JP2019008960A - Daylighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、採光装置に関するものである。 The present invention relates to a daylighting apparatus.
建物内の空間は、窓や開口を通して太陽光が射し込むことで、外部からの採光がなされる。外部からの採光が不足する場合、屋内に設けた照明により、屋内の照度を確保している。
外部からの採光による屋内照明環境の向上等を目的とし、太陽光を、より多く屋内に導入する工夫がなされている。
The space inside the building is illuminated from the outside by sunlight entering through windows and openings. When the lighting from the outside is insufficient, the illumination provided indoors ensures the illuminance indoors.
For the purpose of improving the indoor lighting environment by daylighting, etc., a device has been devised to introduce more sunlight indoors.
例えば特許文献１には、図１４に示されるようなブラインド１００が開示されている。ブラインド１００においては、水平方向に延びるスラット１０１が鉛直方向に間隔を持って多数配列されており、太陽光の射し込む窓面１０２に取り付けられることで、室内１０３への採光が調節される。スラット１０１に反射した太陽光１０４が、上部のスラット１０１ほど室奥１０５の天井１０６に向かい、下部のスラット１０１ほど窓際１０７の天井１０６に向かうように、スラット１０１の傾斜角度を、上部のスラット１０１から下部のスラット１０１にかけて順次変化させる。特に、スラット１０１の間隔を保持するラダーの調整により、スラット１０１の傾斜角度が設定される。
For example,
特許文献１に開示されるブラインド１００においては、常に多くの太陽光を室内１０３に導入しようとすると、ブラインド１００の角度を、ラダーを用いて、時々刻々変化する太陽高度に対応した角度に変更し、調整する必要がある。
すなわち、この角度調整が適切に行われない場合においては、天井１０６の窓際１０７から室奥１０５まで均一に反射光１０４を照射することができない。したがって、天井１０６の一部に反射光１０４が集中して眩しさを感じたり、逆に、反射光１０４が照射されず暗い部分が生じたりすることがある。
In the blind 100 disclosed in
That is, when this angle adjustment is not properly performed, the
本発明が解決しようとする課題は、天井面における明るさが均されて、自然な光環境を実現可能な、採光装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a daylighting apparatus in which the brightness on the ceiling surface is leveled and a natural light environment can be realized.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、太陽光を反射して、反射光を屋内の天井面に照射する採光装置であって、窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、前記光導入緩和領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を拡散させるように仕上げられた複数の光拡散反射板を備え、前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする、採光装置を提供する。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention is a daylighting device that reflects sunlight and irradiates the indoor ceiling surface with reflected light, and includes a light introduction relaxation region and a light introduction region along the window from above to below. The light introduction mitigation region is provided in this order, and the light introduction mitigation region is provided such that the outer end portion is located on the outdoor side, the inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is finished to diffuse light. A plurality of specular reflections provided with a reflector, wherein the light introduction region is provided such that the outer end portion is located on the outdoor side and the inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is mirror-finished to directly reflect light There is provided a daylighting device comprising a plate.
上記のような構成によれば、窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられている。
太陽光（直射日光）は、下側に位置する光導入領域に設けられた複数の鏡面反射板により鏡面反射され、指向性を有する反射光として天井面の屋内側へ照射される。したがって、窓から離れて暗くなりがちな屋内側を明るくすることができる。
また、太陽光や指向性の無い拡散光は、上側に位置する光導入緩和領域に設けられた複数の光拡散反射板により拡散反射され、指向性の無い拡散反射光として天井面の窓側へ照射される。したがって、眩しくなりがちな窓側の明るさを柔らかく調光することができる。
以上により、天井面における明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
According to the above configuration, the light introduction relaxation region and the light introduction region are provided in this order from the top to the bottom along the window.
Sunlight (direct sunlight) is specularly reflected by a plurality of specular reflectors provided in a light introduction region located on the lower side, and is irradiated indoors on the ceiling surface as reflected light having directivity. Therefore, it is possible to brighten the indoor side that tends to be dark away from the window.
In addition, sunlight and diffuse light with no directivity are diffusely reflected by a plurality of light diffusion reflectors provided in the light introduction relaxation area located on the upper side, and irradiated to the window side of the ceiling surface as diffuse reflected light with no directivity. Is done. Therefore, it is possible to softly adjust the brightness of the window side that tends to be dazzling.
As described above, the brightness on the ceiling surface is leveled and a natural light environment can be realized.
本発明の一態様においては、前記光導入緩和領域には、前記複数の光拡散反射板に混在して、前記鏡面反射板が設けられている。 In one aspect of the present invention, the specular reflection plate is provided in the light introduction relaxation region in a mixed manner with the plurality of light diffusion reflection plates.
上記のような構成によれば、例えば窓近傍の反射光量が不足するような場合においては、光拡散反射板に混在して鏡面反射板を設けることで、窓近傍の反射光量を増加し、調整することができる。 According to the above configuration, for example, when the amount of reflected light near the window is insufficient, the amount of reflected light near the window is increased and adjusted by providing a specular reflector mixed with the light diffusing reflector. can do.
また、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、太陽光を反射して、反射光を屋内の天井面に照射する採光装置であって、窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、前記光導入緩和領域は、この領域からの光を遮蔽する遮蔽部材、または、屋内へ通過する光を低減させる光低減部材を備え、前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする、採光装置を提供する。 Further, the present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention is a daylighting device that reflects sunlight and irradiates the indoor ceiling surface with reflected light, and includes a light introduction relaxation region and a light introduction region along the window from above to below. The light introduction mitigation region is provided in this order, and the light introduction relaxation region includes a shielding member that shields light from this region or a light reduction member that reduces light passing indoors, and the light introduction region has an outer end portion. Provided is a daylighting device comprising a plurality of specular reflectors provided on the outer side so that an inner end portion is located on the indoor side and whose upper surface is mirror-finished so as to directly reflect light. .
上記のような構成によれば、窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられている。
太陽光（直射日光）は、下側に位置する光導入領域に設けられた複数の鏡面反射板により鏡面反射され、指向性を有する反射光として天井面の屋内側へ照射される。したがって、窓から離れて暗くなりがちな屋内側を明るくすることができる。
また、太陽光は、上側に位置する光導入緩和領域に設けられた遮蔽部材または光低減部材によって、遮蔽または光量が低減される。したがって、眩しくなりがちな窓側の明るさを柔らかく調光することができる。
以上により、天井面における明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
According to the above configuration, the light introduction relaxation region and the light introduction region are provided in this order from the top to the bottom along the window.
Sunlight (direct sunlight) is specularly reflected by a plurality of specular reflectors provided in a light introduction region located on the lower side, and is irradiated indoors on the ceiling surface as reflected light having directivity. Therefore, it is possible to brighten the indoor side that tends to be dark away from the window.
Moreover, sunlight is shielded or light intensity is reduced by the shielding member or the light reducing member provided in the light introduction relaxation region located on the upper side. Therefore, it is possible to softly adjust the brightness of the window side that tends to be dazzling.
As described above, the brightness on the ceiling surface is leveled and a natural light environment can be realized.
