JP2011070999A

JP2011070999A - 照明装置

Info

Publication number: JP2011070999A
Application number: JP2009222200A
Authority: JP
Inventors: Eiji Furukawa; 英治古川
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-04-07

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】水平ダクト１１の屋内側端部に内面を反射面とした曲がり継手１２を介して室内ダクト１３を接続するとともに、室内ダクト１３の側面に複数の開口部１３１を形成し、各開口部１３１の内側に反射板Ｍを設け、室内ダクト１３に取り込まれた太陽光を各反射板Ｍで室内ダクト１３の側面に向けて反射させ、反射光を各開口部１３１からダクトの外側へ放光して室内照明光を得る。
【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し、特に外観のデザイン性を高めることによって居住用住宅に限らず、展示場やオフィスビル、公共施設などの照明機器としても好適に使用可能な照明装置に関する。

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６及び図７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。
さらに、従来の装置は、室内への採光量を増加させるという機能性のみが重視され、屋内設置設備としてのデザイン性は何ら考慮されていないのが実状である。

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長期に亘り柔らかな自然光で室内を照明することができ、屋内設置設備としてのデザイン性を高めることにより、住宅や様々な施設の照明機器としても好適な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、その一側端部を室内、他側端部を屋外に臨ませて建築物の外壁に設置し、導光ダクトの屋外側端部開口から採光した太陽光を導光ダクトの室内側端部から室内へと放光する照明装置であって、前記導光ダクトは、外壁を貫通する通孔内に略水平に配設されていてその屋外側端部を略鉛直状な開口面とするとともに当該開口面を透光板で覆ってなる水平ダクトと、水平ダクトの屋内側端部に接続して室内に延びた室内ダクトを備え、前記室内ダクトはその側面に当該ダクトの軸方向に沿って複数の開口部が形成されているとともに各開口部の内側に反射板が設置されてなり、前記水平ダクトを通して室内ダクトに取り込まれた太陽光を前記各反射板で室内ダクトの側面に向けて反射させ、反射光を前記各開口部からダクトの外側へ放光して室内を照明するように構成されていることを特徴とする。

上記構成からなる照明装置は、屋外側端部から水平ダクト内に取り入れた太陽光を室内側端部から室内ダクト内に進入させ、室内ダクトの内部に設置された複数の反射板で光路を変えて、ダクト側面に形成された複数の開口部からダクトの外側へ放光し、室内を照明するように設けてあるので、ダクトの先端の開口のみから放光する場合と比べて、複数の開口部からの放光により室内の隅々まで明るく照明することができる。
また、室内ダクトの側面に形成された複数の開口部は、恰もダクトの表面に複数の照明光源を設置した如き外観のものとなって、屋内設置機器としての意匠性を高めることができる。さらに、水平ダクトの太陽光の採光面が略鉛直状に設けてあるので、大気中の浮遊物質である塵埃や土砂などが透光板の上面に堆積して曇ることがなく、太陽光の採光量が低下することもなく、採光部をメンテナンスする負担を軽減することができる。

前記構成において、室内ダクトに形成された複数の開口部と反射板は、ダクト側面に形成された略々コ字状の切り込み溝を刻設してなる切り起し片をダクト内側へ所定角度に折り曲げることにより、ダクト側面の切り起し片の陥没部分が開口部、切り起し片の表面が反射板として形成されているとともに、室内ダクトの軸線方向における元端部側に位置する反射板と、先端部側に位置する反射板とで形成位置をずらし又は大きさを変えて形成されていて、元端部側に位置する反射板で反射されなかった太陽光を先端部側に位置する反射板で室内に向けて反射させるように構成することが好ましい。

