(57)【要約】【課題】出入口開口部を通行する通行人に与える不快感を小さくし、またファンを大型化する必要がなく騒音が小さいため民生ビルにも使用することができ、かつ充分な遮断効果を持ったエアシャッターを提供する。【解決手段】温度差のある出入口開口部を形成し、該開口部の両側部に空気ダクトを立設し、該立設した対状の空気ダクトそれぞれに空気吹出口と空気吸込口とを設けたエアシャッターにおいて、前記対状の空気ダクトそれぞれに設けた空気吹出口と空気吸込口とを利用して、前記出入口開口部を横断する循環流を複数形成し、１の循環流が上下方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた大循環流であり、他の循環流が前記大循環流に挟まれる内側で循環するように構成した小循環流であって、前記大循環流の風速を、前記小循環流の風速よりも高速とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度差のある出入口開口部を形成し、該開口部の両側部に空気ダクトを立設し、該立設した対状の空気ダクトそれぞれに空気吹出口と空気吸込口とを設けたエアシャッターにおいて、
前記対状の空気ダクトそれぞれに設けた空気吹出口と空気吸込口とを利用して、前記出入口開口部を横断する循環流を複数形成し、
１の循環流が上下方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた大循環流であり、他の循環流が前記大循環流に挟まれる内側で循環するように構成した小循環流であって、
前記大循環流の風速を、前記小循環流の風速よりも高速とすることを特徴とするエアシャッター。
【請求項２】
前記出入口開口部の人の通過を感知する人感知手段を設け、
出入口開口部の人の通行の感知により前記小循環流の風速を変化させることを特徴とする請求項１記載のエアシャッター。
【請求項３】
温度差のある出入口開口部を形成し、該開口部の両側部に空気ダクトを立設し、該立設した対状の空気ダクトそれぞれに空気吹出口と空気吸込口とを設けたエアシャッターにおいて、
前記出入口開口部の垂直断面内に、水平方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた外側循環流と、上下方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた内側循環流とが存在することを特徴とするエアシャッター。
【請求項４】
前記出入口開口部を高さ方向上段部、中段部及び下段部の３段に分割し、
前記上段部及び下段部に前記外側循環流を形成し、
前記中段部に前記内側循環流を形成することを特徴とする請求項３記載のエアシャッター。
【請求項５】
前記出入口開口部の人の通過を感知する人感知手段を設け、
出入口開口部の人の通行の感知により前記内側循環流の風速を変化させることを特徴とする請求項３又は４記載のエアシャッター。
【請求項６】
前記出入口開口部内部と外部の温度差を検知する手段を設け、
該温度差に応じて、前記空気吹出口からの空気の吹出方向、又は前記空気の風速を変化させることを特徴とする請求項１〜５何れかに記載のエアシャッター。
【請求項７】
前記出入口外部の風速を検知する手段を設け、
該風速に応じて、前記空気吹出口からの空気の吹出角度、又は前記空気の風速を変化させることを特徴とする請求項１〜６何れかに記載のエアシャッター。
【請求項８】
前記出入口開口部外部の温度を検知する手段と、
前記循環流を形成する空気温度を調節する手段とを設け、
前記出入口開口部外部の温度に応じて、前記循環流を形成する空気温度を変化させることを特徴とする請求項１〜７何れかに記載のエアシャッター。
【請求項９】
前記出入口空間を開閉する扉を設け、
該扉の開度に応じて、前記循環流の風速を変化させることを特徴とする請求項１〜８何れかに記載のエアシャッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度差のある出入口開口部を形成し、該開口部の両側部に空気ダクトを立設し、該立設した対状の空気ダクトそれぞれに空気吹出口と空気吸込口とを設けることで、前記出入口開口部の空気の流通を遮断するエアシャッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一定規模以上の建築物を建築する場合には省エネルギーに努める必要がある、民生用ビルでは室内温熱環境の向上を図り快適な空間を提供することが求められる、高層ビルでは煙突効果に伴う外気の流出入が省エネルギー、室内温熱環境の向上という観点から問題となることなどから、建築物の出入口開口部に外部空気の侵入及び内部空気の漏洩を防止する装置が設けられている。
