JPH11117470A - 採光装置 - Google Patents

採光装置

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JPH11117470A
JPH11117470A JP28054997A JP28054997A JPH11117470A JP H11117470 A JPH11117470 A JP H11117470A JP 28054997 A JP28054997 A JP 28054997A JP 28054997 A JP28054997 A JP 28054997A JP H11117470 A JPH11117470 A JP H11117470A
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JP
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frame
gantry
daylighting
roof
machine
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JP28054997A
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English (en)
Inventor
Kazuo Takahashi
一夫 高橋
Yoshioki Fujimoto
宜意 冨士本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の高さに採光機を取り付ける作業を容易
にする。 【解決手段】 採光装置10は、伸縮可能な架台フレー
ムを外装材38によって囲って形成した架台34上に採
光機12が取り付けられる。架台は、採光機を傾斜の緩
やかな屋根16Aに取り付けるときには低くでき、採光
機を傾斜の急な屋根16Bに取り付けるときには高くす
ることができる。これにより、屋根の傾斜等の採光機の
設置環境に合わせて、その都度、フレームを加工して架
台を制作する必要が無く、採光機の設置作業が極めて容
易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の屋上に取
り付けられ、建築物内に外光を導入する採光装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギーと自然環境重視等の
観点から太陽光の有効利用が図られている。この太陽光
の有効利用には、太陽光を用いた発電や太陽熱による空
調に加えて、室内に太陽光を導入する採光等がある。太
陽光の室内へ導入する採光は、光熱費の削減に加えて、
室内に自然光を導入することによる室内の環境改善が図
られる。
【0003】屋外の光を室内へ導入するための採光装置
は、建築物の屋上に採光用のプリズムを備えた採光機を
設置し、この採光機の下方に採光する室内の天井に達す
る採光坑を設ける。これにより太陽光が採光機から採光
坑を経て室内の天井に達し、この光を配光板によって室
内へ拡散させるなどすることにより、太陽光によって室
内を照明することができる。
【0004】一方、採光装置には、太陽光の効率的な集
光を行うために、太陽位置の時間的な変化に追従してプ
リズムによる光の屈折方向を変えるようにしたものがあ
る。この採光装置は、単に室内に外光を導入するもので
はなく、室内が太陽光によって直接照らされるようにし
ている。
【0005】ところで、上記した採光装置では、日中は
常に採光機が太陽光に照らされるようにしなければなら
ない。これに対して、採光が必要とされる部屋は、窓等
から太陽光が入り込まない建築物の中央部や北側に面し
ていることが多い。このような部屋の上方の屋根は、太
陽とは反対側の北側へ向けて傾斜していることが多い。
このような北側に向けて傾斜している屋根に取り付けた
採光機が、常に太陽に照らされるようにするためには、
架台を用いて採光機を屋根の上方に高く突出させる必要
がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、屋根の
傾斜や方向などは、その都度異なるため、既存の建築物
に採光装置を取り付ける場合、採光機を適切な位置に取
り付けるための架台を、採光機の取り付け時に、採光機
を取り付ける屋根の傾斜や向きに応じて決定して、架台
