JP3408611B2 - 建築物の窓部における暖房調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は建築物の窓部における暖
房調整装置に関するもので、特にガラス窓の多い超高層
ビルの窓部の暖房として用いて好適な建築物の窓部にお
ける暖房調整装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に高層ビルでは、高気密化、高断熱
化を図ることにより、外気とは異なる温度環境下に設定
するとともに、１年を通じて部屋全体を均一な温度に調
整することが求められている。 【０００３】ところで、このような高層ビルの窓ガラス
付近、いわゆるペリメータゾーンでは、日中、太陽から
の照射光を受けて室内の温度が急激に高くなっている。
しかも、室内からの空調効果は届き難くなっている。し
たがって、この付近では他の場所と異なる独立した自然
対流が生じており、このため夏冬共、他の場所と同じ温
度下に設定することが困難となっている。 【０００４】すなわち、このようなペリメータゾーンで
は、冬場には、太陽光を受けて温度上昇がある一方で冷
たい空気が窓を伝って床面に導かれている。したがっ
て、窓辺付近にいる人は、上体部の体感温度が高い反
面、足元だけが寒いという問題を生じさせていた。そこ
で、従来からこのようなペリメータゾーンにはパネル状
の暖房装置を設置し、この暖房装置で冬場は冷たい空気
を暖房し、足元近くに流れる冷たい空気を室内の平均温
度に近づけるようにしていた。 【０００５】このような暖房装置は、一般に上部に空気
吸入口を備え、ガラス窓を伝って案内された冷たい空気
をこの空気吸入口から発熱部内に導入するとともに、内
部で熱交換された暖気を、同じく上部に設けた空気排出
口から室外に放出するようにしている。 【０００６】そして、このような暖房装置は壁面に当接
させた状態で室内側に設置されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、この
ようなパネル状の暖房装置を窓際に設置した場合であっ
ても、ガラス窓を伝って下方に導かれた冷気は暖房装置
内に全て導入されるわけではなく、一部の冷気はその付
近に停まってしまう。しかも、窓際付近には直射日光で
暖房された空気も一緒に混在するため、温度環境が未だ
均一に成っていないのが現状であった。 【０００８】本発明は、上記実情に鑑み、ガラス窓を伝
って下方に案内される空気を可及的に暖房装置内に導入
し、窓部付近の温度環境を室内の平均温度に近づけるこ
とが可能な建築物の窓部における暖房調整装置を提供す
ることを目的としている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る建築物における暖房装置は、建築物の開
口部１に配置されたガラス窓２の下端を支持する壁面４
の室内側に、略矩形ケース７を配置し、このケース７は
上部の壁面４側に空気吸入口９を、室内側に空気排出口
１０をそれぞれ開口し、前記空気吸入口９を空気排出口
１０との間の上下方向に延長する板状の発熱部６ａを、
その下端とケース７の底面との間に空気が流通する隙間
を開けて配置することによって前記空気吸入口９に接続
する通路を下降流の通路に、前記空気排出口１０に接続
する通路を加熱された空気の上昇流の通路１５とし、こ
の上昇流の通路１５を発熱部 6ａとこれに対面する傾斜
板１３により上方に向かって縮小するように形成し、更
に前記空気吸入口９の上部を上下の間隔をおいて壁面４
側に伸び、前記ガラス窓２の部分を流下する空気を案内
するためのガイド板１１をた設けたことを特徴としてい
る。 【００１０】 【作用】上記構成による本発明によれば、窓ガラスを伝
って下方に案内される空気は、空気吸入口内に導入され
るようにガイド板により積極的に導かれるので、ここを
流れる多量の冷たい空気を暖房装置内で暖めることがで
きる。また、暖房装置内で暖められ熱交換された空気
は、上方に向かう程、狭くなっている空気通路を案内さ
れ空気排出口から放出されるので、空気排出口からは勢
い良く放出されることになる。したがって、この暖めら
れた暖気を遠い室内方まで自然対流の形で効果的に放出
することが可能になる。 【００１１】 【実施例】以下に、本発明に係る建築物の窓部における
暖房調整装置の一実施例について図面を参照しながら説
明する。 【００１２】図１は本発明の第１の実施例による暖房調
