(57)【要約】【課題】建物内部の温度、および光量を、実際の測定データを用いて調光フィルムの光の透過率を自動制御することにより、最適な温度、光量にすることが可能な、調光ブラインド装置を提供することを課題とする。【解決手段】調光ブラインド装置であって、複数のセンサー、制御部分、調光フィルム、ガラス部分とから構成されて、複数のセンサーは、センサーが建物内部、および建物外部、および窓部とに設けられており、センサーによって得られたデータは、接続された制御部分に送られ、制御部分は、記憶装置および演算装置とから構成されて、演算装置は、センサーからのデータおよび記憶装置に記憶されたデータとを演算して、電気信号に変換して調光フィルムに送るものであり、調光フィルムは送られた電気信号によって、光透過率を制御することによって、建物内部が最適温度、光量になるようにすることを特徴とする調光ブラインド装置である。【選択図】図１
2018150686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の窓に設けられる調光ブラインド装置であって、
複数のセンサー、制御部分、調光フィルム、ガラス部分とから構成されて、
該複数のセンサーは、建物内部、および建物外部、および窓部とに設けられており、
該センサーによって得られた、建物外部の温度および入射光量のデータ、建物内部の温度および光量のデータ、窓部の温度および透過光量のデータは、接続された制御部分に送られ、
該制御部分は、記憶装置および演算装置とから構成されて、
該記憶装置は、あらかじめ決められた建物内部の最適温度および光量のデータを記憶し、該演算装置は、センサーからのデータおよび記憶装置に記憶されたデータとを演算して、電気信号に変換して調光フィルムに送るものであり、
該ガラス部分は、建物の窓に用いる板ガラスから構成され、
該調光フィルムは、該ガラス部分に貼り合わせてあるか、または２枚のガラスに挟まれて設けられており、
該調光フィルムは透明導電性膜を有する２枚のプラスチックフィルムが、透明導電性膜を対向させて、液晶分子層、あるいは液晶分子と高分子の複合膜層を介して積層されており、該調光フィルムに送られた電気信号により調光フィルムの光透過率を制御することによって、
建物内部が最適温度及び光量になるようにすることを特徴とする調光ブラインド装置。
【請求項２】
前記調光ブラインド装置は、複数ある窓において、それぞれ独立して調光フィルムの光透過率を制御して、窓全体として建物内部の最適温度および光量を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の調光ブラインド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光ブラインド装置に関するものである。とくに建物の窓部に設けられる調光ブラインドであって、建物内部の光環境の最適化を自動的に行なうことが可能な調光ブラインド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、オフィスビルや住宅などの窓部には、建物内部に差し込む光を適度な状態に調節したり、あるいは夜間照明のある屋内を外部から視覚的に遮るなどの目的でブラインドが用いられてきた。これは光環境の最適化のほか、たとえば夏場の外光による室内の温度上昇を押さえるためのエアコンの節約などの、省エネルギー対応においても有効である。
【０００３】
近年では、同じ目的で、電気的に窓部の透明、不透明を実現することのできる調光フィルムがブラインドに代わって用いられることも徐々に増えている。
【０００４】
調光フィルムとは、印加電圧のオン、オフで透明と不透明を瞬時に切り替えることのできる積層体のフィルムである。例えば窓部の採光の最適化、あるいは遮光などにも用いられることのあるフィルムである。その原理は、低分子液晶を用いて電場による液晶分子の再配列に伴う光学特性の変化を利用したものであって、低電力消費、低電圧駆動が特徴である。
【０００５】
近年では液晶のほか、液晶／高分子の複合膜を利用して、より効率のよい調光フィルムが実用に供されるようになってきている。
【０００６】
特許文献には、多数のスラットを連ねた従来型のブラインドを、室内の照度測定の結果によって、ブラインドのスラットの角度を変化させ、室内の明るさを調節することのできる装置が提案されている。
【０００７】
しかしながら多数のスラットの角度を機械的に変化させるための複雑な機構、動力が必要であり、したがって省エネルギー対応においても不十分であった。また窓際の照度のみを検出してスラット角度を調整する方法であるため、ブラインドの機能の一つである室内の温度調節を意図したものではなく、加えてきめ細かい室内の明るさの調節は不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１７３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、建物内部の温度、および光量を、実際の測定データを用いて調光フィルムの光の透過率を自動制御することにより、最適な温度、光量にすることが可能な、調光ブラインド装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
