(57)【要約】【課題】室温を快適に保つことができる電子ペーパ一体型建築材料、建築物、電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法、及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】基板１１と、基板１１の一面側に配され、電界の向きに応じて光反射率が変化する電子ペーパ１４と、電子ペーパ１４の両面側に配され、電子ペーパ１４に電界を与える透明電極シート１３、電極シート１４と、環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、電子ペーパ１４に与える電界の向きを制御する制御装置１６とを備えて電子ペーパ一体型建築材料１を構成する。また、電子ペーパ一体型建築材料１を建築物に配設する。更に、光反射率制御方法に、環境情報を取得し、該環境情報に基づいて電子ペーパ１４に与える電界の向きを選択し、選択された向きの電界を電子ペーパ１４に与える手順を含ませ、前記光反射率制御方法の処理手順をコンピュータプログラムに含ませる。【選択図】図２
2009144443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板の一面側に配され、電界の向きに応じて光反射率が変化する電子ペーパと、
該電子ペーパの両面側夫々に配され、前記電子ペーパに電界を与える電極シートと、
外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、前記電子ペーパに与える電界の向きを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項２】
前記基板の他面側又は前記基板の内部に配された温度センサを備え、
前記制御手段は前記温度センサから温度情報を取得するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項３】
前記基板の前記一面側に配されており、前記制御手段に電力を与える太陽電池を備え、
前記制御手段は、
前記太陽電池から光量情報を取得するようにしてある
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項４】
前記制御手段は、
温度情報で示される温度が高／低である場合、前記電子ペーパの光反射率が高反射率／低反射率になるように、電界の向きを制御する手段を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項５】
前記制御手段は、
光量情報で示される光量が多／少である場合、前記電子ペーパの光反射率が高反射率／低反射率になるように、電界の向きを制御する手段を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項６】
前記制御手段は、
温度情報で示される温度が所定温度以上である場合、光量情報で示される光量が所定光量以上であるとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になり、光量情報で示される光量が所定光量未満であるとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する手段と、
温度情報で示される温度が所定温度未満である場合、光量情報で示される光量が所定光量以上であるとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になり、光量情報で示される光量が所定光量未満であるとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項７】
前記制御手段は、
温度情報で示される温度が所定温度以上である場合、時刻情報が昼間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になり、時刻情報が夜間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する手段と、
温度情報で示される温度が所定温度未満である場合、時刻情報が昼間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になり、時刻情報が夜間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項８】
基板と、
該基板の一面側に配され、光反射率が変化する電子ペーパと、
該電子ペーパの両面側夫々に配され、前記電子ペーパに電界を与える電極シートと
を備えることを特徴とする電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項９】
前記基板の他面側又は前記基板の内部に配設された温度センサを備える
ことを特徴とする請求項８に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項１０】
前記電子ペーパは一部に切り欠きを有しており、
該切り欠きから露出するように前記基板の前記一面側に配された太陽電池と、
前記基板の前記一面側に配設され、該太陽電池にて駆動する制御回路と
を備えることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項１１】
前記電子ペーパの反基板側に配された前記電極シートを覆い、紫外線を遮断する絶縁性の保護部材を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料を用いてなることを特徴とする建築物。
【請求項１３】
電界の向きに応じて光反射率が変化する電子ペーパを基板の一面側に配してなる電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法において、
外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報を取得し、
取得した環境情報に基づいて前記電子ペーパに与える電界の向きを選択し、
選択された向きの電界を電子ペーパに与える
ことを特徴とする電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法。
【請求項１４】
コンピュータに、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の電子ペーパ一体型建築材料の前記電子ペーパに与える電界の向きを制御させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報に基づいて前記電子ペーパに与える電界の向きを選択させるステップと、
コンピュータに、選択された向きの電界が前記電子ペーパに与えられるように該電界の向きを制御するための制御データを生成させるステップと
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパを基板に配してなる電子ペーパ一体型建築材料、該電子ペーパ一体型建築材料を用いてなる建築物、前記電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法、及びコンピュータに前記光反射率制御方法を実施させるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室温を快適に保つ空調設備としてエアコンディショナー、暖房ヒータ等が用いられているが、地球温暖化に代表される地球環境問題の観点から省電力化及び二酸化炭素の削減を図るべく化石燃料、商用電源を使用せずに室温を快適に保つ方法が求められている。
