位のみが開口することになる。これにより、排気開口が必要最小限で確保され、見栄えが良くなると共に、上下に亘ってスリット状排気開口６７を設ける場合に比べ、そで壁４７の強度も向上させることができる。
【００２８】
更に、排気開口６７は、図６（ｃ）に示すように、そで壁４７を、複数の小孔７１の穿設された所謂パンチングメタル７３で構成してもよい。このようなパンチングメタル７３を用いれば、小孔７１の大きさ、形状、数、間隔等を適宜に変えることで、空気吸引の対象となる固有な空間４９に対して最適な吸引流を形成することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムによれば、窓とブラインドとに挟まれた空間の側部を塞ぐそで壁に、上下方向に亘って延在するスリット状の排気開口を設け、この排気開口を、そで壁内に設けた上下方向に延在する中空スペースに連通させ、この中空スペースを、天井内で排気ダクトに接続したので、夏期に窓面に沿って上昇する高温の上昇空気流、及び冬期に窓面に沿って下降する低温の下降空気流の両方を、一つの排気開口から吸引することができる。したがって、窓上方の天井と、窓下方のペリカウンター等に二系統の排気ダクトを設け、これら二系統の排気ダクトを夏冬ごとに切り替えるための切替機構や制御装置が不要となると共に、これらの複数系統のダクト及び機器・装置類の設置スペースも確保する必要がなくなる。この結果、窓排気システムを容易に、しかも、安価に施工できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムの要部外観斜視図である。
【図２】窓上・窓下兼用排気システムを備えた建物外壁の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】本発明に係る窓上・窓下兼用排気システムの動作説明図である。
【図６】排気開口の変形例を示す説明図である。
【図７】従来の窓排気システムの動作説明図である。
【図８】従来の窓排気システムの概略を表した構成図である。
【符号の説明】
３５…外壁、３９…窓、４３…ブラインド、４５…内壁、４７…そで壁、４７ａ…縦縁部、４９…空間、５１…天井、５５…中空スペース、６７…排気開口、６７ａ,６７ｂ…上下二箇所の排気開口、６９…排気ダクト

Claims (4)

1. 建物の外壁に設けた窓と、該窓に対面させて室内側に設けたブラインドとの間の空気を排気する窓上・窓下兼用排気システムであって、
   前記窓と前記ブラインドとに挟まれた空間の側部を塞ぐ窓面直交方向のそで壁に、前記窓の上下方向に沿って延在するスリット状の排気開口を設け、
   該排気開口を、前記そで壁内に設けた上下方向に延在する中空スペースに連通させ、
   該中空スペースを、天井内で排気ダクトに接続したことを特徴とする窓上・窓下兼用排気システム。
2. 請求項１記載の窓上・窓下兼用排気システムにおいて、
   前記中空スペースを、外壁と、該外壁に対向させた内壁と、前記そで壁とで包囲して形成し、
   前記スリット状の排気開口を、前記外壁と、該外壁に離間させた前記そで壁の縦縁部とで形成したことを特徴とする窓上・窓下兼用排気システム。
3. 建物の外壁に設けた窓と、該窓に対面させて室内側に設けたブラインドとの間の空気を排気する窓上・窓下兼用排気システムであって、
   前記窓と前記ブラインドとに挟まれた空間の側部を塞ぐ窓面直交方向のそで壁に、上下二箇所の排気開口を設け、
   該排気開口を、前記そで壁内に設けた上下方向に延在する中空スペースに連通させ、
   該中空スペースを、天井内で排気ダクトに接続したことを特徴とする窓上・窓下兼用排気システム。
4. 請求項１、２又は３記載の窓上・窓下兼用排気システムにおいて、
   前記そで壁、前記排気開口及び前記中空スペースを、前記窓を挟む左右両側に配設したことを特徴とする窓上・窓下兼用排気システム。

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