JP2011065919A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建築物の任意の方位に面した外壁に設置することが可能であり、太陽光や屋外の明かりを効率よく採光して室内を明るく照明することができる照明装置を提供する。
【解決手段】内側に反射面を有する導光ダクト１１をその一側を室内、他側を屋外に臨ませて建築物の外壁２に配設し、導光ダクト１１の室内側端部に当該側端部から突出していて室内側に向かって放射状に拡開した拡散板１２２を設け、拡散板１２２の内側反射面と略平行して裁頭錐状に拡開していて外側が反射面となった殻錐体１４を拡散板１２２と略同軸に設け、この殻錐体１４の裁頭開口部１４１を導光ダクト１１の室内側端部の内側に開口させて照明装置を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光や屋外の明かりを建築物の内部に取り入れて室内を照明する照明装置に関する。

一般に、住宅などの建築物では、寒気防止などの観点から北側に位置する部屋の外壁に窓が設けられることは少なく、狭い土地に密集して住宅が建てられる住宅環境では、プライバシー保護の観点から北側の部屋の外壁に窓が設けられないこともあり、北側の部屋は太陽光が行き届かず暗いため、日中でも室内照明灯を点けなければならず電気代が嵩むという問題があった。
ところが、近年省エネルギー化や二酸化炭素の排出量削減などといった環境保護の必要性が叫ばれ、この要望に応えるための一手段として、家庭で電気使用量を抑えるべく太陽光を前記北側の室内に誘導して照射し、照明灯を点けなくても室内を明るく照明することのできる光照射装置が提案されている。

図５及び図６に示す光照射装置９は、住宅の北側の外壁Ｗに設置されるものであって、図中、矢符で示した太陽光を採光する採光部９１、採光部９１で採光された太陽光を室内に照射する放光部９３、太陽光を採光部９１から放光部９３に導く導光手段９２を備えたケーシングにより構成されたものである。
前記導光手段９２は鉛直方向の採光部側ケーシング９２ａと水平方向の放光部側ケーシング９２ｂによって形成され、住宅の外壁Ｗの外面に沿って設置された採光部側ケーシング９２ａの下部に水平方向の放光部側ケーシング９２ｂの一端部が連通し、放光部側ケーシング９２ｂの他端部を室内に臨ませてある。
採光部側ケーシング９２ａの上端は開口しており、この上端開口部に装着された光透過性を有する板体によって採光部９１が設けられ、放光部側ケーシング９２ｂの室内側端部の開口部に光透過性部材や光拡散板などからなる放光部９３が設けられており、採光部９１で採光された太陽光を導光手段９２内に設けた垂直反射板９２１、傾斜反射板９２２及び水平反射板９２３で反射させて放光部９３まで導光し、放光部９３から照射した太陽光で室内を照明するように構成してある（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００７−９５４８１号公報 実開昭５９−１９０００５号公報

前記従来の光照射装置は、太陽光を採光する採光部９１が鉛直方向に立ち上がる採光部側ケーシング９２ａの上端に設けられているため、採光部９１の上面に大気中の浮遊物質である塵埃や土砂、或いは落ち葉などが堆積し易く、採光部９１を覆う光透過性板が曇ると必然的に採光量が低下する。そのため、常に採光部９１上面を掃除して堆積した塵埃や土砂などを取り除いておく必要があり、メンテナンスが面倒であるという問題があった。
また、住宅が密集して建てられる集合住宅地では、住宅の北側の外壁と隣家との間に太陽光を採光できる十分な空間を確保するのは難しく、朝夕の限られた時間帯にのみ採光が可能で室内を太陽光で照射できたとしても、前述した室内照明灯の電気使用料を減らす程の大きな効果は期待できないという問題があった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑み、建築物の北側の外壁に限らず、任意の方位に面した外壁に設置することが可能であり、太陽光や屋外の明かりを効率よく採光して室内を照明することができる照明装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、内側に反射面を有する導光ダクトを、その一側を室内、他側を屋外に臨ませて建築物の外壁に配設し、この導光ダクトの室内側端部に当該側端部から突出していて室内側に向かって放射状に拡開した拡散板を設け、この拡散板の内側反射面と略平行して裁頭錐状に拡開していて外側が反射面となった殻錐体を拡散板と略同軸に設けるとともに、この殻錐体の裁頭開口部を導光ダクトの室内側端部の内側に開口させた構成を有することを特徴とする。

