JP2019196616A - 外壁材及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光を再帰反射させる状態と冬場等の直達光を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材及びその製造方法を提供する。【解決手段】外壁材１は、透明性の板材１１とプリズム部１３とを一体的に又は別体として有した第１透明性部材１０と、第１透明性部材１０のプリズム部１３の第２の辺１３ｂに設けられた反射部材２０とを備え、プリズム部１３は、板材１１の法線に対する角度が所定角度以上となる光を反射部材２０に集光させて再帰反射させ、板材１１の法線に対する角度が所定角度未満となる光を透過させる。【選択図】図２

Description

本発明は、外壁材及びその製造方法に関する。
従来、太陽からの直達光を太陽側に再帰反射させる外壁材が提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。
特開２０１２−００３０２５号公報 特開２０１１−００２８１９号公報 再表２０１３−０１８６８２号公報 特開２０１２−２４２５０９号公報 特開２０１２−２４２５０８号公報
ここで、本件発明者は、夏場に直達光を再帰反射させることにより外壁材を加熱し難くして冷房効率の低下を抑え、冬場には直達光を再帰反射させることなく暖房等に利用可能とすることを研究している。この点について、本件発明者は、例えばユーザが外壁材に何らかの操作することにより、直達光を再帰反射させる状態と再帰反射させない状態とで切り替えることを想定していた。
しかし、ユーザ操作によって、直達光を再帰反射させる状態と再帰反射させない状態とで切り替える場合、ユーザが操作できる環境にない限り、状態を切り替えることができなくなってしまう。例えば、本件発明者は、外壁材の反転操作を行ったりスイッチ操作を行ったりして状態を切り替えることを想定していたが、外壁材に取り付けられる雨配管の存在により反転操作やスイッチ操作ができない場合等、操作を容易に行うことができない場合がある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光を再帰反射させる状態と冬場等の直達光を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材及びその製造方法を提供することにある。
本発明に係る外壁材は、透明性部材と反射部材とを備えている。透明性部材は、透明性の板材とプリズム部とを一体的に又は別体として有したものであり、反射部材は、透明性部材のプリズム部の所定面に設けられたものである。プリズム部は、板材の法線に対する角度が所定角度以上となる光を反射部材に集光させて再帰反射させ、板材の法線に対する角度が所定角度未満となる光を透過させる。
また、本発明に係る外壁材の製造方法は、軟化させられたガラス材を型成形して第１及び第２の有底容器を形成する工程から、第１及び第２の有底容器の開放側を組み合わせて一体化させる工程まで、温度が徐冷点を超えて維持され、その後、常温まで低下させられる。
本発明に係る外壁材よれば、外壁材はプリズム部を有し、プリズム部は、所定角度以上となる光を反射部材に集光させて再帰反射させ、所定角度未満となる光を透過させるため、例えば夏場の太陽高度が高いときの光を反射部材を利用して再帰反射させ、冬場の太陽高度が低いときの光を透過して暖房等に利用可能とすることができる。よって、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光を再帰反射させる状態と冬場等の直達光を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材を提供することができる。
また、本発明に係る外壁材の製造方法によれば、一度ガラス材が徐冷点を超えると、その後徐冷点を超えた状態で一体化までの作業が行われて、その後徐冷プロセスが行われることから、時間が掛かる徐冷プロセスの回数を減らすこととなり、コストダウンに寄与することができる。
第１実施形態に係る外壁材を示す正面図である。 図１に示した外壁材を示すＩＩ−ＩＩ断面図である。 第１実施形態に係る外壁材に入射する直達光の光路を示す概念図である。 第２実施形態に係る外壁材を示す断面図である。 第３実施形態に係る外壁材を示す斜視図である。 第３実施形態に係る外壁材を示す断面図である。 第４実施形態に係る外壁材を示す斜視図である。 第４実施形態に係る外壁材を示す断面図である。 図２及び図３に示した外壁材のプリズム部を示す斜視図である。 東向きの立面に用いられるプリズム部を示す斜視図である。 第５実施形態に係る外壁材に用いるプリズム部を示す構成図あって、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は側面図を示している。 図１１に示したプリズム部の午前９時の直達光に対する１年の反射率を示すグラフである。 図１１に示したプリズム部の変形例を示す斜視図であり、（ａ）第１変形例を示し、（ｂ）は第２変形例を示し、（ｃ）は第３変形例を示している。 図１３に示した第１〜第３変形例に係るプリズム部の午前９時の直達光に対する１年の反射率を示すグラフである。 プリズム部の使用例を示す第１の配列図である。 プリズム部の使用例を示す第２の配列図である。 プリズム部の使用例を示す第３の配列図である。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
図１は、第１実施形態に係る外壁材を示す正面図であり、図２は、図１に示した外壁材を示すＩＩ−ＩＩ断面図である。図１に示すように、外壁材１は、例えばモルタル材（取付対象となる壁面の一例）に埋め込まれ、又は壁面（取付対象となる壁面の一例）に接着剤等で貼り付けられるタイルとして形成されたものである。タイル（外壁材１）は複数個が規則的に配列されている。
なお、本実施形態において複数の外壁材１はランニングボンド状に配列されているが、特にこれに限らず、ヘリンボーン状やハーフバスケットウェーブ状に配列されていてもよいし、配列形態については特に問われるものではない。
各外壁材１は、夏場の太陽高度が高いときの直達光を再帰反射させると共に、冬場の太陽高度が低いときの直達光を暖房利用するものであって、図２に示すように、第１透明性部材（透明性部材）１０と、反射部材２０と、第２透明性部材３０と、吸熱部材４０とを備えている。
第１透明性部材１０は、ガラス材や樹脂材等の透明性の素材によって構成されるものであって、平板状の板材１１と、端壁１２と、断面三角形状のプリズム部１３とを備えている。
平板状の板材１１は外壁材１の室外側表面部材である。端壁１２は、室内外を結ぶ方向に直交する側の壁材であって、板材１１の周端部に設けられている。この端壁１２は、板材１１の室内側の面に板材１１と一体に設けられている。第１透明性部材１０は、板材１１が底壁となり端壁１２が側壁となる有底四角筒状となっている。
プリズム部１３は、有底四角筒状の内部（板材１１の室内側）に配置されるものであって、それぞれが断面視して三角形状とされたプリズム（すなわち三角柱形状のプリズム）で構成されている。これらのプリズム部１３は、第１の辺１３ａが板材１１と一体となっている。プリズム部１３の第２の辺１３ｂと第３の辺１３ｃは、第１の辺１３ａに対して所定の角度を有して延びている。第２の辺１３ｂは、第３の辺１３ｃよりも鉛直下方側に位置する辺である。なお、プリズム部１３は、板材１１と別体になっていてもよく、第１の辺１３ａが板材１１から離間していてもよい。