省電力化及び二酸化炭素の削減を図る装置としては、屋根に当たる太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池パネルが普及しつつある。太陽光を電気エネルギーに変換することによって、クリーンな電気エネルギーを得ることができ、夏期における室温上昇を抑制することもできる。しかし、太陽電池パネルは一般の建築材料に比べて高価であり、日照条件が悪く発電量が見込めない面、例えば北半球であれば北や東、西を向いた屋根への設置は対費用効果の観点から不適切である。
【０００３】
このような問題を解決するための従来技術として、特許文献１には温度に応じて変色する材質の幕を屋根、軒又は庇に張り付けてなる建築物が開示されている。気温が高い場合、前記幕は薄い色に変化して太陽光が反射されるため、室温の上昇が抑制される。気温が低い場合、前記幕は濃い色に変化して太陽光を吸収するため、室温が上昇する。特許文献１に係る建築物によれば、化石燃料、商用電源等を使用せずに、室温を快適に保つことができる。
【０００４】
一方、電気的に透過率を制御することが可能なエレクトロクロミックガラスが知られている（例えば、特許文献２）。該エレクトロクロミックガラスを自動車の窓に設け、電気的に透過率を制御することにより、車内の明るさを一定に保つことができる。
【特許文献１】特開平８−２２６２１１号公報
【特許文献２】特開平３−５６９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る建築物においては、幕の表面温度に追従して光反射率が単純に変化する構成であるため、室温を快適に保つべく、建築材料の光反射率を自由に制御できないという問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報に基づいて建築材料の光反射率を制御することにより、建築物の室温を快適に保つことができる電子ペーパ一体型建築材料、該電子ペーパ一体型建築材料を用いてなる建築物、前記電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法、及びコンピュータに前記光反射率制御方法を実施させるためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、基板と、該基板の一面側に配され、電界の向きに応じて光反射率が変化する電子ペーパと、該電子ペーパの両面側夫々に配され、前記電子ペーパに電界を与える電極シートと、外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、前記電子ペーパに与える電界の向きを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記基板の他面側又は前記基板の内部に配された温度センサを備え、前記制御手段は前記温度センサから温度情報を取得するようにしてあることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記基板の前記一面側に配されており、前記制御手段に電力を与える太陽電池を備え、前記制御手段は、前記太陽電池から光量情報を取得するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記制御手段は、温度情報で示される温度が高／低である場合、前記電子ペーパの光反射率が高反射率／低反射率になるように、電界の向きを制御する手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記制御手段は、光量情報で示される光量が多／少である場合、前記電子ペーパの光反射率が高反射率／低反射率になるように、電界の向きを制御する手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記制御手段は、温度情報で示される温度が所定温度以上である場合、光量情報で示される光量が所定光量以上であるとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になり、光量情報で示される光量が所定光量未満であるとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する手段と、温度情報で示される温度が所定温度未満である場合、光量情報で示される光量が所定光量以上であるとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になり、光量情報で示される光量が所定光量未満であるとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記制御手段は、温度情報で示される温度が所定温度以上である場合、時刻情報が昼間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になり、時刻情報が夜間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する手段と、温度情報で示される温度が所定温度未満である場合、時刻情報が昼間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が低反射率になり、時刻情報が夜間であることを示しているとき、前記電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、基板と、該基板の一面側に配され、光反射率が変化する電子ペーパと、該電子ペーパの両面側夫々に配され、前記電子ペーパに電界を与える電極シートとを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記基板の他面側又は前記基板の内部に配設された温度センサを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記電子ペーパは一部に切り欠きを有しており、該切り欠きから露出するように前記基板の前記一面側に配された太陽電池と、前記基板の前記一面側に配設され、該太陽電池にて駆動する制御回路とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料は、前記電子ペーパの反基板側に配された前記電極シートを覆い、紫外線を遮断する絶縁性の保護部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る建築物は、上述のいずれか一つの電子ペーパ一体型建築材料を用いてなることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法は、電界の向きに応じて光反射率が変化する電子ペーパを基板の一面側に配してなる電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法において、外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて前記電子ペーパに与える電界の向きを選択し、選択された向きの電界を電子ペーパに与えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、上述のいずれか一つの電子ペーパ一体型建築材料の前記電子ペーパに与える電界の向きを制御させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む環境情報に基づいて前記電子ペーパに与える電界の向きを選択させるステップと、コンピュータに、選択された向きの電界が前記電子ペーパに与えられるように該電界の向きを制御するための制御データを生成させるステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、コンピュータ等の制御手段が電界の向きを制御することで、電子ペーパの光反射率を変化させる。制御手段は、環境情報、即ち外界の温度を示す温度情報、外界の光量を示す光量情報及び昼夜を示す時刻情報の少なくとも一つを含む情報に基づいて電界の向きを制御するため、単純な素材表面温度によって光反射率が変化する従来の建築材料に比べて、光反射率の制御の自由度が高い。よって、建築物の室温をより快適に保つことが可能になる。