本発明によれば、天井面における明るさが均されて、自然な光環境を実現可能な、採光装置を、提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the lighting device which the brightness on a ceiling surface is equalized and can implement | achieve natural light environment.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態における採光装置は、太陽光を反射して、反射光を屋内の天井面に照射する採光装置であって、窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、前記光導入緩和領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を拡散させるように仕上げられた複数の光拡散反射板を備え、前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The daylighting device in the present embodiment is a daylighting device that reflects sunlight and irradiates reflected light onto an indoor ceiling surface. The light introduction mitigation region and the light introduction region are directed from above to below along the window. Are provided in this order, and the light introduction mitigation region is provided such that the outer end portion is located on the outdoor side and the inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is finished to diffuse light. A plurality of light diffusing reflectors, wherein the light introduction region is provided such that the outer end portion is located on the outdoor side and the inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is mirror-finished to directly reflect light. A specular reflector is provided.
図１は、本発明の実施形態として示した採光装置１の設置状況を示す、建物２の側面図である。図２は、図１の、Ｇ矢視部分の拡大図である。建物２内には、外壁３ａ、天井３ｂ、内壁３ｃ、及び床３ｄより囲まれて、屋内空間３（屋内）が形成されている。本実施形態においては、屋内空間３は室であるが、後述するように廊下などの室外であってもよい。屋内空間３の、外壁３ａを挟んだ反対側は、屋外５となっている。
FIG. 1 is a side view of a
外壁３ａの上側と下側は、それぞれ、窓３ｆと下側外壁３ｅとなっている。本実施形態においては、下側外壁３ｅは光を透過しない壁であるが、本実施形態の第３変形例として後述するように、下側外壁３ｅは、ブラインドを備えた窓等であってもよい。窓３ｆには、図２以降に図示されている、太陽光を透過する板材４が設けられている。板材４は、例えばガラスであってよい。窓３ｆの下端は、図６を用いて後に示すように、居住者の眼の高さよりも高い位置に設けられている。
本実施形態においては、窓３ｆの外側には上方に庇１５が設けられており、庇１５によって、次に説明する採光装置１の一部に影１５ａが形成されている。庇１５は、採光装置１に影１５ａを形成するものの一例として本実施形態において示されるものである。例えば、庇１５が設けられておらず、採光装置１が図示されているよりも窓３ｆから離れてより屋内３側に設けられた場合も、窓枠の上部が庇１５と同様に採光装置１に影１５ａを形成するように作用する。
The upper and lower sides of the
In the present embodiment, a
上記のような建物２に対し、採光装置１が設けられている。採光装置１は、複数の鏡面反射板１０と、複数の光拡散反射板１１を備えている。
窓３ｆには、窓３ｆに沿って、上方から下方に向けて光導入緩和領域Ｒ１と光導入領域Ｒ２がこの順に設けられている。光導入緩和領域Ｒ１と光導入領域Ｒ２の境界は、窓３ｆ内の所定の高さに位置付けられている。
光導入緩和領域Ｒ１においては、複数の光拡散反射板１１が、窓３ｆの内側、すなわち屋内空間３に、窓３ｆの上端から光導入緩和領域Ｒ１の下端まで、上下方向Ｚに間隔を空けて整列して設けられている。
光導入領域Ｒ２においては、複数の鏡面反射板１０が同様に、窓３ｆの内側に、光導入領域Ｒ２の上端から窓３ｆの下端まで、上下方向Ｚに間隔を空けて整列して設けられている。
A
The
In the light introduction relaxation region R1, a plurality of
In the light introduction region R2, a plurality of
光導入緩和領域Ｒ１に設けられる複数の光拡散反射板１１の各々は、長尺の、合成樹脂や、アルミニウム等の薄く軽量な金属により形成された板状の部材であり、光拡散反射板１１の長さ方向が、屋内方向と屋外方向を結ぶ方向Ｘに水平面内で交差する横方向Ｙに平行になるように設けられている。光拡散反射板１１は、その長さ方向に沿った一端辺が屋外側に位置して外端部１１ａとなり、また、反対側の端辺が屋内側に位置して内端部１１ｂとなるように、それぞれ位置づけられて設けられている。
光拡散反射板１１は、外端部１１ａと内端部１１ｂの間が下方向に湾曲するように形成されている。光拡散反射板１１の上面は、光を拡散反射させるように仕上げられている。
Each of the plurality of
The
光導入領域Ｒ２に設けられる複数の鏡面反射板１０の各々は、長尺の、アルミニウム等により形成された鋼板であり、鏡面反射板１０の長さ方向が、屋内方向と屋外方向を結ぶ方向Ｘに水平面内で交差する横方向Ｙに平行になるように設けられている。鏡面反射板１０は、その長さ方向に沿った一端辺が屋外側に位置して外端部１０ａとなり、また、反対側の端辺が屋内側に位置して内端部１０ｂとなるように、それぞれ位置づけられて設けられている。
Each of the plurality of
図３は、図２における鏡面反射板１０の拡大図である。複数の鏡面反射板１０の各々は、図３に示されるように、太陽光Ｓ、ここでは主に、指向性を有する直射日光を反射して、反射光Ｒを図１に示される屋内空間３の天井面３ｂに照射する。このために鏡面反射板１０は、上面１０ｃに反射面を備えている。本実施形態においては、鏡面反射板１０を構成する鋼板の上面１０ｃを鏡面仕上げとすることで、この上面１０ｃが反射面となっている。鏡面反射板１０の下面１０ｄは、太陽光Ｓまたは下方に位置する他の鏡面反射板１０の上面１０ｃにより反射された反射光Ｒが、下面１０ｄに入射して屋内へ向けて反射することによりグレア源となるのを抑制するため、拡散面仕上げとされている。
FIG. 3 is an enlarged view of the
複数の鏡面反射板１０の各々は、湾曲部７と、屋内延伸部８を備えている。湾曲部７と屋内延伸部８は、外端部１０ａから一定の位置Ｅにおいて区分されるように形成されている。この位置Ｅの設定方法については後に説明する。湾曲部７は、位置Ｅに対して鏡面反射板１０の屋外側に位置しており、屋内延伸部８は、位置Ｅに対して鏡面反射板１０の屋内側に位置している。これにより、屋内延伸部８は、位置Ｅにおいて、湾曲部７の屋内側の端辺に接続されるように形成されている。後述するように、入射された太陽光Ｓは、湾曲部７によって上方に反射されて反射光Ｒとなり、この反射光Ｒにより天井３ｂが照射される。また、屋内延伸部８によって、太陽光Ｓ及び鏡面反射板１０が反射した反射光Ｒが、図６に示される居住者６の眼に入射するのが防止される。
Each of the plurality of
本実施形態における鏡面反射板１０は、鏡面反射板１０が反射した反射光Ｒによる眩しさを居住者に感じさせずに、太陽高度に依存せず、一年中、屋内空間３に一定以上の水準の量の採光を得る構成となっている。これを実現するための、鏡面反射板１０の湾曲部７と屋内延伸部８の形状について、以下詳細に説明する。
The
まず、図１に示すように、ＨＲを床３ｄから天井３ｂまでの高さ、ＨＢを窓３ｆの下端の高さ、すなわち最も下に位置する鏡面反射板１０の高さ、ｄａを太陽高度がａの時の照射対象距離、すなわち鏡面反射板１０によって反射光Ｒを導入し天井３ｂを照射したい位置Ｆまでの、窓３ｆからの屋内方向Ｘの距離とする。このとき、太陽高度がａの時の鏡面反射板１０による反射光Ｒの反射光角度θｒａ、すなわち、最下端の鏡面反射板１０が窓３ｆの下端の高さに位置する水平面Ｈよりも上方向に太陽光を反射して、窓３ｆから屋内方向Ｘにｄａの距離だけ離れた天井３ｂの位置Ｆを照射するために必要な角度は、次式により求めることができる。
First, as shown in FIG. 1, the H R
上記の式（１）で表されるように、本実施形態においては、反射光角度θｒａ及び照射対象距離ｄａの値は、太陽高度ａに依存して異なるように設定されているが、後述するように、これらの値は太陽高度に依存せずに常に一定となるように設定しても構わない。 As represented by the above formula (1), in the present embodiment, the value of the reflected light angle theta ra and irradiation target distance d a has been set to be different depending on the solar altitude a, As will be described later, these values may be set to be always constant without depending on the solar altitude.
