JP2017016875A - 採光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駅舎ホームなどの屋根に設けた採光装置における出射光拡散の広範囲化および出射光拡散構造の簡単化を図る。【解決手段】屋根１の開口部１ａに設けた筒状枠部２の内周面（導光部５ｂ）が鏡面構造であり、放光部５ｆの側に、光透過拡散用上側縦平板５ｎ，光透過拡散用下側縦平板５ｐおよび光透過拡散用横平板５ｇからなる光透過拡散用ユニットが取り付けられている。光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐはそれぞれ二個の平板を十字クロスの形に設けたものである。採光部５ａへの図示入射光は，Ａで示すように、導光部５ｂで鏡面反射してから光透過拡散用下側縦平板５ｐを透過し、照射対象空間域の放光部直下部分から離れた方へ拡散する。採光装置は屋根外部の点検口もかねている。【選択図】図３

Description

本発明は、採光部へ入射した光が、導光部の内面反射作用により導光部縦方向に進んで放光部から空間域に出射する採光装置に関する。

特に、導光部の出射側部分に、光透過拡散用縦部材を、導光部縦方向に位置する形の各種態様で、例えば光透過拡散用縦部材を出射空間域へ露出させない／露出させる、また二個の当該縦部材をクロスさせるなどの態様で配設した採光装置に関する。

さらには放光部に光透過拡散用横部材を併せて取り付けた採光装置や、駅舎ホームなどの屋根の外側点検口と兼用する形で設けた採光装置に関する。

各種建屋に設けられた採光装置においては、その出射光が、照射対象のホーム，廊下，床などにおける放光部直下域から離れた部分まで十分に拡散していく、ことが望ましい使用環境が広く存在する。本発明はこのような要請に応えるものである。

本明細書では必要に応じて、導光部でのいわば入射光全体の進み方向を「縦」と記す。図示の上下方向の導光部では当該上下方向が「縦」である。また、この上下方向と直交する方向を「横」と記す。

本件出願人は、各種建屋に設けられる採光装置の出射光の拡散化を図るための放光構造を提案している（例えば下記特許文献１の図２参照）。

特開２０１２−６４３６８号公報

上記提案済みの放出構造は、複数の光反射フィンを、隣同士の間隔が光入射側で狭く、光出射側で広くなる形で設けることにより、出射光の拡散化を図るという利便性を備えたものである。

本件出願人は、採光装置の出射光拡散化についての検討，シミュレーション，検証実験をおこない、採光装置の出射側に光透過拡散用部材を縦方向配設することによっても十分な出射光拡散が生じるとの知見にいたった。

本発明は、このような光透過拡散用部材の出射側への縦方向配設をベースにするものであり、上述の光反射用部材（フィン）を用いるものではない。

本発明は、光透過拡散用部材を採光装置出射側へ縦配設するといった新たな着想に基づくものであって、
(11)例えば一個の光透過拡散用部材で、放光部からの出射光を照射対象空間域の横方向へ拡散させることにより、出射光拡散の広範囲化および出射光拡散構造の簡単化を図り、
(12)光透過拡散用部材を照射対象空間域に露出（オフセット）させてこの露出部分から照射対象空間域へ出射光が直に透過拡散することにより、出射光拡散の一層の広範囲化を図り、
(13)例えば二個の光透過拡散用部材を交差配設するときの交差角度を調整して、照射対象空間域の異なる方向（例えば駅プラットホームの幅方向と長さ方向）の出射光拡散態様を変えることにより、照射対象空間域への出射光拡散の有効利用化を図り、
(14)縦配設の光透過拡散用部材を、放光部に横配設した光透過拡散用部材へ取り付けることにより、縦・横配設の光透過拡散用部材全体のユニット化を図り、
(15)放光部に横配設した光透過拡散用部材を放光部開口域の天井部として作用させることにより、放光部側の装飾化を図り、
(16)屋根の外側点検口を導光部としても用いることにより、外側点検口の「点検＋採光」といった有効利用化を図る、
ことを目的とする。

本発明は、以上の課題を次のようにして解決する。
(１)採光部（例えば後述の採光部５ａ）へ入射した光が、導光部（例えば後述の導光部５ｂ）の内面反射作用により導光部縦方向に進んで放光部（例えば後述の放光部５ｆ）から空間域に出射する採光装置において、
前記導光部の出射側部分に、光透過拡散用縦部材（例えば後述の光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎ，光透過拡散用下側縦平板５ｐ）が、前記導光部縦方向に位置する形で配設されている、
構成態様のものを用いる。
（２）上記（１）において、
前記光透過拡散用縦部材は、
前記放光部から前記空間域へ露出した状態で配設されている、
構成態様のものを用いる。
（３）上記（１），（２）において、
前記光透過拡散用縦部材は、
相互に交差した形で前記導光部縦方向へ複数配設されている、
構成態様のものを用いる。
（４）上記（１），（２），（３）において、
前記放光部に、
光透過拡散用横部材（例えば後述の光透過拡散用横平板５ｇ）が、前記導光部縦方向と直交する導光部横方向に位置する形で配設され、
前記光透過拡散用縦部材が、
前記光透過拡散用横部材に取り付けられている、
構成態様のものを用いる。
（５）上記（４）において、
前記光透過拡散用横部材は、
前記放光部の開口域をカバーする天井部として作用するカバー部材である、
構成態様のものを用いる。
（６）上記（１）〜（５）において、
前記導光部は、
屋根の外側点検口における屋根開口部周りの内周面（例えば後述の筒状枠部２の内周面）からなっている、
構成態様のものを用いる。