を現地で加工しなければならず、採光装置の設置作業の
簡略化の妨げとなっている。
【0007】本発明は、上記事実を考慮してなされたも
のであり、既存の建築物への採光機の取り付け作業を容
易にする採光装置を提案することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
略水平に配置された状態で太陽光が照射されることによ
り、該太陽光を下方へ向けて屈折する採光機と、該採光
機を建築物の屋根の所定の位置に取り付けられて上端部
に前記採光機が取り付けられる架台と、を含む採光装置
であって、前記架台内に伸縮可能な架台フレームが設け
られ、前記採光機の設置高さに応じて該架台フレームが
伸長されることを特徴とする。
【0009】この発明によれば、採光機が、建築物の屋
根等の所定の位置に取り付けられた架台の上部に固定さ
れる。架台内には、建築物内に導入する太陽光(外光)
の通路が形成される。この架台を形成する架台フレーム
を伸縮可能としており、架台フレームを伸長することに
より、採光機を建築物の屋上の所定の位置である、屋根
から所定の高さに突出した状態で取り付ける。
【0010】所定の長さに調節した架台フレームを取り
付け、この架台フレームの外部に防水のための外装を施
すことにより架台が形成される。
【0011】このように架台フレームを所定の長さに伸
長させて架台を形成することにより、建築物ごとに異な
る必要な高さの架台を容易に形成することができ、採光
機の設置作業が極めて容易となる。
【0012】請求項2に係る発明は、略水平に配置され
た状態で太陽光が照射されることにより、該太陽光を下
方へ向けて屈折する採光機と、該採光機を建築物の屋根
の所定の位置に取り付けられて上端部に前記採光機が取
り付けられる架台と、を含む採光装置であって、前記架
台と該架台の上部に取り付けられる前記採光機の間に、
伸縮によって高さ寸法が調整可能な伸縮部を設けている
ことを特徴とする。
【0013】この発明によれば、架台の上部に伸縮部を
設け、この伸縮部に採光機を取り付けている。この伸縮
部の高さを調整することにより、採光機の取り付け高さ
の調整を容易に行うことができる。
【0014】このような伸縮部は、例えば蛇腹構造を用
いることができ、採光機を取り付けるときの架台を採光
機の取り付け高さに正確に合わせて制作加工する必要が
無く、採光機の取り付け作業が容易となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施の形態〕以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図2(A)及び図2(B)に
は、本実施の形態に適用した採光装置10を示してい
る。また、図1には、採光装置10に設けられる採光機
12の概略を示している。図2(A)及び図2(B)に
示されるように、採光装置10は、採光機12によって
建築物14内へ太陽光(外光)を導入するようになって
いる。
【0016】図1に示されるように、採光機12は、透
明のドームカバー20、採光機本体22及び水切り用の
フレーム24によって構成されている。採光機本体22
は、フレーム24内に収容された状態でドームカバー2
0に覆われるようになっている。
【0017】この採光機本体22には、矩形形状の機枠
23内に例えば二枚のプリズム板26、28が上下に重
ねて配置されており、それぞれのプリズム板26、28
は、円盤状に形成されており、ギアボックス30内に設
けられている図示しないモータによって回転駆動され
る。
【0018】プリズム板26、28は、それぞれが上方
から照射される光が透過するときに所定の角度で屈折さ
せるようになっており、プリズム板26、28を互いに
相対回転させることにより、光の屈折方向を任意に設定
できるようになっている。これにより、2枚のプリズム
板26、28を太陽の位置に応じて回転させれば、ドー
ムカバー20内へ照射された太陽光を、例えば常に真下
へ向けて屈折させることができるようになっている。
【0019】図2(A)及び図2(B)に示されるよう
に、採光装置10は、建築物14内の屋根16(16
A、16B、総称するときは「屋根16」と言う)に、
採光機本体22及びドームカバー20に太陽光が最も長
く当たるように高さが調節されて採光機12が取り付け
られる。このとき、この採光機12は、基準位置を所定
の方角(例えば真南)とした状態でかつプリズム板2