整装置を設置した建築物の窓部付近を示したものであ
る。建築物の例えば南側の外壁付近には、開口部１が横
方向に連続的に形成されており、この開口部１には窓ガ
ラス２がフレーム３等に支持されて、配設されている。 【００１３】また、このフレーム３を支持する壁面４の
室内５側には、パネル状の暖房装置６が壁面４に当接し
て設置されている。この暖房装置６は、一般にはペリカ
ンヒータと称され、窓付近の壁面４と略等しい高さを有
し、発熱部６ａは略矩形のケース７内に構成されてい
る。 【００１４】この暖房装置６の発熱部６ａとしては、通
電により発熱するものであれば如何なる種類であっても
用いることができるが、発熱の均一性を考慮すれば、す
でに知られているように面状発熱体の使用が好ましい。 【００１５】面状発熱体とは、図２に示したように、カ
ーボンなどの導電性の微粒子を混入した熱可塑性樹脂ま
たはゴムなどの帯材８の両側にリード線９、９を埋め込
んだ構造を有している。 【００１６】この構造において、帯材８は発熱抵抗体と
して作用するものであり、図示のように電極としてのリ
ード線９、９間に直流または交流の電圧Ｅを印加する
と、帯材８を通してリード線９、９間に電流が流れ該帯
材８が発熱する。 【００１７】この場合、発熱量は帯材８中に混入される
導電性微粒子の材質および量を加減することにより調整
することができ、また、リード線９、９が帯材８のほぼ
全長に亘って埋設されているので、該帯材８の全面に亘
ってほぼ均一に発熱させることができる。 【００１８】また、ケース７には空気吸入口９と空気排
出口１０とが具備されている。このうち、少なくとも空
気吸入口９はガラス窓２に対向するケース７の上部に形
成される。 【００１９】また、ケース７の空気吸入口９と空気排出
口１０とを仕切る壁の上部には、断面Ｌ字状のガイド板
１１が横方向に設置されている。このガイド板１１は、
矢印Ａ₁ のようにガラス窓２を伝って下方に流れる空気
を空気吸入口９内に積極的に案内するためのもので、空
気吸入口９の上方部にひさしのように延出している。 【００２０】一方、発熱部６ａと、この発熱部６ａの前
方に配置されるカバー１２との間には傾斜板１３が設置
されている。この傾斜板１３は、図示したように床面１
４に近い下部から上方に向かう程、発熱部６ａに近づく
ように傾斜しており、上端部１３ａは空気排出口１０の
近傍に固定されている。したがって、この傾斜板１３に
より、発熱部６ａの図の右側に形成される空気通路１５
は、上方に向かう程、幅が狭くなっている。 【００２１】本実施例による建築物の窓部における暖房
調整装置は上記のように形成されているが、以下にこの
作用について説明する。まず、冬場には、ガラス窓１を
伝って冷たい空気が下方に下がってくるが、この冷たい
空気は矢印Ａ₁ に示したようにガイド板１１で積極的に
捕捉される。したがって、ガラス窓１を伝って下方に流
れる大部分の冷たい空気は、ガイド板１１の下部を通っ
てケース７内に導入される。 【００２２】ケース７内に導入された冷たい空気は、通
電状態にある発熱部６ａで加熱された空気との間で順
次、熱交換される。そして、加熱された導入空気は矢印
Ａ₂ のようにケース７の下端部を通り、下流の空気通路
１５内に導入される。 【００２３】ここで、空気通路１５を流れる導入空気は
ほぼ暖気となっており、しかも熱交換がさらに続いてい
るため、空気通路１５内を積極的に上昇する。しかし、
この空気通路１５は、上方に向かう程、通路の幅が狭く
なっているため、ここを流れる空気はベンチュリ効果に
より上方部で流速が次第に速くなっている。 【００２４】したがって、空気排出口１０の近傍を流れ
る空気は流速が速いため、空気排出口１０からは勢い良
く室５の内方に向かって飛び出ることになる。なお、実
験によればこのように勢い良く放出された空気は、矢印
Ａ₃ 、Ａ₄ 、Ａ₅ のように放物線に沿った形で室５の内
方に放出された。 【００２５】このような暖気の放出により、未だガイド
板１１の周囲に冷たい空気が滞留しているとしても、そ
の冷気も暖気の流れに引き込まれて室５の内方に案内す
ることができる。 【００２６】しかも、このような空気の流れは自然対流
となっているので、窓の付近にいる人であっても、その
流れに違和感を生じさせることはなく、騒音が生じるこ
ともない。さらに、放物線状に放出されるので、室の内
方で充分暖まった空気の流れに混合させることができ
る。また、前面カバー１２の室内側においても発熱部６