式（１）の反射光角度θｒａを実現し得る湾曲部７の詳細な形状について、図４を用いて説明する。図４は、鏡面反射板１０の湾曲部７の拡大図である。鏡面反射板１０の湾曲部７は、太陽高度ａの場合の太陽光を反射光角度θｒａで反射させ、図１に示される外壁３ａから照射対象距離ｄａまでの天井３ｂを照射する。湾曲部７が様々な太陽高度の値に対応できるように、湾曲部７は、各太陽高度に対応した設置角を備える、複数の反射領域の集合体として形成されている。より具体的には、湾曲部７は、屋外側から屋内側Ｘに向かって、太陽高度毎に複数の反射領域に区分したときに、複数の反射領域は、屋内側に配置されるものほど低い太陽高度に対応して、水平面に対する角度が小さくなるように形成されている。
A detailed shape of the bending
図４に示されるように、本実施形態においては、対象となる太陽高度を、例えば２０°以上８０°以下としている。この範囲の太陽高度に、例えば１０°刻みで対応するように、７区分の反射領域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇが形成されている。すなわち、反射領域７ａ〜７ｇの各々は、太陽高度ａ（＝８０°、７０°、６０°、５０°、４０°、３０°、２０°）の対応する太陽光を、水平面に対して反射光角度θｒａ（＝θｒ８０、θｒ７０、θｒ６０、θｒ５０、θｒ４０、θｒ３０、θｒ２０）の角度を付けられた反射光として反射する。後述するように、太陽高度の上限下限、及び、刻み幅は、上記に限られない。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the target solar altitude is, for example, 20 ° or more and 80 ° or less. Seven sections of
本実施形態においては、反射領域７ａ〜７ｇの各々は、平面として形成されている。反射領域７ａ〜７ｇは、対応する太陽高度が高いものほど、屋外側に位置せしめられており、屋内方向Ｘに隣接する反射領域７ａ〜７ｇの、横方向Ｙに延在する端辺同士が、互いに接合されている。後述の式（２）で表されるように、反射領域７ａ〜７ｇは、対応する太陽高度が高いものほど、水平面に対する角度が大きくなるように形成されているため、上記のように湾曲部７は、鏡面反射板１０の外端部１０ａから屋内方向Ｘに向けて、下方向に湾曲する形状を備えている。
In the present embodiment, each of the
ここで、太陽高度ａが８０°、７０°、６０°、５０°、４０°、３０°、２０°の場合の、入射角（太陽高度）をθｓａ（＝θｓ８０、θｓ７０、θｓ６０、θｓ５０、θｓ４０、θｓ３０、θｓ２０）と表記する。θｓ８０、θｓ７０、θｓ６０、θｓ５０、θｓ４０、θｓ３０、θｓ２０の各々は、８０°、７０°、６０°、５０°、４０°、３０°、２０°と等しい。また、太陽高度が８０°、７０°、６０°、５０°、４０°、３０°、２０°の各々に対応する反射領域７ａ〜７ｇの、水平面に対する角度を、θｂ８０、θｂ７０、θｂ６０、θｂ５０、θｂ４０、θｂ３０、θｂ２０と表記する。複数の反射領域７ａ〜７ｇの各々は、対応する太陽高度θｓａからの太陽光を、反射光角度θｒａの角度で反射するために、次式で表される角度θｂａをつけて設けられている。
Here, when the solar altitude a is 80 °, 70 °, 60 °, 50 °, 40 °, 30 °, 20 °, the incident angle (solar altitude) is θ sa (= θ s80 , θ s70 , θ s60). , Θ s50 , θ s40 , θ s30 , θ s20 ). Each of θ s80 , θ s70 , θ s60 , θ s50 , θ s40 , θ s30 , and θ s20 is equal to 80 °, 70 °, 60 °, 50 °, 40 °, 30 °, and 20 °. In addition, the angles of the
各反射領域７ａ〜７ｇは、各々が、上記したような互いに異なる角度θｂａをつけて設けられるとともに、互いに異なる長さを備えている。本実施形態においては、各反射領域７ａ〜７ｇの長さは、対応する太陽高度θｓａに関する係数と、板材４の透過率に関する係数の、２つの係数に基づいて決定されている。
Each of the
まず、図５を用いて、太陽高度θｓａに関する長さの係数について説明する。図５は、各反射領域７ａ〜７ｇにおける、太陽光の反射状況を示す説明図である。上記のように鏡面反射板１０は、太陽高度θｓａに依存せずに、一年中、図１に示される屋内空間３に一定以上の水準の量の採光を得るためのものである。すなわち、図５に示されるように、太陽高度θｓａに依らず、採光量及び反射光量を同程度にする必要がある。これを実現するために、本実施形態においては、各太陽高度θｓａに対応する反射領域７ａ〜７ｇの、平面視した場合の内外方向の長さＬａ（＝Ｌ８０、Ｌ７０、Ｌ６０、Ｌ５０、Ｌ４０、Ｌ３０、Ｌ２０）、すなわち、各反射領域７ａ〜７ｇを平面視した場合における、鏡面反射板１０の長さ方向に直交する幅方向の長さは、以下の式（３）により算出される係数βａ（＝β８０、β７０、β６０、β５０、β４０、β３０、β２０）を基に決定されている。
First, the length coefficient regarding the solar altitude θ sa will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the reflection state of sunlight in each of the
板材４の透過率に関する長さの係数については、次のように決定される。本実施形態における採光装置１は、図３に示されるように、ガラス等の太陽光Ｓを透過する板材４の屋内側に設けられているため、太陽光Ｓは、板材４を透過して、鏡面反射板１０に入射されている。板材４の透過率は、入射角、すなわち太陽高度θｓａにより異なっている。すなわち、太陽高度θｓａが板材４に対して垂直に近く位置するほど、透過率は高いが、垂直から離れるにつれて、透過率が低くなる。また、透過率は板材４の厚さにも依存する。したがって、太陽高度θｓａに依存せずに、屋内空間３に一定以上の水準の量の採光を得るためには、各反射領域７ａ〜７ｇの長さＬａを決定する際に、板材４への入射角に応じた透過率を反映させるのが適切である。
About the coefficient of length regarding the transmittance | permeability of the board |
このため、本実施形態においては、各太陽高度θｓａに対応する反射領域７ａ〜７ｇの、平面視した場合の内外方向の長さＬａは、次式（４）として表されるような、図１に示される窓３ｆに設けられた、太陽光Ｓを透過する板材４の、太陽高度θｓａにおける透過率τａ（＝τ８０、τ７０、τ６０、τ５０、τ４０、τ３０、τ２０）の逆数である係数αａ（＝α８０、α７０、α６０、α５０、α４０、α３０、α２０）を基に決定されている。
Therefore, in the present embodiment, the
これにより、太陽高度θｓａが、透過率τａが低くなるような高度である場合には、透過率τａが高い場合に比べると、係数αａの値が相対的に大きくなる。結果として、反射領域の長さＬａを決定する際に、対応する透過率τａが低いほど、反射領域の長さが長くなるように、係数αａを作用させることが可能である。 As a result, when the solar altitude θ sa is such an altitude that the transmittance τ a is low, the value of the coefficient α a is relatively larger than when the transmittance τ a is high. As a result, when determining the length L a of the reflection region, the coefficient α a can be applied so that the lower the corresponding transmittance τ a is, the longer the length of the reflection region is.
