特許 6029204 採光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6029204

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】採光装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 11/00 20060101AFI20161114BHJP

   E04D 13/03 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   F21S11/00 320

   E04D13/03 R

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-238842(P2012-238842)

(22)【出願日】2012年10月30日

(65)【公開番号】特開2014-89870(P2014-89870A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2015年8月4日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年７月２３日に日本平ホテル（静岡県静岡市清水区馬走１５００番地の２）の屋上に設置

(73)【特許権者】

【識別番号】596056678

【氏名又は名称】株式会社 マテリアルハウス

(73)【特許権者】

【識別番号】000152424

【氏名又は名称】株式会社日建設計

(74)【代理人】

【識別番号】100097593

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 治幸

(72)【発明者】

【氏名】新井 秀雄

(72)【発明者】

【氏名】海宝 幸一

(72)【発明者】

【氏名】加古藤 郁

【審査官】 河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１１２２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１６０６０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−０９５４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２２０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４８９６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００７３６３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ １１／００

Ｆ２１Ｓ １９／００

Ｅ０４Ｄ １３／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方に開いた建屋採光部における朝方太陽光および夕方太陽光の採光性能の向上化を図るための一対の光反射板を備えた採光装置において、
前記光反射板は、
前記建屋採光部の周縁部に対向状態で配設される朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板からなり、
前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
それぞれ内側反射面を備え、
前記建屋採光部への配設後の同じ長手方向における高さの変化が互いに逆の関係となるように、一方の反射板の前記周縁部からの低い高さの低部分と、他方の反射板の前記周縁部からの高い高さの高部分とが対向する態様で設定され、
前記朝方太陽光は、
前記夕方太陽光反射板の前記低部分の上方を通過して前記朝方太陽光反射板の前記高部分の前記内側反射面へと進んで反射し、その反射光が前記建屋採光部に入射し、
前記夕方太陽光は、
前記朝方太陽光反射板の前記低部分の上方を通過して前記夕方太陽光反射板の前記高部分の前記内側反射面へと進んで反射し、その反射光が前記建屋採光部に入射する、
ことを特徴とする採光装置。

【請求項2】

前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
対向状態に配設された同一平板形状の反射板である、
ことを特徴とする請求項１記載の採光装置。

【請求項3】

前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
前記建屋採光部の対向周縁部に垂直状態で配設されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の採光装置。

【請求項4】

前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
それぞれの全体が直角三角形の形状からなっている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の採光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上方に開いた建屋採光部における朝夕の太陽高度が低い時間帯の採光性能の向上化を図るための採光装置に関する。

【0002】

特に、建屋採光部の対向周縁部に配設される朝方太陽光反射板（夕方太陽光位置側）および夕方太陽光反射板（朝方太陽光入射側）として、それぞれ内側反射面を備え、かつ、建屋採光部への配設後の長手方向における高さの変化が互いに逆の関係となる反射板を用いた採光装置に関する。

【0003】

これら朝方太陽光および夕方太陽光に対する各反射板の「長手方向における高さの変化が互いに逆の関係となる」とは、概略、例えば直角三角形状の朝方太陽光反射板が南側から北側の方向に沿って高くなり、かつ、同じく直角三角形状の夕方太陽光反射板が当該方向に沿って低くなっていることである。

【0004】

すなわち直角三角形状の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板が、それぞれの高さを決める斜辺部分がいわば互い違いとなるように対向配設されることである。

【0005】

このような直角三角形状を含む後述の各種形状からなる朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板の配設状況では、その一方の高部分と他方の低部分とが対向している。

【0006】

朝方太陽光の一部は夕方太陽光反射板の低い部分の上方からその対向側の朝方太陽光反射板の内側反射面へと進み、そこでの反射光が建屋採光部へ入射する。

【0007】

また、夕方太陽光の一部は朝方太陽光反射板の低い部分の上方からその対向側の夕方太陽光反射板の内側反射面へと進み、そこでの反射光が建屋採光部へ入射する。

【0008】

例えばホテルの客室などでは、一般に日中の採光はさほど重要でなく、チェックイン後の午後の遅い時間帯およびチェックアウト前の午前の早い時間帯の採光性能が特に重要となってくる。

