JPH0275103A - 光トンネルを用いた採光方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、既設建物に隣接して建築された増築建物から
既設建物の室内に光を取り入れる方法およびその方法の
実施に好適な採光装置に関するものである。

従来の技術 既設建物に隣接して新たに建物を増築した場合に、既設
建物の窓か増築建物によって塞がれたり、増築建物の陰
になったりして、既設建物の室内への入光量が低下し、
日中でも室内が暗くなってしまうことがあった。

そこで、既設建物の屋根に穴を開けて天窓を取り（＝Ｊ
け、天井から室内に日光を採り入れることが行われてい
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、既設建物に新たに天窓を設ければ雨漏り
が発生ずる可能性が高くなるという問題があった。

また、天窓を設ける代わりにレンズによって集光した目
先を光ファイバーにより既設建物の室内に導くことも行
われているが、レンズおよび光ファイバーは高価なもの
であるため、コス１へか高くなることを避は得ないとい
う問題があった。

本発明は、これらの問題点に鑑み、低コス１−で、確実
に既設建物の室内へ光を採り込み得、しかも取付けに際
して雨漏り等の弊害が殆ど発生しない採光方法およびそ
の方法の実施に適した装置を得ることを課題として為さ
れたものである。

課題を解決するだめの手段 そして、本発明に係る採光方法の特徴は、増築建物の少
なくとも一部を貫通させて光トンネルを設け、その光ト
ンネルの増築建物の外部へ突出した一端に採光部を設け
る一方、他端を既設建物の壁を貫通させてその既設建物
の室内へ突入さゼ、その突入端に放光部を設けて、採光
部から採り入れた光を光トンネルを経て放光部から既設
建物の室内へ放光することにある。

また、本発明に係る採光装置の特徴は、（ａ）断面が矩
形の筒形を成し、その筒形の内側全面が反射面とされる
とともに、長手方向の少なくとも１箇所に屈曲部を備え
て一端部が垂直に立も上がった光トンネルと、（ｂ）そ
の光トンネルの垂直に立ち上がった一端部の先端が傾斜
平面で切断された状態の傾斜開口が透明体で覆われて成
る採光部と、（Ｃ）前記光トンネルの他端部に設けられ
た放光部とを含むことにある。

本発明の望ましい態様の採光装置は、光トンネルの前記
屈曲部の少なくとも１つに、その屈曲部の外側壁を形成
する２つの反則面の間に斜めに渡された状態で設けられ
た補助反射板と、その補助反射板の傾斜角度を変更する
角度変更装置とを含むように構成され、別の望ましい態
様においては、前記放光部が、光トンネルの他端部の開
口に沿って配列され、任意の角度に回動可能な複数の帯
状反射板、または光Ｉ・ンネルの他端部の開口を覆う半
透明の光拡散板のいずれかを含むようにされる。

作用および効果 本発明の採光方法によれば、増築建物から既設建物の室
内へ日光を採り入れることができる。すなわｌへ増築建
物と既設建物とを光１〜ンネルで結び、増築什物の外部
に設けられた採光部において採光した日光を、光トンネ
ルを経て既設建物の室内に設りられた放光部から放光す
るのである。放光部は既設建物の壁を貫通して室内へ突
入した光トンネルの突入端に設けられるため、天窓を設
りる場合のように雨漏りが発生することがない。また、
採光部は光トンネルの増築建物の外部への突出端部、す
なわち、屋根を貫通して建物の上方に設けられるか、あ
るいは壁を貫通して建物の側方に設けられるのであるが
、いずれの場合においても採光部は増築建物の建築時に
建物と一体的に形成されるものであるため、たとえ屋根
を貫通して設けられた場合でも雨漏りの発生ずる恐れは
殆どない。したがって、雨漏りの発生を良好に回避しつ
つ、増築による既設建物の室内への入光量の低下を良好
に回避することができる。また、光ファイバーに比較し
て安価に製造し得、コストを低減させることができる。

なお、光トンネルの形状は、製造の容易さの点からｊ４
ｊ筒形とすることが望ましいが、円筒形等信の形状とす
ることも可能であり、採光部から散光部へ途中で外部へ
漏れることな（光を通過させ得るものであればよい。