反射部材２０は、太陽光を反射する部材であって、例えば可視光及び赤外線の反射率が７０％以上となる部材である。この反射部材２０は、プリズム部１３の第２の辺１３ｂ（所定面）に対して接触状態で設けられている。なお、反射部材２０は、プリズム部１３と離間状態で設けられていてもよい。さらに、反射部材２０は、プリズム部１３の第２の辺１３ｂに対してセラミック塗装が施されることにより形成されるものであることが好ましい。
第２透明性部材３０は、モルタル材に埋め込まれたり、壁面に対して貼り付けられたりする部材であって、第１透明性部材１０の室内側に設けられる平板状の板材である。この第２透明性部材３０は、第１透明性部材１０の端壁１２に接着されて第１透明性部材１０が取り付けられる。このため、プリズム部１３及び反射部材２０は、第１透明性部材１０と第２透明性部材３０とによって挟まれる内部空間ＩＳに配置されることとなる。なお、接着には、例えば外壁材１を構成する素材がガラス材である場合、このガラス材の徐冷点又は歪点よりも低い融点を持つフリットガラスのペーストが用いられる。また、接着には低温接着できる接着剤が用いられてもよい。なお、第２透明性部材３０は第１透明性部材１０と同等の熱膨張率及び耐熱性を持つ必要があることから同素材であることが好ましいが、本実施形態においては必ずしも透明である必要はない。
吸熱部材４０は、太陽光を熱吸収する部材であって、例えば第２透明性部材３０の室外側の表面にスパッタリングで設けられた選択吸収膜で構成されている。この選択吸収膜は、例えば可視光及び赤外線の吸収率が７０％以上とされており、太陽光波長領域（０．３〜２．５μｍ）では吸収率が大きく、赤外線波長領域（３．０〜２０μｍ）では放射率が小さくされている。この吸熱部材４０は、第２透明性部材３０が第１透明性部材１０に対して接着された場合に、端壁１２の間に収まる位置に形成されており、第１透明性部材１０と第２透明性部材３０とが組み付けられた場合の内部空間ＩＳ内に配置される。
図３は、第１実施形態に係る外壁材１に入射する直達光の光路を示す概念図である。図３に示すように、本実施形態においてプリズム部１３は、板材１１の法線Ｎに対する角度が所定角度θ以上となる直達光ＯＰ１（例えば夏場の太陽高度が高いときの直達光）を反射部材２０に集光させて再帰反射させるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。具体的に説明すると、プリズム部１３は、直達光ＯＰ１の第３の辺１３ｃへの入射角が臨界角以上となるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。なお、反射部材２０が第２の辺１３ｂから離間して設けられている場合、プリズム部１３は、直達光ＯＰ１の第２の辺１３ｂへの入射角が臨界角未満となるように、屈折率と三角形状の内角とが設定される。
さらに、プリズム部１３は、法線Ｎに対する角度が所定角度θ未満となる光（直達光ＯＰ２や地面からの反射光等の光）について透過させるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
なお、図３に示す直達光ＯＰ１は、まずプリズム部１３の第３の辺１３ｃに到達しているが、上記の如く屈折率と三角形状の内角とが設定されていれば、最初に第２の辺１３ｂに到達する直達光であっても、同様に再帰反射されることとなる。
次に、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る外壁材１の作用を説明する。
まず、法線Ｎに対する角度が所定角度θ以上となる直達光ＯＰ１が第１透明性部材１０に入射したとする。このとき、直達光ＯＰ１は第１透明性部材１０の板材１１を透過してプリズム部１３に至る。プリズム部１３に至った直達光ＯＰ１は、１）第３の辺１３ｃのみで全反射して第２の辺１３ｂに対して設けられる反射部材２０に至るものと、２）第３の辺１３ｃで全反射した後に第１の辺１３ａで全反射して第２の辺１３ｂに対して設けられる反射部材２０に至るものと、３）直接第２の辺１３ｂに対して設けられる反射部材２０に至るものとがある。これらの光は全て反射部材２０での反射を利用して再帰反射される。すなわち、第１透明性部材１０の板材１１から太陽側に向けて出射されることとなる。
また、法線Ｎに対する角度が所定角度θ未満となる直達光ＯＰ２が第１透明性部材１０に入射したとする。このとき、直達光ＯＰ２は第１透明性部材１０の板材１１を透過してプリズム部１３に至り、プリズム部１３を透過して吸熱部材４０に至る。このため、直達光ＯＰ２は吸熱部材４０に熱吸収され、吸熱部材４０は第２透明性部材３０を介して取付対象となる壁面を加熱することとなる。
この結果、外壁材１は、夏場の直達光ＯＰ１を再帰反射させ、冬場の直達光ＯＰ２を利用して暖房効果をもたらすことができる。
ここで、プリズム部１３（第１透明性部材１０）が屈折率が１．４１であり、断面視して第２の辺１３ｂと第３の辺１３ｃとのなす角が直角である直角三角形であるとする。また、プリズム部１３の第１の辺１３ａと第３の辺１３ｃとのなす角度が８度であるとする。このとき、所定角度θは５８度となり、法線Ｎに対する角度が５８度以上の直達光ＯＰ１は再帰反射され、法線Ｎに対する角度が５８度未満となる直達光ＯＰ２は室内暖房に利用されることとなる。
このようにして、第１実施形態に係る外壁材１によれば、プリズム部１３を有し、プリズム部１３は、所定角度θ以上となる光を反射部材２０に集光させて再帰反射させ、所定角度θ未満となる光を透過させるため、夏場の太陽高度が高いときの光を反射部材２０を利用して再帰反射させ、冬場の太陽高度が低いときの光を透過して暖房等に利用可能とすることができる。よって、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光ＯＰ１を再帰反射させる状態と冬場等の直達光ＯＰ２を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材１を提供することができる。
また、取り付け対象となる壁面を吸熱部材４０にて熱吸収された熱を利用して加熱するため、冬場の太陽高度が低いときの光を利用して吸熱部材４０が壁面を加熱することができ、暖房利用することができる。
また、プリズム部１３は、第１透明性部材１０と第２透明性部材３０とによって挟まれる内部空間ＩＳ内に設けられ、吸熱部材４０は、内部空間ＩＳ内の第２透明性部材３０の表面に形成されているため、プリズム部１３及び吸熱部材４０は内部空間ＩＳ内において保護されることとなり、外力等によって二者の関係が崩れ難く、長寿命化を図った外壁材１を提供することができる。
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る外壁材は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第１実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
