パネル構造及びその制御方法
【課題】 軽量かつ簡易な構造で、日射の遮光や採光を切り替えて好適に行うことができるパネル構造及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 光透過性を有する上側フィルム４１と光遮光部分のパターンが形成された中間フィルム４２とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ１と、中間フィルム４２と光遮光部分が反転した中間フィルム４３とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ２と、中間フィルム４３と、光透過性を有する下側フィルム４４とで挟まされる空気室Ｒｏｏｍ３とが、重ね合わされてそれぞれの縁部がフレームに固定されている。また、それぞれの空気室Ｒｏｏｍ１、２、３には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されている。
【解決手段】 光透過性を有する上側フィルム４１と光遮光部分のパターンが形成された中間フィルム４２とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ１と、中間フィルム４２と光遮光部分が反転した中間フィルム４３とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ２と、中間フィルム４３と、光透過性を有する下側フィルム４４とで挟まされる空気室Ｒｏｏｍ３とが、重ね合わされてそれぞれの縁部がフレームに固定されている。また、それぞれの空気室Ｒｏｏｍ１、２、３には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＴＦＥフィルム等のプラスチック系フィルムを重ねて空気室を形成し、当該空気室内の空気を給排気して形状を調整するパネル構造及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体（ＥＴＦＥ）等の透明なプラスチック系フィルム（以下、透明なプラスチック系フィルムのみを示す場合には、「透明フィルム」と、各種遮光パターンを透明フィルム上に形成プラスチック系フィルム、透明プラスチック系フィルム等を含めた全体を示す場合には単に「フィルム」と称す。）を複数枚重ね、その間の気密空間にブロア（送風機）等を用いて空気を供給することによって当該フィルムを内部から加圧して膨らませ、張力を与えて形状を安定させたパネル（以下、「フィルムパネル」と称す。）が知られている。図１は、２枚のフィルムで挟まれる空気室に空気を供給して形状を安定させたフィルムパネルの一例を示す図である。
【０００３】
一般に、フィルムパネルでは、透明フィルム自身に色をつけたり、各種遮光パターンを透明フィルム上に形成（印刷）したりすることによって、日射の遮蔽程度をコントロールしている。また、遮光カーテンのような機構を上記フィルムパネルに付加することによって、適宜日射を遮光して、フィルム内への日射の透過量をコントロールするようなものもある。
【０００４】
さらに、２枚のフィルムの間に１枚の中間フィルムを備え、２枚のフィルムのいずれかと中間フィルムに対して、日射を遮るために、色の入れ違いパターンを印刷したフィルムパネルが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。当該フィルムパネルでは、中間フィルムで区切られた２層の室内空間をそれぞれブロア等を用いて空気を給排気することによって、日射の透過（採光）制御や遮断制御を行うことができる。
【０００５】
図２は、従来のフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するためのパネル断面図である。ここで、図２（ａ）、（ｂ）では、上側フィルム２１と中間フィルム２２とに日射を遮光するための遮光パターンである色の入れ違いパターンが印刷されている。まず、図２（ａ）では、上側フィルム２１と中間フィルム２２との間の空間に空気を供給し、中間フィルム２２と下側フィルム２３との間の空間から空気を排気することによって、中間フィルム２２を遮光パターンが何も印刷されていない下側フィルム２３の方へ移動している。この場合、当該フィルムパネルでは、上側フィルム２１の遮光パターンを透過した日射を、中間フィルム２２及び下側フィルム２３をさらに透過させるようにして下方に透過させることができる。
【０００６】
また、図２（ｂ）では、上側フィルム２４と中間フィルム２５との間の空間から空気を排気し、中間フィルム２５と下側フィルム２６との間の空間に空気を供給することによって、中間フィルム２５を色の入れ違いパターンが印刷されている上側フィルム２４の方へ移動している。この場合、当該フィルムパネルは、上側フィルム２４と中間フィルム２５の色の入れ違い遮光パターンが重なることによって全面が遮光された状態となるので、上方からの日射を当該フィルムパネルを透過させることなく遮光することができる。
【０００７】
さらに、上述した図２（ａ）、（ｂ）では上側フィルムと中間フィルムとに格子状の遮光パターンが印刷されているが、図２（ｃ）、（ｄ）では、上側フィルムと中間フィルムとにそれぞれ半面ずつ日射を遮光するための遮光パターンが印刷されている。この場合のフィルムパネルにおける日射の透過・遮光のための空気の供給・排気制御及びその効果も図２（ａ）、（ｂ）の場合と同様である。
【非特許文献１】”Ｅｘｐｏ ２０００ Ｐａｖｉｌｉｏｎ，Ｄｕａｌｅｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｈａｎｏｖｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ”、Ｆｏｉｌｔｅｃ Ｇｒｏｕｐ、[online]、［平成１７年３月１８日検索］、インターネット＜URL : http://www.foiltec.com/projects/duales/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図２に示したような従来の一般的なフィルムパネルの構造では、日射の遮断面がパネル上面又は下面のいずれかに限定されてしまう。そのため、従来のフィルムパネルでは、それ単体で、集熱に効果的な下面遮断と遮熱に効果的な上面遮断のそれぞれに対応することができなかった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、軽量かつ簡易な構造で、日射の遮光や採光を切り替えて好適に行うことができるパネル構造及びその制御方法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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るパネル構造は、
