JP2007092350A - ルーバ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全体の形状を矩形に維持できるとともに、構造が簡単であり、強度が大きく、風等によっても羽根部分が振動しないルーバ装置を提供する。
【解決手段】シート状材１３に所定の間隔で複数の枠部材１４，１５、１６，１７，１８を取付け、これら枠部材の間の部分に複数のスリット線を形成して複数の羽根部２３を形成し、互いに隣接する上記の枠部材をルーバ本体の面方向に互いに反対の方向に相対的に移動させ、これらの間のシート状材１３に面方向のせん断変形を与えて羽根部２３を開閉する。全体として矩形の形状を維持したまま羽根部を開閉することができ、また構造も簡単となる。シート状材の中間部に複数の枠部材が取付けられているので、シート状材１３の強度、剛性が大きくなる。
【選択図】 図３

Description

本発明は固定または可動のルーバ装置に関する。さらに特定すれば、本発明は薄いシート状材料から形成された固定または可動ルーバ装置に関する。

最近では、二酸化炭素の排出規制が強化され、省エネルギーの一環として建物等の窓などの開口部の遮光が重要視されている。たとえば、夏季における建物の冷房負荷のうち、日射熱の入力が大きな比重を占めており、この日射熱の遮蔽が大きな問題となっている。また、最近ではオフィス等において、省エネルギーのために、窓、壁近傍のいわゆるペリメータ領域に対して特別な空調設計をしないペリメータレスの設計がなされており、この場合には窓、開口部の日射熱遮蔽が大きな問題となる。

窓からの日射熱の遮蔽の手段としては、日射熱を吸収または反射する膜を窓ガラスに被覆する方法があるが、吸収率または反射率を大きくすると、当然ガラスが黒くなり、室内が暗く、また圧迫感が強くなる等の不具合がある。

また、最近では農業の近代化のため機能性の高い温室が普及しつつある。温室の目的としては、内部の日射、気温を作物に適した状態に維持することであり、夏季の遮光や冬季夜間の保温を必要とする。このため遮光シートおよび保温シートを屋根の内側に沿って展開または巻き込み収容自在とした温室がある。しかし、このような温室は構造が複雑でコストが高くなるとともに、日射制御も直射か、遮光シートによる一定の遮光率の２段階の日射制御しかできないという問題もある。

これら窓または屋根からの日射や放射の制御手段としてブラインド装置がある。このブラインド装置は、夏季等の太陽高度の高い場合にはブラインド羽根の角度を水平近くの角度にしても日射の遮蔽ができ、直射日光以外の光を室内に取り入れることができ、かつ窓の外の視認性が高く、圧迫感が軽減され、遮光装置としては好ましい。しかし、このブラインド装置そのものが日射熱により温度が高くなり、二次輻射または空気の対流により、結局、日射熱が室内に入力される。また、ブラインドははしご紐で羽根を吊るした構造であるため、鉛直にしか配置できず、温室等の傾斜した屋根の内側に沿って配置することはできない。

特許文献１に示すように、二重の窓ガラスの間にブラインドを配置し、これらの窓ガラスの間の空気を換気することにより、室内への熱の侵入を防止するものがある。しかし、このものは、特別の二重窓を設けなければならず、窓全体が厚く、構造が複雑となり、特に既存の建物をリニューアルする場合には大掛かりな改修工事を必要とする。

また、特許文献２および特許文献３に開示されているような、複層ガラス窓のガラス間にブラインドまたは可動ルーバ装置等の遮光機構を内蔵させたものがある。このものは、日射熱を効果的に遮蔽でき、かつ外形寸法等は従来の複層ガラス窓と同等に形成できるので工事が簡単であり、また既存の建物の改修の場合でも工事が簡単ですむ。しかし、このような複層ガラス間の間隔はあまり大きくできないので、通常のブラインドやルーバ機構では、その羽根またはスラットの幅を狭くせざるを得ず、これらが自重で撓んでしまう。このため、上記の特許文献２および３のものは、羽根またはスラットを薄い箔板で形成し、スプリングでこれらに張力を与え、これらを直線状に張設している。しかし、これらの羽根またはスラットは、幅が狭いので当然数が多くなり、これらの多数の羽根またはスラットに張力を与え、かつそれぞれ回動させる機構が複雑となり、コストが高くなる。

