JP6209500B2 - 窓ガラス用又はドアガラス用の発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物等の窓ガラス又はドアガラスとして使用される窓ガラス用又はドアガラス用の発光装置に関する。

近時、建物の様々な個所に装飾を施して付加価値を高める試みがなされている。特許文献１に記載の従来技術もこのような試みの一つである。

特開２００３−２７８６３号公報

しかしながら、従来の建物の窓は、室内への採光、通風、室外の眺望の確保等を主目的として設けられるのが通常であって、窓ガラス自体を装飾や照明のために発光させるという発想はなかった。

また、この点はドアガラスについても同様であり、ドアガラス自体を装飾や照明のために発光させるという発想はなかった。

本発明は、窓ガラス又はドアガラス自体をカラフルに発光させることにより装飾用又は照明用に用いることができる窓ガラス用又はドアガラス用の発光装置を提供することを目的とする。

本発明の窓ガラス用又はドアガラス用の発光装置は、蓄光性を有する発光体シートを２枚のガラス板の間に積層してなる合わせガラス部材と、複数の発光ダイオードが帯状に配列された帯状光源とを備え、前記合わせガラス部材の小口面に形成された凹溝内に前記発光ダイオードが収容される状態で前記帯状光源が前記小口面に装着されており、前記発光体シートが前記合わせガラス部材の周縁部にのみ設けられているとともに、前記２枚のガラス板の間に中空層を密封形成して前記合わせガラス部材を複層ガラスとして構成した、ことを特徴とする。

ここで、蓄光性を有する発光体シートとしては、例えば、透光性を有する樹脂シートを基材シートとし、この基材シートに蓄光剤を含有する蓄光層を積層状に形成したものや、樹脂シート自体に蓄光剤を均一に混入して形成したものを例示することができる。
なお、本発明に係る発光体シートは全体としても透光性を有する。

本発明の窓ガラス用又はドアガラス用の発光装置は、発光体シートが蓄光性を有するので、昼間は該発光体シートに自然光を蓄光し、周囲が暗くなる夜間等の時間帯に発光して幻想的景観を演出することができる。
また、帯状光源に通電して発光させることにより、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）から照射されるＬＥＤ光線が発光体シート内を乱反射してガラス面を一層明るく彩ることができる。
さらに、発光体シートはＬＥＤ点灯中も蓄光し続けるので、ＬＥＤ消灯後においても発光を継続させることができる。
さらに、合わせガラス部材を複層ガラスとして構成したことにより、合わせガラス部材に断熱性能や防音性能を持たせることができるので、さらに有利である。

本発明の第１参考例に係る発光装置を適用した玄関ドアの正面図。 図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図。 本発明の第２参考例に係る発光装置の要部拡大断面図。 本発明の第１実施形態に係る発光装置を適用した玄関ドアの正面図。 図４におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。 本発明の第３参考例に係る発光装置を適用した玄関ドアの正面図。 図６におけるＣ−Ｃ線矢視断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

〔発光体シート〕
まず、本発明の実施形態に使用される発光体シートについて説明する。
本発明の実施形態に使用される発光体シート１は、透光性を有する薄板状樹脂シート（透明なものが好適であるが半透明であってもよい）を基材シートとし、この基材シートに蓄光剤を含有する蓄光層を積層状に形成したものである。発光体シート１は全体としても透光性を有する。

蓄光層を形成するには種々の方法を採用することができるが、好適な方法としては以下の方法を採用することができる。
すなわち、液状又はゲル状の透明なウレタン、エポキシ、アクリル等の合成樹脂に、蓄光剤、着色顔料、可塑剤等を混ぜ合わせてペースト状にし、これを前記基材シートの表面に塗布（例えばロールコーティング）して両者を一体化させるという方法である。

以下では、このようにして製造された発光体シート１に基づいて本発明の実施形態を説明するが、かかる発光体シート１はあくまで一例であって、本発明の「発光体シート」がかかる構成からなるもののみに限定されるわけではない。例えば、樹脂シート自体に蓄光剤を混入して形成してもよい。