建物の窓に設けられる調光ブラインド装置であって、
複数のセンサー、制御部分、調光フィルム、ガラス部分とから構成されて、
該複数のセンサーは、建物内部、および建物外部、および窓部とに設けられており、
該センサーによって得られた、建物外部の温度および入射光量のデータ、建物内部の温度および光量のデータ、窓部の温度および透過光量のデータは、接続された制御部分に送られ、
該制御部分は、記憶装置および演算装置とから構成されて、
該記憶装置は、あらかじめ決められた建物内部の最適温度および光量のデータを記憶し、該演算装置は、センサーからのデータおよび記憶装置に記憶されたデータとを演算して、電気信号に変換して調光フィルムに送るものであり、
該ガラス部分は、建物の窓に用いる板ガラスから構成され、
該調光フィルムは、該ガラス部分に貼り合わせてあるか、または２枚のガラスに挟まれて設けられており、
該調光フィルムは透明導電性膜を有する２枚のプラスチックフィルムが、透明導電性膜を対向させて、液晶分子層、あるいは液晶分子と高分子の複合膜層を介して積層されており、該調光フィルムに送られた電気信号により調光フィルムの光透過率を制御することによって、
建物内部が最適温度及び光量になるようにすることを特徴とする調光ブラインド装置
である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記調光ブラインド装置は、複数ある窓において、それぞれ独立して調光フィルムの光透過率を制御して、窓全体として建物内部の最適温度および光量を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の調光ブラインド装置
である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、建物内部の温度、および光量を、実際の測定データを用いて調光フィルムの光の透過率を自動制御することにより、最適な温度、光量を実現することが可能な、調光ブラインド装置を提供することが可能である。
【００１３】
また、調光フィルムの光の透過率を、印加電圧のオンオフで瞬時に制御できるために、省エネルギーであり、迅速な制御が可能である。
【００１４】
また、建物内部の温度、光量の実際のデータをもとに、調光フィルムの光の透過率を制御するために、例えば室内に空調機や照明がある場合にも、それらを織り込んで最適な温度、光量を実現することが可能である。
【００１５】
さらに夜間など、建物の外側と内側の光量が反転して、視界を遮る必要がある場合においても、窓全体を不透明化することができ、より快適なブラインドとして機能することが可能である。
【００１６】
とくに請求項２に記載の発明によれば、建物内部の温度、および光量を、複数の窓ごとの実際の測定データを用いて、それぞれの調光フィルムの光の透過率を自動制御することにより、きめ細かい制御が可能になり、最適な温度、光量を実現することが可能な、調光ブラインド装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る調光ブラインド装置の一実施態様を説明するための、装置全体のフロー図である。
【図２】図２は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムを説明するための、部分断面模式図である。
【図３】図３は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルム、およびガラス部分とを貼りあわせた窓の一実施態様を説明するための、部分断面模式図である。
【図４】図４は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、リバースモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加しない場合の光の透過の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【図５】図５は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、リバースモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加した場合の光の散乱の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【図６】図６は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、ノーマルモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加しない場合の光の散乱の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【図７】図７は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、ノーマルモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加した場合の光の透過の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に図を参照しながら、更に詳しい説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によってのみ限定されるものである。
