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公開番号2021080673
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210527
出願番号2019207304
出願日20191115
発明の名称シャッタ構造
出願人トヨタホーム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類E06B 7/086 20060101AFI20210430BHJP(戸,窓,シャッタまたはローラブラインド一般;はしご)
要約【課題】住宅の開口部における熱移動量を効率よく制御可能なシャッタ構造を提供する。
【解決手段】シャッタ構造12は、住宅10の開口部26において屋外側と屋内側とを仕切ると共に、それぞれ一方側の面を遮熱面28Aとし、他方側の面を遮熱面28Aよりも赤外線の反射率が低い標準面28Bとする複数の平行な羽板28を含んで構成されたルーバ30と、複数の平行な羽板28において遮熱面28Aが屋外側に向けられてルーバ30が閉じた状態と、複数の平行な羽板28の間に隙間が形成された状態と、遮熱面28Aが屋内側に向けられてルーバ30が閉じた状態とのいずれかの状態となるように、複数の平行な羽板28を回動させる回動機構36と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
住宅の開口部において屋外側と屋内側とを仕切ると共に、それぞれ一方側の面を遮熱面とし、他方側の面を前記遮熱面よりも赤外線の反射率が低い標準面とする複数の平行な羽板を含んで構成されたルーバと、
前記複数の平行な羽板において前記遮熱面が屋外側に向けられて前記ルーバが閉じた状態と、前記複数の平行な羽板の間に隙間が形成された状態と、前記遮熱面が屋内側に向けられて前記ルーバが閉じた状態とのいずれかの状態となるように、前記複数の平行な羽板を回動させる回動機構と、
を有するシャッタ構造。
続きを表示(約 69 文字)【請求項2】
前記複数の羽板は中空状に形成され、内部に空気層、ガス層又は真空層を備えている請求項1に記載のシャッタ構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、シャッタ構造に関する。
続きを表示(約 4,700 文字)【背景技術】
【0002】
近年、ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)のように、住宅において外皮の熱移動量を制御して冷暖房の効率化を図り、省エネルギを実現することがますます求められている。特に、住宅の開口部は熱移動量が多いため、開口部において適切に熱移動量を制御することが求められる。
【0003】
下記特許文献1には、中空部を設けて断熱性を高めた蛇腹状のシャッタ構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2013−87534号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記先行技術は、断熱性の向上のみを考慮したシャッタ構造であり、遮熱性については考慮されていない。よって、開口部における熱移動量を効率よく制御するには、改善の余地がある。
【0006】
本発明は上記事実を考慮し、住宅の開口部における熱移動量を効率よく制御可能なシャッタ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の態様に係るシャッタ構造は、住宅の開口部において屋外側と屋内側とを仕切ると共に、それぞれ一方側の面を遮熱面とし、他方側の面を前記遮熱面よりも赤外線の反射率が低い標準面とする複数の平行な羽板を含んで構成されたルーバと、前記複数の平行な羽板において前記遮熱面が屋外側に向けられて前記ルーバが閉じた状態と、前記複数の平行な羽板の間に隙間が形成された状態と、前記遮熱面が屋内側に向けられて前記ルーバが閉じた状態との間で、前記複数の平行な羽板を回動させる回動機構と、を有している。
【0008】
