JPH03249607A - 採光装置 - 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】 （イ）［産業上の利用分野］ 本発明は、居住用建物１オフイスビルなどの照明と空調
に使用される採光装置の改良に関するものである。

（ロ）［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６２−９
６９１４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。

（ハ）［発明が解決しようとする課題］このような採光
装置では、以下の問題点があった。

■太陽を追尾しなければならず、複雑な構成となる。

■このため高価となるものであった。

■追尾のためのエネルギーが必要である。

■追尾装置があるため、装置が大きくなり薄型とはでき
ないから既存の屋根形状に適用しにくい。

本発明は従来のものの上記課題（問題点）を解決するよ
うにした採光装置を提供することを目的とする。

（ハ）［課題を解決するための手段］ 本発明は、下記のような太陽光を室内に導く採光システ
ムにおいて、採光部に光ファイバーを用い、固定型で軽
くしかも薄くすることにより従来の問題点を解決した。

即ち１本発明は放物面鏡を集光装置の底面に並べ、その
焦点に側面から光を導入するタイプの光ファイバーを配
置し、光を取り入れるようにした採光装置に関する。

この場合、光ファイバーとしてクラッド層とコア層の２
層構造のクラッド形の光ファイバーを用い、その導光部
はクラッド層の外周全体にそのコア層に達する複数個の
孔を設けた粗面状態となるように加工して光がファイバ
ー内に入るように形成し、一方、導光部は未加工とした
採光装置とすることができる。

また、光ファイバーとして反射材や蛍光剤を分散させた
透明タイプの光ファイバーを用いるようにした採光装置
としても良い。

さらに１上記構成の１ユニット分を所要個数だけ並置す
ることにより所要の照度の採光が行える採光装置とする
こともてきる。

（ホ）［作用］ 本発明は放物面鏡を集光装置の底面に並べその焦点に側
面から光を導入するタイプの光ファイバーを配置するこ
とにより光を取り入れるように構成した採光装置であり
、薄形の構成のものを屋根に設置することにより、屋外
からの光は放物面鏡により集光された上。

放物面鏡の焦点位置に配置された光ファイバーにより効
率良く屋内へと導かれ所要の各室へと伝えられる。

この際、必要に応じて、空気の給排機能をも付加するよ
うにしておけば、各室の換気も伴わせ行うことができる
。

くべ）［実施例］ 次に１本発明による採光装置の実施例を第１図および第
２図に基いて説明する。

第１図は１本発明を使用した住宅の１例であり、建物は
南側に面して、１階の部屋１２階の部屋２．北側に風呂
３と台所４．地階に地下室５．屋根６には採光装置７を
有している。

この建物では、地下室５は、当然として。

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Ｗ９，１０
．１１によって光が各部屋３，４．５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
嵌め込まれた放物面鏡採光部１λ及び採光されて太陽光
が出てくる光ファイバー１２ａ、吸気または排気を行わ
せる換気用のファン１３．これら採光部上ユとファン１
３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１４．採光部二から照射された太陽光線を平行線にす
るためのフレネルレンズ１７．板状又は角状の透明材か
ら成る透明板１８より構成される。

採光部１２の側面構造は第２図の部分拡大図に示すよう
に光ファイバー１２ａを放物面鏡１２ｂ内に収納した上
で屋根６の切欠部１２ｃ内に配置される。１２ｄは透明
カバである。

なお第３図（イ）に平面図、同図（ロ）に（イ）のｘ−
ｘ’断面図として５示すように箱状の透明カバー１２ｄ
内に断面Ｕ字状の３個の放物面鏡１２ｂ、〜１２ｂ３を
設置し、これらの放物面Ｍ１２ｂ、〜１２ｂ、内の各焦
点位置に３つの光ファイバー１２ａ１〜１２ａ３の導光
部Ｓを配置して採光部１２を構成し太陽光の光ファイバ
ーによる採光を行うようになっている。

この場合、光ファイバー１２ａ、〜１２ａ。

としては２層構造のクラッド形の光ファイバを用い、第
３図に示すように、透明カバー１２ｄ内に配置され集光
部Ｓとして機能する部分は外周であるクラッド層全体に
その直下のコア層に達する複数個の孔を設けられたいわ
ゆる粗面状態となるように加工している。

この結果、第２図（ロ）に示すように、光ファイバーを
構成する上方クラッド層ｆ１にコア層ｆ２に達する長さ
の孔ｍ＋、ｍｚ、　ｍｌ、・が形成され、この各孔から
コア層で２に対して太陽光線を有効に導くようになって
いるものである。

