JPH0864018A - 太陽光採光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内に雨漏りが生じる恐れがなく、建物を大
きく改造しないで取り付けることができる太陽光採光装
置を提供する。 【構成】 建物１の軒に採光機３を設け、採光機３から
採光した太陽光を採光機３の下方に配置される窓から室
内に取り込むように構成した。この場合、採光機３は建
物の軒に１枚又は複数枚の平板プリズムを太陽の運行に
対応して回転させるように構成するのが望ましい。ま
た、採光機３により採光した光を室内に取り込む窓は、
当該窓自体に光の方向を変える機能を持たせた第１の光
出射方向変更手段４又は、通常の窓の外部に上記採光機
により採光された太陽光の方向を変えることのできる手
段を備えた第２の光出射方向変更手段６を構成すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建物の軒に配置する型式
の太陽光採光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽光採光装置は、例えば特開平
３−２４９６０８号に示すように建物の屋根に設置する
もの、又は屋上やベランダ等に設置するものが主流であ
った。

【０００３】さらに、採光装置とは異なるが、太陽光の
採光を行うものとして天窓があるが、この天窓もその設
置場所は屋根や屋上となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものは、次のような問題点があった。 （１）採光部で採光された太陽光を室内に導くために、
光ダクト、光ファイバー等が必要で、そのための特殊な
工事を必要とするものであった。 （２）採光部を屋根に穴を空けて取り付けることになる
ため、室内に雨漏れが生じる心配があった。 （３）さらに、天窓の場合には直接取り付けるものであ
るため、１階の建物中央等の場所へ採光したくとも、そ
の場所に取付け不能な場合が生じる。

【０００５】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太陽光採光装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽光採光装置
は上記課題を解決するために、建物の軒に採光機を設
け、この採光機から採光した太陽光を上記採光機の下方
に配置される窓から室内に取り込むように構成した。

【０００７】この場合、上記採光機は建物の軒に１枚又
は複数枚の平板プリズムを太陽の運行に対応して回転さ
せるように構成するのが望ましい。

【０００８】また、上記採光機により採光した光を室内
に取り込む窓は、当該窓自体に光の方向を変える機能を
持たせた第１の光出射方向変更手段を構成するのが望ま
しい。

【０００９】なお、上記第１の光出射方向変更手段とし
ては、出窓を用い、この出窓の天井部分を構成する上板
として平板プリズムを用い、出窓の床板を構成する下板
としてガラス板等の光透過性材料を用い、上記上板の外
方先端部から下板の内方先端に対して配置される傾斜板
は反射板又はハーフミラー或いはルーバ状に形成したミ
ラーを配置して構成し、採光機から採光した太陽光を室
内に取り込むと共に、下の階へも光を導くように構成す
ることができる。

【００１０】さらに、上記採光機により採光した太陽光
を室内に取り込む窓として、通常の窓の外部に上記採光
機により採光された太陽光の方向を変えることのできる
手段を備えた第２の光出射方向変更手段を構成すること
ができる。

【００１１】この場合、第２の光出射方向変更手段とし
ては、通常の窓に対して、その上端部に平板プリズムを
適正角度で傾斜して配置し、上記採光機から採光した太
陽光を上記平板プリズムを介して向きを変えて室内に取
り込むように構成することができる。

【００１２】また、上記第２の光出射方向変更手段を、
通常の窓の上端部に所定面積の第１の平板プリズムを配
置すると共に、さらに、この第１の平板プリズムの上端
部に第２の平板プリズムを傾斜して配置し、上記採光機
から採光した太陽光を上記第２の平板プリズムで向きを
変えた第１の光と、さらに第１の平板プリズムで向きを
変えた第２の光とを室内に取り込むように構成しても良
い。

【００１３】さらに、建物の軒に設けられる採光機をそ
の下方に配置される建物の窓との関連のもとに水平方向
に複数個配置すると共に、これらの採光機に対応して上
記の第１の光出射方向変更手段及び／又は第２の光出射
方向変更手段も複数個配置するようにすることが望まし
い。

