JPH07320512A - 太陽光採光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽光を極めて効率良く、かつ確実に取り入
れることを可能とする。 【構成】 車輪６を回転させて、採光装置本体３をレー
ル２に沿って水平面内にて回動させる方位モータ７を設
ける。傾斜梁１１に、互いに平行にかつ水平方向の回転
軸１２を中心として回動可能に複数の反射鏡１３を設
け、それぞれリンク部材１４によって連結する。最上部
の反射鏡１３ａを回動させる駆動モータ１７を有する駆
動機構１５を設ける。最上部の反射鏡１３ａ及び両側部
の反射鏡を除く中間部の反射鏡１３ｃを、反射鏡本体２
２とその下端側に回動可能に設けたフラップ反射鏡２３
とから構成する。反射鏡本体２２に、フラップ反射鏡２
３に連結されたワイヤ２６を巻き取る巻取モータ２５を
設ける。センサ１８からの検出信号に基づいて、方位モ
ータ７、駆動モータ１７及び巻取モータ２５の駆動を制
御する制御部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建築物の内部等に太
陽光を導く際に用いられる太陽光採光装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽光が直接当たらない場所（例
えば、地下街や地下室等の地下設備、密集地における家
屋の内部、大水深の海底あるいは野菜・果物等の栽培）
に、他の場所において集光した太陽光を導くことが検討
されており、その一例として、例えば、複数の反射鏡を
それぞれ平行にかつ水平方向の軸線を中心として回動可
能に設け、これら反射鏡によって太陽光をそれぞれ採光
方向へ反射させる採光装置が知られている。また、それ
ぞれの反射鏡は、太陽光を効率良く採光すべく、それぞ
れ上下方向へ段差を設けて設置されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
採光装置にあっては、太陽の位置が高い場合、隙間なく
採光を行なうことができるが、太陽の位置が低い場合、
上方側の反射鏡からの反射光の一部が、下方側の反射鏡
によって遮られてしまい、採光効率が低下してしまうと
いう問題があった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて効率良く、太陽光を採り入れることが可能
な太陽光採光装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の太陽光採光装置は、水平面内にて回
動可能に支持された架台と、この架台に斜めに架け渡さ
れた傾斜梁と、該傾斜梁に互いに平行にかつ水平方向の
軸線を中心として回動可能に支持され、太陽光を採光方
向へ反射させる複数の反射鏡と、前記架台を回動させる
方位駆動手段と、前記反射鏡をそれぞれ回動させる反射
鏡駆動手段と、太陽の方向を検出する方向検出手段と、
該方向検出手段からの検出信号に基づいて、前記反射鏡
による太陽光の反射光を、前記採光方向へ向けるべく、
前記方位駆動手段及び前記反射鏡駆動手段を制御する制
御手段とを具備し、前記反射鏡の内の少なくとも最上部
の反射鏡を除く下方側の反射鏡は、反射鏡本体と、該反
射鏡本体の下端側に回動可能に連結されたフラップ反射
鏡とからなり、当該反射鏡には、前記フラップ反射鏡を
前記反射鏡本体に対して回動させるフラップ駆動手段が
設けられてなり、前記制御手段は、上方の反射鏡からの
反射光が下方の反射鏡にラップする場合に、下方の反射
鏡のフラップ反射鏡を反射鏡本体に対して回動させて上
方の反射鏡からの反射光の採光路から外すべく、前記フ
ラップ駆動手段を制御することを特徴としている。

【０００６】さらに、請求項２記載の太陽光採光装置
は、請求項１記載の太陽光採光装置において、前記制御
手段に、採光拡散機能部が設けられてなり、該採光拡散
機能部を作動させることにより、前記制御手段は、予め
設定された軌道に沿って前記採光方向を振り動かさせる
べく、前記方位駆動手段及び前記反射鏡駆動手段を制御
することを特徴としている。

【０００７】

【作用】そして、請求項１記載の太陽光採光装置によれ
ば、制御手段によって方位駆動手段及び反射鏡駆動手段
の駆動がそれぞれ制御され、反射鏡によって太陽光が反
射され、その反射光が採光方向へ導かれる。ここで、上
方の反射鏡からの反射光が下方の反射光にラップする場
合、制御手段によってフラップ駆動手段が制御され、下
方の反射鏡のフラップ反射鏡が反射鏡本体に対して回動
されて、上方の反射鏡からの反射光の採光路から外され
る。

