採光装置

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【発明の名称】	採光装置
【発明者】	【氏名】加藤昇三【氏名】小此木章【氏名】冨士本宜意【氏名】高橋一夫
【要約】	【課題】太陽光の指向性を緩和し、均質な光を採光できると共に、採光量の低下を抑制した採光装置を提供する。【解決手段】太陽光Ｌを採光する採光口５８と、採光口５８に設けられる採光カバー５２と、太陽光Ｌを室内に導くようにした導光路６４と、太陽光Ｌを室内に照射するようにした出射口６０と、出射口６０に設けられ、透明部材の表面の一部又は全部を微細な凹凸状に形成することにより、光透過型拡散体とした配光板２０とを備えるように構成した。この場合、配光板２０を光透過拡散体とする代わりに、配光板２０の下方に、光拡散面を有する光拡散ルーバを取り付けるようにすると、指向性が緩和された均質な太陽光Ｌを所望の方向に誘導することができるようになる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】太陽光を採光する採光口と、前記採光口に設けられる採光カバーと、前記太陽光を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射口と、前記出射口に設けられ、透明部材の表面の一部又は全部を微細な凹凸状に形成することにより、光透過型拡散体とした配光板とを備えるようにしたことを特徴とする採光装置。
【請求項２】太陽光を採光する採光口と、前記採光口に設けられる採光カバーと、前記太陽光を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射口と、前記出射口に設けられる配光板と、前記配光板の下方に取り付けられる、光拡散面を有する光拡散ルーバを備えるようにしたことを特徴とする採光装置。
【請求項３】上記導光路として、壁面が光反射面に形成された導光壁により構成された導光路を用いるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の採光装置。
【請求項４】上記配光板の一部又は全部に微細な略多角錐或いは半球状の突起を形成することにより凹凸形状としたことを特徴とする請求項１又は３に記載の採光装置。
【請求項５】上記配光板の一部又は全部に、凹凸状の透明樹脂シートを貼り付けることにより凹凸形状としたことを特徴とする請求項１又は３に記載の採光装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の屋根等に取り付け、太陽光を採光し、室内に導くようにした採光装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、建物の屋根等に取り付け、太陽光を採光する採光装置が実用に供されている。この従来の採光装置は、建物の屋根等に設けた採光口に、透明ドーム、又はドーム状の乳白色の光散乱体、或いは平板ガラスを取り付け、これらを透過した太陽光を、光反射面若しくは鏡面的な反射面を備えた導光壁により構成された導光路を通して、室内に太陽光を導くようにしていた。
【０００３】この従来の採光装置を図４を用いて説明する。
【０００４】図４は、従来の採光装置５０の概略構成を示す縦断側面図で、同図に示すように、従来の採光装置５０は、建物の屋根４０等に架台４４を取り付け、架台４４を基礎として設置される。
【０００５】また、図４において、５２は屋根４０の上方に設けた採光口５８に取り付けられ、太陽Ｓからの太陽光Ｌを採光すると共に、室内と外気とを遮断するための上に凸の形状、例えばドーム状の採光カバー（以下「ドームカバー」という。）である。ドームカバー５２の下方には、採光板５６が配置されている。更に、導光路６４は、光反射面に形成された内壁面６６ａを備えた導光壁６６を周囲に囲むことにより構成され、屋根４０上方から天井４２の室内側まで、太陽光Ｌを室内に導けるように設けられ、導光路６４の出射口６０には、太陽光Ｌを拡散させるための配光板６２が取り付けられている。
【０００６】なお、従来の採光装置５０に用いられる導光壁６６には、白色の塗装壁でできたものや、導光壁６６の内壁面６６ａに白色のクロス張りしたものがある。また、導光壁６６として、金属面の表面に透明保護膜を形成し、或いは、透明シートの表面に金属膜を設けることにより鏡面的な光反射面を備えた反射板としたものを用いたものもある。
【０００７】以上の構成で、ドームカバー５２から採光された太陽Ｓからの太陽光Ｌは、採光板５６を透過後、太陽Ｓの高度に対応して種々の角度で導光路６４に入射する。この際、太陽光Ｌは、入射角度によっては直接出射口６０に入射するか、図４に示すように、導光壁６６の内壁面６６ａに１回、或いは図示は省略したが、複数回反射され室内に導かれる。
【０００８】太陽光Ｌは室内に導かれる際に、出射口６０に設けた配光板６２を透過することにより、図４に矢印で示すように拡散され、室内を均質に照射するように工夫されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した採光装置では、太陽光をドームカバーを介して直接採光し、配光板でそのまま室内に取り込むようにしているために、太陽光の出射方向は太陽の高度や方位に大きな影響を受け、出射方向が安定しないという問題があった。