【００１４】

【作用】本発明の太陽光採光装置は建物の軒を利用して
採光機を設置するものであるから、室内への雨漏れが生
じる心配はない。

【００１５】また、採光機から採光した太陽光を採光機
直下の窓に面した室内に導くものであるから、光ダクト
や光ファイバー等の導光手段は不要であり、既存の建物
の設備を大きく改造しないで取付けが可能である。

【００１６】また、採光機を構成する平板プリズムは太
陽の運行に応じて適正角度となるように回転させるが、
軒に取り付ける部分は１枚又は複数枚の平板プリズムと
その回転機構のみとし、その他の制御機構は地上設置も
可能であるから、軒に取り付けられる部分は軽量、コン
パクトに構成できる。

【００１７】なお、本発明装置では、採光機で採光され
た太陽光を若干の工夫を施した窓を介して室内へ取り込
むものであるが、この場合、通常の窓を用いる場合に
は、外付け部分としての平板プリズムを設置するだけで
良いから既存の建物に対する後付け工事は容易であり、
また、出窓を用いる場合も後述する構成の出窓を設置す
れば良いから、その取り付けは容易である。

【００１８】いずれの型式の窓を用いる場合も、太陽光
は当該窓を通じて室内へ導かれるので、在室者に対し違
和感を与えない。

【００１９】

【実施例】以下図１乃至図５に示す実施例によって、本
発明を具体的に説明する。

【００２０】図１は本発明の太陽光採光装置の全体構成
を示す図である。

【００２１】同図において、１は本発明の太陽光採光装
置を適用する建物、２は軒である。

【００２２】３はこの軒に設けられる採光機で、この採
光機３が取り付けられる軒２の部分はくり抜かれ、採光
機３を軒２に装着するものとする。採光機３は、例えば
図２に示すように構成すれば良い。

【００２３】図２において、３１は支持枠、３２は透明
のフード、３３ａ及び３３ｂは夫々平板プリズム、３４
ａ乃至３４ｄは夫々軸受、３５ａ1及び３５ｂ1は夫々モ
ータ、３５ａ2及び３５ｂ2は夫々歯車、３６は電源、３
７ａ乃至３７ｃは導線、３８はモータの駆動回路、３９
はマイクロコンピュータ等の中央処理装置（以下ＣＰＵ
という）である。

【００２４】なお、図２のように構成される採光機３
は、ＣＰＵ３９内に予め備えられているプログラムによ
って太陽の運行に従って各平板プリズム３３ａ、３３ｂ
のプリズム角が常に適正となるようにモータ３５ａ1、
３５ｂ2に指令を与えて回転制御し、各プリズム３３
ａ、３３ｂを介して出射される太陽光が垂直方向の平行
光線となるように作動するものとする。

【００２５】図１に戻って、４は出窓型の第１の光出射
方向変更手段を示すもので、この第１の光出射方向変更
手段４は後述するように、１階等の低階側に太陽光を導
く機能を有するから、同図に示すように、２階等の高階
用に適しているが、１階に設けて使用することも可能で
ある。

【００２６】次に、この第１の光出射方向変更手段の構
成とその実施例を図３及び図４を用いて説明する。

【００２７】図３において、４０は出窓の窓、４１は出
窓の天井部分に相当する上板、４２は出窓の床面部分に
相当する下板、４３はこれら上板４１の外方先端部から
下板４２の内方先端部に亙って設けた傾斜板で、これら
の上板４１、下板４２及び傾斜板４３で出窓型の第１の
光出射方向変更手段４が構成される。なお、破線で示し
た４４は必要に応じ設けられる拡散板で、これは乳白色
板等により成り、出窓の室内側に窓４０と対向して設け
られるものとする。なお、５ａ、５ｂは第１の光出射方
向変更手段４が装着される壁である。

【００２８】次に、第１の光出射方向変更手段４の機能
とその機能に基づく各実施例を図４も参照して説明す
る。

【００２９】先ず、第１の光出射方向変更手段４の上板
４１としては、図４（Ａ）に示すように通常の平板プリ
ズムを用いて垂直方向に採光された光を屈折させてＨ1
で示すような光として室内へ取り込ませる機能を持たせ
る場合と、図４（Ｂ）に示すように上板４１としてガラ
ス板のような透過性材料を用いるか、又は垂直方向へ透
過するようなプリズム角としたプリズムを用い、ハーフ
ミラーで構成されるような傾斜板４３で反射させて室内
へ取り込む光Ｈ2と下方の１階側へ下板４２を介して透
過する光Ｈ3とに分ける機能を持たせる場合とがある。