本発明は、以上の構成からなる採光装置を対象としている。

本発明は以上の課題解決手段により、
(21)出射光拡散の広範囲化および出射光拡散構造の簡単化を図り、
(22)出射光拡散の一層の広範囲化を図り、
(23)照射対象空間域への出射光拡散の有効利用化を図り、
(24)縦・横配設の光透過拡散用部材全体のユニット化を図り、
(25)放光部側の装飾化を図り、
(26)外側点検口の「点検＋採光」といった有効利用化を図る、
ことができる。

採光装置（その１：光透過拡散用縦平板の下方オフセットなし）の原理説明図であり、(a)は縦断面状態を示し、(b)は採光装置をその下方からみたときの導光部，光透過拡散用横平板および光透過拡散用縦平板の配設関係を示している。 図１の光透過拡散用横平板と光透過拡散用縦平板との斜視配設状態を示す説明図である。 採光装置（その２：光透過拡散用縦平板の下方オフセットあり）の原理説明図であり、(a)は縦断面状態を示し、(b)は採光装置をその下方からみたときの導光部，光透過拡散用横平板および光透過拡散用縦平板の配設関係を示している。 図３の光透過拡散用横平板と、光透過拡散用上側縦平板および光透過拡散用下側縦平板との斜視配設状態を示す説明図である。 各種建屋の屋根（例えば駅舎ホームの屋根）の外側点検口を利用した採光装置の断面状態を示す説明図である。

図１〜図５を用いて本発明にかかる採光装置の実施形態を説明する。

先ず、図示の採光装置の基本的事項は、
(31)導光部出射側の放光部に、光透過拡散用縦平板を下方空間域へのオフセットあり／なしの各状態で設定し、
(32)二個の光透過拡散用縦平板をクロス態様で設定し、
(33)放光部に光透過拡散用横平板を併せて取り付け、
(34)駅舎ホームなどの屋根外側点検口の構成要素をその点検機能がそこなわれない形で利用している、
ことなどである。

図１〜図５のアルファベット付き参照番号の構成要素（例えば正方形開口部１ａ）は原則として当該参照番号の数字部分の構成要素（例えば屋根１）の一部である、ことを示している。

図１〜図５において、
Ａは入射光の進行・拡散方向（図１，図３参照），
Ｗは後述の正方形状の光透過拡散用横平板５ｇの幅（図２，図４参照），
Ｈは後述の光透過拡散用縦平板５ｍの高さ（図２参照），
Ｌは後述の光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐそれぞれの長さ（図２，図４参照），
をそれぞれ示している。

また、
１は駅舎ホームの屋根などの各種建屋の屋根，
１ａは屋根１の点検口としての正方形開口部，
２は例えば後述の下筒状枠部２ａおよび上筒状枠部２ｂからなり、その縦方向内周面が光ダクト用内面として作用する正方形横断面の筒状枠部(図５参照)，
２ａは正方形開口部１ａの四辺縁部分に沿って固定設置された下筒状枠部，
２ｂは下筒状枠部２ａの外周面上端側に螺子止めにより固定設置された上筒状枠部，
２ｃは上筒状枠部２ｂの上端側部分であってその下側部分よりも小さい正方形横断面からなる上端枠部分，
２ｄは上端枠部分２ｃの内側であって点検作業者が出入りする上端開口部，
２ｅは正方形状からなる上端枠部分２ｃの一側板の外面横方向両端側に設けられた計二個のヒンジ結合部，
２ｆはヒンジ結合部２ｅのそれぞれと上端開口部２ｄを挟んで対向する上端枠部分２ｃの他の一側板の内面に設けられた、後述のドーム部材３の開閉用で計二個のそれぞれ周知のロック操作・作動片部，
２ｇはロック操作・作動片部２ｆの操作時の回動中心軸，
２ｈは上記一側板と直交する側板それぞれの内面に設けられて、後述のステー４を取り付けるための計二個の下保持軸，
をそれぞれ示している。