【0009】

本発明は、このように朝方太陽光および夕方太陽光それぞれを同様に、光ダクトやトップライトなどの建屋採光部へ入射させることを志向した採光装置である。

【0010】

本明細書における東西南北はそれぞれ、北半球において本件採光装置を配設するときの方角を示している。南半球においては勿論「南北」の関係が逆になる。

【背景技術】

【0011】

従来、上方に開いた長方形状の建屋採光部の周縁部分に太陽光反射板を設置した採光装置が提案されている（例えば特許文献１の図２参照）。

【0012】

この太陽光反射板は、同じ高さからなる起立平板形状のものであり建屋採光部の例えば南側周縁部分に設けられて、そこでの反射光が光ダクトに入射するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開平１１−２０３９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明は、太陽光反射板を建屋採光部の対向周縁部（夕方太陽光位置側および朝方太陽光位置側）のそれぞれに、当該反射板の長手方向における高さの変化が上述のごとく互いに逆の関係となる形で配設して、朝夕の太陽高度が低い時間帯にいわば特化した形の採光性能向上化を図ることを目的とする。

【0015】

すなわち、夕方太陽光反射板（朝方太陽光位置側）の低部分上方などから朝方太陽光反射板（夕方太陽光位置側）の内側反射面へと進んだ朝方太陽光の反射光を建屋採光部に入射させ、かつ、朝方太陽光反射板の低部分上方などから夕方太陽光反射板の内側反射面へと進んだ夕方太陽光の反射光を建屋採光部に入射させることにより、朝夕の採光性能向上化を図っている。

【0016】

また、朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板を同一平板形状に設定することにより、反射板全体の製造コストの低減化や管理の簡単化を図ることを目的とする。

【0017】

また、このような高さの変化からなる朝方太陽光反射板，夕方太陽光反射板およびそれが配設される建屋採光部など全体形状のシンメトリー性を確保して、採光装置全体のデザイン化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明は、以上の課題を次のようにして解決する。
（１）上方に開いた建屋採光部（例えば後述の建屋採光部２）における朝方太陽光および夕方太陽光の採光性能の向上化を図るための一対の光反射板（例えば後述の朝方太陽光反射板４〜９，夕方太陽光反射板４'〜９'）を備えた採光装置において、
前記光反射板は、
前記建屋採光部の周縁部（例えば後述の北西側周縁部２ａ，東南側周縁部２ｄ）に対向状態で配設される朝方太陽光反射板（例えば後述の朝方太陽光反射板４〜９）および夕方太陽光反射板（例えば後述の夕方太陽光反射板４'〜９'）からなり、
前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
それぞれ内側反射面（例えば後述の内側反射面４ａ〜９ａおよび４ａ'〜９ａ'）を備え、
前記建屋採光部への配設後の同じ長手方向における高さの変化が互いに逆の関係となるように、一方の反射板の前記周縁部からの低い高さの低部分と、他方の反射板の前記周縁部からの高い高さの高部分とが対向する態様で設定され、
前記朝方太陽光は、
前記夕方太陽光反射板の前記低部分の上方を通過して前記朝方太陽光反射板の前記高部分の前記内側反射面へと進んで反射し、その反射光が前記建屋採光部に入射し、
前記夕方太陽光は、
前記朝方太陽光反射板の前記低部分の上方を通過して前記夕方太陽光反射板の前記高部分の前記内側反射面へと進んで反射し、その反射光が前記建屋採光部に入射する、
構成態様のものを用いる。
（２）上記（１）において、
前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
対向状態に配設された同一平板形状の反射板である、
構成態様のものを用いる。
（３）上記（１），（２）において、
前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
前記建屋採光部の対向周縁部に垂直状態で配設されている、
構成態様のものを用いる。
（４）上記（１），（２），（３）において、
前記朝方太陽光反射板および前記夕方太陽光反射板は、
それぞれの全体が直角三角形（例えば後述の朝方太陽光反射板４および夕方太陽光反射板４'）の形状からなっている、
構成態様のものを用いる。

