JP2014104863A - 利用空間の周囲に透光部を有する構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】利用空間の温度を調整することができる、利用空間の周囲に透光部を有する構造物を提供する。
【解決手段】構造物としての自動車１０は、乗員のための居住空間を形成するボディ１２を含む。ボディ１２の上部には、フロントガラス１４、運転席および助手席の窓ガラス１６ａ、後部座席の窓ガラス１６ｂ、および、リアガラス１８が設けられる。フロントガラス１４の表面、運転席、助手席の窓ガラス１６ａの表面、後部座席の窓ガラス１６ｂの表面、リアガラス１８の表面には、それぞれ、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるエレクトロクロミック層２０が設けられる。
【選択図】図１

Description

この発明は、利用空間の周囲に透光部を有する構造物に関し、特に、たとえば自動車、電車、船舶などの乗り物やたとえばガラス温室、ビニールハウスなどの建物のように、たとえば居住空間や収納空間などの利用空間の周囲に、たとえば窓ガラスや側壁・屋根などの透光部を有する構造物に関する。

たとえば夏場の炎天下に自動車を駐車しておくと、短時間でも室内温度が上昇し、再度、乗車するときに暑くて乗れないことが多々ある。自動車の後部座席の窓ガラスは、着色してあり、車外から車内を見えにくくしてはいるが、日差しを完全に遮ることは難しい。さらに、運転席の側方の窓ガラスやフロントガラスは、良好な視界を得るためにガラスに着色することができないため、ダッシュボード付近は、かなり高温になってしまう。
その対策として、駐車時にはフロントガラスの内側に日差しよけなどを置いて温度上昇を防ぐことなどが行われているが、手間がかかること、効果が低いことなどから、あまり使用されない。
さらに、上述のように高温になった室内をエアコンで急冷するためには、非常に多くのバッテリーのエネルギーを使用するという課題がある。

それらの課題を解決するための先行技術として、窓ガラスを透過する太陽光線の透光率を簡易な操作で調節することができる窓ガラスを備えた自動車がある。その自動車には、車両内部の温度上昇を抑止できるとともに、室内の損傷を可及的に阻止し、さらに乗員の外方視界を充分確保して運行上の危険を回避し得るようにした車両用太陽光線調節装置がある。
特開平８−２０７５６９号公報（特許文献１）には、そのような車両用太陽光線調節装置が開示されている。これは、特に窓ガラスを必要に応じて太陽光線の透光率を調節することにより、車両内部の温度上昇を抑止し、室内損傷を可及的に阻止でき、さらに視界も充分確保し得るようにした車両用太陽光線調節装置に関するものである。

また、特開２０１２−２４０６０号公報（特許文献２）には、ビニールハウスが開示されている。

特開平８−２０７５６９号公報 特開２０１２−２４０６０号公報

特許文献１に開示されている先行技術では、窓ガラスの透過率を調整し、太陽光線を遮断するとあるが、その手段として挙げているのは、紫外線や赤外線等の太陽光線の透光率を調節させることのできるＰＬＺＴや、液晶を利用したガラス等の電気光学効果を備えた電気光学効果ガラス（電気着色ガラス）（エレクトロクロミックガラス）などである。そのため、その先行技術では、完全に太陽光を遮断することは困難であった。
また、特許文献２に示されるビニールハウスにおいても、太陽光線の遮断が不十分であると、植物の葉が日焼けしてしまう等の問題が生じる。
なお、上述のような問題は、自動車以外に従来の電車、船舶など他の乗り物においてもビニールハウス以外に従来のガラス温室など他の建物においても生じうる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、利用空間の温度を調整することができる、利用空間の周囲に透光部を有する構造物を提供することである。

この発明にかかる構造物は、利用空間の周囲に透光部を有する構造物であって、透光部に、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるエレクトロクロミック層を設けた、構造物である。
この発明にかかる構造物は、たとえば、自動車などの乗り物であり、利用空間は乗り物の乗員のための居住空間であり、透光部は乗り物の窓ガラスである。
また、この発明にかかる構造物は、たとえば、ガラス温室やビニールハウスなどの建物であり、利用空間は建物に収納される収納物のための収納空間であり、透光部は建物の側壁および屋根の少なくとも一方に有する。

