JP6508531B2 - 採光部材、採光器、および採光部材の設置方法 - Google Patents
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Description
本願は、2013年10月17日に、日本に出願された特願2013−216496号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
第1実施形態の採光フィルムは、例えば窓に貼り付ける形態で太陽光を室内に採り入れる採光部材の一つの例である。
図1は、本実施形態の採光フィルムを示す断面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
なお、ここでは、複数の採光部3が間隔をおいて配置されている例を示すが、隣り合う採光部3の第2端面3bの端部同士が接していてもよい。
光散乱体11のサイズは、例えば0.5〜20μm程度であればよく、均一であってもよいし、異なっていてもよい。
採光部3から射出された光L1は、第1基材2を透過して光散乱層7の光散乱体11により散乱され、採光フィルム1から射出される。一方、第1接着層4から空隙部9を通って採光部3の上側側面3dから入射した光L2は、例えば採光部3の下側側面3cに臨界角未満の角度で入射すると、採光部3の下側側面3cで反射せず、斜め下方、すなわち第2空間S2の側に向かって進み、採光部3から射出される。採光部3から射出された光L2は、光散乱層7の光散乱体11により散乱され、採光フィルム1から射出される。
このように、本実施形態の採光フィルム1は、光散乱層7を備えるだけでグレアの抑制が可能であり、ブラインドの開閉度を機械的に調節する従来技術に比べ、低いコストで室内の快適性を向上させることができる。
これにより、採光部3が規則的に形成された場合に生じる干渉縞の発生を抑制することができる。また、複数の採光部3は、必ずしも間隔をおいて配置されていなくてもよく、採光部3同士が接していてもよい。
以下、本発明の第2実施形態について、図2を用いて説明する。
本実施形態の採光フィルムの基本構成は第1実施形態と同様であり、第1基材の構成が異なるのみである。
図2は、本実施形態の採光フィルムを示す斜視図である。
図2において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
各々が直線状に延びる複数の採光部を備えた採光フィルムに代えて、図3に示す採光フィルム25を用いてもよい。
ストライプ状に延びる複数の採光部を備えた採光フィルムに代えて、図4に示す採光フィルム31を用いてもよい。
以下、本発明の第3実施形態について、図5を用いて説明する。
本実施形態の採光フィルムの基本構成は第1実施形態と同様であり、第1基材の構成が異なるのみである。
図5は、本実施形態の採光フィルムを示す断面図である。
図5において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
微小片37は、長手方向と短手方向とを有する棒状もしくは板状の微粒子である。複数の微小片37は、長手方向が概ね斜め下方を向くように配向している。この種の微小片37を第1基材36の内部に含有する場合、微小片37の長手方向に沿って進行する光L2は微小片37の作用によって散乱する。
以下、本発明の第4実施形態について、図6を用いて説明する。
第4実施形態の採光フィルムの基本構成は第1実施形態と同様であり、第1基材にルーバーを付加した点が第1実施形態と異なる。
図6は、第4実施形態の採光フィルムを示す断面図である。
図6において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
以下、本発明の第5実施形態について、図7を用いて説明する。
第5実施形態の採光器は第1実施形態と同様の採光フィルムを備えている。
図7は、第5実施形態の採光器を示す断面図である。
図7において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
以下、本発明の第6実施形態について、図8を用いて説明する。
第6実施形態の採光器は第1実施形態と同様の採光フィルムを備えている。
図8は、第6実施形態の採光器を示す断面図である。
図8において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
UGR=8×log{(0.25/Lb)×Σ(L2ω/P2)} …(1)
シミュレーション条件として、図9に示すように、奥行きwが16mの南向きの部屋14を想定した。部屋14の南側に一定の高さの窓15を配置し、窓15の上側の1/3に採光フィルム16を設置した。具体的には、部屋14の床面から天井までの高さを2.7mとし、窓15の下端から上端(天井)までの高さT1を1.8mとし、床面から窓15の下端までの高さT2を0.9mとした。採光フィルム16の高さ方向の寸法T3を0.6mとし、採光フィルム16の上端を窓15の上端に合わせて配置した。太陽の南中高度は55°とした。
これにより、一般的なオフィスの基準を満たすことができる。このように、採光フィルムに等方性散乱を付与することによりグレアを抑制できることが実証された。
これにより、一般的なオフィスの基準を満たすことができる。このように、採光フィルムに異方性散乱を付与することによりグレアを抑制できることが実証された。特に水平方向の散乱性が高い異方性散乱を採光フィルムに付与することにより、天井照度分布に大きな影響を与えることなく、グレアを低減できることがわかった。
なお、上記のUGRの計算値はあくまでも一例であり、例えば採光部の形状や光散乱性の程度を適宜変更することにより、実施例のモデルのUGR値をより最適化することが可能である。
図14は、採光装置及び照明調光システムを備えた部屋モデル2000を示す図である。
図15は、部屋モデル2000の天井を示す平面図である。