【０００３】
このような、建築物の出入口開口部における外部空気の侵入及び内部空気の漏洩を防止する装置の１つとして、開口部に空気壁を形成するエアシャッターが提案、実用化されている。
エアシャッターとして広く用いられている形式に上吹出しエアシャッターが挙げられる。これは出入口開口部上方から遮断空気流を吹き下ろす簡便な方式であるため広く用いられているが、吹き下ろした空気の流速が最も低下する床面付近では遮断効率が低下する。前記出入口開口部内外で温度差がある場合、出入口開口部上部では暖気が流出入し、出入口開口部下部では冷気が流出入するため、前記上吹出しエアシャッターを用いた場合、前記出入口開口部上部の暖気に対しては強い風で対抗して流出入を防止することができるが、前記出入口下部の冷気に対しては流速が低下し遮断効率が低下した風で対抗するため充分な流出入の防止ができないという問題がある。
【０００４】
また、特許文献１には出入口開口部横面より反対側に向かって空気流を水平に吹き出し、反対側より吸引し、ダクトにて吹き出し側にリターンさせる横流循環式のエアシャッターが開示されている。この方式は、温度差のある出入口開口部を挟んでその左右両側の対向位置に冷気遮断脚柱と暖気遮断脚柱とを立設し、出入口の高さに応じて開口部の中間無風域を挟んで存在する上部の暖気流入域と下部の冷気流出域に対し、それぞれ暖気遮断域と冷気遮断域を設け、前記暖気遮断域に設けた暖気遮断流路と前記冷気遮断域に設けた冷気遮断流路とよりなる循環遮断流路を構成したエアシャッターにおいて、前記冷気遮断脚柱は、前記暖気遮断脚柱と対向する面上に形成した開口部に、下部吹き出しノズルとその上部に連接した上部吸入口とを設けるとともに、該冷気遮断脚柱の内部に下部吹き出しファンと前記吸入口とを結び循環空気を運ぶ吸入ダクトを内蔵させ、一方、前記暖気遮断脚柱は、前記冷気遮断脚柱と対向する面上に形成した開口部に、上部吹き出しノズルとその下部に連設した下部吸入口を設けるとともに、内部には上部吹き出しファンと前記吸入口とを結び循環空気を運ぶ吸入ダクトを内蔵し、２つの脚柱の上部端面に桁状の天井板を架設して門型構造体を構成し、該門型構造体の２つの脚柱と前記開口部を開閉する扉との間にシールパッキンを装着してなるエアシャッターであって、前記上部吹き出しノズルより冷気遮断脚柱側の上部吸入口側に向けた暖気遮断流路を流れるエア通過流の風速を、前記下部吹き出しノズルより暖気遮断脚柱側の下部吸入口側に向けた冷気遮断流路を流れるエア通過流の風速より高速に設定したものである。
【０００５】
【特許文献１】特許第３８９７７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術では、前記出入口開口部からの暖気及び冷気の流出入を防止するためには前記出入口開口部横面より風速の大きな空気流を吹き出す必要がある。そのため前記出入口開口部を人が通行する場合には、前記風速の大きな空気流によって通行人に不快感を与えてしまう。さらに、特許文献１に開示されたエアシャッターにおいて、風速の大きな空気流を吹き出すためには大きな吹き出しファンを使用する必要があり騒音が大きくなるため、民生ビルの出入口開口部に用いることは不向きである。
【０００７】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、出入口開口部を通行する通行人に与える不快感を小さくし、またファンを大型化する必要がなく騒音が小さいため民生ビルにも使用することができ、かつ充分な遮断効果を持ったエアシャッターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明においては、
温度差のある出入口開口部を形成し、該開口部の両側部に空気ダクトを立設し、該立設した対状の空気ダクトそれぞれに空気吹出口と空気吸込口とを設けたエアシャッターにおいて、前記対状の空気ダクトそれぞれに設けた空気吹出口と空気吸込口とを利用して、前記出入口開口部を横断する循環流を複数形成し、１の循環流が上下方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた大循環流であり、他の循環流が前記大循環流に挟まれる内側で循環するように構成した小循環流であって、前記大循環流の風速を、前記小循環流の風速よりも高速とすることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、暖気の流出入が多い前記出入口開口部上部と、冷気の流出入が多い前記出入口開口部下部とには、前記風速の大きい大循環流が形成されているため、暖気又は冷気の流出入を高い遮断効率で遮断することができる。また前記大循環流に挟まれる内側の小循環流の風速を小としているため、前記小循環流部を人が通行する際の不快感を小さくすることができる。