この発明にかかる構造物では、透光部にエレクトロクロミック層が設けられ、透光部を透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるので、利用空間の温度を調整することができる。
この発明にかかる構造物がたとえば自動車などの乗り物である場合、窓ガラスを鏡面状態にできるため、室外からの光をすべて反射することができ、室内の温度上昇や室内備品の紫外線や熱線による劣化を防ぐ効果が大きく向上する。
さらに、この発明にかかる構造物がたとえばガラス温室やビニールハウスなどの建物である場合、透光部を鏡面状態にできるため、建物の室温の温度を制御することができ、省エネルギー性を向上することができる。

この発明によれば、利用空間の温度を調整することができる、利用空間の周囲に透光部を有する構造物が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明にかかる構造物としての自動車の一例を示す斜視図である。 この発明にかかる構造物としてのガラス温室の一例を示す斜視図である。 この発明にかかる構造物としてのビニールハウスの一例を示す斜視図である。

図１は、この発明にかかる構造物としての自動車の一例を示す斜視図である。

図１に示す自動車１０は、利用空間として乗員のための居住空間を形成するボディ１２を含む。ボディ１２の上部には、居住空間の周囲に、透光部として、前側にフロントガラス１４が設けられ、運転席および助手席のサイドに窓ガラス１６ａが設けられ、後部座席のサイドに窓ガラス１６ｂが設けられ、さらに、後側にリアガラス１８が設けられる。

また、フロントガラス１４の表面、運転席、助手席の窓ガラス１６ａの表面、後部座席の窓ガラス１６ｂの表面、リアガラス１８の表面には、それぞれ、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるエレクトロクロミック層２０が設けられる。

上述のエレクトロクロミック層２０は、以下にようにして作製される。
すなわち、エレクトロクロミック層２０の材料として、ＡｇＮＯ₃（硝酸銀）を５０ｍＭ、支持電解質としてＴＢＡＢｒ（テトラブチルアンモニウム臭化物）を２５０ｍＭ、メディエーターとしてＣｕＣｌ₂（塩化銅（ＩＩ））を１０ｍＭの濃度で準備し、それらをＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）に溶解させることで、エレクトロクロミック溶液が調製される。そして、このエレクトロクロミック溶液にゲル化剤としてポリビニルブチラール（１０ｗｔ％）を加えることでゲル電解質が調製される。この調製されたゲル電解質を、５００μｍスペーサーを介して平滑ＩＴＯ電極（作用極）とＩＴＯ粒子修飾電極（対極）の間に挟み込むことによって２極セルを作製することで、エレクトロクロミック層２０が作製される。
このエレクトロクロミック層２０では、その作用極および対極間に印加する直流電圧の大きさを変えることによって、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうる。
なお、エレクトロクロミック層２０は、ガラスに内臓されていてもよい。

この自動車１０では、エレクトロクロミック層２０が全部の窓ガラスすなわちフロントガラス１４、窓ガラス１６ａ、窓ガラス１６ｂ、リアガラス１８の全面に設けられているので、走行時・運転時の視界を確保するために、少なくともフロントガラス１４と運転席、助手席の窓ガラス１６ａとは、透明状態とする。

また、この自動車１０では、どこかに駐車するときに、全部の窓ガラスすなわちフロントガラス１４、窓ガラス１６ａ、窓ガラス１６ｂ、リアガラス１８を鏡面状態として、外部からの日差しを反射する。

この自動車１０では、透光部として全部の窓ガラスにエレクトロクロミック層２０が設けられ、透光部を透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるので、居住空間の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

また、この自動車１０では、特に、全部の窓ガラスを鏡面状態にできるため、室外からの光をすべて反射することができ、室内の温度上昇や室内備品の紫外線や熱線による劣化を防ぐ効果が大きく向上する。

なお、この自動車１０では、エンジンのオン・オフと連動させることで、駐車時に自動的にエレクトロクロミック層２０が鏡面状態となるようにしてもよい。

また、この自動車１０において、車外の温度によっては、フロントガラス１４の表面、運転席、助手席の窓ガラス１６ａの表面だけにエレクトロクロミック層２０が設けられてもよく、エレクトロクロミック層２０は、必要に応じて任意の窓ガラスに設けられても温度調整することができる。

図２は、この発明にかかる構造物としてのガラス温室の一例を示す斜視図である。

図２に示すガラス温室３０は、側壁３２および屋根３４を含む。側壁３２および屋根３４は、ガラス温室３０に収納される収納部のための収納空間を形成するためのものである。また、側壁３２および屋根３４は、収納空間の周囲に、投光部として、窓ガラス３２ａおよび３４ａを有する。

