JPH03221904A - 採光，通気システム - 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、居住用建物２オフイスビルなどの照明と空調
に使用される採光２通気システムの改良に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、屋外の光を室内に導く採光装置は、特開昭６２−
９６９１４号公報に示すように、レンズ等で集光した太
陽光を適当な室に光ファイバーで伝えこの光ファイバー
の出口に光拡散装置を用いて必要とされる室に太陽光を
導入するようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述のような従来の技術においては建物の照明
について、直接に日の射し込まない室に太陽光を導くよ
うにしただけであり、そのようなところで必要とされる
室の空気を同じ装置で換気し、よりよい居住空間にする
ことについては。

全く考えられていないものであった。

また、従来のものでは、採光装置としてフレネルレンズ
で集光し光ファイバーで送る方式があったが、この方式
ては、天空での太陽の運行に伴い入射角、入射量が変化
し、朝や夕方の採光効率が悪いという問題点があった。

このため、太陽の移動に対応して導入用の窓の角度を追
尾して制御する必要があり、この場合は動力源と制御機
構より戊る高価な追尾機構を備える必要があった。

また、従来の他の方式として鏡を組合わせてその反射光
をダクトで送る方式のものがあったが。

この方式のものでは鏡の組合わせのみで光を一方向に送
らなければならず、奥行きのある採光部が必要となり、
その分、採光部の厚みが大どなるため既存の家屋の屋根
にのせることができる採光装置を製作するのが困難であ
った。

本発明は、従来のものの上記課題（問題点）を解決する
ようにした採光５通気システムを提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は屋外の光を室内に導く採光システムにおいて、
屋外の光を室内に導く導入手段として透明板より成る採
光窓材の上面にプリズム状の突出部を複数列配置し構成
される光取入体を用いるようにした採光システムに関す
る。

この場合、プリズム状の突出部は単位となる各突出部の
横幅方向を東西方向に向け、これらを南北方向に対して
複数列配置して光取入体を槽底するようにしノこ採光シ
ステムとすることが望ましい。

また、この場合突出部の上面に薄い透明板を設けるよう
にした採光システムとすることが望ましい。

さらに、光取入体に光ファイバーを連結することにより
室内への光の導入をするようにした採光システムとする
ことが望ましい。

また、光取入体に導光ダクトを連結することにより室内
への光の導入をするようにした採光システムとすること
ができる。

さらに、光取入体を少なくども東向き、西向きおよび上
向きの入斜角とした光導入面を有する複数個の透明板の
組合わせにより構成するようにした採光システムとする
ことができる。

また、光取入体の光導入面をその東西方向の断面が凸曲
面状となるように形成するようにした採光システムとし
ても良い。

さらに、また、屋外の光を室内に導く採光装置として、
この採光装置は採り入れる光を集める集光装置と集めら
れた光を導く導光装置と、導光装置からの光を室内へ拡
散する光拡散装置とから構成し、かつ、光と共に空気の
給排機能も付加し光拡散装置と導光装置どは、それぞれ
が連通されて光と空気を各室への導入するようにした採
光５通気システムとすることてきる。

［作用］ 本発明の装置は屋外の光を導く採光装置と、さらに、必
要に応じてこの採光装置によって光の供給を受ける室に
空気の給排機能を付加するようにしたものにおいて、屋
外の光を導入する部分である採光窓材の上面に多数の突
出部または多数の光導入面を有するよう透明板を用いて
光取入体を構成する。

これらの突出部または光導入面による光の屈折率を利用
して薄型の構成のもので各方面からの光を導入可能とし
たため、外からの光を太陽の運行によって光の導入方向
に変化があっても路間−条件で光の導入ができ、しかも
既存の建物の屋根に対しても設置できるようになった。

このため　本システムによって建物内の照明は朝、夕で
も採光効率は殆ど低下せず、換気も有効。

適切に行うことができる。

［実施例］ 次に１本発明による採光１通気システムを第１図〜第４
図に示す各実施例に基づいて説明する。

第１図は１本発明を使用した住宅の一例であり建物は南
側に面して、１階の部屋１．２附の部屋２、孔明に風呂
３と台所４．地階に地下室５．屋根６には採光装置ヱを
有している。

この建物では、地下室５は当然として２北側にある風呂
３や台所４にも窓が設けてなく１周壁８を充分な厚みの
断熱壁にする一方、これらの部屋の昼間の照明は採光装
置７からの光を用い、光拡散装置９，１０．１１によっ
て、光が各部屋３一 ４．５に供給されるようになっている。

この場合、採光装置７としては１図示のように屋根６に
嵌め込まれたあるいは、屋根上に置かれた光取入体−１
２．吸気または排気を行わせる換気用のファンＦ、これ
ら光取入体１２とファンＦにより導入される太陽光線と
空気の両者を集めるフードト＋１．このフードＨ３から
光と空気とを導く導光ダクト１６ａ、１６ｂ、フードＨ
２，円板状または角板状の光拡散材から戊る拡散板］７
より構成され７拡散板１７の照射面には以降の各室に導
く導光ダクト１８が連結されている。