【0019】

以上の構成からなる採光装置を本発明の対象としている。

【発明の効果】

【0020】

本発明は以上の課題解決手段により、
(11)朝夕の太陽高度が低い時間帯にいわば特化した形の採光性能向上化を図る、
(12)朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板全体の製造コストの低減化や管理の簡単化を図る、
(13)採光装置全体のデザイン化を図る、
ことなどができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】建屋採光部に一対の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板（その１）を対向状態で二組設置した採光装置を示す説明図である。

【図2】図１で用いた、それぞれ直角三角形状の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板からなる採光装置を示す説明図である。

【図3】一対の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板（その２）からなる採光装置を示す説明図である。

【図4】一対の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板（その３）からなる採光装置を示す説明図である。

【図5】一対の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板（その４）からなる採光装置を示す説明図である。

【図6】一対の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板（その５）からなる採光装置を示す説明図である。

【図7】一対の朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板（その６）からなる採光装置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１〜図７を用いて本発明を実施するための形態を説明する。

【0023】

図１〜図７で用いる「数字＋アルファベット」参照番号の構成要素（例えば北西側周縁部２ａ）は当該参照番号の数字部分の構成要素（例えば建屋採光部２）の一部である、ことを示している。

【0024】

図１において、
１は採光装置が配設される建物の屋上，
２は屋上１に設けられた長方形状の建屋採光部（図１〜図７で使用），
２ａは当該建屋採光部の北西側周縁部，
２ｂは北西側周縁部２ａの北東側端部分と中央部分とに設けられた反射板取付け用の高い支柱，
２ｃは北西側周縁部２ａの南西側端部分に設けられた反射板取付け用の低い支柱，
２ｄは当該建屋採光部の東南側周縁部，
２ｅは東南側周縁部２ｄの南西側端部分と中央部分とに設けられた反射板取付け用の高い支柱，
２ｆは東南側周縁部２ｄの北東側端部分に設けられた反射板取付け用の低い支柱，
３は建屋採光部２から建物内部に延びる周知の光伝播用のダクト，
をそれぞれ示している。

【0025】

図１〜図７において、
４〜９は起立状態で建屋採光部２の支柱２ｂ，２ｃなどに取り付けられる平板形状の朝方太陽光反射板，
４ａ〜９ａは朝方太陽光反射板４〜９の内側（建屋採光部側）に形成された鏡面仕様の内側反射面，
４'〜９'は起立状態、すなわち朝方太陽光反射板４〜９との平行対向状態で建屋採光部２の支柱２ｅ，２ｆなどに取り付けられる平板形状の夕方太陽光反射板，
４ａ'〜９ａ'は夕方太陽光反射板４'〜９'の内側（建屋採光部側）に形成された鏡面仕様の内側反射面，
をそれぞれ示している。

【0026】

また、
Ｌ１は、朝方太陽光が、夕方太陽光反射板４'〜９'それぞれの低部分の上方から朝方太陽光反射板４〜９の内側反射面４ａ〜９ａへと進み、そこでの反射光が建屋採光部２に入射するときの朝方太陽光径路，
Ｌ２は、夕方太陽光が、朝方太陽光反射板４〜９それぞれの低部分の上方から夕方太陽光反射板４'〜９'の内側反射面４ａ'〜９'ａへと進み、そこでの反射光が建屋採光部２に入射するときの夕方太陽光径路，
ｘは朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'それぞれの高さの変化を検証する際の基準方向としての長手方向，
をそれぞれ示している。

【0027】

図示の採光装置は、朝夕それぞれの採光性能をより向上させるため、朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'をその長手方向ｘが北東方向と略一致する形に配設したものである。

【0028】

このとき長手方向ｘは北方向および東方向からそれぞれ４５度ほどずれている。また、朝方太陽光反射板４〜８は北西側に北側が高くなり、夕方太陽光反射板４'〜９'は南東側に南側が高くなっている。