図４は、第２実施形態に係る外壁材を示す断面図である。図４に示す外壁材２は、第１実施形態と同様に、第１透明性部材１０と、反射部材２０と、第２透明性部材３０と、吸熱部材４０とを備えている。なお、第２実施形態に係る外壁材２はガラス材によって構成することを想定しているが、これに限らず、他の透明性樹脂によって構成されていてもよい。
第１透明性部材１０は、板材１１と、端壁１２と、プリズム部１３とを備えて構成されている。なお、第２実施形態においてプリズム部１３は、第１の辺１３ａが板材１１に一体となっていることに加えて、第２の辺１３ｂについても端壁１２と一体となっている。
また、第２実施形態において第２透明性部材３０は、平板状の板材３１と、端壁３２とを備えている。端壁３２は、室内外を結ぶ方向に直交する側の壁材であって、板材３１の周端部に設けられている。この端壁３２は、板材３１の室外側の面に板材３１と一体に設けられている。
第２実施形態において外壁材２は、端壁１２，３２の同士が組み付けられて内部空間ＩＳを形成している。なお、第２実施形態において内部空間ＩＳは密閉状態となっており、外側空間から遮断された状態となっている。
さらに、第２透明性部材３０は板材３１の室内側（壁面側）に凹凸部３３を有している。この凹凸部３３によって、第２実施形態に係る外壁材２の壁面に対する保持力を高めることができる。第２実施形態に係る吸熱部材４０は、この凹凸部３３上（壁面側の表面）に形成されている。
また、第２実施形態において第１透明性部材１０の端壁１２及び第２透明性部材３０の端壁３２の外側表面には、白色又は銀色系の塗装（ビニル樹脂塗装）が施されて塗装面ＰＳとなっている。特に第２の辺１３ｂと一体となっている側の端壁１２ａに設けられる塗装面ＰＳは、反射部材２０として機能するようになっている。なお、塗装は、白色又は銀色系に限るものではなく、塗装が無いときよりも反射率が向上する色であれば、その塗装は白色又は銀色系に限られるものではない。
加えて、第２実施形態に係る第２透明性部材３０は、内部空間ＩＳ側の表面に低放射処理（ＬｏｗＥ処理）が施されて低放射部３４が形成されている。この低放射部３４は、低放射部３４以外の部位よりも熱の放射率が低減させられた部位となっている。低放射部３４は、例えばスパッタリング法や化学気相堆積（ＣＶＤ）法を用いて、低放射率特性薄膜がガラス材の表面に被覆されることで形成される。低放射部３４の主なものとしては、例えば、膜厚数１０ｎｍ程度の銀等の金属薄膜や、さらにＳｎＯ２、酸化チタンやＺｎＯなどの金属酸化物膜を追加したものが挙げられる。
このような外壁材２は以下のようにして製造される。まず、ガラス材を熱して軟化させる（第１工程）。このとき、ガラス材は１５００℃程度に熱されてゴブと呼ばれる水あめ状にされる。
次いで、第１工程にて軟化させられたガラス材を型成形して底壁（板材１１，３１）と側壁（端壁１２，３２）とを有し、上部が開放された第１及び第２の有底容器（すなわち第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）を形成する（第２工程）。
この第２工程では、第１の有底容器（第１透明性部材１０）の型成形時に、底壁（板材１１）の法線Ｎに対する角度が所定角度θ以上となる光を反射部材２０に集光させて再帰反射させ、底壁（板材１１）の法線Ｎに対する角度が所定角度θ未満となる光を透過させるプリズム部１３を形成する。
その後、第１及第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）をガラス材の軟化点である８００℃程度の温度に急冷して収縮させると共に形状を安定させて離型する。このとき、徐冷点と呼ばれる５５０℃〜６００℃以下に下げないように温度を維持する。
また、第２工程においては、第２透明性部材３０が８００℃程度の状態で内部空間ＩＳ側の表面に、オンラインＣＶＤ法で低放射部３４を形成する。
次に、第２工程を経て得られた第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の開放側を組み合わせて一体化させる（第３工程）。この工程においては、第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の側壁（端壁１２，３２）を炙って軟化させて互いに融着させることで両者を組み合わせる。これにより、密閉状態となる内部空間ＩＳが形成される。このとき、内部空間ＩＳには熱い空気が密閉状態で封入されることとなる。
その後、急冷により第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）が割れないように徐冷点に一定時間保って熱応力をとるプロセスを経て室温まで冷却される。
次に、一体化のうえ冷却された第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の側壁（１２，３２）部分の外側表面に白色又は銀色系の塗装を施して反射部材２０を形成する。ここで、本実施形態においては、第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の双方の側壁（１２，３２）に対して塗装を施すが、反射部材２０のみを設ける趣旨であれば、第１の有底容器（第１透明性部材１０）の側壁（１２）のみに塗装を施すようにしてもよい。さらに、側壁（１２，３２）の全周に限らず、一部のみに塗装が施されてもよい。
ここで、上記からも明らかなように、第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）は、第２工程及び第３工程において温度が徐冷点を超えて維持されている。そして、第３工程から第４工程までの間に常温まで低下させられる。このため、上記製造方法では、一度ガラス材が徐冷点を超えると、その後徐冷点以上で作業が行われて、徐冷プロセスが３工程から第４工程までで行われることから、時間やエネルギーコストが掛かる加熱：徐冷プロセスの回数を減らすこととなり、コストダウンを図るものとなっている。
なお、第２実施形態に係る外壁材２の光路及び作用は第１実施形態と同様である。
このようにして、第２実施形態に係る外壁材２によれば、第１実施形態と同様に、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光ＯＰ１を再帰反射させる状態と冬場等の直達光ＯＰ２を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材２を提供することができる。また、冬場の太陽高度が低いときの光を利用して吸熱部材４０が壁面を加熱することができ、暖房利用することができる。
さらに、第２実施形態によれば、板材３１の内部空間ＩＳ側の表面には当該表面以外の部位よりも熱の放射率が低減させる処理が施されて低放射部３４が形成され、板材３１の壁面側の表面には吸熱部材４０が形成されているため、一度吸熱部材４０にて加熱された外壁の熱を逃がし難くすることができる。
また、端壁１２（及び端壁３２）の外側表面に白色又は銀色系の塗装が施されて反射部材２０が形成されているため、反射部材２０を内部空間ＩＳ内に形成することなく、例えば第１透明性部材１０と第２透明性部材３０との接合後に外側から反射部材２０を形成でき、作成の容易化を図ることができる。