【００１９】
図１は、本発明に係る調光ブラインド装置の一実施態様を説明するための、装置全体のフロー図である。
【００２０】
本発明は、調光ブラインド装置であって、複数のセンサー、制御部分、調光フィルム、ガラス部分とからなる。
【００２１】
複数のセンサーは、センサーが建物内部、および建物外部、および窓部とに設けられており、建物外部の温度および入射光量のデータ、建物内部の温度および光量のデータ、窓部の温度および透過光量のデータを取得する。
【００２２】
複数のセンサーによって取得されたデータは、接続された制御部分に送られる。制御部分は、記憶装置および演算装置とから構成されている。記憶装置は、あらかじめ決められた建物内部の最適温度および光量を記憶している。
【００２３】
またそれに関連して建物外部の温度および入射光量のデータ、建物内部の温度および光量のデータ、窓部の温度および透過光量のデータのデータとの関係を記憶し、演算装置は、センサーからのデータおよび記憶装置に記憶されたデータとを演算して、その結果を調光フィルムの光透過率の制御データとして、電気信号に変換して調光フィルムに送るものである。
【００２４】
調光フィルムは透明導電性膜を有する２枚のプラスチックフィルムが、透明導電性膜を対向させて、液晶分子層、あるいは液晶分子と高分子の複合膜層を介して積層されておりガラス部分に貼り合わせてあるか、または２枚のガラスに挟まれて設けられている。
【００２５】
すなわち、調光フィルムに送られた電気信号は、調光フィルムの光透過率を制御することによって、建物内部が最適温度、光量になるようにすることを可能にする。
【００２６】
このように本発明による調光ブラインド装置は、建物内部と建物外部の間にあって、外部の光の内部への入射を、その透過率を変化させることで制御することができる。これによって、建物内部の明るさ、および温度などの環境を、実際のデータにもとづいて制御し
て最適温度、光量として実現することができる。
【００２７】
建物内部の温度、光量は、建物内部の温度および光量のデータとして建物内部に設けられたセンサーにフィードバックされ、制御部分に送られて、建物内部の温度、光量を自動制御することができる。
【００２８】
また、一般に建物内部の温度や光量は、空調機や照明装置などによっても影響を受けているため、建物内部に設けられたセンサーによるフィードバックは、最適温度、光量の実現のためには重要である。
【００２９】
本発明による調光ブラインド装置においては、建物内部の温度や光量など、空調機や照明装置などによって影響を受けている建物内部の温度や光量は、建物内部のセンサーによって織り込み済みで演算がなされるため、建物の内部環境の変化にも対応してきめ細かい、調光フィルムの光透過率の制御を実現することが可能である。
【００３０】
また本発明による調光ブラインド装置において、調光フィルムの透過率の制御は、印加電圧を変化させることによって、透明、不透明以外に階調表現が可能であって、よりきめ細かい透過率の制御が可能である。
【００３１】
また本発明による調光ブラインド装置は、複数ある窓において、それぞれ独立して調光フィルムの光透過率を制御して、窓全体として建物内部の最適温度および光量を制御することが可能である。これによって、よりきめ細かい制御が可能になるとともに、建物固有の制御を可能にし、カスタマイズした調光ブラインド装置とすることができる。
【００３２】
あるいは意図的に、一部の窓については常に不透明、あるいは透明な状態にしておくなど、実際の用途に応じて、利便性を優先して使い分けることも可能である。
【００３３】
図２は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムを説明するための、部分断面模式図である。
【００３４】
本発明による調光ブラインド装置に用いられる調光フィルム（１０）は、透明導電性膜（２）を有する２枚のプラスチックフィルム（１）が、液晶分子、あるいは液晶分子と高分子の複合膜層（３）を介して、積層されている。この積層体の周縁部は封止剤（５）で封止されている。
【００３５】
プラスチックフィルム（１）は高分子樹脂組成物からなるフィルムであって、たとえばポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリイミドなどが使用でき、用途に応じて適宜選択される。特にポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートの場合は、フィルム強度と価格においてより好ましい。
【００３６】
２枚のプラスチックフィルム（１）に設けられた透明導電性膜（２）は、互いに対向した状態で液晶分子、あるいは液晶分子都と高分子の複合膜層（３）を介して積層されており、電源（７）を接続して透明導電性膜（２）間に電圧を印加、あるいは電圧印加をオフにすることによって液晶分子、あるいは液晶分子と高分子の複合膜層（３）の液晶分子の配向を変化させることができる。
