JP2002138634A - 天窓用集光装置 - Google Patents

天窓用集光装置

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JP2002138634A
JP2002138634A JP2000334151A JP2000334151A JP2002138634A JP 2002138634 A JP2002138634 A JP 2002138634A JP 2000334151 A JP2000334151 A JP 2000334151A JP 2000334151 A JP2000334151 A JP 2000334151A JP 2002138634 A JP2002138634 A JP 2002138634A
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JP
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light
skylight
window
sunlight
collecting device
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JP2000334151A
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Toshihiro Tanaka
敏裕 田中
Shinji Adachi
真治 足立
Tatsuji Ono
達司 大野
Minoru Hibino
稔 日比野
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】北側又は、冬季、朝方、夕方等、太陽光の入射
角度が浅くなる場合においても、天窓への採光量を増す
ための天窓用集光装置を提供する。 【解決手段】本発明の天窓用集光装置は、太陽光を集光
するための装置であって、光屈折能又は、光拡散能を有
する集光部材Aを天窓1の上方の少なくとも一部を覆う
ように設置し、入射角度の浅い太陽光の天窓ガラス面2
における反射光5を光屈折又は、光拡散させることによ
り減少させて、当該天窓1への集光量を増大させてい
る。好ましくは、ド−ム状に形成し集光部材Bによって
天窓1全体を覆うように設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、天窓用集光装置に
関する。さらに詳しくは、例えば、北側に設置された天
窓への採光量を増すための天窓用集光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、部屋の採光量不足を補うために、
天窓を設けることが広く行われている。とくに、住宅の
北側等、日当たりの悪い部分は、風呂場、洗面所、物置
等に使われることが多く、このような場所に天窓を設け
ることは、明り取りという意味で非常に有効である。そ
のため、上記天窓からの採光について、その採光量を増
すために、種々の提案がなされている。例えば、特開平
5−295863号、特開平8−270156号、特開
平9−195462号、特開平10−121673号
等、各公報をあげることができる。
【0003】とくに、特開平5−295863号公報に
は天窓部分の内側下方に一方向に長く延びるプリズムを
多数並列させ、天窓に入射した光をほぼ、直下方向に出
射する天窓構造が開示されている。このような構造を用
いることにより、建物の屋上に設置された天窓から採光
した光を、内面鏡面仕上げとした磨きステンレスからな
る光井戸に導入し、下層階の照明源とする構造が開示さ
れている。また、特開平9−195462号公報には、
天窓のガラス自身をプリズム入りとし、冬期の入射角度
の浅い太陽光を屈折させ、室内に取り込む構造とすると
ともに、開閉可能に枢支した天窓が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、天窓は既述
したように主として、北側の屋根等に設置されるため、
太陽光の入射角度は浅い場合が多い。とくに冬季におい
ては顕著となる。また、北面に設けられた場合に係わら
ず、朝方、夕方などの時間帯は上記と同様に入射角度は
浅くなる。入射角度が浅くなると、天窓のガラス面にお
いて反射される光の量が多くなり、そのため、部屋の中
への採光量が不足するという事態に至る。
【0005】上記従来の天窓における、入射角度と反射
する光の関係を模式的に図4に示す。例えば、北側に面
した屋根8に設けられた天窓1に透明フロ−トガラス2
を装着して用いた場合、太陽からの入射光3の入射角度
4が約30度以下になると、反射光5の量が増加し始
め、室内6への出射光7の量が減少し始める。一般的
に、入射角度4が20度では入射光の約25%が反射さ
れ、10度では同じく、約50%が反射されるといわれ
ている。本発明の課題は、北側又は、冬季、朝方、夕方
等、太陽光の入射角度が浅くなる場合においても、反射
光量を減少させて、天窓への採光量を増すようにした天
窓用集光装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、太陽光を集光するための装置であって、光屈折能又
は光拡散能を有する集光部材を天窓の上方の少なくとも
一部を覆うように設置し、入射角度の浅い太陽光の天窓
ガラス面における反射を光屈折又は、光拡散させること
により減少させて、当該天窓への集光量を増すようにし
た天窓用集光装置が提供される。このように構成するこ
とにより、太陽光の入射角度が浅くなっても、天窓の上