【００２１】
本発明にあっては、温度センサは太陽光が直接当たらないように、基板の他面側又は基板の内部に配されているため、太陽光が直射する基板の一面側の表面温度ではなく、基板の他面側又は内部の温度を検出する。従って、一時的な日照変化に左右されず、基板の温度に基づく安定的な光反射率制御が可能になる。
【００２２】
本発明にあっては、制御手段による電界制御に必要な電力を太陽電池が自己完結的に供給する。従って、外部との電気的な接続が不要になる。
また、制御手段は太陽電池から光量情報を取得、つまり太陽電池の発電量を光量情報として取得するため、余分な光センサを必要とせず、安価に電子ペーパ一体型建築材料を構成することができる。
【００２３】
本発明にあっては、制御手段は外界の温度、例えば基板の背面側又は内部の温度に基づいて、電子ペーパの光反射率を制御する。具体的には、基板が高温度である場合、電子ペーパの光反射率は高反射率になり、基板が低温度である場合、電子ペーパの光反射率が低反射率になる。
【００２４】
本発明にあっては、制御手段は外界の光量、例えば太陽電池の発電量に基づいて、電子ペーパの光反射率を制御する。具体的には、光量が多い場合、電子ペーパの光反射率は高反射率になり、光量が少ない場合、電子ペーパの光反射率が低反射率になる。
【００２５】
本発明にあっては、制御手段は、温度情報及び光量情報に基づいて複合的に電界の向き、つまり電子ペーパの光反射率を制御する。具体的には、夏期では昼間に太陽光を反射して夜間に放熱し、冬期では昼間に太陽光を吸収して夜間に放熱を抑えるように電子ペーパの光反射率を制御する。
詳細には、温度情報で示される温度が所定温度以上であり、且つ光量情報で示される光量が所定光量以上である場合、例えば昼間で室温が高いような場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する。この場合、外界から照射される光を効果的に反射することができ、室温の上昇を抑えることができる。
また、温度情報で示される温度が所定温度以上であり、且つ光量情報で示される光量が所定光量未満である場合、例えば夜間で室温が高いような場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する。電子ペーパが低反射率である場合、高反射率である場合に比べて該電子ペーパから多量の赤外線が放射される。このため、基板から効果的に放熱することができ、室温を低下させることができる。
更に、温度情報で示される温度が所定温度未満であり、且つ光量情報で示される光量が所定光量以上である場合、例えば昼間で室温が低いような場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する。この場合、外界から照射される光を効果的に吸収することができ、室温を上昇させることができる。
更にまた、温度情報で示される温度が所定温度未満であり、且つ光量情報で示される光量が所定光量未満である場合、例えば夜間で室温が低いような場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する。電子ペーパが高反射率である場合、低反射率である場合に比べて該電子ペーパからの赤外線の放射が抑えられる。このため、基板からの放熱を抑えることができ、室温を保温することができる。
【００２６】
本発明にあっては、制御手段は、温度情報及び時刻情報に基づいて複合的に電界の向き、つまり電子ペーパの光反射率を制御する。具体的には、夏期では昼間に太陽光を反射して夜間に放熱し、冬期では昼間に太陽光を吸収して夜間に放熱を抑えるように電子ペーパの光反射率を制御する。
つまり、温度情報で示される温度が所定温度以上であり、且つ時刻情報が昼間であることを示している場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する。この場合、外界から照射される光を効果的に反射することができ、室温の上昇を抑えることができる。
また、温度情報で示される温度が所定温度以上であり、且つ時刻情報が夜間であることを示している場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する。この場合、基板から効果的に放熱することができ、室温を低下させることができる。
更に、温度情報で示される温度が所定温度未満であり、且つ時刻情報が昼間であることを示している場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が低反射率になるように電界の向きを制御する。この場合、外界から照射される光を効果的に吸収することができ、室温を上昇させることができる。
更にまた、温度情報で示される温度が所定温度未満であり、且つ時刻情報が夜間であることを示している場合、制御手段は電子ペーパの光反射率が高反射率になるように電界の向きを制御する。この場合、基板からの放熱を抑えることができ、室温を保温することができる。
【００２７】
本発明にあっては、電子ペーパの反基板側に配された電極シートは、紫外線を遮断する絶縁性の保護部材によって覆われている。従って、電子ペーパを紫外線から保護することができる。例えば、電子ペーパの光反射率変化が紫外線によって阻害されることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、基板の一面側に配された電子ペーパの光反射率を環境情報に基づいて制御することができ、建築物の室温を快適に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料の構成を模式的に示す斜視図、図２は、電子ペーパ一体型建築材料の構成を模式的に示す分解斜視図である。図中１は、本発明の実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料である。電子ペーパ一体型建築材料１は、建築物に設置されるべき略正方形の設置面を有する偏平略直方体の基板１１を備えており、基板１１の反設置面側には外側から順に透明保護パネル１２（保護部材）、透明電極シート１３、電子ペーパ１４及び電極シート１５が積層されている。また、電子ペーパ一体型建築材料１は、基板１１の設置面側に埋め込まれた温度センサ１８、並びに反設置面に配設された制御装置１６（制御手段、制御回路）及び太陽電池１７を備えている。
【００３０】
基板１１は、例えば銅板、又はガラス繊維のようなフィラーを添加することで強化した絶縁性の合成樹脂にて形成されている。基板１１の厚さは、所定の強度と断熱性を実現することが可能な寸法、例えば５ｍｍ以上であり、縦横寸法は電子ペーパ一体型建築材料１を建築物に効率よく設置できるような寸法、例えば数百ｍｍである。基板１１は、反設置面側の一の頂点部分に、制御装置１６及び太陽電池１７が嵌め込まれる凹部が形成されている。凹部は、反設置面側から見て矩形をなしている。
【００３１】