第1の態様によれば、遮熱面が屋外側に向けられた状態では、日射及び屋外で放射された赤外線は、遮熱面によって屋外側へ効果的に反射される。このように、屋外側に向けられた遮熱面で赤外線を効果的に反射することで、ルーバのエネルギ吸収及び屋内側への再放射を抑制することができる。また、反射率の低い標準面が屋内側に向けられていることで、屋内で放射された赤外線の大部分は、反射されずにルーバに吸収される。この結果、屋外の気温が高い夏等に、屋内の温度上昇を抑制して冷房効率を向上させることができる。
【0009】
一方、反射率の低い標準面が屋外側に向けられた状態では、上記の場合と比較して、屋外側でルーバに反射されるエネルギが減少し、ルーバに吸収されるエネルギが増加する。また、遮熱面が屋内側に向けられているため、屋内で放射された赤外線は、遮熱面によって屋内側へ効果的に反射される。よって、屋外の気温が低い冬等に、屋内を保温して暖房効率を向上させることができる。
【0010】
また、回動機構によって複数の平行な羽板が回動されることにより、遮熱面の向きが調整される。さらに、複数の平行な羽板が回動されることにより、開口部の通風量を調整することができる。すなわち、複数の平行な羽板の間に隙間が形成された状態では、当該隙間の大きさに応じて空気の移動量が調整され、ルーバが閉じた状態では通風が遮断される。
【0011】
第2の態様に係るシャッタ構造は、第1の態様において、前記複数の羽板は中空状に形成され、内部に空気層、ガス層又は真空層を備えている。
【0012】
第2の態様によれば、空気層、ガス層又は真空層によって屋内外の熱伝導が抑えられる。また、各羽板の再放射による長波放射が、空気層、ガス層又は真空層に留まる。よって、遮熱面が屋外側に向けられた状態では、屋内側への再放射を防ぐことで屋内の冷房効率がより一層向上される。また、遮熱面が屋内側に向けられた状態では、各羽板の再放射によって、空気層、ガス層又は真空層が暖められることで、屋内の保温効果がより一層向上される。
【発明の効果】
【0013】
以上説明したように、第1の態様に係るシャッタ構造は、住宅の開口部における熱移動量を効率よく制御することができるという優れた効果を有する。
【0014】
第2の態様に係るシャッタ構造は、ルーバの断熱性を向上できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
第1実施形態に係るシャッタ構造を備えた住宅の間取り図である。
図1のシャッタ構造の要部を切断した断面を拡大して示す概略平断面図であり、(A)は遮熱面が屋外側に向けられ標準面が屋内側に向けられた状態を示し、(B)は通風状態を示し、(C)は遮熱面が屋内側に向けられ標準面が屋外側に向けられた状態を示す。
第2実施形態におけるシャッタ構造の要部を切断した断面を拡大して示す概略平断面図であり、(A)は遮熱面が屋外側に向けられ標準面が屋内側に向けられた状態を示し、(B)は通風状態を示し、(C)は遮熱面が屋内側に向けられ標準面が屋外側に向けられた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
(第1実施形態)
なお、図1に示される矢印Eは東を示しており、矢印Sは南を示しており、矢印Wは西を示している。また、図2及び図3に示される矢印OUTは屋外側を示しており、矢印INは屋内側を示している。また、以下の説明で特記なく外側及び内側の方向を用いる場合は、それぞれ屋外側及び屋内側を示すものとする。
【0017】
図1に示されるように、住宅10は、玄関14、ダイニング16及びリビング18を含んで構成されている。玄関14、ダイニング16及びリビング18は、それぞれ住宅10の南側に設けられている。
【0018】
住宅10の南側の外壁20において、リビング18の外壁20Aは、玄関14の外壁20B及びダイニング16の外壁20Cよりも、屋内側に凹んで形成されている。リビング18の外壁20Aには、窓22が設けられている。窓22の外側には、玄関14の外壁20B及びダイニングの外壁20Cと同一平面上に、シャッタ構造12が設けられている。シャッタ構造12と窓22との間には、空間24が形成されている。リビング18の開口部26では、窓22及びシャッタ構造12の二重構造によって、屋外側と屋内側とが仕切られている。
【0019】
図2に示されるように、シャッタ構造12は、複数の鉛直に並べられた板状の羽板28を含んで構成された縦型のルーバ30を備えている。ルーバ30は、シャッタ構造12に設けられた図示しない上枠及び下枠の間に設けられており、水平方向の一端側又は他端側に折り畳んで収納可能に構成されている。
