JP6517338B2 - 調光システム - Google Patents

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Description

本発明は、電圧を印加することで光の透過率を変化させる調光システムに関する。
近年、電圧を印加することによりガラスに設けた光の透過率を調整可能な、例えばスマートウィンドウと称される、調光機能を有する調光窓が実用化されている。
このような調光窓は、窓の光学特性を可変することで、遮光や減光、遮熱等が可能であり、例えば建物や乗り物等における冷暖房負荷等を大幅に低減できることから、省エネルギー対策への取り組みの一環として注目を集めている。
一方、調光手段として表示装置を利用することで、調光窓を表示に利用する技術も知られている(例えば特許文献1等、参照)。
国際公開第2014/175190号パンフレット(2014年10月30日国際公開)
このような調光窓を駆動するためには、少なくとも電源部と制御部とが必要となる。
特許文献1には、複層ガラスに表示装置を設ける場合に、表示装置に電源供給や画像信号を供給するためのケーブルの視認による外観的な見栄えの低下や断線を防止するために、複層ガラスのスペーサにケーブル挿通路を設けることが開示されている。
しかしながら、特許文献1は、上記表示装置の電源部や制御部の配置については、特に言及していない。また、特許文献1は、電源や信号の入力が本体と一体化し、取り外しを前提としない、車両等の固定窓に上記表示装置を設けるものであり、例えば框(サッシ)のように、建物とは独立して交換が可能な部材に対する電源部や制御部等の配置については、何ら言及していない。
調光窓を、例えば引違い窓や上げ下げ窓のように窓自体が可動する可動窓に適用すれば、汎用性を大きく向上させることができる。
しかしながら、従来、引き違い窓のような可動式の窓について、電源部や制御部がどのように配置されているべきかについて、文献記載や実例がない。
窓の框(サッシ)のように、調光対象となる窓ガラス等の透光性部材を組み込む組み込み部を有する支持体に電源部や制御部等を設けた場合、電源部や制御部が寿命や故障により動作不可能となった場合、框や、グレーチングチャンネルおよび框等を含む障子を分解して、電池交換や部品交換、修理等を行う必要がある。
しかしながら、このように框の分解を行うと、作業に非常に手間がかかる。また、調光窓に複層ガラスを用いる場合、ガラス間に埃やゴミが入り込む可能性がある。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、透光性部材を組み込む組み込み部を有する支持体に駆動装置を設けるとともに、上記組み込み部を分解することなく、駆動装置の修理や電池交換、部品交換等を行うことができる調光システムを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる調光システムは、透光性部材と、上記透光性部材に対向配置され、電圧を印加することで光の透過率を変化させる調光装置と、上記調光装置を駆動する駆動装置と、上記透光性部材および上記調光装置を組み込む組み込み部を有する支持体と、を備え、上記支持体の一部に、上記駆動装置の少なくとも一部を収容する収容部と、上記収容部を開閉自在に覆う開閉部と、が設けられている。
本発明の一態様によれば、上記組み込み部を分解することなく、駆動装置の修理や電池交換、部品交換等を行うことができる調光システムを提供することができる。
(a)は、本発明の実施形態1にかかる調光窓の概略構成を示す正面図であり、(b)は、本発明の実施形態1にかかる調光窓の要部の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態1にかかる調光窓における調光システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態1にかかる調光窓における窓本体ユニットの要部の概略構成を示す断面図である。 (a)は、本発明の実施形態1にかかる調光装置の概略構成の一例を示す断面図であり、(b)は、本発明の実施形態1にかかる調光装置で使用される形状異方性部材の一例を示す斜視図である。 (a)は、本発明の実施形態1にかかる調光装置における近赤外光反射状態を示す図であり、(b)は、本発明の実施形態1にかかる調光装置における近赤外光透過状態を示す図である。 (a)・(b)は、本発明の実施形態1で実際に作製した調光装置における対向する電極間に電圧を印加したときの平面視でのフレークの配向状態を撮影した顕微鏡写真を示す図であり、(a)は、上記電極間に2Vの直流電圧を印加したときを示し、(b)は、上記電極間に、60Hz、5Vの交流電圧を印加したときを示す。 (a)・(b)は、本発明の実施形態1にかかる調光装置において、光変調層に電圧を印加する電極を分割して形成した例を示す図である。 本発明の実施形態2にかかる調光窓の要部の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態2にかかる調光窓における窓本体ユニットの要部の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態3にかかる調光窓における窓本体ユニットの要部の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態4にかかる調光窓の要部の概略構成を示す正面図である。 (a)・(b)は、本発明の実施形態4にかかる調光窓の要部の概略構成を示す断面図であり、(a)は、上記調光窓の解錠時の状態を示し、(b)は、上記調光窓の施錠時の状態を示す。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について図1の(a)・(b)〜図7の(a)・(b)に基づいて説明すれば、以下の通りである。
以下、本実施形態では、本実施形態にかかる調光システムが調光窓(調光機能窓)である場合を例に挙げて説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではない。
<調光窓1の概略構成>
図1の(a)は、本実施形態にかかる調光窓1の概略構成を示す正面図であり、図1の(b)は、本実施形態にかかる調光窓1の要部の概略構成を示す断面図である。また、図2は、調光窓1の要部の概略構成を示すブロック図である。
図1の(a)・(b)および図2に示すように、本実施形態にかかる調光窓1(調光システム)は、窓本体ユニット10、框20(支持体)、駆動装置50、および通信装置61(通信端末)を備えている。
より具体的には、本実施形態にかかる調光窓1(調光システム)は、窓ガラス11(窓本体、透光性部材)、框20、グレーチングチャンネル31、調光装置40、駆動装置50、および通信装置61を備えている。なお、以下では、調光窓1が、可動窓(障子)である場合を例に挙げて説明する。但し、本実施形態は、これに限定されるものではなく、調光窓1は、固定窓であってもよい。
(窓ガラス11)
調光装置40による調光対象物である窓ガラス11は、透光性を有する透光性部材であり、平板状の透明なガラス部材で構成されている。
(框20)
框20は、窓ガラス11、調光装置40、および駆動装置50を支持する支持体であり、窓ガラス11の外形に沿った枠形状を有している。図1の(a)・(b)では、窓ガラス11が長方形状を有し、框20が、窓ガラス11の外形に沿った長方形の枠状に形成されている場合を例に挙げて図示している。
框20は、四周に、上框21、下框22、左右の縦框23・23(縦桟)からなる枠状の框20(サッシ枠)を有している。
框20は、窓ガラス11および調光装置40を支持する支持部として、組み込み部24を有している。框20を構成する、上框21、下框22、縦框23・23における、窓ガラス11および調光装置40の組み込み部である組み込み部24(支持部)には、窓ガラス11および調光装置40を嵌め込むことで窓ガラス11および調光装置40を支持する(つまり、框20の内側に組み込む)ための凹部25が設けられている。
また、框20の一部には、被収容物を収容する収容部26と、上記収容部26を開閉する開閉部27と、が設けられている。なお、収容部26および開閉部27については、後述する。
(グレーチングチャンネル31)
凹部25と窓ガラス11および調光装置40との間の隙間には、ガスケットとして、グレーチングチャンネル31が設けられている。
グレーチングチャンネル31は、窓ガラス11および調光装置40を挟むように、窓ガラス11および調光装置40の周囲に巻き付けられている。窓ガラス11および調光装置40は、グレーチングチャンネル31により凹部25内に固定されることで、框20の枠内に保持されている。
窓ガラス11と調光装置40とは、グレーチングチャンネル31によって一体化されており、窓ガラス11、調光装置40、およびグレーチングチャンネル31は、一つの窓本体ユニット10として、一体的に、框20に組み付けられている。すなわち、框20は、窓本体ユニット10を支持する支持体であり、組み込み部24は、框20における、窓本体ユニット10の組み込み部(支持部)であると言い換えることができる。
このように窓ガラス11および調光装置40の端部がグレーチングチャンネル31で覆われていることで、窓ガラス11および調光装置40と框20(サッシ)との接触を防ぐとともに、窓ガラス11および調光装置40と框20との隙間を塞ぎ、組み込み部24において、気密性や水密性を確保することができる。
(調光装置40)
調光装置40は、電界を印加することで光の透過率を変化させる光変調装置であり、窓ガラス11に対向配置され、窓ガラス11を介して該調光装置40に入射された入射光の透過率を変化させることで、窓ガラス11を透過する光の透過率を調整(つまり、調光)する。
調光装置40は、図1の(b)に示すように、窓ガラス11の板面に垂直な方向から見たときに、窓ガラス11の板面に重畳して設けられている。
本実施形態では、図1の(a)・(b)に示すように、調光装置40は、例えば窓ガラス11の外形とほぼ同じ外形を有する薄い面状に形成されており、框20に固定された窓ガラス11の一方の板面の全面に貼着されることにより窓ガラス11に固定されている。
また、本実施形態では、調光装置40は、窓ガラス11の屋内側の板面に貼り付けられており、屋外に面した窓ガラス11を介して該調光装置40に入射される入射光の透過率を変更することで調光を行う。なお、調光装置40の詳細については、後述する。
(駆動装置50)
駆動装置50は、調光装置40を駆動する駆動部であり、調光装置40に入射された入射光の透過率を変更する。駆動装置50は、電源部51、制御部52、記憶部53、通信部54、およびスイッチ部55を備えている。
駆動装置50は、窓ガラス11の組み込み部(嵌込み部)である組み込み部24を分解することなく、交換および修理を行うことができるように、組み込み部24とは別に配設(実装)されていることが望ましい。
このため、駆動装置50のうち少なくとも一部は、開閉部27により交換および修理を行うことができるように、前記被収容物として、前記収容部26内に配設されている。このとき、交換および修理の必要性が高い構成要素については、前記収容部26内に配設されていることが望ましい。例えば、駆動装置50のうち少なくとも電源部51および制御部52は、前記収容部26内に配設されていることが望ましい。