電子ペーパ１４は、基板１１と略同形及び同寸法のシート状部材であり、電気泳動によって色が変化、つまり光反射率が変化するマイクロカプセル、電子粉流体等を用いて構成されている。電子ペーパ１４は、対向配置された一対の電子ペーパ基板の周囲を図示しない封止部材によって密封したセルを有し、該セル内にマイクロカプセルが封入されている。マイクロカプセルは、粘性を有する青色の液体及び負の電荷を帯びた白色荷電粒子、例えば酸化チタン粒子を内部に備え、該液体中に分散している白色荷電粒子が外部の電界に応答して液体中を移動するように構成されている。例えば、透明電極シート１３から電極シート１５方向の電界が与えられた場合、白色荷電粒子がマイクロカプセルの表面側、即ち透明保護パネル１２側に移動し、電子ペーパ１４は白色に変化する。電極シート１５から透明電極シート１３方向の電界が与えられた場合、白色荷電粒子がマイクロカプセルの裏面側、即ち基板１１側に移動し、電子ペーパ１４は黒色に変化する。なお、電子ペーパ１４の光反射率は、白色の状態で約４０％（高反射率）、黒色の状態で約５％（低反射率）である。また、電子ペーパ１４は、基板１１の凹部が外部に露出するように、反設置面側から見て、該凹部と略同形の切り欠きを一頂点部分に有している。
【００３２】
透明電極シート１３及び電極シート１５は、電子ペーパ１４を挟み込むように配され、電子ペーパ１４の色を制御するための電圧が印加される。電極シート１５は、切り欠きを有する電子ペーパ１４と略同形、同寸法の金属製電極であり、電子ペーパ１４の基板１１側に配されている。透明電極シート１３は、基板１１と略同形、同寸法の電極であり、導電性を有する透明な部材、例えばＩＴＯ、導電性樹脂にて形成され、電子ペーパ１４の透明保護パネル１２側に配されている。
【００３３】
透明保護パネル１２は、絶縁性部材からなり、太陽光に含まれる紫外線を遮断するとともに外部からの衝撃を分散させることによって、透明電極シート１３及び電子ペーパ１４を保護する機能を有する。紫外線を遮断する方法としては例えば酸化チタンを用いるコーティングが知られている。透明保護パネル１２で紫外線を遮断することにより、電子ペーパ１４の変色動作に不可欠な白色荷電流粒子の帯電が紫外線によって消失することを防ぐことができる。
【００３４】
太陽電池１７は、電極シート１５及び電子ペーパ１４の切り欠きから外側に露出するように、制御装置１６と共に基板１１の凹部に嵌合して固着されており、発電して得た電力を制御装置１６に供給する（図３参照）。
【００３５】
温度センサ１８は、例えば基板１１の設置面側に埋め込まれた白金測温抵抗体、サーミスタ、ＩＣ温度センサ等である。温度センサ１８は、基板１１の設置面側部分又は内部の温度を検出し、検出した温度を示す温度情報を制御装置１６に与える。
【００３６】
図３は、制御装置１６の構成を模式的に示すブロック図である。制御装置１６は、コンピュータであり、電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御方法を実施するための演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１６ａを備えている。ＣＰＵ１６ａには、バス１６ｇを介してＲＯＭ１６ｂ、ＲＡＭ１６ｃ、時計部１６ｄ、制御データ出力部１６ｅ及び温度情報入力部１６ｆが接続されている。また、制御装置１６は、太陽電池１７から供給された電力を蓄える蓄電池１６ｈを備えている。なお、蓄電池１６ｈに代えてキャパシタを備えても良い。
ＲＯＭ１６ｂは、電子ペーパ１４の光反射率を制御するために必要なコンピュータプログラムを記憶した不揮発性のメモリであり、ＲＡＭ１６ｃは、ＣＰＵ１６ａによる演算に伴って発生する一時的な情報を記憶する揮発性メモリである。ＣＰＵ１６ａは、ＲＯＭ１６ｂから前記コンピュータプログラムを読み出して実行することにより、本発明の実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料１の光反射率制御を実施する。時計部１６ｄは時刻、月日を計時及び管理しており、時刻、月日等を示す時刻情報をＣＰＵ１６ａに与える。温度情報入力部１６ｆには温度センサ１８から出力された温度情報が入力される。制御データ出力部１６ｅには、駆動部１６ｉが接続されており、ＣＰＵ１６ａは、電子ペーパ１４に与える電界の向きを制御するための制御データを生成し、生成した制御データを駆動部１６ｉへ出力する。駆動部１６ｉは、太陽電池１７の電力又は蓄電池１６ｈに蓄えられた電力を用いて、制御データ出力部１６ｅから出力された制御データに応じた電圧を透明電極シート１３及び電極シート１５に与える。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態１に係る建築物の構成を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る建築物の屋根の一部、特に南側の日照条件が良い面は発電量が期待できるため、太陽電池パネルＳが設置されている。屋根の他の部分、即ち残りの北、東、西側の面には本発明に係る複数の電子ペーパ一体型建築材料１が配設されている。
なお、図１及び図２では略正方形の電子ペーパ一体型建築材料１を説明したが、電子ペーパ一体型建築材料１の形状はこれに限定されるものではなく、屋根の形状に合致するように好適な形状、例えば長方形、台形、三角形状に形成すれば良い。
【００３８】
図５は、長方形、台形及び三角形の電子ペーパ一体型建築材料の模式図である。図５（ａ）は長方形の電子ペーパ一体型建築材料、図５（ｂ）は台形の電子ペーパ一体型建築材料、図５（ｃ）は、三角形の電子ペーパ一体型建築材料である。なお、台形、三角形の電子ペーパ一体型建築材料は、建築材料の施工現場で正方形の電子ペーパ一体型建築材料１の一辺を斜めに切り取り、切断部分を閉塞することによって形成することも可能である。なお、図５中、黒塗りされた矩形部分は制御装置１６及び太陽電池１７部分を示している。
【００３９】
図６は、電子ペーパ一体型建築材料１の光反射率制御に係るＣＰＵ１６ａの処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１６ａは、温度センサ１８から温度情報を環境情報として取得し（ステップＳ１１）、取得した温度情報に基づいて外界の温度が所定温度、例えば２５℃以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００４０】
所定温度以上であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、電子ペーパ１４の色として白色が選択され、ＣＰＵ１６ａは、電子ペーパ１４が白色になる電界を電子ペーパ１４に与えるための制御データを生成し、生成した該制御データを駆動部１６ｉに与えることによって、透明電極シート１３から電極シート１５方向に電界を発生させる（ステップＳ１３）。つまり、透明電極シート１３を正、電極シート１５を負に帯電させることによって、電子ペーパ１４を白色に変化させ、光反射率を上昇させる。
【００４１】
所定温度未満であると判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、電子ペーパ１４の色として黒色が選択され、ＣＰＵ１６ａは、電子ペーパ１４が黒色になる電界を電子ペーパ１４に与えるための制御データを生成し、生成した該制御データを駆動部１６ｉに与えることによって、電極シート１５から透明電極シート１３方向に電界を発生させる（ステップＳ１４）。つまり、透明電極シート１３を負、電極シート１５を正に帯電させることによって、電子ペーパ１４を黒色に変化させ、光反射率を低下させる。