また、第２実施形態に係る外壁材２の製造方法によれば、第２工程では、第１の有底容器の型成形時にプリズム部１３を形成するため、プリズム部１３の形成について容易化を図ることができる。また、第２工程及び第３工程において第１及び第２の有底容器の温度がガラス材の徐冷点以上に維持されているため、一度ガラス材が徐冷点以上となると、その後徐冷点以上で作業が行われて、徐冷プロセスが３工程から第４工程までで行われることから、時間が掛かる徐冷プロセスの回数を減らすこととなり、コストダウンに寄与することができる。
また、第１及び第２の有底容器の開放側を組み合わせて一体化させる際に内部空間ＩＳを密閉状態とするため、高温環境下で一体化されて密閉された内部空間ＩＳは常温まで温度低下すると低気圧空間となり、外壁材２の製造過程に断熱層を形成することができる。
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る外壁材は第２実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第２実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
図５は、第３実施形態に係る外壁材を示す斜視図であり、図６は、第３実施形態に係る外壁材を示す断面図である。図５及び図６に示す外壁材３は第２実施形態の外壁材２と同様に、第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０を備え、これらの端壁１２，３２同士が融着されたものであるが、第２実施形態に係る外壁材２がタイルであるのに対し、第３実施形態に係る外壁材３は、いわゆるガラスブロックとして用いられるものである。このため、第３実施形態に係る外壁材３は吸熱部材４０を有しておらず、吸熱部材４０に代えて内部空間ＩＳ側に第２プリズム部４５，４６を備えている。
第２プリズム部４５，４６は、内部空間ＩＳ側に突き出るように形成された複数の三角柱プリズムで構成されており、第１透明性部材１０のプリズム部１３を透過した光を水平以上の角度で反射するように角度設定されている。
このような第２プリズム部４５，４６は、複数（４つ）の上方プリズム部４５と、複数（５つ）の下方プリズム部４６とを備えている。上方プリズム部４５は、下方プリズム部４６よりも上方側に位置している。
各上方プリズム部４５は、上方から入射してくる直達光ＯＰＵを反射して水平以上の角度で板材３１から出射するように角度設定されている。また、複数の上方プリズム部４５は、上方から入射してくる直達光ＯＰＵを好適に反射するため、上側に位置するものほど山が小さく、下側に位置するものほど山が大きくなるように形成されている。
各下方プリズム部４６は、上方から入射してくる直達光ＯＰＵのみならず、下方から入射してくる直達光ＵＰＵについても反射して水平以上の角度で板材３１から出射するように角度設定されている。複数の下方プリズム部４６についても、上方プリズム部４５と同様に、入射してくる直達光ＯＰＵ，ＵＰＵを好適に反射するため、下側に位置するものほど山が小さく、上側に位置するものほど山が大きくなるように形成されている。
なお、上方プリズム部４５から上側の端壁３２までの間には、他の三角柱プリズム４７が設けられていてもよい。この三角柱プリズム４７は、いわゆる像回復プリズムとして機能する。一般にガラスブロックにおいて外の景色が窓のように見えることは期待されていないが、多少なりともその要求がある場合には、第２プリズム部４５，４６が設けられていない隙間に三角柱プリズム４７を設けるようにしてもよい。なお、三角柱プリズム４７は、断面視方向を中心軸としてプリズム部１３を１８０度回転させて、その大きさを縮小した形状となっている。
また、第３実施形態に係る外壁材３についても、第２実施形態に係る外壁材２と同様に、端壁１２，３２の外側表面に塗装面ＰＳが設けられることで反射部材２０が形成されている。なお、第３実施形態に係る外壁材３は、反射部材２０が第１透明性部材１０の端壁１２のみならず、第２透明性部材３０の端壁３２にも形成されており、プリズム部１３を透過して端壁３２まで到達した光を反射部材２０によって反射して複数の下方プリズム部４６に導くように構成されている。
このような外壁材３は第２実施形態と同様にして製造される。すなわち、ガラス材を熱して軟化させ（第１工程）、軟化させられたガラス材を型成形して第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）を形成する（第２工程）。
この第２工程では、第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の型成形時に、プリズム部１３及び第２プリズム部４５，４６が形成される。また、必要に応じて他の三角柱プリズム４７についても形成される。
その後、温度は徐冷点と呼ばれる５５０℃〜６００℃以下に下げられないように維持されたまま、第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の開放側が組み合わされて一体化させられる（第３工程）。このとき、内部空間ＩＳには熱い空気が密閉状態で封入されることとなる。
その後、熱応力をとる徐冷プロセスを経て冷却された第１及び第２の有底容器（第１透明性部材１０及び第２透明性部材３０）の側壁（１２，３２）部分の外側表面に白色又は銀色系の塗装を施して反射部材２０が形成される。
次に、図６を参照して、第３実施形態に係る外壁材３の作用を説明する。
まず、法線Ｎに対する角度が所定角度θ以上となる直達光ＯＰ１（図示省略）が第１透明性部材１０に入射したとする。このとき、直達光ＯＰ１は第１実施形態と同様に端壁１２側の反射部材２０に至り再帰反射される。
また、法線Ｎに対する角度が所定角度θ未満となる直達光ＯＰ２が第１透明性部材１０に入射したとする。このとき、直達光ＯＰ２は第１透明性部材１０の板材１１を通じてプリズム部１３から内部空間ＩＳに出射される。内部空間ＩＳに出射された光の一部は、直接上方プリズム部４５又は下方プリズム部４６に至る直達光ＯＰＵとなり、上方プリズム部４５又は下方プリズム部４６によって反射され、水平以上の角度で第２透明性部材３０の板材３１から出射される。また、内部空間ＩＳに出射された光の一部は、第２透明性部材３０の端壁３２の反射部材２０まで至り反射されて下方プリズム部４６に至る直達光ＵＰＵとなる。直達光ＵＰＵは、下方プリズム部４６によって反射され、水平以上の角度で第２透明性部材３０の板材３１から出射される。
この結果、外壁材３は、夏場の直達光ＯＰ１を再帰反射させ、冬場の直達光ＯＰ２を利用して照明効果をもたらすことができる。また、直達光ＯＰ２は電磁波のまま室内天井を照射することとなり、室内天井を加熱して暖房効果をもたらすこともできる。
このようにして、第３実施形態に係る外壁材３によれば、第２実施形態と同様に、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光ＯＰ１を再帰反射させる状態と冬場等の直達光ＯＰ２を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材３を提供することができる。また、反射部材２０を内部空間ＩＳ内に形成することなく、例えば第１透明性部材１０と第２透明性部材３０との接合後に外側から反射部材２０を形成でき、作成の容易化を図ることができる。