また、本発明に係る採光装置は、採光部を有する一端部
を増築建物の屋根を貫通して外部に突出させ、散光部を
有する他◇ｕＨ部を既設建物の壁部を貫通して室内に突
入させれば、増築建物から既設建物へ良好にＥ］光を採
り入れることができる。この場合、採光部の傾斜開口が
南を向くように配設するのであり、太陽の高度か低い朝
、夕や冬季における採光部の有効面積を、開口か水平で
ある場合に比較して大きくすることができ、簡単な手段
によって効率を著しく高めることができる。

また、屈曲部に、補助反射板および角度変更装置を設り
れば、さらに良好に日光を放光部へ導くことができる。

光の明るさは１回反射する毎に僅かずつ減衰するため、
光トンネルの反射面で反射する回数が多くなれば散光部
へ到達するまでに暗い光となってしまうのであり、また
、太陽の南中高度は季４１１によって異なり、夏至の時
に一番高く、冬至の時に一番低くなるため、光の角度に
よっては、光か散光部に向かって反射されずに採光部に
向かって反射され、再び外部へ出てしまうことがあるの
であるが、屈曲部に補助反射板を設け、その傾斜角度を
適宜調節すれば、少ない反射回数で光を放光部へ導き、
かつ、採光部へ戻る光も少な（し得るため、採光部から
採り入れた光の多くを年間を通じて有効に利用し得るこ
ととなるのである。

また、採光された日光は光トンネル内で反射しつつ放光
部へ向かうため、様々な角度で放光部から放光される。

しかも、季節および一日の時刻によって採光部へ入射す
る日光の向きが変わるため、それに伴って放光角度も変
化し、室内での光照射位置が一定に定まらない。しかし
、放光部の開口に沿って複数の帯状反射板を配設し、太
陽の位置の移り変わりに応じて帯状反射板の角度を変え
れば、年間を通じて、あるいは−日を通して常にほぼ一
定の位置に光を照射することができる。

また、上記帯状反射板の代わりに、放光部の開口を半透
明の光拡散板で覆うことによっても似た効果を得ること
ができる。光拡散板は、いろいろな方向から入射した光
を乱反射させつつ室内に放光するものであるため、室内
の一定位置に照射器具を設りたに近いこととなり、放光
部に達する光の角度が変わっても何等の操作も行うこと
なく、常にほぼ一定の状態で室内を照明することができ
るのである。

なお、本発明の採光装置は、本発明の採光方法の実施に
使用して特に好適なものであるが、増築時以外にも使用
し得るものである。

実施例 以下、既設建物とその南側に近接して建てられた増築建
物との間に本発明の一実施例装置を配設し、既設建物の
室内に光を採り入れろ場合を例として図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図および第２図において、１０は光トンネルである
。光Ｉ・ン不ル１０は断面が矩形の筒形を成しており、
発泡スチロール製の外枠１２を備え、その各内面にそれ
ぞれ鏡板１４，１６，１８．２０および２２が接着等適
宜の手段により取り付けられている。また、内面のうち
鏡板２２に対向する内面には鏡板２４および合成樹脂板
２５が取り付けられている。第１図に示すように、光］
・ンネル１０の長手方向の１箇所には、直角に屈曲した
屈曲部２６が形成されており、屈曲部２６を境に鏡板１
４．１８側の部分が垂直に立ち上がって延び、鏡板２２
．２４側の部分が水平方向に延びてＬ字形を成している
。垂直部の端部は２点鎖線で示す増築建物の屋根２８を
貫通して上方へ突出しており、先端部には採光部３０が
設げられている。

垂直部の先端が、北側が高く南側が低い傾斜平面によっ
て切断された形状とされ、それによって形成された傾斜
開口が網入りガラス３４により覆われて採光部３０とさ
れているのである。傾斜開口の傾斜角αは本実施例にお
いては約３０度とされているが、−船釣には１５度〜４
５度とすることが望ましい。