光透過性を有する第１のフィルムと、光透過部分と光遮光部分とを有する第２のフィルムとで挟まれる第１の空気室と、
前記第２のフィルムと、該第２のフィルムの光透過部分と光遮光部分とが反転した光透過部分と光遮光部分とを有する第３のフィルムとで挟まれる第２の空気室と、
前記第３のフィルムと、光透過性を有する第４のフィルムとで挟まされる第３の空気室と、
前記第１、第２、第３及び第４のフィルムを重ね合わせてそれぞれの縁部で固定して前記第１、第２及び第３の空気室を形成するフレーム部とを備え、
前記第１、第２及び第３の空気室には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る上記パネル構造は、前記第２及び第３のフィルムには、光透過部分と光遮光部分とがメッシュパターンとして形成されており、該光透過部分と該光遮光部分との面積比が略５０パーセントずつであって、前記第２のフィルムと前記第３のフィルムに形成される前記メッシュパターンは光透過部分と光遮光部分とがそれぞれ反転したパターンであることを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記課題を解決するために、本発明は、上記パネル構造を制御する制御方法であって、
前記パネル構造の前記第１、第２及び第３の空気室のそれぞれに対する空気の給排気指示を行う指示工程と
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の供給が指示された空気室に対して空気を供給する給気工程と、
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の排気が指示された空気室から空気を排気する排気工程と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軽量かつ簡易な構造で、日射の遮光や採光を切り替えて好適に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るＥＴＦＥ等の透明なプラスチック系フィルムを複数枚重ねて、その間の空間である「気室（空気室）」に空気を供給（給気）或いは気室から空気を排気することによって日射の採光制御・遮光制御が可能なパネル（フィルムパネル）の構造及びその制御方法について詳細に説明する。
【００１５】
図３は、本発明の一実施形態に係るフィルムパネルの構造を説明するための図である。本実施形態に係るフィルムパネルは、図３に示すように、上述したＥＴＦＥ等の透明なプラスチック系フィルム３１を４枚重ね、それらの外周（縁部）にファスナー３２を取り付けておき、当該ファスナー３２を用いて外周フレーム３３に取り付けた構造を有している。尚、ファスナーではなく、外周フレームに接着等をする構造であってもよく、気密状態が保つことができればよい。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを構成する各フィルムについて説明するための図である。各フィルムは、ＥＴＦＥ等フィルムの透明なプラスチック系の樹脂が使用されている。ＥＴＦＥは、対熱性、対薬品性、非粘着性等の優れた特徴を持つフッ素樹脂であり、本実施形態では、フィルムの材質としてこのような樹脂を使用する。図４に示すように、本実施形態に係るフィルムパネルでは、上側フィルム４１と下側フィルム４４には、日射を遮光するための遮光パターンは印刷されていない。そして、２枚の中間フィルム４２、４３のそれぞれに前述したような遮光パターンである色の入れ違いパターンが印刷されている。
【００１７】
すなわち、本実施形態に係るフィルムパネルは、光透過性を有する上側フィルム４１と光遮光部分のパターンが形成された中間フィルム４２とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ１と、中間フィルム４２と光遮光部分が反転した中間フィルム４３とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ２と、中間フィルム４３と、光透過性を有する下側フィルム４４とで挟まされる空気室Ｒｏｏｍ３とが、重ね合わされてそれぞれの縁部がフレームに固定されている。また、後述するように、それぞれの空気室Ｒｏｏｍ１、２、３には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されている。
【００１８】
図１４は、中間フィルム４２、４３に印刷される遮光パターンの一例を説明するための図である。本実施形態では、水玉、チェッカー、ストライプタイプ等のメッシュパターンの遮蔽パターンを上側の中間フィルムと下側の中間フィルムとが重なった場合に完全に日射を遮蔽することができるように反転させたものがそれぞれ印刷されている。図１４（ａ）は水玉模様のメッシュパターンの一例を示し、図１４（ｂ）はチェッカー模様のメッシュパターンの一例を示す図である。
【００１９】
尚、本発明の効果を得るために、上記メッシュパターンにおける各メッシュの大きさ等は様々なものを用いることができるが、上下の中間フィルムのそれぞれの日射透過率は透明部分とベタ部分（遮光性のあるパターン印刷部分）との面積比（メッシュ比）が５０パーセントずつ（５０：５０）の場合が最も高くなる。
【００２０】