なお、前記小循環流は、人が前記出入口開口部を通行する際に不快感を小さくするために、一般的な子供の顔の高さから大人の顔の高さまでの範囲（約１〜２ｍ）を含む範囲とし、また前記小循環流の前記空気ダクトからの吹出風量は、前記空気ダクトからの吹出面積、前記空気ダクトへの吸込面積、前記空気吹出口から吹き出される空気のインバータ制御、ダンパー制御などの方法によって吹き出し風量を変化できるようにしておくとよい。
【００１０】
また、前記出入口開口部の人の通過を感知する人感知手段を設け、出入口開口部の人の通行の感知により前記小循環流の風速を変化させることを特徴とする。
これにより、前記出入口開口部を人が通行しているときには前記小循環流の風速を低速とし、前記出入口開口部を人が通行していないときには前記小循環流の風速を高速とすることができるため、人が前記出入口開口部を通行する際に与える不快感を更に小さくすることができる。
【００１１】
また、温度差のある出入口開口部を形成し、該開口部の両側部に空気ダクトを立設し、該立設した対状の空気ダクトそれぞれに空気吹出口と空気吸込口とを設けたエアシャッターにおいて、
前記出入口開口部の垂直断面内に、水平方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた外側循環流と、上下方向に位置する複数の異なる面内で互いに対向するように設けた内側循環流とが存在することを特徴とする。
【００１２】
前記外側循環流が形成される位置では、前記出入口開口部奥行き方向に二重でかつ互いに対抗した空気流が形成されるため、空気流が互いに干渉して乱れることがなく安定した遮断効果が得られるとともに、前記出入口開口部空間を人や物が通行することによって空気流の一部が遮られても出入口開口部奥行き方向全体に渡って空気流が欠ける部分が存在せず暖気や冷気の流出入を確実に遮断することができる。一方前記内側循環流が形成される位置では、前記出入口開口部上下方向に二重でかつ互いに対抗した空気流が形成されるため、空気流が互いに干渉して乱れることがなく安定した遮断効果が得られるとともに、前記出入口開口部空間奥行き方向の空気流幅は前記外側循環流が形成される位置よりも小さく、したがって、前記内側循環流部を人が通行する際の不快感を小さくすることができる。なお、前記内側循環流は、人が前記出入口開口部を通行する際に不快感を小さくするために、一般的な子供の顔の高さから大人の顔の高さまでの範囲（約１〜２ｍ）を含む範囲とするとよい。                                            
【００１３】
また、前記出入口開口部を高さ方向上段部、中段部及び下段部の３段に分割し、前記上段部及び下段部に前記外側循環流を形成し、前記中段部に前記内側循環流を形成することを特徴とする。
これにより、暖気の流出入が多い前記出入口開口部上部と、冷気の流出入が多い前記出入口開口部下部とには、より遮断効率の高い外側循環流が形成されるため、暖気又は冷気の流出入を高い遮断効率で遮断することができる。
【００１４】
また、前記出入口開口部の人の通過を感知する人感知手段を設け、出入口開口部の人の通行の感知により前記内側循環流の風速を変化させることを特徴とする。
これにより、前記出入口開口部を人が通行しているときには前記内側循環流の風速を低速とし、前記出入口開口部を人が通行していないときには前記内側循環流の風速を高速とすることができるため、人が前記出入口開口部を通行する際に与える不快感を更に小さくすることができる。
【００１５】
また、前記出入口開口部内部と外部の温度差を検知する手段を設け、該温度差に応じて、前記空気吹出口からの空気の吹出方向、又は前記空気の風速を変化させることを特徴とする。
出入口開口部内部と外部の温度差によってエアシャッターの遮断効率が変化すると考えられるため、前記温度差に応じて前記空気吹出口からの空気の吹出方向又は風速を変化させることで遮断効率の最適化を行うことができる。
【００１６】
また、前記出入口外部の風速を検知する手段を設け、該風速に応じて、前記空気吹出口からの空気の吹出角度、又は前記空気の風速を変化させることを特徴とする。
出入口開口部外部の風速によってエアシャッターの遮断効率が変化すると考えられるため、前記風速に応じて前記空気吹出口からの空気の吹出方向又は風速を変化させることで遮断効率の最適化を行うことができる。
【００１７】
また、前記出入口開口部外部の温度を検知する手段と、前記循環流を形成する空気温度を調節する手段とを設け、前記出入口開口部外部の温度に応じて、前記循環流を形成する空気温度を変化させることを特徴とする。