ところで９本発明の採光２通気システムでは光取入体１
２の構造に特徴をもつものであるから次にその構造の詳
細について第２図〜第４図を用いて説明する。

すなわち、光取入体り文としては、第１の実施例のもの
では２第２図に示すように透明のカラス又はプラスチッ
ク等の透明板より成る採光窓材１２ａの上面に多数のプ
リズム状の突出部Ｘ１〜Ｘｎを形成することにより、太
陽の一日におけるまたは季節による運行にしたがって入
射光線が東、西方向７または南、北の各方向へと移動し
ても１日中においては入射光線の量が略一定となるよう
に改良した点にそのねらいがある。

即ち２本発明の第１の実施例のものでは１第２図に示す
ように、１単位の突出部たとえば、Ｘの断面形状が三角
形であるプリズム状のものを重比方向にｎ個隣接して配
置して構成される。

第２図（イ〉、（口〉はそれぞれこの光取入体１２の平
面図および側面図を、また同図（ハ）は太陽光線の導入
１通過の状況を拡大図として示したものである。

第３図（イ）および〈口）はそれぞれこのように構成し
た光取入体上１を斜面の屋根に設置した例を示すもので
、同図（イ）は屋内への光導入機構として光ファイバー
１３ａを用いた例、また同図（ロ）は導光ダクト１３ｂ
を用いた例を示す。

また同図（ハ）は光取入体１２を壁Ｋに対して垂直に設
置した例を示す。なお、１３Ｃは光ファイバーである。

また、上記第１の実施例の各場合において９図示しない
が、突出部Ｘ、〜Ｘ０を覆うようにそれらの上面に薄い
透明板を設けた構造とすることにより、各突出部Ｘ１〜
Ｘｏの溝の部分に塵埃が付着することが防止できる。

以上述べた第１の実施例のものでは、１つの光取入体１
２をその幅方向（北南方向）に複数単位の突出部を並置
して構成し、各単位となる突出部（例えばＸ、）が光の
導入に対して方向性を有するようにしている点で、その
構成上の特徴がある。

これに対して、第４図に示す第２の実施例のものでは１
つの光取入体Ｌ１は単位となる突出部は有せず２互いに
異なった複数個の光導入面を有し全体として光の導入に
対して方向性を有するようにした点にその構成上の特徴
がある。

すなわち、第４図（イ）、（ロ）はその第１例を示す平
面図２側面図で、主として朝、昼および夕方における光
の導入に適した入斜角（傾斜角）となる光導入面Ａ、Ｂ
およびＣを有する透明板１４ａ、１４ｂ、１４ｃを組合
わせて′Ｗ４戒している。

第４図（ハ）は光導入面Ａを透明板１４ａ１４ａ２によ
り、光導入面Ｂを透明板１４ｂ１〜１４ｂ３により、ま
た光導入面Ｃを透明板１４ｃ１４ｃ２でそれぞれ構成し
た光取入体１４’の実施例を示す。

また、第４図（ニ）は同図（イ）〜（ハ）のものより光
導入面りを１つ増やし、５つの透明板１５ａ〜１５ｅを
組合わせて構成した光取入体よ５の実施例を示す。

さらに、第４図（ホ）は当該光取入体の導入面の断面形
状が凸曲面状となるように透明板を形成して構成した光
取入体１５Ａの実施例を示す。

第２の実施例のものの適用場所は傾斜した屋根の場合に
は屋根の頂上に、また西洋式の平坦な屋根ではその適所
というように平坦な屋根部分に設置するのが効果的なも
ので、さらに、第４図（イ）に代表で示したように、プ
リズム状の渭または突出部分を第１の実施例（第２図）
と同様に設けることにより屈折率を大とし、薄形とする
ことが可能となる。

また、拡散板１７には適当側の通気孔２０が設けられて
おり、フードＨ２からの空気を室へ供給するようになっ
ているものとする。

導光ダクト１８は１円筒形のダクトの内壁全面を光の反
射面しとたちのであり１図では、壁８や天井２１を通る
固定ダクトとして建物内に組み込まれる一方、このダク
トを介して光が導ひかれていく室３，４．５に対しては
、ルーパー２２２３．２４を介して外気や調温された空
気が供給される一方、汚れた空気を室外に排出するため
の換気用のダクト乃至は通気路としても使用できるよう
にしたものである。

なお、２５．２６は、南側に面した室１，２に外気や調
温された空気を供給したり、これらの室の換気をするた
めの補助ダクトであり、ダンパ２７．２８等を介して導
光ダクト１８に道連されている。