【００３７】
ここに示す例では、この液晶分子の配向の変化によって、調光フィルム（１０）は透明な状態であり、入射光（１１）は調光フィルム（１０）を透過して透過光（１２）となっ
ている。
【００３８】
あるいは調光フィルム（１０）が不透明な場合には、入射光（１１）は散乱して散乱光となるために、調光フィルム（１０）は不透明となって乳白色を呈し、入射光（１１）は遮蔽される。
【００３９】
透明導電性膜（２）は、その生成方法については限定を加えるものではないが、たとえば酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を前述のプラスチックフィルム（１）に真空蒸着して生成することができる。
【００４０】
図３は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルム、およびガラス部分とを貼りあわせた窓の一実施態様を説明するための、部分断面模式図である。
【００４１】
ここに示す例においては、調光フィルム（１０）は接着剤（１４）によって、透明な板ガラス（９）に貼り付けられている例である。貼り付けは接着剤（１４）のほか、たとえば透明粘着テープを用いて貼り付けることもできる。
【００４２】
また調光フィルム（１０）は、板ガラス（９）への貼り付けのほか、２枚の板ガラス（９）の間に挟んで窓ガラス（１５）として使用に供する。
【００４３】
板ガラス（９）は、一般の建物の窓に用いる板ガラス（９）を用いるが、たとえば透明な板ガラス（９）のほか、目的に応じて表面加工された板ガラスなどを用いることができる。表面加工にはたとえば、特定の波長の光線を透過させない機能や、汚染防止、傷つき防止などの被膜層を設けるなどすることも可能である。
【００４４】
たとえばここに示す例のように、調光フィルム（１０）が透明で光を透過させることができる状態にある場合、建物の外からの入射光（１１）は、透明な板ガラス（９）および、接着剤（１４）層、調光フィルム（１０）透過して透過光（１２）となって、建物内部に入る。
【００４５】
この場合には、建物の外部の光量が充分ある場合には、透過光によって室内の光量をあげ、明るくすることができる。また、室内に光を取り込むことにより、室内の温度が低い場合には温度を上昇させる効果を有する。
【００４６】
反対に、調光フィルム（１０）が不透明な状態にある場合、建物の外からの入射光（１１）は、調光フィルム（１０）を透過することができず、散乱光となって入射光は遮蔽され、一部のみが建物内部に入る。
【００４７】
この場合には、建物の外部の光量が充分ある場合には、透過光による室内の光量を下げることができる。また、室内への光を制限することにより、室内の温度が必要以上に上昇しないようにする効果を有する。
【００４８】
図４は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、リバースモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加しない場合の光の透過の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【００４９】
ここに示す例においては、調光フィルム（１０）には、リバースモード型の液晶分子（４）および高分子（６）の複合膜層が示されている。すなわち電源（７）のオンオフスイッチ（８）がオフの状態で、液晶分子（４）は、入射光（１１）に対して平行に配列した状態となる。
【００５０】
この状態は液晶分子（４）への電圧印加をオフにしたことによる均一配向、あるいは液晶分子（４）と高分子（６）の屈折率の一致、であって入射光（１１）が透過できる状態である。このため、入射光（１１）はそのまま調光フィルム（１０）を透過して、透過光（１２）となる。すなわち、調光フィルム（１０）は透明な状態である。
【００５１】
したがって本発明に係る調光ブラインド装置に用いる場合には、建物の外の光を取り入れることができる状態で、建物外部に十分な日照がある場合には、建物内部の温度を上げ、光量を上げる効果となる。
【００５２】
図５は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、リバースモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加した場合の光の散乱の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【００５３】
ここに示す例においては、調光フィルム（１０）には、リバースモード型の液晶分子（４）および高分子（６）の複合膜層が示されている。すなわち電源（７）がオンオフスイッチ（８）がオンの状態で、液晶分子（４）は、入射光（１１）に対して液晶分子（４）の配列は不規則となる。
【００５４】
この状態は電圧印加による液晶のランダム配向、あるいは液晶と高分子の屈折率の不一致であって入射光（１１）が透過できず不透明な状態である。このため入射光（１１）はそのまま透過することができず、散乱光（１３）となる。