さらに、第３実施形態によれば、第１透明性部材１０の室内側に設けられる第２透明性部材３０をさらに備え、第２透明性部材３０は、第１透明性部材１０のプリズム部１３を透過した光を室内の天井側に導く第２プリズム部４５，４６を有する。このため、夏場の太陽高度が高いときの光を反射部材２０を利用して再帰反射させ、冬場の太陽高度が低いときの光については第２プリズム部４５，４６を利用して室内天井の照明とすることができる。
また、第３実施形態に係る外壁材３の製造方法によれば、第２実施形態と同様に、時間が掛かる徐冷プロセスの回数を減らすこととなり、コストダウンに寄与することができる。また、高温環境下で一体化されて密閉された内部空間ＩＳは常温まで温度低下すると低気圧空間となり、外壁材３の製造過程に断熱層を形成することができる。
次に、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態に係る外壁材は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第１実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
図７は、第４実施形態に係る外壁材を示す斜視図であり、図８は、第４実施形態に係る外壁材を示す断面図である。図７及び図８に示す外壁材４は、いわゆるサイディングボードとして用いられるものであって、建物の胴縁材ＦＭに対して貼り付けられるものである。この外壁材４は、第１実施形態と同様に、第１透明性部材１０と、反射部材２０と、吸熱部材４０とを備え、外壁材４と建物の断熱壁ＴＷとの間に形成される空気通路ＡＲ内の空気を加熱するようになっている。さらに、第４実施形態に係る外壁材４は、介在部材５０を備えている。
介在部材５０は、プリズム部１３よりも室内側に設けられ、室外側においてジグザグ状に形成された室外側板材５１と、室内側において平板状に形成された室内側板材５２とを備えている。ジグザグ状に形成される室外側板材５１は、プリズム部１３に沿う形状となっており、プリズム部１３に対して僅かに離間して設けられている。室外側板材５１は、プリズム部１３の第２の辺１３ｂに対向する表面が白色又は銀色系等の反射部材２０とされており、第３の辺１３ｃに対向する表面が黒色系の吸熱部材４０とされている。なお、吸熱部材４０は、太陽光選択吸収特性を持つことが好ましく、また吸収率の高い濃色であることが好ましいが、黒色系に限らず、意匠性を考慮して濃いオレンジや緑等が含まれていてもよい。室内側板材５２は、その室内側表面が断熱壁ＴＷと共に空気通路ＡＲを画定するようになっている。
さらに、介在部材５０は、室外側板材５１と室内側板材５２との間に、潜熱蓄熱材ＰＣＭを備えている。潜熱蓄熱材ＰＣＭは、例えば無機塩水和物（Ｎａ２ＳＯ４１０Ｈ２ＯやＣａＣｌ２６Ｈ２Ｏ）によって構成され、特定温度範囲（例えば２１℃）に融点及び凝固点を有するものである。
なお、上下に隣接する第１透明性部材１０は互いにシリコーンシーラントＳＳによって接続されており、シリコーンシーラントＳＳの室内側にはガラス接着剤（図８の黒部分）による接着が行われている。
次に、図８を参照して、第４実施形態に係る外壁材４の作用を説明する。
まず、板材１１の法線に対する角度が所定角度以上となる直達光ＯＰ１（図示省略）が第１透明性部材１０に入射したとする。このとき、直達光ＯＰ１は第１実施形態と同様に反射部材２０に至り再帰反射される。
また、法線に対する角度が所定角度未満となる直達光ＯＰ２（図示省略）が第１透明性部材１０に入射したとする。このとき、直達光ＯＰ２は第１透明性部材１０の板材１１を透過してプリズム部１３に至り、プリズム部１３を透過して吸熱部材４０に至って熱吸収される。これにより、介在部材５０の潜熱蓄熱材ＰＣＭが加熱される。潜熱蓄熱材ＰＣＭは全量が凝固又は融解するまで略一定温度に保たれることから、特定温度範囲に保たれる。この特定温度範囲が例えば２１℃程度であるとすると、空気通路ＡＲ内の空気（冬場の冷たい空気）は、介在部材５０によって加熱されることとなる。加熱された空気は、例えばファン等の動力によって室内に引き込まれて暖房利用される。すなわち、冬場には、日中に太陽熱を蓄熱することにより、夜間にも暖房利用することができる。
なお、潜熱蓄熱材ＰＣＭが特定温度範囲を維持しようとすることから、夏場においては直達光ＯＰ１を再帰反射させて空気通路ＡＲ内の空気の加熱を防止するだけでなく、空気通路ＡＲ内の空気（夏場の暖かい空気）が介在部材５０によって冷却されることとなる。冷却された空気は、例えばファン等の動力によって室内に引き込まれて冷房利用される。
この結果、外壁材４は、夏場の直達光ＯＰ１を再帰反射させると共に冷房効果をもたらし、且つ、冬場の直達光ＯＰ２を利用して暖房効果をもたらすことができる。なお、第４実施形態において介在部材５０は潜熱蓄熱材ＰＣＭを備えているが、これに限らず、備えていなくともよい。
このようにして、第４実施形態に係る外壁材４によれば、第１実施形態と同様に、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光ＯＰ１を再帰反射させる状態と冬場等の直達光ＯＰ２を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材４を提供することができる。
さらに、第４実施形態によれば、室内側に隣接する空気通路ＡＲ内の空気を吸熱部材４０にて熱吸収された熱を利用して加熱するため、例えば加熱された空気通路ＡＲの空気を室内に引き込むことで暖房利用することができる。
また、室外側の表面において吸熱部材４０が形成されると共に、室内側の表面で空気通路ＡＲを形成する介在部材５０を備えるため、透明性のプリズム部１３を含む第１透明性部材１０を介して介在部材５０が視認され、空気通路ＡＲの室内側に例えば断熱材が位置する場合に、断熱材が視認されてしまうことを防止でき、介在部材５０の意匠を視認させる外壁材４を提供することができる。
また、介在部材５０は潜熱蓄熱材ＰＣＭを備えているため、例えば介在部材５０を夏場と冬場との中間的な温度に保つことが可能となり、空気通路ＡＲ内の空気を快適温度化することができる。または、例えば２６℃程度など高めの設定とし、冬場の太陽熱を夜間に暖房利用したり、低めの設定として夏場の夜間の冷熱を昼間の過昇温防止に使用したりすることもできる。
次に、本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態に係る外壁材は第１実施形態に係るものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第１実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
まず、第５実施形態に係る外壁材を説明するに先立って、その前提となる問題点を説明する。図９は、図２及び図３に示した外壁材１のプリズム部１３を示す斜視図である。図９に示すプリズム部１３は、南向きの立面を想定したものである。このため、プリズム部１３の軸方向は、南中時の太陽の軌跡（真横であって、水平方向）に沿うものとなっており、水平に延びるものとなっている。
図１０は、東向きの立面に用いられるプリズム部１３を示す斜視図である。東向きの立面に用いるプリズム部１３について、太陽の軌跡の沿うものとすると、プリズム部１３の軸方向は傾斜することとなる。北緯３５度において真東での太陽の軌跡は水平面に対して５５度の角度（鉛直方向に対して３５度の角度）となっていることから、プリズム部１３についても水平面に対して５５度の角度に延びて配置される。
