JPH0765445B2

JPH0765445B2 - 採光装置

Info

Publication number: JPH0765445B2
Application number: JP13499288A
Authority: JP
Inventors: 和彦宮本; 正一原; 十起夫瓦井; 洋史川口; 敏真竹内; 和明副井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH01304289A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は家屋等に設けられる採光装置に関するものであ
る。

従来の技術従来この種の採光装置は、第11図に示すように、直接外
気と接する外ガラス１と、室内に接する内ガラス２から
なる二重ガラスの間に、スラット式昇降ブラインドであ
るブラインド17を具備している。このブラインド17のス
ラットが、外ガラス１を透過した日射を遮断し、調光す
るように構成されており、日射などによる窓部の温度変
化を緩和させる。

すなわち、外ガラス１と内ガラス２の間に空気層が形成
されるので、内ガラス２と室内の熱交換量が外ガラス１
と室外との熱交換量と比較して少量になり、一般のガラ
ス窓と比較して窓部での断熱効果が向上するようになっ
ている。

さらに、外ガラス１と内ガラス２の間に設けられたブラ
インド17は、遮光・調光効果を向上するだけでなく、日
射の強い夏季などには、太陽光線からの取得熱量を減少
させるので室内の冷房負荷を軽減する。また照度過剰を
防ぐことで建材・家具などの変色を防止するようになっ
ていた。

次に他の従来例を第12図を用いて説明する。第12図にお
いて前記従来例と相違する点は外ガラス１と内ガラス２
で構成される二重ガラスの間にファン３を具備している
ことで、この構成によれば、二重ガラスの間に室内の空
気を循環させることができるので、さらに窓を通じて室
内に出入りする熱量を減少させる。

ただし、上記各従来例が具備しているブラインド17はい
ずれの場合もスラット式昇降ブラインドであった。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のような構成では下記に示すような
課題があった。

（１）ブラインド３はスラット式昇降ブラインドとな
っており、調光は機構的に手動で行なうので、微調光が
困難な上使い勝手が極めて悪い。

（ブラインド３を電気的に制御し自動スラット式昇降ブ
ラインドとすると、調光のためのモーターを必要とし、
コストが高価なものになる上、別に電源を必要とし製品
自身のスペース、重量が増大するという問題があった。

（２）スラット式昇降ブラインド（ブラインド17）の
調光は、スラット面が円周方向に回転するので、二重ガ
ラスの間の距離が大きくなり、またスラットを何層にも
重ねる複雑な構造なのでコストが高く、製品重量及びス
ペースの増大をまねいていた。

（３）一般にスラット式昇降ブラインド（ブラインド
17）は、高所、水平設置の採光装置としては不向きで、
屋根の天窓等への応用が困難であった。

（４）特に、ファン３を有するものは、ファン３によ
って二重ガラスの間に送風を行うので、スラットにより
風切り音が使用者にとって非常に不快なものであった。

（５）ブラインド17の代りにスラット式を用いず、液
晶パネルを採用すれば、上記１から５までの問題点をあ
る程度解決することができる、一般に液晶の正常動作温
度範囲は０℃〜70℃程度という条件が伴ない、つねに直
射日光を受ける採光装置に装着するには品質上問題があ
った。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、設置スペ
ースが小さく、かつ高所水平設置を可能とし、さらに採
光の微調整等が容易な採光装置を提供するものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するため、本発明の採光装置は室外側に
設けられた外ガラスと、室内側に設けられた内ガラスと
からなる二重ガラスと、前記二重ガラスの間に空気を循
環させるための回転数制御可能なファンと、前記ファン
によって二重ガラスの間に室内の空気を効率よく循環さ
せるために内ガラスの上下に設けられた内ルーバーから
構成され、前記外ガラスの表面に適度に光を透過する半
透過性の太陽電池と、前記内ガラスの表面に液晶パネル
を具備し、かつ前記液晶パネルならびにファンは太陽電
池から得られた電気により制御されてなるものである。

作用本発明は上記した構成によって、二重ガラスの間に室内
の空気を循環させ、内ガラスの表面温度を室温に近づけ
ることで、液晶パネルの温度をその正常動作使用温度
（０〜70℃）の範囲に維持することができる。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。なお、従来例と同一構成要素には同一符号を付し、
その説明を省略する。

第１図、第２図は第１の実施例を示しており、１は外ガ
ラス、２は内ガラスで、この２重ガラスの間に室内の空
気を循環させるのがファン３である。またルーバー４は
内ガラス２の上下に設けられ、室内からの効率の良い送
風を実現している。またこの内ガラス２の表面に液晶パ
ネル６を外ガラス１の表面に適度に光を透過する半透過
性の太陽電池５を備えている。そして液晶パネル６は制
御器７を介して、室内のリモコン８によって接続され、
電気信号にて操作できるようになっている。