上記したような、太陽高度に関する長さの係数である、式（３）に示されたβａと、板材４の透過率に関する長さの係数である、式（４）に示されたαａによる、次式に示される係数Ｗａ（＝Ｗ８０、Ｗ７０、Ｗ６０、Ｗ５０、Ｗ４０、Ｗ３０、Ｗ２０）が、各反射領域７ａ〜７ｇの長さＬａの算出において、最終的に使用される。
As described above, β a shown in Formula (3), which is a coefficient of length related to the solar altitude, and α a shown in Formula (4), which is a coefficient of length related to the transmittance of the
本実施形態においては、上記の係数Ｗａは、各反射領域７ａ〜７ｇの内外方向の長さＬａを決定する際において、反射領域７ａ〜７ｇの長さの比として使用されている。すなわち、反射領域７ａ〜７ｇの各々が、それぞれ対応する係数Ｗａに比例する値を備えるように、各反射領域７ａ〜７ｇの長さＬａが決定されている。これにより、図５等に示されるように、複数の反射領域７ａ〜７ｇは、屋内側に配置されるものほど低い太陽高度に対応して、平面視した場合の内外方向の長さＬａ、すなわち、各反射領域７ａ〜７ｇを平面視した場合における、鏡面反射板１０の長さ方向に直交する幅方向の長さが長くなるように形成されている。
In the present embodiment, the coefficient W a of the above, in determining the inner and outer direction length L a of the
以上により、各反射領域７ａ〜７ｇの水平面に対する角度θｂａ、及び、各反射領域７ａ〜７ｇの内外方向の長さＬａを算出する際に使用すべき係数、すなわち反射領域７ａ〜７ｇ間の相対的な長さ比Ｗａが決定された。次に、各反射領域７ａ〜７ｇの絶対的な長さＬａの値、及び、屋内延伸部８の形状を含めた、鏡面反射板１０の全体形状を決定する方法を説明する。
Thus, the angle theta ba with respect to the horizontal plane of the
そのために、まず、図６を用いて、グレア防止角度θｇを定義する。図６は、鏡面反射板１０により反射される反射光と居住者６の関係を示す説明図である。鏡面反射板１０の湾曲部７は、図１等を用いて上記したように、各太陽高度θｓａに対して、対応する反射領域７ａ〜７ｇが、天井３ｂの、窓３ｆから屋内方向Ｘへの位置Ｆまでの距離ｄａに向けて、反射光を照射するように設計されている。しかし、ある反射領域に対して、当該反射領域が対応しない太陽高度θｓａからの太陽光が照射されて、当該反射領域がこの太陽光を反射することで、図６に示されるように、反射光ＲＷが、窓３ｆの下端が位置する水平面Ｈよりも下方向に反射される場合が想定され得る。水平面Ｈよりも下方向に反射される反射光ＲＷは、屋内空間３の居住者６の眼に入射し、グレア源となる可能性がある。
Therefore, first, with reference to FIG. 6, to define the anti-glare angle theta g. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the reflected light reflected by the
グレア防止角度θｇは、上記したような、鏡面反射板１０の湾曲部７によって、窓３ｆの下端が位置する水平面Ｈよりも下方向に反射された反射光ＲＷが、居住者６の眼に直接入射しないための、反射角の最大角度である。上下方向Ｚに間隔を空けて整列して設けられている複数の鏡面反射板１０の内、どの鏡面反射板１０からの反射光ＲＷも、居住者６の眼に直接入射しないようにするためには、屋内空間３における居住者６の想定される行動範囲の中で、この反射角の最大角度が最も小さくなる場合の角度を算出し、それをグレア防止角度θｇとすればよい。反射角の最大角度が最も小さくなる場合は、最下端の鏡面反射板１０による反射光が、内壁３ｃ近傍に居る居住者６の眼に入射する場合である。すなわち、グレア防止角度θｇは、ＨＥを居住者６の眼の高さ、ＤＲを外壁３ａから内壁３ｃまでの距離とすると、次式により求めることができる。
Anti-glare angle theta g, such as described above, by the
グレア防止角度θｇを、上記の式（６）の値以下に収めるために、図７に示されるような屋内延伸部８が設けられている。図７は、屋内延伸部８の形状の説明図である。屋内延伸部８の形状を調整して、鏡面反射板１０の内端部１０ｂを一定の位置に設けることにより、湾曲部７によって、窓３ｆの下端が位置する水平面Ｈよりも下方向に反射された反射光ＲＷが、居住者６の眼に直接入射することが防止される。
The anti-glare angle theta g, to fit below the value of the above formula (6), an indoor extending
上記のように湾曲部７は、鏡面反射板１０の外端部１０ａから屋内方向Ｘに向けて、下方向に湾曲する形状を備えているため、鏡面反射板１０の外端部１０ａが、湾曲部７の高さ方向Ｚにおいて最も高くなっている。グレア防止角度θｇは、反射光が居住者６の眼に直接入射しないための、反射角の最大角度であるから、グレア防止角度θｇが最大値をとり得るのは、鏡面反射板１０の外端部１０ａによって太陽光Ｓが反射された場合である。したがって、角度θｇで入射する反射光によるグレアを防止するには、鏡面反射板１０の内端部１０ｂは、鏡面反射板１０の外端部１０ａの高さ位置より、鏡面反射板１０の屋内方向Ｘの長さＬｂを用いて次式（７）で表される差分Ｌｂｇの値だけ低い位置よりも、高い位置に設けられなければならない。
As described above, since the bending
すなわち、図７に示されるように、鏡面反射板１０の形状を屋内方向Ｘと高さ方向Ｚの２軸の座標系として表現すると、外端部１０ａは点Ａ（０、０）、内端部１０ｂは点Ｂ（Ｌｂ、−Ｌｂｇ）として表すことができる。鏡面反射板１０の屋内方向Ｘの長さＬｂは、採光装置１を設置しようとする屋内空間３の広さ等の住環境に応じて、例えば１０ｃｍ等と、予め定められている場合が多い。したがって、内端部１０ｂの位置である点Ｂは、式（７）により一意に決定される。
That is, as shown in FIG. 7, when the shape of the
上記のように鏡面反射板１０の内端部１０ｂの位置である点Ｂが決定されると、次のように、点Ｂと、湾曲部７と屋内延伸部８を区分する位置Ｅを結ぶ直線ＬＭの、Ｘ−Ｚ座標系上の傾きが決定される。これを説明するために、反射光角度θｒａ（＝θｒ８０、θｒ７０、θｒ６０、θｒ５０、θｒ４０、θｒ３０、θｒ２０）の最小値をθｒｍｉｎと表記する。Ｂ−Ｅ間を結ぶ直線ＬＭの傾きの角度がθｒｍｉｎより大きいと、θｒｍｉｎの角度で反射された反射光Ｒは屋内延伸部８によって遮られる可能性がある。また、Ｂ−Ｅ間を結ぶ直線ＬＭの傾きの角度がθｒｍｉｎより小さいと、屋内延伸部８の勾配が緩やかとなるため屋内延伸部８の屋内方向Ｘの長さが必要以上に長くなる。上記のように、屋内方向Ｘの長さＬｂの値は予め定められている場合が多いため、これに伴い、湾曲部７の屋内方向Ｘの長さを短くする必要があるが、湾曲部７の上面の反射面積が低減されるので、鏡面反射板１０の反射効率が低下してしまう。したがって、Ｂ−Ｅ間を結ぶ直線ＬＭの傾きの角度は、θｒｍｉｎに一致させるのが好適である。