次に、本実施形態に係るフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。図５（ａ）では、下側フィルム４４と下側の中間フィルム４３との間の空間に空気を供給し、上側フィルム４１と上側の中間フィルム４２との間、及び、両中間フィルム４２、４３の間の空間からは空気を排気している。これによって、重なり合って日射を遮断する中間フィルム４２、４３が上側フィルム４１の方へ移動し、フィルムパネルの上面で日射を遮光することができる。
【００２１】
また、図５（ｂ）では、両中間フィルム４２、４３の間の空間に空気を供給し、上側フィルム４１と上側の中間フィルム４２の間、及び下側フィルム４４と下側の中間フィルム４３の間の空間からは空気を排気している。これによって、両中間フィルム４２、４３の遮光パターンが印刷されていない部分を日射が透過するので、フィルムパネルは日射を透過させることができる。
【００２２】
さらに、図５（ｃ）では、上側フィルム４１と上側の中間フィルム４２との間の空間に空気を供給し、下側フィルム４４と下側の中間フィルム４３との間、及び、両中間フィルム４２、４３の間の空間からは空気を排気している。これによって、重なり合って日射を遮断する中間フィルム４２、４３が下側フィルム４４の方へ移動し、フィルムパネルの上面からフィルムパネル内に透過してきた日射を下面で遮断することができる。
【００２３】
上述したように、本実施形態では、空気層を３層とすることによって、同一パネルを用いた日射遮断をフィルムパネルの上面と下面のいずれかを任意に切り替えて選択的に行うことを可能とした。このように、日射遮断面を上下面で切り替えることによって、温熱・冷熱を利用した次のような効果が得られる。すなわち、フィルムパネルの上面が屋外に接し、下面が屋内に接している場合に、図５（ａ）に示すように遮断面を上面にすることにより、屋外と屋内との間に空気層が形成され、これが断熱層として機能し、冬場の夜間や夏場の日中に特に効果を発揮する。また、図５（ｃ）に示すように遮断面を下面にすることにより、遮断面で反射された熱がフィルムパネル内に収集され、この熱を屋内に空気循環させることで、屋内温熱環境の向上を図ることができる。
【００２４】
図６は、本実施形態に係るフィルムパネルによる温熱・冷熱の収集及びその利用効果を説明するための図である。図６（ａ）に示すように、遮断面をフィルムパネルの下面にすることにより、昼間日射が遮断面で反射されてその熱がフィルムパネル内に収集され、この熱を屋内に空気循環させることで、例えば冬場の屋内温熱環境の向上を図ることができる。また、夏場は、夜間冷輻射による冷熱を収集して、同様に屋内の冷却効果を図ることができる。
【００２５】
次に、本発明に係るフィルムパネルの変形例について説明する。図７は、本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。図７に示すように、本実施形態では中間フィルムのジョイント部７５を設けて、中間フィルム間によって構成される空気層を複数の気室（図７では、Ｒｏｏｍ３とＲｏｏｍ４の２気室）に分割したものである。尚、このジョイントはそれぞれの気室の気密性を保つことができれば、溶着であっても機械的な接合であってもよい。
【００２６】
図８は、図７に示すフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。尚、図中の各気室内の数字は、各気室に供給される空気の圧力の状態（強さ）を示すものである。図８（ａ）では、図７に示すＲｏｏｍ２の空間のみに空気を供給し、その他のＲｏｏｍ１、３、４の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの上面で日射を遮光することができる。すなわち、フィルムパネル外部で完全に日射を遮断するので、当該フィルムパネルが断熱層となって、外気の影響を屋内（室内）に伝えにくくすることができ、例えば冬場の夜間の屋内の保温に効果的である。
【００２７】
図８（ｂ）では、図７に示すＲｏｏｍ１〜４の全空間に空気を供給した状態である。これによって、フィルムパネルの採光状態を形成することができる。
【００２８】
図８（ｃ）では、図７に示すＲｏｏｍ１、２、３の空間に空気を供給し、Ｒｏｏｍ４の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの半面だけ日射を遮光することができる。また、ジョイント部分が中央ではない場合には、それに応じて遮光範囲が変更することとなる。
【００２９】
図８（ｄ）では、図７に示すＲｏｏｍ１、２、４の空間に空気を供給し、Ｒｏｏｍ３の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの半面だけ（ジョイント部分が中央ではない場合は、それに応じて範囲が変更する。）日射を遮光することができる。尚、このパターンは図８（ｃ）のパターンと遮光部分が逆になるパターンである。
【００３０】
図８（ｅ）では、図７に示すＲｏｏｍ１の空間のみに空気を供給し、その他のＲｏｏｍ２、３、４の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの下面で日射を遮光することができる。すなわち、フィルムパネル内部で遮光するために、室内に面した部分が冷やされて、室内へ冷輻射の影響を与えることができ、例えば夏場の夜間の屋内の冷却に効果的である。
【００３１】
図９は、中間フィルムのジョイント部をさらに増加した場合の本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。図９に示すように、中間フィルムのジョイント部を増加してそれによって形成される気室に適宜給気、又は排気することにより、様々なパターンの遮光制御を行うことが可能となる。
【００３２】
次に、上述した実施形態のフィルムパネルを用いて日射の透過・遮断制御を切り替えるための給排気の方法について説明する。図１０は、本実施形態に係るフィルムパネルを日射透過状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。
【００３３】
本実施形態では、図１０に示すようにフィルムパネルの３つの気室Ｒｏｏｍ１、２、３に、それぞれ送風機につながれた給気口と排気口及び圧力センサが取り付けられている。例えば、Ｒｏｏｍ１について圧力センサによって内圧が２０ｍｍＡｑの状態を維持したまま送風を行う場合は、電磁弁１を切り替えて送風機と給気口１とをつなげて送風し、給気口２、３は閉鎖して給気できないようにする。