さらに、窓ガラス３２ａおよび３４ａの表面には、それぞれ、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるエレクトロクロミック層２０が設けられる。

図２に示すガラス温室３０では、透光部を鏡面状態にできるため、ガラス温室３０の温度を制御することができ、省エネルギー性を向上することができる。

また、図２に示すガラス温室３０では、自動車１０の日射熱抑制と同様な効果が、野菜や果物を栽培するために有効である。

近年、植物工場が注目されており、太陽光を使わない完全制御型植物工場や太陽光併用型植物工場、および従来からの温室による栽培などが取組まれている。
完全制御型植物工場では、蛍光灯やＬＥＤ照明による光を使っているため、自由に光を制御できることや、光源からの発熱はあるものの、太陽光による熱線ほどは、温度の影響が少なく、栽培の制御が容易である。ただし、その反面、非常にコストがかかるという課題がある。
一方、太陽光併用型植物工場や温室栽培は、比較的コストが低いものの、光を得ると同時に、太陽光による栽培室内の温度上昇が大きな問題となる。

それに対して、図２に示すガラス温室３０では、太陽光を使う植物工場や温室のガラスの表面に、エレクトロクロミック層を設けることによって、栽培室内の温度上昇を防ぎ、かつ、植物の生長に必須な光を取り込むことを可能とする。
また、図２に示すガラス温室３０では、温室内の温度をモニタしながら、高くなった温度を下げたいときは、エレクトロクロミック層を鏡面状態にし、熱線を遮る。当然、鏡面状態では、植物の成長に必要な光も遮断されてしまうため、温度をモニタしながら、適宜、光の遮断、透過を制御する。
このように、図２に示すガラス温室３０では、植物工場や温室のガラスの表面にエレクトロクロミック層を設けることによって、光と熱の制御が可能となり、温室内の空調コストを低減でき、省エネルギーで、低コストの野菜や果物を提供できる。
また、植物では、あまり日差しが強いと、葉が日焼けするという問題があるが、これについても、図２に示すガラス温室３０では、日射量の調整により防止することができる。

図３は、この発明にかかる構造物としてのビニールハウスの一例を示す斜視図である。

図３に示すビニールハウス４０は、側壁４２および屋根４４を含む。側壁４２および屋根４４は、ビニールハウス４０に収納される収納部のための収納空間を形成するためのものである。また、側壁４２および屋根４４は、収納空間の周囲に、投光部として、透明な合成樹脂層４２ａおよび４４ａを有する。

さらに、合成樹脂層４２ａおよび４４ａの表面には、それぞれ、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるエレクトロクロミック層２０が設けられる。

図３に示すビニールハウス４０では、図２に示すガラス温室３０と同様に、透光部を鏡面状態にできるため、ビニールハウス４０の温度を制御することができ、省エネルギー性を向上することができるという効果などの効果を奏する。

この発明にかかる構造物は、特に、たとえば自動車、電車、船舶などの乗り物やたとえばガラス温室、ビニールハウスなどの建物のように、たとえば居住空間や収納空間などの利用空間の周囲に、たとえば窓ガラスや透光側壁・透光屋根などの透光部を有する構造物に好適に用いられる。

１０ 自動車
１２ ボディ
１４ フロントガラス
１６ａ、１６ｂ 窓ガラス
１８ リアガラス
２０ エレクトロクロミック層
３０ ガラス温室
３２ 側壁
３２ａ 窓ガラス
３４ 屋根
３４ａ 窓ガラス
４０ ビニールハウス
４２ 側壁
４２ａ 合成樹脂層
４４ 屋根
４４ａ 合成樹脂層

Claims (6)

1. 利用空間の周囲に透光部を有する構造物であって、
   前記透光部に、透過状態および鏡面状態のいずれかの状態に可変に制御しうるエレクトロクロミック層を設けた、構造物。
2. 前記構造物は乗り物であり、
   前記利用空間は前記乗り物の乗員のための居住空間であり、
   前記透光部は前記乗り物の窓ガラスである、請求項１に記載の構造物。
3. 前記乗り物は自動車である、請求項２に記載の構造物。
4. 前記構造物は建物であり、
   前記利用空間は前記建物に収納される収納物のための収納空間であり、
   前記透光部は前記建物の側壁および屋根の少なくとも一方に有する、請求項１に記載の構造物。
5. 前記建物はガラス温室である、請求項４に記載の構造物。
6. 前記建物はビニールハウスである、請求項４に記載の構造物。

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