JPH11202255A - 採光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光の採光効率の低減を極力抑えると共
に、出射方向が安定した光が得られる採光装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽光Ｌを採光する採光口４３と、前記
採光口４３に設けたドームカバー１２と、壁面４５ａが
光反射面として形成された導光壁４５で囲むことにより
構成され、前記太陽光Ｌを室内に導くようにした導光路
４４と、前記太陽光Ｌを室内に照射するようにした出射
口４７と、前記出射口４７に設けた透過拡散板４８を備
えた採光装置１０において、前記ドームカバー１２に、
天頂から周縁部にかけて漸次頂角が大きくなるプリズム
を形成し、前記ドームカバー１２により採光された太陽
光Ｌの進行方向が、導光路４４の長手方向に天頂から周
縁部にかけて漸次大きく曲がるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の屋根等に取
り付け、太陽光を採光し、室内に導くようにした採光装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の採光装置は、建物の屋根等に設け
た採光口に、透明ドーム、又はドーム状の乳白色の光散
乱体、或いは平板ガラスを取り付け、これらを透過した
太陽光を、白色のクロス張りした、或いは白色の塗装壁
でできた導光壁、又は鏡面的な反射面を備えた導光壁に
より構成された導光路を通して、屋内に太陽光を導くよ
うにしていた。

【０００３】この従来の採光装置を図４を用いて説明す
る。

【０００４】図４は、従来の採光装置の構成を示す縦断
側面図で、同図に示すように、従来の採光装置４０は、
建物の屋根３０等に設置されるが、同図において、４２
は屋根３０の上方に設けた採光口４３に取り付けられ
た、太陽光Ｌを採光すると共に、室内と外気とを遮断す
るためのドーム状のカバー（以下、「ドームカバー」と
いう。）である。ドームカバー４２の下方には、採光板
４６が取り付けられている。

【０００５】また、導光路４４は、光反射面に形成され
た壁面４５ａを備えた導光壁４５で周囲を囲むことによ
り構成され、屋根３０上方から天井３２の室内側まで、
太陽光Ｌを室内に導けるように設けられる。更に、太陽
光Ｌの出射口４７には透過拡散板４８が取り付けられて
いる。

【０００６】なお、従来の採光装置４０に用いられる導
光壁４５には、白色の塗装壁でできたものや、導光壁４
５の壁面４５ａに白色のクロス張りしたものがある。ま
た、導光壁４５として、金属面の表面に透明保護膜を形
成し、或いは、透明シートの表面に金属膜を設けること
により鏡面的な反射面を備えた反射板としたものを用い
たものもある。

【０００７】以上の構成で、ドームカバー４２から採光
された太陽光Ｌは、採光板４６を透過後、種々の角度で
導光路４４に入射する。この際、太陽光Ｌは、入射角度
によっては直接出射口４７に設けた透過拡散板４８に入
射するか、図４に示すように、導光路４４の壁面４５ａ
に１回又は複数回反射され、透過拡散板４８に入射し、
透過拡散板４８を介して室内に導かれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
採光装置では、例えば、太陽光をその高度が低いときに
採光した場合、図４に示すように、採光口４３に対して
低い入射角度で入射してくるため、導光路４４の壁面４
５ａに多数回同じ反射角度で反射されて、出射口４７の
透過拡散板４８から室内に導かれることになる。

【０００９】しかし、導光路４４の壁面４５ａは光反射
面に形成されているが、特に導光壁４５として白色に塗
装されているか或いは白色のクロス張りしたものを用い
た場合は、壁面４５ａに反射するたびに吸収されたり、
拡散されたりし、太陽光Ｌの光量が徐々に減衰する。

【００１０】また、導光壁４５に鏡面的な反射面を備え
た反射板を用いた場合でも、太陽光Ｌの経路が長くな
り、導光路４４の壁面４５ａに多数回反射するため、光
量が減衰する。

【００１１】従って、従来の採光装置４０には、採光さ
れた太陽光Ｌの光量が、特に、太陽光Ｌの弱くなる朝夕
や冬季の時節に、光量が減少し、太陽光Ｌの採光効率が
低減するという問題があった。

【００１２】一方、導光路の壁面に反射する回数が多い
と、太陽高度の僅かな変化で室内への太陽光の出射角度
が大きく変化したり、或いは、出射の方向が反転したり
するために、透過拡散板からの出射光の向きが安定せず
に、局所的に光量が大きく変動するという問題もあっ
た。