また、駆動装置50が、図2に示すように、記憶部53、通信部54、スイッチ部55等を備えている場合、その少なくとも一つは、電源部51および制御部52と併せて、前記収容部26内に配設されていることが望ましい。なお、本実施形態では、駆動装置50が、全て収容部26内に配設されている場合を例に挙げて説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではない。
電源部51は、調光装置40に、調光装置40を駆動するための電力を供給する電源回路である。電源部51は、調光装置40に所定の電圧を印加する。電源部51による調光装置40への電圧の印加は、制御部52(制御回路)からの制御信号によって制御されている。
電源部51には、一次電池や二次電池が脱着可能に収められていてもよく、太陽電池からの電力を充電可能な二次電池が収められていてもよい。また、構成を簡素化するために、太陽電池からの電力をそのまま用いるようにしてもよい。太陽電池を用いるときには、太陽電池を、窓ガラス11の板面の一部あるいは框20の表面の一部に設置してもよい。また、太陽電池を、窓ガラス11の端面に設け、導光する光を利用できるようになっていてもよい。
なお、電源部51と調光装置40との間には、電源部51と調光装置40とを繋ぐ配線71が設けられている。配線71は、複数設けられており、調光装置40には、電源部51から延出された各配線71の端子が接続されている。
制御部52は、調光装置40の駆動を制御する制御回路を有する回路基板であり、該制御部52に接続された、電源部51等の、調光装置40を駆動する駆動装置50の各部の動作を制御する。
例えば、制御部52は、電源部51による調光装置40への電圧の印加を制御することで、上記調光装置40の駆動(すなわち、上記調光装置40における調光)を制御する。
制御部52は、例えば、CPU(Central Processing Unit)や専用プロセッサ等の演算処理部である。
制御部52は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disc Drive)等の記憶部53に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行することで、調光装置40を駆動するための駆動装置50の各部の動作を制御する。なお、プログラムが実行されることで、制御部52には、例えば、電圧切替え制御部、通信制御部等が構築される。
また、上述したように、駆動装置50は通信部54を備えていてもよく、図2に示すように、制御部52には通信部54が接続されていてもよい。
通信部54を収容部26内に配設する場合、少なくとも開閉部27は、絶縁体または赤外線等が透過可能な部材等で構成し、通信装置61からの信号を通信可能に構成することが好ましい。
通信部54は、調光装置40を駆動する信号を受け付ける(受信する)受信部を少なくとも有している。通信部54は、例えば、通信装置61との間でデータ通信が可能に設けられている。
通信装置61は、例えば、リモートコントローラ等の端末装置であり、図示しない操作部として、例えば、調光装置40の調光状態を切換える切換えスイッチ等が配置されたスイッチ部を備えている。
通信装置61と通信部54とは、赤外線通信や、Wi−Fi(Wireless Fidelity:登録商標)やZ−wave(登録商標)等の無線通信等で接続されている。
なお、通信の方向は、通信装置61から通信部54に、調光装置40の制御に関する制御信号を一方向に送る形態でもよく、双方向にして、例えば調光装置40のエラー信号を通信装置61に送り、その内容を通信装置61で表示可能としてもよい。すなわち、上記通信部54は、受信部に加えて、送信部を有していてもよい。
また、上述したように、駆動装置50はスイッチ部55を備えていてもよく、図2に示すように、制御部52にはスイッチ部55が接続されていてもよい。
スイッチ部55は、例えば、調光装置40の調光状態を切替える切替えスイッチを備え、操作者が切替えスイッチを操作することで、調光装置40の調光状態を切替える。操作者が切替えスイッチを操作することで、制御部52に、スイッチ部55からの操作入力信号が送られる。制御部52は、この操作入力信号に基づいて、電源部51に、調光装置40の調光状態を切り替える。
スイッチ部55は、上述したように、収容部26内に配設されていてもよく、例えば、框20の屋内側の表面における、操作者が操作可能な所定の位置に設けられていてもよい。
何れの場合にも、これら駆動装置50における各部は、調光窓1における窓ガラス11の組み込み部である組み込み部24から独立して、該組み込み部24とは別に配設されており、組み込み部24を分解することなく交換および修理を行うことができるように設けられていることが望ましい。
調光装置40の調光状態の切り替えは、このように、通信装置61やスイッチ部55から手動で行われてもよく、駆動装置50に通信部54やスイッチ部55を設けず、駆動装置50内にタイマ部(時計)を設けることで、調光装置40の調光状態を例えば自動で定期的に切り替えてもよい。なお、タイマ部は、制御部52とは別に設けられていてもよく、制御部52内に設けられていても構わない。すなわち、タイマ部は、プログラムによって実現されていてもよい。
この場合、制御部52は、例えば、記憶部53に記憶されたタイムスケジュールに基づいて、調光装置40の調光状態を切り替える。つまり、調光装置40の調光状態は、記憶部53に記憶されたタイムスケジュールに沿って自動的に制御される。
また、調光装置40を近赤外線調光装置(近赤外線調光部)とするときは、例えば各地域の天気や気温のインターネット上の情報を反映して近赤外線の室内への取り込みを制御してもよい。通信部54は、通信装置61、または、図示しない外部装置と無線でデータ通信が可能であり、例えばインターネット上に設置されたサーバ装置(情報配信サーバ、管理サーバ、外部装置)から、インターネット等の通信ネットワークを介して、調光装置40(つまり、上記調光窓1)を設置する住所に対応する天気や気温等の気候情報をサービスとして配信し、これを通信装置61、または、直接、通信部54で受信し、調光装置40の制御に反映することができる。すなわち、上記通信部54は、外部の通信端末である通信装置61を介して、または、直接、サーバ装置とデータ通信を行い、取得した情報を、調光装置40の調光に利用することができる。
制御部52は、上記通信部54を介して取得した上記気候情報に応じて、目的とする日射熱取得率(赤外線透過率)が得られるように、上記調光装置40の駆動を制御する。
例えば、記憶部53には、気候(天気、温度)と、調光装置40に印加する電圧とを対応付けたLUT(Look Up Table:ルックアップテーブル)が記憶されている。制御部52は、必要に応じて上記LUTを読み出すことで、上記LUTを用いて、電源部51に印加すべき、上記通信部54で取得した気候に応じた電圧を算出する。そして、目的とする日射熱取得率(赤外線透過率)が得られるように、電源部51に、調光装置40に印加する電圧を制御するための制御信号を送ることで、調光装置40の調光を制御する。
また、通信装置61または通信部54を、インターネットに接続する代わりに、スマートメータに接続されたHEMS(Home Energy Management System)に接続し、温度センサ等との組み合わせで室内温度や屋外温度や消費電力を管理し、調光装置40の動作に反映させてもよい。HEMSとは、各戸内の各家電における電力消費量の監視、節電のための各家電の制御、太陽光発電、燃料電池、蓄電器等の自家用電源の監視および制御、等を行う電力管理制御システム(外部装置)であり、予め設定された電力使用エリア内の電力使用量を管理し、制御する。すなわち、通信部54は、HEMSコントローラと接続することで、HEMSによる管理・制御を行ってもよく、通信装置61は、HEMSコントローラそのものであってもよい。スマートメータは、通信機能を有する電力量計であり、スマートメータが計測した電力量は、計測日時と共に、HEMSコントローラに送信される。HEMSコントローラは、ユーザ宅の各家電(負荷機器)の電力消費量の監視、節電のための家電の制御等を行う制御機器である。
本実施形態によれば、上述したように、駆動装置50の少なくとも一部、望ましくは、少なくとも電源部51および制御部52を含む、駆動装置50の少なくとも一部が、開閉部27で覆われた収容部26内に配設されていることで、窓ガラス11の組み込み部24を分解することなく、これら構成要素の交換および修理を容易に行うことができる。
なお、本実施形態において、駆動装置50は、少なくとも電源部51および制御部52を備えていればよく、記憶部53、通信部54、スイッチ部55は、必須ではない。駆動装置50には、これら記憶部53、通信部54、スイッチ部55が設けられていてもよく、設けられていなくても構わない。また、同様に、通信装置61も必須ではない。
<収容部26および開閉部27>
次に、上記収容部26および開閉部27についてより詳細に説明する。
収容部26は、框20の枠体内に設けられている。収容部26は、框20の室内側に、被収容物として上記電源部51および制御部52等が配設される空間部を形成する開口部26aを有している。
開閉部27は、上記開口部26aを開閉自在に覆う蓋体である。開閉部27は、框20の室内側から上記開口部26aを開閉可能に設けられている。開閉部27における室内側の表面27aは、例えば、框20における室内側の表面20aと略面一になるように形成されている。
収容部26は、例えば、調光装置40に接続された配線71を貫通させる配線貫通口26bを防水シールした樹脂ケース等の防水処理部材で形成されていることが好ましい。
また、収容部26と開閉部27との間の隙間には、水等の侵入を防ぐため、例えばOリング等の図示しない封止材が設けられていることが好ましい。
開閉部27は、開口部26aを開閉自在に覆う蓋体であれば、特に限定されるものではなく、例えば、嵌め込み蓋であってもスライド蓋でもあってもよく、収容部26に螺子等により着脱自在に固定されていても構わない。
開閉部27を収容部26に螺子留めする場合、螺子を締めたときに螺子が框20における室内側の表面20aから突出しないように開閉部27が設けられていることが、外観上、好ましい。
また、開閉部27は、窓ガラス11の組み込みに関係しない框の一部であり、框の一部を外すことで開閉自在に設けられていても構わない。
何れの場合にも、例えば電池交換等のために、重い調光窓1(障子)を例えばすべり出し窓から外すことなく、電源部51および制御部52等が配設された収容部26を開閉することができさえすればよい。
なお、図1の(a)・(b)では、下框22に収容部26および開閉部27を設けた場合を例に挙げて図示したが、収容部26および開閉部27は、下框22以外の框(例えば上框21、または、左右の縦框23・23のうち何れか一方の縦框23)に設けられていても構わない。
<調光装置40>
次に、調光装置40についてより詳細に説明する。
(調光装置40の種類)
調光装置40は、可視光を調光することで表示を切り替える表示部としてもよく、近赤外調光部とし、日射熱取得率を切り替えるようにしてもよい。
なお、太陽からの赤外線の大部分は近赤外線であり、日射熱取得率を制御することと近赤外線透過率を制御することは、ほぼ等しい。また、冬場は室内から赤外線が屋外に出るのを防ぐ必要がある。しかし、このときの赤外線の波長は10μm程度であり、遠赤外線に分類される。
また、近赤外線透過の透明導電膜は、遠赤外線は反射するという特性を有する。すなわち、冬場に近赤外線を取り込むように調光装置40を制御しても、室内の熱は輻射熱としては逃げないため、理想的な状態を得ることができる。なお、夏場に屋内に近赤外線が入らないように制御したときも、遠赤外線も同時に入らないため、理想的な状態を得ることができる。