方の少なくとも一部を覆うように設置された上記光屈折
能又は光拡散能を有する集光部材が、太陽光を集光して
天窓に導くため、従来の天窓単独で用いた場合に比べて
格段に採光量を大きくすることができる。
【0007】上記集光部材は、ド−ム状に形成するとと
もに天窓全体を覆うように設置することが好ましい。こ
のようにすることによって、全方向からの入射光に対し
て満遍なく上記した集光機能を発揮することができる。
【0008】上記集光部材としては、透明であるととも
に、光屈折能を有し、天窓への入射光の入射角度を変え
る能力のある材料が好ましく用いられる。このような集
光部材を用いることによって、従来、天窓のガラス面で
反射されて、室内に採光することができなかった入射角
度の浅い光線を屈折させて光路を変更させ、天窓を通し
て室内に導くことができる。その結果、従来の天窓単独
で用いた場合に比べて室内の採光量を増すことが可能と
なる。
【0009】また、上記集光部材としては、光透過性と
ともに光拡散能を有する材料が好ましく用いられる。こ
のような集光部材を用いることによって、従来、天窓の
ガラス面で反射されていた入射光を光拡散させ、拡散し
た光が上記集光部材を透過するため、従来、天窓単独で
用いられた場合に比べて集光量を大きく増すことが可能
となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照してより詳細に説明する。図1
は、本発明にかかる天窓用集光装置の第1実施例を示す
側断面図である。図1において、集光部材Aは、天窓1
の上方の少なくとも一部を覆うようにその一側端に設置
される。天窓1が北側に面した屋根8に設置されている
ときは、南側の側端に集光部材Aを設けることが好まし
い。このようにすれば、南側からの入射角度の浅い入射
光3を光屈折又は光拡散させることにより集光し、透明
フロ−トガラス2を通して出射光7とすることができ
る。その結果、従来天窓単独で用いた場合に比べて、天
窓1から室内への採光量を増すことが可能となる。
【0011】上記天窓用集光装置に用いられる集光部材
Aとしては、透明であるとともに、光屈折能を有し、天
窓の方へ入射光の入射角度を変える能力のある材料が好
ましく用いることができる。例えば、透明材料を図2
(a)の集光部材Aに示す形状に成形し、さらに、その
内側表面に屋根8と平行に延びるプリズム形状9を多数
並列に形成することによって、光屈折能を付与した集光
部材を用いることができる。上記透明材料としては、透
明ガラスあるいは、アクリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹
脂等の透明樹脂を用いることが好ましい。このようにす
ることによって、透明材料を成形して集光部材とする際
に、金型を用いてプリズム形状9も形成できるため、一
工程で集光部材の成形と光屈折能の付与を行うことがで
きる。したがって、経済的に有利に集光部材Aを製造す
ることができる。
【0012】また、上記天窓用集光装置に用いられる集
光部材Aとしては、光透過性とともに光拡散能を有する
材料が好ましく用いられる。例えば、図2(b)に示す
如く、ガラスビ−ズ10等、光拡散性を有する物質を乳
白色の光透過性樹脂と混合し成形した集光部材Aが用い
られる。光透過性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカ
−ボネ−ト樹脂等が用いられる。
【0013】図3は、本発明にかかる天窓用集光装置の
第2実施例を示す側断面図である。図3において、天窓
用集光装置は、ド−ム状に形成された集光部材Bが、屋
根8に設けられた天窓1全体を覆うように設置されてい
る。図3からよくわかるように、集光部材Bがド−ム状
に形成されているため、あらゆる方向からの入射角度の
浅い入射光3を光屈折又は光拡散することにより集光
し、透明フロ−トガラス2を通して出射光7とすること
ができる。したがって、北側のみならず、その他の方向
に面した屋根に設けられた天窓に適用され、室内への採
光量を増すことができる。さらに、朝方、夕方などの時
間帯によらず、日中は、天窓1に集光され、室内への出
射光7が増すため、常に、室内を明るく保つことができ
る。
【0014】上記天窓用集光装置に用いられる集光部材
Bとしては、透明であるとともに、光屈折能を有し、天
窓の方へ入射光の入射角度を変える能力のある材料が好
ましく用いることができる。例えば、透明材料を図3、
Bに示すド−ム状に成形し、さらに、その内側表面に屋
根8と平行に延びるプリズム形状を側面、天井面に多数
並列に形成することによって、光屈折能を付与した集光
部材を用いることができる。上記透明材料としては、透
明ガラス、アクリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂等の透
明樹脂を用いることができる。このようにすることによ
って、透明材料を成形してド−ム状の集光部材Bとする
際に、金型を用いてプリズム形状も形成できる。したが
って、一工程で集光部材Bの成形と光屈折能の付与を同
時に行うことができるため経済的に有利に集光部材Bを
製造することができる。
【0015】また、上記天窓用集光装置に用いられる集
光部材Bとしては、光透過性とともに光拡散能を有する
材料が好ましく用いられる。例えば、ガラスビ−ズ等、
光拡散性を有する物質を乳白色の光透過性樹脂と混合
し、図3、Bに示すド−ム状に成形することによって集
光部材Bを得ることができる。光透過性樹脂としては、
アクリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂等が用いられる。
