(57)【要約】      （修正有）【課題】外壁側に設けられた設備部材を備え、その設備部材を内壁側からの電力で駆動する設備装置であって、容易に建物に施工可能な設備装置を提供する。【解決手段】建物２の内壁２１側に設けられた給電コイル４と、前記建物の外壁２２側に設けられ、前記給電コイル４から磁界共鳴により電力を受電する受電コイル７と、前記外壁２２側に設けられた設備部材６と、前記外壁２２側に設けられ、前記受電コイル７が受電した電力に応じて前記設備部材６を駆動する設備駆動部５１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の内壁側に設けられた給電コイルと、
前記建物の外壁側に設けられ、前記給電コイルから磁界共鳴により電力を受電する受電コイルと、
前記外壁側に設けられた設備部材と、
前記外壁側に設けられ、前記受電コイルが受電した電力に応じて前記設備部材を駆動する設備駆動部と、
を備えることを特徴とする設備装置。
【請求項２】
前記外壁側に設けられた電磁遮蔽体をさらに備え、
前記電磁遮蔽体は、前記受電コイルと、前記建物の外壁側に設けられた金属部材と、の間に介装されている請求項１に記載の設備装置。
【請求項３】
前記設備部材と前記設備駆動部とを収納する収納ボックスをさらに備え、
前記電磁遮蔽体および前記受電コイルは、前記収納ボックス内に配設されている請求項２に記載の設備装置。
【請求項４】
前記金属部材は、前記設備部材である請求項２又は請求項３に記載の設備装置。
【請求項５】
前記電磁遮蔽体は、フェライトシートである請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の設備装置。
【請求項６】
前記設備部材は、前記建物の開口部に設けられたシャッターカーテンである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の設備装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、建物の開口部に設置されるシャッターカーテンを手動ではなく電動で開閉する電動シャッター装置が普及している（例えば、特許文献１参照）。この電動シャッター装置は、シャッターカーテンと、そのシャッターカーテンを昇降する制御装置とを備えて構成され、室外における開口部上部に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リフォーム時等で既設の建具（開口部）に従来の電動シャッター装置を後付しようとする場合、現場において施工に時間や手間がかかる。具体的には、従来の電動シャッター装置は、内壁側（室内）の電源装置から電力を得て駆動する。そのため、従来の電動シャッター装置を既設の建具に後付しようとする場合には、内壁側の電源装置から外壁側（室外）の電動シャッター装置に電力を供給するための電源ケーブルを配線する工事が必要となる。
【０００５】
したがって、従来の電動シャッター装置を後付する場合において、電動シャッター装置の施工に時間と手間がかかるという問題がある。なお、このような問題は電動シャッター装置に限られた問題ではなく、外壁側に後付で設けられる設備装置（例えば、電動ルーフを備えたガーデンルーム等）を施工する場合に共通する問題である。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、外壁側に設けられた設備部材を備え、その設備部材を内壁側からの電力で駆動する設備装置であって、容易に建物に施工可能な設備装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、建物の内壁側に設けられた給電コイルと、前記建物の外壁側に設けられ、前記給電コイルから磁界共鳴により電力を受電する受電コイルと、前記外壁側に設けられた設備部材と、前記外壁側に設けられ、前記受電コイルが受電した電力に応じて前記設備部材を駆動する設備駆動部と、を備えることを特徴とする設備装置である。
【０００８】
本発明の一態様は、上述の設備装置であって、前記外壁側に設けられた電磁遮蔽体をさらに備え、前記電磁遮蔽体は、前記受電コイルと、前記建物の外壁側に設けられた金属部材と、の間に介装されている。
【０００９】
本発明の一態様は、上述の設備装置であって、前記設備部材と前記設備駆動部とを収納する収納ボックスをさらに備え、前記電磁遮蔽体および前記受電コイルは、前記収納ボックス内に配設されている。
【００１０】
本発明の一態様は、上述の設備装置であって、前記金属部材は、前記設備部材である。
【００１１】
本発明の一態様は、上述の設備装置であって、前記電磁遮蔽体は、フェライトシートである。
【００１２】
