光ダクト装置

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【発明の名称】	光ダクト装置
【発明者】	【氏名】海宝幸一【氏名】新井秀雄
【要約】	【課題】まぶしさがない拡散光で室内を照明することができ、植物の生育のための光源として使用するのにも好適であり、また、従来のダクト装置に比べて比較的施工が容易な光ダクト装置を提供すること。【解決手段】光ダクトを、プリズムシートのプリズム加工面の裏面側に防火性の光拡散シートを貼り合わせた第１の面状体１１と、鏡面反射面を有する第２の面状体１２から構成し、上記第１の面状体のプリズム加工面と上記第２の面状体の鏡面反射面を所定の間隔を設けて対向させて配置する。上記光ダクトを、第１の面状体１１が室内に面するように天井面に設置する。そして、反射板３ａを備えた採光口３から取り入れた自然光を上記光ダクトにより室内に導き、上記第１の面状体１１の光拡散シートを介して室内に放光することにより、室内を照明する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】採光口から取り入れた自然光を光ダクトにより室内に導き、天井面もしくは壁面から放光することにより室内を照明する光ダクト装置であって、上記光ダクトは、プリズムシートのプリズム加工面の裏面側に防火性の光拡散シートを貼り合わせた第１の面状体と、鏡面反射面を有する第２の面状体から構成され、上記第１の面状体のプリズム加工面と上記第２の面状体の鏡面反射面を所定の間隔を設けて対向させて配置したものであり、上記光ダクトを、上記第１の面状体が室内に面するように天井面もしくは壁面に設置し、上記採光口から取り入れた自然光を上記第１の面状体の光拡散シートを介して室内に放光することを特徴とする光ダクト装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自然光を導入して天井あるいは壁面を面状に発光させ室内を照明する光ダクト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギーや二酸化炭素の排出削減により環境保護の必要性が注目されており、この要望に答えるための手段の一つとして、太陽光（自然光）を室内に取り込み照明用光源として利用する光ダクト照明装置が提案されている。例えば、特開平１１－２５１０７３号公報には、光ダクトにより自然光を建物内に導光して放光口から放光することにより、建物内部を照明するとともに、外光の変化に応じて人工照明の照度を調整して建物内の明るさを一定に保つ調光装置が開示されている。また、特開平９－９７５０７号公報には、円筒形状で内周面にプリズムシートを設けた伝送部の一方端から太陽光を導入するとともに伝送部の他端に人工照明を設け、伝送部に設けた出光部から太陽光および人工光を室内に出光することにより室内を照明する外光導入照明システムが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されている自然光を利用した照明装置は、自然光を光ダクトにより室内に導き、光ダクトに設けられた放光口から室内に放光するものであり、放光口の周辺での照度は確保できるものの、室内を全面的に照明するものではなかった。また、従来の光ダクト装置は、天井内に光ダクトを設置し天井面に放光口を設ける必要があり、施工が容易ではなく、比較的コストがかかるといった問題があった。特に、広い室内を均一に照明しようとすると、それに応じて多くの光ダクトを設置する必要があり、コストが増大した。さらに、従来の光ダクト装置は、外部から導光した自然光を放光口から室内に放光するものであり、室内全面に均一な光を照射することができないため、例えば、温室等に適用し、植物の生育のために利用するのには不適であった。本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、本発明の目的は、まぶしさがない拡散光で室内を照明することができ、植物の生育のための光源として使用するのにも好適であり、また、従来のダクト装置に比べて比較的施工が容易な光ダクト装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記課題を次のようにして解決する。