6、28のそれぞれがほぼ水平となるように取り付けら
れる。なお、図2(A)及び図2(B)では矢印Nで北
側を示している。
【0020】これにより、採光装置10では、ギヤボッ
クス30内に設けられている図示しないモータが時刻に
合わせて2枚のプリズム板26、28を回転駆動するこ
とにより、ドームカバー20を透過した太陽光が、常に
採光機本体22から真下へ向けて屈折される。
【0021】すなわち、太陽光は、時刻によって方角及
び仰角が変化し、また、緯度や季節によっても位置(主
に仰角)が変化するが、ギヤボックス30は、時刻や月
日の変化に応じてプリズム板26、28を回転させる。
これによって、採光装置10では、常にプリズム板2
6、28によって太陽光を採光機本体22から所定の方
向(例えば真下)へ向けて屈折させることができるよう
になっている。
【0022】なお、プリズム板26、28の回転制御は
従来公知の方法を用いることができ、本実施の形態では
詳細な説明は省略する。また、ギヤボックス30内のモ
ータの駆動及び制御のための電力は、フレーム24にソ
ーラパネル32(図4及び図5参照)を取り付け、この
ソーラパネル32によって発電した電力ないしソーラパ
ネル32によって発電した電力によって図示しないバッ
テリを充電しながら、このバッテリの電力を用いて行う
ことができるが、これに限らず、商用電力や自家発電し
た電力等の他の電力を用いてもよい。
【0023】図2(A)、図2(B)、図4及び図5に
示されるように、採光装置10は、建築物14の屋根1
6に架台34が取り付けられ、この架台34の上部に採
光機12が設置される。図4及び図5に示されるよう
に、架台34は、架台フレーム36と架台フレーム36
の周囲を囲う外装材38と、架台フレーム36の内部を
囲う内装材40によって形成されている。
【0024】図3には、本発明を適用した架台フレーム
36が示されている。この架台フレーム36は、下側
(図3の紙面下側)の基部フレーム42と上側の上部フ
レーム44によって構成されており、基部フレーム42
及び上部フレーム44は、それぞれが矩形形状に形成さ
れた下枠46と上枠48及び下枠50と上枠52が対で
設けられ、それぞれの四隅が支柱54、56によって連
結されて枠組されている。
【0025】基部フレーム42は、下枠46と上枠48
の外法が一致されており、下枠46の内法が上枠48の
内法よりも狭められている。また、上部フレーム44
は、下枠50と上枠52の内法が一致されており、上枠
52の外法が下枠50の外法よりも広げられている。さ
らに、上部フレーム44の下枠50の外法は、基部フレ
ーム42の上枠48の内法よりも僅かに狭められ、上部
フレーム44の上枠52の外法が基部フレーム42の上
枠48(下枠46)の外法と一致されている。
【0026】これにより、架台フレーム36は、基部フ
レーム42の上枠48の開口から上部フレーム44の下
枠50側を挿入して、基部フレーム42へ上部フレーム
44を嵌め込むことができるようになっている。また、
基部フレーム42内に嵌め込まれた上部フレーム44
は、下枠50が基部フレーム42の下枠46の上面に当
接することにより下方移動が阻止され、この位置から下
枠50が基部フレーム42の上枠48から抜け出すまで
上方移動への相対移動が可能となっている。
【0027】この上部フレーム44の上方移動によっ
て、架台フレーム36は、基部フレーム42の下枠46
から上部フレーム44の上枠52までの高さが任意に調
節可能となっている。また、架台フレーム36は、基部
フレーム46の下枠46上面と上部フレーム44の下枠
50の下面の間及び、基部フレーム42の上枠48の上
面と上部フレーム44の上枠52の下面の間に、支え棒
を介在させることにより、上部フレーム44を所定の高
さまで突出させた状態で固定することができる。
【0028】なお、基部フレーム42及び上部フレーム
44は、角材等の木材や、角パイプ、L型鋼(アング
ル)、C型鋼(チャンネル)等の鋼材などの任意の部材
を用いて形成することができる。
【0029】以下に本実施の形態の作用として、図面を
参照しながら採光機12の取り付けの概略を説明する。
【0030】図4及び図5に示されるように、架台フレ
ーム36は、例えば基部フレーム42を建築物14の屋
根16を形成する合掌18又は合掌18の間に掛け渡さ
れている母屋ないし母屋とは別に合掌18の間に掛け渡