【００１３】本発明は、太陽光の採光効率の低減を極力
抑えると共に、出射方向が安定した光が得られる採光装
置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の採光装置では、
上記課題を解決するために、請求項１に記載のもので
は、太陽光を採光する採光口と、前記採光口に設けたド
ーム状のカバーと、壁面が光反射面として形成された導
光壁で囲むことにより構成され、前記太陽光を室内に導
くようにした導光路と、前記太陽光を室内に照射するよ
うにした出射口と、前記出射口に設けた透過拡散板を備
えた採光装置において、前記カバーに、天頂側のプリズ
ムの頂角が周縁部のプリズムの頂角より大きくなるよう
に形成し、前記カバーの周縁部側に採光された太陽光の
進行方向が、天頂側に採光された太陽光の進行方向に比
べて、導光路の長手方向に大きく曲がるように構成し
た。

【００１５】このように構成すると、プリズムの屈折作
用により、太陽光の向きが導光路の長手方向に天頂から
周縁部にかけて大きく曲げられ、直接出射口に設けた透
過拡散板に到達するようになるので、太陽光が導光路の
壁面に反射されることがなく、太陽光の経路が短縮され
るので、光量の減衰を極力抑えた採光装置とすることが
できる。

【００１６】また、太陽光の向きが導光路の長手方向に
揃えられるので、出射方向が安定した光が得られるよう
になる。

【００１７】請求項２に記載の採光装置では、太陽光を
採光する採光口と、前記採光口に設けたドーム状のカバ
ーと、壁面が光反射面として形成された導光壁で囲むこ
とにより構成され、前記太陽光を室内に導くようにした
導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射
口と、前記出射口に設けた透過拡散板を備えた採光装置
において、前記カバーに、天頂側のプリズムの頂角が周
縁部のプリズムの頂角より漸次大きくなるように形成
し、前記カバーにより採光された太陽光の進行方向が、
導光路の長手方向に天頂から周縁部にかけて漸次大きく
曲がるように構成した。

【００１８】このように構成すると、プリズムの屈折作
用により、太陽光の向きが導光路の長手方向に天頂から
周縁部にかけて漸次大きく曲げられるようになり、太陽
高度に細やかに対応した採光装置とすることができる。

【００１９】請求項３に記載の採光装置では、太陽光を
採光する採光口と、前記採光口に設けたドーム状のカバ
ーと、壁面が光反射面として形成された導光壁で囲むこ
とにより構成され、前記太陽光を室内に導くようにした
導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射
口と、前記出射口に設けた透過拡散板を備えた採光装置
において、前記カバーの内面に、天頂から周縁部にかけ
て漸次頂角が大きくなるプリズムを形成し、前記カバー
により採光された太陽光の進行方向が、導光路の長手方
向に天頂から周縁部にかけて漸次大きく曲がるように構
成した。

【００２０】このように構成すると、上記同様に光量の
減衰を極力抑え、出射方向が安定した光が得られるとい
う効果があるほかに、プリズムをカバー内面に設けるこ
とによりプリズム面が汚れにくくなり、メンテナンス作
業が軽減し、維持コストを下げることができる。

【００２１】請求項４に記載の採光装置では、太陽光を
採光する採光口と、前記採光口に設けたドーム状のカバ
ーと、壁面が光反射面として形成された導光壁で囲むこ
とにより構成され、前記太陽光を室内に導くようにした
導光路と、前記太陽光を室内に照射するようにした出射
口と、前記出射口に設けた透過拡散板を備えた採光装置
において、前記カバーの内面に、天頂から周縁部にかけ
て漸次頂角が大きくなるプリズムを同心円状に形成し、
前記カバーにより採光された太陽光の進行方向が、導光
路の長手方向に天頂から周縁部にかけて漸次大きく曲が
るよう構成した。

【００２２】このように、プリズムを同心円状に形成す
ることにより、ドーム状のカバーの加工が簡単になり、
採光装置の製作コストを削減することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の採光装置の一実施の形態
を図１乃至図３（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。

【００２４】なお、図１乃至図３（Ａ）、（Ｂ）におい
て、図４に示した従来の採光装置４０と同一の構成につ
いては、図４と同一の符号を付して、説明を省略する。

【００２５】図１は、本発明の採光装置の一実施の形態
を示す縦断側面図である。

【００２６】また、図２（Ａ）、（Ｂ）は、プリズムの
頂角の大小により光の屈折角が異なる様子を示す図で、
（Ａ）に頂角が小さいプリズムの場合、（Ｂ）に頂角が
大きなプリズムの場合を夫々示している。

【００２７】一方、図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の採
光装置に用いるドームカバーの構造を示す概略構成図
で、（Ａ）に側面を、（Ｂ）に平面を示している。