【００３４】
図１１は、本実施形態に係るフィルムパネルを図１０に示す状態から集熱状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。すなわち、図１０を用いて前述した制御によってＲｏｏｍ１に給気することによって図１１に示すようにフィルムパネル下面で日射を遮光する集熱状態に切り替えられている。図１１に示す集熱状態では、フィルムパネル内の温熱又は冷熱を空気循環によって室内に送るので、Ｒｏｏｍ１の排気口には他の気室（Ｒｏｏｍ２、３）よりも大き目のダクトと電磁弁が接続されている。そして、通常では、電磁弁の閉め口を小さくして他の排気口と同程度の状態にするが、室内への空気循環を行う場合には、電磁弁を大きく開いて大開口として送風機による空気の供給量も増加させる。
【００３５】
また、図１２は、本実施形態に係る４気室タイプのフィルムパネルにおける給排気方法を説明するための図である。この場合も前述した場合と同様に、各気室に圧力センサと給排気口と電磁弁を取り付け、電磁弁を切り替えて状態の変化を行うようにすればよい。
【００３６】
上述したフィルムパネルは図３に示すように、複数枚（４枚）のフィルムをファスナーで取り付けられる外周フレームに取り付けた状態で使用される。図１３は、複数のフィルムパネルを並列して広面積に対応させた実施例を説明するための図である。すなわち、図１３に示す例では、前述したフィルムパネルが複数並列した構造を有することによって、より広い面積に対応可能なフィルムパネルを実現することができる。
【００３７】
尚、図１３において、各フィルムパネルに対する給排気口はそれぞれ１つしか記載していないが、これは複数並列を説明するための便宜上のためであり、実際には各フレームパネルに対して前述したような給排気口が設けられている。すなわち、前述したように、本実施形態では、２枚の中間フィルムを使用することによって複数の気室を形成しており、気室数分の給排気口が取り付けられ、各気室への給排気量の調整は電磁弁等を用いてその開閉を調整して行う。
【００３８】
尚、図１３では平面パネルを例に挙げて説明しているが、外周フレームをアーチ状に形成してそこにフィルムを取り付けるようにして、アーチ形状等のより立体的なフィルムパネルを構成することも可能である。
【００３９】
上述したようなフィルムと外周フレームとで構成される、日射の遮光・採光の操作が容易で、かつ軽量のフィルムパネルを実現することができる。また、ルーバー等の機械装置を使用せずに採光や遮光の制御が可能であり、フィルムパネルの持つ軽量感を損なうことがない。さらに、上面側又は下面側で遮光するような２種類の遮光状態を制御することができるので、季節や時刻に合わせて適切に遮光状態を変更することができ、温熱環境を容易に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】２枚のフィルムで挟まれる空気室に空気を供給して形状を安定させたフィルムパネルの一例を示す図である。
【図２】従来のフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するためのパネル断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るフィルムパネルの構造を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを構成する各フィルムについて説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るフィルムパネルによる温熱・冷熱の収集及びその利用効果を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。
【図８】図７に示すフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。
【図９】中間フィルムのジョイント部をさらに増加した場合の本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係るフィルムパネルを日射透過状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。
【図１１】本実施形態に係るフィルムパネルを図１０に示す状態から集熱状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。
【図１２】本実施形態に係る４気室タイプのフィルムパネルにおける給排気方法を説明するための図である。
【図１３】複数のフィルムパネルを並列して広面積に対応させた実施例を説明するための図である。
【図１４】中間フィルム４２、４３に印刷される遮光パターンの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
４１ 上側フィルム
４２、４３ 中間フィルム
４４ 下側フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＴＦＥフィルム等のプラスチック系フィルムを重ねて空気室を形成し、当該空気室内の空気を給排気して形状を調整するパネル構造及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体（ＥＴＦＥ）等の透明なプラスチック系フィルム（以下、透明なプラスチック系フィルムのみを示す場合には、「透明フィルム」と、各種遮光パターンを透明フィルム上に形成プラスチック系フィルム、透明プラスチック系フィルム等を含めた全体を示す場合には単に「フィルム」と称す。）を複数枚重ね、その間の気密空間にブロア（送風機）等を用いて空気を供給することによって当該フィルムを内部から加圧して膨らませ、張力を与えて形状を安定させたパネル（以下、「フィルムパネル」と称す。）が知られている。図１は、２枚のフィルムで挟まれる空気室に空気を供給して形状を安定させたフィルムパネルの一例を示す図である。
【０００３】