これにより出入口開口部外部の温度が低いときには暖かい風を、前記温度が高いときには冷たい風を導入することで通行人や出入口開口部周囲環境にとって快適な空気流で暖気や冷気の流出入を防止することができる。なお、前記出入口開口部外部の温度が高いときには冷たい風を導入するだけでなく霧を発生させて風とともに導入するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記出入口空間を開閉する扉を設け、該扉の開度に応じて、前記循環流の風速を変化させることを特徴とする。
扉によっては、扉を閉めても僅か（５〜１０ｍｍ程度）な隙間が存在する場合があるため、扉を閉めていてもエアシャッターの稼動を停止すると前記隙間から暖気又は冷気が流出入してしまう場合がある。従って扉が閉まっている場合には前記循環流の風速を小さくし、前記扉が開いている場合は前記循環流の風速を大きくすることで最小限のエネルギーで暖気又は冷気の流出入を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上記載のごとく本発明によれば、出入口開口部を通行する通行人に与える不快感を小さくし、またファンを大型化する必要がなく騒音が小さいため民生ビルにも使用することができ、かつ充分な遮断効果を持ったエアシャッターを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２１】
温度差のある隣接した２空間の空気流動と温熱環境を把握し、エアシャッターの有効性を確認するため、実機エアシャッターを用いた実験を行った。
図１はエアシャッターの有効性を確認するための実験設備の概要図である。空調機による温度制御が可能な実験室３２（４８４．５ｍ３）をエアシャッター設置対象建物、屋外環境に開放された建屋３１内を外部空間として冬期の外気侵入を模擬し、開口部３３には循環型横吹きエアシャッター３４、３５とスライド式扉を設けた。実験室上部には建物の高層階からの漏気を再現するためリリーフ弁（不図示）を設けた。また、外部風を模擬するため、実験室の開口部３３から４５００ｍｍ離れた位置に、ファン４台（以下、外乱ファン３６）を接続した整流板付き吹出し装置を設けた。なお、実験室内を室内、建屋内の実験室外を室外、建屋外を屋外と呼ぶこととする。
【００２２】
実験は以下の手順で行った。
室内温度は、室外温度より＋２０℃高い温度を設定値として上昇させ、設定温度に達した時点で空調機（不図示）を停止し、室内の空気流動を安定させるため空調機停止後約１分間は安静に保った。その後、エアシャッター運転開始とともに前記開口部３３に設けたスライド式扉を５分間開放し、室内外の空気温度、気流速度を測定した。扉開放５分後、扉を閉鎖し、再び空調機により室内を昇温した。
【００２３】
前記エアシャッター３４、３５の吹出風速及び前記外乱ファン３６からの風速を変化させたときの実験結果について説明する。
図２は室内温度の時間変化の実験結果を表すグラフであり、横軸は経過時間（ｓ）、縦軸は室内外の温度差に対する室内温度の初期値からの変化率を示している。なお図２（Ａ）は外乱ファン３６停止時、図２（Ｂ）は外乱ファン３６の２ｍ／ｓの風速での運転時、図２（Ｃ）は外乱ファン３６の３ｍ／ｓでの運転時を表しており、それぞれのグラフ内にはエアシャッター３４、３５の吹出風速、室内温度の測定位置を変えて測定した室内温度の時間変化の実験結果をまとめて記載している。
【００２４】
図２（Ａ）に示した室内空気温度（外乱ファン３６停止）時においては、扉開放と同時に室内温度が低下し、エアシャッター停止条件では８０秒後に温度低下率が約９０％に達し、以降９０％前後を推移した。エアシャッター３４、３５を運転した場合の温度低下は、停止条件と比較してなだらかであり、温度低下率は１２０秒後に約６０〜７０％に達し、以降その値前後を推移した。
図２（Ｂ）に示した室内空気温度（外乱ファン３６を２ｍ／ｓで稼動）時においては、いずれの条件も、外乱ファン停止条件と比較し温度低下率は大きかった。これは、温度差換気による冷気侵入が外乱ファンの運転によって助長されたためと考えられる。
図２（Ｃ）に示した室内空気温度（外乱ファン３６を３ｍ／ｓで稼動）時においては、外乱ファン３６を２ｍ／ｓで稼動時と比較して、室内下部では温度低下率の傾向に大きな相違はみられなかったが、室内上部においては温度低下する時間が早かった。これは、冷気が侵入した結果、漏洩する暖気の温度低下が早くなったためと考えられる。
【００２５】
以上のように図２を用いて説明した実験結果から、エアシャッターの遮断効率は、外部風速によって変化するといえる。
【００２６】