一方、光トンネル１０の水平部は、増築建物の壁３６を
貫通して北側へ延び出し、さらに既設建物の壁３８を貫
通して既設建物の室内に突入させられている。

光トンネル１０の屈曲部２６には鏡板４２が設置０ げられ、それよりも長い鏡板４４にヒンジ４６により回
動可能に連結されている。鏡板４４は、光トンネル１０
の鏡板２４および合成樹脂板２５上に配設され、鏡板４
２は屈曲部２６の外側壁、すなわち、垂直な鏡板１８と
水平な鏡板４４との間に斜めに渡された状態となってい
る。鏡板４４の各角部にはそれぞれ樹脂製のポール５０
が回転可能に、かつ、下端部と一例部とが鏡板４４より
下方と側方よ６ご突出した状態で取り付けられている。

鏡板４４の幅は、鏡板２４および合成樹脂板２５の幅よ
り僅かに狭くされており、各ボール５０は鏡板２４およ
び合成樹脂板２５とそれらの両側部の鏡板１６および２
０とに点接触する状態で取り（ｔ　＆Ｊられているため
、鏡板４４は一直線に沿って軽快に移動可能である。ま
た、鏡板４２も鏡板１８より僅かに狭くされるとともに
、鏡板４４とは反対側の端部の両角部にローラ５２が取
り付けられている。したがって、鏡板４４の移動に伴っ
て鏡板４２が鏡板１８」二を上下動させられ、傾斜角θ
が変化することとなる。

以上の説明から明らかなように、鏡板１４，１６．１８
，２０，２２．２４および４４が光］・ンネル１０の内
側全面を反射面とし、かつ、鏡板４２が傾斜角θの変更
可能な補助反射板として機能することとなる。

合成樹脂板２５には長手方向に延びる長穴５６が形成さ
れており、第３図に示すように、コの字形のブラケット
５８の一辺が鏡板４４の下面に固定される一方、他辺が
長穴５６から下方に突出して、鏡板２４および合成樹脂
板２５の下面に取り付けられたカバー６０内に収容され
ている。ブラケット５８の上記他辺には板ばね６１を介
して摩擦材６２が取り付けられ、カバー６０の底面に弾
性的に押圧されている。ブラケット５８の２辺を直角に
つなぐ中央部にはカバー６０の幅方向に平行に突出した
軸６４が取り付けられており、この軸６４に２本のロー
プ７０．７２の各一端が結合されている。ロープ７０ば
第１図に示すように、カバー６０の長手方向に沿って延
ばされ、カバ〜６０の先端部に取り何げられたシール板
７３をは１　　つ ぼ気密に貫通した後、ローラ７４に巻き掛げられて下方
へ垂らされる。一方、ロープ７２ばカバー６０内におい
て、−旦ロープ７０とは逆の方向へ延ばされて、合成樹
脂板２５の下面に取り付けられたローラ７６に巻き掛ｉ
Ｊられ、その後、ロープ７０とは別のローラ７４に巻き
掛けられて下方へ垂らされる。［１−ラフ４および７６
には、第３図および第４図に例示するように凹溝７８が
それぞれ形成され、この凹溝７８からロープ７０．７２
が外れることが離脱防止部材７９によって防止されてい
る。

したがって、既設建物の室内でロープ７０を引けば、ブ
ラケット５８か長穴５６内を第１図において左方へ移動
し、それに伴って鏡板４４が左方へ移動して、鏡板４２
の傾斜角θが小さくなる。

また、ロープ７２を引けば、ブラケット５８が長穴５６
内を第１図において右方へ移動するため、鏡板４２の（
頃斜角θが大きくなる。また、ブラケット５８の自由な
移動は、摩擦材６２とカバー６０との間の摩擦力によっ
て防止されているため、鏡板４２．４４を任意の位置で
停止させることができる。本実施例においては、これら
ブラケット５８、カバー６０．摩擦材６２．ロープ７０
．７２、ローラ７４．７６等によって角度変更装置８０
が構成されているのである。なお、鏡板４２は、約３０
度〜７５度の傾斜角θの範囲で移動可能とされている。

光トンネル１０の既設建物の室内に突入させられた水平
部先端の開口は透明板８２によって塞がれるとともに、
その外側に第５図に示すように、複数の帯状反射板８４
が配設されている（第１図および第２図においては省略
されている）。帯状反射板８４は、２枚の鏡板が裏面で
貼り合わされたものであり、両面に反射面を備え、複数
の帯状反射板８４が透明板８２に沿って水平な姿勢と垂
直な姿勢とで１列ずつ配列され、フレーム８６に回動可
能に取り何りられている。光トンネル１０の開口、透明
板８２．帯状反射板８４．フレーム８６等によって放光
部８８が構成されているのである。