【００４２】
ステップＳ１３又はステップＳ１４の処理を終えた場合、ＣＰＵ１６ａは、該ＣＰＵ１６ａの動作を所定時間、例えば１時間停止させ（ステップＳ１５）、所定時間が経過した後、ＣＰＵ１６ａを起動させて処理をステップＳ１１に戻す。温度センサ１８にて検出される温度は、急激に変化しないためステップＳ１１乃至ステップＳ１４の処理は所定時間に一度実行すれば十分である。
【００４３】
実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料１、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、基板１１の温度が所定温度以上である場合、電子ペーパ１４の光反射率を上昇させることによって、電子ペーパ一体型建築材料１による光吸収を抑制して室温の上昇を防ぎ、基板１１の温度が所定温度未満である場合、電子ペーパ１４の光反射率を低下させることによって電子ペーパ一体型建築材料１の熱吸収を促進させて室温を上昇させることができる。また、温度センサ１８は太陽光が直接当たらないように、基板１１の設置面側に配されているため、太陽光が直射する基板１１の反設置面側の表面温度ではなく、基板１１の内部温度を検出することができる。従って、一時的な日照変化に左右されず、基板１１の温度に基づいて安定的に光反射率を制御して室温を快適に保つことができる。
【００４４】
また、太陽電池１７を備えているため、電界制御に必要な電力を太陽電池１７によって自己完結的に供給することができる。
【００４５】
更に、光反射率が変化する電子ペーパ１４は安価で製造が容易であるため、低コストで電子ペーパ一体型建築材料１を構成することができる。また、電子ペーパ１４は、液晶パネル、特許文献２に記載のエレクトロクロミックガラス等に比べて、自由に曲げることができるため、曲面を含む自由な形状の建築材料を安価に実現することができる。更に、電子ペーパ１４は、液晶パネル、エレクトロクロミックガラス等に比べて、光反射率制御に必要な電気エネルギーの消費量を抑えることができる。
【００４６】
更にまた、電子ペーパ１４は、液晶パネル、エレクトロクロミックガラスに比べて、構造的に衝撃や圧力などに対して強いため、機械的強度が必要な建築材料に好適であり、電子ペーパ１４を用いた電子ペーパ一体型建築材料１は、雹や強風などの外圧に耐えながら、光反射率を変更することができる。
【００４７】
更にまた、図４に示すように、屋根の南側に太陽電池パネルＳを設置し、屋根の他の部分に電子ペーパ一体型建築材料１を配設しているため、太陽電池パネルＳによる発電に寄与しない屋根面も室温の制御に利用することができ、建築物全体の消費電力削減を通じて省電力に寄与する。
【００４８】
更にまた、屋根の南側部分に高価な太陽電池パネルＳを配設し、屋根の他の部分に廉価な電子ペーパ一体型建築材料１を配設することにより、低コストで省電力を実現することが可能な建築物を構成することができる。
【００４９】
なお、ステップＳ１２で使用する温度情報としては、温度センサから出力される温度情報をそのまま利用しているが、所定の期間、例えば過去６時間の間に温度センサから取得した複数の温度情報にて示される各温度の平均値を算出し、算出して得た平均の温度が所定温度以上であるか否かを判定するように構成しても良い。平均の温度に基づいて、電子ペーパの光反射率を制御することにより、電子ペーパ一体型建築材料の表面温度が一時的に上昇しただけで光反射率が上昇するという誤動作を防止することができる。
【００５０】
また、一例として正方形、長方形、台形、三角形の電子ペーパ一体型建築材料を説明したが、電子ペーパ一体型建築材料は平板状に限定されるものではなく、例えば瓦状の基板を用いて電子ペーパ一体型建築材料を構成しても良い。
【００５１】
更に、電子ペーパとしてマイクロカプセル中の白色荷電粒子を電気泳動させる構成を説明したが、電子ペーパの構成はこれに限定されるものではなく、例えば白黒二色に塗り分けた固体粒子を電界によって回転させる構成であっても良い。前記固体粒子の白色部分は負の電荷を帯び、黒色部分は正の電荷を帯びている。このため、透明電極シートから電極シート方向の電界が与えられた場合、白色部分が表側を向き、電子ペーパは白色に変化する。電極シートから透明電極シート方向の電界が与えられた場合、黒色部分が表側を向き、電子ペーパは黒色に変化する。なお、電子ペーパを液晶パネルで構成することも可能である。
【００５２】
図７は、第１の変形例に係る制御装置１６の構成を模式的に示すブロック図である。制御装置１６は、ＣＰＵ１６ａ、ＲＯＭ１６ｂ、ＲＡＭ１６ｃ、時計部１６ｄ、温度情報入力部１６ｆ、制御データ出力部１６ｅ、蓄電池１６ｈ及び駆動部１６ｉに加え、光量情報入力部１６ｊ及び光量検出部１６ｋを備えている。光量情報入力部１６ｊには光量検出部１６ｋが接続されている。光量検出部１６ｋは、太陽電池１７から供給された電力に基づいて外界の光量を検出し、検出された光量を示す光量情報を光量情報入力部１６ｊに入力する。具体的には、太陽電池１７の発電量が光量に対応しているため、光量検出部１６ｋは、発電量を光量として検出している。
【００５３】
図８は、第１の変形例に係るＣＰＵ１６ａの処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１６ａは、環境情報として光量情報を取得し（ステップＳ２１）、光量情報に基づいて外界の光量が所定光量以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。光量情報は太陽電池１７による発電量に基づいて検出された外界の光量を示しており、光量情報で示される光量が所定光量以上であるかを判定することによって、現在が昼間であるか夜間であるかを判定することができる。所定光量以上であると判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、駆動部１６ｉに制御データを与えることによって、透明電極シート１３から電極シート１５方向に電界を発生させる（ステップＳ２３）。
【００５４】
所定光量未満であると判定した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、駆動部１６ｉに制御データを与えることによって、電極シート１５から透明電極シート１３方向に電界を発生させる（ステップＳ２４）。
【００５５】
ステップＳ２３又はステップＳ２４の処理を終えた場合、ＣＰＵ１６ａは、該ＣＰＵ１６ａの動作を所定時間、例えば１時間停止させ（ステップＳ２５）、所定時間が経過した後、ＣＰＵ１６ａを起動させて処理をステップＳ２１に戻す。
【００５６】
第１の変形例に係る電子ペーパ一体型建築材料１、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、電子ペーパ一体型建築材料１の表面温度に左右されることなく、外部の光量が所定光量以上である場合、電子ペーパ１４の光反射率を上昇させることによって、電子ペーパ一体型建築材料１による光吸収を抑制して室温の上昇を防ぎ、外部の光量が所定光量未満である場合、電子ペーパ１４の光反射率を低下させることによって電子ペーパ一体型建築材料１からの熱放射を抑制して室温の低下を防ぐことができる。
このように構成された第１の変形例に係る電子ペーパ一体型建築材料１は、特に気温が高い地域において有効であり、電子ペーパ一体型建築材料１の表面温度に左右されることなく、昼間に太陽光を反射して夜間に放熱することで室温を快適に保つことができる。