一般に、フィルムパネルでは、透明フィルム自身に色をつけたり、各種遮光パターンを透明フィルム上に形成（印刷）したりすることによって、日射の遮蔽程度をコントロールしている。また、遮光カーテンのような機構を上記フィルムパネルに付加することによって、適宜日射を遮光して、フィルム内への日射の透過量をコントロールするようなものもある。
【０００４】
さらに、２枚のフィルムの間に１枚の中間フィルムを備え、２枚のフィルムのいずれかと中間フィルムに対して、日射を遮るために、色の入れ違いパターンを印刷したフィルムパネルが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。当該フィルムパネルでは、中間フィルムで区切られた２層の室内空間をそれぞれブロア等を用いて空気を給排気することによって、日射の透過（採光）制御や遮断制御を行うことができる。
【０００５】
図２は、従来のフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するためのパネル断面図である。ここで、図２（ａ）、（ｂ）では、上側フィルム２１と中間フィルム２２とに日射を遮光するための遮光パターンである色の入れ違いパターンが印刷されている。まず、図２（ａ）では、上側フィルム２１と中間フィルム２２との間の空間に空気を供給し、中間フィルム２２と下側フィルム２３との間の空間から空気を排気することによって、中間フィルム２２を遮光パターンが何も印刷されていない下側フィルム２３の方へ移動している。この場合、当該フィルムパネルでは、上側フィルム２１の遮光パターンを透過した日射を、中間フィルム２２及び下側フィルム２３をさらに透過させるようにして下方に透過させることができる。
【０００６】
また、図２（ｂ）では、上側フィルム２４と中間フィルム２５との間の空間から空気を排気し、中間フィルム２５と下側フィルム２６との間の空間に空気を供給することによって、中間フィルム２５を色の入れ違いパターンが印刷されている上側フィルム２４の方へ移動している。この場合、当該フィルムパネルは、上側フィルム２４と中間フィルム２５の色の入れ違い遮光パターンが重なることによって全面が遮光された状態となるので、上方からの日射を当該フィルムパネルを透過させることなく遮光することができる。
【０００７】
さらに、上述した図２（ａ）、（ｂ）では上側フィルムと中間フィルムとに格子状の遮光パターンが印刷されているが、図２（ｃ）、（ｄ）では、上側フィルムと中間フィルムとにそれぞれ半面ずつ日射を遮光するための遮光パターンが印刷されている。この場合のフィルムパネルにおける日射の透過・遮光のための空気の供給・排気制御及びその効果も図２（ａ）、（ｂ）の場合と同様である。
【非特許文献１】”Ｅｘｐｏ ２０００ Ｐａｖｉｌｉｏｎ，Ｄｕａｌｅｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｈａｎｏｖｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ”、Ｆｏｉｌｔｅｃ Ｇｒｏｕｐ、[online]、［平成１７年３月１８日検索］、インターネット＜URL : http://www.foiltec.com/projects/duales/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図２に示したような従来の一般的なフィルムパネルの構造では、日射の遮断面がパネル上面又は下面のいずれかに限定されてしまう。そのため、従来のフィルムパネルでは、それ単体で、集熱に効果的な下面遮断と遮熱に効果的な上面遮断のそれぞれに対応することができなかった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、軽量かつ簡易な構造で、日射の遮光や採光を切り替えて好適に行うことができるパネル構造及びその制御方法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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るパネル構造は、
光透過性を有する第１のフィルムと、光透過部分と光遮光部分とを有する第２のフィルムとで挟まれる第１の空気室と、
前記第２のフィルムと、該第２のフィルムの光透過部分と光遮光部分とが反転した光透過部分と光遮光部分とを有する第３のフィルムとで挟まれる第２の空気室と、
前記第３のフィルムと、光透過性を有する第４のフィルムとで挟まされる第３の空気室と、
前記第１、第２、第３及び第４のフィルムを重ね合わせてそれぞれの縁部で固定して前記第１、第２及び第３の空気室を形成するフレーム部とを備え、
前記第１、第２及び第３の空気室には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る上記パネル構造は、前記第２及び第３のフィルムには、光透過部分と光遮光部分とがメッシュパターンとして形成されており、該光透過部分と該光遮光部分との面積比が略５０パーセントずつであって、前記第２のフィルムと前記第３のフィルムに形成される前記メッシュパターンは光透過部分と光遮光部分とがそれぞれ反転したパターンであることを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記課題を解決するために、本発明は、上記パネル構造を制御する制御方法であって、
前記パネル構造の前記第１、第２及び第３の空気室のそれぞれに対する空気の給排気指示を行う指示工程と
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の供給が指示された空気室に対して空気を供給する給気工程と、
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の排気が指示された空気室から空気を排気する排気工程と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軽量かつ簡易な構造で、日射の遮光や採光を切り替えて好適に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るＥＴＦＥ等の透明なプラスチック系フィルムを複数枚重ねて、その間の空間である「気室（空気室）」に空気を供給（給気）或いは気室から空気を排気することによって日射の採光制御・遮光制御が可能なパネル（フィルムパネル）の構造及びその制御方法について詳細に説明する。
