JPH0864019A - 太陽光採光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内に雨漏りを生じる恐れがなく、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】 採光機９と、採光機９の下端から室内に亘っ
て配置される光ダクト１０と、光ダクト１０内の屈曲部
に配置した反射鏡１１とを備えた太陽光採光装置８であ
って、この太陽光採光装置８を建物１の軒１２から光を
導く室５の壁６に亘って装着し、採光機９は建物１の屋
根２より突出して水平方向に回転自在に設けた１枚また
は複数枚の平板プリズム３３と、この平板プリズム３３
を太陽の運行に応じて適正なプリズム角となるように回
転制御する制御機構とを備えて構成した。なお、平板プ
リズムは屋根２の勾配に沿って配置する等の変形が考え
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽光を室内に導く採
光装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽光採光装置は、例えば図５に
示すように構成されていた。

【０００３】同図において、１は建物、２は建物１の屋
根である。３は太陽光採光装置で、レンズ３ａ、光ダク
ト３ｂ、この光ダクト３ｂ内の屈曲部に夫々配置される
反射鏡３ｃ、３ｄ及び拡散板４によって構成されてい
た。なお、太陽光採光装置３は図示のように、屋根２に
所定の大きさの穴を切り欠いてこれらの構成要素を設置
するような構成となっていた。なお、図示しないがレン
ズ３ａには、レンズ３ａの傾きなどを制御するためのマ
イクロコンピュータを含むシステムが設置され、時々刻
々と入射方向の変わる太陽光を追尾して、常に太陽光を
目的の方向に導くようにしている。

【０００４】なお、５は太陽光が導かれる室、６は建物
の壁、７は窓である。

【０００５】従来は上記構成のように、太陽光がレンズ
３ａにおいて採光され、光ダクト３ｂ、反射鏡３ｃ、３
ｄを介して室５内へ導き、拡散板４によって光を拡散さ
せていた。なお、太陽光の室５に至る進路を太線の点線
矢印によって示した。また、図示のものでは平屋の建物
の場合を示したが、２階建の建物の場合には、２階の室
に採光した太陽光を１階の室に導くためにさらに光ダク
トまたは光ファイバー等の導光手段を設ける必要があっ
た。

【０００６】なお、上記レンズ３ａをミラーで代替する
構成も知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の太陽光採光装置
では、上記のように建物の屋根部分に採光部を設置し各
室に対しては天井に設けられる導光手段を介して光を導
くようになっていたから、次のような問題点があった。 （１）採光装置の取り付け工事は、屋根から屋根裏を通
って室内に至るダクト工事も含めた大掛かりな改造を行
う工事となり面倒である。 （２）屋根に採光部を設置するための穴を空ける必要が
あるため、相当精度良く行っても長年の使用により室内
に雨漏りを生じる恐れがある。 （３）さらに、レンズやミラーを用いた採光部の構成の
場合、太陽の追尾を行う制御に高精度の技術を要し、制
御プログラムの製作も高価となる。

【０００８】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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽光採光装置
では、上記課題を解決するために、採光機とこの採光機
の下端から室内に亘って配置される光ダクト、この光ダ
クト内の屈曲部に配置した反射鏡とを備えた太陽光採光
装置であって、この太陽光採光装置を建物の軒から光を
導く室の壁面に亘って装着し、上記採光機は建物の屋根
より突出して水平方向に回転自在に設けた１枚または複
数枚の平板プリズムと、これらの平板プリズムを太陽の
運行に応じて適正なプリズム角となるように回転制御す
る制御機構とを備えて構成した。

【００１０】この場合、上記採光機の平板プリズムを本
装置を適用する建物の屋根の勾配に沿って突出しないよ
うに配置するように構成することが望ましい。

【００１１】また、太陽光を導く室内近傍の建物の軒
に、上記建物の屋根の勾配に沿って突出しないように装
着した第１の平板プリズムと、太陽光を導く室内の壁に
設けた第２の平板プリズムとを備え、上記第１の平板プ
リズムを太陽の運行に応じた適正なプリズム角となるよ
うに回転制御し、第１の平板プリズムで採光した太陽光
を第２の平板プリズムを介して室内に導くように構成し
てもよい。

【００１２】なお、上記各場合において、上記太陽光採
光装置の室内側の出射部に拡散板を配置することが望ま
しい。

【００１３】

【作用】本発明の太陽光採光装置では、採光部に設けら
れ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と光ダクト等でその
他は地上設置が可能であるから、軒に取り付ける部分は
軽量、コンパクトに構成できる。したがって、建物を大
幅に改造しないで本装置の後付け工事で行うことができ
る。