仮に気温が高い地域で、電子ペーパ１４の光反射率を温度のみに基づいて制御した場合、夜間においても電子ペーパ１４が白色に変化し、室温が高いにも拘わらず放熱が効率的に行えない場合が生ずるが、本発明によれば光量に基づいて電子ペーパ１４の光反射率を制御するため、このような問題を防止することができる。
【００５７】
なお、第１の変形例にあっては、光量が所定光量以上である場合、電子ペーパが白色に、光量が所定光量未満である場合、電子ペーパが黒色になるように光反射率を制御しているが、逆に所定光量以上である場合、電子ペーパが黒色に、光量が所定光量未満である場合、電子ペーパが白色になるように光反射率を制御するように構成しても良い。このように構成された電子ペーパ一体型建築材料は、気温が低い地域において有効であり、電子ペーパ一体型建築材料の表面温度に左右されることなく、昼間に太陽光を吸収して夜間に保温することで室温を快適に保つことができる。
【００５８】
また、光量のみに基づいて電子ペーパの光反射率を制御する場合、温度センサ及び温度情報入力部は不要であるため、温度センサ及び温度情報入力部を備えないように構成しても良い。
【００５９】
図９は、第２の変形例に係るＣＰＵ１６ａの処理手順を示すフローチャートである。制御装置１６の構成は、第１の変形例に係るＣＰＵ１６ａと同様であり、ＣＰＵ１６ａの処理手順のみが異なる。ＣＰＵ１６ａは、環境情報として温度情報及び光量情報を取得する（ステップＳ３１）。そして、取得した温度情報に基づいて外界の温度が所定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００６０】
所定温度以上であると判定した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、光量情報に基づいて外界の光量が所定光量以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。光量情報は太陽電池１７による発電量、つまり外界の光量を示しており、光量情報で示される光量が所定光量以上であるかを判定することによって、現在が昼間であるか夜間であるかを判定することができる。所定光量以上であると判定した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、駆動部１６ｉに制御データを与えることによって、透明電極シート１３から電極シート１５方向に電界を発生させる（ステップＳ３４）。
【００６１】
所定光量未満であると判定した場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、駆動部１６ｉに制御データを与えることによって、電極シート１５から透明電極シート１３方向に電界を発生させる（ステップＳ３５）。
【００６２】
ステップＳ３２で所定温度未満であると判定した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、光量情報に基づいて外界の光量が所定光量以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。所定光量未満であると判定した場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、ステップＳ３４の処理を実行する。所定光量以上であると判定した場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、ステップＳ３５の処理を実行する。
【００６３】
ステップＳ３４又はステップＳ３５の処理を終えた場合、ＣＰＵ１６ａは、該ＣＰＵ１６ａの動作を所定時間、例えば１時間停止させ（ステップＳ３７）、所定時間が経過した後、ＣＰＵ１６ａを起動させて処理をステップＳ３１に戻す。
【００６４】
外界の温度及び光量と、電子ペーパ１４の色との関係は下記の表１に示す通りである。但し、表１の２５℃は所定温度の一例である。
【００６５】
【表１】
2009144443.tif 000003
表１に示すように温度が所定温度の２５℃以上であって、所定光量以上である場合、つまり夏期の昼間で室温が高い場合、電子ペーパ１４は白色に変化するため、太陽光の光吸収を抑制、つまり太陽光は効率的に反射され、建築物の室温上昇を抑えることができる。温度が２５℃以上であって、所定光量未満である場合、つまり夏期の夜間で室温が高い場合、電子ペーパ１４は黒色に変化するため、赤外線による熱放射を促進し、室温を低下させることができる。
また、温度が所定温度の２５℃未満であって、所定光量以上である場合、つまり冬期の昼間で室温が低い場合、電子ペーパ１４は黒色に変化するため、太陽光の光吸収を促進し、建築物の室温を上昇させることができる。温度が２５℃未満であって、所定光量未満である場合、つまり冬期の夜間で室温が低い場合、電子ペーパ１４は白色に変化するため、赤外線による熱放射を抑制し、室温の低下を抑えることができる。
【００６６】
第２の変形例に係る電子ペーパ一体型建築材料１、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、外部の温度及び光量、並びに電子ペーパ一体型建築材料１の光吸収及び熱放射を考慮して、電子ペーパ１４の光反射率を制御するため、単純に温度又は光量のみに基づいて光反射率を制御する場合に比べて、より効果的に室温を快適に制御することができる。例えば、夏期では昼間に太陽光を反射して夜間に放熱し、冬期では昼間に太陽光を吸収して夜間に放熱を抑えるように電子ペーパ１４の光反射率を制御して、室温を快適に保つことができる。
【００６７】
（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料２０１の構成を模式的に示す分解斜視図である。実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料２０１は、実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料１と同様の基板１１、透明保護パネル１２、透明電極シート１３、電子ペーパ１４及び電極シート１５を備えており、基板１１には反設置面側の外側から順に透明保護パネル１２、透明電極シート１３、電子ペーパ１４及び電極シート１５が積層されている。但し、電子ペーパ一体型建築材料２０１には、温度センサ、制御装置及び太陽電池が配設されていない。透明電極シート１３及び電極シート１５には、該透明電極シート１３及び電極シート１５に電圧を印加することで電子ペーパ１４に電界を与えるための給電線１９が夫々接続されている。
【００６８】
図１１は、本発明の実施の形態２に係る建築物の構成を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る建築物の屋根の全部又は一部には本実施の形態２に係る複数の電子ペーパ一体型建築材料２０１がドットマトリクス状に並設されている。建築物の室内には、電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率を制御する制御手段としてのコンピュータ２１６、例えばパーソナルコンピュータ、専用の光反射率制御用コンピュータが設置されている。
【００６９】