上記構成においては、二重ガラス（外ガラス１と内ガラ
ス２）の間にスラット等の調光装置を持つことなく、内
ガラス２の液晶パネル６に通電することで採光量を室内
のリモコン８から調整することが可能になるように作用
する。

上記液晶パネル６を用いた調光装置について第３図を用
いて詳細に説明する。

本実施例に採用する液晶パネル６はネガタイプを用いて
いるため夜間においては第３図（ａ）に示すように通電
せず、遮光状態にある。すなわち、室内照明が明るく照
らしても屋外からはまったく室内を見通すことができ
ず、プライベートの保持に適している。

次に昼間において曇天候等で射光量が少ない場合を説明
する。太陽からの射光量が少ないので、室内へは十分な
採光が必要になる。そこで、液晶パネル６に半透過性の
太陽電池５で発電した電力を通電すると、ネガタイプの
液晶パネル６は透過状態となり透明に近づく（第３図
（ｂ））。

さらに昼間において晴天の場合は遮光効果によって強い
日射を和げる。すなわち、室内のリモコン８等によって
液晶パネル６への通電量を調整し、透過度を任意に設定
することができる（第３図（ｃ））。

本実施例においては、以上のような調光操作を行うため
に、使用者はまったく移動する必要がなく、手元のリモ
コン７を操作するのみでよい。

また液晶パネル６を動作させる動力はすべて太陽電池５
によってまかなうことができる。

夜間の調光については、制御器８にバッテリー等の蓄電
装置を具備することにより、日中に貯えられた電気で十
分に機能する。

ところで、液晶パネル６を調光装置として採用するには
太陽光線による液晶パネル６の加熱や、低外気時の冷却
に対する動作の信頼性を確保する必要がある。

本実施例においては、内ルーバー４を介してファン３に
よって室内の空気を二重ガラスの間を循環させるように
した。この構成によれば、内ガラス２の表面、すなわち
液晶パネル６の温度を常に室温に近づけることができる
ので、液晶パネル６の正常動作温度範囲（０〜70℃）を
十分維持することが可能なのである。

さらに、このファン３の運動も外ガラス１に設けた太陽
電池５の発電のみで十分駆動するので、ファン３を駆動
させるのにコストはかからない。

次に本発明の第２の実施例について第４図を用いて説明
する。

第４図において前記第１の実施例と相違する点は、外ル
ーバー９を外ガラス１の上下に設け、室外の空気もファ
ン３によって二重ガラスの間を循環させる構成としたこ
とにあり、この構成によれば内ルーバー４と開閉を組み
合わせることで、室内の換気をすることができ、二重ガ
ラス式採光装置に新しい機能を付加をすることができ
る。

例えば夏季の日中日射によって暖められた二重ガラスの
間の空気を、室内の冷却された空気をファン３によって
循環させることにより、窓からの熱輻射を小さくするこ
とが可能であり、夜間においては、室外の空気を取り入
れ、室内に清涼感をあたえる。

一方冬季においては、日中暖かい二重ガラスの間の空気
を、室内に送り返し暖房負荷を軽減し、夜間はすべての
ルーバーを閉じることによって二重ガラスの間に完全な
空気層を設けることで、断熱効果を得ることができる。

次に本発明の第３の実施例について第５図を用いて説明
する。

第５図において前記各実施例と相違する点は、内ガラス
２（この内ガラス２の表面温度は液晶パネル６とほぼ同
じ温度となっている。）の表面温度を検知する温度セン
サー10を備え、この温度センサー10が検知した信号が蓄
電装置を具備した制御器８を介して、ファン３の運転を
制御する構成となっており、かつファン３の回転数制御
の手段は前記第１の実施例と同様に、室内のリモコン７
によっても制御することも可能になっていることにあ
り、この構成によれば、二重ガラスの間を循環する空気
の量を液晶パネル６の表面温度の変化に応答しながら可
変することができ、液晶パネル６の正常動作温度範囲を
自動的にそして確実に維持し調光装置としての信頼性を
確立することができる。

すなわち、液晶パネル６の表面温度が上昇し過きると、
ゴースト現象等の機能不良が発生するが、上記構成によ
ればファン３の回転数が自動的に増大し、表面温度が低
下する。また、逆に温度が低下し過ぎると液晶の動作速
度の遅延等が発生するが、同様にしてファン３の回転数
を調整することで、効率的に防止することが可能なので
ある。

一方、液晶パネル６が正常動作温度範囲にあり、ファン
３による換気等の必要性が少ない場合、自動的に回転数
を低下させるので、ファン３の回転によって生じる風切
り音等の僅かな騒音がさらに低減され、オフィスや都会
型マンションへの装着で実用的である。