【００１０】特に、太陽高度が低い朝夕においては、導光路において、導光壁に反射される回数が奇数であるか偶数であるかで太陽光の出射方向が反転し、室内のある地点における明るさがめまぐるしく変化してしまう。
【００１１】また、従来の採光装置では、配光板である程度太陽光は拡散されるものの、太陽光の指向性を大きく緩和することができずに、局所的に強く太陽光が照射され、部屋の隅の照明が不十分となるという問題も含んでいた。
【００１２】この対策として、従来の採光装置の太陽光の指向性を緩和するために、ドームカバーに乳白剤を所定量混合して、ドームカバーを白色散乱体とし、採光時にある程度太陽光を拡散してから配光板を透過させるようにした採光装置も考えられる。
【００１３】しかし、ドームカバーを白色散乱体とすると、ある程度均質な太陽光が採光できるものの、ドームカバーを透過する際に太陽光が採光装置外に反射されて、特に、冬期や、朝夕等の太陽光の光量が不足する時節に採光量が低下してしまうという問題を有している。また、同様の理由から、配光板を白色散乱体とするのも困難である。
【００１４】本発明は、太陽光の指向性を緩和し、均質な光を採光できると共に、採光量の低下を抑制した採光装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の採光装置は、上記課題を解決するために、請求項１に記載のものでは、太陽光を採光する採光口と、前記採光口に設けられる採光カバーと、前記太陽光を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射口と、前記出射口に設けられ、透明部材の表面の一部又は全部を微細な凹凸状に形成することにより、光透過型拡散体とした配光板とを備えるように構成した。
【００１６】このように構成すると、配光板の表面に形成した微細な凹凸のために太陽光が拡散され、その結果、太陽光の指向性が緩和されて均質な太陽光を採光できるようになる。
【００１７】請求項２に記載の採光装置は、太陽光を採光する採光口と、前記採光口に設けられる採光カバーと、前記太陽光を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射口と、前記出射口に設けられる配光板と、前記配光板の下方に取り付けられる、光拡散面を有する光拡散ルーバを備えるように構成した。
【００１８】このように構成すると、上記同様に配光板から出射した太陽光は、光拡散ルーバの光拡散面により拡散され、指向性が緩和された均質な太陽光を所望の方向に誘導することができるようになる。
【００１９】請求項３に記載の採光装置は、上記導光路として、壁面が光反射面に形成された導光壁により構成された導光路を用いるようにした。
【００２０】このように構成すると、上記同様に太陽光の指向性を緩和すると共に、導光壁を光反射面とすることで導光路での光の吸収を抑えることができるので、採光量の低下を一層抑制できる。
【００２１】請求項４に記載の採光装置は、上記配光板の一部又は全部に微細な略多角錐或いは半球状の突起を形成することにより凹凸形状とした構成とした。
【００２２】このように配光板の表面に形成する凹凸形状を、具体的にこのようなものとすると、太陽光を好適に拡散でき、また、凹凸形状を調整することにより太陽光の拡散の程度を容易に変更することが可能となる。
【００２３】請求項５に記載の採光装置は、上記配光板の一部又は全部に、凹凸状の透明樹脂シートを貼り付けることにより凹凸形状とした構成とした。
【００２４】このように構成すると、透明樹脂シートを貼り付けるだけで容易に配光板を光透過型拡散体とすることができるので、採光装置の製造コストを低減することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態：本発明の採光装置の第１の実施の形態を図１及び図２を用いて説明する。
【００２６】図１は、本発明の採光装置１０の第１の実施の形態を示す縦断側面図、図２は、図１の一部拡大側面図である。
【００２７】なお、図１、図２において、図４に示したものと同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略した。
【００２８】先ず、本実施の形態の採光装置１０の概略構成を図１及び図２を用いて説明する。
【００２９】本実施の形態の採光装置１０は、図１に示すように、図４に示した従来の採光装置５０とその基本構成はほぼ同一であるが、導光路６４内の空気と室内の空気を遮断すると共に、太陽光Ｌを室内に配光する役割を果たす配光板２０を光透過型拡散体とした点にその構成上の特徴がある。
【００３０】本実施の形態の採光装置１０に用いる配光板２０は、アクリル樹脂やポリカーボネート等の透明材料を用い、また、室内側の表面２０ａに図２に示すように微小な半球状の突起を凋密状に多数配列することにより凹凸状に形成し、光透過拡散体となるように構成されている。
【００３１】また、従来の採光装置５０と同様に、導光壁６６は、その内壁面６６ａが白色の塗装壁等とすることにより光反射面とするか、或いは、鏡面的な光反射面となっている。
【００３２】以上の構成で、本実施の形態の採光装置１０の基本動作を図１及び図２を用いて説明する。
【００３３】先ず、太陽Ｓからの太陽光Ｌは、ドームカバー５２に照射され、透明材料で構成されたドームカバー５２を透過する。
【００３４】次に、採光された太陽光Ｌは、図１に示すように、採光口５８に設けた採光板５６を透過し、導光路６４を経て直接配光板２０に入射するか、或いは、１回又は複数回（図示のものでは１回）反射されて配光板２０に入射する。