上記構成からなる照明装置は、導光ダクトの室内側端部から延出して放射状に拡開した拡散板と、この拡散板と略同軸で、且つ拡散板と略平行して裁頭錐状に拡開した殻錐体とを設けてあるので、導光ダクト内を通過した太陽光は殻錐体の反射面と拡散板の反射面の間を反射しながら室内へと放光され、導光ダクト内に取り入れられた採光を室内に拡散させて照明することができる。
また、殻錐体の裁頭開口部が導光ダクトの室内側端部の内側に開口しているので、導光ダクト内を通過した太陽光の一部を殻錐体の裁頭開口部を通過させ、照明光として室内に放光させることができる。

上記構成において、導光ダクトの軸線方向に対する拡散板の傾斜角αを３０°〜６０°に設定し、導光ダクトの内径寸法Ｄに対して殻錐体の裁頭開口部の径寸法ｄ１を〔（１／２〜１／３）×Ｄ〕に設定することができる。
このように構成すると、殻錐体の裁頭開口部を通過してそのまま室内に放光される太陽光と、その外側に位置して殻錐体と拡散板の間を反射しながら通過し、拡散しながら室内に放光される太陽光とがバランスよく調光され、室内をむらなく照明することができる。

上記構成において、導光ダクトは建築物の外観形態や洋間・和室などの室内形態にあわせて角筒状や円筒状に形成することができ、この導光ダクトの形状に合わせて殻錐体を裁頭角錐状や裁頭円錐状に形成することができる。
導光ダクトは建築物の外壁を貫通して略水平に配設するのが好ましく、導光ダクトの屋外側端部の開口面を鉛直面に略沿うように開口させ、この開口端部を透明板で覆えば、太陽光の採光面が略鉛直状となるため、大気中の浮遊物質である塵埃や土砂などが堆積したり落ち葉で覆われたりして透明板が曇るようなことはなく、太陽光の採光量が低下することもない。

本発明の照明装置は、建築物の北側の外壁に設置されるだけでなく、任意の方位に面した外壁に設置することができ、太陽光の採光面を略鉛直状の配置とすることによって、採光面が塵埃や土砂などで覆われて採光量が低下することを防止し、太陽光や屋外の明かりを漏れなく採光し室内へと誘導しつつ拡散させて、室内を満遍なく照明することが可能である。

本発明の一実施形態の照明装置を建築物の外壁に取り付けた状態を示す概略断面図である。 図１の照明装置の部材を展開した状態の外観斜視図である。 図１の照明装置に屋外から入射した太陽光が導光ダクトを介して室内に放光される状態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態の照明装置の要部外観図である。 従来の一例の照明装置を建築物の外壁に取付けた状態を示す断面図である。 図５の照明装置における採光部上端部分の横断面図である。

本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態の照明装置を建築物の外壁に取り付けた状態を断面で示しており、図中、符号１は照明装置、２は建築物の外壁である。同図において、外壁２を挟んで右側は屋外、左側は室内の空間をそれぞれ示している。

本発明の照明装置１は、建築物の北側の外壁２に設置されるだけでなく、任意の方位に面した外壁２に取り付けられるものであり、一側を室内、他側を屋外に臨ませて外壁２に形成された通孔２１内に貫通させて配設される導光ダクト１１と、導光ダクト１１の室内側の端部に取付けられる放射部材１２と、放射部材１２の内側に取付けられる殻錘体１４とにより構成されている。