【0029】

図示した長手方向ｘの方位関係は朝夕の採光性能にとって適例であるものの、本発明の採光装置の配設方位は勿論これに限定されるものではなく、採光装置の使用地域，使用建物の向きなどに応じて任意に変更可能である。

【0030】

図１〜図６の各組の朝方太陽光反射板４〜８および夕方太陽光反射板４'〜８'の外形自体はそれぞれ同じである。すなわち、これらの朝方太陽光反射板および夕方太陽光反射板はすべて同一平板形状からなっている。

【0031】

図１，図２の朝方太陽光反射板４および夕方太陽光反射板４'は直角三角形の形状からなっている。

【0032】

本発明にかかる図示の採光装置の基本的特徴は、
(21)図２〜図７で示した各種形状からなる朝方太陽光反射板４〜９をそれぞれ建屋採光部２の北西側周縁部２ａに起立状態で配設し、かつ、夕方太陽光反射板４'〜９'をそれぞれ建屋採光部２の東南側周縁部２ｄに当該朝方太陽光反射板と略平行な起立状態（図２〜図７の場合は略平行・対向状態）で配設し、
(22)配設された各一対の朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'の高さが、それぞれの長手方向ｘに沿って逆の関係で変化する、
ことである。

【0033】

上記(22)の高さ変化の関係を朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'の個々にみてみると、それぞれ長手方向ｘに沿って、
(31)図１，図２の直角三角形の朝方太陽光反射板４は単一直線的に増加して、夕方太陽光反射板４'は単一直線的に減少し、
(32)図３の朝方太陽光反射板５は二次関数曲線的に増加して、夕方太陽光反射板５'は二次関数曲線的に減少し、
(33)図４の朝方太陽光反射板６は「ｙ＝arctan(x)」の曲線的に増加して、夕方太陽光反射板６'は「ｙ＝arctan(x)」の曲線的に減少し、
(34)図５の朝方太陽光反射板７は「低水平線分−上り傾斜線分−高水平線分」の複数直線的に増加して、夕方太陽光反射板７'は「高水平線分−下り傾斜線分−低水平線分」の複数直線的に減少し、
(35)図６の朝方太陽光反射板８は「低水平線分−高水平線分」の複数直線的に増加して、夕方太陽光反射板８'は「高水平線分−低水平線分」の複数直線的に減少し、
(36)図７の朝方太陽光反射板９は「下り傾斜線分−上り傾斜線分」の複数直線的に「減少→増加」して、夕方太陽光反射板９'は「上り傾斜線分−下り傾斜線分」の複数直線的に「増加→減少」する、
かたちの高さに設定されている。

【0034】

なお、上記(36)の朝方太陽光反射板９と夕方太陽光反射板９'との上り傾斜線分および下り傾斜線分はそれぞれ同一角度である。

【0035】

なお、朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'は、
(41)夕方太陽光反射板４'〜９'の低部分と朝方太陽光反射板４〜９の高部分とがそれぞれ対向し，
(42)朝方太陽光反射板４〜９の低部分と夕方太陽光反射板４'〜９'の高部分とがそれぞれ対向する、
態様で配設されている。

【0036】

このように図１〜図６それぞれにおける一対の朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'の形状は建屋採光部２を含めたシンメトリーに設定され、採光装置全体が優れたデザイン性のものとなっている。

【0037】

ここで朝方太陽光反射板４〜９の鏡面仕様の内側反射面４ａ〜９ａおよび夕方太陽光反射板４'〜９'の鏡面仕様の内側反射面４ａ'〜９ａ'は、ガラス，ステンレス，アルミニウム，樹脂などによって形成される。

【0038】

なお、内側反射面４ａ〜９ａおよび内側反射面４ａ'〜９ａ'を拡散反射面としてもよく、その場合はグレー塗装や樹脂フィルム貼りなどによって形成される。

【0039】

朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'の外側の面部分はそれぞれ光吸収面，拡散反射面，鏡面などの任意の仕様でよい。

