JP2016075050A - 光制御機構とその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従って、平板状の羽板やスラット等の回転によって室内に照射される太陽光の照度と熱量とを適切にバランスさせることが困難であった。
また、本発明による光制御機構の制御方法は、水平方向に延びるスラットを上下方向に複数配列させたルーバーを複数配列させている光制御機構の制御方法であって、前記複数のルーバーは、上側の前記スラットと下側の前記スラットとを相対的に捩って回転させたことを特徴とする。
本発明では、ルーバーの上側と下側を相対的に捩じることで上下方向の複数のスラットについて入射光に対する配設角度を変化させることができるため、入射光に対してスラットの長手方向が対向するように広がる領域では遮光領域が広く、しかも各スラットは長手方向に直交する方向で外部からの入射光を反射させて反対側に反射光として分散させて射出させる。また、入射光に対してスラットの短手方向が対向するように捩じられた領域ではルーバー間の間隙を入射光が通過するために部屋内の照度が高くなる。そのため、入射光をきめ細かく調整して適度な照度を採光できる。しかも、入射光がスラットに入射して反射することでスラット内に一部の熱量を吸収すると共に反射光を分散させることで残りの熱量も分散させることができて調整できる。
ルーバーの上側のスラットは入射光に交差する方向に配設されているために入射光がスラットで反射して反射光が部屋内に入射し天井で反射して分散され、グレアと熱量を低減すると共に広い範囲で均一な照度が得られる。また、下側のスラットは捩じられて上側のスラットに略直交する方向に配設されているためルーバーの下側のスラットの間隙を通して入射光が直接部屋内に入射し、高い照度を得られる。
ルーバーの上側のスラットに入射して反射する反射光は水平面に対する傾斜角が比較的小さく部屋内の天井の遠くに照射され、下側のスラットで反射する反射光は傾斜角が比較的大きいため、やはり天井に向けて照射されるため、ルーバーの各スラットで反射する反射光はそれぞれ分散されて部屋内の天井で反射して更に分散され、より均一な照度で部屋内を照射する。
上部支持軸と下部支持軸が相対回転することでルーバーが捩じられ、入射光に対して部屋内に入射する光を調整することができる。
本発明によれば、各ルーバーの上側のスラットは入射光に交差する方向に配設されているために入射光がスラットで反射されて反射光が射出され部屋内の天井で反射して分散するため広い範囲で均一な照度が得られる。また、下側のスラットは捩じられて上側のスラットに略直交する方向に配設されているためルーバーの下側のスラットの間隙を通して入射光が直接部屋内に入射し、高い照度を得られる。そのため、太陽光等の入射光はルーバーによって、部屋内に入射する上側の入射光はルーバーのスラットで反射し天井で反射して分散されるため、均一に照射されると共に一部の熱はスラット等で吸収されて熱量を低減できる。また、部屋内に入射する下側の入射光はルーバーの捩じられたスラットの間隙から入射して強い照射光を部屋内の床面等に照射する。
また、室内から室外への眺望を確保しながら日射制御と照度制御を行える。
図1は本発明の第一実施形態による光制御機構Hとしての複数のルーバー1の配列を一部省略して示すものである。光制御機構Hのルーバー1は例えば図2に示す建物のガラス窓2の外側に配設させてガラス窓2に差し込む太陽光の光量を調整する。光制御機構Hは、ガラス窓2の外側に複数のルーバー1が所定間隔で配列されていて、太陽光の入射光を反射させてガラス窓2を通して部屋4内に入射する光の量を調整している。本実施形態におけるルーバー1は左右方向に延びる板状の遮蔽部材としてのスラット3を上下方向に複数配列させて構成した。
なお、ガラス窓2で仕切られた太陽光の入射側が外部であり、反射光がガラス窓2を通して入射する空間が部屋4内である。
そして、ルーバー1の上部のスラット3aは、図3(a)に示すように、湾曲形状が光の入射側端部3aaと反射側端部3abとがほぼ同程度に突出して形成されている。また、ルーバー1の下部のスラット3bは、図3(b)に示すように、光の入射側端部3baに対して反射側端部3bbの方が急傾斜をなすようにアンバランスに湾曲形成されている。換言すると、下部のスラット3bの反射側端部3bbの水平面に対する傾斜角より上部のスラット3aの反射側端部3abの傾斜角の方が小さく、下側のスラット3bによる反射光の傾斜角βより上側のスラット3aによる反射光の傾斜角βの方が小さくなるように形成されている。
また、下側のスラット3b(3)は縦断面図における湾曲形状が反射側端部3bbで上部のスラット3aの反射側端部3abより急傾斜であり、傾斜角度αで入射する太陽光の入射光は、反射光が傾斜角βで射出し、ガラス窓2を通して部屋4の天井5に当たって再度反射する。しかも、反射光の傾斜角βは比較的急峻であり、ガラス窓2を通して部屋4内の天井5に向けて大きな傾斜角βで走行する。そのため、スラット3b(3)で反射する光の入射角θ1と反射角θ2が比較的小さく設定されている。