導光ダクト１１は、鋼板やアルミニウム板などの金属板を折り曲げて角筒状に形成されており、前記外壁２に設けた通孔２１内に、その長手軸方向を略水平向きに配置して取り付けてある。導光ダクト１１はダクト本体１１０の内側が反射面として形成されており、外壁２の内側壁２Ａから室内側に突出した端部には放射部材１２が装着されている。

放射部材１２は、導光ダクト１１と同様に鋼板やアルミニウム板などの金属板を折り曲げて形成されており、ダクト本体１１０の室内側端部に外挿された筒状部１２０の一端部に垂直に立ち上がるフランジ部１２１が形成され、このフランジ部１２１がビスなどの固定具６で内側壁２Ａに固定されている。
筒状部１２０の他端部には放射状に拡開して導光ダクト１１の中心を通る軸線Ｏ（図１参照）方向に対して角度αで傾斜した拡散板１２２が設けられており、拡散板１２２の傾斜した内側は反射面として形成されている。なお、通常の居住用住宅では、拡散板１２２の傾斜角度αを３０°〜６０°の範囲で設定するのが好ましい。

前記拡散板１２２の内側には、拡散板１２２の反射面と略同軸状に殻錐体１４が設けられている。
殻錐体１４は、導光ダクト１１と同様に鋼板やアルミニウム板などの金属板を折り曲げて角錐状に形成してから尖頭部を裁断した、いわゆる裁頭角錐状を呈しており、拡散板１２２の傾斜角度と略等しい角度αで傾斜した外面は反射面として形成されていて、当該反射面を拡散板１２２の反射面と所定の間隔を空けて略平行となるように配置して、支持板１３で放射部材１２の内側に固定されている。

殻錐体１４の裁頭開口部１４１は、導光ダクト１１の室内側端部の内側に開口しており、導光ダクト１１の内径寸法Ｄに対して裁頭開口部１４１の径寸法ｄ１は〔（１／２〜１／３）×Ｄ〕に設定され、室内側の拡径開口部１４２の径寸法ｄ２は導光ダクト１１の内径Ｄより大き目（ｄ２≧Ｄ）に設定されている。
このように拡径開口部１４２の径寸法ｄ２を導光ダクト１１の内径Ｄより大きくすると、図３に示す如く、導光ダクト１１を通過した太陽光が殻錐体１４の外周側からストレートに室内に放光されることがなく、裁頭開口部１４１の径寸法ｄ１を〔（１／２〜１／３）×Ｄ〕に設定すると、裁頭開口部１４１を通過する太陽光Ｎ１と、この外側の殻錐体と拡散板の間を反射しながら通過する太陽光Ｎ２とがバランスよく調光され、室内をむらなく照明することが可能である。
殻錐体１４の拡径開口部１４２には、乳白色のアクリル板や半透明のガラス板などの光透過性や光拡散性を有する透光板１５が装着されて当該開口部を透光板１５で覆ってある。

前記建築物の外壁２を略水平に貫通する導光ダクト１１は、外側壁２Ｂから突出する他端部に段差部１１１を介して拡径筒部１１２が設けられており、拡径筒部１１２に内装された保持筒体１７と、拡径筒部１１２に外装された固定部材１８によって２枚の透明板１６が所定の間隔を保って固定され、保持筒体１７と拡径筒部１１２との間には、結露により金属部材が錆びたりカビが発生したりすることを防止するため、グラスウールや発泡剤などの断熱材４が装填されている。

保持筒体１７は、導光ダクト１１のダクト本体１１０と略同径の角筒状に形成されてその内面が鏡面などの反射面として形成されており、保持筒体１７の両端部には外周側に突出した鍔部１７１が形成されている。
室内側の透明板１６は、保持筒体１７の内側鍔部１７１とダクト本体１１０の段差部１１１との間に介装され、室内側の透明板１６がパッキン３を介して段差部１１１に緊密に固定されている。また、屋外側の透明板１６は保持筒体１７の外側鍔部１７１と固定部材１８の係止鍔部１８１との間に介装され、屋外側の透明板１６がパッキン３を介して係止鍔部１８１に緊密に固定されている。