When the point B that is the position of the
本実施形態においては、屋内延伸部８は、θｒｍｉｎの角度で反射される反射光を遮らないようにするために、下方向に湾曲した形状を備えており、Ｂ−Ｅ間を結ぶ直線ＬＭより上方に突出する部位がないように形成されている。
In the present embodiment, the indoor extending
このように、屋内方向Ｘと高さ方向Ｚの２軸の座標系において、点Ｂを通る傾きθｒｍｉｎの直線ＬＭ上に、位置Ｅが位置し得る。ここで、上記のように各反射領域７ａ〜７ｇの水平面に対する角度θｂａと、長さ比Ｗａが決定されているため、各反射領域７ａ〜７ｇの角度、及び長さ比の条件を満たし、なおかつ、最も屋内側に位置する反射領域７ｇの屋内側の端辺が直線ＬＭ上に位置するような、各反射領域７ａ〜７ｇの長さＬａが一意に定められる。このときの、湾曲部７と屋内延伸部８との交点が、位置Ｅとなる。
Thus, in the coordinate system of the two-axis indoor direction X and the height direction Z, on the inclination theta rmin of the straight line L M passing through the points B, position E may be located. Here, meets the angle theta ba with respect to the horizontal plane of the
以上のように、鏡面反射板１０の屋内方向Ｘの長さＬｂ、グレア防止角度θｇ、反射光角度θｒａの最小値θｒｍｉｎ等を基にして、位置Ｅ、すなわち湾曲部７と屋内延伸部８の全体形状が決定される。
As described above, based on the length L b of the
図８は、鏡面反射板１０の形状の説明図である。上記のように決定された、湾曲部７の各反射領域７ａ〜７ｇと、屋内延伸部８の形状は、図８に示されるように、各反射領域のベクトルをＢａ（＝Ｂ８０、Ｂ７０、Ｂ６０、Ｂ５０、Ｂ４０、Ｂ３０、Ｂ２０）、屋内延伸部８のベクトルをＢＧ、点Ａから点ＢまでのベクトルをθＧとすると、点Ａ−点Ｂ間の距離はＬｂｇ／ｓｉｎθｇとあらわされるため、次式の関係が成立している。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the shape of the
ここで、
here,
鏡面反射板１０の厚さはどのような値であってもよいが、厚さが薄ければ薄いほど、一定の高さを有する窓３ｆに多くの鏡面反射板１０を設置することができ、それだけ総採光面積を広くすることができるため、鏡面反射板１０の形状を維持できる範囲において、より薄い値であるのが望ましい。
The thickness of the
次に、本実施形態のような鏡面反射板１０と光拡散反射板１１の配置構成を備えた採光装置１の作用を説明する。
Next, the operation of the
図２においては、屋内空間３に建物２の外から、直線で示される、指向性を有する太陽光（直射日光）Ｓと、破線で示される指向性のない、天空光等の拡散光ＤＳが入射している。窓３ｆの外側には庇１５が設けられているため、窓３ｆの上端から一定の高さにおいては、庇１５によって影１５ａが形成され、太陽光Ｓが入射しない影領域Ｑ１となっている。影領域Ｑ１の下側は、太陽光Ｓが入射している入射領域Ｑ２となっている。
影領域Ｑ１は窓３ｆの上側に形成されるため、光導入緩和領域Ｒ１に設けられた複数の光拡散反射板１１の中の一部が影領域Ｑ１に位置している。図２において、影領域Ｑ１に位置する光拡散反射板１１は、光拡散反射板１１Ａとして示されている。また、影領域Ｑ１に位置しない光拡散反射板１１と、光導入領域Ｒ２に設けられた複数の鏡面反射板１０が、入射領域Ｑ２に位置している。図２において、入射領域Ｑ２に位置する光拡散反射板１１は、光拡散反射板１１Ｂとして示されている。
In FIG. 2, directional sunlight (direct sunlight) S indicated by a straight line and diffused light DS such as skylight indicated by a broken line are indicated by straight lines from outside the
Since the shadow region Q1 is formed on the upper side of the
まず、光導入緩和領域Ｒ１の影領域Ｑ１においては、太陽光Ｓは入射せず、拡散光ＤＳのみが入射している。このため、影領域Ｑ１に位置している光拡散反射板１１Ａには、拡散光ＤＳのみが照射されている。したがって、天井面３ｂの窓３ｆ近傍には、太陽光（直射日光）Ｓの指向性を有する反射光Ｒが照射されず、拡散光ＤＳが影領域Ｑ１に位置する光拡散反射板１１Ａによって拡散反射された拡散反射光ＤＲが照射されている。これにより、天井面３ｂの窓３ｆ近傍には、拡散反射光ＤＲが照射されて明るさが柔らかく調光された窓際領域Ｃ１が形成されている。
First, in the shadow region Q1 of the light introduction relaxation region R1, sunlight S does not enter and only diffused light DS enters. For this reason, only the diffused light DS is irradiated to the
次に、入射領域Ｑ２について説明する。入射領域Ｑ２のうち、光導入緩和領域Ｒ１と重複する部分には、光拡散反射板１１Ｂが設けられている。この光拡散反射板１１Ｂには太陽光Ｓと拡散光ＤＳの双方が照射されており、これら太陽光Ｓと拡散光ＤＳは光拡散反射板１１Ｂにより拡散反射されて、拡散反射光ＤＲとなって窓際領域Ｃ１よりも屋内側に照射される。すなわち、光拡散反射板１１Ｂには影領域Ｑ１の光拡散反射板１１Ａよりも太陽光Ｓ相当分だけ多くの光が照射されており、影領域Ｑ１の光拡散反射板１１Ａに比べると拡散反射光ＤＲの明るさもより強くなっている。したがって、天井面３ｂの窓際領域Ｃ１よりも屋内側には、窓際領域Ｃ１よりも明るい中間領域Ｃ２が形成されている。
Next, the incident region Q2 will be described. A
入射領域Ｑ２の残りの部分、すなわち光導入領域Ｒ２には、鏡面反射板１０が設けられている。この鏡面反射板１０には、太陽光Ｓと拡散光ＤＳが照射されている。これらの入射光の中で、特に太陽光Ｓは、鏡面反射板１０によって鏡面反射されて、指向性を有する反射光（直射光）Ｒとなって中間領域Ｃ２よりも更に屋内側に照射される。したがって、天井面３ｂの中間領域Ｃ２よりも更に屋内側には、指向性を有する反射光Ｒが照射されて中間領域Ｃ２よりも更に明るい直射領域Ｃ３が形成されている。
The
このように、天井面３ｂの、窓際領域Ｃ１と直射領域Ｃ３の間に、窓際領域Ｃ１よりも明るく直射領域Ｃ３よりも柔らかく調光された中間領域Ｃ２が形成されている。
As described above, the intermediate area C2 that is brighter than the window area C1 and softer than the direct area C3 is formed between the window area C1 and the direct area C3 on the
