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【発明の名称】 排煙機能を備えた太陽光採光装置
【発明者】 【氏名】山田 和三

【氏名】宮本 哲雄

【氏名】小平 隆志

【氏名】小林 清人

【氏名】道明 和夫

【氏名】府川 隆一

【氏名】青木 宏憲

【氏名】太田 政幸

【氏名】加藤 英樹

【氏名】戸田 一也
【要約】 【課題】排煙部の昇降装置の昇降機構の結露を予防する排煙機能を備えた太陽光採光装置を提供する。

【解決手段】採光口に入射する太陽光を採光する採光部と、採光部を駆動する駆動装置と、採光部を太陽の位置に応じた適正な位置となるように駆動装置を制御する制御装置とを具備した太陽光採光装置本体７０と、この太陽光採光装置本体７０を設置する上枠９２と、採光口に取り付けられる下枠９４と、上枠９２の昇降を行う昇降装置９０とからなる排煙機能を備えた太陽光採光装置１０において、太陽光採光装置本体７０の下部に取り付けられる配光板７４と、昇降機構９１を収容する内枠８２との間隙に結露防止用のパッキン２０を取り付けることにより、昇降装置９０の昇降機構９１を防湿構造とするようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 採光口に入射する太陽光を採光する採光部と、前記採光部を駆動する駆動装置と、前記採光部を太陽の位置に応じた適正な位置となるように前記駆動装置を制御する制御装置とを具備した太陽光採光装置本体と、この太陽光採光装置本体を設置する上枠と、採光口に取り付けられる下枠と、前記上枠の昇降を行う昇降装置とからなる排煙機能を備えた太陽光採光装置において、上記昇降装置の昇降機構を防湿構造とするようにしたことを特徴とする排煙機能を備えた太陽光採光装置。
【請求項２】 採光口に入射する太陽光を採光する採光部と、前記採光部を駆動する駆動装置と、前記採光部を太陽の位置に応じた適正な位置となるように前記駆動装置を制御する制御装置とを具備した太陽光採光装置本体と、この太陽光採光装置本体を設置する上枠と、採光口に取り付けられる下枠と、前記上枠の昇降を行う昇降装置とからなる排煙機能を備えた太陽光採光装置において、前記太陽光採光装置本体の下部に取り付けられる配光板と、前記昇降機構を収容する内枠との間隙に結露防止用のパッキンを取り付けることにより、前記昇降装置の昇降機構を防湿構造とするようにしたことを特徴とする排煙機能を備えた太陽光採光装置。
【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、通常時は、太陽光を採光し、好適な角度で太陽光を室内に導くようにし、火災時には、室内で発生した煙を速やかに室外に排出するようにした排煙機能を備えた太陽光採光装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】平常時では、太陽の位置に応じて太陽光を採光する採光プリズムの位置を制御して、太陽光を常時好適な角度で採光でき、火災時では有毒な煙を速やかに室外に排出できるようにした排煙機能を備えた太陽光採光装置（以下簡単に「太陽光採光装置」とのみいう場合がある。）が実用に供されている。以下、この従来の太陽光採光装置について、図２乃至図４を用いて説明する。
【０００３】図２は、従来の排煙機能を備えた太陽光採光装置１００の全体構成を示す斜視図である。同図に示すように、この従来の太陽光採光装置１００は、太陽光を常時好適な角度で採光する機能を有する太陽光採光装置本体７０と、この太陽光採光装置本体７０を固定支持する上枠９２と、建物の屋根等に設けられる採光口に取り付けられる下枠９４と、上枠９２に固定された太陽光採光装置本体７０を上枠９２ごと昇降する昇降装置９０を備えた構成である。
【０００４】以下、太陽光採光装置本体７０の機能と、昇降装置９０について夫々順次説明を行うものとする。先ず、太陽光採光装置本体７０について、図３及び図４を用いて詳細に説明する。図３は太陽光採光装置本体７０の概略構成を示す図で、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は縦断側面図である。また、図４は、排煙機能を備えた太陽光採光装置１００を採光口５８に取り付け、実際に太陽光採光装置本体７０により室内に太陽光を採光する状態を示す縦断側面図である。