調光装置40を表示部とする場合、調光装置40としては、偏光板を用いた液晶表示装置、ゲストホスト型液晶表示装置、高分子分散型液晶表示装置、エレクトロクロミック表示装置、エレクトロウェッティング表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置あるいは無機EL表示装置等のEL表示装置であってもよい。
また、調光装置40を近赤外調光部とする場合、調光方式としては、例えば、(1)近赤外反射または近赤外吸収を有する形状異方性部材を回転させることで調光する方式、(2)エレクトロクロミックにより発色と消色とを切り替える方式、(3)銀溶液のエレクトロクロミックで透明状態とミラー状態とを切り替える方式、(4)ITO(tin doped indium oxide)やAZO(Aluminum doped Zinc Oxide)のナノ結晶による表面プラズモン共鳴の周波数を電圧印加で切り替えるエレクトロクロミック方式、(5)マグネシウム−ニッケル合金薄膜が接する中空層に水素を入れることで透明状態とミラー状態とを切り替えるガスクロミック方式等を用いることができる。
なお、上記調光方式として、上記(5)に示すガスクロミック方式を用いる場合、収容部26内に、図示しないガス発生部材を配置することで、電源部51および制御部52以外に、ガス発生部材も開閉部27から修理・交換が可能となるように調光窓1が設計されていてもよい。
また、上記(1)に示す、形状異方性部材を回転させる調光方式を用いる場合、上記調光装置40としては、例えば、可視光および近赤外光を吸収する針状結晶を回転させることにより、該針状結晶がランダムな状態と電界に平行な状態とで外光の吸収を切り替える、SPD(Suspended Particle Device:懸濁粒子装置)を使用してもよい。また、SPDに代えて、形状異方性部材を回転させることで調光する方式を用いた調光装置を使用してもよい。
(調光装置40の概略構成)
以下では、調光装置40が、形状異方性部材を回転させることで調光する調光方式を用いた近赤外調光装置(近赤外調光部)である場合を例に挙げて、調光装置40の概略構成について、より具体的に説明する。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、上記調光装置40としては、上述したように、調光機能を有する公知の各種装置を使用することができる。
図3は、本実施形態にかかる調光窓1における窓本体ユニット10の要部の概略構成を示す他の断面図である。また、図4の(a)は、本実施形態にかかる調光装置40の概略構成の一例を示す断面図であり、図4の(b)は、本実施形態にかかる調光装置40で使用される形状異方性部材132の一例を示す斜視図である。
調光装置40は、図1の(b)および図3に示すように、互いに対向して配置された一対の基板110・120と、これら一対の基板110・120間に配置された光変調層130(調光層)と、を備えた調光セルである。
基板110は、絶縁性基板111と電極112とを備えている。同様に、基板120は、絶縁性基板121と電極122とを備えている。
光変調層130は、電極112・122間に設けられ、媒体131と、媒体131に含有される複数の形状異方性部材132とを備えている。
絶縁性基板111・121には、例えば、透明なガラス基板あるいはプラスチック基板が用いられる。
なお、絶縁性基板111・121にガラス基板を用いる場合には、熱割れを防止するために、ガラスエッジはクリーンカットされており、研磨等により面取りを行っていてもよい。また、ガラス基板の熱割れを防止するために、ガラス基板と框20(サッシ)とのクリアランスを確保した上で、該ガラス基板を、弾性シーリング材で保持することが好ましい。
電極112・122は、透明電極であり、例えば、InTiO(Titanium doped indium oxide)や、アナターゼ型二酸化チタンをシード層としたタンタル置換酸化スズ、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、酸化亜鉛、酸化スズ等の透明導電膜により形成されている。
本実施形態では、調光装置40を調光窓1の調光に使用することから、電極112・122としては、形状異方性部材132を、その近赤外光反射面が基板110・120の基板面に垂直に配向されるときになるべく高い近赤外光透過率を得るために、近赤外光吸収の少ない電極、さらに好ましくは、窓としての機能を持たせるため可視光吸収の少ない電極が好適に用いられる。
また、基板110・120のうち一方の基板における、他の基板との対向面には、スペーサ141が設けられている。基板110・120間にスペーサ141を設けることで、基板110・120間のセル厚を一定に保つことができる。また、図1の(b)に示すように基板110・120を立てて設置する際に、媒体131よりも比重が大きい形状異方性部材132が沈降してしまい、基板面内の分布が偏ってしまうことを防ぐことができる。
基板110と基板120とは、両基板110・120の周縁部に設けられたシール材142で互いに貼り合わされている。
シール材142としては、例えば、UV(紫外線)硬化型の樹脂が好適に使用される。また、シール材142として、媒体131と接する内側には耐溶剤性のあるシール材を形成し、その外側に、接着力の強いシール材をさらに形成しておくことがより望ましい。
形状異方性部材132の形状としては、例えば、フレーク状、円柱状、あるいは楕円球状等を採用することができる。
図4の(b)では、形状異方性部材132として、フレーク(フレーク状の粒子)を例に挙げて図示している。
上記フレークとしては、例えば、透過率を変更すべき波長が近赤外光である場合、近赤外反射特性を有する材料のフレーク、近赤外反射特性を有する材料をガラスや雲母等のベースフレークに設けたフレーク、ベースフレークに酸化チタン等の高屈折率層を形成し、その膜厚やベースフレークの厚さに依存する干渉光を近赤外光になるようにしたフレーク、近赤外線に表面プラズモン共鳴の吸収を持つ、例えば銀等のフレーク等を用いることができる。
なお、図4の(b)では、上記形状異方性部材132(フレーク)として、近赤外反射特性を有する近赤外反射材料からなる近赤外反射層134がガラス層133上に設けられたフレークを例に挙げて図示している。
上述したように調光装置40が近赤外調光装置である場合、形状異方性部材132は、例えば、その近赤外反射層134(近赤外光反射面)が、基板110・120の基板面に略平行に配向されるときに正反射が得られる形状および大きさ(径)を有していることが好ましい。本実施形態では、一例として、後述するように、約35μm厚のガラス層133上に近赤外反射材料を蒸着し、これを粉砕することにより、約120μm径のフレークを作製した。
なお、上述したように調光装置40が近赤外調光装置である場合、形状異方性部材132は、可視光領域に対しては吸収や反射があってもよいが、なくてもよい。吸収や反射がない状態、すなわち、目視状態で概ね透明であれば、調光窓1を近赤外遮断状態にしても透過状態にしても概ね透明であり、現在窓が設けられている建物や乗り物等において、該窓を、機能性を有する窓として、調光窓1と置き換えることが可能である。
また、形状異方性部材132の比重は、例えば、媒体131と同等の比重であることが望ましい。比重の大きな中心材料に対して、樹脂等の比重の小さい材料を被覆するときは、被覆物の膜厚により、形状異方性部材132の平均的な比重を調整することが可能である。形状異方性部材132の比重が媒体131に比べて大きく異なるときは、形状異方性部材132が沈降するという問題がある。
媒体131は、ガラスよりも比誘電率の高いものであればよく、好ましくは比誘電率20以上がよい。
窓としての機能を持たせるため、媒体131には、例えば、可視光領域において透過性を有する材料であり、可視光領域において概ね吸収のない液体や、それらを色素で着色したもの等が用いられる。また、媒体131の比重は、形状異方性部材132と同等であることが好ましい。
また、媒体131は、単一の物質で形成されていてもよく、複数の物質の混合物で形成されていてもよい。媒体131としては、例えば、炭酸プロピレン、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、フルオロカーボン、シリコーンオイル等を用いることができる。
上述したように調光装置40が近赤外調光装置である場合、媒体131としては、電極112・122同様、近赤外領域の吸収は弱い方がよい。また、媒体131の粘度が高いと、形状異方性部材132の状態を保持できる一方、駆動電圧が高くなるおそれがある。本実施形態にかかる調光システムが上述したように調光窓1である場合、その動作回数は1日に数回程度のものであり、仮に駆動電圧が高くても形状異方性部材132の状態を保持できることが低消費電力化に有利である場合は、媒体131として、形状異方性部材132の状態を保持できる粘度のものを用いることができる。なお、粘度を高めるには、シリコーンオイルやポリエチレングリコール等の単体で粘度が高い媒体を用いる他、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)等を混合させたり、シリカ微粒子等のチキソ性を発現する材料を混合させたりしてもよい。
<調光装置40の製造方法>
以下に、本実施形態にかかる調光装置40の製造方法の一例について、その材料と併せて具体的に説明する。
本実施形態では、約35μmのガラス層133上に、近赤外反射層134として、近赤外反射特性を有するITO(Indium Tin Oxide)を蒸着し、これを粉砕することにより、形状異方性部材132として、約120μm径のフレークを作製した。
一方、絶縁性基板111・121としてガラス基板を使用し、該ガラス基板に、電極112・122として、InTiO(Titanium doped indium oxide)やアナターゼ型二酸化チタンをシード層としたタンタル置換酸化スズ等の、近赤外線を透過する透明導電膜を形成することにより、一対の基板110・120を作製した。
なお、基板110・120のうち一方の基板には、セル厚を確保するために、スペーサ141を設けておくことが好ましい。そこで、本実施形態では、基板110・120のうち一方の基板に、例えば200μm、高さ200μmのスペーサ141を、フォトリソグラフィにより形成した。
次いで、炭酸プロピレンを媒体131とし、該媒体131に、形状異方性部材132として上記フレークを例えば20wt%の割合で分散させた分散液(フレーク混合液)を、基板110・120のうち、シール材142を形成した、一方の基板上に滴下した。
なお、上記分散液を滴下する基板には、シール材142として、例えばUV硬化型の樹脂が形成されていることが好ましく、さらに好ましくは、媒体131と接する内側には耐溶剤性のあるシール材が形成され、その外側に、接着力の強いシール材が形成されていることが望ましい。
上記2枚の基板110・120を貼り合せた後、シール材142を硬化させることで、本実施形態にかかる調光装置40を作製した。
なお、媒体131には、例えばシリカ微粒子を分散させる等の手法によりチキソトロピーを持たせてもよい。これにより、フレークの沈降を抑制できるとともに、動作状態にメモリ性を持たせ、電圧の印加頻度を下げることで、消費電力を低減することができる。
<光変調層130の近赤外光の透過率制御>
次に、光変調層130による近赤外光の透過率の制御方法について、図5の(a)・(b)を参照して具体的に説明する。ここでは、形状異方性部材132としてフレークを使用し、電圧により、フレークの配向状態を基板110・120に平行な状態と基板110・120に垂直な状態とで切り替えることで近赤外光の透過率を変更する場合について説明する。