本発明の一態様は、上述の設備装置であって、前記設備部材は、前記建物の開口部に設けられたシャッターカーテンである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、外壁側に設けられた設備部材を備え、その設備部材を内壁側からの電力で駆動する設備装置であって、容易に建物に施工可能な設備装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動シャッター装置１（設備装置）の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る受電コイル７を正面から見たイメージ図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電磁遮蔽体８が設けられていない場合の電動シャッター装置について説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電磁遮蔽体８が設けられた電動シャッター装置１について説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る設備駆動部５１の概略構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電動シャッター装置１の動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００１６】
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る設備装置を、図面を用いて説明する。この設備装置は、建物に後付で設けられるものであって、建物の外壁側に設けられた設備部材を備え、その設備部材を内壁側からの電力で駆動する。本実施形態では、設備部材がシャッターカーテンである場合について説明する。ただし、本発明の設備部材が、電動のシャッターカーテンに限定されるものでなく、例えば電動カーテン、オーニング、日よけ用のルーバ等においても適用可能である。この設備部材は、例えば、窓、引戸、ドア、ルーバ窓等の開口部を開閉する部材である。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動シャッター装置１（設備装置）の概略構成の一例を示す図である。ここで、電動シャッター装置１は、設備装置の一例であってよい。
電動シャッター装置１は、例えば、ガラス窓１１等の建物２の開口部に設けられ、ガラス窓１１の室外側をシャッターカーテン６にて閉鎖又は開放可能に構成されている。
電動シャッター装置１は、ユーザからの操作指令に基づいてシャッターカーテン６を開動作又は閉動作させる。例えば、電動シャッター装置１は、操作指令をリモートコントローラから無線で送信されることで取得してもよいし、電動シャッター装置１に設けられた操作部がユーザに操作されることで操作指令を取得してもよい。
【００１９】
例えば、電動シャッター装置１は、リフォーム時において建物２に後付で設けられる。
図１に示すように、電動シャッター装置１は、給電部３、給電コイル４、シャッターボックス５（収納ボックス）及びシャッターカーテン６を備える。シャッターボックス５には、受電コイル７及び電磁遮蔽体８が配設されている。また、シャッターボックス５は、設備駆動部５１及びシャフト６０を備える。なお、シャッターボックス５は、収納ボックスの一例であってよい。すなわち、収納ボックスは、設備部材と設備駆動部５１とを収納する。
【００２０】
給電部３は、建物２の内壁２１側に設けられる。給電部３は、給電コイル４に接続されている。給電部３は、給電コイル４に電力を供給する。
給電部３は、電源プラグ３１及び電源制御部３２を備える。
電源プラグ３１は、コンセント１２に挿入されることで家庭用電源から交流電力を取得し、その取得した交流電力（ＡＣ１００Ｖ又はＡＣ２００Ｖ）を電源制御部３２に供給する。
【００２１】
電源制御部３２は、電源プラグ３１を介して供給された交流電力を所定の直流電力に変換する。また、電源制御部３２は、変換した直流電力を所定の周波数の交流電力に変換して給電コイル４に出力する。この周波数は、磁界共鳴方式により、給電コイル４から受電コイル７に電力が伝送可能な周波数であればよい。なお、電源プラグ３１と電源制御部３２とは、一体に構成される形態であってもよい。また、本実施形態では、商用電源から電力が供給される場合について説明するが、これに限定されず、室内にある蓄電池から電力が給電部３に供給されてもよい。また、電源プラグ３１において、商用電源からの交流電力を所定の電力に変換する機能を備えてもよい。ここで、給電部３から給電コイル４に供給される電圧は、電気工事士などの公的な資格を必要とする電圧よりも低い電圧である。
【００２２】
給電コイル４は、建物２の内壁２１側に設けられる。例えば、給電コイル４は、固定板４１に固定され、その固定板４１を介して建物２の内壁２１に取り付けられる。本実施形態では、給電コイル４は、建物２において、ガラス窓１１の上部にある内壁２１に取り付けられている。
給電コイル４は、受電コイル７と磁界共鳴することにより、給電部３から出力された電力を受電コイル７に給電する。なお、給電コイル４と受電コイル７とは互いに近接するように配置されてもよい。
【００２３】
シャッターボックス５は、外壁２２側で且つ電動シャッター装置１の上部に設けられている。シャッターボックス５は、受電コイル７、電磁遮蔽体８、シャフト６０及び設備駆動部５１を備える。
【００２４】
受電コイル７は、建物２の外壁２２側に設けられ、給電コイル４から磁界共鳴により非接触で電力を受電する。この受電コイル７で受電した電力は、設備駆動部５１に供給され、シャッターカーテン６を駆動する電力として主に使用される。
【００２５】
例えば、受電コイル７は、固定板７１に固定され、その固定板７１を介して建物２の外壁２２に取り付けられる。本実施形態では、受電コイル７は、建物２において、ガラス窓１１の上部にある外壁２２に取り付けられている。