一方、透明カバー１２ｄ外に突出される導光部りとして
機能する部分は未加工のままで外周が平滑面を形成する
ようにする。このように光ファイバーの集合部Ｓ部分に
は外周全体に亙って粗面状態となるように加工するのは
１本発明では凹面鏡を使用しているためこれに反射して
下方より入る光も存在すること考慮したものである。

なお、光ファイバー１２ａ、〜１２ａ３としては上記し
た２層構造の光ファイバーの代わりに銀、アルミニウム
等の金属片より成る反射材を分散させるか又は蛍光材を
分散させた透明タイプの光ファイバーを使用するように
しても良い。

この場合の蛍光材としては　例えばアジン系のものとし
てはアクリジンイエロー、サクラニン、チオニン、塩化
ベンジルトリエチルアンモニウム等が、又ペリレン系の
ものとしては、ペリレン、　５ｏｌｖｅｎｔ　Ｇｒｅｅ
ｎ　５　（商品名：住友化学株式会社製）等を使用する
ことができる。

なお、アジン系蛍光材料の方が蛍光効率が比較的高く好
ましい。

採光装置としては、第２図〜第３図に示したものを１ユ
ニットとし、この複数のユニットを連結するようにすれ
ば、要求される各種照度に対応させることができる。

この採光部に対して各室１〜５に光を導く導光ダクト１
９が連結されている。

また、前述の透明板１８には適当数の通気孔が設けられ
ている。

導光ダクト１９は１円筒形のダクトの内壁全面を光の反
射面としたものであり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１このダクトを介して光が導かれていく室
３，４．５に対しては。

ルーパー２２．２３．２４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
の換気用のダクトあるい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１９に連通されている。

以上のような構成において、昼間は、太陽光が採光装置
７によって集められ、北側の各部屋３，４．５に供給さ
れるのみならず、同じ装置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、各部屋の断熱。

遮熱、防音なども、比較的に容易になり１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。

（ト）［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９次のよ
うな優れた効果を有する。

■屋外からの光は放物面鏡により集光された上、放物面
鏡の焦点位置に配置された光ファイバーにより屋内へと
導光されるため、採光効率を大幅に向上でき、がっ、受
光装置を薄形にできるため、既存の建物の屋根に設置す
ることが容易である。

■このような放物面鏡と光ファイバーとの対のもの１個
又は複数個並置したものを１ユニツトとして、必要に応
じてこれを複数ユニット並べて使用することにより１本
発明の採光装置の適用場所の照度を任意の値に調節が可
能である。

■光ファイバーの外周全体が粗面状態に加工されている
から、従来のような大掛かりな追尾装置がなくても太陽
の運行に対応してた凹面鏡の集光・反射の作用とも相俟
って太陽光線を終日有効には取り入れることがてきるの
て追尾装置を不要とした分だけ経済的となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、この
内第１図は本発明を適用する採光装置全体の構成を示す
模式的な縦断側面図である。 第２図（イ）は本発明の要部である放物面鏡採光部を屋
根に設置する状態を示す拡大縦断側面図、第２図（ロ）
は採光部の要部拡大断面図である。 また、第３図（イ）、（ロ）は夫々この採光部の平面図
及び縦断正面図である。 　ａ （ ３〜５ニ ア　： １−２： ２　ａ　＋〜１２ａｚ）二 １２　ｂ　１〜１２ｂｓ： １９　： 部屋 採光装置 放物面鏡採光部 光ファイバ 放物面鏡 導光ダクト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放物面鏡を集光装置の底面に並べ、その焦点に側面
   から光を導入するタイプの光ファイバーを配置し、光を
   取り入れるように構成したことを特徴とする採光装置。 ２、光ファイバーとしてクラッド層とコア層の２層構造
   のクラッド形の光ファイバーを用い、その集光部はクラ
   ッド層の外周全体にそのコア層に達する複数個の孔を有
   する粗面状態となるように加工して太陽光が上記光ファ
   イバーのクラッド層の孔からコア層に入るように形成し
   、一方、導光部は未加工とした請求項１記載の採光装置
   。 ３、光ファイバーとして反射材や蛍光材を分散させた透
   明タイプの光ファイバーを用いるようにした請求項１記
   載の採光装置。 ４、請求項１〜３のいずれかの構成の採光装置を１ユニ
   ットとしてこれを所要個数のユニット並置することによ
   り所要の照度の採光を行うようにした採光装置。