図３は、エアシャッターの空気吸込口における空気温度を示す。吸込口の上部、下部ともに、室内外平均値より低かった。これは、エアシャッターが室外に設置されており、対向したエアシャッターからの吹出空気の他、室外側の空気を吸込んでいるためと考えられる。特に下部では、室内側空気が室外側へ流れ込むことが少ないため、温度差が大きかった。また、上部では、エアシャッターの吹出風速が大きくなるにつれ、室内外平均値との温度差がより大きくなり、下部では小さくなる傾向にあった。
このことからエアシャッターを室外側に置く場合、空気吹出口の温度は冬季の場合には室内外平均温度より低く、夏場の場合には室内外平均温度より高くなるといえる。
【００２７】
次に、前記気流遮断効率の前記エアシャッター３４、３５の吹出風速及び前記外乱ファン３６からの風速を変化させたときの実験結果について説明する。
図４は気流遮断効率の時間変化の実験結果を表すグラフであり、横軸は経過時間（ｓ）、縦軸は気流遮断効率（％）を示している。なお図４（Ａ）は外乱ファン３６停止時、図４（Ｂ）は外乱ファン３６の２ｍ／ｓの風速での運転時、図４（Ｃ）は外乱ファン３６の３ｍ／ｓでの運転時を表しており、それぞれのグラフ内にはエアシャッター３４、３５の吹出風速を変えて測定した気流遮断効率（％）の実験結果をまとめて記載している。
ここで気流遮断効率（η）は、室内温度Ｔｒ、室外初期温度Ｔｏ０、室内初期温度Ｔｒ０を用いて以下の（１）式で表すことができる値であり、室内温度Ｔｒの変化に依存する値である。
η＝（Ｔｒ−Ｔｏ０）／（Ｔｒ０−Ｔｏ０）×１００  ・・・（１）
【００２８】
図４（Ａ）に示した室内空気温度（外乱ファン３６停止）時においては、気流遮断効率は、扉開放から約１０秒後までは急激に低下し、その後、時間とともに比較的緩やかに低下する傾向がみられた。
図４（Ｂ）に示した室内空気温度（外乱ファン３６を２ｍ／ｓで稼動）時、及び図４（Ｃ）に示した室内空気温度（外乱ファン３６を３ｍ／ｓで稼動）時においては、外乱ファン３６停止時と比較して、気流遮断効率が大きく低下する結果となった。エアシャッター運転時の気流遮断効率は、エアシャッター停止時と比べて高いものの、いずれのエアシャッター吹出風速においても、外乱がない場合に比較して遮断効率を大きく改善される状況はみられなかった。
【００２９】
以上のように図４を用いて説明した実験結果から、外乱に対する効果的な気流遮断を得るためには、吹出し風速や角度を外乱に応じて変化させる必要がある。
【００３０】
図５は気流遮断効率とエアシャッター吹出風速の関係を示すグラフであり、縦軸は気流遮断効率（％）、横軸はエアシャッター吹出風速（ｍ／ｓ）を表している。なお、図５には実験結果と汎用熱流体解析ソフト（ＣＦＤ）を用いた計算結果とを記載している。図５から、エアシャッターを停止した場合（０ｍ／ｓ）や、吹出し風速が１ｍ／ｓ程度以下と遅い場合などは、顕著な気流遮断効果が得られないことがわかる。一方、建物出入口部における扉寸法として考えられる寸法（Ｌ２．０ｍ×Ｈ２．５ｍ）を開口部の条件とした場合、吹出し風速による差異はあるものの、実験室実験の条件（Ｌ３．０ｍ×Ｈ３．５ｍ）と比べて気流遮断効率が約５％向上する結果が得られた。
従って漏洩を防止するための最低限必要なエアシャッター吹出し風速は、間口幅や室内外の温度差により変化するが、実験および熱流体解析により、エアシャッターを使用した場合、低風速かつ効率が良い風速が、吹出し風速で３ｍ／ｓ以上であることがわかった。そこで、エアシャッターでは、間口幅３ｍ、室内外温度差２０℃の場合、吹出し風速は３ｍ／ｓ以上かつ不快感を与えない速度とする。
【００３１】
次に、図６に示したように２つの空気ダクト４１、４２を設け、該空気ダクト４１、４２の上部に３個のファン４４×２個のファン４５、下部に３個のファン４７×３個のファン４６がついたサーモシャッターを使用し、上部ファンをアンバランスな形（３個×２個）で使用した場合とバランスの良い形（２個×２個）で使用した場合の温度変化について実験を行った。
実験は、室内温度を室外温度より＋２０℃高くなるように室内を暖め、気流が安定後、室内外を区切る扉を開放すると同時にエアシャッターを稼動させる。その際、上部ファンを３×２のアンバランス型と２×２のバランス型の２条件で試験を行った。
実験結果を図７に示す。図７よりバランスの良いファン２個×２個の方が温度変化率が小さく、気流の流出入を効率よく阻止していることが確認できた。
【００３２】