ここで、既に説明したように鏡面反射板１０は、図４等に示される、太陽光Ｓを太陽高度ａに対応した反射領域７ａ〜７ｇにより、反射光角度θｒａで反射することを意図したものである。当然、太陽高度ａに対応しない他の反射領域によっても太陽光Ｓが反射されるため、太陽光Ｓが指向性により一方向から入射したとしても、その反射光Ｒは広い範囲に反射され得る。すなわち、鏡面反射板１０の各々は、天井面３ｂの広い領域に指向性を有する反射光Ｒを照射するような形状となっている。したがって、下に位置している鏡面反射板１０ほど天井面３ｂのより広い領域に反射光Ｒを照射し得る。このため、天井面３ｂの屋内側には下側の鏡面反射板１０による反射光Ｒのみが照射されるが、天井面３ｂの窓３ｆ側には当該鏡面反射板１０による反射光Ｒに加え、これよりも上方に位置する鏡面反射板１０による反射光Ｒが直接照射される。
したがって、例えば本実施形態とは異なり、鏡面反射板１０を上下方向により多く過剰に設けた場合においては、天井面３ｂの窓３ｆ側には非常に多くの指向性を有する反射光Ｒが集中し得る。したがって、天井面３ｂに大きな明暗差が生じ得る。また、集中した多くの指向性を有する反射光Ｒが互いに干渉し、天井面３ｂに特殊な模様やムラ等が発生することも考えられる。
Here, as already explained, the
Therefore, unlike the present embodiment, for example, when the
本実施形態においては、上記のように窓際領域Ｃ１と直射領域Ｃ３の間に中間領域Ｃ２が形成されるよう、光導入緩和領域Ｒ１に光拡散反射板１１が設けられている。これにより、天井面３ｂの窓３ｆ側における指向性を有する反射光Ｒの集中が抑制され、各領域間の明暗差が抑えられるとともに、特殊な模様やムラ等の発生が抑制されている。
In the present embodiment, the
光導入緩和領域Ｒ１と光導入領域Ｒ２の境界の高さ位置は、本採光装置１が設置される地域の太陽高度や気象状況等により決定されてよい。
The height position of the boundary between the light introduction mitigation region R1 and the light introduction region R2 may be determined according to the solar altitude, weather conditions, or the like of the area where the
次に、上記の採光装置１の効果について説明する。
Next, the effect of the
上記のような採光装置１においては、窓３ｆに沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域Ｒ１と光導入領域Ｒ２とがこの順に設けられている。
太陽光（直射日光）Ｓは、下側に位置する光導入領域Ｒ２に設けられた複数の鏡面反射板１０により鏡面反射され、指向性を有する反射光Ｒとして天井面３ｂの屋内３側へ照射される。したがって、窓３ｆから離れて暗くなりがちな屋内３側を明るくすることができる。
また、太陽光Ｓや指向性の無い拡散光ＤＳは、上側に位置する光導入緩和領域Ｒ１に設けられた複数の光拡散反射板１１により拡散反射され、指向性の無い拡散反射光ＤＲとして天井面３ｂの窓３ｆ側へ照射される。したがって、眩しくなりがちな窓３ｆ側の明るさを柔らかく調光することができる。
以上により、天井面３ｂにおける明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
In the
Sunlight (direct sunlight) S is specularly reflected by a plurality of
Further, the sunlight S and the non-directional diffused light DS are diffusely reflected by the plurality of
As described above, the brightness on the
また、鏡面反射板１０は、屋外側から屋内側に向かって、太陽高度毎に複数の反射領域７ａ〜７ｇに区分したときに、複数の反射領域７ａ〜７ｇは、屋内側に配置されるものほど低い太陽高度に対応して、水平面に対する角度θｂａが、式（２）によって示されるように小さくなるように形成されている。このような状況下において、各反射領域７ａ〜７ｇの、平面視した場合の内外方向の長さＬａは、上記式（３）により算出された係数βａを基に決定されているため、図５に示されるように、各反射領域７ａ〜７ｇの対応する太陽高度における採光量、及び反射光量を、一定に近くすることが可能である。これにより、太陽高度に依存せずに、一年中、屋内に一定以上の水準量の採光を得ることが可能となり、屋内の光環境の質を一定以上の水準に維持することができる。
また、本実施形態においては採光装置１が窓３ｆの内側に設けられているが、このような場合においても、図３に示されるような、太陽光を透過する板材４、例えばガラス等の、入射角により透過率の異なる特性を、式（４）に示されるように考慮して、各反射領域７ａ〜７ｇの内外方向の長さＬａがより適切に設定されるため、屋内の光環境の質を、更に効果的に、一定以上の水準に維持することができる。
Further, when the
In the present embodiment, the
また、光導入緩和領域Ｒ１には、鏡面加工された鏡面反射板１０よりも安価に製造可能な光拡散反射板１１が設けられている。このため、採光装置１の製造コストを低減可能である。
In addition, a
また、図７に示されるように、屋内延伸部８を適切に位置付けて設ける、すなわち、鏡面反射板１０の内端部１０ｂの位置を、鏡面反射板１０の外端部１０ａの高さ位置より、式（７）で表される差分Ｌｂｇ以上、低くならないように設けることにより、図９に示されるような、湾曲部７に照射されずに屋内空間３に入射しようとする太陽光ＳＷ、及び、湾曲部７によって一旦反射されて、屋内空間３に入射しようとする反射光ＲＷが、屋内空間３に入射するのを防止し、これらの光が人間の眼に入射するのを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
上記のように、鏡面反射板１０の下面１０ｄは拡散面仕上げとされているため、上記の眩しさを抑えるという効果を、より顕著に奏することが可能となる。
As described above, since the
また、太陽高度に依存せずに、屋内の光環境の質を一定以上の水準に維持可能であるため、電気等のエネルギーを使用する照明の利用頻度を低減可能である。したがって、照明エネルギーの利用量を低減することができる。 Moreover, since the quality of the indoor light environment can be maintained at a certain level or higher without depending on the solar altitude, the use frequency of lighting that uses energy such as electricity can be reduced. Therefore, the usage amount of illumination energy can be reduced.