【００２６】
電磁遮蔽体８は、外壁２２側に設けられる。この電磁遮蔽体８は、受電コイル７と建物２の外壁２２側に設けられた金属部材との間に介装されている。この金属材料とは、例えば、受電コイル７の周辺に配置された配管、配線、サッシや、シャッターカーテン６などである。図２は、本実施形態に係る受電コイル７を正面から見たイメージ図である。ここで、正面とは、受電コイル７における内壁２１側の面である。図２に示すように、電磁遮蔽体８の位置及び大きさは、例えば、受電コイル７を正面から見た場合に、受電コイル７の背後にある金属部材（例えば、シャッターカーテン６）が見えない程度の位置及び大きさに設定されている。例えば、電磁遮蔽体８は、フェライトシートである。なお、コンデンサ９は、共振用のコンデンサであって、浮遊容量でもよいし、物理的なコンデンサの静電容量でもよい。
【００２７】
シャフト６０は、シャッターカーテン６の上端部と設備駆動部５１とに連結されおり、シャッターカーテン６を巻き取る巻取り部である。シャフト６０は、設備駆動部５１によって正逆方向に回転駆動される。このシャフト６０の回転に応じて、シャッターカーテン６の巻き出し（シャッターカーテン６の閉動作時）、又は、巻き取り（シャッターカーテン６の開動作時）が行われる。シャフト６０に巻き取られたシャッターカーテン６は、シャッターボックス５内に収容されるようになっている。
【００２８】
設備駆動部５１は、外壁２２側に設けられ、受電コイル７が受電した電力に応じて設備部材であるシャッターカーテン６を駆動する。
【００２９】
以下に、図３及び図４を用いて、電磁遮蔽体８の作用効果について説明する。なお、図３及び図４を説明するにあたり、上記金属部材がシャッターカーテン６である場合について説明する。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る電磁遮蔽体８が設けられていない場合の電動シャッター装置について説明する図である。図４は、本実施形態に係る電磁遮蔽体８が設けられた電動シャッター装置１について説明する図である。
【００３１】
設備駆動部５１がシャフト６０を回転させることでシャッターカーテン６の巻き取り、又は巻き出しを行うと、そのシャッターカーテン６の巻径が増減する。このシャッターカーテン６の巻径の増減によって、受電コイル７とシャッターカーテン６との距離が変化する。例えば、設備駆動部５１がシャッターカーテン６を巻き取ると、そのシャッターカーテン６の巻径が大きくなる。したがって、シャッターカーテン６が受電コイル７に接近する。ここで、シャッターカーテン６が金属部材である場合には、このシャッターカーテン６が受電コイル７に接近すると、その受電コイル７のインダクタンスが変化する。したがって、受電コイル７と給電コイル４との結合係数が変化し、共振周波数がシフトする。そのため、給電コイル４から受電コイル７への電力伝送の効率が低下してしまう。換言すれば、図３に示すように、磁界共鳴している給電コイル４と受電コイル７との近傍に金属部材であるシャッターカーテン６が存在すると、給電コイル４と受電コイル７との結合磁界２００がそのシャッターカーテン６の影響を受け、電力の伝送ロスが増大してしまう。
【００３２】
一方、図４に示すように、本実施形態に係る電動シャッター装置１は、受電コイル７と金属部材、例えばシャッターカーテン６との間に電磁遮蔽体８が介装されている。したがって、電磁遮蔽体８は、外壁２２側に配置されたシャッターカーテン６が給電コイル４と受電コイル７との結合係数に与える影響を抑制する。すなわち、シャッターカーテン６が接近しても受電コイル７のインダクタンスが変化しなくなるため、共振周波数がシフトしない。そのため、給電コイル４から受電コイル７への電力伝送における効率の低下を抑制することができる。
【００３３】
このように、本実施形態に係る電動シャッター装置１では、受電コイル７とシャッターカーテン６との間に電磁遮蔽体８が介装されることで、シャッターカーテン６が受電コイル７に接近しても、給電コイル４と受電コイル７との結合磁界１００はそのシャッターカーテン６からの影響を受けない。換言すれば、電磁遮蔽体８は、受電コイル７とシャッターカーテン６との間に電磁遮蔽体８が介装されることで、結合磁界１００がシャッターカーテン６に漏れることを抑制する。これにより、給電コイル４から受電コイル７への高効率な電力伝送を実現することができる。
【００３４】
以下に、本実施形態に係る設備駆動部５１について、説明する。図５は、本実施形態に係る設備駆動部５１の概略構成の一例を示す図である。
図５に示すように、設備駆動部５１は、蓄電部５２、通信部５３、制御部５４及びモータ５５を備える。
【００３５】
蓄電部５２は、受電コイル７が磁界共鳴により給電コイル４から受電した電力を蓄電する。例えば、蓄電部５２は、二次電池である。例えば、蓄電部５２は、受電コイル７と有線又は無線で接続されている。蓄電部５２は、受電コイル７と有線で接続される場合には、その有線を介して受電した電力を蓄電する。一方、蓄電部５２は、受電コイル７と無線で接続される場合には、受電コイル７から無線で受電した電力を蓄電する。ここで、無線とは、非接触の電力伝送であり、例えば、電界結合方式、電磁誘導方式、電波方式、磁界共鳴方式等である。