している下地(何れも図示省略)に固定される。採光機
12は、この架台フレーム36の上枠52に取り付けら
れる。
【0031】また、架台フレーム36は、周囲が外装材
38によって囲われると共に防水処理が施されることに
より、建築物14の屋根16に組付けられた架台34が
形成される。また、架台フレーム36の内部には、例え
ば、白色のプラスターボード等が内装材40が張り付け
られる。この内装材40を、採光する部屋の天上面まで
延設されることにより、採光坑58が形成される。この
採光坑58の下端の天上面には、配光板60が取り付け
られる。なお、架台フレーム36の周囲には、プラスタ
ーボード等の下地38Aが張り付けられ、この下地38
A上に外装材38が取り付けられる。また、下地38A
と内装材40に間には、断熱材等が入れられる(図示省
略)。
【0032】これにより、採光機12のドームカバー2
0に太陽光が照射されると、この太陽光が機枠本体22
内に設けているプリズム板26、28によってそれぞれ
偏向されることにより、採光坑58内へ向けて屈折さ
れ、採光坑58から配光板60を経て建築物14内へ照
射される。
【0033】ところで、建築物14への採光機12の取
り付け位置は、必ずしも南側に面した屋根に限らない。
特に採光が必要とする場所は、外光が入りにくい建築物
の中央部か、太陽光が直接差し込むことが少ない北側に
面した位置であることが多い。このために、採光機12
が取り付けられる屋根16は、太陽光が当たり難い北側
に面した位置となることが多い。このため、屋根16の
傾斜などによっては、採光機12の取り付け位置を高く
する必要が生じる。
【0034】すなわち、図2(A)に示されるように、
南側に面していたり、傾斜が比較的緩やかな屋根16A
であったり、また、採光機12の取り付け位置が棟14
Aに近いときには、採光機12を取り付ける架台34の
高さが低くてすむ。これに対して、図2(B)に示され
るように、傾斜が比較的急な屋根16Bであったり、採
光機12の取り付け位置が棟14Aから離れているとき
には、架台34を高くする必要がある。
【0035】一方、架台34を形成する架台フレーム3
6は、基部フレーム42と上部フレーム44によって構
成されており、上部フレーム44を基部フレーム42か
ら抜き出す方向へ相対移動させることにより、高さ寸法
が変えられるようになっている。
【0036】したがって、図4に示されるように、傾斜
が緩やかな屋根16Aに採光機12を取り付けるときに
は、架台34の高さが低くてすむので、この場合は、基
部フレーム42からの上部フレーム44の引き出し量を
少なくして、基部フレーム42に上部フレーム44を固
定する。これによって、必要以上に架台34が高くなる
ことがない。
【0037】一方、図5に示されるように、傾斜が急な
屋根16Bに採光機12を取り付けるときには、架台3
4を高くする必要がある。この場合、基部フレーム42
からの上部フレーム44の引き出し量を多くして基部フ
レーム42へ上部フレーム44を固定する。これによっ
て、架台フレーム36が高くなるので、屋根16Bに取
り付けた架台34も高くなる。
【0038】このように、採光装置10に用いられる架
台フレーム36は、高さ調節が可能であるため、採光機
12を取り付ける環境に応じた高さの架台34を簡単に
形成することができる。これによって、従来、採光機1
2を取り付ける屋根16や取り付け位置に応じて架台を
現場加工していたのに対して、あらかじめ組み立てられ
ている架台フレーム36を用いることにより、採光機1
2を取り付ける環境に応じた高さの架台34の制作が極
めて容易となり、採光機12の取り付け作業の簡略化を
図ることができる。
【0039】なお、第1の実施の形態に適用した架台3
4を形成する架台フレーム36は、伸縮する架台の一例
を示すものであり、本発明の構成を限定するものではな
く、伸縮する架台は、任意の構造を用いることができ
る。
【0040】例えば、本実施の形態では、架台フレーム
36を基部フレーム42と上部フレーム44の2段に形
成したが、伸縮する架台を形成するためのフレームは、
3段以上にしても良い。
【0041】〔第2の実施の形態〕次に本発明の第2の
実施の形態を説明する。なお、第2の実施の形態の基本
的構成は、前記した第1の実施の形態と同一であり、同
一の部品には同一の符号を付与してその説明を省略す
る。