ここで、図９に示すプリズム部１３に対して、真南からやや西側から光が入射したとする。この場合、図３に示したように断面的に見ると直達光は再帰反射されるが、実際には破線矢印に示すように、やや西側から入射しているためやや東側に反射することとなる。
これに対して、図１０に示すプリズム部１３に、例えば略南中時の直達光が入射したとすると、プリズム部１３が傾斜していることから、反射される光は水平よりも下向きとなってしまう。光が下向きに反射してしまうと、地面を加熱することとなりヒートアイランド現象の原因となることから好ましいものではない。西向きについても同様である。
以上より、東向きや西向きの外壁材に用いるプリズム部１３については図１０に示す三角柱プリズムではなく、下方に光を反射しない構成であることが好ましい。
なお、図９に示すプリズム部１３において再帰反射させる下限角度を５８度に設定する場合、第１の辺１３ａと第３の辺１３ｃとがなす頂角ＡＡが８度であり、第２の辺１３ｂと第３の辺１３ｃとがなす底角ＢＡが９０度である。
また、図１０に示すプリズム部１３において東側から到達する光を再帰反射させる下限角度を０度に設定すると、第１の辺１３ａと第３の辺１３ｃとがなす頂角ＡＡが４５度であり、第２の辺１３ｂと第３の辺１３ｃとがなす底角ＢＡが９０度である。
このような反射条件を考慮すると、東向きや西向きについては以下のようにすることが好ましい。
図１１は、第５実施形態に係る外壁材に用いるプリズム部を示す構成図あって、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は側面図を示している。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第５実施形態に係る外壁材に用いるプリズム部１４は、三角柱プリズムではなく、三角錐プリズムとなっている。
このプリズム部１４は、直達光の入射面（第１透明性板材１０ａに対向する面）となる第１面１４ａと、第１面１４ａに連結する第２面１４ｂ、第３面１４ｃ、及び第４面１４ｄを有している。第２面１４ｂ、第３面１４ｃ、及び第４面１４ｄは、入射面となる第１面１４ａから外壁材の裏面側に突出する面であり、互いに接する角度が９０度となっている。
第２面１４ｂは、三角柱プリズムであるプリズム部１３の第３の辺１３ｃに相当するものであり、所定角度以上となる直達光を全反射するように角度設定されている。また、第３面１４ｃ及び第４面１４ｄは鏡面処理がされて反射部材２０となっている。
このようなプリズム部１４は、東向きの立面に用いられた場合において、略南中時の直達光が入射したとすると、例えば図１１（ａ）に示すように、第２面１４ｂにおいて全反射のうえ第３面１４ｃの反射部材２０で反射されて、南側上方に出射される。
よって、東向きの立面の外壁材には図１１に示すようなプリズム部１４を用いるようにすればよい。また、西向きの立面の外壁材には、図１１に示すものと対称構造のものを用いるようにすればよい。
図１２は、図１１に示したプリズム部１４の午前９時の直達光に対する１年の反射率を示すグラフである。なお、図１２に示すグラフにおいては、第１面１４ａが真東を向いているものとする。
図１２に示すように、午前９時においては３月の春分よりも早い２月から、９月の秋分よりも遅い１０月まで反射率８０％以上を維持している。このため、図１１に示したプリズム部１４は、略南中時の直達光を南側に反射するだけではなく、東側からの光については夏場を含む２月〜１０月で再帰反射させることができる。
なお、プリズム部１４は用途に応じて以下のように構成してもよい。図１３は、図１１に示したプリズム部１４の変形例を示す斜視図であり、（ａ）第１変形例を示し、（ｂ）は第２変形例を示し、（ｃ）は第３変形例を示している。
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すプリズム部１４は、図１１に示したものと同様に、直達光の入射面となる第１面１４ａを有すると共に、互いに直角に接する第２面１４ｂ、第３面１４ｃ、及び第４面１４ｄを有している。また、変形例に係るプリズム部１４は、図１１に示したプリズム部１４を上下反転させた形状となっており、第３の辺１４ｃが上方に向いている。
このような変形例のうち、第１変形例については第３面１４ｃ及び第４面１４ｄに鏡面処理が施されて反射部材２０が形成されている。また、第２変形例については第２面１４ｂ及び第４面１４ｄに鏡面処理が施されて反射部材２０が形成されており、第３変形例については第４面１４ｄのみに鏡面処理が施されて反射部材２０が形成されている。
図１４は、図１３に示した第１〜第３変形例に係るプリズム部１４の午前９時の直達光に対する１年の反射率を示すグラフである。なお、図１４に示すグラフにおいては、第１面１４ａが真東を向いているものとする。また、図１４においては第１変形例を実線で示し、第２変形例を一点鎖線で示し、第３変形例を二点鎖線で示している。
図１４に示すように、第１及び第３変形例に係るプリズム部１４は、午前９時においては４月から７月までの間において反射率７０％以上を示している。このため、第１及び第３変形例に係るプリズム部１４は、夏場においてスポット的に再帰反射させることができる。
また、第２変形例に係るプリズム部１４は、午前９時において２月から１０月まで反射率７０％以上を維持している。このため、第１及び第３変形例に係るプリズム部１４は、東側からの光については夏場を含む２月〜１０月で再帰反射させることができる。
図１５〜図１７は、プリズム部１４の使用例を示す配列図である。上記したように、プリズム部１４はいずれも三角錐形状となっていることから、同一形状のものを隙間なく埋めることができない。そこで、図１５に示すように、例えば図１１に示したプリズム部１４と、図１４（ｂ）に示したプリズム部１４とを組み合わせて隙間なく埋めるようにする。これにより、プリズム部１４を隙間なく埋めることが可能となり、反射効率を高めることができる。
また、図１６に示すように、例えば図１１に示したプリズム部１４の第２面１４ｂ〜第４面１４ｄを拡張して四角形（正方形）とし、これを隙間なく埋めるようにしてもよい。さらには、図１７に示すように、例えば図１４（ｂ）に示したプリズム部１４の第２面１４ｂ〜第４面１４ｄを拡張して四角形（正方形）とし、これを隙間なく埋めるようにしてもよい。
このようにして、第５実施形態に係る外壁材によれば、第１実施形態と同様に、ユーザ操作を要することなく、夏場等の直達光ＯＰ１を再帰反射させる状態と冬場等の直達光ＯＰ２を再帰反射させない状態とで切り替えることができる外壁材を提供することができる。
さらに、第５実施形態によれば、南向きの立面のみならず、東向きや西向きに適した外壁材を提供することができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜実施形態同士の技術を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。