【００１４】また、従来のもののように建物の屋根等に
光ダクト等の導光手段を取り付ける工事も必要とせず、
また屋根部分に穴を空けなくて済むから室内への雨漏り
の心配もなくなった。

【００１５】さらに、採光装置の採光部に平板プリズム
を用いるようにしたから、太陽光追尾制御も従来のレン
ズミラーを用いた場合に比べ、高精度とする必要がない
から、追尾制御プログラムも安価に製作することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下図１乃至図４に示す第１乃至第３の各実
施例によって本発明を具体的に説明する。

【００１７】第１の実施例：図１は本発明の第１の実施
例を示すもので、同図において従来のものと同様の構成
については図５と同一の符号を付して示した。

【００１８】同図において、１は本発明装置が適用され
る建物、２はその屋根、６は壁、７は窓である。

【００１９】８は本発明の太陽光採光装置で、この太陽
光採光装置８は平板プリズム３３を備えた採光機９、こ
の採光機９の下端から光を導く室の壁に亙って配置され
た光ダクト１０、この光ダクト１０内の屈曲部に配置さ
れる反射鏡１１とにより構成され、建物１の軒１２に対
して所要部分を切り欠いて設置される。

【００２０】１３は太陽光採光装置８の室内側の出射部
８ａに対し必要に応じ設けられる拡散板である。

【００２１】なお、上記採光機９は、例えば図２のよう
に構成されている。

【００２２】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（図１
では１枚の平板プリズム３３として示してある）、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は導源、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。

【００２３】なお、図２のように構成される採光機９
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ログラム３３ａ、３３
ｂのプリズム角が常に適正となるようにモータ３５ａ1
３５ｂ1に指示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。

【００２４】上記構成において、太陽の運行に対応して
図２に示した構成によって平板プリズム３３ａ及び３３
ｂのプリズム角を制御するから、採光機９から出射され
る光は常に垂直の光となる。

【００２５】このようにして採光機９で採光された太陽
光を図１に示すように、光ダクト１０内の反射鏡１１で
反射されて出射部８ａに至り、拡散板１３がない場合に
は室５内に直接導かれる。この場合、図１に示すように
拡散板１３を設けてある場合には、拡散板１３を介して
拡散された光となって室５内に導かれる。

【００２６】なお、本実施例の装置により、太陽光が採
光され室内に導かれる進路を太線の点線矢印で示してい
る。

【００２７】また、本実施例のように窓７がある場合に
は、窓７からも室５に対し太陽光は導入されることにな
るが、窓７がなく、壁のみの室に対しても軒先に取り付
けた太陽光採光装置から室内に太陽光を取り込める点に
本発明の特長がある。

【００２８】第２の実施例：図３は本発明の第２の実施
例を示すもので、同図において第１の実施例に対応する
構成については図１と同一の符号を付し、その説明を省
略した。１４は本実施例の採光機であり、この採光機１
４は屋根２の勾配に沿った方向に回転自在に配置される
１枚の平板プリズム１５（複数枚の平板プリズムを配置
するときは図２に示すように上下に所定間隔をおいて配
置すれば良い。）を備えて成り、この平板プリズム１５
を図２に準じてモータ、ＣＰＵ等の各構成を別置するこ
とにより、太陽高度に応じて適切な入射光となるように
適正速度で回転制御できる構成とするものである。

【００２９】１６は平板プリズム１５の下方に太陽光を
導く室の壁に亙って配置される光ダクト、１７はこの光
ダクト１６内の屈曲部に配置される反射鏡、１３は採光
機１４の出射部１４ａに必要に応じ配置される拡散板で
ある。

【００３０】本実施例の実質上の構成は第１の実施例と
同等のものであり、採光機１４内に配置される平板プリ
ズム１５が屋根２の勾配に沿って配置することにより、
第１の実施例の採光機９の平板プリズム３３のように水
平設置型としたものより、建物の美観の点で優れてい
る。

【００３１】なお、本実施例の場合も太陽光は第１の実
施例の場合と同様に太陽光を採光し、室内へ導くことが
でき、その光の進行方向を太線の点線矢印で図示してあ
る。

【００３２】第３の実施例：図４は本発明の第３の実施
例を示すもので、同図において第２の実施例と対応する
構成については図３と同一の符号を付し、その説明は省
略した。