【０００５】先ず、図３（Ａ）、（Ｂ）を用いて、この太陽光採光装置本体７０の具体的構成を説明する。図３（Ａ）、（Ｂ）において、７２ａ、７２ｂは、採光プリズムで、７６は採光プリズム７２ａ、７２ｂの、例えばステッピングモータ等からなる駆動装置である。また、７８は採光プリズム７２ａ、７２ｂを保持すると共に採光プリズム７２ａ、７２ｂを回転させるための回転リング、７４は配光板、８２は内枠、８４は外枠、８６は太陽電池である。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）は、太陽光採光装置本体７０を外枠８４に収容した状態を示している。
【０００６】図３（Ｂ）に示すドーム状のカバー（以下「ドームカバー」という。）５２を透過し、所定の間隔をおいて配置された２枚の採光プリズム７２ａ、７２ｂに照射された太陽光は、これらの採光プリズム７２ａ、７２ｂの屈折作用により、好適な角度に屈折され配光板７４を介して建物室内方向に誘導される。
【０００７】一方、採光プリズム７２ａ、７２ｂの駆動装置７６は、図示は省略したが、駆動ギアを含むギア機構と、電動機と、この電動機を制御する制御装置と、この制御装置に制御指令を与える設定装置等とを内蔵しており、先ず、太陽の高度・方位等の状態を検出する太陽光状態検出装置（図示せず）からの検出出力が設定装置に与えられる。
【０００８】次に、設定装置の駆動指令を受けて、制御装置の制御信号により、電動機及びギア機構を介して、採光プリズム７２ａ、７２ｂを回転させ、それらの回転位置が常に太陽光を好適な角度で採光できる位置となるように調整される。この時、電動機を駆動するための電力の供給源となるのが、太陽電池８６である。また、採光プリズム７２ａ、７２ｂは、回転リング７８を介して複数個の支承ローラ８８ａ〜８８ｆにより回転支持される。
【０００９】以上の構成で、従来の排煙装置を備えた太陽光採光装置１００により太陽光Ｌを常時好適な角度で室内に採光する方法を図４を用いて説明する。図４は、太陽光採光装置本体７０を上枠９２に取り付け、太陽光Ｌの採光口５８に、外枠８４を介して下枠９４を固定することにより、太陽光採光装置１００を建物の屋根４０に設置した状態を示している。
【００１０】なお、図４において、６４は太陽光Ｌを室内に導くための導光路で、周囲を導光壁６６で囲むことにより形成される。導光壁の壁面６６ａは、白色のクロス張り、又は白色に塗装されて光反射面とされているか、或いは、鏡面的な光反射面とされている。また、４２は天井、４４は太陽光採光装置１００を設置するための架台、６０は太陽光Ｌの出射口である。ところで、太陽光採光装置本体７０を単独で使用する場合は、出射口６０に拡散板を取り付けて、太陽光Ｌの指向性と、ギラギラ感を緩和する工夫がされるが、この排煙機能を備えた太陽光採光装置１００を設置した場合は、後述するように、導光路６４が、火災時における排煙通路となるために、出射口６０には光拡散板を取り付けない構成になっている。
【００１１】図４においてＳ1に示すように、太陽高度が低い場合は、太陽光Ｌが低い入射角度で上段の採光プリズム７２ａに入射し、採光プリズム７２ａの屈折作用により太陽光採光装置１００の出射口６０方向に曲げられて、下段の採光プリズム７２ｂにより、更に出射口６０方向に曲げられ、室内に照射される。
【００１２】一方、Ｓ2に示すように太陽高度が高い場合も、太陽光Ｌが高い入射角度で上段及び下段の採光プリズム７２ａ、７２ｂに入射し、出射口６０方向に曲げられて、室内に照射される。このため、太陽光採光装置１００を用いた場合は、一般居住用住宅では、昼間は常時好適な角度で太陽光Ｌを採光でき、照明器具が不要或いは弱い照明で充分となり、省エネルギーに寄与する。一方、自然光を常時植物に好適な角度で照射できるため、植物プラントへの応用も試みられ、成長促進或いは食味の向上等の一定の成果を挙げている。