固定部材１８は角筒状に形成され、その一端部内側から突出した係止鍔部１８１が外側の透明板１６を保持するとともに、他端部外周側から突出して設けられた係止フランジ部１８２がビスなどの固定具６で外側壁２Ｂに固定されるようになっている。係止フランジ１８２部の外周縁には段部１８３が形成されており、この段部１８３と外側壁２Ｂとの間の隙間にコーキング材５を介在させて係止フランジ部１８２が外側壁２Ｂに緊密に固定されている。

このように太陽光を採光する導光ダクト１１の屋外側端部の開口面が鉛直面に略沿うように開口させて形成されており、この開口端部が透明ガラスや透明プラスチック板などの透光板１６で覆われていると、大気中の浮遊物質である塵埃や土砂などが堆積して透光板１６が曇ることがなく、永年使用によっても採光量が低減することはない。

なお、前述した実施例では、導光ダクト１１を角筒状としたものを例示したが、図４に示した如く、建築物の外観形態や洋間・和室などの室内形態にあわせて円筒状に形成することができ、この円筒状ダクト１１の形状に合わせて拡散板１２２や殻錐体１４を裁頭円錐状に形成し、保持筒体や固定部材を円筒状に形成するとよい。
また、導光ダクト１１、拡散板１２２、殻錐体１４、保持筒体１７の各反射面は反射率が９５％以上とするのが望ましく、鋼板やアルミニウム板の表面に銀メッキを施したり、鏡面加工を施したり、アルミ箔を貼着して反射面を形成することができる。

なお、図示した照明装置の形態及び各構成部材の形態は一例であり、本発明は図示した形態に限定されず、他の適宜な形態に構成可能である。

１ 照明装置、１１ 導光ダクト、１２ 放射部材、１２０ 筒状部、１２２ 拡散板、１４ 殻錐体、１４１ 裁頭開口部、１４２ 拡径開口部、１５ 透光板、１６ 透明板、１７ 保持筒体、１８ 固定部材、２ 外壁、２１ 通孔、２Ａ 内側壁、２Ｂ 外側壁、３ パッキン、４ 断熱材

Claims (5)

1. 内側に反射面を有する導光ダクト（１１）をその一側を室内、他側を屋外に臨ませて建築物の外壁（２）に配設し、この導光ダクト（１１）の室内側端部に当該側端部から突出していて室内側に向かって放射状に拡開した拡散板（１２２）を設け、この拡散板（１２２）の内側反射面と略平行して裁頭錐状に拡開していて外側が反射面となった殻錐体（１４）を拡散板（１２２）と略同軸に設けるとともに、この殻錐体（１４）の裁頭開口部（１４１）を導光ダクト（１１）の室内側端部の内側に開口させた構成を有することを特徴とする照明装置。
2. 導光ダクト（１１）の軸線方向に対する拡散板（１２２）の傾斜角αを３０°〜６０°に設定し、導光ダクト（１１）の内径寸法Ｄに対して殻錐体（１４）の裁頭開口部（１４１）の径寸法ｄ１を〔（１／２〜１／３）×Ｄ〕に設定したことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 導光ダクト（１１）を角筒状に形成し、殻錐体（１４）を裁頭角錐状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 導光ダクト（１１）を円筒状に形成し、殻錐体（１４）を裁頭円錐状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
5. 建築物の外壁（２）を貫通して略水平に導光ダクト（１１）を配設し、導光ダクト（１１）の屋外側端部を略鉛直面状に開口させてその開口端部を透明板（１６）で覆ったことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の照明装置。
   
   

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