次に本発明の第４の実施例について第６図を用いて説明
する。

第６図において前記第2,第３の実施例と相違する点は、
内ガラス２の上下に設けられた内ルーバー４と、外ガラ
ス１の上下の少なくとも一方に設けられた外ルーバー９
を電気制御によって駆動させるための、駆動モーター11
を具備し、室内のリモコン７からの信号によって、任意
に開閉する構成となっていることにあり。この構成によ
れば、本発明の第２の実施例において説明した換気機能
を遠隔操作できる。

また、特に換気モードにおいてはファン３による送風量
と、内ルーバー４の開度を微調整することで、室内に快
適な空調空間を形成し、清涼感を著しく向上することが
できる。

次に本発明の第５の実施例について第７図を用いて説明
する。

第７図において前記各実施例と相違する点は、外ガラス
１の表面に省スペースの太陽電池12を具備してなる構成
としたことにあり、この構成によれば、本発明の採光装
置をマンション等の住居用の窓に採用した場合、外ガラ
ス１の透過を防げることなく前記実施例の効果を得ると
いうものである。

すなわち、太陽電池５は半透過性といっても、外の景色
を楽しむことを目的とした窓としては視野を著しく妨害
するものである。このため、外ガラス１の表面全体に装
着すると、窓からの開放感が阻害されてしまう。本実施
例はこの問題点を解決するために有効で、例えば、外ガ
ラス１の上半分程度に透過率の低い省スペース太陽電池
12を装着し、必要電力を発電しながら、窓部の視野を維
持することができる。

本実施例では、省スペースの太陽電池12は、外ガラス１
の表面に装着するようにしたが、この太陽電池５を外ガ
ラス１の表面以外に装着し、外ガラス１は従来の透過ガ
ラスとしてもよい。

次に本発明の第６の実施例について第８図を用いて説明
する。

第８図において前記各実施例と相違する点は、内ガラス
２が開閉用継手13によって開閉する構成としたことにあ
り、この構成によれば、二重ガラスのメンテナンスが容
易になるというものである。

すなわち、ファン３が二重ガラスの間に空気を循環させ
るために、二重ガラスの間が長期にわたる使用の際ほこ
りなどで汚れてしまう。ほこり等の堆積は視野を阻害す
るだけでなく細菌の頻繁を助長させ不衛生である。本実
施例はこれらの問題を解決するために有効で、例えば、
内ガラス２を開閉用継手13部において自由に開閉するこ
とが可能で、、内ガラス２の下部に設けた把手14を手前
に引くだけで二重ガラス間の掃除等のメンテナンスが行
なえる。本発明は、前記したように液晶パネル６へ通電
することで調光操作を行なうもので、内ガラス２の内側
がつねに清潔に保たれていなければ、この調光効果が得
られないので、二重ガラスの間をメンテナンスすること
は非常に重要な作業である。

本実施例では、内ガラス２を開閉するとしたが、外ガラ
ス１または外・内の両ガラス1,2の開閉をさせてもよ
い。

次に本発明の第７の実施例について第９図を用いて説明
する。

第９図は一般の住宅の屋根に本発明の採光装置を装着し
た実施例である。15は住宅の屋根、１は採光装置の外ガ
ラス、２は同内ガラス、３はファンで、外ガラス１及び
内ガラス２の表面にはそれぞれ半透過性の太陽電池５と
液晶パネル６が具備されている。

普通、太陽光線を取り入れる場所として、住宅の屋根は
容易に考えられ、すでにソーラーハウス等にて具現化さ
れたものもある。しかしながら、ここでの問題点とし
て、夏季日射の著しく強い日中などに、太陽熱により室
内が加熱され冷房負荷が増大する。また日射により家具
の変色・変形等を生ずることがあった。屋根から採光す
ることは、太陽光の紫外線による殺菌・清潔感、開放
感、太陽熱による加熱等利点が数多くあり様々な手段を
もって上記問題点を解決すべく工夫がなされている。

本実施例においては前記構成によって高所水平設置を可
能にしたことから、これらの問題点をすべて解決するこ
とができる。

すなわち、一般住宅の屋根のように、水平または傾斜面
には、従来のスラット式二重窓は装着することが困難
で、特にスラットの駆動には大がかりな設備が必要であ
った。しかし本発明の採光装置は第９図に示すように屋
根の一部として装着することが可能で、その設置角度に
制限がない。また、調光を遠隔操作できるので、いかに
高所の屋根であっても使用者は移動することなくワンタ
ッチで微調整できるのである。このことにより、開口部
からの採光を自在に調整し、夏季の室内加熱を緩和し冷
房負荷を軽減するとともに、照度過剰を防ぎ、建材・家
具などの変色・変形を防止する。さらに、本発明は二重
ガラス間にファン３を具備するので冬季において屋根採
光部からの冷輻射を少なくし、暖房時の放熱ロスを小さ
くし、省エネ効果が著しいのである。