また、スラット3は入射光を反射させることで入射光の熱量を一部吸収させることができ、しかも反射によって熱を拡散させることができる。スラット3は入射光の熱量を吸収させるには、例えば密度の大きい蓄熱性の材質を採用することが好ましい。各ルーバー1の上下方向の複数のスラット3はその両端部が紐6等によってそれぞれ連結されている。なお、紐6の操作によって各スラット3の傾斜角度を調整可能としてもよい。
しかも、上部支持軸8と下部支持軸10にはモータや操作部材等の図示しない自動または手動の回転手段が連結されており、上部支持軸8と下部支持軸10の一方または両方を必要な角度に亘って回転可能とされている。図4は上部支持軸8を静止状態に保持した状態で、下部支持軸10を回転させてルーバー1の長手方向でスラット3を捩じらせた構成となっており、捩らせた部分での透過光を比較的大きく設定可能とされている。
光制御機構Hにおいて、並列に配設した複数のルーバー1の各ルーバー1は、図1に示すように、ガラス窓2に平行に配列され、しかも各ルーバー1における複数のスラット3は上下方向に略平行に配列されている。水平面に対して所定角度αで各ルーバー1に入射する太陽光の入射光は、図2に示すように、上部のスラット3a(3)に入射する斜め下方の入射光はスラット3で反射して斜め上方に射出し、反射光はガラス窓2を透過して部屋4内の天井5に照射されて、更に反射して部屋4内で下方に向けて拡散する。
さらに、ルーバー1の下部のスラット3は上部のスラット3に略直交する方向にねじ曲げられて隣接するルーバー1間の間隙Kが大きくなるため、この間隙Kを通過して入射光が直接ガラス窓2を通して部屋4内の床面付近を強い照度で照射できて明るくすることができる。
更に、光制御機構Hの各ルーバー1のスラット3によって入射光を反射させて部屋4内に照射することで、スラット3で入射光の熱量を一部吸収させると共に反射光によって熱を拡散させることができる。また、反射光によるグレアは部屋4内の上部では各ルーバー1のスラット3によって遮蔽でき、間隙Kを通る入射光は床面を照射するため人がまぶしさを感じないという効果も得られる。
また、スラット3はその長手方向に直交する断面形状が凹曲面でなくてもよく、例えば断面形状を平面状等に形成してもよい。この場合、ルーバー1の上部から下部に向けて複数のスラット3の傾斜を変化させて次第に急傾斜に設定してもよい。
また、上述した各実施形態では、ルーバー1の上部支持軸8と下部支持軸10との間で略90度相対回転させる構成としたが、上部と下部の複数のスラット3間の回転角度差は90度に限定されるものではなく、0度〜90度の範囲で適宜の角度に調整し設定することができる。これらのルーバー1では、入射する光の強度や角度等に応じて上部と下部の複数のスラット3間の回転角度差を調整することできめ細かい制御が可能になる。
例えば、気温の高い夏の南面に設置する場合、太陽高度が高いのでルーバー1の下側のスラット3を遮蔽し、上側のスラット3を開放することで照度を取り入れ、眺望確保による快適性の向上を図ることができる。
2 ガラス窓
3,3a、3b スラット
3ab、3bb 反射側端部
4 部屋
5 天井
8 上部支持軸
10 下部支持軸
H 光制御機構
Claims (6)
- 水平方向に延びるスラットを上下方向に互いに平行に複数配列させたルーバーを配列させてなる光制御機構において、
前記スラットはその長手方向に直交する断面視で外部からの入射光を反射させて反対側に反射光として射出させる板状に形成され、
前記ルーバーは上部のスラットと下部のスラットが相対回転可能に支持され、前記上部のスラットと下部のスラットを相対的に回転することで前記ルーバーの複数のスラットが捩れるようにしたことを特徴とする光制御機構。 - 前記ルーバーの上側のスラットはその長手方向が外部の入射光に交差する方向に配設され、下側のスラットは捩じられて前記上側のスラットに直交する方向に配設されていて前記複数のルーバーの下側のスラットの間に入射光を通過させる間隙を形成した請求項1に記載された光制御機構。
- 前記ルーバーの複数のスラットは、その長手方向に直交する断面視で凹曲線状に形成され、下側の前記スラットによる反射光の傾斜角より上側の前記スラットによる反射光の傾斜角の方が小さくなるように形成されている請求項1または2に記載された光制御機構。
- 前記ルーバーは上端に設けた上部支持軸と下端に設けた下部支持軸とが相対回転可能に支持され、前記上部支持軸と下部支持軸が相対的に回転することで複数の前記スラットが捩れるようにした請求項1から3のいずれか1項に記載された光制御機構。
- 水平方向に延びるスラットを上下方向に複数配列させたルーバーを複数配列させている光制御機構の制御方法であって、
前記複数のルーバーは、上側の前記スラットと下側の前記スラットとを相対的に捩って回転させたことを特徴とする光制御機構の制御方法。 - 水平方向に延びるスラットを上下方向に複数配列させたルーバーを複数配列させている光制御機構の制御方法であって、
前記複数のルーバーは、上側の前記スラットが外部の入射光の入射方向に交差する方向に配設され、下側の前記スラットは前記入射光に略平行な方向に捩って相対回転させたことを特徴とする光制御機構の制御方法。
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