例えば、上記実施形態において第１及び第２透明性部材１０，３０は、中実の固体（ガラス材等）によって構成されているが、これに限らず、第１及び第２透明性部材１０，３０の外壁を構成するプリズム壁と、プリズム壁の内部に封入される透明性の液体からなる内部部材とによって構成されていてもよい。また、内部部材は、ゲル状や固体であってもよい。
また、上記実施形態においては、外壁材１〜４が壁面に用いられる例を説明したが、これに限らず、屋根面に設けられる外壁材１〜４として用いられてもよい。
さらに、第１，２，４実施形態に係る外壁材１，２，４は、吸熱部材４０を備えているが、吸熱部材４０に代えて例えば光エネルギーを利用して発電を行う太陽電池パネル（光電変換部材）を備え、太陽電池パネルにて得られた電力を利用して暖房等を行うようにしてもよい。
また、第１，２，４実施形態に係る外壁材１，２は吸熱部材４０を利用して壁面を加熱しているが、これに限らず、熱媒などの他の部材を加熱して暖房利用等するようになっていてもよい。
また、第２実施形態に係る外壁材２は内部空間ＩＳに低放射部３４を有し、吸熱部材４０を第２透明性部材３０の室内側表面に形成されているが、これに限らず、吸熱部材４０は低放射部３４の位置に設けられ、低放射部３４を有さないものであってもよい。その場合、第２透明部材３０は必ずしも透明である必要はない。
さらに、第３実施形態に係る外壁材３は、上方プリズム部４５及び下方プリズム部４６を有しているが、特にこれに限らず、外壁材３の厚みや要求等に応じて、いずれか一方のみを備えるものであってもよい。加えて、上方プリズム部４５及び下方プリズム部４６の双方を有することなく、再帰反射用のガラスブロックとして機能させるようにしてもよい。
１〜４ ：外壁材
１０ ：第１透明性部材（透明性部材）
１１ ：板材
１２，１２ａ ：端壁
１３ ：プリズム部
１３ｂ ：第２の辺（所定面）
１４ ：プリズム部
２０ ：反射部材
３０ ：第２透明性部材
３１ ：板材
３２ ：端壁
３４ ：低放射部
４０ ：吸熱部材
４５，４６ ：第２プリズム部
５０ ：介在部材
ＡＲ ：空気通路
ＩＳ ：内部空間（空間）
Ｎ ：法線
ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰＵ，ＵＰＵ ：直達光
ＰＣＭ ：潜熱蓄熱材
ＰＳ ：塗装面
θ ：所定角度

Claims (11)

  1. 透明性の板材とプリズム部とを一体的に又は別体として有した透明性部材と、
    前記透明性部材の前記プリズム部の所定面に設けられた反射部材と、を備え、
    前記プリズム部は、前記板材の法線に対する角度が所定角度以上となる光を前記反射部材に集光させて再帰反射させ、前記板材の法線に対する角度が前記所定角度未満となる光を透過させる
    ことを特徴とする外壁材。
  2. 前記プリズム部を透過した光を熱吸収する吸熱部材を更に備え、取り付け対象となる壁面を、前記吸熱部材にて熱吸収された熱を利用して加熱する
    ことを特徴とする請求項１に記載の外壁材。
  3. 前記透明性部材の室内側に設けられる第２透明性部材をさらに備え、
    前記プリズム部は、前記透明性部材と前記第２透明性部材とによって挟まれる空間側に設けられ、
    前記吸熱部材は、前記空間内の前記第２透明性部材の表面に形成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の外壁材。
  4. 前記透明性部材の室内側に設けられる第２透明性部材をさらに備え、
    前記プリズム部は、前記透明性部材と前記第２透明性部材とによって挟まれる空間側に設けられ、
    前記第２透明性部材の前記空間側の表面には、当該表面以外の部位よりも熱の放射率が低減させる処理が施され、
    前記第２透明性部材の前記室内側の表面には、前記吸熱部材が形成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の外壁材。
  5. 前記プリズム部を透過した光を熱吸収する吸熱部材を更に備え、室内側に隣接する空気通路内の空気を、前記吸熱部材にて熱吸収された熱を利用して加熱する
    ことを特徴とする請求項１に記載の外壁材。
  6. 前記プリズム部よりも室内側に設けられ、室外側の表面において前記吸熱部材が形成されると共に、室内側の表面で前記空気通路を形成する介在部材をさらに備え、
    前記吸熱部材にて吸収された熱により前記介在部材を介して前記空気通路の空気を加熱する
    ことを特徴とする請求項５に記載の外壁材。
  7. 前記介在部材は、潜熱蓄熱材を備えている
    ことを特徴とする請求項６に記載の外壁材。
  8. 前記透明性部材の室内側に設けられる第２透明性部材をさらに備え、
    前記プリズム部は、前記透明性部材と前記第２透明性部材とによって挟まれる空間側に設けられ、
    前記第２透明性部材は、前記透明性部材の前記プリズム部を透過した光を室内の天井側に導く第２プリズム部を前記空間側に有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の外壁材。
  9. 前記透明性部材は、室内外を結ぶ方向に直交する側の端壁の外側表面に塗装が施されて前記反射部材が形成されている
    ことを特徴とする請求項３、請求項４又は請求項８のいずれか１項に記載の外壁材。
  10. ガラス材を熱して軟化させる第１工程と、
    前記第１工程にて軟化させられたガラス材を型成形して底壁と側壁とを有し上部が開放された第１及び第２の有底容器を形成する第２工程と、
    前記第２工程を経て得られた前記第１及び第２の有底容器の開放側を組み合わせて一体化させる第３工程と、
    前記一体化された前記第１及び第２の有底容器のうち少なくとも前記第１の有底容器の側壁の外側表面に塗装を施して反射部材を形成する第４工程と、を備え、
    前記第２工程では、前記第１の有底容器の型成形時に、前記底壁の法線に対する角度が所定角度以上となる光を前記反射部材に集光させて再帰反射させ、前記底壁の法線に対する角度が前記所定角度未満となる光を透過させるプリズム部を形成し、
    前記第１及び第２の有底容器は、前記第２工程及び第３工程において前記ガラス材の徐冷点を超えた温度に維持され、前記第３工程から前記第４工程までの間に常温まで低下させられる
    ことを特徴とする外壁材の製造方法。
  11. 前記第３工程では、前記第１及び第２の有底容器の開放側を組み合わせて一体化させる際に、内部空間に密閉状態とする
    ことを特徴とする請求項１０に記載の外壁材の製造方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6670866B2 (ja) * 2018-02-09 2020-03-25 矢崎エナジーシステム株式会社 再帰反射窓
JP7039352B2 (ja) * 2018-03-27 2022-03-22 矢崎エナジーシステム株式会社 多段型プリズム窓
JP7043342B2 (ja) * 2018-05-16 2022-03-29 矢崎エナジーシステム株式会社 多段型プリズム窓

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57175955U (ja) * 1981-04-30 1982-11-06