【００２８】図１に示すように、本実施の形態における
採光装置１０は、図４に示す従来の採光装置４０とその
基本構成は同一であるが、採光口４３のドームカバー
（ドーム状のカバー）１２の内面１２ａに天頂から周縁
部にかけて、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、漸次頂
角が大きくなるプリズムを同心円状に形成したことにそ
の構成上の特徴がある。

【００２９】なお、ドームカバー１２の材質は、乳白材
でも効果があるが、樹脂等の透明材料で構成するのが望
ましい。

【００３０】このように、ドームカバー１２の内面１２
ａにプリズムを形成すると、図２（Ｂ）に示すように、
頂角αが大きい場合は太陽光Ｌの屈折角が大きく、一
方、図２（Ａ）に示すように、頂角αが小さい場合は太
陽光Ｌの屈折角が小さくなるので、ドームカバー１２の
周縁部に入射する太陽光Ｌは大きな角度で屈折し、ま
た、ドームカバー１２の天頂付近に入射する太陽光Ｌは
小さな角度で屈折することになる。

【００３１】以上の構成で、ドームカバー１２から採光
された太陽光Ｌは、図１にＳ1で示すように、太陽高度
が低い時は、主にドームカバー１２の周縁部から採光さ
れ、上述したように大きな角度で導光路４４の長手方向
に屈折させられ、図１に示すように採光装置１０の出射
口方向に大きく曲げられる。

【００３２】一方、図１にＳ2で示すように太陽高度が
高い時は、主にドームカバー１２の天頂部近傍から採光
されるので、上述したように小さな角度で導光路４４の
長手方向に屈折させられ、図１に示すように採光装置１
０の出射口方向に小さく曲げられる。

【００３３】従って、太陽高度の高低に対応して、採光
時のドームカバー１２の屈折角度が増減するので、太陽
高度が変化するにも関わらず、常時ほぼ導光路４４の長
手方向に近い進行方向の太陽光Ｌが採光できることにな
る。

【００３４】従って、従来のものに比べて、朝夕や冬季
等の太陽高度が低い時節でも、導光路４４の壁面４５ａ
に反射されることなく、直接、出射口４７の透過拡散板
４８に届くようになり、光量の減少を防ぐことができ
る。

【００３５】また、太陽光Ｌの経路が短くなるために、
空気によって散乱されることによる光量の減少も抑える
ことができ、従って、太陽光Ｌの採光効率の低減を防ぐ
ことができる。

【００３６】更に、太陽光Ｌの透過拡散板４８への入射
角度も導光路４４の長手方向に揃うようになるため、導
光路４４の長手方向に平行に近い出射光となり、出射方
向が安定する。

【００３７】一方、ドームカバー１２の内面１２ａにプ
リズムを形成することにより、プリズム面が汚れにくく
なり、メンテナンス作業が軽減し、維持コストを下げる
ことができる。また、プリズムを同心円状に形成するこ
とにより、ドームカバー１２の加工が簡単になり、採光
装置１０の製作コストを削減することができる。

【００３８】なお、本発明の採光装置は、上記実施の形
態で説明したものに限定されず種々の変更が可能であ
る。

【００３９】例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）にドームカバ
ー１２の内面１２ａにプリズムを設けた図を示したが、
夫々のプリズムの形状については、この実施の形態には
限定されず、ドームカバー１２の形状等に対応して種々
の変更が可能である。