図８（ａ）は実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す上面構成図であり、図８（ｂ）は実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す側面構成図である。図９は実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す要部斜視図であり、図１０は実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す別の要部斜視図である。
実施例１に係るエアシャッター１は、温度差のある出入口開口部の両側に立設された空気ダクト２、３を備える。
前記空気ダクト２は、高さ方向下側より下部吹出口２ａ、その上部に中部吹出口２ｂ、その上部に中部吸込口２ｃ、及びその上部に上部吸込口２ｄを設け、内部には下部吹き出しファン４と前記上部吸入口２ｄとを結び循環空気１０２ａを運ぶ流路と、中部吹き出しファン８と前記中部吸込口２ｃとを結び循環空気１０２ｂを運ぶ流路とが形成されている。
一方、前記空気ダクト３は、前記下部吹出口２ａ、中部吹出口２ｂ、中部吸込口２ｃ、上部吸込口２ｄとそれぞれ対向する位置に下部吸込口３ａ、中部吸込口３ｂ、中部吹出口３ｃ、上部吹出口３ｄを設け、内部には上部吹き出しファン５と前記下部吸入口３ａとを結び循環空気１０３ａを運ぶ流路と、中部吹き出しファン９と前記中部吸込口３ｂとを結び循環空気１０３ｂを運ぶ流路とが形成されている。
【００３３】
上記構成におけるエアシャッターにおいて、前記下部吹き出しファン４によって前記空気ダクト２の下部の下部吹出口２ａから送り出された空気は、前記出入口開口部を横断して前記空気ダクト３下部の下部吸込口３ａより吸引され、循環空気１０３ａとして空気ダクト３内を運ばれて上部吹き出しファン５によって上部吹出口３ｄから送り出され、前記出入口開口部を横断して前記空気ダクト２上部の上部吸込口２ｄより吸引され、循環空気１０２ａとして空気ダクト２内を運ばれる大循環流を形成する。
一方、前記中部吹き出しファン８によって前記空気ダクト２の中部の中部吹出口２ｂから送り出された空気は、前記出入口開口部を横断して前記空気ダクト３中部の中部吸込口３ｂより吸引され、循環空気１０３ｂとして空気ダクト３内を運ばれて中部吹き出しファン９によって中部吹出口３ｃから送り出され、前記出入口開口部を横断して前記空気ダクト２中部の中部吸込口２ｃより吸引され、循環空気１０２ｂとして空気ダクト２内を運ばれる小循環流を形成する。
このとき、前記大循環流の風速を、前記小循環流の風速よりも高速とする。
また前記大循環流及び小循環流を形成する流路中に網を設置することが望ましく、該網を設置することで人、物等の循環流への巻き込まれ事故を防止することができるとともに、大きなゴミを網で除去してファンの損傷及びゴミの飛散を防止することができる。
【００３４】
図９に示すように、実施例１に係るエアシャッターには、前記出入口開口部の人の通行を感知する人感知センサ１０が設けられている。人感知センサ１０で人の通行を感知すると、感知結果は演算装置１５へ送られ、該演算装置１５は小循環流の目標風速を演算し、人が通行中前記ファン８及び９の回転速度を落とす指令を出し前記小循環流の風速を通行人に不快感を与えない速度まで下げる。即ち前記演算装置１５は制御装置も兼ねる。これにより通行人は不快感をほとんど与えられることなく前記出入口開口部を通行することができる。
なお、本実施例１においては前記ファン８及び９の回転速度を落とすことで前記小循環流の風速を下げたが、小循環流の風速を下げる手段は特に限定されない。
【００３５】
前記人感知センサ１０を用いた小循環流の風速の調整について図１２を用いて説明する。
ステップＳ１でエアシャッターが稼動すると、ステップＳ２で人感知センサ１０による人又は物の通行の感知が開始される。ステップＳ３で人又は物の通行中か判断する。
ステップＳ３でＹｅｓと判断されると、送風ファン８、９の回転数を調整することで前記小循環流を規定の低風速とする。
ステップＳ３でＮｏと判断されると、送風ファン８、９の回転数を調整することで前記小循環流を規定の高風速とする。但し該高風速は前記大循環流の風速より低速である値を規定する。
ステップＳ４又はＳ５で前記小循環流の風速調整が終了すると、ステップＳ６でエアシャッター稼動終了するか判断する。ステップＳ６でＹｅｓと判断されるとステップＳ７でエアシャッターの稼動を終了して処理を終了し、ステップＳ６でＮｏと判断されるとステップＳ３に戻りエアシャッター稼動終了までステップＳ３からＳ６の処理を繰り返す。
【００３６】
また図１０に示すように、実施例１に係るエアシャッターには、前記出入口開口部外部の温度を測定する温度計１１、前記出入口開口部外部の風速を測定する風速計１２、前記出入口開口部内部の温度を測定する温度計１３、前記出入口開口部内部の風速を測定する風速計１４が設けられている。前記温度計１１、１３及び風速計１２、１４で温度及び風速が測定されると、測定結果は演算装置１５へ送られ、該演算装置１５は必要な調整量を演算し、前記小循環流の風速又は吹出角度の少なくとも１を調整して遮断効率を最適化する。