光ダクトを、プリズムシートのプリズム加工面の裏面側に防火性の光拡散シートを貼り合わせた第１の面状体と、鏡面反射面を有する第２の面状体から構成し、上記第１の面状体のプリズム加工面と上記第２の面状体の鏡面反射面を所定の間隔を設けて対向させて配置し、上記光ダクトを、上記第１の面状体が室内に面するように天井面もしくは壁面に設置する。そして、採光口から取り入れた自然光を光ダクトにより室内に導き、上記第１の面状体の光拡散シートを介して室内に放光することにより、室内を照明する。本発明においては、上記のように光ダクトを構成し、室内に導入した自然光を光拡散シートを介して放光するようにしたので、まぶしさがない拡散光で室内を照明することができる。また、植物の生育のための光源として使用することもできる。さらに、光ダクトの構造が、単に第１の面状体と第２の面状体を対向させた配置した構造であるので、光ダクトの施工が容易であり、安価に製造することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例の光ダクト装置の施工状態を示す図であり、同図は、事務室の天井面に本発明の実施例の光ダクト装置を施工した状態を示している。同図において、１は床面、２は窓であり、窓２の上部には、採光口３が設けられ、採光口３の反射板３ａで反射した自然光は、天井に設置された本実施例の光ダクト１０に導入される。
【０００６】図２（ａ）に上記光ダクトの構成例を示す。光ダクト１０は、同図に示すように、プリズムシート１１ａのプリズム加工面の裏面側に防火性の光拡散シート１１ｂを貼り合わせた第１の面状体１１と、反射鏡面１２ａを有する第２の面状体１２から構成され、上記第１の面状体１１のプリズム加工面と、上記第２の面状体１２の反射鏡面１２ａを所定の間隔を設けて対向させて配置したものである。上記光拡散シートとしては、例えば光透過性を持つテフロン（登録商標）材のように不燃性の材料を用いるのが望ましい。また、不燃性の光拡散シートとしては、光透過率がテフロン材より高いシリコン・コーティング膜等を使用することもできる。反射板３ａから、光ダクト１０内に入射した光は、図２（ａ）に示すようにプリズムシート１１ａと反射鏡面１２ａで反射を繰り返しながら光ダクト内を進み、光ダクト１０の奥に設けられた反射板３ｂ（図１参照）で反射し、上記と同様の反射を繰り返す。また、プリズムシート１１ａに入射する光の一部は、透光性の光拡散シート１１ｂを介して、室内に放射される。また、図１に示すように、天井には窓から室の奥行き方向に線状に照明器具２０が取り付けられ、上記第１の面状体１１は照明器具取付部材により支持される。
【０００７】図２（ｂ）に光ダクトの取付け構造例を示す。同図は、図１において窓側から光ダクト内を見た図を示している。同図に示すように、照明器具取付け部材２１が支持部材２２により天井面に取付けられ、照明器具２０は照明器具取付け部材２１に取付けられている。照明器具取付け部材２１には、第１の面状体取付け部２１ａが形成されており、ここに第１の面状体１１が載置される。なお、第１の面状体の剛性が小さく、上記取付け部２１ａに載せただけでは第１の面状体を支持できない場合には、光透過性のプラスチックやガラス板等と第１の面状体１１を重ねて上記第１の面状体取付け部２１ａ上に載置してもよい。
【０００８】本実施例の光ダクト装置は上記構成であり、外部から入射する自然光は、光ダクト内を反射しながら光拡散シート１１ｂを介して室内に放射されるので、低輝度大面積の照明を行うことができ、室内をまぶしさのない柔らかな拡散光で満たすことができる。上記実施例に示した光ダクトを設置した実験設備を使用して、本実施例の光ダクト装置の効果を調べた。実験に使用した室の奥行きは、約１２．８ｍ、幅９．６ｍ、天井高さ２．７ｍである（実験では、１／１０スケールのものを使用した）。上記光ダクト装置を備えた上記実験設備を使用して、窓のブラインドを閉めた状態（人工照明なし）で室内の照度を調べたところ、室奥と窓付近での照度差が少なく、室奥でも１１００ルックスという十分な照度が得られた。一方、上記光ダクト装置を設置せずに、窓のブラインドを開けた状態（人工照明なし）での照度は、室の奥では１２００ルックス、室の中程で３０００ルックス程度となる。しかし、窓側の直射光が入射するところでは、数万ルックスとなり実質的にブラインドを閉鎖せざるを得なくなる。上記光ダクト装置を設けない室でブラインドへ閉じると、室内の照度は１０ルックス以下となり、人工照明無しでは運用できないレベルとなる。