また本発明者は、以前に特許文献４に開示されているようなシート状材を使用したルーバ装置を発明した。このものは、シート状材に多数のスリット線を入れて多数の羽根部分を形成し、このシート状材を一対の可動枠間に張設保持させ、これらの可動枠を回動させてシート状材に面方向のせん断変形を与えるものである。このようにスリットにより複数の羽根部分に分割されたシート状材を面方向にせん断変形させると、各羽根部分の根元部にねじれ変形が発生し、これにより羽根部が回動してこのルーバ装置が開閉する。このものは、構造が簡単で、かつ薄型に形成できるが、シート状材全体の形状をせん断変形（矩形を平行四辺形に、または平行四辺形を矩形に）させねばならず、複層ガラス窓に内蔵させることはできない。また、薄いシート状材で細い幅の羽根部を形成するので、幅の広い場合には羽根部分が風等により振動してしまうので、二重のガラス板間に内蔵させなければならない等の問題もあった。

なお、このようなブラインド装置ないしは可動のルーバ装置は、上記のような複層ガラス窓内に内蔵させるものには限らず、温室用、その他の各種の用途があり、また日射熱の遮蔽用に限らず、目隠しその他の制光装置としての用途がある。
特開２００３−２３９６５７号公報 特開２００２−８９１５４号公報 特開２００４−１１３８９号公報 特公平７−９７２号公報

本発明は以上の事情に基づいてなされたもので、シート状材に所定の間隔で複数の枠部材を取付け、これら枠部材の間に一方の枠部材から他方の枠部材にわたって複数のスリット線を形成して複数の羽根部を形成し、このシート状材を所定の張力で張設するとともに、互いに隣接する上記の枠部材をルーバ本体の面方向に互いに反対の方向に相対的に移動させてこれらの間の部分のシート状材にせん断変形を与えて羽根部を開閉させ、全体の形状を矩形に維持できるとともに、シート状材の中間部に複数の枠部材が取付けられているので、強度が大きく、風等によっても羽根部分が振動しないルーバ装置を提供するものである。

請求項１に記載の本発明は、可撓性および弾性を有する薄板材で形成されたシート状材に所定の間隔で複数の枠部材を取付け、これら枠部材の間の部分の上記シート状材には一方の枠部材から他方の枠部材にわたって複数のスリット線を形成して複数の羽根部を形成したルーバ本体と、このルーバ本体を所定の張力で張設する張設機構とを備え、互いに隣接する上記の枠部材をルーバ本体の面方向に互いに反対の方向に相対的に移動させ、これらの間のシート状材に面方向のせん断変形を与えて羽根部を開くものである。

また、請求項２に記載の本発明は、前記のシート状材は、前記の枠部材との取付け部分において厚さ方向に断面山形状に湾曲されて取付けられており、この湾曲方向は隣接する前記枠部材の取付け部分では互いに反対方向であることをと特徴とするものである。

また、請求項３に記載の本発明は、前記の複数のスリット線はそれらの両端部近傍において一端部と他端部とで互いに反対方向に屈曲しており、前記の羽根部はその両端部近傍において互いに反対方向に屈曲した形状をなしているものである。

また、請求項４に記載の本発明は、前記の隣接する枠部材を互いに反対方向に移動させる枠材駆動機構が設けられているものである。

また、請求項５に記載の本発明は、互いに離間して取付けられた２枚の透明板を備え、前記の請求項１ないし４のいずれか１のルーバ装置を、これら互いに離間した２枚の透明板の間に内蔵したものである。

請求項１に記載の本発明は、シート状材に所定の間隔で複数の枠部材を取付け、これら枠部材の間の部分に複数のスリット線を形成して複数の羽根部を形成し、互いに隣接する上記の枠部材をルーバ本体の面方向に互いに反対の方向に相対的に移動させ、これらの間のシート状材に面方向のせん断変形を与えて羽根部を開くものである。

したがって、各枠部材は互いに上下方向に多少は移動するが、全体としては矩形の形状を維持したまま羽根部を開閉することができ、また構造も簡単である。また、シート状材の中間部に複数の枠部材が取付けられているので、シート状材の強度、剛性が大きくなり、外力等によりシート状材が変形することが防止されるとともに、大面積のルーバ装置に適する。

また、請求項２に記載の本発明は、前記のシート状材は、前記の枠材との取付け部分において厚さ方向に断面山形状に湾曲されて取付けられており、この湾曲方向は隣接する前記枠材の取付け部分では互いに反対方向としたものである。

シート状材がせん断変形した場合の羽根部の開閉すなわち端部に発生するねじれ変形は、どちらの方向にも変形可能であり、平面状からどちらにバックリングするかは一定ではない。しかし、枠部材の取付け部分においてこのシート状材を山形に湾曲させておくと、常に一定の方向にバックリングする。よっても各枠部材間の羽根部は常に一定の方向に回動して開閉し、隣接する羽根部が互いに反対方向に回動するようなことがない。