開口部の内側に隣接配置する反射板はダクトと別体に形成したものを設置してもよいが、ダクト側面に形成された切り込み溝を立ち上げた切り起し片を反射板とすることでダクトの製作コストを抑えることができる。この場合、室内ダクトの導光ダクト側となる元端部から室内側となる先端部側に亘り、ダクト側面に設けた開口部と反射板の形成位置を変え、又は大きさを変えて形成することで室内ダクト内に進入した太陽光をこれら反射板で漏れなく室内に向けて反射させることができ、また、元端部側に位置する反射板の反射面を先端部側に位置する反射板の反射面より小さくすることにより、意匠的に優れ、デザイン的にも斬新で装飾的な照明装置として使用することができる。この場合、ダクト内に配置された各反射板で太陽光を確実に室内に向けて反射せしめるため、反射板の室内ダクトの内側への折り曲げ角度を室内ダクトの軸線方向における元端部側に位置する反射板ほど小さくなるように設けることが好ましい。
反射板となる切り起し片の表面は白色系反射面として形成すれば、眩しい太陽光がそのまま室内に進入することはなく、白色系反射面で反射して室内に拡散した間接照明のような柔らかな自然光により室内をむらなく照明することができる。

前記構成において、水平ダクトと室内ダクトは一体に構成しても、水平ダクトの屋内側端部に接続された内面を反射面とした曲がり継手を介して室内ダクトを接続した構成としてもよい。曲がり継手を介して室内ダクトを水平ダクトに接続する場合、室内ダクトの前面に、曲がり継手の内面と連通していて下り勾配で前方に傾斜した反射面を形成し、曲がり継手の反射光を前記反射面で室内に向けて反射させるように構成することができる。
このように構成すれば、鉛直状に設置した室内ダクトの内部両側面に上下方向に亘って所定の間隔で設けた反射板と、前面に形成した下り勾配で前方に傾斜する反射面とで太陽光を上下方向に亘って万遍なく室内に反射させ、水平ダクトで採光した太陽光を効率良く室内へ放光することができる。

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、塵埃や土砂などに覆われて採光量が低下することを防止してメンテナンスの負担を軽減し、長期に亘って太陽光や屋外の明かりを効率よく採光することができるとともに、室内ダクトに形成された複数の開口部からダクト内の採光を漏れなく室内へと放光し、室内を柔らかな自然光で万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の各構成部材を展開して示した斜視図である。図１の照明装置を建築物の外壁に取り付けた状態を示す部分切断側面図である。図１の照明装置を建築物の外壁に取り付けた状態を示す半断面正面図である。室内ダクトの他の形態を示した外観図である。本発明の他の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部分切断側面図である。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６の照明装置における採光部から放光部に至る太陽光の反射経路を装置の断面で示した図である。

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の部材展開斜視図、図２はこ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。図２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。

図示した照明装置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、一側端部を室内、他側端部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水平ダクト１１と、水平ダクト１１の室内側の端部に取付けられる曲がり継手１２と、曲がり継手１２の端部に鉛直向きに取付けられる室内ダクト１３とにより構成されている。

水平ダクト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。水平ダクト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開口に略９０°の角度に折れ曲がった曲がり継手１２を一体に装着してある。
ダクト本体１１０の反射面は、反射率が９５％以上とするのが望ましく、ダクト本体１１０の内面に銀メッキを施したり、鏡面加工を施したり、アルミ箔を貼着したりして形成することができる。

曲がり継手１２は、鋼板やアルミニウム板などの金属板やプラスチック板を略９０°に折り曲げて筒状に形成されている。曲がり継手１２は、前記ダクト本体１１０の室内側端部が挿入される上方継手部１２０の一端にフランジ部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に固定してあり、その下方継手部１２３には室内ダクト１３を一体に装着してある。曲がり継手１２の内面は、前記水平ダクト本体１１と同様の反射面が形成してある。