なお、前記吹出角度の調整とは、図１１に示すように空気ダクト２からの吹き出す空気流を出入口開口部内部側（１６ａ）に傾けたり、出入口開口部外部側（１６ｂ）に傾けたりすることであり、空気ダクト２からの吹き出しだけでなく空気ダクト３からの吹き出し角度も同時に変更してもよい。
【００３７】
さらに前記大循環流及び小循環流を形成する空気通路中にヒートポンプなどの温度調節手段を設け、前記温度計１１の検知結果に応じて循環流空気温度を可変させると、通行人や出入口開口部周囲環境にとって快適な空気流で暖気や冷気の流出入を防止することができる。
【００３８】
前記温度計及び風速計を用いた小循環流の風量、吹出角度の調整について図１３を用いて説明する。
ステップＳ１１でエアシャッターが稼動すると、ステップＳ１２で前記温度計１１、１３及び風速計１２、１４によって室内外温度差及び室外風速を測定する。
ステップＳ１２で室内外温度差及び室外風速が測定されると、ステップＳ１３で室内温度と室外温度が異なるか判断する。
ステップＳ１３でＹｅｓと判断されると、ステップＳ１４で室内外温度差と室外風速が規定値以内であるか判断する。ステップＳ１４でＮｏと判断されるとステップＳ１５で送風ファン４，５，８，９の回転数を調整およびファンのルーバーを調整することで吹出角度を調整してエアシャッターの遮断効率の最適化を行う。
ステップＳ１５で調整が終了するか、ステップＳ１３でＮｏ又はステップＳ１４でＹｅｓと判断されると、ステップＳ１６でエアシャッター稼動終了するか判断する。ステップＳ１６でＹｅｓと判断されるとステップＳ１７でエアシャッターの稼動を終了して処理を終了し、ステップＳ１６でＮｏと判断されるとステップＳ１３に戻りエアシャッター稼動終了までステップＳ１３からＳ１６の処理を繰り返す。
【実施例２】
【００３９】
図１４（ａ）は実施例２に係るエアシャッターの概略構成を示す上面構成図であり、図１４（ｂ）は実施例２に係るエアシャッターの概略構成を示す側面構成図である。
実施例２に係るエアシャッターは、温度差のある出入口開口部の両側に立設された空気ダクト２２、２３を備える。
前記空気ダクト２２は高さ方向下より下部ダクト２２ｃ、中部ダクト２２ｂ、上部ダクト２２ａに分割され、前記空気ダクト２３は前記下部ダクト２２ｃ、中部ダクト２２ｂ、上部ダクト２２ａと対向する位置で下部ダクト２３ｃ、中部ダクト２３ｂ、上部ダクト２３ａに分割されている。
【００４０】
前記上部ダクト２２ａには前記出入口開口部の奥行き方向に吹出口２２ｄ、吸込口２２ｅを設け、内部にはファン４ａと前記吸込口２２ｅとを結び循環空気１２２ａを運ぶ流路が形成されている。一方、前記上部ダクト２３ａには、前記吹出口２２ｄ、吸込口２２ｅとそれぞれ対向する位置に吸込口２３ｄ、吹出口２３ｅを設け、内部にはファン５ａと前記吸込口２３ｄとを結び循環空気１２３ａを運ぶ流路が形成されている。
また、前記下部ダクト２２ｃ、下部ダクト２３ｃは上部ダクト２２ａ、２３ａと同じ構成である。
【００４１】
また、前記中部ダクト２２ｂには、吹出口２２ｆ及びその上部に吸込口２２ｇを設け、内部には吹き出しファン８ａと前記吸込口２２ｇとを結び循環空気１２２ｂを運ぶ流路が形成されている。一方、前記中部ダクト２３ｂには、前記吹出口２２ｆ、吸込口２２ｇとそれぞれ対向する位置に吸込口２３ｆ、吹出口２３ｇを設け、内部には吹き出しファン９ａと前記吸込口２３ｆとを結び循環空気１２３ｂを運ぶ流路が形成されている。
【００４２】
上記構成におけるエアシャッターにおいて、前記吹き出しファン４ａによって前記上部ダクト２２ａの吹出口２２ｄから送り出された空気は、前記出入口開口部を横断して前記上部ダクト２３の吸込口２３ｄより吸引され、循環空気１２３ａとして上部ダクト３ａ内を運ばれて吹き出しファン５ａによって吹出口２３ｅから送り出され、前記出入口開口部を横断して前記上部ダクト２２ａの吸込口２２ｅより吸引され、循環空気１２２ａとして上部ダクト２２ａ内を運ばれる外側循環流を形成する。
前記下部ダクト２２ｃ、２３ｃにおいても同様に外側循環流を形成する。
【００４３】
一方、前記吹き出しファン８ａによって前記中部ダクト２２ｂの吹出口２２ｆから送り出された空気は、前記出入口開口部を横断して前記中部ダクト２３ｂの吸込口２３ｆより吸引され、循環空気１２３ｂとして中部ダクト２３ｂ内を運ばれて吹き出しファン９ａによって吹出口２３ｇから送り出され、前記出入口開口部を横断して前記中部ダクト２２ｂの吸込口２２ｇより吸引され、循環空気１２２ｂとして上部ダクト２２ａ内を運ばれる内側循環流を形成する。