図１２は、コンピュータ２１６の構成を模式的に示すブロック図である。コンピュータ２１６は、演算を行うＣＰＵ１６ａを備えており、ＲＯＭ１６ｂ、ＲＡＭ１６ｃ、時計部１６ｄ、制御データ出力部１６ｅ、温度情報入力部１６ｆ、ハードディスク等の内部記憶装置１６ｌ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の外部記憶装置１６ｍ、通信インタフェース１６ｎがバス１６ｇを介してＣＰＵ１６ａに接続されている。ＣＰＵ１６ａは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体３から本発明の実施の形態２に係るコンピュータプログラム４を外部記憶装置１６ｍにて読み取り、読み取ったコンピュータプログラム４を内部記憶装置１６ｌに記憶させる。内部記憶装置１６ｌは、コンピュータプログラム４と共に、電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率制御に必要な各種データを記憶している。ＣＰＵ１６ａは、ＲＡＭ１６ｃにコンピュータプログラム４を読み出し、読み出したコンピュータプログラム４に基づいて、本発明の実施の形態２に係る光反射率制御方法を実施する。制御データ出力部１６ｅには、駆動部１６ｉが接続されており、ＣＰＵ１６ａは各電子ペーパ一体型建築材料２０１を構成する電子ペーパ１４に与える電界の向きを夫々個別に制御するための制御データを生成し、生成した制御データを駆動部１６ｉへ出力する。駆動部１６ｉには各電子ペーパ一体型建築材料２０１の給電線１９が接続されており、駆動部１６ｉは、制御データ出力部１６ｅから出力された制御データに応じた電圧を各電子ペーパ一体型建築材料２０１を構成する透明電極シート１３及び電極シート１５に与える。光反射率の制御に必要な電力は、例えば図示しない太陽電池パネルから得ることができる。また、温度情報入力部１６ｆには室温センサ２１８が接続されており、室温センサ２１８は室内の温度を検出し、検出して得た温度を示す温度情報を温度情報入力部１６ｆに入力させるように構成されている。
また、通信インタフェース１６ｎに接続されている図示しない外部のサーバコンピュータから本発明に係るコンピュータプログラム４をダウンロードし、ＣＰＵ１６ａにて処理を実行する形態であっても良い。
更に、コンピュータ２１６は、図示しないキーボード又はマウス等の入力装置と、液晶ディスプレイ又はＣＲＴディスプレイ等の出力装置とを備えており、使用者からの操作を受け付ける構成となっている。
更にまた、コンピュータ２１６は、電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率制御に関する動作モードとして、環境情報に基づいて各電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率を制御する室温制御モードと、各電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率を個別に制御することで所望の図形を表示する図形モードとを有している。使用者は、入力装置を用いて動作モードを選択することができ、ＣＰＵ１６ａは、入力装置にて動作モードを受け付け、受け付けた動作モードに応じて各電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率制御を行うように構成されている。
【００７０】
図１３は、実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率制御に係るＣＰＵ１６ａの処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１６ａは、入力装置にて受け付けた動作モードが図形モードであるか否かを判定する（ステップＳ４１）。図形モードであると判定した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、建築物の屋根にマトリクス状に並設された電子ペーパ一体型建築材料２０１を表示装置として動作させて描画処理を実行する（ステップＳ４８）。なお、使用者は、コンピュータ２１６の入力装置を用いて所望の図形を入力することができ、ＣＰＵ１６ａは入力装置にて所望の図形を受け付け、該図形を表現するために各電子ペーパ一体型建築材料２０１を黒色にするべきか白色にするべきかを判定し、給電線１９を介して電子ペーパ１４に電界を与えることで、描画処理を実行する。例えば、使用者が、描画する図形として平仮名の「あ」の文字を入力装置にて入力した場合、ＣＰＵ１６ａは、入力装置にて描画図形として「あ」の文字を受け付け、「あ」の線図を表す黒画素に相当する一部の電子ペーパ一体型建築材料２０１を黒色に、白画素に相当する残りの電子ペーパ一体型建築材料２０１を白色に変化させることによって、「あ」の文字を屋根に表示することができる。
【００７１】
図形モードでないと判定した場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、環境情報として温度情報及び時刻情報を取得する（ステップＳ４２）。そして、取得した温度情報に基づいて外界の温度が所定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００７２】
所定温度以上であると判定した場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、時刻情報に基づいて昼間であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。昼間であると判定した場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、駆動部１６ｉに制御データを与えることによって、透明電極シート１３から電極シート１５方向に電界を発生させる（ステップＳ４５）。
【００７３】
夜間であると判定した場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、駆動部１６ｉに制御データを与えることによって、電極シート１５から透明電極シート１３方向に電界を発生させる（ステップＳ４６）。
【００７４】
ステップＳ４３で所定温度未満であると判定した場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、時刻情報に基づいて昼間であるか否かを判定する（ステップＳ４７）。昼間であると判定した場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６ａは、ステップＳ４６の処理を実行する。夜間であると判定した場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、ＣＰＵ１６ａは、ステップＳ４５の処理を実行する。
【００７５】
ステップＳ４５、ステップＳ４６又はステップＳ４８の処理を終えた場合、ＣＰＵ１６ａは、所定時間が経過又は動作モードが切り替えられるまでの間、該ＣＰＵ１６ａの動作を停止させ（ステップＳ４９）、所定時間が経過又は動作モードが切り替えられた後、ＣＰＵ１６ａを起動させて処理をステップＳ４１に戻す。
【００７６】
外界の温度及び時刻と、電子ペーパ１４の色との関係は下記の表２に示す通りである。但し、表２の２５℃は所定温度の一例である。
【００７７】
【表２】
2009144443.tif 000004
表２に示すように温度が所定温度の２５℃以上の夏期であって、昼間である場合、電子ペーパ１４は白色に変化するため、太陽光の光吸収を抑制し、建築物の室温上昇を抑えることができる。温度が２５℃以上の夏期であって、夜間である場合、電子ペーパ１４は黒色に変化するため、熱放射を促進し、室温を低下させることができる。
また、温度が所定温度の２５℃未満の冬期であって、昼間である場合、電子ペーパ１４は黒色に変化するため、太陽光の光吸収を促進し、建築物の室温を上昇させることができる。温度が２５℃未満の冬期であって、夜間である場合、電子ペーパ１４は白色に変化するため、熱放射を抑制し、室温の低下を抑えることができる。