【０００９】以上のように本実施例によれば、室内に自然光に取り込み、天井面の全面を発光させているので、室内を少ない照度差で照明することができ、また自然光による照明なので、人の生体リズムにあった照明を行うことができる。また、本実施例の光ダクト装置は、天井面に反射鏡面を有する板状体と、照明器具取付け部材を取付け、照明器具取付け部材間にプリズムシートと光拡散シートを貼り合わせた第１の面状体１１を設置すればよいので、施工が極めて簡単であり、また安価に構成することができる。
【００１０】上記実施例では、事務室内に光ダクトを設置した場合であるが、廊下、コア周り等、照度変動が許容され、かつ必要照度が１００～２００ルックス程度であれば、日中は人工照明が不要となる。また、上記実施例では天井面に光ダクトを設置した場合について示したが、壁面に本実施例の光ダクトを設置すれば、壁面をまぶしさのない柔らかな拡散光で発光させることができ、快適な居住空間を構成することができる。さらに、上記実施例では、事務室の天井全面に光ダクトを設置する例を示したが、本発明の光ダクト装置は事務室だけでなく、各種施設、一般の住宅等に設置してもよい。また、その外、後述するように温室等の天井面に設置することにより、多階層構造の温室を構成することができ、スペースの効率的な利用が可能となる。また、必ずしも天井面や壁面の全面に設ける必要はなく、天井面の一部あるいは壁面の一部に設けてもよい。
【００１１】図３は、本発明の光ダクト装置を多階層構造の温室に適用した実施例を示す図である。同図において、３ａ，３ｂは反射板、１０は光ダクトであり、光ダクトは、前記実施例と同様、プリズムシート１１ａのプリズム加工面の裏面側に防火性の光拡散シート１１ｂを貼り合わせた第１の面状体１１と、反射鏡面１２ａを有する第２の面状体１２から構成され、上記第１の面状体１１のプリズム加工面と、上記第２の面状体１２の鏡面反射面１２ａを所定の間隔を設けて対向させて配置したものである。図３において、反射板３ａで反射した自然光は、各階の天井に設置された本実施例の光ダクト１０に導入され、図２に示すプリズムシート１１ａと反射鏡面１２ａで反射を繰り返しながら光ダクト内を進み、光ダクト１０の奥に設けられた反射板３ｂで反射し、上記と同様の反射を繰り返す。また、プリズムシート１１ａに入射する光の一部は、透光性の光拡散シート１１ｂを介して温室内に放射される。温室内には、例えば植物が植えられたプランターが設置され、プランターの植物には、光ダクトから前記したように柔らかな拡散光が照射される。本発明の光ダクト装置は前記したように、自然光により天井面の全面を発光させることができるので、温室内の植物に均一に自然光を照射することができ、植物を効率的に生育させることができる。また、本発明の光ダクト装置を用いれば、温室を多階層に構成することができ、従来のビニールハウス等と比べると、スペースを大幅に削減することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）自然光により照明を行うので、日中の大幅な電力削減が可能となる。
（２）天井あるいは壁面を光ダクトとし、面状に発光させることで、低輝度大面積の照明を行うことができ、まぶしさのない柔らかな拡散光で室内を満たすことができる。
（３）従来の光ダクトに比較して施工が容易であり、コストの低減化を図ることができる。
（４）廊下、コア周り等、照度変動が許容され、かつ必要照度が１００～２００ルックス程度であれば、日中は人工照明が不要となる。
（５）人の生体リズムに合った自然光により照明を行うことができる。

【出願人】	【識別番号】０００１５２４２４【氏名又は名称】株式会社日建設計【識別番号】５９６０５６６７８【氏名又は名称】東京伸銅株式会社
【出願日】	平成１３年３月１４日（２００１．３．１４）
【代理人】	【識別番号】１００１００９３０【弁理士】【氏名又は名称】長澤俊一郎
【公開番号】	特開２００２－２７００１４（Ｐ２００２－２７００１４Ａ）
【公開日】	平成１４年９月２０日（２００２．９．２０）
【出願番号】	特願２００１－７２２５８（Ｐ２００１－７２２５８）