〔第１参考例〕
図１は、本発明の第１参考例に係る発光装置を用いた玄関ドアの正面図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、図２において、紙面に向かって上側が室外側、下側が室内側である（この点は、後述する図３・５・７（いずれも断面図を示す）においても同様である）。
図１及び２において、玄関ドア２には、縦長スリット状の小窓３が設けられている。この小窓３は、後述する合わせガラス部材Ｇを備えている。合わせガラス部材Ｇは、図２に示すように、ドア本体に設けられた框３ａと、この框３ａに着脱自在に係合固定されたガラス押え用の押縁５とで形成されたガラス収容溝７にその周縁部を嵌合固定することにより玄関ドア２に組み込まれる。

合わせガラス部材Ｇは、室外側及び室内側にそれぞれ矩形のガラス板Ｇ１・Ｇ２を備えており、両者の間に前記発光体シート１が挟着されて一体化されている。この発光体シート１は、室外側及び室内側ガラス板Ｇ１・Ｇ２の合わせ面よりも小さなサイズに形成されており、両ガラス板Ｇ１・Ｇ２の間に挟着されたときに、合わせガラス部材Ｇの小口面に凹溝６が形成されるようになっている。この凹溝６の寸法の一例として、幅×深さが３ｍｍ×３ｍｍを例示することができる。

合わせガラス部材Ｇは、框３ａのガラス収容溝７にクリアランスＤを確保して設置され、その室外側の周縁部はコーキング剤８で框３ａに接着固定される。他方、その室内側の周縁部は、室内側ガラス板Ｇ２と押縁５との間に着脱自在に圧入固定された押えビード９によって框３ａに固定される。

室外側及び室内側のガラス板Ｇ１・Ｇ２の間の凹溝６には、帯状光源１０が取り付けられている。この帯状光源１０は、帯状の基板１０ａにその長手方向に沿って複数のＬＥＤ１０ｂ（例えばＬＥＤチップ）が設けられたもので、本参考例では、可撓性を有する帯状基板１０ａに一定間隔で一列にＬＥＤ１０ｂを配列して実装されている。但し、かかる構成のものに限定されるわけではない。なお、複数のＬＥＤ１０ｂを配列するベース部材としては、帯状基板に代えて、薄板状の銅板製フープ材に絶縁塗装を施したものを用いてもよい。

このような帯状光源１０は、その長手方向を凹溝６の長手方向に沿う状態で合わせガラス部材Ｇの小口面にあてがわれ、背後のクリアランスＤにスペーサ１１を圧入することにより合わせガラス部材Ｇの小口面に密着固定される。このとき、各ＬＥＤ１０ｂは凹溝６内に収容されるようになっている。
帯状光源を取り外すときは、逆に、スペーサ１１を取り外すことにより簡単に合わせガラス部材Ｇから取り外すことができる。

帯状光源１０は、合わせガラス部材Ｇの四辺を一周するように無端状に設けてもよいし、対向する二辺にそれぞれＬＥＤ１０ｂが向き合うように対向配置してもよい。さらに、Ｌ字状ないし逆Ｌ字状になるように四辺のうちの隣接する二辺にのみ設けてもよい。本参考例における帯状光源１０は、切換スイッチ（不図示）の操作で発光色を切り換えられるようになっている。

以上のように構成された本参考例の小窓３は、以下の効果を奏する。
すなわち、本参考例の小窓３は、昼間に発光体シート１が自然光を蓄光し、周囲が暗くなる夜間や夕方等の時間帯に発光して幻想的景観を演出することができる。
また、ＬＥＤ１０ｂに通電することにより、発光体シート１の小口から照射されるＬＥＤ光線が発光体シート１に含有される微粒子状の蓄光剤や着色顔料に乱反射してガラス面を一層明るくＬＥＤ発光色に染めることができる。
さらに、図示しない切換スイッチを操作することによりＬＥＤ発光色を変えることができるため、変化に富んだ美しい景観を演出することができる。
さらに、発光体シート１はＬＥＤ１０ｂの点灯中も蓄光し続けるので、ＬＥＤ１０ｂの消灯後においても発光を継続することができる。