【００１５】
図３は、本発明の一実施形態に係るフィルムパネルの構造を説明するための図である。本実施形態に係るフィルムパネルは、図３に示すように、上述したＥＴＦＥ等の透明なプラスチック系フィルム３１を４枚重ね、それらの外周（縁部）にファスナー３２を取り付けておき、当該ファスナー３２を用いて外周フレーム３３に取り付けた構造を有している。尚、ファスナーではなく、外周フレームに接着等をする構造であってもよく、気密状態が保つことができればよい。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを構成する各フィルムについて説明するための図である。各フィルムは、ＥＴＦＥ等フィルムの透明なプラスチック系の樹脂が使用されている。ＥＴＦＥは、対熱性、対薬品性、非粘着性等の優れた特徴を持つフッ素樹脂であり、本実施形態では、フィルムの材質としてこのような樹脂を使用する。図４に示すように、本実施形態に係るフィルムパネルでは、上側フィルム４１と下側フィルム４４には、日射を遮光するための遮光パターンは印刷されていない。そして、２枚の中間フィルム４２、４３のそれぞれに前述したような遮光パターンである色の入れ違いパターンが印刷されている。
【００１７】
すなわち、本実施形態に係るフィルムパネルは、光透過性を有する上側フィルム４１と光遮光部分のパターンが形成された中間フィルム４２とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ１と、中間フィルム４２と光遮光部分が反転した中間フィルム４３とで挟まれる空気室Ｒｏｏｍ２と、中間フィルム４３と、光透過性を有する下側フィルム４４とで挟まされる空気室Ｒｏｏｍ３とが、重ね合わされてそれぞれの縁部がフレームに固定されている。また、後述するように、それぞれの空気室Ｒｏｏｍ１、２、３には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されている。
【００１８】
図１４は、中間フィルム４２、４３に印刷される遮光パターンの一例を説明するための図である。本実施形態では、水玉、チェッカー、ストライプタイプ等のメッシュパターンの遮蔽パターンを上側の中間フィルムと下側の中間フィルムとが重なった場合に完全に日射を遮蔽することができるように反転させたものがそれぞれ印刷されている。図１４（ａ）は水玉模様のメッシュパターンの一例を示し、図１４（ｂ）はチェッカー模様のメッシュパターンの一例を示す図である。
【００１９】
尚、本発明の効果を得るために、上記メッシュパターンにおける各メッシュの大きさ等は様々なものを用いることができるが、上下の中間フィルムのそれぞれの日射透過率は透明部分とベタ部分（遮光性のあるパターン印刷部分）との面積比（メッシュ比）が５０パーセントずつ（５０：５０）の場合が最も高くなる。
【００２０】
次に、本実施形態に係るフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。図５（ａ）では、下側フィルム４４と下側の中間フィルム４３との間の空間に空気を供給し、上側フィルム４１と上側の中間フィルム４２との間、及び、両中間フィルム４２、４３の間の空間からは空気を排気している。これによって、重なり合って日射を遮断する中間フィルム４２、４３が上側フィルム４１の方へ移動し、フィルムパネルの上面で日射を遮光することができる。
【００２１】
また、図５（ｂ）では、両中間フィルム４２、４３の間の空間に空気を供給し、上側フィルム４１と上側の中間フィルム４２の間、及び下側フィルム４４と下側の中間フィルム４３の間の空間からは空気を排気している。これによって、両中間フィルム４２、４３の遮光パターンが印刷されていない部分を日射が透過するので、フィルムパネルは日射を透過させることができる。
【００２２】
さらに、図５（ｃ）では、上側フィルム４１と上側の中間フィルム４２との間の空間に空気を供給し、下側フィルム４４と下側の中間フィルム４３との間、及び、両中間フィルム４２、４３の間の空間からは空気を排気している。これによって、重なり合って日射を遮断する中間フィルム４２、４３が下側フィルム４４の方へ移動し、フィルムパネルの上面からフィルムパネル内に透過してきた日射を下面で遮断することができる。
【００２３】
上述したように、本実施形態では、空気層を３層とすることによって、同一パネルを用いた日射遮断をフィルムパネルの上面と下面のいずれかを任意に切り替えて選択的に行うことを可能とした。このように、日射遮断面を上下面で切り替えることによって、温熱・冷熱を利用した次のような効果が得られる。すなわち、フィルムパネルの上面が屋外に接し、下面が屋内に接している場合に、図５（ａ）に示すように遮断面を上面にすることにより、屋外と屋内との間に空気層が形成され、これが断熱層として機能し、冬場の夜間や夏場の日中に特に効果を発揮する。また、図５（ｃ）に示すように遮断面を下面にすることにより、遮断面で反射された熱がフィルムパネル内に収集され、この熱を屋内に空気循環させることで、屋内温熱環境の向上を図ることができる。
【００２４】
図６は、本実施形態に係るフィルムパネルによる温熱・冷熱の収集及びその利用効果を説明するための図である。図６（ａ）に示すように、遮断面をフィルムパネルの下面にすることにより、昼間日射が遮断面で反射されてその熱がフィルムパネル内に収集され、この熱を屋内に空気循環させることで、例えば冬場の屋内温熱環境の向上を図ることができる。また、夏場は、夜間冷輻射による冷熱を収集して、同様に屋内の冷却効果を図ることができる。
【００２５】
次に、本発明に係るフィルムパネルの変形例について説明する。図７は、本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。図７に示すように、本実施形態では中間フィルムのジョイント部７５を設けて、中間フィルム間によって構成される空気層を複数の気室（図７では、Ｒｏｏｍ３とＲｏｏｍ４の２気室）に分割したものである。尚、このジョイントはそれぞれの気室の気密性を保つことができれば、溶着であっても機械的な接合であってもよい。