図5の(a)は、近赤外光反射状態を示す図であり、図5の(b)は、近赤外光透過状態を示す図である。
対向する電極112・122間に、例えば2Vの直流電圧(周波数=0Hz)を印加すると、帯電したフレーク(形状異方性部材132)が電気泳動により一方の電極に集まるため、近赤外光反射状態が得られる。なお、このとき、電極112・122間に、直流電圧に代えて、例えば、1Hz以下の低周波の交流を印加することにより、いわゆる焼き付きを回避するようにしてもよい。
なお、図5の(a)では、フレークが、屋外側の基板110における電極112に貼り付くように配向した例を示している。図5の(a)では、電源部51のプラス側を電極112に接続し、電源部51のマイナス側を電極122に接続しているが、これに限定されず、電源部51のマイナス側を電極112に接続し、電源部51のプラス側を電極122に接続してもよい。電源部51のマイナス側を電極112に接続し、電源部51のプラス側を電極122に接続した場合、フレークは、基板120に貼り付くように配向する。また、図5の(a)では、フレークに帯電する電荷の極性が負の場合を示しているが、これに限定されず、フレークに帯電する電荷の極性が正であってもよい。この場合にも、フレークが貼り付く基板が、図5の(a)の場合とは逆になる。
このように、光変調層130に、周波数が0Hzとなる直流、または、周波数が1Hz以下の低周波の交流を印加すると、電気泳動力やクーロン力で説明される力により、帯電性を有するフレークは、その帯電した電荷の極性と逆極性の電荷が帯電された電極付近に吸い寄せられる。そして、フレークは、最も安定した配向をとり、基板110または基板120に貼り付くように回転する。このように、フレークが、その長軸が基板110・120に平行になるように配向することで、基板110側から光変調層130へ入射された光は、フレークにより遮断され、光変調層130を透過(通過)しない。
一方、対向する電極112・122間に、例えば60Hz、5Vの高周波の交流電圧を印加すると、誘電泳動現象、クーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、フレークは、図5の(b)に示すように、基板110・120に垂直な方向に動作し、近赤外光透過状態が得られる。
つまり、光変調層130に、高周波として例えば周波数60Hzの交流電圧を印加すると、フレークは、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板110・120に垂直になるように配向する。これにより、基板110側から光変調層130へ入射された光は、光変調層130を透過(通過)して、基板120側から出射される。
なお、形状異方性部材132の配向状態が切り替わる周波数は、形状異方性部材132の形状および材質、光変調層130の厚み(セル厚)等により、予め設定される。
図6の(a)・(b)は、実際に作製した調光装置40(調光セル)における対向する電極112・122間に電圧を印加したときの平面視でのフレークの配向状態を撮影した顕微鏡写真を示す図であり、図6の(a)は、上記電極112・122間に2Vの直流電圧を印加したときを示し、図6の(b)は、上記電極112・122間に、60Hz、5Vの交流電圧を印加したときを示す。なお、ここでは、前述した製造方法にしたがって調光装置40を作製した。
図6の(a)に示すように、上記電極112・122間に直流電圧を印加した場合、フレークは基板110・120と平行な方向に概ね配向している。このため、調光セルに入射した近赤外光は、光の入射側に反射される。
一方、図6の(b)に示すように、上記電極112・122間に、高周波の交流電圧を印加した場合、フレークが基板110・120に垂直な方向に配向する。このため、図6の(b)では、平面視で、フレークの断面が見えている。このため、調光セルに入射した近赤外光は、光の入射側とは反対側に向かって調光セルを透過する。
本実施形態では、前述したように、調光装置40は、屋外側に基板110が配置され、屋内側に基板120が配置されている。このため、図5の(a)および図6の(a)に示す近赤外光反射状態では、屋外から入射した近赤外光は、調光装置40内の形状異方性部材132のフレーク面で正反射し、効率的に入射側に反射される。
一方、図5の(b)および図6の(b)に示す近赤外光透過状態では、屋外から入射した近赤外光は、屋内側に透過する。このとき、上記近赤外光透過状態では、屋外からの近赤外光は、図5の(b)に示すように基板110の基板面(入射側)に斜め方向から入射されても、形状異方性部材132のフレーク面によって反射され、屋内側の基板120に入射される。
<形状異方性部材132の配向のタイムスケジュール>
上述したように形状異方性部材132の配向状態を、基板110・120に平行な状態と基板110・120に垂直な状態とで切り替えることで近赤外光反射状態と近赤外光透過状態とを切り替える場合、調光装置40は、通信部54あるいはスイッチ部55からの信号に基づいて近赤外光反射状態と近赤外光透過状態とを切り替えるようにしてもよいし、予め設定したタイムスケジュールに応じて近赤外光反射状態と近赤外光透過状態とを切り替えるようにしてもよい。
後者の場合、例えば、制御部52は、記憶部53に記憶されたタイムスケジュールに基づいて、形状異方性部材132の配向状態を制御する。つまり、形状異方性部材132の配向状態は、記憶部53に記憶されたタイムスケジュールに沿って自動的に制御される。
具体的には、電源部51を制御して、調光装置40に電圧を印加することで、上記形状異方性部材132の上記一対の基板110・120への投影面積を変化させて、近赤外光の反射状態と透過状態との切り替えを制御する。この制御を上記タイムスケジュールに応じて実行する。
<調光装置40の配置>
前述したように、調光装置40は、グレーチングチャンネル31により、框20の組み込み部24に設けられた凹部25内に固定されることで、框20の枠内に保持される。
調光装置40は、窓ガラス11の板面に垂直な方向から見たときに、窓ガラス11の板面に重畳するように、窓ガラス11に対向配置される。
このとき、調光装置40は、図3に示すように、例えば、糊剤やUV硬化樹脂等の接着剤層72(貼着層)で窓ガラス11に貼り付けられていてもよい。
なお、絶縁性基板111・121がプラスチック基板で形成されていると、調光装置40を少し反らしながら窓ガラス11に貼り付けることができる。このため、この場合、調光装置40を、気泡が噛まないように窓ガラス11に貼り付け易いという利点がある。
また、上述したように、調光装置40が、シール材142で貼り合わされた一対の基板110・120を備えている場合、シール材142は、図3に示すように、グレーチングチャンネル31と対向する位置に配置されていることが好ましい。これにより、一対の基板110・120間に、シール材142として、例えば、強度が強い樹脂製シール材が存在する部分にグレーチングチャンネル31の圧力がかかるように調光装置40を設置することができる。さらに、シール材142が外部から見えないことにより、意匠性の高い調光窓1を形成することができる。
なお、図示はしないが、調光装置40は、シール材142が、グレーチングチャンネル31よりも窓本体ユニット10の内側、すなわち、框20の内側に、グレーチングチャンネル31と対向しないように配置されていてもよい。
シール材142の外側には、光変調層130は存在しない。このため、シール材142をグレーチングチャンネル31よりも框20の枠の内側(つまり、中央寄り)に配置することで、グレーチングチャンネル31の圧力がかかる部分は、一対の基板110・120のうち一方の基板のみが形成された構成とするか、もしくは、配線71または配線用のフレキシブル基板が配置されるように調光装置40を形成することができる。
<電極112・122の変形例>
調光装置40を近赤外線調光部のように表示を目的としないようなものとした場合、1つの透明電極に対して、電極取出し部は、一個所であってもよく、複数個所であってもよい。
1つの透明電極に対して、電極取出し部が一個所である場合は、調光装置40の組立工程が簡略化されるとともに、配線71の引き回しを簡素にすることができる。
一方、電極取出し部を複数個所設けた場合には、例えば調光装置40の光変調層130(調光層)に抵抗成分がある場合(すなわち、電流が流れるような場合)にも、配線71の接続部分から遠い場所の光変調層130の動作を確実にでき、部分的な応答速度の遅延を防ぐことができる。
例えば、光変調層130における媒体131として電気抵抗が低いものを用いた場合、電極面において、電源部51から延出された各配線71の端子から遠い部分に向かって電圧降下が起きる。このため、電源部51から所定の電圧を印加しても、電極112・122における、電源部51から遠い部分(つまり、各配線71の端子から遠い部分)には、調光装置40の駆動に必要な電圧が印加されず、フレークが動作し難くなる。
そこで、電極112・122を分割して個々の面積を小さくすることで、電極面内にあるフレーク層全体に、駆動に必要な電圧を印加することができる。
図7の(a)・(b)は、光変調層130に電圧を印加する電極を分割して形成した例を示す図である。なお、図7の(a)・(b)では、一例として、電極122を分割した場合を例に挙げて図示している。
図7の(a)に示すように、基板120における電極122を、基板面内で複数の電極122aに分割している場合、各電極122aを引き回して電極取出し部123に集約してもよい。このとき、各電極122aの引き回し部122bは、例えばシール材142の下(すなわち、シール材142に重なる部分)や、シール材142よりも外側に配置する等、光変調層130が動作する部分から外すことで、不要な電圧降下を回避することができる。
また、図7の(b)に示すように、基板120における電極122を、基板面内で複数の電極122aに分割している場合、複数に分割した電極122aそれぞれに対して、引き回し部122bで引き回すことなく、電極取出し部123を設け、各電極取出し部123に配線71を直接接続してもよい。
このように電極122を複数の電極122aに分割する場合、該電極122に対向する電極112は、電極122と同様に分割してもよいし、分割していなくてもよい。なお、電極112のみを分割してもよいことは、言うまでもない。
<窓本体>
なお、本実施形態では、透光性部材である窓本体が窓ガラス11である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、窓本体として、ガラス部材(ガラス板)からなる窓ガラス11に代えて、透明樹脂等の透光性樹脂からなる透光性板材等を用いてもよい。
<調光システム>
また、本実施形態では、本実施形態にかかる調光システムが調光窓1である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、上記調光システムとしては、調光機能を有する、例えば、衝立、戸、ショーケース等であってもよい。
例えば、ガラス衝立、ガラス戸、ガラスショーケース等におけるガラス部材を本実施形態にかかる透光性部材として用いることで、これら物品に、調光機能を持たせることができる。
また、本実施形態では、調光装置40が近赤外線調光装置である場合を例に挙げて説明したが、調光装置40によって調光される光の波長は、特に限定されるものではなく、例えば形状異方性部材132の材料や、基板110・120の層構成等を変更することで、用途等に応じて、適宜変更することができる。