次に本発明の第８の実施例について第10図を用いて説明
する。

第10図は自動車などの交通機関の屋根に本発明の採光装
置を具備した本実施例を示したものである。

本実施例の構成と効果は前記第７の実施例と同様であ
る。

一般に交通機関のうち自動車などは、その屋根部に採光
部（サンルーフ、ムーンルーフ等）を設けるものが多く
なっている。しかしながら水平設置なうえ、高温になる
屋根部での調光は困難であった。また、自動車などへの
装置は装置の省スペースが要求され、特に蓄電装置以外
に発電源を持たない自家車用には省電力も不可欠な条件
であった。

本実施例は、水平設置を可能とし、省スペース軽量、低
電力といった特徴を有しているので、自動車などの交通
機関の屋根などに装着することが可能となった。

発明の効果以上のように本発明の採光装置によれば次の効果が得ら
れる。

（１）調光を遠隔操作することが可能で、採光の微調
整も容易になり、使用者の労力を著しく削減する。

（２）二重ガラスの間に、スラット等の複雑かつ大規
模の調光機構を備えないので、製品の省スペース化、重
量の軽減が図れる。

（３）調光を液晶パネルを用いて行なうので、採光装
置として高所・水平設置が可能となり、屋根や天窓など
へも設置することができる。

（４）二重ガラスの間に設けられた回転数が制御され
るファンによって、室内の空気を循環させるとしている
ので、液晶パネルの表面温度を、正常動作温度範囲に維
持でき、したがって調光機構としての信頼性が高い上、
結露を確実に防止できる。

（５）ファンによって二重ガラスの間に空気を循環さ
せるとしているので、室内外に設けたルーバーを任意に
開閉することで、室内を換気することが可能で、採光装
置に換気モードを付加するとともに、断熱効果を高める
ことができる。また、スラットを備えていないのでファ
ンによる風切り音等が小さく低騒音化が図れる。

（６）外ガラスの表面に半透過性の太陽電池を備える
としているので、液晶パネルへの通電、ファンの運転に
必要な電力を他に求める必要がないうえ、帯電装置を具
備することにより、夜間など太陽電池での発電量が少な
い場合でも調光やファンの運転ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における採光装置の断面
図、第２図は同採光装置の要部断面斜視図、第３図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は同採光装置の動作原理を説明
する動作図、第４図は本発明の第２の実施例における採
光装置の断面図、第５図は本発明の第３の実施例におけ
る採光装置の断面図、第６図は本発明の第４の実施例に
おける採光装置の断面図、第７図は本発明の第５の実施
例における採光装置の断面図、第８図は本発明の第６の
実施例における採光装置の断面図、第９図は本発明の第
７の実施例における採光装置を住宅屋根として応用した
状態を示す断面図、第10図は本発明の第８の実施例にお
ける採光装置を自動車の屋根に応用した状態を示す断面
図、第11図は従来の採光装置の断面図、第12図は他の従
来例を示す採光装置の断面図である。１……外ガラス、２……内ガラス、３……ファン、４…
…ルーバー、５……太陽電池、６……液晶パネル、７…
…リモコン、８……制御器、９……外ルーバー、10……
温度センサー、11……駆動モーター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川口洋史大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者竹内敏真大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者副井和明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室外側に設けられた外ガラスと、室内側に
設けられた内ガラスとからなる二重ガラスと、前記二重
ガラスの間に空気を循環させるための回転数制御可能な
ファンと、前記ファンによって二重ガラスの間に室内の
空気を効率よく循環させるために内ガラスの上下に設け
られた内ルーバーから構成され、前記外ガラスの表面に
適度に光を透過する半透過性の太陽電池と、前記内ガラ
スの表面に液晶パネルを具備し、かつ前記液晶パネルな
らびにファンは太陽電池から得られた電気により制御さ
れてなる採光装置。
【請求項２】液晶パネルへの通電制御は蓄電装置を具備
した制御器を介して、室内に設けたリモコンによって遠
隔操作される請求項１記載の採光装置。
【請求項３】室内の空気を換気するための外ルーバー
を、外ガラスの上下の少なくとも一方に設けた請求項１
または２記載の採光装置。
【請求項４】二重ガラスの間に温度センサーを設け、制
御器は前記温度センサーからの検知信号に基づいてファ
ンの回転数制御をする請求項１〜３のいずれかに記載の
採光装置。
【請求項５】内ルーバーと外ルーバーに駆動モーターを
備え、制御器は室内に設けたリモコンからの信号、また
は二重ガラスの間に設けた温度センサーからの検知信号
に基づいて駆動モーターを制御する請求項４記載の採光
装置。
【請求項６】外ガラスと内ガラスからなる二重ガラスの
うち、少なくとも一方のガラスが開閉するように構成し
た請求項１〜５のいずれかに記載の採光装置。