】４ 以−にの説明から明らかなように、光トンネル１０の内
部はほぼ完全にシールされて埃は勿論、湿気の侵入も防
止されているのであるが、鏡板４２の下方に形成される
三角形の空間や、カバー６０内の空間に除湿剤を置いて
内部を乾燥状態に保つことが、結露による反則面のくも
りを防１トする上で望ましい。

増築建物の屋根２８上に設けられた採光部３０から採り
込まれた光は、光トンネルｌＯ内を１回ないし複数回反
射しつつ通過し、放光部８８から既設建物の室内に放光
される。このとき、太陽高度によって光トンネル■０内
での反射方向が変化するため、角度変更装置８０により
鏡板４２の傾斜角θを変更して、なるべく多量の光が少
ない反射回数で放光部８８に到達するようにする必要が
ある。例えは、東京での春分および秋分における太陽の
南中高度は約５５度であり、同じく東京での夏至におけ
る高度は約７８度前後、冬至は約３２度である。そのた
め、本実施例においては、鏡板４２の傾斜度θを、春分
および秋分でば６０度前後、夏至では３０度前後、冬至
では７５度前後として、それぞれ第６図、第７図および
第８図に示すように光を反射されることが望ましい。こ
れらの図において、点線で表すのは光１ヘンネル１０内
で１回反射して放光部８８へ至る光であり、細線で表す
のは光トンネル１０内で２回反則する光であり、−点鎖
線で示すのは３−回、２点鎖線で示すのは４回、破線で
示すのはそれ以」二の回数反射して放光部８８へ至る光
である。また、第６図および第８図においてｒ無効Ｊと
されている部分の光は、入射したが光トンネル１０て反
射して再び外部へ出てしまうものである。

第８図から明らかなように、冬季においては、太陽の高
度が低いため、採光部３０の南向きの傾斜が特に有効と
なり、傾斜がない場合に比較して約２倍の光を採光する
ことができる。

なお、上記第６図ないし第８図は南中時の８光の入射状
態を示すものであるため、光は真南から入射して鏡板１
４，１８．２２．２４および／Ｉ／１でのみ反射して放
光されるが、南中「、１以外で４；ｔ、ｌ’＋光が東あ
るいは西側から斜めに採光部３０へ入射するため、第９
図に示すように、鏡板１６．２０でも反射する。そのた
め、南中時に比較して特に朝、夕方は光の反射回数が増
加ずろごととなる。

採り込まれた光は光１〜ン不ル１０を経て放光部）（８
に至るが、その放光角度は様々である。そこで、放光部
８８の帯状反則板８４の角度を調節することによって、
放光の方向を所望の方向とすることが有効−（ある。例
えは、すべての光を白い天井に集めてそこで乱反射させ
、室内全体を照明するごとも、また、床あるいは机上の
一点に集めて、そこを隼中的に照明することも可能であ
る。

このようにして、増築建物において採光した光を既設建
物の室内において放光することができ、増築に起因する
室内の入光量不足を良好に解消することができる。

なお、帯状反則板８４を、第１０図のように、レバー９
０を介して操作棒９２に連結し、操作棒９２を上下動さ
せて１列の帯状反射板８４のすべてを−・斉に回動さゼ
ることも可能である。

さらに、放光部を第１］図ないし第１３図に示すような
光拡散板１００および鏡板１０２を含むものとすること
も可能である。既設建物の室内にば、光Ｉ・ンネル１０
の水平部の上側に位置する鏡板２２と同一平面上に位置
する鏡板１０２と、その鏡板１０２と光］−ンネル】０
の開口とを覆う光拡散板１００とが設けられている。光
拡散板１００は、第１３図から明らかなように、半透明
で乳白色を呈する３枚の傾斜板が一体的ムこ結合された
形状を有し、光トンネル１０の開口から出る光のうち、
上向きの光は鏡板１０２で反射された後、下向きの光は
そのまま光拡散板１００に当たって乱反射し、室内を照
明する。このように、光拡散板１００および鏡板１０２
で光トンネル１０の開口を覆う場合には透明板８２を省
略してもよく、また、光の方向が変わっても何等の操作
も行う必要がない。