また、本実施形態では、調光装置40の調光状態を、近赤外光反射状態と近赤外光透過状態とで切り替えることで近赤外光の透過率を変更する場合を例に挙げて説明したが、本実施形態は、これに限定されるものではない。
例えば、形状異方性部材132の材料や、基板110・120の層構成、駆動電圧等を変更することで、調光装置40の調光状態を、光透過状態とすることもできるし、散乱による光反射状態とすることもできるし、ミラー反射による光反射(鏡面)状態とすることもできるし、光吸収(黒色)状態とすることもできる。
また、前述したように、調光装置40は、表示装置であってもよい。
何れにしても、本実施形態によれば、調光装置40を駆動する駆動装置50の少なくとも一部が、調光システムにおける透光性部材を支持する支持体の支持部(組み込み部)とは別に配設されていることで、上記支持体を分解しなくても容易に電池交換や部品交換、修理等を行うことができる調光システムを提供することができる。
また、本実施形態では、調光システムが調光窓であり、光源として外光(自然光)を利用する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、調光システムが、ガラス衝立等、屋内で使用される物品である場合、上記調光システムは、光源として、室内灯を使用してもよく、上記調光システムが、光源として人工光源を備えている構成としても構わない。
また、調光システムが調光窓である場合、上記調光窓1は、引き違い窓であってもよく、あるいは、左右開き窓、観音開き窓、上げ下げ窓、はめ殺し窓、回転窓、外倒し窓、内倒し窓等、その他の窓であってもよい。本実施形態では、框を分解する必要がないため、はめ殺し窓のような固定窓であっても駆動装置50の修理や電池交換等が可能であり、そのような窓を調光窓に置き換えることが可能である。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、主に図8および図9に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態1との相違点について説明するものとし、実施形態1で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態でも、本実施形態にかかる調光システムが調光窓である場合を例に挙げて説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではない。
<調光窓1の概略構成>
図8は、本実施形態にかかる調光窓1の要部の概略構成を示す断面図である。また、図9は、本実施形態にかかる調光窓1における窓本体ユニット10の要部の概略構成を示す断面図である。
本実施形態にかかる調光窓1は、以下に示す点を除けば、実施形態1にかかる調光窓1と同じ構成を有している。
実施形態1にかかる調光窓1は、透光性部材(窓本体)として、単板ガラス(窓ガラス11)を備えている。これに対し、本実施形態にかかる調光窓1は、二重窓であり、図8および図9に示すように、窓本体(透光性部材)として、窓ガラス11・12からなる複層ガラスを備えている。
窓ガラス11・12は、同じ外形を有している。窓ガラス11・12は、窓ガラス11・12の板面に垂直な方向から見たときに、調光装置40を挟んで、窓ガラス11(第1の透光性部材)の板面に窓ガラス12(第2の透光性部材)の板面が重畳するように、スペーサ32を介して互いに離間して対向配置されている。
このため、本実施形態にかかる調光窓1(調光システム)は、窓ガラス11・12(窓本体、透光性部材)、框20(支持体)、グレーチングチャンネル31、スペーサ32、調光装置40、駆動装置50(図2参照)、および通信装置61(図2参照)を備えている。
なお、窓ガラス11・12は、同じ材料で形成されていてもよく、互いに異なる材料で形成されていても構わない。また、窓ガラス11・12の厚みは、互いに同じであってもよく、異なっていても構わない。
窓ガラス11は、屋外に面して配置されており、窓ガラス12は、屋内に面して配置されている。
本実施形態のように複層ガラスからなる窓本体に対して調光装置40を設ける場合、2枚の窓ガラス11・12の間に調光装置40を設けることで、調光装置40の破損を避けることができる。
なお、本実施形態でも、調光装置40は、図9に示すように、例えば、糊剤やUV硬化樹脂等の接着剤層72(貼着層)で窓ガラス11に貼り付けられていてもよい。
例えば調光装置40を近赤外線調光部とする場合、調光装置40を、屋外側の窓ガラス11に貼り付けることで、太陽からの近赤外光が、窓ガラス11と窓ガラス12との間の空間部に到達する前に近赤外光を遮断することができる。したがって、この場合、夏場に高い遮熱効果を得ることができる。
スペーサ32には、例えば乾燥剤入りのアルミスペーサや樹脂スペーサ等、既存のスペーサを用いることができる。
本実施形態では、調光装置40が屋外側の窓ガラス11における、窓ガラス12との対向面に貼り付けられていることで、スペーサ32は、調光装置40と窓ガラス12との間に配置されている。
グレーチングチャンネル31は、調光装置40が貼り付けられた窓ガラス11と窓ガラス12とを挟むように、窓ガラス11・12の周囲に巻き付けられている。窓ガラス11・12および調光装置40は、図8に示すように、グレーチングチャンネル31により、框20の組み込み部24に設けられた凹部25内に固定されることで、框20の枠内に保持されている。
窓ガラス11・12および調光装置40は、スペーサ32およびグレーチングチャンネル31により一体化されている。本実施形態では、窓本体ユニット10は、窓ガラス11・12、調光装置40、スペーサ32、およびグレーチングチャンネル31を含み、これら窓ガラス11・12、調光装置40、スペーサ32、およびグレーチングチャンネル31は、一つの窓本体ユニット10として、一体的に、框20に組み付けられている。
このため、図9に示すように、調光装置40が、実施形態1で示したような、シール材142で貼り合わされた一対の基板110・120を備えている場合、シール材142は、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32と対向する位置に配置されていることが好ましい。これにより、一対の基板110・120間に、シール材142として、例えば、強度が強い樹脂製シール材が存在する部分にグレーチングチャンネル31およびスペーサ32の圧力がかかるように調光装置40を設置することができる。さらに、シール材142が外部から見えないことにより、意匠性の高い調光窓1を形成することができる。
なお、図示はしないが、調光装置40は、シール材142が、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32よりも窓本体ユニット10の内側、すなわち、框20の枠の内側に、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32と対向しないように配置されていてもよい。
これにより、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32の圧力がかかる部分は、一対の基板110・120のうち一方の基板のみが形成された構成とするか、もしくは、配線71または配線用のフレキシブル基板が配置されるように調光装置40を形成することができる。
なお、上述したように窓本体として複層ガラスを用いたことで、本実施形態にかかる調光窓1には、少なくとも例えばガラスのような固体と例えば空気のような気体との界面が4つ形成される。これらの界面においては、界面反射が起こるため、可視光線を含む光の透過率が低くなる。このため、これらの界面には、反射防止膜が形成されていることが好ましい。例えば、図9に示すように、窓ガラス11に調光装置40を貼り付ける場合、調光装置40における窓ガラス12との対向面に反射防止膜81を形成することが好ましい。
なお、勿論、窓ガラス11・12における空気との界面の少なくとも1つに反射防止膜81が設けられていてもよく、上記4つの界面のうち全ての界面に反射防止膜81が設けられていても構わない。
上記反射防止膜81としては、例えば、AR(Anti Reflective)フィルムやLR(Low Reflective)フィルム、モスアイフィルム等、既存の反射防止膜を用いることができる。
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、主に図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態1、2との相違点について説明するものとし、実施形態1、2で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態でも、本実施形態にかかる調光システムが調光窓である場合を例に挙げて説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではない。
<調光窓1の概略構成>
図10は、本実施形態にかかる調光窓1における窓本体ユニット10の要部の概略構成を示す断面図である。
本実施形態にかかる調光窓1は、以下に示す点を除けば、実施形態1、2にかかる調光窓1と同じ構成を有している。
本実施形態にかかる調光窓1は、図10に示すように、実施形態2同様、窓本体(透光性部材)として、窓ガラス11・12からなる複層ガラスを備えている。
調光装置40は、窓ガラス11と窓ガラス12との間に、窓ガラス11・12とは離間して設けられている。
調光装置40は、トリプルガラスの中央のガラスの代わりとして、その両側をスペーサ32・32で保持する等、接着剤層(粘着層)を使用せずに設置されている。スペーサ32には、実施形態2同様、既存のスペーサを用いることができる。
本実施形態でも、2枚の窓ガラス11・12の間に調光装置40を設けることで、調光装置40の破損を避けることができる。
本実施形態では、グレーチングチャンネル31は、調光装置40が間に配置された窓ガラス11と窓ガラス12とを挟むように、窓ガラス11・12の周囲に巻き付けられている。
窓ガラス11・12および調光装置40は、スペーサ32・32およびグレーチングチャンネル31により一体化されている。本実施形態では、窓本体ユニット10は、窓ガラス11・12、調光装置40、スペーサ32・32、およびグレーチングチャンネル31を含み、これら窓ガラス11・12、調光装置40、スペーサ32・32、およびグレーチングチャンネル31は、一つの窓本体ユニット10として、一体的に、框20に組み付けられる。
このため、図10に示すように、調光装置40が、実施形態1で示したような、シール材142で貼り合わされた一対の基板110・120を備えている場合、シール材142は、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32と対向する位置に配置されているか、もしくは、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32よりも窓本体ユニット10の内側、すなわち、框20の枠の内側に、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32と対向しないように配置されていることが好ましい。
図10では、シール材142がグレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32よりも框20の枠の内側に配置されている場合を例に挙げて図示しているが、図3および図9で例示したように、シール材142が、グレーチングチャンネル31やスペーサ32と対向する位置に配置されていてもよい。