室内ダクト１３は、前記水平ダクト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適宜な長さの縦長角筒状に形成され、その内側壁２Ａに対面する後面はフラットに形成されているとともに、その両側面には、ダクトの中心Ｏを通る軸線方向に沿って所定の間隔で複数の反射板Ｍと開口部１３１とを形成し、その上端を曲がり継手１２の端部に接続して室内に鉛直向きに配置して取付けてある。
より詳しくは、各反射板Ｍと開口部１３１は、室内ダクト１３の側面に軸線方向に沿って所定の間隔で略々コ字状の切り込み溝を刻設してなる複数の切り起し片を形成し、各切り起し片をダクト内側へ、つまり太陽光の入射方向に所定角度α１〜α８で折り曲げ立ち上げることにより、ダクト側面の各切り起し片の陥没部分を開口部１３１、切り起し片の立ち上がった表面を反射板Ｍ１〜Ｍ８としたものであり、曲がり継手１２の内面で反射し室内ダクト１３内へと進入した太陽光を各反射板Ｍ１〜Ｍ８でこれと隣接する開口部１３１に向けて反射し、各開口部１３１から室内ダクト１３の外側へ放光するように設けてある。
各反射板Ｍ１〜Ｍ８の表面は、白色系の樹脂顔料や、白色系の樹脂フィルムで被覆して反射面に形成されているとともに、室内ダクト１３の軸線方向における水平ダクト１１側である室内ダクト１３の元端部側に位置する反射板Ｍの反射面が室内側であるダクトの先端部側に位置する反射板Ｍの反射面より小さくなるように形成されている。すなわち、図２に示されるように、反射板Ｍ１〜Ｍ８を折り曲げてなる各開口部１３１は各々略同じ高さＨに設けてあるものの、その幅Ｗは曲がり継手１２に接続する元端部側が狭く、先端部側を広く設けてあり、これに伴い各開口部１３１内の反射板Ｍ１〜Ｍ８の幅を元端部側が狭く、先端部側を広く設けて、先端部側の反射板Ｍの方が横長となるように形成してある。また、図３に示されるように、各反射板Ｍ１〜Ｍ８は、その折り曲げ角度α１〜α８を元端部側に位置するものほど小さくなるように形成してある。
このように反射板Ｍを同一軸線上に設置する場合でも、反射板Ｍの幅Ｗの寸法と、折り曲げ角度αを元端部側に位置ほど小さくなるように形成することにより、室内ダクト１３の軸線方向における元端部側に位置する反射板Ｍと先端部側に位置する反射板Ｍの位置をずらすことができ、元端部側に位置する反射板Ｍで反射されなかった太陽光を先端部側に位置する反射板Ｍで室内に漏れなく反射させ、室内への放光効率を高めることができる。

また、室内ダクト１３の前面には、曲がり継手１２の内面に連通していて、下り勾配で前方に傾斜した白色系の反射面１３２Ｍを有するスリット溝１３２が形成されており、曲がり継手１２の傾斜した内側の反射面で反射された太陽光がスリット溝１３２の傾斜した反射面１３２Ｍで反射して室内ダクト１３の前方に放光されるように設けてある。室内ダクト１３の下端開口部は白色のプラスチック板や曇りガラス板などの透光板１３３で覆われ、下端開口部からも柔らかな自然光が放光されるように設けてある。

建築物の外壁２を略水平方向に貫通する水平ダクト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１５と、拡径筒部１１２に外装された固定部材１７によって２枚の透光板１４、１６が所定間隔を保って固定されている。
保持筒体１５は、ダクト本体１１０と略同径の角筒状で、その内面がダクト本体１１０と同様な反射面に形成されており、保持筒体１５の両端部には外周側に突出した鍔部１５１が形成されている。室内側の透光板１４は、保持筒体１５の内側鍔部１５１とダクト本体１１０の段差部１１１との間に介装され、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、屋外側の透光板１６は保持筒体１５の外側鍔部１５１と固定部材１７の係止鍔部１７１との間に介装され、パッキン３を介して係止鍔部１７１に緊密に固定されている。
保持筒体１５と拡径筒部１１２との間には、グラスウールや発泡剤などの断熱材４が装填されており、結露の発生による金属部材の錆びやカビの発生が防止されている。また、必要に応じて、固定部材１７の外周側をグラスウールや発泡剤などの断熱材で覆うようにしてもよい。

固定部材１７は角筒状に形成され、その一端部内周側から突出した係止鍔部１７１が屋外側の透光板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１７２がビスなどの固定具６で外側壁２Ｂに固定されている。係止フランジ部１７２の外周縁には段部１７３が形成されており、該段部１７３と外側壁２Ｂとの間に介在させたコーキング材５を介して係止フランジ部１７２と外側壁２Ｂとが緊密に接合し、固定具６の外周側がコーキング材５で水密的に覆われている。

このように太陽光を採光する水平ダクト１１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て形成するとともに、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。
また、外壁２から屋外側に露出した水平ダクト１１の屋外側端部が所定間隔を保って配置された２枚の透光板１４、１６で二重に封鎖され、屋外側と室内側とが二重構造となった２枚の透光板で遮断するとともに、この屋外側端部を断熱材で覆うことにより、採光部を覆う透光板１６の内面や水平ダクト１１の内側に結露が発生することを防ぎ、錆びやカビの発生することを未然に防止することができる。