【０００８】また、請求項２記載の太陽光採光装置によ
れば、採光拡散機能部を作動させると、制御手段によっ
て方位駆動手段及び反射鏡駆動手段が制御され、反射鏡
からの採光方向が、予め設定された軌道に沿って振り動
かされる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の太陽光採光装置の実施例を図
によって説明する。図１から図３において、符号１は、
採光装置であり、この採光装置１は、建築物Ａ等に形成
された採光孔Ｂの上部に設置されている。この採光装置
１は、採光孔Ｂ上に設けられた円弧状のレール２と、こ
のレール２上に設置された採光装置本体３とから概略構
成されたものである。採光装置本体３は、架台４と、こ
の架台４に支持された採光部５とから構成されたもの
で、架台４は、その下部に設けられた複数の車輪６を介
して前記レール２上に支持されている。これら車輪６
は、架台４に設けられた方位モータ（方位駆動手段）７
によって回動されて、レール２上を走行するようになっ
ており、これら車輪６がレール２上を走行することによ
って、架台４が水平面内にて回動するようになってい
る。

【００１０】架台４は、平面視八角形状に組み立てられ
た架台底部８と、この架台底部８上に立設された脚材９
と、これら脚材９によって架台底部８上に斜めに支持さ
れた傾斜梁１１とから構成されており、これら傾斜梁１
１に、前記採光部５が設けられている。採光部５は、前
記傾斜梁１１に互いに平行にかつ水平方向に設けられた
回転軸１２を中心として回動自在に支持された複数の反
射鏡１３と、これら反射鏡１３に渡って配設され、反射
鏡１３に回動可能に連結されたリンク部材１４と、反射
鏡１３の内の一つ（実施例の場合、最上部の反射鏡１３
ａ）を、前記回転軸１２を中心として回動させる駆動機
構１５とを有している。この駆動機構１５は、反射鏡１
３ａの上下端にそれぞれ連結されたチェーン１６と、こ
のチェーン１６を移動させる駆動モータ（反射鏡駆動手
段）１７とから構成されたものである。

【００１１】また、前記傾斜梁１１には、その上端部側
に太陽光の方向を検出するセンサ（方向検出手段）１８
及び太陽光を電気エネルギーに変換するソーラパネル１
９が設けられている。そして、このセンサ１８からの検
出信号が後述する制御部（制御手段）２１へ送信される
とともに、ソーラパネル１９からの電気エネルギーが、
採光装置１の駆動源として設けられた図示しない電源の
充電器へ送り込まれるようになっている。

【００１２】また、前記反射鏡１３の内、最上部の反射
鏡１３ａ及び両側の反射鏡１３ｂを除く中間に設けられ
た反射鏡１３ｃは、反射鏡本体２２と、この反射鏡本体
２２の下端側に、回動可能に連結されたフラップ反射鏡
２３とから構成されている。このフラップ反射鏡２３に
は、その背面側に係止棒２４が設けられており、この係
止棒２４の先端部には、巻取モータ（フラップ駆動手
段）２５によって巻き取られるワイヤー２６の端部が接
続されている。また、これら反射鏡１３ｃのそれぞれの
フラップ反射鏡２３同士は、連結リンク２７によって互
いに連結されており、この連結リンク２７によってそれ
ぞれのフラップ反射鏡２３が反射鏡本体２２に対して同
一角度をとるようになっている。

【００１３】次に、上記構成の採光装置１の制御系につ
いて、図４に示す機能ブロック図に基づいて説明する。
図に示すように、制御部２１には、前記センサ１８から
の検出信号が送信されるようになっており、制御部２１
は、センサ１８からの検出信号に基づいて、前記方位モ
ータ７、駆動モータ１７及び巻取モータ２５の駆動を制
御するようになっている。また、制御部２１には、採光
拡散機能部３１が接続されており、この採光拡散機能部
３１を作動させた際に、制御部２１は、採光拡散機能モ
ードにて方位モータ７及び駆動モータ１７の駆動を制御
するようになっている。