【００３０】後者の機能を持たせる場合として、図４
（Ｂ）のハーフミラーで構成される傾斜板４３に代え
て、図４（Ｃ）に示すようにルーバ状に形成したミラー
より構成される傾斜板４３Ｒを用いるようにしても良
い。この場合は、同図に示すように、２階室用の光Ｈ2
としてルーバ状のミラーで反射された光を用い、一方、
１階へ向かう光Ｈ3としてはルーバ状のミラーの間隙を
通過する光を用いるものである。

【００３１】さらに、図４（Ｄ）に示すように、第１の
光出射方向変更手段４の上板４１Ａとして、微小プリズ
ム部Ｐ1、Ｐ2・・・を所定間隔のガラス部分Ｇ1、Ｇ2・
・・を隔てて形成した特殊プリズムを用いる場合には、
上板４１Ａの微小プリズム部Ｐ1、Ｐ2・・・・を透過し
た光Ｈ1を室内取り込み用の光とし、上板４１Ａのガラ
ス部分Ｇ1、Ｇ2・・・を透過した光Ｈ3は１階用に向か
う光として使用することができる。なお、図示しない
が、上板４１Ａの下方に図４（Ｂ）に示すようにハーフ
ミラーから成る傾斜板４３を配置すれば、上板４１Ａの
微小プリズム部Ｐ1、Ｐ2・・・・を透過した光Ｈ1を室
内取り込み用の光とし、さらに、上板４１Ａのガラス部
分Ｇ1、Ｇ2・・・を透過した光Ｈ3はハーフミラーより
成る傾斜板４３で室内へ取り込まれる光と１階方向へ透
過する光とに分けるようにしても良い。

【００３２】再び、図１に戻って、６は通常の窓の外部
に取り付けた第２の光出射方向変更手段で、同図に示す
ように１階用の窓の設置用として適したものである。

【００３３】第２の光出射方向変更手段６は、その拡大
図を図５に示すように、通常の窓７の上端部の壁８ａを
所要面積だけ切り欠いてこの部分に第１の平板プリズム
６１を垂直方向に装着すると共に、この第１の平板プリ
ズム６１の上端部を支点として取り付ける第２の平板プ
リズム６２を所定の角度に傾斜して設けるようにして構
成される。

【００３４】第２の光出射方向変更手段６の第２の平板
プリズム６２に入射した光の内、第１の平板プリズム６
１へ再入射した光は上方に屈折されて１階室内の天井側
へ向かう光Ｈ4となり、また、窓７へ入射される光Ｈ5は
窓７から直接、室内へ入射される。

【００３５】なお、窓７の室内側に破線で示すように拡
散板６３を配置すれば、室内への入射光を散乱させるこ
とができ、また、同室内の天井へ向かう光が不要の場合
は第１の平板プリズム６１は省略し、窓７の上端に接す
る壁８ａの下端部に第２の平板プリズム６２だけを取り
付けるようにすれば良い。なお、８ｂは窓７の下方端を
装着する壁である。

【００３６】本発明の太陽光採光装置は上記のように構
成される。次に、全体構成としての作用を図１乃至図５
を用いて説明する。

【００３７】先ず、採光機３に入射し採光された太陽光
は図２に示す採光機３の構成によって時々刻々変化する
太陽の位置に拘わらず、常に、垂直方向に向かう光とし
て採光された後、図１に示すように第１の光出射方向変
更手段４によって２階の室内に取り込むと共に、その一
部の光は第２の光出射方向変更手段６によって１階の室
内に取り込まれる。

【００３８】この場合、２階室内に取り込まれる光は、
図３に示すように第１の光出射方向変更手段４の上板４
１で屈折した光Ｈ1と傾斜板４３で反射した光Ｈ2であ
り、１階側へ向かう光は傾斜板４３を透過した光Ｈ3が
該当する。