また前記外側循環流及び内側循環流を形成する流路中に網を設置することが望ましく、該網を設置することで人、物等の循環流への巻き込まれ事故を防止することができるとともに、大きなゴミを網で除去してファンの損傷及びゴミの飛散を防止することができる。
【００４４】
このような図１４に示した実施例２におけるエアシャッターにも、実施例１と同様人検知センサが設けられており（不図示）、前記出入口開口部の人の通行中は前記内側循環流の風速を通行人に不快感を与えない速度まで下げる。これによりこれにより通行人は不快感をほとんど与えられることなく前記出入口開口部を通行することができる。
【００４５】
さらに、前記出入口開口部外部の温度を測定する温度計、前記出入口開口部外部の風速を測定する風速計、前記出入口開口部内部の温度を測定する温度計、前記出入口開口部内部の風速を測定する風速計（何れも不図示）も実施例１と同様に設けられており、前記温度計及び風速計で温度及び風速が測定されると、該測定結果に応じて前記内側循環流の風速又は吹出角度の少なくとも１を調整して遮断効率を最適化する。最適化の手法については実施例１で説明した図１３のフローチャートと同じ手順であるため省略する。
【００４６】
さらに前記外側循環流及び内側循環流を形成する空気通路中にヒートポンプなどの温度調節手段を設け、前記出入口開口部外側に設けた温度計の検知結果に応じて循環流空気温度を可変させると、快適な風通行人や出入口開口部周囲環境にとって快適な空気流で暖気や冷気の流出入を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
出入口開口部を通行する通行人に与える不快感を小さくし、またファンを大型化する必要がなく騒音が小さいため民生ビルにも使用することができ、かつ充分な遮断効果を持ったエアシャッターとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】エアシャッターの有効性を確認するための実験設備の概要図である。
【図２】室内温度の時間変化の実験結果を表すグラフである。
【図３】エアシャッターの空気吸込口における空気温度の実験結果を示す表である。
【図４】気流遮断効率の時間変化の実験結果を表すグラフである。
【図５】気流遮断効率とエアシャッター吹出風速の関係を示すグラフである。
【図６】ファン配列の実験設備の概略図である。
【図７】ファン配列の実験結果を表すグラフである。
【図８】図８（ａ）は実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す上面構成図であり、図８（ｂ）は実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す側面構成図である。
【図９】実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す要部斜視図である。
【図１０】実施例１に係るエアシャッターの概略構成を示す別の要部斜視図である。
【図１１】空気ダクトからの空気吹出角度調整の説明図である。
【図１２】人感知センサ１０を用いた小循環流の風速の調整の手順を示すフローチャートである。
【図１３】温度計及び風速計を用いた小循環流の風量、吹出角度の調整の手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４（ａ）は実施例２に係るエアシャッターの概略構成を示す上面構成図であり、図１４（ｂ）は実施例２に係るエアシャッターの概略構成を示す側面構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    エアシャッター
２、３    空気ダクト
２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ    吹出口
２ｃ、２ｄ、３ｃ、３ｄ    吸込口
１０    人感知センサ
１１    外部用温度計
１２    外部用風速計
１３    内部用温度計
１４    内部用風速計
【図１】
2009216360.tif 000003
【図２】
2009216360.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009216360.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2009216360.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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