経年劣化したＬＥＤ１０ｂの補修・取替のために帯状光源１０を取り外すには、まず、押えビード９を取り外し、次いで、押縁５を室内側ガラス板Ｇ２側に押すことにより框３ａとの係合を解いて取り外す。そうすると、クリアランスＤが露呈されるので、スペーサ１１を引き抜くことにより帯状光源１０を容易に取り外すことができる。この間、ガラス板Ｇ１はコーキング剤８で框３ａに固定されているので、合わせガラス部材Ｇが脱落することはなく、安全に作業を行うことができる。
ＬＥＤ１０ｂの取替・修復作業が終わったら、上記とは逆の手順で組立作業を行えばよい。

なお、発光体シート１は、自然光が透過可能なように透光性を有する必要があるため、色彩としては、乳白色、青又は緑の淡色のものが好ましい。このため、蓄光剤とともに使用する着色顔料は、蓄光剤の発光色（青又は緑が基本色）を引き立たせる白、青又は緑色系とし、混入する量を少な目にして透光性を過度に失わないようにすることが好ましい。

〔第２参考例〕
上記第１参考例の縦長スリット状の小窓３は、横幅が１０〜２０ｃｍ程度で狭いものであるが、横幅が広い窓の場合には、ＬＥＤ１０ｂの照射光線がガラス中央部まで届き難く、ガラス周縁部と中央部とで明るさの違いが大きくなり過ぎるという不都合が生じる場合がある。

そこで、図３に示す第２参考例では、２枚のガラス板Ｇ１・Ｇ２の間に挟着される発光体シートを二層１ａ・１ｂとし、さらにその間に導光層として透明な薄板樹脂１２（例えば厚さ１〜２ｍｍの薄板樹脂）を挟み込んで構成したものである。その他の構成はほぼ第１参考例と同様であるため、図３では、第１参考例と同一の部材には同一の符号を付してある。

この第２参考例では、上記薄板樹脂１２は、導光層として機能するものであり、合わせガラス部材Ｇの小口から照射されるＬＥＤ光線を遠くまで届けるとともに、内外の発光体シート１ａ・１ｂの背面からより均一に照射することができるので、広い範囲に亘って均一に面発光させることができるという効果を奏する。

なお、上記薄板樹脂１２はガラス全面に配設することが好ましいが、幅の狭いものをガラス面の四周に配設することも可能である。但し、薄板樹脂１２を全面張りすれば、合わせガラス部材Ｇ自体の強度も強化できるので、風圧等の外圧に対し、より抗し得るという効果を奏することができる。
なお、導光層としては、薄板樹脂１２に限らず、ガラス製のものや、いわゆる導光板を用いてもよい。

〔第１実施形態〕
上記のような二重ガラスタイプの実施形態では、ガラス全面をやや透明性に劣る発光体シート１で覆う構成が一般的であるが（但し、全面張りが必須であるわけではない）、本発明は、いわゆる複層ガラス、すなわち、断熱や防音を目的として２枚のガラスの間に空気層（中空層）を密封形成した構造のものにも適用することができる。
図４及び５に示す本発明の第１実施形態は、このような構成のものである。
以下、本発明の第１実施形態について説明する。なお、同一の機能又は構成を有する部材には同一の符号を付し、説明を省略する。

この第１実施形態に係る玄関ドア２０は、図４に示すように、ドア本体の広い範囲に亘ってガラス部３０が設けられており、ガラス部３０の周囲に框３ａが設けられている。

この第１実施形態では、室外側ガラス板Ｇ１の周縁部の内側（室内側）に発光体シート１を設けて、外観上、室外側からは框３ａの見付面より幅ｄだけ発光体シート１が視認されるようにしている。この発光体シート１の内側には、アングル状に異型成形された透明な合成樹脂製の導光層１２が密接配置されており、合わせガラス部材Ｇの小口側には、帯状光源１０が着脱自在に嵌合された凹溝６が形成されている。さらに、導光層１２の室内側には、乾燥材を収納する乾燥剤ポケット１５が室内側ガラス板Ｇ２との間に設けられている。乾燥剤ポケット１５の小口側にはシール材１６が充填されており、両ガラス板Ｇ１・Ｇ２間の空気層（中空層）１７が外気と遮断密閉されている。