ａからの熱が輻射されているので、冷たい空気が滞留す
ることはない。 【００２７】したがって、このような暖房調整装置を直
射日光を受けやすい窓の近くに設置することにより、窓
部付近を部屋の平均温度に近似させるように調整するこ
とができる。 【００２８】以上、本発明の第１の実施例について説明
したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。例え
ば、以上の実施例では、暖房装置６の発熱体として面状
発熱体８を採用しているが、発熱体は他の構造であって
も勿論良い。 【００２９】また、傾斜板１３の発熱部６ａに対向する
面に、高さ方向に複数のフィンを突出させることもでき
る。すると、これらのフィンの間が空気の案内通路とな
るので、下方からの空気をより積極的に上方に導くこと
ができる。 【００３０】また、上記実施例では、ケース７内に発熱
部６ａを横方向に１列収容したものについて説明した
が、図３に示したように、発熱部６ａを２列に配置した
ものでも良い。 【００３１】この場合には、発熱部６ａと発熱部６ａと
の間に、所定の傾斜板１６を配置すれば良い。このよう
な傾斜板１６は、１枚あるいは２枚であっても良いが、
１枚の傾斜板１６を配設する場合には、例えばその上下
部の幅を異ならせることで、空気通路１７、１８の幅を
上方程、狭くすることができる。 【００３２】このように２つの発熱部６ａ、６ａを備え
た暖房調整装置では、ケース７の下端部を通る導入空気
は、矢印Ａ₂ で示したように、空気通路１７側と、空気
通路１８側との２方向に分離して進み、各々両側の発熱
部６ａ、６ａで暖められながら上昇する。 【００３３】そして、空気排出口１０付近では、再び１
つの流れに合流し、矢印Ａ₃ 、Ａ₄、Ａ₅ のように室５
の内方に放出されることになる。この実施例の場合も同
様に、暖められた空気は自然対流の形で室５内に放出さ
れる。したがって、強制的な空気の流れを生じさせるこ
とがなく、人に違和感を生じさせることはない。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る建築
物の窓部における暖房調整装置では、ガラス窓を伝って
下方に導かれる冷たい空気はガイド板に捕捉されて暖房
装置のケース内に導入される。したがって、冷たい空気
を周囲に発散させることはなく、多量の冷たい空気を暖
房装置内に取り入れることができる。また、内部で加熱
され、熱交換された空気は、上方に向かう程幅が狭くな
った通路を上昇するので、排出口からは勢い良く室内に
放出され、室内の空気に混合させることができる。 【００３５】しかも、この空気の流れは自然対流である
ため、人に違和感を感じさえることはなく、自然な形で
空気調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は本発明の建築物の窓部における暖房調整
装置の一実施例を示した断面図である。 【図２】図２は同実施例で採用された発熱体の断面図で
ある。 【図３】図３は本発明の第２の実施例による建築物の窓
部における暖房調整装置の断面図である。 【符号の説明】 １ 開口部 ２ ガラス窓 ４ 壁面 ５ 室内 ６ 暖房装置 ６ａ 発熱体 ７ ケース ９ 空気吸入口 １０ 空気排出口 １１ ガイド板 １５、１７、１８ 空気通路

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 建築物の開口部１に配置されたガラス窓
   ２の下端を支持する壁面４の室内側に、略矩形ケース７
   を配置し、このケース７は上部の壁面４側に空気吸入口
   ９を、室内側に空気排出口１０をそれぞれ開口し、前記
   空気吸入口９を空気排出口１０との間の上下方向に延長
   する板状の発熱部６ａを、その下端とケース７の底面と
   の間に空気が流通する隙間を開けて配置し、前記空気吸
   入口９に接続する通路を下降流の通路に、前記空気排出
   口１０に接続する通路を加熱された空気の上昇流の通路
   １５とし、 この上昇流の通路１５を発熱部 6ａとこれに対面する傾
   斜板１３により上方に向かって縮小するように形成し、
   更に前記空気吸入口９の上部を上下の間隔をおいて壁面
   ４側に伸び、前記ガラス窓２の部分を流下する空気を案
   内するためのガイド板１１をた設けたことを特徴とする
   建築物の窓部における暖房調整装置。