また、上記の、太陽高度に依存せずに、屋内の光環境の質を一定以上の水準に維持するという効果は、鏡面反射板１０の備える反射面の形状に起因するものであるため、鏡面反射板１０の角度等を太陽高度に対応して、都度、変更し、調整する必要がない。したがって、維持運用に要する手間や費用が大きく低減可能である。
In addition, the effect of maintaining the indoor light environment quality at a certain level or higher without depending on the solar altitude is due to the shape of the reflection surface of the
また、本実施形態においては、採光装置１は屋内空間３に設置する。したがって、建物２の外観を損ねることがないとともに、清掃などに要する維持費用を低減することが可能である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、複数の鏡面反射板１０と光拡散反射板１１を上下方向Ｚに間隔を空けて整列して設けることで、窓３ｆを覆うような構成となっているため、鏡面反射板１０と光拡散反射板１１の数を多くして、反射板１０、１１間の間隔を小さくすることで、上記効果を損なわずに、各鏡面反射板１０と光拡散反射板１１の大きさを、例えば数ｃｍ程度に小さくすることが可能である。すなわち、鏡面反射板１０と光拡散反射板１１の設置に必要な空間を、窓３ｆから数ｃｍ程度に収めることが可能であるため、既存建物のリニューアルなどの、設置条件が厳しいような建物２においても容易に導入可能である。
Further, in the present embodiment, the plurality of
（実施形態の第１変形例）
次に、図１０を用いて、上記実施形態として示した採光装置１の第１変形例を説明する。図１０は、第１変形例の採光装置２０を示す説明図である。本第１変形例の採光装置２０においては、光導入緩和領域Ｒ１に設けられている複数の光拡散反射板１１に混在して、鏡面反射板１０Ｃが設けられている点が異なっている。
(First Modification of Embodiment)
Next, the 1st modification of the
本第１変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
特に、本第１変形例においては、窓３ｆの上側に光拡散反射板１１のみを設けると、窓３ｆ近傍の反射光量が不足するような場合に、複数の光拡散反射板１１に混在して鏡面反射板１０Ｃを設けることで、窓３ｆ近傍の反射光量を増加し調整することができる。これにより、屋内の光環境の質を一定以上の水準に維持することができる。
It goes without saying that the first modification has the same effect as that of the above embodiment.
In particular, in the first modified example, if only the
（実施形態の第２変形例）
次に、図１１を用いて、上記実施形態として示した採光装置１の第２変形例を説明する。図１１は、第２変形例の採光装置３０を示す説明図である。本第２変形例の採光装置３０においては、光導入緩和領域Ｒ１には、複数の光拡散反射板１１は設けられておらず、その代わりに、屋外からの光を遮蔽する遮蔽部材３１、または、屋内へ通過する光を低減させる光低減部材３１を備えている点が異なっている。
より詳細には、本第２変形例においては、窓３ｆには、例えば、ロールスクリーン３１が設けられている。
(Second Modification of Embodiment)
Next, the 2nd modification of the
More specifically, in the second modification, for example, a
本第２変形例においては、上記実施形態と同様に、太陽光は、上側に位置する光導入緩和領域Ｒ１に設けられた遮蔽部材３１または光低減部材３１によって、遮蔽または光量が低減される。したがって、眩しくなりがちな窓３ｆ側の明るさを柔らかく調光することができる。これにより、天井面３ｂにおける明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
In the second modified example, similarly to the above embodiment, sunlight is shielded or light intensity is reduced by the shielding
（実施形態の第３変形例）
次に、図１２を用いて、上記実施形態として示した採光装置１の第３変形例を説明する。図１２は、第３変形例の採光装置４０を示す説明図である。本第３変形例の採光装置４０においては、光導入領域Ｒ２の下方にも窓３ｆが延在しており、これに伴い、鏡面反射板１０の下方に日射調整用のブラインド４１が設けられている点が異なっている。
(Third Modification of Embodiment)
Next, a third modification of the
本第３変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
本第３変形例においては特に、ブラインド４１を構成する各スラット４２の角度を調整することにより、屋内空間３への採光量を調整することが可能となる。
また、例えば光導入緩和領域Ｒ１に設けられた光拡散反射板１１を、ブラインド４１のスラット４２と同一の物品により実現した場合においては、美観を向上させることが可能となる。また、同一の物品を使用することにより、部品製作や調達におけるコストを低減可能である。
It goes without saying that the third modification has the same effect as that of the above embodiment.
Particularly in the third modification, the amount of light collected into the
In addition, for example, when the
（実施形態の第４変形例）
次に、図１３を用いて、上記実施形態として示した採光装置１の第４変形例を説明する。図１３は、第４変形例の採光装置５０を示す説明図である。本第４変形例の採光装置５０においては、光導入緩和領域Ｒ１と光導入領域Ｒ２の境界の高さを変更可能である点が異なっている。
(Fourth modification of the embodiment)
Next, the 4th modification of the
図１３（ａ）に示されるように、天井面３ｂには、窓３ｆに沿って水平方向に延在するように、断面矩形形状の取付部材５３が設けられている。また、最も下に位置する光拡散反射板１１の下には、光拡散反射板１１と鏡面反射板１０を区画するように、窓３ｆに沿って水平方向に延在する支持板５１が設けられている。
支持板５１は、取付部材５３から吊下げられた、紐状の昇降部材５２の下端に固定されている。光拡散反射板１１は、支持板５１と取付部材５３の間に間隔を置いて設けられている。
鏡面反射板１０は、支持板５１に対して吊り下げられて設けられている。鏡面反射板１０は、窓３ｆを覆うように設けられるとともに、窓３ｆよりも下方の下側外壁３ｅの高さ位置にも設けられている。
As shown in FIG. 13A, the
The
The
上記のような図１３（ａ）に示される採光装置５０は、図１３（ｂ）として示されるように、昇降部材５２を短くして支持板５１の高さを上昇させることが可能となっている。
図１３（ｂ）のように支持板５１を上昇させることにより、支持板５１の上昇した区間に位置していた光拡散反射板１１は、支持板５１の上に載置される。また、鏡面反射板１０は支持板５１とともに上昇される。図１３（ａ）の状態において鏡面反射板１０は下側外壁３ｅの高さ位置にも設けられているため、図１３（ｂ）のように鏡面反射板１０が全体的に上昇された場合であっても、窓３ｆは鏡面反射板１０により覆われている。
The
By raising the
図１３（ｂ）のように支持板５１を上昇させた後には、逆に支持板５１の位置を下降させることにより、図１３（ａ）に示された状態に戻すことも可能である。
After raising the
本第４変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
本第４変形例においては特に、支持板５１の高さを変えることで、光導入緩和領域Ｒ１と光導入領域Ｒ２の境界の高さを変更することができる。これにより、鏡面反射板１０の最上段の高さを調整し、例えば季節ごとの太陽光度の変化等の、外部環境の変化に対応して、採光量を調整することができる。
また、居住者の要望に応じて高さを適宜変更し、採光量の調整やグレアの抑制が可能となる。
It goes without saying that the fourth modification has the same effect as that of the above embodiment.