このように構成された合わせガラス部材Ｇは、複層ガラスとして、従来と同様の防音機能、断熱機能及び中空層１７の結露防止機能を有している。

上記構成の複層ガラスＧを組み込んだ玄関ドア２０は、発光体シート１の発光により、框３ａに沿う周縁部のみを発光させることができる一方、框３ａから離れたガラス中央寄りの部分は透明なガラス構造を保っているので、発光体シート１を全面張りしたときとは違った趣の外観を演出することができる。
なお、導光層１２は必須ではなく、省略してもよい。

〔第３参考例〕
図６・７は、本発明の第３参考例を示す図面である。
図６に示すように、本発明の第３参考例に係る玄関ドア４０は、ドア本体の広い範囲に亘ってガラス部５０が設けられており、ガラス部５０の周囲に框３ａが設けられている点は第１実施形態と同様である。しかしながら、ガラス部５０の具体的構成が異なる。
以下、相違点を中心に説明する。

この第３参考例は、図７に示すように、前記発光体シート１（すなわち、液状又はゲル状の透明なウレタン、エポキシ等の合成樹脂に、蓄光剤、着色顔料、可塑剤等を混ぜ合わせてペースト状にし、これを基材シートの表面に塗布して蓄光層を形成した発光体シート１）の代わりに、ポリエステルフィルムからなる基材シート１００ａの一方の表面に、蓄光剤を含んだゲル状ペーストをドット状に付着させて形成した蓄光部１００ｂを有する発光体シート１００を使用してなるものである。
すなわち、かかる構成からなる発光体シート１００の他方の表面（ドット状の蓄光部１００ｂが形成されていない表面）を室外側ガラス板Ｇ１の内側面に貼着し、帯状光源１０から照射されるＬＥＤ光線をこのドット状蓄光部１００ｂにて乱反射させることにより、外観上、ＬＥＤ発光色に染まった発光ドットが点在する幻想的景観を演出することができるようにしたものである。

図７において、導光層１２は厚目（例えば３〜４ｍｍ）のアングル形状とし、乾燥剤ポケット１５と接着させている。２枚のガラス板Ｇ１・Ｇ２の間に空気層（中空層）１７が密封形成されている点は前記第１実施形態と同様である。
また、スペーサ１１を取り外すことにより帯状光源１０を取り外すことができる点も前記と同様である。

この第３参考例では、図６に示すように、上方部においてドット状蓄光部１００ｂの点在密度を高くしている。これにより、日中の太陽光線の射し込みを和らげることができる。
他方、図示はしていないが、これとは逆に下方部においてドット状蓄光部１００ｂの点在密度を高くすれば、目隠し効果を奏することができる。
このように、第３参考例では、適用する窓ガラス又はドアガラスの用途ないし要求品質に応じて、ドット状蓄光部１００ｂの点在密度を部位ごと変えることができる。但し、ドット状蓄光部１００ｂの点在密度を一様にしてもよいことはもちろんである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるわけではない。上記各実施形態では、本発明を玄関ドアのガラスに適用した例を示したが、純然たる窓ガラスに適用してもよい。本発明は、特許請求の範囲内において種々に変形して実施することができる。

１・１ａ・１ｂ 発光体シート
６ 凹溝
１０ 帯状光源
１０ｂ ＬＥＤ
１２ 導光層
１７ 中空層
１００ 発光体シート
１００ａ 基材シート
１００ｂ ドット用状蓄光部
Ｇ 合わせガラス部材
Ｇ１ 室外側ガラス板
Ｇ２ 室内側ガラス板

Claims (1)

1. 蓄光性を有する発光体シートを２枚のガラス板の間に積層してなる合わせガラス部材と、複数の発光ダイオードが帯状に配列された帯状光源とを備え、
   前記合わせガラス部材の小口面に形成された凹溝内に前記発光ダイオードが収容される状態で前記帯状光源が前記小口面に装着されており、
   前記発光体シートが前記合わせガラス部材の周縁部にのみ設けられているとともに、前記２枚のガラス板の間に中空層を密封形成して前記合わせガラス部材を複層ガラスとして構成した、ことを特徴とする窓ガラス用又はドアガラス用の発光装置。

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