【００１３】次に、排煙機能を備えた太陽光採光装置１００の昇降装置９０について図２を用いて説明する。図２には、昇降装置９０の主要構成である上枠９２、下枠９４と、そして、上枠９２、下枠９４の内側の２つの長辺に取り付けられ、上枠９２と下枠９４とを連結する４対のＸ字状のアーム９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｄ、９６Ｅ、２つの短辺に取り付けられた２対のＸ字状のアーム９６Ｃ、９６Ｆ（但し、９６Ｆは図示を省略した。）合計６対のアーム９６Ａ〜９６Ｆ、及び、昇降用モータ９８が示されている。また、同図において、９８ａは昇降用モータ９８の駆動力を伝達するためのシャフト、９９は昇降用モータ９８の駆動力を伝達する伝達機構である。
【００１４】以上の構成で、昇降装置９０の基本動作を図２を用いて説明する。昇降用モータ９８の駆動が始まると、先ず、昇降用モータ９８に隣接したアーム９６Ｂに駆動力が伝達され、これが、アーム９６Ｂの垂直方向の交差角度を狭める方向に作用することから、昇降用モータ９８の駆動力は、上枠９２を上昇させる方向の力に変換される。また、昇降用モータ９８の駆動力は、伝達機構９９を介してアーム９６Ａに伝達され、同様の原理により、上枠９２を上昇させる方向の力に変換される。更に、同じように、シャフト９８ａを介して、昇降用モータ９８の駆動力は他のアーム９６Ｃ〜Ｆに伝達され、上枠９２を上昇させる方向の力に変換され、結果的に昇降用モータ９８の駆動力は、上枠９２を均等に上昇させる方向の力に変換される。また、上枠９２を降下させる場合も、昇降用モータ９８が逆方向に回転することにより、昇降用モータ９８の駆動力は上枠９２を均等に下降させる方向の力に変換される。
【００１５】従って、この従来の排煙機能を備えた太陽光採光装置１００を用いると、通常時は、上枠９２と下枠９４は接触して室内の空気が外気に遮断されると共に、好適な角度で太陽光Ｌを採光できる。一方、火災時では、太陽光採光装置本体７０を取り付けた上枠９２が上昇し、採光口５８が開放され、室内に発生した有毒ガス等の煙を速やかに屋外に排出できるようになっている。このため、自然光の利用が好まれる美術館等の公共機関への普及が予定されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽光採光装置本体を採光の目的のみで単独で用いる場合は、上述したように、導光路の出射口に、光を透過拡散する拡散板を取り付けて、採光した太陽光の指向性を緩和して柔らかな光を得るようにしている。また、この拡散板は、室内の空気と導光路内の空気と隔絶して、太陽光採光装置本体の駆動系、制御系の結露を防止する役割を果たしていた。
【００１７】しかし、排煙機能を備えた太陽光採光装置では、火災時には、導光路が排煙用の通路の役割を果たすために、導光路の出射口に拡散板を取り付けることができない。これによって生じる不都合を図５を用いて説明する。図５は、図２に示す昇降用モータ９８の近辺を拡大して示した縦断側面図である。図５に示すように、昇降装置９０の昇降用モータ９８を含む昇降機構９１を格納している排煙部９３は、金属製の上枠９２、下枠９４を介して外気に接触しており、また、太陽光採光装置本体７０の下方に設けた配光板７４の隙間を隔てて室内の空気と繋がっている。このため、冬期等で、室内と屋外とで温度差がある場合は、排煙部９３内部に設けた昇降装置９０の昇降機構９１に結露し、昇降装置９０の正常な作動に悪影響を及ぼしたり、昇降装置９０の寿命を短くするという問題を抱えていた。
【００１８】本発明は、上記課題（問題点）を解決し、排煙部の昇降装置の昇降機構の結露を予防する排煙機能を備えた太陽光採光装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の排煙機能を備えた太陽光採光装置は、上記課題を解決するために、請求項１に記載のものでは、採光口に入射する太陽光を採光する採光部と、前記採光部を駆動する駆動装置と、前記採光部を太陽の位置に応じた適正な位置となるように前記駆動装置を制御する制御装置とを具備した太陽光採光装置本体と、この太陽光採光装置本体を設置する上枠と、採光口に取り付けられる下枠と、前記上枠の昇降を行う昇降装置とからなる排煙機能を備えた太陽光採光装置において、上記昇降装置の昇降機構を防湿構造とするように構成した。このように構成すると、排煙部に設けられた昇降装置の結露が防止できるので、昇降装置の正常な作動が阻害されたり、昇降装置の寿命が短くなるといった問題が発生するのを防止することができる。