【0042】図6及び図7には、第2の実施の形態に係
る採光装置70が示されている。この採光装置70は、
建築物14に取り付けられた架台72の上部に伸縮架台
74が取り付けられ、この伸縮架台74の上部に採光機
12が取り付けられる。すなわち、伸縮架台74が補助
架台として設けられて、採光機12の取り付け高さの調
節が可能となっている。
【0043】伸縮架台74は、例えば前記した架台フレ
ーム36と同じ構造の伸縮フレーム76を備えている。
すなわち、伸縮フレーム76は、下枠82と上枠84を
支柱86によって連結して枠組みした基部フレーム78
に、下枠88と上枠90を支柱92によって連結して枠
組みした上部フレーム80が嵌め込まれている。
【0044】伸縮架台74は、この伸縮フレーム76の
周囲があらかじめ外装材94によって囲われている。こ
の外装材94は、上端部が上部フレーム80の上枠90
に水切り加工された状態で取り付けられ、下端部が基部
フレーム78の下枠82に固定されている。また、この
外装材94は、耐紫外線等の耐候性等を考慮した樹脂材
や耐腐食性の金属等が用いられ、断面が略鋸歯状に屈曲
加工されている。すなわち、外装材94は蛇腹状となっ
ており、伸縮フレーム76の伸縮に応じて外装材94も
伸縮するようになっている。
【0045】一方、伸縮架台74が取り付けられる架台
72は、例えば、枠組みされたフレーム96の周囲に外
装材98が取り付けられ、屋根16との間が緊密に防水
加工されている。この架台72は例えば現場加工等によ
って建築物14の屋根16に取り付けられている。
【0046】伸縮架台74は、架台72の上部に載せら
れて固定される。なお、伸縮架台74に取り付けられて
いる外装材94の下端部は、例えば架台72の上端部を
覆うように広げられており、伸縮架台74を架台72に
取り付けた時に、外装材94の下端部が架台71の上部
周縁を覆うことにより、架台72と伸縮架台74の接合
部の水切り加工がなされるようになっている。
【0047】ところで、採光機12は、太陽の光が当た
っている時間が長くなるように取りつけることが好まし
い。採光機12が取り付けられる屋根が南側に面してい
れば、採光機12を取り付ける架台72を高くする必要
はないが、北側に面しているときには、太陽の位置によ
っては、棟14Aが日陰を作るので、採光機12の位置
を高くすることが好ましい。しかし、採光機12を屋根
16に設置したときには、日陰規制を受けるために、高
さが限られる。したがって、採光機12の高さを日陰規
制の許容範囲内で最も高くすることが好ましいが、この
場合、採光機12を取り付ける架台の高さを正確に加工
する必要がある。
【0048】これに対して、採光装置70では、採光機
12の高さ調節用に架台72と採光機12の間に伸縮架
台74を配置することにより、採光機12の高さが正確
となるように架台を調節した加工作業を不要にしてい
る。
【0049】すなわち、図8に示されるように、伸縮架
台74を最も縮めた状態で採光機12の取り付け高さが
所望の高さより低くなるように架台72を建築物14の
屋根16に組付ける。この後、採光機12が所望の高さ
となるように、伸縮架台74を伸ばす。これにより、例
えば、図8(B)に示されるように、採光機12が日陰
規制のための北側傾斜線を超えることなく、最も高くな
る位置に簡単に設置することができる。
【0050】このとき、伸縮架台74の外装材94が蛇
腹状となっており、伸縮フレーム76の伸縮に応じて外
装材94も伸縮するので、伸縮架台74の伸縮状態に合
わせた外装材の取り付け作業が不要となり、採光機12
の取り付け高さを所望の高さに調整するときの作業が極
めて容易となる。
【0051】なお、以上説明した第2の実施の形態は、
本発明の構成を限定するものではない。架台74として
は、建築物14に現場加工によって設置する任意の構造
とすることができ、この時の架台72の高さが、最も収
縮した状態の伸縮架台74と採光機12を取り付けたと
きに、採光機12の高さが所望の高さより低くなればよ
い。このような伸縮架台74の構造は、伸縮可能であれ
ば任意の構造を用いることができる。
【0052】また、第2の実施の形態では、伸縮架台7
4によって採光機12を所望の高さに設置して固定され
るように説明したが、モータ等の駆動源の駆動力によっ
て伸縮架台74が伸縮することにより採光機12が昇降
するようにしても良い。すなわち、太陽の位置に応じて