In the fourth modification, in particular, the height of the boundary between the light introduction relaxation region R1 and the light introduction region R2 can be changed by changing the height of the
In addition, the height can be appropriately changed according to the resident's request, and the adjustment of the amount of light collected and the suppression of glare can be achieved.
なお、本発明の採光装置は、図面を参照して説明した上述の実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。 The daylighting apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment and each modification described with reference to the drawings, and various other modifications can be considered within the technical scope thereof.
例えば、上記実施形態及び各変形例においては、屋内空間３は室であったが、これに限られず、廊下、付室など、室以外の空間であっても構わない。
For example, in the above embodiment and each modified example, the
また、上記実施形態及び各変形例においては、図４等に示されるように、湾曲部７を形成する反射領域７ａ〜７ｇの各々は、平面として形成されており、隣接する反射領域の、横方向Ｙに延在する端辺が、互いに角度をつけて接合されているが、各反射領域の角度や長さが、上記実施形態の条件を満たしていれば、これに限られない。例えば、反射領域間は、緩やかに連続する曲面を介して接続されていても構わない。
反射領域自体が湾曲していても構わないのは、言うまでもない。
Moreover, in the said embodiment and each modification, as FIG. 4 etc. show, each of reflection area |
Needless to say, the reflection region itself may be curved.
また、屋内延伸部８の形状は、図７を用いて上記実施形態で説明したような、下方向に湾曲する形状に限られない。具体的には、点Ｂ−位置Ｅ間を結ぶ直線よりも上方向に突出して、θｒｍｉｎの角度で導入される反射光を遮ることがなければ、直線状など、他の形状で形成されていても構わない。
Moreover, the shape of the indoor extending
また、上記実施形態及び各変形例においては、図６、図７等を用いて説明したように、屋内延伸部８によって、屋内空間３に入射しようとする太陽光等が居住者の眼に入射するのが抑制されていた。
だが、例えば、光の居住者の眼への入射を厳密に抑制する必要がない場合等においては、屋内延伸部８は、式（７）等による上記の設定方法に限られず、他の方法により形状が決定されてもよい。あるいは、鏡面反射板１０や光拡散反射板１１の互いの間隔が適度に広く設けられていてもよいし、採光装置の下端の高さが、居住者の眼の高さよりも下方に位置するように設けられていても構わない。
Moreover, in the said embodiment and each modification, as demonstrated using FIG. 6, FIG. 7, etc., the sunlight etc. which are going to inject into the
However, for example, in the case where it is not necessary to strictly suppress the incidence of light on the eyes of the resident, the indoor extending
また、上記実施形態及び各変形例においては、対象となる太陽高度を２０°以上８０°以下としたが、これに限られないことは、言うまでもない。例えば、太陽高度の下限値が１０°等と、２０°以下の値であってもよいし、上限値が８５°等と、８０°以上の値であっても構わない。
更に、上記実施形態及び各変形例においては、上記範囲の太陽高度に対して、１０°刻みで対応するように反射領域を設けたが、これに限られず、２０°刻み幅で、上記実施形態及び各変形例よりも少ない数の反射領域を設けることで、より簡易な構造としてもよいし、５°、１°刻みなど、より小さな刻み幅で、上記実施形態及び各変形例よりも多い数の反射領域を設けることで、より緻密に、太陽高度の変化に対応できるようにしても構わない。
Moreover, in the said embodiment and each modification, although the solar height used as object was 20 degrees or more and 80 degrees or less, it cannot be overemphasized that it is not restricted to this. For example, the lower limit of the solar altitude may be a value of 10 ° or less and 20 ° or less, or the upper limit may be a value of 85 ° or more and a value of 80 ° or more.
Furthermore, in the said embodiment and each modification, although the reflective area | region was provided so that it might respond | correspond to the solar altitude of the said range at 10 degree increments, it is not restricted to this, The said embodiment is 20 degree step width. In addition, a simpler structure may be provided by providing a smaller number of reflection regions than in each modification, and a larger number than in the above embodiment and each modification with a smaller step width such as 5 ° and 1 °. By providing this reflective region, it may be possible to deal with changes in solar altitude more precisely.
また、上記実施形態及び各変形例においては、光拡散反射板１１は合成樹脂や金属等の上面を、光を拡散反射させるように仕上げることで形成されていたが、これに限られない。光拡散反射板１１は、例えば有色の半透明材料等によって形成されていてもよい。すなわち、光拡散反射板１１は、遮光性、拡散反射性あるいは拡散透過性を有するいずれの材料によって形成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment and each modification, although the light-
また、上記第２変形例において、遮蔽部材または光低減部材としてロールスクリーン３１が用いられていたが、これに限られず、例えば、遮光フィルム等の他の部材が用いられても構わないのは、言うまでもない。
Moreover, in the said 2nd modification, although the
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。 Other than this, as long as the gist of the present invention is not deviated, it is possible to select the configuration described in the above embodiment and each modification, or to appropriately change to another configuration.
１、２０、３０、４０、５０ 採光装置
３ 屋内空間（屋内）
３ｂ 天井（天井面）
３ｆ 窓
５ 屋外
１０ 鏡面反射板
１０ａ 外端部
１０ｂ 内端部
１０ｃ 上面
１１ 光拡散反射板
１１ａ 外端部
１１ｂ 内端部
３１ 遮蔽部材、光低減部材
Ｓ 太陽光
Ｒ 反射光
Ｒ１ 光導入緩和領域
Ｒ２ 光導入領域
1, 20, 30, 40, 50
3b Ceiling (ceiling surface)
Claims (3)
窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、
前記光導入緩和領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を拡散させるように仕上げられた複数の光拡散反射板を備え、
前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする、採光装置。 A daylighting apparatus that reflects sunlight and irradiates reflected light on an indoor ceiling surface,
A light introduction relaxation region and a light introduction region are provided in this order from the top to the bottom along the window,
The light introduction relaxation region includes a plurality of light diffusing reflectors provided such that an outer end portion is located on the outdoor side and an inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is finished to diffuse light,
The light introduction region includes a plurality of specular reflectors provided such that an outer end portion is located on the outdoor side and an inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is mirror-finished so as to directly reflect light. A daylighting device characterized by that.
窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、
前記光導入緩和領域は、この領域からの光を遮蔽する遮蔽部材、または、屋内へ通過する光を低減させる光低減部材を備え、
前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする、採光装置。 A daylighting apparatus that reflects sunlight and irradiates reflected light on an indoor ceiling surface,
A light introduction relaxation region and a light introduction region are provided in this order from the top to the bottom along the window,
The light introduction relaxation area includes a shielding member that shields light from this area, or a light reduction member that reduces light passing indoors,
The light introduction region includes a plurality of specular reflectors provided such that an outer end portion is located on the outdoor side and an inner end portion is located on the indoor side, and the upper surface is mirror-finished so as to directly reflect light. A daylighting device characterized by that.
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