JP2662753B2 - 多機能型覆い装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物に設ける覆い装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物に設ける覆い装置のうち、日射遮
断を目的とするものとしては、庇、屋根、すだれやブラ
インドやカーテンなどがあり、通風冷却を目的とするも
のとしては、換気口やガラリ等があり、外からの視界の
遮断を目的とするものとしては、目隠し、雨戸などがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、これらの覆い装
置はその目的や設ける場所により、個々別々のものとし
て構成され、多機能的なものは存在しなかった。

【０００４】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、日射遮断、日射集熱、断熱、通風冷却等の多機能を
発揮できるものとして、建築物全般における省エネルギ
ー、省資源化を図ることができ、また、設ける場所もア
トリウム、窓、外壁等多様である多機能型覆い装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、起立状態ではルーバ相互が隙間を存して、降
伏状態ではルーバ相互が端部を重合するように、各ルー
バが起伏自在に軸支されて並列する覆い装置において、
各ルーバは裏面側が外向きになるまで反転可能とし、か
つ、外面に耐候性を有する表面部材を、裏面に反射機能
を有する表面部材を配設し、中間には断熱材を配したこ
とを要旨とするものである。

【０００６】

【作用】パッシブ省エネルギーは、建物の構成部材およ
び、自然利用による省エネルギーであり、化石燃料を使
用せず、地球というプラネットにおいて、最も重要な手
法である。そのエネルギーは日射に対しては、遮断、集
熱、伝熱に対しては、断熱・放熱（冷却）、風に対して
は、冷却効果および体感効果、そして室内に対する蓄熱
および放熱により理想的にコントロールされることが望
ましい。

【０００７】本発明によれば、日射遮断を行うには、耐
候性を有する表面部材を外側に向けるようにして起立さ
せ、ルーバ相互が隙間を存して並列させる。このように
すれば、ルーバが日射を遮る位置にあり、内側へ届くこ
とはない。また、日射集熱の場合は、各ルーバは裏面で
ある反射機能を有する表面部材を外側に向けて起立さ
せ、相互に隙間を存して並列させる。このようにすれ
ば、日射の角度と各ルーバの向きがほぼ並行になる場合
は、各ルーバの隙間を介して直接内側に達し、日射の角
度と各ルーバの傾きが異なる場合でも、日射は反射機能
を有する表面部材で反射して内側に達する。

【０００８】断熱の場合は、各ルーバを降伏させて相互
が端部を重合するようにして並列させる。このようにす
れば、全体が大きな板状体となり、気密性が確保できる
とともに、断熱材の効果で断熱作用が得られる。通風・
冷却を行う場合は、各ルーバは相互に隙間を存して並列
させれば、この隙間を介して風が通る。

【０００９】このように、各部位の採熱、断熱、遮断の
各コントロールをあたかも植物が生きているように、冬
期では、日射をできるだけ取入れ、再放熱ロスを最小限
とし蓄熱を行い、各部屋、北側も含めて放熱コントロー
ルをし、また、夜間には断熱モードにして、熱ロスを最
小限とし、夏期では、日射をできるだけ遮断し、夜間に
通風・放射冷却を行うことができ、また、中間期には積
極的に自然との一体化をなすことができる。なお、請求
項４記載の本発明によれば、とくに雨水に対する防水性
が必要な場合に効果的である。

【００１０】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１〜図３は本発明の多機能型覆い装置の１
実施例を示す説明図である。

【００１１】図中１はルーバであるが、このルーバ１は
起伏自在に軸支され、図１、図２に示すように、起立状
態では相互が隙間を存して並列し、図３に示すように、
降伏状態では相互が端部を重合するように並列する。

【００１２】該ルーバ１は、外面に金属もしくは合成樹
脂による耐候性を有する表面部材２を配設し、裏面に、
表面を研磨して鏡面とした金属板、金属コーティングさ
れたフィルムを貼着した板、鏡等の反射機能を有する表
面部材３を配設し、これら表面部材２と表面部材３で囲
撓される中間層にはグラスウール、スチレンフォーム、
ウレタンフォームまたはロックウール等の断熱材４を配
して構成した。

【００１３】なお、図示は省略するが、他の実施例とし
て耐候性を有する表面部材２に太陽電池を使用すること
もできる。また、前記降伏状態での相互が重合する端部
接合部分５は相互に気密に接合するものとし、結露防止
としてヒートブリッジにならないように木や合成樹脂の
ごとき熱伝導の小さい部材をもって形成する。