【００３５】このとき、上述したように、配光板２０の室内側の表面２０ａには、透明で微小な半球状の突起が多数形成されており、ドームカバー５２により採光された太陽光Ｌは、図２に示すように、凸レンズと同様の原理により、この半球状の突起を透過する際に、突起の表面近傍の焦点に一時集光され、この焦点を通過した後は拡散される。
【００３６】即ち、太陽光Ｌは配光板２０に入射し、この配光板２０を透過する際に拡散されるので、配光板２０は光透過拡散体としての機能を有している。
【００３７】即ち、太陽光Ｌは配光板２０により拡散され、太陽光Ｌが元来有していた指向性は大幅に緩和され、太陽Ｓの高度や位置の変化に大きく左右されることなく、常時均質な強度で照射される。また、その結果、室内を局所的に強く照射することがなくなり、室内奥を含めて均等に照らす光とすることができる。
【００３８】更に、本実施の形態の採光装置１０では、導光路６４の導光壁６６の内壁面６６ａを光反射面或いは鏡面的な光反射面としたために、導光壁６６での反射時における太陽光Ｌの吸収を極力抑えることができるので、太陽光Ｌの採光量の低下を抑制した採光装置１０とすることが可能となる。
【００３９】第２の実施の形態：本発明の第２の実施の形態を図３を用いて簡単に説明する。
【００４０】図３は、本発明の採光装置１０の第２の実施の形態を説明するために、採光装置１０の一部を拡大して示した側面図である。
【００４１】本実施の形態の採光装置１０は、図４に示す従来の採光装置５０において、配光板６２の下方に、光拡散面を有する光拡散ルーバ３０を取り付けた点に構成上の特徴がある。
【００４２】この光拡散ルーバ３０は、図３に示すように略半球状の窪みを多数設けるか、或いは断面円弧の溝を多数設けるようにして表面を凹凸状に形成し、表面を光反射面とすることにより、光拡散作用を備えるように工夫してある。
【００４３】また、光拡散ルーバ３０の傾斜角度を調整することにより、配光板６２から出射された太陽光Ｌは、所望の方向に誘導できるので、これらの機能を併せることにより、本実施の形態に用いる光拡散ルーバ３０は、太陽光Ｌの指向性を緩和した均質な光を所望の方向に誘導できる。
【００４４】本発明の採光装置は、上記実施の形態には限定されず、種々の変更が可能である。
【００４５】例えば、上記実施の形態では、配光板の室内側の表面に半球状の突起を凋密に配置して凹凸を形成する例で説明したが、これを三角錐や四角錐等の多角錐形状の突起に置き換えても良い。
【００４６】また、この表面加工を室内側の表面ではなく、採光口側の表面、或いは、双方の表面に施すようにしても良いことは勿論のことである。
【００４７】また、上記実施の形態では、配光板の内面を凹凸に形成する実施の形態で説明したが、配光板の内面に表面が凹凸状の透明樹脂シートを貼り付けることにより、配光板の内面が凹凸になるようにしても良いことは勿論のことである。
【００４８】
【発明の効果】本発明の採光装置は、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。（１）請求項１に記載したように、太陽光を採光する採光口と、採光口に設けられる採光カバーと、太陽光を室内に導くようにした導光路と、太陽光を室内に照射するようにした出射口と、出射口に設けられ、透明部材の表面の一部又は全部を微細な凹凸状に形成することにより、光透過型拡散体とした配光板とを備えるようにすると、配光板の表面に形成した微細な凹凸のために太陽光が拡散され、その結果、太陽光の指向性が緩和されて均質な太陽光を採光できるようになる。
（２）請求項２に記載したように、太陽光を採光する採光口と、採光口に設けられる採光カバーと、太陽光を室内に導くようにした導光路と、太陽光を室内に照射するようにした出射口と、出射口に設けられる配光板と、配光板の下方に取り付けられる、光拡散面を有する光拡散ルーバを備えるようにすると、上記同様に配光板から出射した太陽光は、光拡散ルーバの光拡散面により拡散され、指向性が緩和された均質な太陽光を所望の方向に誘導することができるようになる。
（３）請求項３に記載したように、導光路として、壁面が光反射面に形成された導光壁により構成された導光路を用いるようにすると、導光路での光の吸収を抑えることができるので、採光量の低下を一層抑制できる。
（４）請求項４に記載したように、配光板の一部又は全部に微細な略多角錐或いは半球状の突起を形成することにより凹凸形状とすると、太陽光を好適に拡散でき、また、凹凸形状を調整することにより太陽光の拡散の程度を容易に変更することが可能となる。
（５）請求項５に記載したように、配光板の一部又は全部に、凹凸状の透明樹脂シートを貼り付けることにより凹凸形状とした構成とすると、透明樹脂シートを貼り付けるだけで容易に配光板を光透過型拡散体とすることができるので、採光装置の製造コストを低減することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００１８８９【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【出願日】	平成１０年１１月３０日（１９９８．１１．３０）
【代理人】	【識別番号】１００１１１３８３【弁理士】【氏名又は名称】芝野正雅
【公開番号】	特開２０００－１７３３２４（Ｐ２０００－１７３３２４Ａ）
【公開日】	平成１２年６月２３日（２０００．６．２３）
【出願番号】	特願平１０－３４０５１１