【００３３】１８は本実施例の採光機で、この採光機１
８は図示のように屋根２に沿った軒１２に配置した第１
の平板プリズム１９ａと、この第１の平板プリズム１９
ａで採光された太陽光を室内に取り込むために出射側と
なる壁６の一部を切り欠いて取り付ける第２の平板プリ
ズム１９ｂとで構成される。

【００３４】なお、１３は平板プリズム１９ｂに対面し
て室内側に必要に応じ設けられる拡散板である。

【００３５】本実施例は第２の実施例の光ダクト１６及
び反射鏡１７を用いず、採光機１８の第１の平板プリズ
ム１９ａから第２の平板プリズム１９ｂまで直接光を導
き、室５内に拡散板１３を介して、あるいは拡散板１３
がない場合には直接光を導くようにしたことに構成上の
特徴がある。この場合も実施例１及び実施例２の場合と
同様に太陽光を採光し、室内に導くことができ、その光
の進行方向を太線の点線矢印で示してある。

【００３６】

【発明の効果】本発明の太陽光採光装置は、上記のよう
に構成されるから、次のような優れた効果を有する。 （１）採光部の主構成要素として平板プリズムを用いる
ものであるから、採光機を軽量、コンパクトに構成で
き、装置全体を建物の軒と光を導く室の壁に亙って設置
することができる。したがって、既存の建物に対し大幅
な改造を行うことなく、本装置の後付け工事を容易に行
うことができる。 （２）太陽光採光装置の採光部の設置は、従来のように
屋根ではなく軒に設置するものであるから、室内に対す
る雨漏りの心配がなくなった。 （３）平板プリズムを用いて太陽光を追尾するものであ
るから、追尾制御の精度はレンズやミラーで追尾するも
のに比べて高度を必要としないから、採光機を安価に製
作できる。 （４）第２の実施例及び第３の実施例のように屋根勾配
と一体型にすれば、建物の外観も自然に感じられる。 （５）第３の実施例のように光ダクトや反射鏡を省略す
るようにすれば、さらに、太陽光採光装置を安価に製作
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽光採光装置の第１の実施例を適用
した建物の要部縦断正面図である。

【図２】本発明の太陽光採光装置に使用する採光機の構
成例を示す概略正面図である。

【図３】本発明の太陽光採光装置の第２の実施例を適用
した建物の要部縦断正面図である。

【図４】本発明の太陽光採光装置の第３の実施例を適用
した建物の要部縦断正面図である。

【図５】従来例の太陽光採光装置を適用した建物の要部
縦断正面図である。

【符号の説明】

８：太陽光採光装置 ９、１４、１８：採光機 １０、１６：光ダクト １１、１７：反射鏡 １２：軒 １３：拡散板 １４ａ：出射部 １５、１９ａ、１９ｂ、３３：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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 採光機と、この採光機の下端から室内に
   亘って配置される光ダクトと、この光ダクト内の屈曲部
   に配置した反射鏡とを備えた太陽光採光装置であって、
   この太陽光採光装置を建物の軒から光を導く室の壁面に
   亘って装着し、上記採光機は建物の屋根より突出して水
   平方向に回転自在に設けた１枚または複数枚の平板プリ
   ズムと、これらの平板プリズムを太陽の運行に応じて適
   正なプリズム角となるように回転制御する制御機能とを
   備えて構成する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】 採光機と、この採光機の下端から室内に
   亘って配置される光ダクトと、この光ダクト内の屈曲部
   に配置した反射鏡とを備えた太陽光採光装置であって、
   この太陽光採光装置を建物の軒から光を導く室の壁面に
   亘って装着し、上記採光機は建物の屋根の勾配に沿って
   突出しないように配置され、回転自在に設けた１枚また
   は複数枚の平板プリズムと、これらの平板プリズムを太
   陽の運行に応じて適正なプリズム角となるように回転制
   御する制御機能とを備えて構成する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】 太陽光を導く室内近傍の建物の軒に、上
   記建物の屋根の勾配に沿って突出しないように装着した
   第１の平板プリズムと、太陽光を導く室内の壁に設けた
   第２の平板プリズムとを備え、上記第１の平板プリズム
   を太陽の運行に応じた適正なプリズム角となるように回
   転制御し、第１の平板プリズムで採光した太陽光を第２
   の平板プリズムを介して室内に導くようにしたことを特
   徴とする太陽光採光装置。
4. 【請求項４】 上記太陽光採光装置の室内側の出射部に
   拡散板を配置するようにした請求項１乃至３のいずれか
   に記載の太陽光採光装置。