【００２６】
図８は、図７に示すフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。尚、図中の各気室内の数字は、各気室に供給される空気の圧力の状態（強さ）を示すものである。図８（ａ）では、図７に示すＲｏｏｍ２の空間のみに空気を供給し、その他のＲｏｏｍ１、３、４の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの上面で日射を遮光することができる。すなわち、フィルムパネル外部で完全に日射を遮断するので、当該フィルムパネルが断熱層となって、外気の影響を屋内（室内）に伝えにくくすることができ、例えば冬場の夜間の屋内の保温に効果的である。
【００２７】
図８（ｂ）では、図７に示すＲｏｏｍ１〜４の全空間に空気を供給した状態である。これによって、フィルムパネルの採光状態を形成することができる。
【００２８】
図８（ｃ）では、図７に示すＲｏｏｍ１、２、３の空間に空気を供給し、Ｒｏｏｍ４の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの半面だけ日射を遮光することができる。また、ジョイント部分が中央ではない場合には、それに応じて遮光範囲が変更することとなる。
【００２９】
図８（ｄ）では、図７に示すＲｏｏｍ１、２、４の空間に空気を供給し、Ｒｏｏｍ３の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの半面だけ（ジョイント部分が中央ではない場合は、それに応じて範囲が変更する。）日射を遮光することができる。尚、このパターンは図８（ｃ）のパターンと遮光部分が逆になるパターンである。
【００３０】
図８（ｅ）では、図７に示すＲｏｏｍ１の空間のみに空気を供給し、その他のＲｏｏｍ２、３、４の空間からは空気を排気している。これによって、フィルムパネルの下面で日射を遮光することができる。すなわち、フィルムパネル内部で遮光するために、室内に面した部分が冷やされて、室内へ冷輻射の影響を与えることができ、例えば夏場の夜間の屋内の冷却に効果的である。
【００３１】
図９は、中間フィルムのジョイント部をさらに増加した場合の本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。図９に示すように、中間フィルムのジョイント部を増加してそれによって形成される気室に適宜給気、又は排気することにより、様々なパターンの遮光制御を行うことが可能となる。
【００３２】
次に、上述した実施形態のフィルムパネルを用いて日射の透過・遮断制御を切り替えるための給排気の方法について説明する。図１０は、本実施形態に係るフィルムパネルを日射透過状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。
【００３３】
本実施形態では、図１０に示すようにフィルムパネルの３つの気室Ｒｏｏｍ１、２、３に、それぞれ送風機につながれた給気口と排気口及び圧力センサが取り付けられている。例えば、Ｒｏｏｍ１について圧力センサによって内圧が２０ｍｍＡｑの状態を維持したまま送風を行う場合は、電磁弁１を切り替えて送風機と給気口１とをつなげて送風し、給気口２、３は閉鎖して給気できないようにする。
【００３４】
図１１は、本実施形態に係るフィルムパネルを図１０に示す状態から集熱状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。すなわち、図１０を用いて前述した制御によってＲｏｏｍ１に給気することによって図１１に示すようにフィルムパネル下面で日射を遮光する集熱状態に切り替えられている。図１１に示す集熱状態では、フィルムパネル内の温熱又は冷熱を空気循環によって室内に送るので、Ｒｏｏｍ１の排気口には他の気室（Ｒｏｏｍ２、３）よりも大き目のダクトと電磁弁が接続されている。そして、通常では、電磁弁の閉め口を小さくして他の排気口と同程度の状態にするが、室内への空気循環を行う場合には、電磁弁を大きく開いて大開口として送風機による空気の供給量も増加させる。
【００３５】
また、図１２は、本実施形態に係る４気室タイプのフィルムパネルにおける給排気方法を説明するための図である。この場合も前述した場合と同様に、各気室に圧力センサと給排気口と電磁弁を取り付け、電磁弁を切り替えて状態の変化を行うようにすればよい。
【００３６】
上述したフィルムパネルは図３に示すように、複数枚（４枚）のフィルムをファスナーで取り付けられる外周フレームに取り付けた状態で使用される。図１３は、複数のフィルムパネルを並列して広面積に対応させた実施例を説明するための図である。すなわち、図１３に示す例では、前述したフィルムパネルが複数並列した構造を有することによって、より広い面積に対応可能なフィルムパネルを実現することができる。
【００３７】
尚、図１３において、各フィルムパネルに対する給排気口はそれぞれ１つしか記載していないが、これは複数並列を説明するための便宜上のためであり、実際には各フレームパネルに対して前述したような給排気口が設けられている。すなわち、前述したように、本実施形態では、２枚の中間フィルムを使用することによって複数の気室を形成しており、気室数分の給排気口が取り付けられ、各気室への給排気量の調整は電磁弁等を用いてその開閉を調整して行う。
【００３８】
尚、図１３では平面パネルを例に挙げて説明しているが、外周フレームをアーチ状に形成してそこにフィルムを取り付けるようにして、アーチ形状等のより立体的なフィルムパネルを構成することも可能である。
【００３９】
上述したようなフィルムと外周フレームとで構成される、日射の遮光・採光の操作が容易で、かつ軽量のフィルムパネルを実現することができる。また、ルーバー等の機械装置を使用せずに採光や遮光の制御が可能であり、フィルムパネルの持つ軽量感を損なうことがない。さらに、上面側又は下面側で遮光するような２種類の遮光状態を制御することができるので、季節や時刻に合わせて適切に遮光状態を変更することができ、温熱環境を容易に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】２枚のフィルムで挟まれる空気室に空気を供給して形状を安定させたフィルムパネルの一例を示す図である。