蓄電部５２に蓄電された電力は、設備駆動部５１の各部に供給される。
【００３６】
通信部５３は、通信ネットワークを介して、外部から情報を送受する。この情報とは、例えば、シャッターカーテン６を開動作又は閉動作させる操作指令である。
制御部５４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）や記憶装置などから構成され、操作指令に応じてモータ５５の駆動を制御する。
モータ５５は、シャフト６０を回転駆動させる駆動部であり、例えば直流モータから構成されている。モータ５５は、制御部５４からの駆動信号に基づいて正回転、逆回転、又は回転停止する。ここで、モータ５５は、制御部５４からの駆動信号に基づいて、蓄電部５２に蓄積された電力を駆動源として回転駆動する。これにより、設備駆動部５１は、シャッターカーテン６を電動で開閉することができる。
【００３７】
以下に、本実施形態に係る電動シャッター装置１の動作について、説明する。図６は、本実施形態に係る電動シャッター装置１の動作を示すシーケンス図である。
【００３８】
給電部３は、給電コイル４に電力を給電する（ステップＳ１０１）。給電コイル４は、給電部３から供給された電力に基づいて、受電コイル７と磁界共鳴する（ステップＳ１０２）。これにより、給電部３から給電された電力は、受電コイル７に非接触で給電される。
【００３９】
受電コイル７は、給電コイル４から磁界共鳴により非接触で電力を受電する（ステップＳ１０３）。設備駆動部５１の蓄電部５２は、受電コイル７が磁界共鳴により給電コイル４から受電した電力を蓄電する（ステップＳ１０４）。
制御部５４は、通信部５３を介して駆動指令を取得すると、モータ５５に駆動信号を出力する（ステップＳ１０５）。
モータ５５は、制御部５４からの駆動信号に基づいて、蓄電部５２に蓄積された電力を駆動源として回転駆動する。これにより、設備駆動部５１は、蓄電部５２に蓄積された電力を用いて、シャッターカーテン６（設備部材）を開閉することができる（ステップＳ１０６）。
【００４０】
上述した本実施形態に係る電動シャッター装置１は、建物２の内壁２１側に設けられた給電コイル４と、建物２の外壁２２側に設けられ、給電コイル４から磁界共鳴により電力を受電する受電コイル７と、外壁２２側に設けられたシャッターカーテン６と、外壁２２側に設けられ、受電コイル７が受電した電力に応じてシャッターカーテン６を駆動する設備駆動部５１と、を備える。これにより、外壁２２側に後付で設けられる電動シャッター装置１を施工する場合に、容易に建物２に施工可能である。
【００４１】
また、上述の実施形態の電動シャッター装置１は、内壁２１側の電源装置（例えば、商用電源）から電力を得て駆動する。この場合に、電動シャッター装置１は、内壁２１側の電源装置からの電力を、給電コイル４から受電コイル７に非接触で伝送する。したがって、電動シャッター装置１を既設の建物に後付しようとする場合において、内壁２１側の電源装置から外壁２２側の設備駆動部５１に電力を供給するための電源ケーブルの配線工事（電源ケーブルを室内から室外に配線するための、壁の孔あけ等）が不要となる。これにより、ユーザは、電動シャッター装置１を容易に施工することができる。また、給電部３から給電コイル４に供給される電圧は、電気工事士などの公的な資格を必要とする電圧よりも低い電圧である。すなわち、電気工事士などの公的な資格がなくても電動シャッター装置１を建物２に施工することができる。
【００４２】
なお、上述の実施形態に係る設備駆動部５１は、蓄電部５２から供給された電力を、所定の電圧に変換する変圧部を備えてもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態に係る受電コイル７、固定板７１及び電磁遮蔽体８は、一体に構成される形態であってもよい。ただし、固定板７１は、受電コイル７又は電磁遮蔽体８を建物２に固定するためのものである。したがって、受電コイル７及び電磁遮蔽体８を建物２に固定する形態によっては、固定板７１を用いなくてもよい。これは、固定板４１も同様である。すなわち、本実施形態に係る固定板４１及び固定板７１は、必ずしも必須な構成ではない。
【００４４】
また、上述の実施形態に係る電磁遮蔽体８は、受電コイル７と金属部材との間に介装され、且つ受電コイル７を覆うように設けられてもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態における設備駆動部５１をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００４６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１  電動シャッター装置（設備装置）
３  給電部
４  給電コイル
５  シャッターボックス（収納ボックス）
６  シャッターカーテン（設備部材）
７  受電コイル
８  電磁遮蔽体
５１  設備駆動部
【図１】
2018109273.tif 000003
【図２】
2018109273.tif 000004
【図３】
2018109273.tif 000005
【図４】
2018109273.tif 000006
【図５】
2018109273.tif 000007
【図６】
2018109273.tif 000008