採光機12を昇降させることにより、採光機12を必要
以上に高い位置に設置することなく、日中は常に太陽か
ら照射された光が採光機12に当たるようにしても良
い。
【0053】例えば、伸縮架台74をもっとも縮めた状
態で、太陽の高度が最も高い位置にあるときに、この太
陽から照射される光が当たる程度の低い位置に採光機1
2を設置する。ここから、駆動手段が、太陽の位置(高
度)に応じて上部フレーム80を上昇ないし上昇した状
態から下降させる。これにより、伸縮架台74が伸長な
いし伸長した状態から収縮し、採光機12を昇降させる
ことができる。
【0054】これによって、採光機12の取り付け位置
が低くても、常に太陽から照射される光が採光機12に
当たるようにすることができる。このとき、外装材94
に加えて伸縮フレーム76の内面を囲う内装材40も蛇
腹状に成形する等して伸縮可能な構造を用いれば良く、
これにより、伸縮架台74(伸縮フレーム76)の伸縮
に応じて内装材40及び外装材94を伸縮させることが
でき、内装材40及び外装材94が伸縮架台74の伸
縮、すなわち採光機12の昇降を妨げることがない。
【0055】
【発明の効果】以上説明した如く本発明では、採光機に
伸縮可能な架台を設けているため、採光機の取り付け高
さに合わせて架台を加工して制作する作業を不要とし、
採光機の設置作業の簡略化を図ることができている。ま
た、本発明では、架台と採光機の間に伸縮架台を設け、
採光機の最終的な据え付け高さの調整が容易となるよう
にしている。
【0056】これによって、採光機を正確な高さに取り
付けるための架台の加工を簡略化でき、採光機の取り付
け作業が容易となる優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に適用した採光機の概略構成を示
す斜視図である。
【図2】(A)及び(B)は、第1の実施の形態に適用
した採光装置の取り付けを示す建築物の屋根近傍の概略
図であり、(A)は傾斜が緩やかな屋根への取り付けを
示し、(B)は傾斜が急な屋根への取り付けを示してい
る。
【図3】第1の実施の形態に適用した架台フレームの概
略構成を示す斜視図である。
【図4】第1の実施の形態に係る架台フレームを縮めた
状態での採光機の取り付けを示す架台の概略図構成図で
ある。
【図5】第1の実施の形態に係る架台フレームを伸長し
た状態での採光機の取り付けを示す架台の概略図構成図
である。
【図6】第2の実施の形態に係る伸縮架台を縮めた状態
での採光機の取り付けを示す架台の概略構成図である。
【図7】第2の実施の形態に係る伸縮架台を伸長した状
態での採光機の取り付けを示す架台の概略構成図であ
る。
【図8】(A)及び(B)は、第2の実施の形態に適用
した採光装置の取り付けを示す建築物の屋根近傍の概略
図であり、(A)は伸縮架台を縮めた状態を示し、
(B)は採光機が所望の高さとなるように伸縮架台を伸
長させた状態を示している。
【符号の説明】
10、70 採光装置 12 採光機 16 屋根 26、28 プリズム板 34 架台 36 架台フレーム 42、78 基部フレーム 44、80 上部フレーム 58 採光坑 72 架台 74 伸縮架台 76 伸縮フレーム 94 外装材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略水平に配置された状態で太陽光が照射
    されることにより、該太陽光を下方へ向けて屈折する採
    光機と、該採光機を建築物の屋根の所定の位置に取り付
    けられて上端部に前記採光機が取り付けられる架台と、
    を含む採光装置であって、前記架台内に伸縮可能な架台
    フレームが設けられ、前記採光機の設置高さに応じて該
    架台フレームが伸長されることを特徴とする採光装置。
  2. 【請求項2】 略水平に配置された状態で太陽光が照射
    されることにより、該太陽光を下方へ向けて屈折する採
    光機と、該採光機を建築物の屋根の所定の位置に取り付
    けられて上端部に前記採光機が取り付けられる架台と、
    を含む採光装置であって、前記架台と該架台の上部に取
    り付けられる前記採光機の間に伸縮によって高さ寸法が
    調整可能な伸縮部を設けていることを特徴とする採光装
    置。
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