【図２】従来のフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するためのパネル断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るフィルムパネルの構造を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを構成する各フィルムについて説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るフィルムパネルによる温熱・冷熱の収集及びその利用効果を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。
【図８】図７に示すフィルムパネルを用いた日射の透過・遮断制御を説明するための図である。
【図９】中間フィルムのジョイント部をさらに増加した場合の本発明の他の実施形態に係るフィルムパネルの構成を説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係るフィルムパネルを日射透過状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。
【図１１】本実施形態に係るフィルムパネルを図１０に示す状態から集熱状態に制御するための給排気方法を説明するための図である。
【図１２】本実施形態に係る４気室タイプのフィルムパネルにおける給排気方法を説明するための図である。
【図１３】複数のフィルムパネルを並列して広面積に対応させた実施例を説明するための図である。
【図１４】中間フィルム４２、４３に印刷される遮光パターンの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
４１ 上側フィルム
４２、４３ 中間フィルム
４４ 下側フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する第１のフィルムと、光透過部分と光遮光部分とを有する第２のフィルムとで挟まれる第１の空気室と、
前記第２のフィルムと、該第２のフィルムの光透過部分と光遮光部分とが反転した光透過部分と光遮光部分とを有する第３のフィルムとで挟まれる第２の空気室と、
前記第３のフィルムと、光透過性を有する第４のフィルムとで挟まされる第３の空気室と、
前記第１、第２、第３及び第４のフィルムを重ね合わせてそれぞれの縁部で固定して前記第１、第２及び第３の空気室を形成するフレーム部とを備え、
前記第１、第２及び第３の空気室には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されていることを特徴とするパネル構造。
【請求項２】
前記第２及び第３のフィルムには、光透過部分と光遮光部分とがメッシュパターンとして形成されており、該光透過部分と該光遮光部分との面積比が略５０パーセントずつであって、前記第２のフィルムと前記第３のフィルムに形成される前記メッシュパターンは光透過部分と光遮光部分とがそれぞれ反転したパターンであることを特徴とする請求項１に記載のパネル構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパネル構造を制御する制御方法であって、
前記パネル構造の前記第１、第２及び第３の空気室のそれぞれに対する空気の給排気指示を行う指示工程と
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の供給が指示された空気室に対して空気を供給する給気工程と、
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の排気が指示された空気室から空気を排気する排気工程と
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１】
光透過性を有する第１のフィルムと、光透過部分と光遮光部分とを有する第２のフィルムとで挟まれる第１の空気室と、
前記第２のフィルムと、該第２のフィルムの光透過部分と光遮光部分とが反転した光透過部分と光遮光部分とを有する第３のフィルムとで挟まれる第２の空気室と、
前記第３のフィルムと、光透過性を有する第４のフィルムとで挟まされる第３の空気室と、
前記第１、第２、第３及び第４のフィルムを重ね合わせてそれぞれの縁部で固定して前記第１、第２及び第３の空気室を形成するフレーム部とを備え、
前記第１、第２及び第３の空気室には、空気を供給するための給気口と空気を排気するための排気口とが形成されていることを特徴とするパネル構造。
【請求項２】
前記第２及び第３のフィルムには、光透過部分と光遮光部分とがメッシュパターンとして形成されており、該光透過部分と該光遮光部分との面積比が略５０パーセントずつであって、前記第２のフィルムと前記第３のフィルムに形成される前記メッシュパターンは光透過部分と光遮光部分とがそれぞれ反転したパターンであることを特徴とする請求項１に記載のパネル構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパネル構造を制御する制御方法であって、
前記パネル構造の前記第１、第２及び第３の空気室のそれぞれに対する空気の給排気指示を行う指示工程と
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の供給が指示された空気室に対して空気を供給する給気工程と、
前記第１、第２及び第３の空気室のうち、空気の排気が指示された空気室から空気を排気する排気工程と
を有することを特徴とする制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−３０７６１２（Ｐ２００６−３０７６１２Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５９８７３（Ｐ２００５−１５９８７３）
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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