(57)【要約】【課題】簡単な構成でしかも煩雑な設定作業等をすることなく、太陽の直達光を効果的に遮断できるようにする。【解決手段】ブラインド下錘部３の上面と側面に太陽電池４１，４２をそれぞれ取り付け、太陽電池４１，４２の出力値または電流値から、太陽の直達光が水平面となす第１の角度を求め、さらにこの第１の角度を用いて太陽を遮蔽するためのブラインド羽根板２１〜２ｎの水平面からの第２の角度を求め、ブラインド羽根板２１〜２ｎの角度をこの第２の角度となるように制御し、簡単な構成で煩雑な設定作業等を不要にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラインド下錘部の上面と窓側側面に太陽電池をそれぞれ取り付け、各太陽電池の出力値（または電流値）から太陽光の直達光が水平面となす第１の角度θ０を求めるとともに、前記第１の角度から太陽光の直達光を遮蔽するためのブラインド羽根板の水平面よりの第２の角度θを求める演算手段を設け、ブラインド羽根板の角度を前記第２の角度となるように制御することを特徴とするブラインド制御装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記下錘部の上面側の太陽電池が水平面となす角度をθｕ、下錘部窓側側面の太陽電池が垂直面となす角度をθｓ、太陽電池の下錘部上面側，側面側の面積をそれぞれＳｕ，Ｓｓ、太陽電池の下錘部上面側，側面側の出力値（または電流値）をＰｕ，Ｐｓとして、前記第１の角度θ０を下記（１）式により演算し、さらに前記第２の角度θを、演算にて求めたθ０とブラインド羽根板幅ｌとブラインド羽根板間寸法ｈとから、下記（２）式により演算することを特徴とする請求項１に記載のブラインド制御装置。
Ｐｓ／Ｐｕ＝（Ｓｓ／Ｓｕ）×［ｃｏｓ（θ０−θｓ）／ｃｏｓ（θ０＋θｕ）］…（１）
ｔａｎθ０＝（ｈ−ｌ×ｓｉｎθ）／ｌ×ｃｏｓθ              …（２）
【請求項３】
前記各太陽電池を電源として動作する無線発信回路を接続し、この無線発信回路からブラインド羽根板の角度を制御するための信号を無線にて送信することを特徴とする請求項１または２に記載のブラインド制御装置。
【請求項４】
前記各太陽電池の出力が小さい場合は、ブラインド羽根板を水平に制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のブラインド制御装置。
【請求項５】
前記ブラインド羽根板の角度の制御を、一定時間間隔で行なうことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のブラインド制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は事務所，ビルなどの採光窓に取り付けられ、採光を調整するブラインドの羽根板の角度を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、例えば特許文献１のように、スラット（羽根板）上または下函に少なくとも２つの光センサを取り付け、一方のセンサには直射日光が当たり、他方のセンサには直射日光が当たらないように、ブラインドを駆動制御するものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０３−０２５１８６号公報（第１−２頁、図１−２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載のものでは少なくとも２つの光センサを、狭いスラット（羽根板）等に対し、１つには直射日光が当たり、他方には直射日光が当たらないようにブラインドの羽根板の角度を制御するなど、その取り付けや配線が面倒であるだけでなく、光センサに小型のものが要求され、また季節に応じた照度の設定など煩雑な作業を必要とすると言う問題が残されている。
したがって、この発明の課題は、センサ等の設置を容易にし照度の設定などの煩雑な作業を不要とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、請求項１の発明では、ブラインド下錘部の上面と窓側側面に太陽電池をそれぞれ取り付け、各太陽電池の出力値（または電流値）から太陽光の直達光が水平面となす第１の角度θ０を求めるとともに、前記第１の角度から太陽光を遮蔽するためのブラインド羽根板の水平面よりの第２の角度θを求める演算手段を設け、ブラインド羽根板の角度を前記第２の角度となるように制御することを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明においては、前記演算手段は、前記下錘部の上面側の太陽電池が水平面となす角度をθｕ、下錘部窓側側面の太陽電池が垂直面となす角度をθｓ、太陽電池の下錘部上面側，側面側の面積をそれぞれＳｕ，Ｓｓ、太陽電池の下錘部上面側，側面側の出力値（または電流値）をＰｕ，Ｐｓとして、前記第１の角度θ０を下記（１）式により演算し、さらに前記第２の角度θを、演算にて求めたθ０とブラインド羽根板幅ｌとブラインド羽根板間寸法ｈとから、下記（２）式により演算することができる（請求項２の発明）。
Ｐｓ／Ｐｕ＝（Ｓｓ／Ｓｕ）×［ｃｏｓ（θ０−θｓ）／ｃｏｓ（θ０＋θｕ）］…（１）
ｔａｎθ０＝（ｈ−ｌ×ｓｉｎθ）／ｌ×ｃｏｓθ              …（２）
【０００７】