【００１４】このルーバ１は、左右端に軸支部６，７を
有し、各ルーバ１は軸支部６同士、軸支部７同士を相互
に結合するもので、軸支部６相互は、例えば全体枠９を
連結部材としてここに固定するなどした動かない結合、
軸支部７相互は可動する直状連結部材８に軸着する。

【００１５】このようにして、各ルーバ１は直状連結部
材８が移動するにつれて軸支部７も移動し、軸支部６を
中心に回転することになり、各ルーバ１の表面である耐
候性を有する表面部材２を配設した側は外向きである
が、その裏面である反射機能を有する表面部材３を配設
した側もが外向きになるまで反転可能なものである。

【００１６】このようなルーバ１の回転機構には、直状
連結部材８を動かすための駆動部、例えば駆動アームな
どに形状記憶合金を使用することも考えられる。

【００１７】次に、使用法および動作について説明す
る。先ず、日射遮断の場合であるが、図１に示すように
各ルーバ１は耐候性を有する表面部材２を内側に向けて
起立させ、相互に隙間を存して並列させるか、図３に示
すように降伏させて相互が端部を重合するようにして並
列させる。このようにすれば、ルーバ１が日射Ａを遮る
位置にあり、内側へ届くことはない。図１の場合は各ル
ーバ１の隙間を介して通風や視界は確保できる。

【００１８】日射集熱の場合は、図２に示すように各ル
ーバ１は裏面である反射機能を有する表面部材３を内側
に向けて起立させ、相互に隙間を存して並列させる。こ
のようにするには、前記図１の状態から直状連結部材８
を動かして軸支部６を中心に各ルーバ１を反転させる。

【００１９】日射Ａの角度と各ルーバ１の向きがほぼ並
行になる場合は、各ルーバ１の隙間を介して直接内側に
達し、日射Ａの角度と各ルーバ１の傾きが異なる場合で
も、日射Ａは反射機能を有する表面部材３で反射して内
側に達する。このように日射Ａをルーバ１で反射させ
て、積極的に取り込むことが可能となる。かかる日射集
熱の場合も各ルーバ１の隙間を介して通風や視界は確保
できる。

【００２０】断熱の場合は、図３に示すように各ルーバ
１を降伏させて相互が端部を重合するようにして並列さ
せる。このようにすれば、全体が大きな板状体となり、
気密性が確保できるとともに、断熱材４の効果で断熱作
用が得られる。

【００２１】通風・冷却を行う場合は、前記日射遮断の
場合と同じく、各ルーバ１は耐候性を有する表面部材２
を外側に向けて起立させ、相互に隙間を存して並列させ
る。

【００２２】なお、回転機構として直状連結部材８の駆
動部に形状記憶合金を使用した場合は、温度によりこの
形状記憶合金が変化して自動的にルーバ１を開閉させる
ことができる。例えば、外気温度が２５゜Ｃ程度よりも
高い場合は、前記図１に示す通風確保で、日射遮断のポ
ジションになるようにし、２０゜Ｃ以下の場合は図２に
示す集熱のポジションになるようにする。また、外気温
度が２０゜Ｃ以下であっても、図１の日射遮断のポジシ
ョンにしたい場合など（日射により冷房負荷が生じ、室
内温度が上昇してしまう時など）は、電気ヒータなどに
より形状記憶合金に人為的に温度を与えて強制作動させ
ることも可能である。

【００２３】次に、このような本発明の多機能型覆い装
置を各場所に設ける応用例について説明する。図５〜図
８はアトリウムに屋根として設ける場合で、前記ルーバ
１の下方には天窓１０を有する透明屋根１１を設けるも
のとした。図５に示すように日射遮断を行うには、各ル
ーバ１は耐候性を有する表面部材３を外側に向けて起立
させ、相互に隙間を存して並列させる。この場合、天窓
１０を開放としておけば、風を内部に取り込み、また、
内部の空気を外部に排出することができる。

【００２４】集熱コントロールを行うには、図６に示す
ように各ルーバ１は裏面である反射機能を有する表面部
材３を内側に向けて起立させ、相互に隙間を存して並列
させて、日射をルーバ１で反射させてアトリウム内に導
く。この場合も各ルーバ１の隙間を介して通風や視界は
確保できる。

【００２５】断熱コントロールを行うには、図７に示す
ように、各ルーバ１は降伏させて相互が端部を重合する
ようにして並列させる。このようにすれば、ルーバ１が
断熱屋根の役割をする。ただし、雨水を遮断することは
できないので、天窓１０を閉めてアトリウム内への雨水
の侵入を防止する。