図16に示すように、採光装置2010(自然光の採光)による机上面の照度は、窓から遠くなる程、低下している。一方で、採光装置2010を窓に設置することなく室内の天井に室内照明装置2007(照明調光システム)を設置した場合には、窓から遠くなる程、机上面の照度が上昇する。これら採光装置2010と室内照明装置2007(照明調光システム)とを併用した場合、採光装置2010及び室内照明装置2007(照明調光システム)のいずれか一方を用いた場合よりも、室内における机上面の照度が全体的に上昇していることが分かる。採光装置2010の効果により窓際が最も明るく、窓から離れるに従って明るさの低下が若干みられるが、略一定の照度(平均照度:750lx)が得られている。
Claims (10)
- 光透過性を有する第1基材と、
前記第1基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の採光部と、
前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、
前記複数の採光部の光射出側に複数の光散乱要素を含んで設けられ、前記光散乱要素の長手方向は前記採光部の延在方向と交差して配置され、前記複数の採光部から射出された光を前記複数の採光部の配列方向よりも前記採光部の延在方向に強く散乱させる異方性散乱部材と、
を備え、
前記空隙部に接する前記採光部の側面の一部が前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能し、
前記採光部に入射した光のうち任意の1本の光線が前記反射面に入射する点Cを通り、前記第1基材の第1面に直交する仮想的な直線Fを境界とする2つの空間のうち、前記点Cに入射する前記光線が存在する側の空間を第1空間とし、前記点Cに入射する前記光線が存在しない側の空間を第2空間とした場合、
前記第1基材もしくは前記採光部から射出される光のうち、前記第2空間の側に進行する光の強度を減衰させる機能を有し、
前記機能は、前記反射面として機能する前記採光部の側面の主たる延在方向に沿う面内での散乱が他の面内での散乱よりも強い異方性散乱機能である採光部材。 - 前記第1基材に複数のタイリング領域が設けられ、
前記複数のタイリング領域は、前記複数の採光部として、前記基材の法線方向から見て同心円状に配置された複数の円弧状の採光部を有する請求項1に記載の採光部材。 - 前記複数の採光部は、楕円錐台形の複数の採光部からなる請求項1に記載の採光部材。
- 前記第1基材もしくは前記採光部が光散乱性を有する請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の採光部材。
- 前記採光部を挟んで前記第1基材とは反対側に設けられた第2基材と、
前記採光部と前記第2基材とを接着する接着層と、をさらに備え、
前記第2基材もしくは前記接着層が光散乱性を有する請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の採光部材。 - 前記第1基材もしくは前記採光部の光射出側に、前記第2空間の側に進行する光の強度を減衰させる光減衰部材を備える請求項1に記載の採光部材。
- 前記光減衰部材が、前記第2空間の側に進行する光を反射させる光反射部材である請求項6に記載の採光部材。
- 前記光減衰部材が、前記第2空間の側に進行する光を吸収させる光吸収部材である請求項6に記載の採光部材。
- 採光部材と、異方性散乱部材と、を備え、
前記採光部材は、光透過性を有する第1基材と、前記第1基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を備え、前記空隙部に接する前記採光部の側面の一部が前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能するものであり、
前記採光部に入射した光のうち任意の1本の光線が前記反射面に入射する点Cを通り、前記第1基材の第1面に直交する仮想的な直線Fを境界とする2つの空間のうち、前記点Cに入射する前記光線が存在する側の空間を第1空間とし、前記点Cに入射する前記光線が存在しない側の空間を第2空間とした場合、
前記異方性散乱部材は、前記複数の採光部の光射出側に複数の光散乱要素を含んで設けられ、前記光散乱要素の長手方向は前記採光部の延在方向と交差して配置され、前記複数の採光部から射出された光を前記複数の採光部の配列方向よりも前記採光部の延在方向に強く散乱させることにより、前記第1基材もしくは前記採光部から射出される光のうち、前記第2空間の側に進行する光の強度を減衰させる機能を有する採光器。 - 光透過性を有する第1基材と、前記第1基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を備え、前記空隙部に接する前記採光部の側面の一部が前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能し、前記採光部に入射した光のうち任意の1本の光線が前記反射面に入射する点Cを通り、前記第1基材の第1面に直交する仮想的な直線Fを境界とする2つの空間のうち、前記点Cに入射する前記光線が存在する側の空間を第1空間とし、前記点Cに入射する前記光線が存在しない側の空間を第2空間とした場合、
前記第1基材もしくは前記採光部から射出される光のうち、前記複数の採光部の光射出側に複数の光散乱要素を含んで設けられ、前記光散乱要素の長手方向は前記採光部の延在方向と交差して配置され、前記複数の採光部から射出された光を前記複数の採光部の配列方向よりも前記採光部の延在方向に強く散乱させる異方性散乱部材を有する採光部材を、前記反射面として機能する前記採光部の側面が鉛直方向下方を向くように配置し、窓の上部に設置する採光部材の設置方法。
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