【００４０】また、採光装置１０をプリズムの汚損の可
能性が低いところで使用する場合等では、ドームカバー
１２の外面にプリズムを形成するようにしても良い。

【００４１】

【発明の効果】本発明の採光装置は、上記のように構成
したために、以下のような優れた効果を有する。 （１）請求項１に記載したように、太陽光を採光する採
光口と、採光口に設けたドーム状のカバーと、壁面が光
反射面として形成された導光壁で囲むことにより構成さ
れ、太陽光を室内に導くようにした導光路と、太陽光を
室内に照射するようにした出射口と、出射口に設けた透
過拡散板を備えた採光装置において、カバーに、天頂側
のプリズムの頂角が周縁部のプリズムの頂角より大きく
なるように形成し、カバーの周縁部側に採光された太陽
光の進行方向が、天頂側に採光された太陽光の進行方向
に比べて、導光路の長手方向に大きく曲がるように構成
すると、プリズムの屈折作用により、太陽光の向きが導
光路の長手方向に天頂から周縁部にかけて大きく曲げら
れ、直接出射口に設けた透過拡散板に到達するようにな
るので、太陽光が導光路の壁面に反射されることがな
く、太陽光の経路が短縮されるので、光量の減衰を極力
抑えた採光装置とすることができる。 （２）また、太陽光の向きが導光路の長手方向に揃えら
れるので、出射方向が安定した光が得られるようにな
る。 （３）請求項２に記載したように、ドーム状のカバー
に、天頂側のプリズムの頂角が周縁部のプリズムの頂角
より漸次大きくなるように形成し、カバーにより採光さ
れた太陽光の進行方向が、導光路の長手方向に天頂から
周縁部にかけて漸次大きく曲がるように構成すると、プ
リズムの屈折作用により、太陽光の向きが導光路の長手
方向に天頂から周縁部にかけて漸次大きく曲げられるよ
うになり、太陽高度に一層細やかに対応した採光装置と
することができる。 （４）請求項３に記載したように、プリズムをドーム状
のカバー内面に設けるようにすると、プリズム面が汚れ
にくくなり、メンテナンス作業が軽減し、維持コストを
低減することができる。 （５）請求項４に記載したように、プリズムを同心円状
に形成することにより、ドーム状のカバーの加工が簡単
になり、採光装置の製作コストを削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の採光装置の一実施の形態を示す縦断側
面図である。

【図２】プリズムの頂角の大小により光の屈折角が異な
る様子を示す図で、（Ａ）に頂角が小さいプリズムの場
合、（Ｂ）に頂角が大きなプリズムの場合を示してい
る。

【図３】本発明の採光装置に用いるドームカバーの構造
を示す概略構成図で、（Ａ）に側面を、（Ｂ）に平面を
示している。

【図４】従来の採光装置の構成を示す縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１０：本発明の採光装置 １２：ドームカバー（ドーム状のカバー） １２ａ：ドームカバー内面 ４３：採光口 ４４：導光路 ４５：導光壁 ４５ａ：導光路の壁面 ４７：出射口 ４８：透過拡散板 Ｌ：太陽光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小此木 章 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 加藤 昇三 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】 太陽光を採光する採光口と、前記採光口
   に設けたドーム状のカバーと、壁面が光反射面として形
   成された導光壁で囲むことにより構成され、前記太陽光
   を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に
   照射するようにした出射口と、前記出射口に設けた透過
   拡散板を備えた採光装置において、 前記カバーに、天頂側のプリズムの頂角が周縁部のプリ
   ズムの頂角より大きくなるように形成し、前記バーの周
   縁部側に採光された太陽光の進行方向が、天頂側に採光
   された太陽光の進行方向に比べて、導光路の長手方向に
   大きく曲がるようにしたことを特徴とする採光装置。
2. 【請求項２】 太陽光を採光する採光口と、前記採光口
   に設けたドーム状のカバーと、壁面が光反射面として形
   成された導光壁で囲むことにより構成され、前記太陽光
   を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に
   照射するようにした出射口と、前記出射口に設けた透過
   拡散板を備えた採光装置において、 前記カバーに、天頂側のプリズムの頂角が周縁部のプリ
   ズムの頂角より漸次大きくなるように形成し、前記カバ
   ーにより採光された太陽光の進行方向が、導光路の長手
   方向に天頂から周縁部にかけて漸次大きく曲がるように
   したことを特徴とする採光装置。
3. 【請求項３】 太陽光を採光する採光口と、前記採光口
   に設けたドーム状のカバーと、壁面が光反射面として形
   成された導光壁で囲むことにより構成され、前記太陽光
   を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に
   照射するようにした出射口と、前記出射口に設けた透過
   拡散板を備えた採光装置において、 前記カバーの内面に、天頂から周縁部にかけて漸次頂角
   が大きくなるプリズムを形成し、前記カバーにより採光
   された太陽光の進行方向が、導光路の長手方向に天頂か
   ら周縁部にかけて漸次大きく曲がるようにしたことを特
   徴とする採光装置。
4. 【請求項４】 太陽光を採光する採光口と、前記採光口
   に設けたドーム状のカバーと、壁面が光反射面として形
   成された導光壁で囲むことにより構成され、前記太陽光
   を室内に導くようにした導光路と、前記太陽光を室内に
   照射するようにした出射口と、前記出射口に設けた透過
   拡散板を備えた採光装置において、 前記カバーの内面に、天頂から周縁部にかけて漸次頂角
   が大きくなるプリズムを同心円状に形成し、前記カバー
   により採光された太陽光の進行方向が、導光路の長手方
   向に天頂から周縁部にかけて漸次大きく曲がるようにし
   たことを特徴とする採光装置。