【００２０】請求項２に記載の排煙機能を備えた太陽光採光装置は、採光口に入射する太陽光を採光する採光部と、前記採光部を駆動する駆動装置と、前記採光部を太陽の位置に応じた適正な位置となるように前記駆動装置を制御する制御装置とを具備した太陽光採光装置本体と、この太陽光採光装置本体を設置する上枠と、採光口に取り付けられる下枠と、前記上枠の昇降を行う昇降装置とからなる排煙機能を備えた太陽光採光装置において、前記太陽光採光装置本体の下部に取り付けられる配光板と、前記昇降機構を収容する内枠との間隙に結露防止用のパッキンを取り付けることにより、前記昇降装置の昇降機構を防湿構造とするようにした構成とした。昇降装置を防湿構造とするには、具体的にはこのような構成とすると好適であると共に、排煙機能の作動を阻害することがない。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の排煙機能を備えた太陽光採光装置の一実施の形態について、図１を用いて説明を行う。図１は、本発明の排煙機能を備えた太陽光採光装置（以下単に「太陽光採光装置」という場合がある。）１０の一実施の形態を説明するために、図２に示す昇降用モータ９８付近の要部拡大縦断側面図である。
【００２２】本発明の排煙機能を備えた太陽光採光装置１０の基本構成である太陽光採光装置本体７０と昇降装置９０は、図２に示す従来の太陽光採光装置１００と同一であるが、本発明の太陽光採光装置１０は、図１に示すように、太陽光採光装置本体７０の下方に取り付けた配光板７４と昇降装置９０の昇降機構９１を収納している内枠８２の間隙に、導光路（図示せず）上部の採光口（図示せず）の周囲を取り囲むように防湿用のパッキン２０を取り付けるようにした点に構成上の特徴を有する。
【００２３】このようにすると、通常時においては、太陽光採光装置本体７０を取り付けた上枠９２と、下枠９４とが接触し合った状態であり、この時、太陽光採光装置本体７０及び上枠の自重により、太陽光採光装置本体７０の配光板７４と内枠８２に挟まれたパッキン２０が所定距離押しつぶされて、排煙部９３内の昇降装置９０の主要構成である昇降機構９１を室内の空気と完全に遮断することができるようになる。従って、外気と室内の空気とに大きな温度差があっても、昇降機構９１は室内の空気と接触しないために、昇降機構９１に結露することがなくなり、結露による昇降機構９１に不具合が生じることや、昇降装置９０の寿命が短くなる事態を防止することができる。
【００２４】また、このように防湿用のパッキン２０を取り付けると、排煙時は、上枠９２が昇降装置９０により従来の太陽光採光装置１００と同様に、均等に上昇して行くのに何ら阻害せずに、速やかな排煙機能を保持することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の排煙機能を備えた太陽光採光装置は、上述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に記載したような構成すると、排煙部に設けられた昇降装置の結露が防止できるので、昇降装置の正常な作動が阻害されたり、昇降装置の寿命が短くなるといった問題が発生するのを防止することができる。
（２）具体的には請求項２に記載したようにすると、好適に、昇降装置を防湿構造とすることができると共に、排煙機能の作動を阻害することがない。
【出願人】 【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【識別番号】３９００２５３１３
【氏名又は名称】株式会社菱晃
【識別番号】０００２１０９８６
【氏名又は名称】中央発條株式会社
【出願日】 平成１１年２月２２日（１９９９．２．２２）
【代理人】 【識別番号】１０００７５７９７
【弁理士】
【氏名又は名称】斎藤 春弥 （外１名）
【公開番号】 特開２０００−２４３１１４（Ｐ２０００−２４３１１４Ａ）
【公開日】 平成１２年９月８日（２０００．９．８）
【出願番号】 特願平１１−４３２７４