【００１４】次に、前記制御部２１による採光装置１の
動作を説明する。センサ１８によって太陽の方向が検出
されると、このセンサ１８からの検出信号に基づいて制
御部２１によって、前記方位モータ７及び駆動モータ１
７が駆動制御され、採光装置本体３の正面が太陽の方角
へ向けられるとともに、それぞれの反射鏡１３の太陽光
に対する角度が調節され、これにより、採光装置本体３
の正面側から入射する太陽光が、各反射板１３によって
反射されて、その反射光が、建築物Ａに設けられた採光
孔Ｂから、採光方向である建築物Ａ内部に照射されるよ
うになっている。また、このとき、ソーラパネル１９
は、太陽光に対して垂直に向けられ、照射された太陽光
を電気エネルギーに変換して充電器へ送り込む。

【００１５】このように、上記採光装置１は、センサ１
８からの検出信号に基づいて、制御部２１が方位モータ
７、駆動モータ１７の駆動を制御して、太陽の動きに追
従させて、太陽光を建築物Ａ内に採光させるようになっ
ている。なお、太陽が沈みセンサ１８による光の検出が
されなくなると、制御部２１は、センサ１８からの光の
検出信号の入力がなくなったことを検知し、方位モータ
７を駆動させて、採光装置本体３を東、つまり、太陽が
昇る方向へ向け、待機させるようになっている。

【００１６】また、制御部２１は、太陽の高さ位置に応
じて巻取モータ２５の駆動を制御し、フラップ反射鏡２
３の傾きを次のように調節するようになっている。 （１）図５に示すように、太陽の位置が高く、太陽光の
入射角が大きい場合は、巻取モータ２５によってワイヤ
ー２６を巻き取らせる。これにより、フラップ反射鏡２
３は、反射鏡本体２２と略同一面とされ、最大の反射効
率にて建築物Ａ内へ太陽光が採光される。

【００１７】（２）図６に示すように、太陽の位置が低
く、太陽光の入射角が小さい場合は、巻取モータ２５に
よってワイヤー２６を送り出させる。このようにワイヤ
ー２６が送り出されると、反射鏡本体２２に対してフラ
ップ反射鏡２３が回動され、このフラップ反射鏡２３が
略垂直にされる。これにより、このフラップ反射鏡２３
によって遮られていた上方側の反射鏡１３からの反射光
が下方へ導かれる。このように、上記実施例の採光装置
１は、フラップ反射鏡２３の傾きを調整することによ
り、従来、入射角が小さいときに、下方側の反射鏡１３
によって遮られていた上方側の反射鏡１３からの反射光
を確実に、建築物Ａ内に採光させることができる。

【００１８】次に、採光拡散機能部３１を作動させた場
合の制御部２１による制御を説明する。採光拡散機能部
３１を作動させると、制御部２１によって、方位モータ
７及び駆動モータ１７が採光拡散モードにてその駆動が
制御され、反射鏡１３からの採光方向が、採光拡散機能
部３１にて予め設定した軌道に沿って振り動かされる。
ここで、図７に示すように、採光方向を往復移動させる
場合は、前記採光拡散機能部３１にて軌道Ｋ１を設定
し、図８に示すように、採光方向を八の字に移動させる
場合は、前記採光拡散機能部３１にて軌道Ｋ２を設定す
る。これにより、建築物Ａ内にて、採光装置１の真下以
外の部分へ光を照射させることができ、例えば、この採
光装置１を野菜、果物等の植物の栽培用として用いた場
合、広範囲の植栽へ満遍なく光を照射させることがで
き、植物を均等に成長させることができる。また、この
採光装置１によってオフィスの玄関等の光があたらない
ところに置かれた慣用植物等の植栽にも良好に光を当て
ることができる。

【００１９】なお、上記実施例の採光装置１の構成及び
構造は、実施例に限定されることはなく、設置する場所
や施設の種類、あるいは設計要求等に基づき種々変更可
能なことは勿論である。また、採光装置１の用途も実施
例に限定されることなく、例えば、大水深海上へ設置し
て、太陽光を導光するように用いても良い。また、採光
拡散機能部３１に予め設定しておく、採光方向の軌道
も、上記実施例に限定されることはない。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の太陽光
採光装置によれば、下記の効果を得ることができる。請
求項１記載の太陽光採光装置によれば、方向検出手段か
らの検出信号に基づいて、制御手段が方位駆動手段、反
射鏡駆動手段を、太陽の動きに追従させて駆動制御し
て、反射鏡からの反射光を、常に採光方向へ導くことが
できるだけでなく、フラップ駆動手段を駆動制御して、
フラップ反射鏡の傾きを調整することにより、従来、太
陽光の入射角が小さいときに、下方側の反射鏡によって
遮られていた上方側の反射鏡からの反射光を確実に、採
光方向へ導くことができる。即ち、太陽光の採光効率を
大幅に向上させることができる。