【００３９】従って、１階へ向かう太陽光の光量は傾斜
板４３を透過する光の量によることになるから、傾斜板
４３として図４（Ｂ）に示すハーフミラーを用いた傾斜
板４３を用いた場合は、このハーフミラーの特性によっ
て定まり、また、図４（Ｄ）のように特殊プリズムで構
成した上板４１Ａを用いる場合には、この上板４１Ａの
ガラス部分Ｇ1、Ｇ2・・・・の面積とさらに傾斜板４３
を設置する場合には、傾斜板４３のハーフミラーの特性
の両者で定まることになるので、１階、２階の両者での
採光を考えて設計することが必要となる。

【００４０】また、図４（Ｃ）に示すルーバ状のミラー
で傾斜板４３Ｒを構成する場合には、この傾斜板４３Ｒ
を構成する各ミラーの開き度の調整によって１階側へ向
かう光量を調整できるので便利である。

【００４１】次に、１階の室内へ取り込まれる光として
は、上記のような条件のもとに２階側から透過した太陽
光を第２の光出射方向変更手段６において、図５に示す
ように第２の平板プリズム６２によって屈折され窓７を
介して直接室内に取り込まれる光Ｈ5と、第１の平板プ
リズム６１を介してさらに屈折されて１階室内の天井側
へ向かう光Ｈ4とに分かれて導かれる。

【００４２】なお、１階、２階の各場合共に、第１又は
第２の光出射方向変更手段の窓に対向して拡散板４４及
び６３を設置した場合には、これらの拡散板により太陽
光を室内へ万遍なく拡散させて、導くことができる。

【００４３】上記実施例では、簡単のため１個の採光機
によって採光した太陽光を第１及び第２の各光出射方向
変更手段４及び６を各階１個宛配置し、これらの各光出
射方向変更手段４及び６を介して室内へ取り込むように
説明した。

【００４４】しかし、実際にはこれでは光量が不足する
ため、実用的な太陽光採光装置としては、建物の軒に設
ける採光機を太陽に対向して設けられている窓の位置に
対応して複数個設置し、これらの各採光機に対応して２
階側、１階側の各室内に設ける第１及び第２の光出射方
向変更手段も採光機の数だけ設置するようにすれば、各
階室内へ取り込まれる光量を適正なものとすることがで
きる。

【００４５】なお、上記実施例では、１階、２階の例で
説明したが、平屋の場合や３階建ての場合、或いは高層
マンションの１部の居室へ本発明を適用する場合にも、
上記実施例のものを太陽光の採光を必要とする居室の軒
に設置し、以降の光出射方向変更手段を当該居室の窓に
対して設けることで適用可能である。

【００４６】なお、この場合、例えばマンションの２階
の窓側の１室のみに本装置を取り付けたい場合では、第
２の光出射方向変更手段６を採光機３とのセットで設け
るようにする等の適用場所に応じた組み合わせを行うこ
とが必要である。

【００４７】また、上記実施例では、本発明の太陽光採
光装置の作用に重点をおいて説明したため、各階の窓か
ら自然に取り込まれる太陽光、また、１階側の場合は太
陽光が２階側から導かれる太陽光のほかに、直接、第２
の光出射方向変更手段の平板プリズムに入射される太陽
光も存在するが、それについては触れず、この自然に取
り込まれる太陽光の光量を補充するものとして、本発明
の太陽光採光装置の説明をした。

【００４８】

【発明の効果】本発明の太陽光採光装置は上記のように
建物の軒に採光機を設置して採光した光を居室の窓を経
由して室内へ取り込むものであるから、次のような優れ
た効果を有する。 （１）採光機の設置場所が建物の軒であるから、従来の
屋根や屋上等に設けるものに比べ、室内に雨漏りが生じ
る恐れがない。また光ダクト、光ファイバー等の導光手
段も不要であるから、本装置を建物を大きく改造しない
で取り付けることができる。従って、住宅が密集してい
るため自然光の採光が不十分な住宅に対する採光の補充
を行う設備として最適である。 （２）採光機も回転部分は平板プリズムだけなので軽
量、コンパクトにでき、軒に容易に設置できる。 （３）採光機からの光を室内へ導く光出射方向変更手段
も基本的には窓を利用するものであり、窓に対して光の
方向を室内側に変更させるためのプリズム等の補助手段
を設けるものであるから、出窓型の場合も通常窓型の場
合も既存の建物に対して大幅な改造工事を行うことなく
僅かな後付け工事で適用可能である。 （４）また、いずれの窓型の場合も窓を介して太陽光が
室内へ採光されるから、在室者にとって自然であり、違
和感を感じさせない。 （５）採光機や光出射方向変更手段を窓の数だけ、又は
窓の幅に応じて複数個設置する構成にすれば室内への採
光の光量を大幅に増大できる。 （６）第１の光出射方向変更手段の傾斜板としてルーバ
状のミラーを用いるようにすれば、ルーバの開き度の調
整によって１階へ導く光の量と方向を任意に調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を建物に設置した場合の全体の概略構成
を示す正面図である。