WO1986006782A1 (fr) * 1985-05-15 1986-11-20 Ggn-Glashandels-Gesellschaft Nördlingen Mbh & Co. Ensemble en verre isolant a plaques multiples avec systeme integre de deflexion de la lumiere
JPH089339Y2 (ja) * 1989-08-11 1996-03-21 フィグラ株式会社 特殊透光性板硝子
JP3491895B2 (ja) * 1992-06-17 2004-01-26 フィグラ株式会社 透過体及びその透過体を用いた採光量と採光範囲の調整方法
JP5946805B2 (ja) * 2013-08-29 2016-07-06 大和ハウス工業株式会社 採光面材および開口部構造

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2105174A (en) * 1936-05-20 1938-01-11 Owens Illinois Glass Co Method of manufacturing multipart glass articles
US2149246A (en) * 1936-10-07 1939-02-28 Owens Illinols Glass Company Method of manufacturing hollow glass articles
US2170602A (en) * 1937-06-29 1939-08-22 Owens Illinois Glass Co Method of producing glass building blocks
US2290088A (en) * 1939-03-08 1942-07-14 Bleakley Corp Treatment of glass structural elements
US2297337A (en) * 1940-06-01 1942-09-29 Pittsburgh Corning Corp Method of making hollow blocks
FR2175582B1 (ja) * 1972-03-14 1974-08-02 Omnium De Prospective Ind Sa
US4071290A (en) 1976-09-27 1978-01-31 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Unitary fuse clip having a wire wrap terminal
US4052688A (en) 1976-09-27 1977-10-04 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Fuse clip assembly
DE2742967A1 (de) * 1976-09-27 1978-03-30 Western Electric Co Federklammer fuer eine rohrfoermige elektrische sicherung
JPS5935749B2 (ja) * 1979-12-31 1984-08-30 マックス株式会社 釘打機のマガジン
JPS5946805B2 (ja) * 1980-04-09 1984-11-15 株式会社ボッシュオートモーティブ システム 車輛用空気調和装置
JPS5935749A (ja) 1982-08-24 1984-02-27 Takenaka Komuten Co Ltd 蓄熱用壁構造
JPH039339Y2 (ja) 1984-10-19 1991-03-08
GB2279531B (en) * 1993-06-24 1997-07-16 Sony Uk Ltd Motion compensated image interpolation
JP2003202159A (ja) 2001-10-31 2003-07-18 Kenji Ishii 全反射と鏡面反射を組み合わせた選択透過反射材
JP5727718B2 (ja) 2009-05-16 2015-06-03 デクセリアルズ株式会社 光学体およびその製造方法、窓材、建具、ならびに日射遮蔽装置
JP2011180449A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Sony Corp 光学体およびその製造方法、窓材、ならびに光学体の貼り合わせ方法
JP6074128B2 (ja) * 2010-04-15 2017-02-01 デクセリアルズ株式会社 光学体およびその製造方法、日射遮蔽部材、窓材、内装部材ならびに建具
JP5894358B2 (ja) * 2010-06-16 2016-03-30 デクセリアルズ株式会社 光学体、壁材、建具、日射遮蔽装置、および建築物
JP2012242508A (ja) 2011-05-17 2012-12-10 Nikon Corp 再帰反射部材、再帰反射性建材および建築物の建築方法
JP2012242509A (ja) 2011-05-17 2012-12-10 Nikon Corp 再帰反射部材、再帰反射性建材および建築物の建築方法
JP5669685B2 (ja) 2011-07-13 2015-02-12 三菱電機株式会社 オゾン発生装置、およびオゾン発生装置の製造方法
WO2013018682A1 (ja) 2011-07-29 2013-02-07 太平洋プレコン工業株式会社 太陽熱高反射構造体
JP5938189B2 (ja) * 2011-10-12 2016-06-22 デクセリアルズ株式会社 光学体、窓材、建具および日射遮蔽装置
JP2014222359A (ja) * 2014-07-10 2014-11-27 デクセリアルズ株式会社 光学体およびその製造方法、窓材、建具、ならびに日射遮蔽装置
CN105155739B (zh) * 2015-06-23 2017-07-28 上海弘纳建筑设计有限公司 太阳能墙体
JP6551557B2 (ja) 2018-02-15 2019-07-31 大日本印刷株式会社 キャップ殺菌装置、内容物充填システムおよびキャップ殺菌方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57175955U (ja) * 1981-04-30 1982-11-06
WO1986006782A1 (fr) * 1985-05-15 1986-11-20 Ggn-Glashandels-Gesellschaft Nördlingen Mbh & Co. Ensemble en verre isolant a plaques multiples avec systeme integre de deflexion de la lumiere
JPH089339Y2 (ja) * 1989-08-11 1996-03-21 フィグラ株式会社 特殊透光性板硝子
JP3491895B2 (ja) * 1992-06-17 2004-01-26 フィグラ株式会社 透過体及びその透過体を用いた採光量と採光範囲の調整方法
JP5946805B2 (ja) * 2013-08-29 2016-07-06 大和ハウス工業株式会社 採光面材および開口部構造

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