【００２１】請求項２記載の太陽光採光装置によれば、
採光拡散機能部を作動させることにより、反射鏡からの
採光方向を、予め設定した軌道に沿って振り動かさせる
ことができる。これにより、反射鏡からの反射光を広範
囲に照射させることができ、例えば、採光装置を野菜、
果物等の植物の栽培用として用いた場合、広範囲の植栽
へ満遍なく光を照射させることができ、植物を均等に成
長させることができる。また、この採光装置によってオ
フィスの玄関等の光があたらないところに置かれた慣用
植物等の植栽にも良好に光を当てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の太陽光採光装置の構成及び構
造を説明する建築物上に設置された採光装置の側断面図
である。

【図２】本発明の実施例の太陽光採光装置の構成及び構
造を説明する採光装置の平面図である。

【図３】本発明の実施例の太陽光採光装置の構成及び構
造を説明する採光装置の正面図である。

【図４】本発明の実施例の太陽光採光装置の駆動を制御
する制御系を説明する機能ブロック図である。

【図５】本発明の実施例の太陽光採光装置の動作を説明
する採光装置の一部の概略側面図である。

【図６】本発明の実施例の太陽光採光装置の動作を説明
する採光装置の一部の概略側面図である。

【図７】本発明の実施例の太陽光採光装置の採光拡散機
能部にて予め設定された軌道を説明する図である。

【図８】本発明の実施例の太陽光採光装置の採光拡散機
能部にて予め設定された軌道を説明する図である。

【符号の説明】

１ 採光装置 ４ 架台 ７ 方位モータ（方位駆動手段） １１ 傾斜梁 １２ 回転軸（軸線） １３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 反射鏡 １７ 駆動モータ（反射鏡駆動手段） １８ センサ（方向検出手段） ２１ 制御部（制御手段） ２２ 反射鏡本体 ２３ フラップ反射鏡 ２５ 巻取モータ（フラップ駆動手段） ３１ 採光拡散機能部 Ｋ１、Ｋ２ 軌道

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面内にて回動可能に支持された架台
   と、この架台に斜めに架け渡された傾斜梁と、該傾斜梁
   に互いに平行にかつ水平方向の軸線を中心として回動可
   能に支持され、太陽光を採光方向へ反射させる複数の反
   射鏡と、前記架台を回動させる方位駆動手段と、前記反
   射鏡をそれぞれ回動させる反射鏡駆動手段と、太陽の方
   向を検出する方向検出手段と、該方向検出手段からの検
   出信号に基づいて、前記反射鏡による太陽光の反射光
   を、前記採光方向へ向けるべく、前記方位駆動手段及び
   前記反射鏡駆動手段を制御する制御手段とを具備し、 前記反射鏡の内の少なくとも最上部の反射鏡を除く下方
   側の反射鏡は、反射鏡本体と、該反射鏡本体の下端側に
   回動可能に連結されたフラップ反射鏡とからなり、当該
   反射鏡には、前記フラップ反射鏡を前記反射鏡本体に対
   して回動させるフラップ駆動手段が設けられてなり、 前記制御手段は、上方の反射鏡からの反射光が下方の反
   射鏡にラップする場合に、下方の反射鏡のフラップ反射
   鏡を反射鏡本体に対して回動させて上方の反射鏡からの
   反射光の採光路から外すべく、前記フラップ駆動手段を
   制御することを特徴とする太陽光採光装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段には、採光拡散機能部が設
   けられてなり、該採光拡散機能部を作動させることによ
   り、前記制御手段は、予め設定された軌道に沿って前記
   採光方向を振り動かさせるべく、前記方位駆動手段及び
   前記反射鏡駆動手段を制御することを特徴とする請求項
   １記載の太陽光採光装置。