【0020】
各羽板28は、ベースとなる木材32と、アルミ製の遮熱シート34とを含んで構成されている。木材32は、樹脂を含んだ人工木材とするが、ウリン等の天然木材を使用してもよい。また、木材32は中実のものとするが、中空のものを使用してもよい。さらに、アルミ製の遮熱シート34の代わりに、例えば遮熱塗料を木材32に塗布してもよい。
【0021】
各羽板28において、遮熱シート34は、木材32の一方側の面に貼り付けられており、遮熱シート34によって各羽板28の遮熱面28Aが構成されている。一方で、各羽板28において、遮熱シート34が貼られていない他方側の面は、木材32が露出されており、遮熱面28Aよりも赤外線の反射率が低い標準面28Bが構成されている。
【0022】
各羽板28には、回動機構36が設けられており、各羽板28は、この回動機構36によって回動可能に支持されている。回動機構36は、回動軸38と、回動軸38を回動可能に支持する図示しない軸受けと、回動軸38を回動させる図示しない駆動部とを含んで構成されており、手動及び自動で制御可能に構成されている。各羽板28は1つの駆動部によって一斉に回動されるものとする。なお、各回動軸38に対して各々駆動部が設けられており、各駆動部によって各羽板28が別々に制御されてもよい。
【0023】
図2(A)には、遮熱面28Aが屋外側に向けられ、標準面28Bが屋内側に向けられた状態が示されている。この状態では、隣り合う羽板28同士が隣接され、ルーバ30が閉じられるように構成されている。
【0024】
図2(B)には、図2(A)の状態よりも各羽板28が平面視で時計回りに90°回動された位置で、遮熱面28Aが西側に向けられ、標準面28Bが東側に向けられた状態が示されている。この状態では、隣り合う羽板28同士の間には隙間が形成され、ルーバ30が開かれるように構成されている。
【0025】
また、図示されていないが、シャッタ構造12は、図2(A)の状態よりも各羽板28が平面視で反時計回りに90°回動された位置で、遮熱面28Aが東側に向けられ、標準面28Bが西側に向けられた状態でも使用可能な構成とされている。
【0026】
図2(C)には、図2(B)の状態よりも各羽板28が平面視で時計回りに90°回動された状態で、遮熱面28Aが屋内側に向けられ、標準面28Bが屋外側に向けられた状態が示されている。この状態では、隣り合う羽板28同士が隣接され、ルーバ30が閉じられるように構成されている。
【0027】
このようにシャッタ構造12は、回動機構36によって、遮熱面28Aが東側に向けられた状態から屋内側に向けられた状態まで、各羽板28がそれぞれ平面視で略270°回動可能に構成されている。また、シャッタ構造12は、上記の範囲において、任意の位置で固定可能に構成されている。
【0028】
また、シャッタ構造12は、自動制御と手動制御との切り替えのタイミングをAIによって学習可能な構成とされている。さらに、シャッタ構造12は、手動制御で各羽板28を回動させる角度及びその時の季節、時刻、天気、屋内外の各気温等を、AIによって学習可能な構成とされている。
【0029】
(本実施形態の作用及び効果)
次に、シャッタ構造12の使用態様について説明し、その説明を通して本実施形態の作用及び効果について説明する。
【0030】
本実施形態に係るシャッタ構造12によれば、図2(A)に示されるように、遮熱面28Aが屋外側に向けられた状態では、日射及び屋外で放射された赤外線は、遮熱面28Aによって屋外側へ効果的に反射される。このように、屋外側に向けられた遮熱面28Aで赤外線を屋外側へ効果的に反射することで、ルーバ30のエネルギ吸収と、屋内側への再放射、すなわちリビング18への再放射とを抑制することができる。また、反射率の低い標準面28Bが屋内側に向けられていることで、屋内側で放射された赤外線の大部分は、反射されずにルーバ30に吸収される。これにより、空間24の温度上昇を抑制することができる(図1参照)。この結果、屋外の気温が高い夏等に、リビング18の温度上昇を抑制して冷房効率を向上させることができる。
(【0031】以降は省略されています)

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