このように、ガラスビ−ズを乳白色の光透過性樹脂と混
合し、ド−ム状に成形することにより、簡単な工程で光
透過性であるとともに、光拡散能を有する集光部材Bを
経済的に有利に製造することができる。
【0016】
【発明の効果】以上、述べたように本発明の天窓用集光
装置は、太陽光を集光するための装置であって、光屈折
能又は、光拡散能を有する集光部材を天窓の上方の少な
くとも一部を覆うように設置し、入射角度の浅い太陽光
の天窓ガラス面における反射を光屈折又は光拡散させる
ことにより減少させて、当該天窓への集光量を増大させ
ている。したがって、冬季、あるいは朝方、夕方等、太
陽光の入射角度が浅い場合においても、天窓の上方の少
なくとも一部を覆うように設置された上記光屈折能又は
光拡散能を有する集光部材が、太陽光を集光して天窓に
導くため、従来の天窓単独で用いた場合に比べて格段に
採光量を大きくすることができる。
【0017】さらに、上記集光部材をド−ム状に形成す
るとともに、天窓全体を覆うようにすることが好まし
い。このようにされた天窓用集光装置は、全方向からの
入射光に対して満遍なく集光機能を発揮することができ
る。したがって、北側のみならず、あらゆる方向に面し
た屋根に設置した天窓に適用され、室内への採光量を増
すことができる。さらに、朝方、夕方などの時間帯によ
らず、日中は室内に出射される光量が増すため、常に室
内を明るく保つことができる。
【0018】また、本発明の天窓用集光装置において
は、透明であるとともに、光屈折能を有する材料から形
成された集光部材が用いられる。このような集光部材を
用いることによって、従来、天窓のガラス面で反射され
て、室内に採光することができなかった入射角度の浅い
光線を、屈折させて採り込み、天窓を通して室内に出射
することができる。その結果、室内の採光量を増すこと
が可能となる。上記光屈折能は、透明材料の内側表面に
プリズム形状を多数並列に形成して付与することができ
る。このようにすれば、透明材料を成形して集光部材と
する際に、金型を用いてプリズム形状を形成できるた
め、1工程で成形と光屈折能の付与を同時に行うことが
できる。
【0019】さらに、本発明の天窓用集光装置において
は、光透過性であるとともに、光拡散能を有する材料か
ら形成された集光部材が用いられる。このような集光部
材を用いることによって、従来、天窓のガラス面で反射
されていた入射光が光拡散し、拡散した光が上記集光部
材を透過して天窓から採光され、室内の採光量を増すこ
とができる。上記光拡散能は、ガラスビ−ズ等、光拡散
性を有する物質を乳白色の光透過性樹脂と混合すること
によって付与することができる。したがって、簡単な工
程で光透過性であるとともに、光拡散能を有する集光部
材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例にかかる天窓用集光装置を
適用した状態を示す側断面図である。
【図2】(a)集光部材Aの一実施形態を示す側断面図
である。 (b)集光部材Aの他の実施形態を示す側断面図であ
る。
【図3】本発明の第2実施例にかかる天窓用集光装置を
適用した状態を示す側断面図である。
【図4】従来の天窓における入射角度と反射光の関係を
模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 天窓 2 透明
フロ−トガラス 3 入射光 4 入射
角 5 反射光 6 室内 7 出射光 8 屋根 9 プリズム形状 10 ガラ
スビ−ズ A 第1実施例において用いられた集光部材 B 第2実施例において用いられた集光部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 達司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 日比野 稔 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2H042 BA02 BA05 BA16

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽光を集光するための装置であって、
    光屈折能又は光拡散能を有する集光部材を天窓の上方の
    少なくとも一部を覆うように設置し、入射角度の浅い太
    陽光の天窓ガラス面における反射を光屈折又は、光拡散
    させることにより減少させて、当該天窓への集光量を増
    すようにした天窓用集光装置。
  2. 【請求項2】 上記集光部材をド−ム状に形成するとと
    もに、天窓全体を覆うように設置した請求項1記載の天
    窓用集光装置。
  3. 【請求項3】 上記集光部材が透明であるとともに、光
    屈折能を有する材料から形成されたものである請求項1
    又は請求項2に記載の天窓用集光装置。
  4. 【請求項4】 上記光屈折能が透明材料の内側表面にプ
    リズム形状を多数並列に形成して付与されたものである
    請求項3に記載の天窓用集光装置。
  5. 【請求項5】 上記集光部材が光透過性であるととも
    に、光拡散能を有する材料から形成されたものである請
    求項1又は請求項2に記載の天窓用集光装置。
  6. 【請求項6】 上記光拡散能がガラスビ−ズを乳白色の
    光透過性樹脂と混合することによって付与されたもので
    ある請求項5に記載の天窓用集光装置。
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