シール材142がグレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32よりも框20の枠の内側に配置されている場合、図10に示すように、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32の圧力がかかる部分は、一対の基板110・120のうち一方の基板のみが形成された構成とすることができる。また、この場合、グレーチングチャンネル31およびスペーサ32・32の圧力がかかる部分は、配線71または配線用のフレキシブル基板が配置されるように調光装置40を形成することもできる。
なお、図10に示すように調光装置40を2枚の窓ガラス11・12の中央に配置したトリプルガラス構成の調光窓1では、少なくとも例えばガラスのような固体と例えば空気のような気体との界面が6つ形成される。これらの界面においては、界面反射が起こるため、可視光線を含む光の透過率が低くなる。このため、図10に示すように、調光装置40を2枚の窓ガラス11・12の中央に配置した場合には、例えば、調光装置40の両表面に反射防止膜81を形成することが好ましい。
なお、勿論、窓ガラス11・12における空気との界面の少なくとも1つに反射防止膜81が設けられていてもよく、上記6つの界面のうち全ての界面に反射防止膜81が設けられていても構わない。
〔実施形態4〕
本発明のさらに他の実施形態について、主に図11および図12の(a)・(b)に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態1〜3との相違点について説明するものとし、実施形態1〜3で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態でも、本実施形態にかかる調光システムが調光窓である場合を例に挙げて説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではない。
<調光窓1の概略構成>
図11は、本実施形態にかかる調光窓1の要部の概略構成を示す正面図である。また、図12の(a)・(b)は、本実施形態にかかる調光窓1の要部の概略構成を示す断面図であり、図12の(a)は、調光窓1の解錠時の状態を示し、図12の(b)は、調光窓1の施錠時の状態を示す。
本実施形態にかかる調光窓1は、以下に示す点を除けば、実施形態1〜3にかかる調光窓1と同じ構成を有している。
本実施形態にかかる調光窓1は、横方向にスライドさせて開閉する引き違い窓であり、窓枠7内でスライド自在に設けられた第1調光窓2および第2調光窓3を備えている。
第1調光窓2は、操作者から見て前面(手前)側に設けられた手前側障子であり、第2調光窓3は、操作者から見て第1調光窓2の背面(奥)側に設けられた奥側障子である。
第1調光窓2は、窓本体ユニット10Aと、窓本体ユニット10Aを支持する框20A(第1框)と、を備えている。また、第2調光窓3は、窓本体ユニット10Bと、窓本体ユニット10Bを支持する框20B(第2框)と、を備えている。
窓本体ユニット10A・10Bは、実施形態1〜3における窓本体ユニット10と同じ構成を有している。
框20A・20Bは、図11に示すように、框20Aにおける一方の縦框23にのみ開閉部27が設けられていることを除けば、実施形態1〜3における框20と同じ構成を有している。
すなわち、本実施形態にかかる調光窓1(調光システム)は、窓本体ユニット10A・10B、框20A・20B(支持体)、駆動装置50、および通信装置61を備えている。
窓本体ユニット10Aは、透光性部材として、ガラスまたは透明樹脂等の透光性材料からなる少なくとも1枚の窓本体(第1窓本体)を備えるとともに、調光装置として、該窓本体に対向配置された調光装置40(第1調光部、第1調光装置)を備えている。
また、窓本体ユニット10Bは、透光性部材として、ガラスまたは透明樹脂等の透光性材料からなる少なくとも1枚の窓本体(第2窓本体)を備えるとともに、調光装置として、該窓本体に対向配置された調光装置40(第2調光部、第2調光装置)を備えている。
第1調光窓2と第2調光窓3とは、引き違い窓である調光窓1を開けることで、第1調光窓2における框20Aの枠内の窓本体ユニット10Aと、第2調光窓3における框20B内の窓本体ユニット10Bとが正面視で重なり合い、該調光窓1が閉まった状態では、召合せ框である、第1調光窓2における、調光窓1の内側に位置する縦框23と、召合せ框である、第2調光窓3における、調光窓1の内側に位置する縦框23とが、正面視で重なり合うようになっている。
なお、ここで、正面視とは、窓本体ユニット10A・10Bにおける窓本体(例えば窓ガラス11)の板面に垂直な方向から見たときを示す。
調光窓1の断面方向から見た場合には、上記引き違い窓(調光窓1)を開けることで、上記窓本体ユニット10Aと窓本体ユニット10Bとが重畳し、上記引き違い窓を閉めると、召合せ框である上記各縦框23同士が互いに接触する。
なお、第1調光窓2は、第1調光窓2と第2調光窓3とが重なるときに屋内側に位置し、第2調光窓3は、第1調光窓2と第2調光窓3とが重なるときに屋外側に位置するように配置されている。すなわち、第1調光窓2は、屋内側障子あり、第2調光窓3は、屋外側障子であると言い換えることができる。
本実施形態では、図11に示すように、上記引き違い窓を閉めたときに重なり合う縦框23(つまり、召合せ框)のうち、操作者側となる、屋内側に位置する縦框23の表面の一部に開閉部27を設ける。
開閉部27は、この引き違い窓を閉めたときに屋内側に位置する一方の第1調光窓2のみに設けられる。駆動装置50は、この開閉部27で覆われた、第1調光窓2に設けられた収容部26内に設けられる。
また、本実施形態では、第1調光窓2には、第2調光窓3に対する接続部および該接続部に接続された配線が設けられている。一方、第2調光窓3には、第1調光窓2に対する接続部および該接続部に接続された配線が設けられている。
第1調光窓2における接続部は、第1調光窓2における召合せ框である縦框23における、第2調光窓3との対向面に設けられている。
一方、第2調光窓3における接続部は、第2調光窓3における召合せ框である縦框23における、第1調光窓2との対向面に設けられている。
本実施形態では、上記引き違い窓を閉めたとき、すなわち第1調光窓2および第2調光窓3のそれぞれの召合せ框が重なり合ったとき、第1調光窓2の接続部と第2調光窓3の接続部とが接触することで、第1調光窓2の接続部と第2調光窓3の接続部とが電気的に繋がる。
第1調光窓2および第2調光窓3の各窓本体ユニット10A・10Bにおける調光装置40は、第1調光窓2の接続部と第2調光窓3の接続部とが接触することで、それぞれ、上記接続部を介して電源部51に電気的に接続される。
したがって、本実施形態では、上記引き違い窓を閉めた状態で、第1調光窓2に設けられたスイッチ部55等を操作することで、第1調光窓2の窓本体ユニット10Aにおける調光装置40と、第2調光窓3の窓本体ユニット10Bにおける調光装置40とを、同時に、あるいは個別に、操作することができる。
なお、第1調光窓2における接続部と第2調光窓3における接続部との接続を確実にしたり、駆動装置50が設けられた第1調光窓2に設けられた接続部に接触した際の漏電や感電を回避したりするために、上記接続部の接続は、上記引き違い窓に設けられた錠の開閉(つまり、解錠または施錠)動作と同期させる等、上記引き違い窓の開閉とは別の操作を必要とするようにしてもよい。
例えば、図11に示すように、上記引き違い窓に、錠としてクレセント錠4が設けられている場合、クレセント錠4の開閉動作に伴って、第1調光窓2における接続部と第2調光窓3における接続部とが電気的に接続または切断されるように、上記各接続部が形成されていてもよい。
例えば、図12の(a)・(b)に示す例では、クレセント錠4におけるクレセント回転軸5に、クレセント錠4を回転させたときに第1調光窓2における接続部221に当接する当接部材6を設けている。
接続部221は、第2調光窓3における接続部211と対向配置されている。接続部211・221は、それぞれ、金属等の導電性部材で形成されている。
接続部211には、配線71に代えて、接続部211と窓本体ユニット10Bにおける調光装置40とを接続する複数の配線212が設けられている。また、接続部221には、配線71に代えて、接続部221と窓本体ユニット10Aにおける調光装置40とを接続する複数の配線225が設けられている。また、接続部221には、上記接続部221と窓本体ユニット10Aにおける調光装置40とを接続する配線225とは別に、上記接続部221と電源部51とを接続する複数の配線225が設けられている。
接続部221は、一対のバネ支持部222・223間に配置されている。接続部211に対向するバネ支持部222には、開口部222aが設けられている。
接続部221は、開口部222aよりも小さく、接続部221には、ストッパとして、開口部222aよりも大きな径を有する板状のフリンジ部226が設けられている。フリンジ部226とバネ支持部222との間、並びに、フリンジ部226とバネ支持部223との間には、それぞれバネ224が設けられている。
クレセント錠4を解錠した状態では、図12の(a)に示すように、接続部211と接続部221とは非接触状態にある。
クレセント錠4を施錠するため、図12の(b)に示すように、クレセント錠4を回転させると、クレセント回転軸5に設けられた当接部材6が接続部221に当接する。当接部材6によって接続部221が押されると、バネ支持部222とフリンジ部226との間に設けられたバネ224が縮むことで、接続部221は、クレセント錠4を回転させる操作に同期して、開口部222aから、対向する第2調光窓3の縦框23に向かって押し出される。これにより、接続部211と接続部221とが接触する。
クレセント錠4を解錠すると、当接部材6によって押されていた接続部221は、バネ224の付勢が解かれることで、バネ224が元に戻る力により後退する。これにより、接続部211と接続部221とが離間し、接続部211と接続部221との電気的接続が解除される。
なお、本実施形態では、接続部211と接続部221とが、上記引き違い窓を閉めたときに互いに重なり合う縦框23の互いの対向面に設けた場合を例に挙げて説明したが、本実施形態は、これに限定されるものではない。これら接続部211・221は、上記引き違い窓を閉めたときに互いに重なり合う縦框23に設けられた、クレセント錠4のクレセント部と受け部とに設けられていてもよい。
<変形例>
なお、本実施形態では、調光窓1が引き違い窓である場合を例に挙げて説明したが、本実施形態は、調光窓1を閉めたときに互いに接し合う召合せ框を有する可動窓全般に適用が可能である。すなわち、第1調光窓2と第2調光窓3とは、縦方向にスライドする上げ下げ窓であってもよい。この場合にも、スライド方向が異なるだけで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、調光窓1が第1調光窓2と第2調光窓3とを有し、窓枠7内に、第1調光窓2と第2調光窓3とが設けられている場合を例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、調光窓1は、第1調光窓2および第2調光窓3に加えて、例えば、図示しない第3調光窓を備えていてもよく、窓枠7内に配置される調光窓の枚数は、3枚以上であっても構わない。