上記請求項１または２の発明においては、前記各太陽電池を電源として動作する無線発信回路を接続し、この無線発信回路からブラインド羽根板の角度を制御するための信号を無線にて送信することができ（請求項３の発明）、または、請求項１ないし３のいずれかの発明においては、前記各太陽電池の出力が小さい場合は、ブラインド羽根板を水平に制御することができ（請求項４の発明）、もしくは、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明においては、前記ブラインド羽根板の角度の制御を、一定時間間隔で行なうことができる（請求項５の発明）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示す概要図である。
図１に示すように、窓１に取り付けられるブラインドの下錘部３の上面と窓側側面に太陽電池４１，４２をそれぞれ取り付けて構成される。なお、２１〜２ｎはブラインドの各羽根板を示す。
図２に図１の要部拡大図を示す。
いま、図１のように太陽電池４１，４２を取り付けた場合、上面側の太陽電池４１の出力をＰｕ、窓側側面の太陽電池４２の出力をＰｓとする。また、図２に示すように、太陽光の直達光が水平面となす角度（太陽高度）をθ０、下錘部の上面側の太陽電池４１が水平面となす角度をθｕ、下錘部窓側側面の太陽電池４２が垂直面となす角度をθｓ、太陽電池の上面側，側面側面の面積をそれぞれＳｕ，Ｓｓ、太陽の単位面積当たりの光量をＷ、太陽電池の発電効率をηとすると、これらの間には次の（３），（４）式のような関係が成立する。
【０００９】
Ｐｕ＝Ｗ×Ｓｕ×η×ｃｏｓ（θ０＋θｕ）                    …（３）
Ｐｓ＝Ｗ×Ｓｓ×η×ｃｏｓ（θ０−θｓ）                    …（４）
したがって、この２つの式から太陽高度θ０と太陽光の光量Ｗを求めることができる。なお、太陽電池の出力は電池に入射する光量により、例えば図３に示すようなＶ−Ｉ特性（電圧−電流特性）を有している。すなわち、光量の減少により電圧は少し減少する程度であるが、電流は大きく減少する。よって、太陽電池に或る負荷抵抗をつないで回路電流を測定することで、太陽電池に入射する光量を求めることができる。回路電流を測定する代わりに、最大発生電力を測定するようにしても良い。
【００１０】
一方、太陽光の直達光がブラインド羽根板によって遮蔽される場合の角度（最小角）をθとすると、図４に示すブラインド羽根板２１，２２のサイズ等と上式のようにして求めた太陽高度θ０との間には、次の（５）式のような関係が成立する。
ｔａｎθ０＝（ｈ−ｌ×ｓｉｎθ）／（ｌ×ｃｏｓθ）          …（５）
ｈ：ブラインド羽根板間距離、ｌ：ブラインド羽根板幅
つまり、上記（５）式の関係を満たすように、ブラインドの羽根板を図４のように水平面から角度θだけ上方に傾斜させれば良い。なお、ブラインド羽根板が室内側に下がっている場合も式は同じになるが、θの値は負となる。上記の演算は図示されない演算手段によって行なわれる。
【００１１】
ところで、太陽電池と演算・制御装置，駆動モータを有線により結線すると、ブラインドの羽根板などで信号線が損傷，断線したりするおそれがある。そこで、ブラインドの下錘に発信器を取り付け、窓の上に受信器と演算・制御装置，ブラインド駆動装置を配置すれば上記のような問題を回避することができる。また、発信器の電力として太陽電池が発生した電力を利用することで、発信器用の電源を不要にすることができる。
【００１２】
また、ブラインドの下錘部に取り付けられた太陽電池の出力が小さい場合（定格の１０〜６０％）は、天候が曇りや雨の場合か太陽高度が低い場合と考えられる。そこで、このような場合にはブラインドの羽根板を水平にし、外部光を室内に積極的に取り込む運転または制御とする。さらに、出力が小さい場合（定格の１０％以下）は夜間であるから、羽根板は垂直にすることが望ましい。
【００１３】
さらに、大地に届く太陽光量は変動が激しく、霞のようなものでも光量は変動し、雲が発生すれば雲に反射する光の影響も受ける。そのため、羽根板の角度制御を瞬時瞬時行なうとブラインドが頻繁に動き、室内の雰囲気を損なうおそれがある。そこで、一定の間隔、例えば数秒おきに行なうようにすれば短時間の変動を除外でき、室内の雰囲気を損なうおそれも無くすことができる。
【００１４】
【発明の効果】
この発明によれば、ブラインドの下錘部に太陽電池を取り付け、その出力から太陽の直達光が室内に入らないように、かつ散乱光は極力室内に取り込むようにブラインドの羽根板の角度を制御するようにしたので、簡単な構成でしかも面倒な調整作業をすることなく、太陽の直達光を効果的に遮ることが可能となる。その結果、室内の空調負荷の低減，快適な室内空間の実現，さらには窓側の照明負荷の低減などの数々の利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す概要図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】光量と電圧，電流の関係を説明するグラフ
【図４】太陽高度とブラインドの羽根板との関係説明図
【符号の説明】
１…窓、２１〜２ｎ…ブラインド羽根板、３…下錘部、４１…上面太陽電池、４２…側面太陽電池。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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