また、請求項３に記載の本発明は、前記の複数のスリット線はそれらの両端部近傍において一端部と他端部とで互いに反対方向に屈曲しており、前記の羽根部はその両端部近傍において互いに反対方向に屈曲した形状をなしているものである。したがって、羽根部の端部にはねじれ変形と曲げ変形が同時に発生し、曲げ変形が羽根部の中央部分に伝わることがなく、羽根部が平面状態を維持したまま回動する。

また、請求項４に記載の本発明は、前記の隣接する枠材を互いに反対方向に移動させる枠部材駆動機構が設けられているものである。したがって、この枠部材駆動機構により枠部材を任意の位置まで移動させ、羽根部を任意の角度で開閉させることができ、可動ルーバ装置となる。

また、請求項５に記載の本発明は、互いに離間して取付けられた２枚の透明板を備え、前記の請求項１ないし４のいずれか１のルーバ装置を、互いに離間した２枚の透明板の間に内蔵したものである。したがって、羽根部に風や外力が作用せず、これらの損傷や変形が防止される。また、外力が作用する可能性がないので、シート状材は薄いものを使用でき、より軽量、薄型化が可能となる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。この実施形態は本発明のシート状の可動ルーバ装置をオフィス等のパーティーションすなわち間仕切りに適用した場合のものであるが、その他に温室用、建物の窓等にも使用可能であることはもちろんである。

図１はこの間仕切りの正面図であり、１は間仕切り枠部材であり、この間仕切り枠部材１には図２に示すように２枚のガラス板２が所定の間隙をもって保持されており、二重ガラス窓を構成している。

そして、この二重ガラス窓内には、本発明の可動型のルーバ装置１０が内蔵されている。このルーバ装置は、型材等で形成された矩形本体枠部材を備え、この本体枠部材１１内には、可撓性と弾性を有する薄板のシート状材と枠部材とからなるルーバ本体１２が収容されている。

上記のルーバ本体１２のシート状材１３は、可撓性および適度の弾性を有する薄板材または箔材、たとえば厚さ０．０３ｍｍ程度のステンレス鋼の箔材、厚さ０．０５ｍｍ程度のアルミ蒸着ポリエステル樹脂の薄板、等のシート状の材料で形成され、全体はこのルーバ装置全体の形状に対応した形状の略矩形に形成されている。

このシート状材１３には、互いに所定の間隔をもって複数、この実施形態では５本の細長い枠部材１４，１５，１６，１７，１８が上下方向に沿い、互いに平行に取付けられている。両側の枠部材１４、１８と本体枠１１との間には複数のスプリング２１が設けられ、このルーバ本体１２を所定の張力で平面状に張設し、張設機構を構成している。

また、これら枠部材の間の部分のシート状材１３には、図５に示すような複数の平行な切り溝すなわちスリット線２２が形成され、これらスリット線２２の間の部分が複数の帯状の羽根部２３に形成されている。また、上記のスリット線２２の両端部は、一端部と他端部とで互いに反対方向、たとえば右端部では上方、左端部では下方に屈曲した屈曲部が形成されている。したがって、これらスリット線２２の間に形成される羽根部２３の両端部にも、一端部と他端部とでは互いに反対方向、たとえば左端部では上方、右端部では下方に屈曲した屈曲部２４が形成されている。

なお、この実施形態では、隣接する羽根部の列、たとえば枠部材１４と１５、枠部材１５と１６との間の羽根部２３は互いに反対方向、すなわち右肩下がり、右肩上がりに傾斜している。よって、たとえば枠部材１４と１５、枠部材１５と１６との間の部分のシート状材１３は互いに反対方向の平行四辺形にあらかじめ形成されている。

上記の各枠部材１４，１５，１６，１７，１８は、図６に代表して示すように、一対の枠片１４ａ、１４ｂ、１５ａ，１５ｂ、から構成されており、これらの間にシート状材１３を挟んでかしめ止めなどで固定され、このシート状材１３と一体化している。また、上記の枠片には、断面山形の凸溝と凹溝が形成されており、これらの間にシート状材１３を挟んでおり、この部分ではシート状材１３は断面山形に湾曲した湾曲部２６が形成されている。そして、これら屈曲部２６の方向は、互いに隣接する枠部材の部分では互いに反対方向となっている。

そして、上記の枠部材１４，１５，１６，１７，１８は、枠部材駆動機構３０によって隣接する枠部材が互いに反対方向に上下すなわちシート状材１３の面方向に移動されるように構成されている。この枠部材駆動機構３０は以下のように構成されている。