また、本実施形態では、第1調光窓2における框20Aと第2調光窓3における框20Bの位置一方の框20Aにのみ開閉部27および収容部26が設けられている場合を例に挙げて説明したが、本実施形態は、これに限定されるものではない。框20A・20Bには、それぞれ開閉部27および収容部26が設けられていてもよく、それぞれの框20A・20Bにおける収容部26内に、それぞれの框20A・20Bで支持される調光装置40を駆動する駆動装置50の少なくとも一部がそれぞれ設けられていてもよい。なお、この場合、各框20A・20Bの開閉部27および収容部26は、調光窓1を閉めたときに互いに重ならない部分に設けられる。これにより、例えば実施形態1と同様の効果を得ることができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1にかかる調光システム(調光窓1)は、透光性部材(窓本体、単板ガラス、複層ガラス、窓ガラス11、窓ガラス12)と、上記透光性部材に対向配置され、電圧を印加することで光の透過率を変化させる調光装置40と、上記調光装置40を駆動する駆動装置50と、上記透光性部材および上記調光装置40を組み込む組み込み部24を有する支持体(框20)と、を備え、上記支持体の一部に、上記駆動装置50の少なくとも一部を収容する収容部26と、上記収容部26を開閉自在に覆う開閉部27と、が設けられている。
上記の構成によれば、上記組み込み部24を分解することなく、駆動装置50の修理や電池交換、部品交換等を行うことができる調光システムを提供することができる。
本発明の態様2にかかる調光システムは、上記態様1において、上記駆動装置50は、上記調光装置40に、該調光装置40を駆動するための電力を供給する電源部51と、上記調光装置40の駆動を制御する制御部52と、を少なくとも有し、少なくとも上記電源部51および上記制御部52が、上記収容部26内に収容されていてもよい。
調光装置40の駆動には、少なくとも電源部51および制御部52を必要とする。また、交換や修理の必要性が高い構成要素については、収容部26内に配設されていることが望ましい。上記の構成によれば、電源部51や制御部52が寿命や故障により動作不可能となった場合に、框20を分解することなく、電池交換や、電源部51や制御部52の部品交換、修理等を行うことができる。
本発明の態様3にかかる調光システムは、上記態様2において、上記駆動装置50は、上記調光装置40の透過率を切り替えるスイッチ部55と、上記制御部52に接続された通信部54と、のうち少なくとも一方をさらに有し、上記スイッチ部55および上記通信部54のうち少なくとも一方は、上記収容部26内に収容されていてもよい。
上記の構成によれば、上記駆動装置50がスイッチ部55や通信部54を含む場合、框20を分解することなく、スイッチ部55や通信部54の部品交換、修理等を行うことができる。
本発明の態様4にかかる調光システムは、上記態様3において、上記通信部54は、気候情報(天気、気温)を配信するサーバから、通信ネットワークを介して、当該調光システムを設置する住所に対応付けられた気候情報を取得し、上記制御部52は、上記気候情報に応じて、目的とする日射熱取得率が得られるように、上記調光装置40の駆動を制御してもよい。
上記態様によれば、当該調光システムを設置する住所に対応付けられた天候情報を、上記調光装置40の制御に反映することができる。
本発明の態様5にかかる調光システムは、上記態様3または4において、上記通信部54は、HEMSコントローラと通信可能に接続されていてもよい。
上記態様によれば、当該調光システムの電力消費量を、各戸内の各家電における電力消費量を管理するHEMSにより管理することができる。
本発明の態様6にかかる調光システムは、上記態様1〜5の何れかにおいて、上記調光装置40は、貼着層(接着剤層72)により上記透光性部材の表面に固定されていてもよい。
ガラスのような固体と例えば空気のような気体との界面においては、界面反射が起こるため、可視光線を含む光の透過率が低くなる。上記の構成によれば、上記調光装置40と上記透光性部材との間に、上述した界面が存在せず、可視光線を含む光の透過率の低下を抑制することができる。また、上記の構成によれば、上記調光装置40が薄い面状部材である場合でも、上記調光装置40を安定して保持することができる。
本発明の態様7にかかる調光システムは、上記態様1〜5の何れかにおいて、上記調光装置40は、シール材142で貼り合わされた一対の基板110・120を備え、上記透光性部材と上記支持体との間には、ガスケット(グレーチングチャンネル31)が設けられており、上記シール材142は、上記ガスケットと対向する位置に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、一対の基板110・120間にシール材142が存在する部分に上記ガスケットの圧力がかかるように上記調光装置40を設置することができる。また、上記の構成によれば、シール材142が外部から見えないので、意匠性の高い調光システムを提供することができる。
本発明の態様8にかかる調光システムは、上記態様1〜5の何れかにおいて、上記透光性部材(窓本体、複層ガラス)は、互いに対向して設けられた第1の透光性部材(窓ガラス11)と第2の透光性部材(窓ガラス12)とを備え、上記調光装置40は、上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、調光装置40を、上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に配置することで、調光装置40の破損を避けることができる。
本発明の態様9にかかる調光システムは、上記態様8において、上記調光装置40は、貼着層(接着剤層72)により上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材のうち一方の透光性部材の表面に固定されていてもよい。
上記の構成によれば、例えば、上記調光システムが、屋内と屋外とを隔てる位置に設置される調光窓であり、上記調光装置40を近赤外線調光部とする場合、太陽からの近赤外光が、屋内側の透光性部材に到達する前に近赤外光を遮断することができる。したがって、この場合、夏場に高い遮熱効果を得ることができる。
本発明の態様10にかかる調光システムは、上記態様9において、上記調光装置40は、上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に、上記第1の透光性部材および第2の透光性部材とは離間して設けられていてもよい。
上記の構成によれば、調光装置40を上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に配置した、トリプルガラス構成の調光システムを提供することができる。
本発明の態様11にかかる調光システムは、上記態様8〜10の何れかにおいて、上記第1の透光性部材と上記第2の透光性部材とは、スペーサ32を介して対向配置されており、上記調光装置40は、シール材142で貼り合わされた一対の基板110・120を備え、上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材と上記支持体との間には、ガスケット(グレーチングチャンネル31)が設けられており、上記シール材142は、上記ガスケットおよび上記スペーサ32と対向する位置に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、一対の基板110・120間にシール材142が存在する部分に上記ガスケットおよびスペーサ32の圧力がかかるように上記調光装置40を設置することができる。また、上記の構成によれば、シール材142が外部から見えないので、意匠性の高い調光システムを提供することができる。
本発明の態様12にかかる調光システムは、上記態様8〜10の何れかにおいて、上記第1の透光性部材と上記第2の透光性部材とは、スペーサ32を介して対向配置されており、上記調光装置40は、シール材142で貼り合わされた一対の基板110・120を備え、上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材と上記支持体との間には、ガスケット(グレーチングチャンネル31)が設けられており、上記一対の基板110・120のうち一方の基板が、他方の基板よりも大きく、上記シール材142は、上記ガスケットおよび上記スペーサ32と対向しない位置に配置されており、上記一方の基板のみが上記ガスケットおよび上記スペーサ32に対向してもよい。
上記の構成によれば、上記ガスケットの圧力がかかる部分は、一対の基板110・120のうち一方の基板のみが形成された構成とすることができる。したがって、上記の構成によれば、一対の基板110・120における、光変調層等のシール材142の内側の部分にガスケットの圧力がかかることを避けることができる。
本発明の態様13にかかる調光システムは、上記態様1〜12の何れかにおいて、当該調光システムは調光窓1であり、上記透光性部材は窓本体(窓ガラス11、窓ガラス12)であり、上記支持体は框20であってもよい。
上記の構成によれば、調光システムとして、窓本体の組み込み部24を分解することなく、駆動装置50の修理や電池交換、部品交換等を行うことができる調光窓1を提供することができる。
本発明の態様14にかかる調光システムは、上記態様13において、上記調光窓1は、該調光窓1を閉めたときに互いに接し合う召合せ框(縦框23)を有する可動窓であり、上記框20は、枠状の第1框(框20A)と第2框(框20B)とを含み、上記第1框および第2框は、窓枠7内でそれぞれスライド自在に設けられており、それぞれが、上記召合せ框を有し、上記窓本体は、上記第1框で支持された第1窓本体(窓本体ユニット10Aの窓本体(単板ガラス、複層ガラス)、窓ガラス11、窓ガラス12)と、上記第2框で支持された第2窓本体(窓本体ユニット10Bの窓本体(単板ガラス、複層ガラス)、窓ガラス11、窓ガラス12)とを含み、上記調光装置40は、上記第1窓本体に対向配置された第1調光装置(窓本体ユニット10Aの調光装置40)と、上記第2窓本体に対向配置された第2調光装置(窓本体ユニット10Bの調光装置40)とを含み、上記第1框および上記第2框における上記召合せ框のうち一方の召合せ框における、他方の召合せ框との接触面とは反対側の面の一部に、上記開閉部27が設けられていてもよい。
上記の構成によれば、調光システムとして、引き違い窓や上げ下げ窓等、窓枠7内でスライド自在に設けられた、調光機能を有し、かつ、窓本体の組み込み部24を分解することなく、駆動装置50の修理や電池交換、部品交換等を行うことができる可動窓を提供することができる。
本発明の態様15にかかる調光システムは、上記態様14において、上記第1框および上記第2框における上記召合せ框に、互いに接続される接続部211・221がそれぞれ設けられており、上記開閉部27が設けられた召合せ框に設けられた上記一方の召合せ框に設けられた接続部は、上記駆動装置50に接続されており、上記調光窓1を閉めたときに上記各接続部211・221が電気的に繋がることで、上記駆動装置50により、上記第1調光装置と上記第2調光装置とが駆動されてもよい。
上記の構成によれば、上記調光窓1を閉めたときに上記各接続部211・221が電気的に繋がることで、上記駆動装置50により、上記第1調光装置と上記第2調光装置とを駆動することができる。
本発明の態様16にかかる調光システムは、上記態様15において、上記召合せ框に錠(クレセント錠4)が設けられており、上記錠の施錠動作または解錠動作に伴って上記接続部211・221同士が接触または離間してもよい。