以上のようなＷ４戊において、昼間は、太陽光が採光装
置ヱによって集められ、北側の各部屋３゜４５　に供給
されるのみならず、同じシステムを使って外気の供給、
調温した空気の供給、或は汚れた空気の換気も行えるた
め、これらの部屋３゜４．５は必ずしも窓（採光、換気
）は必要でなくなり、建物における部屋の配置に自由度
が増しかつ１各部屋の断熱、遮熱、防音なども比較的に
容易になり、エネルギー効率の良い建物、建物内外のエ
ネルギーを生かした空調、照明が可能になるものである
。

ところで１本発明では上記のように光取入面１２で示す
ように、突出部または多数の光導入面を備えており、こ
の結果、入射光線のどの方向にも対処できる入射面を有
するため太陽の運行により入射角が変動しても全体の入
射光量を略一定とするように調整されるようになってい
る。

なお１図には示していないが、室内に配置される導光ダ
クト１８は可撓性をもったダクトの内面を鏡面にする構
造、ダクトの壁を構成する壁材の一部に光ファイバーの
束を配するようにしても良く、ダクトの構造も、１本の
ダクＩ・の内部を区切り給排気それぞれが独立した通気
路となるように構成しても良い。

［発明の効果コ 本発明は、上記のように構成したものであるから次のよ
うな優れた効果を有する。

■太陽の運行によって入射光線の角度、入射量が変化し
ても、光取入体の突出部または光導入面の特徴ある形状
により各方向からの入射光線を受光できるため入射光線
の量は略一定となり日中においては終日効率良く光を取
り込むことができるようになった。

■この場合、屈折率で太陽光を一方向に送り屈折光をあ
る一面に強く集めることができるので。

その面に光ファイバーを設ければ導光用のダクトを使用
しなくて済むので経済的である。

■また。上記のように太陽光を屈折率を利用して受光し
一方向に集光できるため、光取入体すなわち、受光装置
を薄型にでき、既存の建物の屋根に設置することが容易
であるため、　３１１用が容易である。

■また。各突出部を覆うようにその上面に透明板を設け
た構造とした場合には、突出部の溝に塵埃が付着するこ
とがなく管理が容易となる。

■しかも本発明の場合、従来のような大掛かりな追尾機
構を備える必要がなく、平面状の採光窓材の上面に複数
個の突出部または光導入面を形成するだけの構成で良い
ため、極めて経済的であり実用性大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する採光２通気システムの全体の
構成を示す模式的な縦断側面図、第２図および第３図は
それぞれ本発明の第１の実施例を示すもので、その内温
２図（イ）は平面図、同図（ロ）および（ハ）はそれぞ
れ側面図および拡大部分側面図、また、第３図（イ）〜
（ハ）は夫々側面図である。 また、第４図（イ）〜（ホ）は本発明の第２の実施例を
示すもので、その内同図（イ）は平面図同図（ロ）〜（
ホ）はそれぞれ側面図である。 上Ａ ３．４．５＋部屋 ヱ；採光装置 ９．１０．１１＋光拡散装置 １２：光取入体 上Ａ″、上互、１５Ａ＋光取入体 １６ａ、１６ｂ、１８：導光デク１〜 Ｘ１〜Ｘｏ：突出部 Ａ〜Ｄ：光導入面 トＩｔ、Ｈ２：フード １７：拡散板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、屋外の光を室内に導く採光システムにおいて、屋外
   の光を室内に導く導入手段として透明板より成る採光窓
   材の上面にプリズム状の突出部を複数列配置し構成され
   る光取入体を用いるようにしたことを特徴とする採光シ
   ステム。 ２、プリズム状の突出部は単位となる各突出部の横幅方
   向を東西方向に向け、これらを南北方向に対して複数列
   配置して光取入体を構成するようにした請求項１記載の
   採光システム。 ３、突出部の上面に薄い透明板を設けるようにした請求
   項１または２記載の採光システム。 ４、光取入体に光ファイバーを連結することにより室内
   への光の導入をするようにした請求項１〜３のいずれか
   に記載の採光システム。 ５、光取入体に導光ダクトを連結することにより室内へ
   の光の導入をするようにした請求項１〜３のいずれかに
   記載の採光システム。 ６、光取入体を少なくとも東向き、西向きおよび上向き
   の入斜角とした光導入面を有する複数個の透明板の組合
   わせにより構成するようにした請求項１〜５のいずれか
   に記載の採光システム。 ７、光取入体の光導入面をその東西方向の断面が凸曲面
   状となるように形成するようにした請求項１〜５のいず
   れかに記載の採光システム。 ８、屋外の光を室内に導く採光装置として、この採光装
   置は採り入れる光を集める集光装置と集められた光を導
   く導光装置と、導光装置からの光を室内へ拡散する光拡
   散装置とから構成し、かつ、光と共に空気の給排機能も
   付加し光拡散装置と導光装置とは、それぞれが連通され
   て光と空気を各室への導入するようにした請求項１〜７
   のいずれかに記載の採光、通気システム。