上記のルーバ本体１２の上下には、それぞれスプライン軸３１，３２がこのルーバ本体と平行に配置されている。下方のスプライン軸３２は軸受３３により上記の本体枠部材１１に回転自在に支承されている。また上方のスプライン軸３１は、軸受３３により回転自在に支承されているとともに、スプリング３４により上方に付勢されている。

また、これらスプライン軸３１，３２には、上記の枠部材１４，１５，１６，１７，１８の上下端部にそれぞれ対応してプーリ３５が取付けられている。これらのプーリ３５は、スプライン軸３１，３２と一体的に回転するが、軸方向には移動自在となっている。

また、これら上下のプーリ３５の間には、可撓性の条体、たとえば細いワイヤーロープ３６が掛け渡され、巻回されている。これらのプーリ３５間に掛け渡されているワイヤーロープ３６の巻回方向は、たとえば図６および図７に示すように、隣接するワイヤーロープ３６では互いに反対方向に巻回されている。したがって、上方のスプライン軸３１はスプリング３４により上方に付勢されているが、ワイヤーロープ３６の巻回方向が交互に逆方向であるので、トルクが相殺され、これらスプライン軸３１，３２は回転スプリング３４の付勢力によっては回転しない。

そして、各ワイヤーロープ３６は、それぞれ対応する枠部材１４，１５，１６，１７，１８に沿って密着し、固定金具３７によりこれら枠部材に固定されている。よって、これら枠部材１４，１５，１６，１７，１８は、これらのワイヤーロープ３６の走行とともに上下に移動する。

また、上記の本体枠部材１１の下部には、上記のスプライン軸３１，３２を回転させて上記の枠部材１４，１５，１６，１７，１８を上下に移動させる回転機構４０が設けられている。この回転機構は、モータ４１、減速機４２、歯車４３等から構成され、スプライン軸３２を正逆両方向に回転駆動するとともに任意の位置で停止保持する。

また、上記の間仕切り枠部材１内には、制御装置５１、電池などの電源５２、遠隔操作のセンサ５３等が内蔵されている。上記の制御装置は、上記の回転機構４０の回転を制御し、また任意の回転位置で停止させる等の制御をなす。また、この間仕切りは遠隔操作可能であり、リモコン装置（図示せず）等により、センサ５３に信号を送り、この回転機構４０すなわちルーバ装置１０を遠隔的に制御するように構成されている。

次に、このルーバ装置１０の作動を説明する。図３に示す状態では、シート状材１３の各羽根部２３は図９の二点鎖線で示すように同一平面上に配列されており、この状態が全閉状態である。そして、回転機構４０によりスプライン軸３１，３２がプーリ３５とともに図６および図７に示す方向に回転すると、隣接するワイヤーロープ３６は互いに反対方向に走行し、これによって隣接する枠部材１４，１５，１６，１７，１８は互いに反対方向に上下に移動する。よって、図３または図５の状態から図８に示す状態に、すなわちこれらの間の部分のシート状材１３は、右肩下がりの平行四辺形から矩形に、さらに右肩上がりの平行四辺形に、または右肩上がりの平行四辺形から矩形に、さらに右肩下がりの平行四辺形に変形する。よって、これらの部分には大きな面方向のせん断変形が与えられ、この結果、各羽根部２３の端部にねじりおよび曲げ変形が発生し、各羽根部２３が一斉に回動し、図８および図９に示すようにこのルーバ装置が開いた状態となる。

なお、上記の開閉作動の際には、各枠部材１４，１５，１６，１７，１８の間隔がわずかに変化するが、これらはプーリ３５ガスプライン軸３１，３２に対して軸方向に移動することにより補償される。

また、前述のように、各羽根部２３の端部においてはどちらの方向にもバックリング可能であり、一部の羽根部２３が反対方向に回動してしまうことがある。しかし、前述のように、各枠部材においてシート状材が湾曲していると、この湾曲部２６の両側においては羽根部２３の端部は対称な方向に必ずバックリングするので、各羽根部２３は同じ方向に回動する。

上記の作動は、前述したようにリモコン装置により遠隔的に操作できる。もちろん、ルーバ装置１０を全閉または全開の２段階に制御するばかりでなく、任意の半開状態にすることも可能である。

オフィス等の間仕切りは、視線を遮る目的のものであるが、不透明な板材で形成すると鬱陶しさが増す。上記のような間仕切りでたとえば会議室を囲めば、不使用中はルーバ装置１０を全開として透明とすれば、鬱陶しさがない。また会議室を使用する場合には、ルーバ装置１０を全閉とすれば、視線を遮ることができる。また、半開として視線をある程度の遮り、かつ採光を確保し、また鬱陶しさを軽減することもできる。