【0040】

朝方太陽光が、図２〜図７それぞれの採光装置における建屋採光部２へ反射入射するときの朝方太陽光径路Ｌ１は、概略、
(51)夕方太陽光反射板４'〜９'の低部分の上方から朝方太陽光反射板４〜９の鏡面仕様の内側反射面４ａ〜９ａへと進み、
(52)この内側反射面で反射した光が建屋採光部２へ入射する、
形になっている（図１参照）。

【0041】

また、夕方太陽光が、図２〜図７それぞれの採光装置における建屋採光部２へ反射入射するときの夕方太陽光径路Ｌ２は、概略、
(61)朝方太陽光反射板４〜９の低部分の上方から夕方太陽光反射板４'〜９'の鏡面仕様の内側反射面４ａ'〜９ａ'へと進み、
(62)この内側反射面で反射した光が建屋採光部２へ入射する、
形になっている（図１参照）。

【0042】

本発明では、このように建屋採光部２の北西側周縁部２ａと東南側周縁部２ｄとに朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'を、それぞれの高さが当該反射板の同じ長手方向（図示ｘ方向）に対して上記逆の関係で変化する形に平行設定することにより、朝方太陽光および夕方太陽光の当該反射板からの各反射光をいわば分け隔てなく同じように建屋採光部２に入射させようとしている。

【0043】

北西側周縁部２ａの朝方太陽光反射板４〜９は、その外面で夕方太陽光が東南側周縁部２ｄの方に進むのを阻止し、その内側反射面４ａ〜９ａで朝方太陽光への反射作用を呈している。

【0044】

一方、東南側周縁部２ｄの夕方太陽光反射板４'〜９'は、その外面で朝方太陽光が北西側周縁部２ａの方に進むのを阻止し、その内側反射面４ａ'〜９ａ'で夕方太陽光の反射作用を呈している。

【0045】

すなわち、図２〜図７の建屋採光部２には、
朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'それぞれに関する上記(31)〜(36)の高さ状況に応じて、
(71)夕方太陽光反射板４'〜９'で阻止されることなしに朝方太陽光反射板４〜９の内側反射面４ａ〜９ａへと進んだ朝方太陽光の反射光が入射し、
(72)朝方太陽光反射板４〜９で阻止されることなしに夕方太陽光反射板４'〜９'の内側反射面４ａ'〜９ａ'へと進んだ夕方太陽光の反射光が入射する。

【0046】

朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'をそれぞれに対応した高さの支柱２ｂ，２ｃ，２ｅ，２ｆに取り付ける場合、ネジ止め，リベット止め，接着などの各種固定手段を適宜用いる。

【0047】

本発明が以上の実施形態に限定されないことは勿論であり例えば、
(81)平板形状の朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'に代えて曲板形状のもの、例えば長手方向や高さ方向における外側へと湾曲した曲板形状のものを用いる、
(82)朝方太陽光反射板４〜９と夕方太陽光反射板４'〜９'とを平行状態からずらして配設する、
(83)朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'を内側（建屋採光部２の側）またはその反対の外側に傾けて配設する、
(84)朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'それぞれの一組の高さを「同じ長手方向における高さの変化が互いに逆の関係となる」範囲内で図示以外の形状に設定する、
(85)建屋採光部２の長手方向を図示以外の所定範囲（朝方太陽光反射板４〜９および夕方太陽光反射板４'〜９'での反射光が当該建屋採光部に入射可能な範囲）における任意の方向、例えば南北方向などに設定する、
ようにしてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１：建物の屋上
２：建屋採光部
２ａ：北西側周縁部
２ｂ：高い支柱
２ｃ：低い支柱
２ｄ：東南側周縁部
２ｅ：高い支柱
２ｆ：低い支柱
３：光伝播用のダクト

【0049】

４〜９：平板形状の朝方太陽光反射板
４ａ〜９ａ：鏡面仕様の内側反射面
４'〜９'：平板形状の夕方太陽光反射板
４ａ'〜９ａ'：内側反射面
Ｌ１：朝方太陽光径路
Ｌ２：夕方太陽光径路
ｘ：長手方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】