【００５５】
この場合には、光が散乱することによって、調光フィルムは白濁状態の不透明となり、窓の視界は、内側からも外側からも遮られる。
【００５６】
したがって本発明に係る調光ブラインド装置に用いる場合には、建物の外の光を遮断することができる状態で、建物外部に十分な日照がある場合には、建物内部の温度を下げ、光量を下げる効果となる。
【００５７】
図６は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、ノーマルモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加しない場合の光の散乱の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【００５８】
ここに示す例においては、調光フィルム（１０）には、ノーマルモード型の液晶分子（４）および高分子（６）の複合膜層が示されている。すなわち電源（７）のオンオフスイッチ（８）がオフの状態で、液晶分子（４）は、入射光（１１）に対して液晶分子（４）の配列は不規則となる。
【００５９】
この状態は電圧印加をオフにすることによる液晶のランダム配向、あるいは液晶と高分子の屈折率の不一致であって入射光（１１）が透過できず不透明な状態である。このため入射光（１１）はそのまま透過することができず、散乱光（１３）となる。
【００６０】
この場合には、光が散乱することによって、調光フィルムは白濁状態の不透明となり、窓の視界は、内側からも外側からも遮られる。
【００６１】
したがって本発明に係る調光ブラインド装置に用いる場合には、建物の外の光を遮断することができる状態で、建物外部に十分な日照がある場合には、建物内部の温度を下げ、光量を下げる効果となる。
【００６２】
図７は、本発明に係る調光ブラインド装置に用いる調光フィルムの、ノーマルモード型の液晶／高分子複合膜を用いて、電圧を印加した場合の光の透過の状態を具体的に説明するための、部分断面模式図である。
【００６３】
ここに示す例においては、調光フィルム（１０）には、モード型の液晶分子（４）および高分子（６）の複合膜層が示されている。すなわち電源（７）がオンオフスイッチ（８）がオンの状態で、液晶分子（４）は、入射光（１１）に対して平行に配列した状態となる。
【００６４】
この状態は液晶分子（４）への電圧印加をオンにしたことによる均一配向、あるいは液晶分子（４）と高分子（６）の屈折率の一致、であって入射光（１１）が透過できる状態である。このため、入射光（１１）はそのまま調光フィルム（１０）を透過して、透過光（１２）となる。すなわち、調光フィルム（１０）は透明な状態である。
【００６５】
したがって本発明に係る調光ブラインド装置に用いる場合には、建物の外の光を取り入れることができる状態で、建物外部に十分な日照がある場合には、建物内部の温度を上げ、光量を上げる効果となる。
【００６６】
図４〜図７に示すように、ノーマルモード型の液晶、リバースモード型の液晶によって、電圧印加、電圧印加オフ、における動作は異なるものの、建物内部の温度、光量を制御することが可能である。
【００６７】
またノーマルモード型の液晶、リバースモード型の液晶のいずれを使うかについては、調光ブラインド装置の使用環境、使用目的などを勘案して適宜選択することができる。
【００６８】
本発明による調光ブラインド装置において、複数のセンサーは、建物外部の温度および入射光量のデータ、建物内部の温度および光量のデータ、窓部の温度および透過光量のデータを取得して、制御部分は、演算の結果を電気信号に変換して調光フィルムに送り、調光フィルムの光透過率を制御することによって、あらかじめ決めた建物内部の最適温度、光量を実現することを可能にする。
【００６９】
また本発明による調光ブラインド装置は、複数ある窓において、それぞれ独立して調光フィルムの光透過率を制御して、窓全体として建物内部の最適温度および光量を制御することが可能である。これによって、よりきめ細かい制御が可能になる。
【００７０】
このように本発明による調光ブラインド装置は、建物内部と建物外部の間にあって、外部の光の内部への入射を、その透過率を変化させることで制御することができる。これによって、建物内部の明るさ、および温度などの環境を、実際のデータにもとづいて制御して最適温度、光量として実現することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・プラスチックフィルム
２・・・透明導電性膜
３・・・液晶分子、あるいは液晶分子と高分子の複合膜層
４・・・液晶分子
５・・・封止剤
６・・・高分子
７・・・電源
８・・・オンオフスイッチ
９・・・ガラス部
１０・・・調光フィルム
１１・・・入射光
１２・・・透過光
１３・・・散乱光
１４・・・接着剤
１５・・・窓ガラス
【図１】
2018150686.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018150686.tif 000008
【図７】
2018150686.tif 000009