【００２６】冷却コントロールを行うには、図８に示す
ように、各ルーバ１を相互に隙間を存して並列させる。
天窓１０を開放し、例えばルーバ１を垂直になるように
すれば、アトリウム内外への通風はこのルーバ１間によ
り充分流通する。

【００２７】図９〜図１２は壁に設ける場合であり、図
中１２は蓄熱壁で、その室内側に放熱コントロールパネ
ル１３を少し離間させて併設し、屋外側には通常ガラス
によるガラス窓１５を組み込んだ断熱ガラス１４を少し
離間させて併設し、この断熱ガラス１４のさらに外側に
前記本発明の多機能型覆い装置を併設した。

【００２８】さらに、図１１に示すようにこの断熱ガラ
ス１４と蓄熱壁１２の間の空間にはファン１６を有する
排気ダクト１７を配設し、この排気ダクト１７のファン
１６から先はダンパー１８を介して蓄熱材か、より暖房
の必要なエリア、例えば北側へ送るルートに切り換える
ものとした。

【００２９】日射遮断を行うには、図９に示すように各
ルーバ１は耐候性を有する表面部材２を外側に向けて起
立させ、相互に隙間を存して並列させる。このようにす
れば、日射Ａはルーバ１で遮断され、断熱ガラス１４や
蓄熱壁１２には届かない。一方、集熱コントロールを行
うには、図１０に示すように各ルーバ１は裏面である反
射機能を有する表面部材３を外側に向けて起立させ、相
互に隙間を存して並列させて、日射Ａを直接もしくはル
ーバ１で反射させて断熱ガラス１４や蓄熱壁１２に導
く。蓄熱壁１２に蓄えられた熱は放熱コントロールパネ
ル１３を介して室内へと放熱されるが、屋外側への放熱
は断熱ガラス１４で遮断され再放熱の防止が図られる。

【００３０】断熱コントロールを行うには、図１１に示
すように、各ルーバ１は降伏させて相互が端部を重合す
るようにして並列させる。このようにすれば、ルーバ１
が断熱壁の役割をする。そして、前記のごとき蓄熱壁１
２からの放熱は排気ダクト１７で蓄熱材か、より暖房の
必要なエリアへ選択的に送られる。

【００３１】冷却コントロールを行うには、図１２に示
すように各ルーバ１を相互に隙間を存して並列させる。
かつ、ガラス窓１５を開ければ、風が各ルーバ１の隙間
およびガラス窓１５を介して蓄熱壁１２と断熱ガラス１
４との間に流れ込み、夏の夜間などでは冷却がなされ
る。

【００３２】図１３〜図１６は窓１９の外側に設ける庇
２０を構成するものとして、本発明の多機能型覆い装置
を利用する。この庇２０は一端が窓１９の外側上部に軸
支され、該軸支部２１を介して窓１９に対して水平およ
び垂直になるように回動するものとした。

【００３３】日射遮断を行うには、図１３に示すように
庇２０は窓１９に対してその上方を覆うように垂直（地
上と水平）となっており、各ルーバ１は耐候性を有する
表面部材２を外側に向けて起立させ、相互に隙間を存し
て並列させる。このようにすれば、日射Ａはルーバ１で
遮断され窓１９には届かない。

【００３４】一方、集熱コントロールを行うには、図１
４に示すように各ルーバ１は裏面である反射機能を有す
る表面部材３を外側に向けて起立させ、相互に隙間を存
して並列させて、日射Ａを直接もしくはルーバ１で反射
させて窓１９へと導く。これら日射遮断を行う場合や集
熱コントロールを行う場合には窓１９での視界は確保で
きる。

【００３５】断熱コントロールを行うには、図１５に示
すように庇２０を窓１９に対して平行になるように回動
し、かつ、各ルーバ１は降伏させて相互が端部を重合す
るようにして並列させる。このようにすれば、ルーバ１
が断熱雨戸の役割をする。これに対して冷却コントロー
ルを行うには、図１６に示すように同じく庇２０を窓１
９に対して平行になるようにした状態で、各ルーバ１を
相互に隙間を存して並列させ、かつ、窓１９を開けれ
ば、風が各ルーバ１の隙間および窓１９を介して室内へ
流れ込み、冷却がなされる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の多機能型覆い
装置は、日射遮断、日射集熱、断熱、通風冷却等の多機
能を発揮できるものとして、建築物全般における省エネ
ルギー、省資源化を図ることができる。また、設ける場
所もアトリウム、窓、外壁等多様であり、特に各部位の
採熱、断熱、遮断の各コントロールをあたかも植物が生
きているように、冬期では、日射をできるだけ取入れ、
再放熱ロスを最小限とし蓄熱を行い、各部屋、北側も含
めて放熱コントロールをする。また、夜間には断熱モー
ドにして、熱ロスを最小限とする。