【図２】本発明の採光機の構成を示す縦断正面図であ
る。

【図３】本発明の第１の光出射方向変更手段の構成を示
す縦断正面図である。

【図４】同図（Ａ）乃至（Ｄ）は夫々図３で示した第１
の光出射方向変更手段の各実施例を示す要部縦断正面図
である。

【図５】本発明の第２の光出射方向変更手段の構成を示
す縦断正面図である。

【符号の説明】

１：建物 ２：軒 ３：採光機 ４：第１の光出射方向変更手段 ６：第２の光出射方向変更手段 ４１、４１Ａ：上板 ４２：下板 ４３、４３Ｒ：傾斜板 ６１、６２：平板プリズム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小平 隆志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 寺田 房夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 須齋 嵩 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の軒に採光機を設け、この採光機か
   ら採光した太陽光を上記採光機の下方に配置される窓か
   ら室内に取り込むようにしたことを特徴とする太陽光採
   光装置。
2. 【請求項２】 建物の軒に１枚又は複数枚の平板プリズ
   ムを太陽の運行に対応して回転させるようにした採光機
   を設け、この採光機から採光した太陽光を上記採光機の
   下方に配置される窓から室内に取り込むようにしたこと
   を特徴とする太陽光採光装置。
3. 【請求項３】 上記採光機により採光した光を室内に取
   り込む窓は、当該窓自体に光の方向を変える機能を持た
   せた第１の光出射方向変更手段を構成するようにした請
   求項１又は２のいずれかに記載の太陽光採光装置。
4. 【請求項４】 上記第１の光出射方向変更手段として
   は、出窓を用い、この出窓の天井部分を構成する上板と
   して平板プリズムを用い、出窓の床板を構成する下板と
   してガラス板等の光透過性材料を用い、上記上板の外方
   先端部から下板の内方先端に対して配置される傾斜板は
   反射板又はハーフミラー或いはルーバ状に形成したミラ
   ーを配置して構成し、採光機から採光した太陽光を室内
   に取り込むと共に、下の階へも光を導くようにした請求
   項３記載の太陽光採光装置。
5. 【請求項５】 上記採光機により採光した太陽光を室内
   に取り込む窓として、通常の窓の外部に上記採光機によ
   り採光された太陽光の方向を変えることのできる手段を
   備えた第２の光出射方向変更手段を構成するようにした
   請求項１又は２のいずれかに記載の太陽光採光装置。
6. 【請求項６】 上記第２の光出射方向変更手段しては、
   通常の窓に対して、その上端部に平板プリズムを適正角
   度で傾斜して配置し、上記採光機から採光した太陽光を
   上記平板プリズムを介して向きを変えて室内に取り込む
   ように構成した請求項５記載の太陽光採光装置。
7. 【請求項７】 上記第２の光出射方向変更手段を通常の
   窓の上端部に所定面積の第１の平板プリズムを配置する
   と共に、さらに、この第１の平板プリズムの上端部に第
   ２の平板プリズムを傾斜して配置し、上記採光機から採
   光した太陽光を上記第２の平板プリズムで向きを変えた
   第１の光と、さらに第１の平板プリズムで向きを変えた
   第２の光とを室内に取り込むようにした請求項５記載の
   太陽光採光装置。
8. 【請求項８】 建物の軒に設けられる採光機をその下方
   に配置される建物の窓との関連のもとに水平方向に複数
   個配置すると共に、これらの採光機に対応して上記の第
   １の光出射方向変更手段及び／又は第２の光出射方向変
   更手段も複数個配置するようにした請求項１乃至７のい
   ずれかに記載の太陽光採光装置。