なお、本発明は上記の実施形態には限定されない。たとえば、シート状材の材質は上記のものには限定されず。不透明なもの、着色した半透明なものも使用できる。また、シート状材の枠部材の部分は必ずしも山形に湾曲させる必要はなく、平坦としておき、加熱等の手段で各羽根部の端部にわずかに永久変形を与えておけば、バックリングする方向を一定にできる。さらに、各羽根部の端部には必ずしも屈曲部は形成せず、羽根部は端部まで一直線状としてもよい。この場合には、端部のねじれが羽根部の中央部分まで影響するが、間仕切り等の目隠しが目的のものではあまり支障はない。

また、上記の隣接する各枠部材を互いに反対方向に移動させる枠部材駆動機構も上記のものには限定されず、各種の機構が採用可能である。また、上記の実施形態では、隣接する枠部材を互いに反対方向に移動させたが、一方の、すなわち一つおきの枠部材を固定しておき、他方すなわちこれらの間の枠部材を移動させるようにしてもよい。

また、このような枠材駆動機構を設けず、各枠部材を互いに反対方向に移動させた状態で固定し、半開、または全開の状態で固定したものでもよい。間仕切り等では、ある程度視線を遮り、ある程度の採光を図り、かつ鬱陶しさを軽減したものであれば、このような固定型のものでも使用可能である。

また、ガラス板等の透明板を取り外し、枠だけのものでもよい。このようにすれば、採光とともに通風を確保することができる。この場合に、シート状材には複数の枠部材が取付けられているので、これら枠部材の両端部を支承しておけば、強度が強くなり、外力により損傷したり変形したりすることがない。

また、間仕切りにも限定されず、たとえばこのルーバ装置を温室の天井の内側等に配置すれば、夏季の日射を遮り、また冬季の夜間等に全閉として放射冷却を防止する等、温室の日射および放射を自動または手動で制御し、より高機能の温室を提供できる。また、建物の窓の内側、または複層ガラスのガラス間にこのルーバ装置を内蔵させ、温室と同様に日射や放射を制御し、空調負荷を低減して省エネを図ることができる。

本発明の第１の実施形態のルーバ装置を内蔵した間仕切りの正面図。 図１の２−２線に沿う断面図。 本発明のルーバ装置の正面図。 図３の４−４線に沿う断面図。 シート状材と羽根部の形状を示す平面図。 図３の６−６線に沿う断面図。 図３の７−７線に沿う断面図。 開状態のルーバ本体の一部の正面図。 図８の９−９線に沿う断面図。

符号の説明

１ 間仕切り
１０ ルーバ装置
１１ 本体枠部材
１２ ルーバ本体
１３ シート状材
１４ 枠部材
１５ 枠部材
１６ 枠部材
１７ 枠部材
１８ 枠部材
２１ スプリング
２２ スリット線
２３ 羽根部
２４ 屈曲部
３０ 枠部材駆動機構
３１ スプライン軸
３２ スプライン軸
３３ 軸受
３４ スプリング
３５ プーリ
３６ ワイヤーロープ
４０ 回転機構
４１ モータ
４２ 減速機
４３ 歯車
５１ 制御装置

Claims (5)

1. 可撓性および弾性を有する薄板材で形成されたシート状材に所定の間隔で複数の枠部材を取付け、これら枠部材の間の部分の上記シート状材には一方の枠部材から他方の枠部材にわたって複数のスリット線を形成して複数の羽根部を形成したルーバ本体と、このルーバ本体を所定の張力で張設する張設機構とを備え、互いに隣接する上記の枠部材をルーバ本体の面方向に互いに反対の方向に相対的に移動させたことを特徴とするルーバ装置。
2. 前記のシート状材は、前記の枠部材との取付け部分において厚さ方向に断面山形状に湾曲されて取付けられており、この湾曲方向は隣接する前記枠部材の取付け部分では互いに反対方向であることをと特徴とする請求項１のルーバ装置。
3. 前記の複数のスリット線はそれらの両端部近傍において一端部と他端部とで互いに反対方向に屈曲しており、前記の羽根部はその両端部近傍において互いに反対方向に屈曲した屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１のルーバ装置。
4. 前記の隣接する枠部材を互いに反対方向に移動させる枠部材駆動機構が設けられていることを特徴とする請求項１のルーバ装置。
5. 互いに離間して取付けられた２枚の透明板を備え、前記の請求項１ないし４のいずれか１のルーバ装置を、これら互いに離間した２枚の透明板の間に内蔵したことを特徴とするルーバ装置。

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