【００７８】
実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料２０１、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラム４にあっては、外部の温度及び時刻、並びに電子ペーパ一体型建築材料２０１の光吸収及び熱放射を考慮して、電子ペーパ１４の光反射率を制御するため、単純に温度又は光量のみに基づいて光反射率を制御する場合に比べて、より効果的に室温を快適に制御することができる。
【００７９】
なお、実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料２０１、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラム４にあっては、室温センサ２１８から取得した温度情報に基づいて温度が所定温度以上であるか否かを判定しているが、室温センサ２１８を用いることなく、時刻情報のみを参照して電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率を制御するように構成しても良い。
【００８０】
時刻情報に基づいて電子ペーパ一体型建築材料２０１の光反射率を制御する変形例を説明する。変形例にあっては、時刻情報から得られる月及び時刻と、電子ペーパ１４の色との関係は下記の表３に示す通りである。
【００８１】
【表３】
2009144443.tif 000005
表３に示すように５月〜１０月の昼間である場合、電子ペーパ１４を白色に変化させることによって、太陽光の光吸収を抑制し、建築物の室温上昇を抑えることができる。なお、北半球においては５月〜１０月の気温が所定温度以上になる可能性が高いため、時刻情報を用いて温度を推定することができる。同様に、北半球においては１１月〜４月の気温が所定温度未満になる可能性が高いため、時刻情報を用いて温度を推定することができる。５月〜１０月の夜間である場合、電子ペーパ１４を黒色に変化させることによって、熱放射を促進し、室温を低下させることができる。
また、１１月〜４月の昼間である場合、電子ペーパ１４は黒色に変化するため、太陽光の光吸収を促進し、建築物の室温を上昇させることができる。１１月〜４月の夜間である場合、電子ペーパ１４は白色に変化するため、熱放射を抑制し、室温の低下を抑えることができる。
【００８２】
一方、上述の実施の形態２にあっては各電子ペーパ一体型建築材料２０１と、コンピュータ２１６とを接続線で直接接続してあるが、必ずしも直接接続する必要はなく、複数の電子ペーパ一体型建築材料２０１を適宜集約し、コンピュータ２１６に接続するように構成しても良い。
【００８３】
図１４は、複数の電子ペーパ一体型建築材料２０１を適宜集約してコンピュータ２１６に接続してなるシステムの一例を示す模式図である。複数の電子ペーパ一体型建築材料２０１は集約ノード５によって集約され、コンピュータ２１６に接続されている。集約ノード５は、例えばシリアル・パラレル変換用の回路を使って構成することができ、コンピュータ２１６と集約ノード５との間の通信プロトコルとしては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）が利用できる。
【００８４】
なお、実施の形態２及び変形例にあっては、全ての電子ペーパ一体型建築材料が白色又は黒色になるように光反射率を制御する場合を説明したが、室温センサが検出した室温又は月日に応じて、一部の電子ペーパ一体型建築材料が黒色、他の電子ペーパ一体型建築材料が白色に変化するように光反射率を制御するように構成しても良い。例えば、マトリクス状に配された電子ペーパ一体型建築材料群が黒色と白色の市松模様又は帯状をなすように光反射率を制御するように構成しても良い。この場合、春又は秋に適した光反射率を実現することも可能となる。
また、実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラムの他の構成、作用及び効果は、実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料、建築物、光反射率制御方法及びコンピュータプログラムの構成、作用及び効果と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子ペーパ一体型建築材料の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】電子ペーパ一体型建築材料の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る建築物の構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】長方形、台形及び三角形の電子ペーパ一体型建築材料の模式図である。
【図６】電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の変形例に係る制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図８】第１の変形例に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第２の変形例に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る建築物の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１２】コンピュータの構成を模式的に示すブロック図である。
【図１３】実施の形態２に係る電子ペーパ一体型建築材料の光反射率制御に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】複数の電子ペーパ一体型建築材料を適宜集約してコンピュータに接続してなるシステムの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  電子ペーパ一体型建築材料
３  記録媒体
４  コンピュータプログラム
１１  基板
１２  透明保護パネル（保護部材）
１３  透明電極シート
１４  電子ペーパ
１５  電極シート
１６  制御装置（制御手段、制御回路）
１６ａ  ＣＰＵ
１６ｂ  ＲＯＭ
１６ｃ  ＲＡＭ
１６ｄ  時計部
１６ｅ  制御データ出力部
１６ｆ  温度情報入力部
１６ｇ  バス
１６ｈ  蓄電池
１６ｉ  駆動部
１６ｊ  光量情報入力部
１６ｋ  光量検出部
１６ｌ  内部記憶装置
１６ｍ  外部記憶装置
１６ｎ  通信インタフェース
１７  太陽電池
１８  温度センサ
１９  給電線
２１８  室温センサ
【図１】
2009144443.tif 000006
【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】
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【図７】
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【図８】
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【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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