なお、前記実施例においては鏡板４４によって鏡板４２
の姿勢が決められるようになっていたが、光トンネル１
０の隅に沿ってレールを取り付ｉノ、鏡板４２がそのレ
ールに案内されて移動するようにしてもよい。この場合
には、前記実施例において合成樹脂板２５とされていた
部分も鏡板とずべきことは訂うまてもない。

また、採光部３０には網入りカラス３４が取り付ＤＪら
れていたが、採光郡全体を透明なドームにより覆い、そ
のドームを通して採光することもできる。

さらＣコ、補助反射板を一定の状態に固定して設けるこ
とも可能であり、光トンネル内の鏡板を水平あるいは垂
直な姿勢から傾けることも可能である。例えば、鏡板１
４あるいは鏡板１８を斜め下向きに傾斜させることは、
太陽高度が低い時期に反射回数を減少させる上で有効で
ある。また、増築建物と既設建物の光を取り入れるべき
部屋との位置関係に応して、光トンネルの屈曲部の位置
および屈曲部の数、並びに傾斜開口の傾斜方向を適宜変
更することが可能である。

本発明の一実施例である採光方法に適用される採光装置
についていくつかの例を挙げたが、この他にも当業者の
知識に基づいて種々の変形、改」（を施した態様で、本
発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である採光装置を示す正面断
面図である。第２回は上記採光装置の平面断面図である
。第３図は第１図のＩＩＩ　−ＩＩＩ断面図であり、第
４図は同じ＜ＩＶ−ＩＶ断面図である。第５図は上記装
置の帯状反射板を示す正面断面図である。第６図ないし
第９図はそれぞれ」二記装置の内部における光の反射状
態を示す説明図である。 第１０図は上記装置の帯状反射板の別の取付例を示す正
面断面図である。第１１図は上記装置の光拡散板を示す
正面断面図であり、第１２１１ａは同じく側面断面図、
第１３図は下面図である。 １０；光トンネル １４．１６，１８，２０，２２．２４　：鏡板２６：屈
曲部　　　　　　３０：採光部３８：壁　　　　　　　
　４２．４４：鏡板８０：角度変更装置　　　８４：帯
状反射板８８：放光部　　　　　　１００：光拡散板第
１１図 第１０図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）既設建物に近接して建築された増築建物から既設
   建物の室内に光を採り入れる方法であって、前記増築建
   物の少なくとも一部を貫通させて光トンネルを設け、そ
   の光トンネルの増築建物の外部へ突出した一端に採光部
   を設ける一方、他端を前記既設建物の壁を貫通させてそ
   の既設建物の室内へ突入させ、その突入端に放光部を設
   けて、採光部から採り入れた光を光トンネルを経て放光
   部から既設建物の室内へ放光することを特徴とする光ト
   ンネルを用いた採光方法。
2. （２）断面が矩形の筒形を成し、その筒形の内側全面が
   反射面とされるとともに、長手方向の少なくとも１箇所
   に屈曲部を備えて一端部が垂直に立ち上がった光トンネ
   ルと、 その光トンネルの垂直に立ち上がった一端部の先端が傾
   斜平面で切断された状態の傾斜開口が透明体で覆われて
   成る採光部と、 前記光トンネルの他端部に設けられた放光部とを含む採
   光装置。
3. （３）前記光トンネルの前記屈曲部の少なくとも１つに
   、その屈曲部の外側壁を形成する２つの反射面の間に斜
   めに渡された状態で設けられた補助反射板と、その補助
   反射板の傾斜角度を変更する角度変更装置とが設けられ
   た請求項２記載の採光装置。
4. （４）前記放光部が、前記光トンネルの他端部の開口に
   沿って配列され、任意の角度に回動可能な複数の帯状反
   射板を含む請求項２または３記載の採光装置。
5. （５）前記放光部が、前記光トンネルの他端部の開口を
   覆う半透明の光拡散板を含む請求項２ないし４のいずれ
   かに記載の採光装置。