【００３７】夏期では、日射をできるだけ遮断し、夜間
に通風・放射冷却を行うことができ、また、中間期には
積極的に自然との一体化をなすことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多機能型覆い装置の１実施例を示す日
射遮断モードの説明図である。

【図２】本発明の多機能型覆い装置の１実施例を示す集
熱モードの説明図である。

【図３】本発明の多機能型覆い装置の１実施例を示す断
熱モードの説明図である。

【図４】本発明の多機能型覆い装置の１実施例を示す平
面図である。

【図５】本発明の多機能型覆い装置をアトリウムに屋根
として設ける場合の日射遮断モードの説明図である。

【図６】本発明の多機能型覆い装置をアトリウムに屋根
として設ける場合の集熱モードの説明図である。

【図７】本発明の多機能型覆い装置をアトリウムに屋根
として設ける場合の断熱モードの説明図である。

【図８】本発明の多機能型覆い装置をアトリウムに屋根
として設ける場合の通風・冷却モードの説明図である。

【図９】本発明の多機能型覆い装置を壁に設ける場合の
日射遮断モードの説明図である。

【図１０】本発明の多機能型覆い装置を壁に設ける場合
の集熱モードの説明図である。

【図１１】本発明の多機能型覆い装置を壁に設ける場合
の断熱モードの説明図である。

【図１２】本発明の多機能型覆い装置を壁に設ける場合
の通風・冷却モードの説明図である。

【図１３】本発明の多機能型覆い装置を庇として窓に設
ける場合の日射遮断モードの説明図である。

【図１４】本発明の多機能型覆い装置を庇として窓に設
ける場合の集熱モードの説明図である。

【図１５】本発明の多機能型覆い装置を庇として窓に設
ける場合の断熱モードの説明図である。

【図１６】本発明の多機能型覆い装置を庇として窓に設
ける場合の通風・冷却モードの説明図である。

【符号の説明】

１…ルーバ ２…耐候性を有す
る表面部材 ３…反射機能を有する表面部材 ４…断熱材 ５…接合部分 ６，７…軸支部 ８…直状連結部材 ９…全体枠 １０…天窓 １１…透明屋根 １２…蓄熱壁 １３…放熱コント
ロールパネル １４…断熱ガラス １５…ガラス窓 １６…ファン １７…排気ダクト １８…ダンパー １９…窓 ２０…庇 ２１…軸支部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 忠 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 堀江 宏 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 起立状態ではルーバ相互が隙間を存し
   て、降伏状態ではルーバ相互が端部を重合するように、
   各ルーバが起伏自在に軸支されて並列する覆い装置にお
   いて、各ルーバは裏面側が外向きになるまで反転可能と
   し、かつ、外面に耐候性を有する表面部材を、裏面に反
   射機能を有する表面部材を配設し、中間には断熱材を配
   したことを特徴とする多機能型覆い装置。
2. 【請求項２】 耐候性を有する表面部材は、太陽電池で
   ある請求項１記載の多機能型覆い装置。
3. 【請求項３】 各ルーバの回転機構に形状記憶合金を使
   用する請求項１記載の多機能型覆い装置。
4. 【請求項４】 アトリウムの屋根を構成するものとし
   て、起立状態ではルーバ相互が隙間を存して、降伏状態
   ではルーバ相互が端部を重合するように並列し、また、
   各ルーバは裏面側が外向きになるまで反転可能とし、外
   面に耐候性を有する表面部材を、裏面に反射機能を有す
   る表面部材を配設し、中間には断熱材を配したものであ
   り、このルーバの並列の下方に天窓を有する透明屋根を
   設けることを特徴とする多機能型覆い装置。
5. 【請求項５】 起立状態ではルーバ相互が隙間を存し
   て、降伏状態ではルーバ相互が端部を重合するように、
   各ルーバが起伏自在に軸支されて並列する覆い装置を、
   蓄熱壁の屋外側に設け、該蓄熱壁の室内側に放熱コント
   ロールパネルを設けたことを特徴とする多機能型覆い装
   置。
6. 【請求項６】 窓の外側に設ける庇を構成するものとし
   て、起立状態ではルーバ相互が隙間を存して、降伏状態
   ではルーバ相互が端部を重合するように並列し、また、
   各ルーバは裏面側が外向きになるまで反転可能とし、こ
   の庇は一端が窓の外側上部に軸支され、水平および垂直
   になるように回動することを特徴とする多機能型覆い装
   置。