図４は、室内ダクト１３の他の実施形態を示しており、これは室内ダクト１３の両側面と前側面の同一軸線上に複数の反射板Ｍを形成するとともに、各反射板Ｍを台形状に形成してその大きさと折り曲げ角度を変えたものである。同図に示されるように、反射板Ｍは、曲がり継手１２に接続する室内ダクト１３の元端部（上部）側から先端部（下部）側に亘り漸次幅が大きくなるように形成されているとともに、その曲げ角度も元端部側から先端部側に亘り漸次大きくなるように設けてある。

また、図５は、本発明の他の実施形態の照明装置１を示しており、これは水平ダクト１１と室内ダクト１３を一体に構成し、室内の天井に近い外壁２に水平ダクト１１を取付けて室内ダクト１３を天井に沿って水平に配置し、室内ダクト１３の各開口部１３１から室内に向けて太陽光が下向きに放光し、また、室内ダクト１３の先端部からも天井に沿って横向きに放光されるように設けたものである。ダクト内に取り入れた太陽光を漏れなく室内に放光するため、同一軸線上に配置された各反射板Ｍの大きさと折り曲げ角度を各々変えてあることは前記形態と同様である。

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水平ダクト、１１０ダクト本体、１２曲がり継手、１２１フランジ部、１３室内ダクト、１３１開口部、１３２スリット溝、１３２Ｍ反射面、１３３透光板、１４透光板、１５保持筒体、１６透光板、Ｍ反射板、２外壁、２１通孔、２Ａ内側壁、２Ｂ外側壁、３パッキン、４断熱材

Claims

内側に反射面を有する導光ダクトを、その一側端部を室内、他側端部を屋外に臨ませて建築物の外壁（２）に設置し、導光ダクトの屋外側端部開口から採光した太陽光を導光ダクトの室内側端部から室内へと放光する照明装置であって、
前記導光ダクトは、外壁（２）を貫通する通孔（２１）内に略水平に配設されていてその屋外側端部を略鉛直状な開口面とするとともに当該開口面を透光板で覆ってなる水平ダクト（１１）と、水平ダクト（１１）の屋内側端部に接続して室内に延びた室内ダクト（１３）を備え、
前記室内ダクト（１３）はその側面に当該ダクトの軸方向に沿って複数の開口部（１３１）が形成されているとともに各開口部（１３１）の内側に反射板（Ｍ）が設置されてなり、
前記水平ダクト（１１）を通して室内ダクト（１３）に取り込まれた太陽光を前記各反射板（Ｍ）で室内ダクト（１３）の側面に向けて反射させ、反射光を前記各開口部（１３１）からダクトの外側へ放光して室内を照明するように構成されていることを特徴とする照明装置。
室内ダクト（１３）に形成された複数の開口部（１３１）と反射板（Ｍ）は、ダクト側面に形成された略々コ字状の切り込み溝を刻設してなる切り起し片をダクト内側へ所定角度に折り曲げることにより、ダクト側面の切り起し片の陥没部分が開口部（１３１）、切り起し片の表面が反射板（Ｍ）として形成されているとともに、室内ダクト（１３）の軸線方向における元端部側に位置する反射板（Ｍ）と、先端部側に位置する反射板（Ｍ）とで形成位置をずらし又は大きさを変えて形成されていて、元端部側に位置する反射板（Ｍ）で反射されなかった太陽光を先端部側に位置する反射板（Ｍ）で室内に向けて反射させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
反射板（Ｍ）の室内ダクト（１３）の内側への折り曲げ角度を室内ダクト（１３）の軸線方向における元端部側に位置する反射板（Ｍ）ほど小さくなるように設けたことを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
水平ダクト（１１）の屋内側端部に接続された内面を反射面とした曲がり継手（１２）を介して室内ダクト（１３）が接続されているとともに、室内ダクト（１３）の前面に、前記曲がり継手（１２）の内面と連通していて下り勾配で前方に傾斜した反射面（１３２Ｍ）を形成し、曲がり継手（１３）の反射光を前記反射面（１３２Ｍ）で室内に向けて反射させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の照明装置。