上記の構成によれば、上記接続部211・221同士の接続を確実にしたり、駆動装置50に接続された接続部に接触した際の漏電や感電を回避したりすることができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明の調光システムは、例えば引違い窓や上げ下げ窓のように窓自体が可動する可動窓に好適に利用することができる。本発明の調光システムは、例えば、框(サッシ)のように、建物とは独立して交換する必要がある建築部材に対して、調光装置および該調光装置を駆動する駆動装置を容易に維持管理できる。
1 調光窓(調光システム)
2 第1調光窓
3 第2調光窓
4 クレセント錠(錠)
5 クレセント回転軸
6 当接部材
7 窓枠
10、10A、10B 窓本体ユニット
11、12 窓ガラス(透光性部材、窓本体)
20、20A、20B 框(支持体)
20a 表面
21 上框
22 下框
23 縦框
25 凹部
26 収容部
26a 開口部
26b 配線貫通口
27 開閉部
27a 表面
31 グレーチングチャンネル(ガスケット)
32 スペーサ
40 調光装置
50 駆動装置
51 電源部
52 制御部
53 記憶部
54 通信部
55 スイッチ部
61 通信装置
71 配線
72 接着剤層(貼着層)
81 反射防止膜
110、120 基板
111、121 絶縁性基板
112、122、122a 電極
130 光変調層
131 媒体
132 形状異方性部材
133 ガラス層
134 近赤外反射層
141 スペーサ
142 シール材
211、221 接続部
212、225 配線
222、223 バネ支持部
222a 開口部
224 バネ
226 フリンジ部

Claims (16)

  1. 透光性部材と、
    上記透光性部材に対向配置され、電圧を印加することで光の透過率を変化させる調光装置と、
    上記調光装置を駆動する駆動装置と、
    上記透光性部材の外形に沿った枠形状を有し、上記透光性部材および上記調光装置を支持する支持体と、を備え、
    上記支持体の一部に、上記駆動装置の少なくとも一部を収容する開口部を有する収容部と、上記開口部を開閉自在に覆う開閉部と、が設けられており、
    上記開閉部は、上記支持体の表面の一部に設けられている調光システムであって、
    当該調光システムは調光窓であり、上記透光性部材は窓本体であり、上記支持体は框であり、
    上記調光窓は、該調光窓を閉めたときに互いに接し合う召合せ框を有する可動窓であり、
    上記框は、枠状の第1框と第2框とを含み、上記第1框および第2框は、窓枠内でそれぞれスライド自在に設けられており、それぞれが、上記召合せ框を有し、
    上記窓本体は、上記第1框で支持された第1窓本体と、上記第2框で支持された第2窓本体とを含み、
    上記調光装置は、上記第1窓本体に対向配置された第1調光装置と、上記第2窓本体に対向配置された第2調光装置とを含み、
    上記第1框および上記第2框における上記召合せ框のうち一方の召合せ框における、他方の召合せ框との接触面とは反対側の面の一部に、上記開閉部が設けられており、
    上記第1框および上記第2框における上記召合せ框に、互いに接続される接続部がそれぞれ設けられており、
    上記開閉部が設けられた上記一方の召合せ框に設けられた接続部は、上記駆動装置に接続されており、
    上記調光窓を閉めたときに上記各接続部が電気的に繋がることで、上記駆動装置により、上記第1調光装置と上記第2調光装置とが駆動されることを特徴とする調光システム。
  2. 上記開閉部は、上記一方の召合せ框の下部の表面の一部に設けられていることを特徴とする請求項に記載の調光システム。
  3. 上記駆動装置は、上記第1調光装置および上記第2調光装置に、該第1調光装置および該第2調光装置を駆動するための電力を供給する電源部と、上記第1調光装置および上記第2調光装置の駆動を制御する制御部と、を少なくとも有し、
    少なくとも上記電源部および上記制御部が、上記収容部内に収容されていることを特徴とする請求項1または2に記載の調光システム。
  4. 上記駆動装置は、上記第1調光装置および上記第2調光装置の透過率を切り替えるスイッチ部と、上記制御部に接続された通信部と、のうち少なくとも一方をさらに有し、上記スイッチ部および上記通信部のうち少なくとも一方は、上記収容部内に収容されていることを特徴とする請求項に記載の調光システム。
  5. 上記通信部は、気候情報を配信するサーバから、通信ネットワークを介して、当該調光システムを設置する住所に対応付けられた気候情報を取得し、
    上記制御部は、上記気候情報に応じて、目的とする日射熱取得率が得られるように、上記第1調光装置および上記第2調光装置の駆動を制御することを特徴とする請求項に記載の調光システム。
  6. 上記通信部は、HEMSコントローラと通信可能に接続されていることを特徴とする請求項4または5に記載の調光システム。
  7. 上記第1調光装置は、第1の貼着層により上記第1窓本体の表面に固定されており、
    上記第2調光装置は、第2の貼着層により上記第2窓本体の表面に固定されていることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の調光システム。
  8. 上記第1調光装置は、第1のシール材で貼り合わされた一対の基板を備え、
    上記第2調光装置は、第2のシール材で貼り合わされた一対の基板を備え、
    上記第1窓本体上記第1框との間には、第1のガスケットが設けられており、
    上記第2窓本体と上記第2框との間には、第2のガスケットが設けられており、
    上記第1のシール材は、上記第1のガスケットと対向する位置に配置されており、
    上記第2のシール材は、上記第2のガスケットと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の調光システム。
  9. 上記開閉部は、上記一方の召合せ框における、該一方の召合せ框が支持する上記窓本体および上記調光装置うち、上記調光装置側の表面の一部に設けられていることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の調光システム。
  10. 上記第1窓本体および上記第2窓本体は、それぞれ、互いに対向して設けられた第1の透光性部材と第2の透光性部材とを備え、
    上記第1調光装置は、上記第1窓本体における上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に配置されており、
    上記第2調光装置は、上記第2窓本体における上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に配置されていることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の調光システム。
  11. 上記第1調光装置は、第1の貼着層により上記第1窓本体における上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材のうち一方の透光性部材の表面に固定されており、
    上記第2調光装置は、第2の貼着層により上記第2窓本体における上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材のうち一方の透光性部材の表面に固定されていることを特徴とする請求項10に記載の調光システム。
  12. 上記第1調光装置は、上記第1窓本体における上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に、第1の透光性部材および第2の透光性部材とは離間して設けられており、
    上記第2調光装置は、上記第2窓本体における上記第1の透光性部材と第2の透光性部材との間に、該第1の透光性部材および第2の透光性部材とは離間して設けられていることを特徴とする請求項10に記載の調光システム。
  13. 上記第1窓本体における、上記第1の透光性部材と上記第2の透光性部材とは、第1のスペーサを介して対向配置されており、
    上記第2窓本体における、上記第1の透光性部材と上記第2の透光性部材とは、第2のスペーサを介して対向配置されており、
    上記第1調光装置は、第1のシール材で貼り合わされた一対の基板を備え、
    上記第2調光装置は、第2のシール材で貼り合わされた一対の基板を備え、
    上記第1窓本体における、上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材と、上記第1框の間には、第1のガスケットが設けられており、
    上記第2窓本体における、上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材と、上記第2框と、の間には、第2のガスケットが設けられており、
    上記第1のシール材は、上記第1のガスケットおよび上記第1のスペーサと対向する位置に配置されており、
    上記第2のシール材は、上記第2のガスケットおよび上記第2のスペーサと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項10〜12の何れか1項に記載の調光システム。
  14. 上記第1窓本体における、上記第1の透光性部材と上記第2の透光性部材とは、第1のスペーサを介して対向配置されており、
    上記第2窓本体における、上記第1の透光性部材と上記第2の透光性部材とは、第2のスペーサを介して対向配置されており、
    上記第1調光装置は、第1のシール材で貼り合わされた一対の基板を備え、
    上記第2調光装置は、第2のシール材で貼り合わされた一対の基板を備え、
    上記第1窓本体における、上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材と、上記第1框の間には、第1のガスケットが設けられており、
    上記第2窓本体における、上記第1の透光性部材および上記第2の透光性部材と、上記第2框と、の間には、第2のガスケットが設けられており、
    上記第1調光装置および上記第2調光装置における、それぞれの上記一対の基板のうち一方の基板が、他方の基板よりも大きく、
    上記第1のシール材は、上記第1のガスケットおよび上記第1のスペーサと対向しない位置に配置されており、上記第1調光装置における上記一方の基板のみが上記第1のガスケットおよび上記第1のスペーサに対向し、
    上記第2のシール材は、上記第2のガスケットおよび上記第2のスペーサと対向しない位置に配置されており、上記第2調光装置における上記一方の基板のみが上記第2のガスケットおよび上記第2のスペーサに対向することを特徴とする請求項10〜12の何れか1項に記載の調光システム。
  15. 上記召合せ框に錠が設けられており、上記錠の施錠動作または解錠動作に伴って上記接続部同士が接触または離間することを特徴とする請求項1〜14の何れか1項に記載の調光システム。
  16. 上記駆動装置から上記第1調光装置および上記第2調光装置それぞれ接続された配線を備え、
    上記収容部は、上記配線を貫通させる配線貫通口を有し、
    上記収容部は、上記配線貫通口が防水シールされた樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載の調光システム。
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