また、
３は上端枠部分２ｃに回動可能な形で取り付けられたドーム部材，
３ａは外部自然光が透過するアクリル透明性状のドーム，
３ｂはドーム３ａが螺子止めにより取り付けられる正方形横断面で枠状の回動基部，
３ｃは回動基部３ｂの一部（上記２ｅの説明の「上端枠部分２ｃの一側板」に対応する部分）であり、ヒンジ結合部２ｅの受け孔部に取り付けられて当該ドーム部材の回動中心として作用する計二個の回動軸，
３ｄは回動軸３ｃを備えた側板と対向する一側板（回動基部３ｂ）の内面に設けられて、ロック操作・作動片部２ｆとの係合作用により当該ドーム部材を閉状態に保持する計二個のそれぞれ周知の被ロック作動部，
３ｅは回動軸３ｃを備えた側板と対向する一側板の横方向中央部分に設けられて、作業者が当該ドーム部材を開閉するときに用いる上側取手操作部，
３ｆは回動軸３ｃを備えた側板と直交する側板のそれぞれに設けられて、後述のステー４を取り付けるための計二個の上保持軸，
４は下保持軸２ｈおよび上保持軸３ｆのそれぞれに端部分が取り付けられて、所定のガス圧作用で伸縮する周知のステー，
をそれぞれ示している。

また、
５は屋根１の外側点検口の筒状枠部２，ドーム部材３およびステー４を援用した形の採光装置，
５ａはドーム３ａなどからなる採光部，
５ｂは高反射鏡面部からなる正方形横断面の導光部（図５：５ｃ＋５ｄ＋５ｅ），
５ｃは導光部５ｂの構成要素であって、回動基部３ｂの内周面に取り付けられた高反射上側鏡面部，
５ｄは導光部５ｂの構成要素であって、上端枠部分２ｃの内周面に取り付けられた高反射中間鏡面部，
５ｅは導光部５ｂの構成要素であって、下筒状枠部２ａの内周面に取り付けられた高反射下側鏡面部，
５ｆは導光部５ｂを鏡面反射しながら図示下方向に伝搬した自然光が下方空間域に出射する放光部，
５ｇは放光部５ｆの構成要素であって、ヒンジ結合部２ｅの直下に相当する、正方形横断面の下筒状枠部２ａの一側部の下面に、回動可能な形で取り付けられた水平拡散面態様の光透過拡散用横平板（請求項中の光透過拡散用横部材に相当），
５ｈは光透過拡散用横平板５ｇの回動中心軸，
５ｊは回動中心軸５ｈとは反対の開閉側下面端側に設けられて、作業者が光透過拡散用横平板５ｇを開閉するときに用いる下側取手操作部，
５ｋは回動中心軸５ｈとは反対の開閉側上面端部に設けられて、鉄鋼製の下筒状枠部２ａの下面側部分との磁気的結合により光透過拡散用横平板５ｇの閉状態を保持するマグネット，
５ｍは光透過拡散用横平板５ｇの表面対角線上に、それぞれの中間部分が交差する態様で配設された高さＨの、計二個からなる垂直拡散面態様の光透過拡散用縦平板（図１，図２参照：請求項中の光透過拡散用縦部材に相当），
５ｎは光透過拡散用横平板５ｇの表面対角線上に、それぞれの中間部分が交差する態様で配設された高さＨ／２の、計二個からなる垂直拡散面態様の光透過拡散用上側縦平板（図３〜図５参照：請求項中の光透過拡散用縦部材に相当），
５ｐは光透過拡散用横平板５ｇの裏面対角線上に、それぞれの中間部分が交差する態様で配設された高さＨ／２の、計二個からなる垂直拡散面態様の光透過拡散用下側縦平板（図３〜図５参照：請求項中の光透過拡散用縦部材に相当），
をそれぞれ示している。

ここで、幅Ｗ，高さＨおよび長さＬの単なる一例としては、
Ｗ：840mm
Ｈ：400mm
Ｌ：840mm
である。

導光部５ｂの内鏡面（高反射上側鏡面部５ｃ，高反射中間鏡面部５ｄ，高反射下側鏡面部５ｅ）としては、例えばアルミ製鏡面（アルミ素地に銀またはアルミニウムを真空蒸着した高反射材など），ステンレス製鏡面，樹脂製鏡面，ガラス鏡面などを用いる。

光透過拡散用横平板５ｇ，光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐとしては、例えば三菱レイヨン株式会社製のアクリル光透過拡散性を備えたシルキーマットを用いる。

なお、光透過拡散用横平板５ｇに、光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐなどを取り付けるには、接着，ネジ止めなどの各種固定手段を適宜用いる。

図２の光透過拡散用横平板５ｇおよび光透過拡散用縦平板５ｍの全体と、図４の光透過拡散用横平板５ｇおよび光透過拡散用上側縦平板５ｎ，光透過拡散用下側縦平板５ｐの全体とは、それぞれいわば単一のユニットになっている。

図５に示すように、光透過拡散用横平板５ｇをその閉状態と開状態とに回動設定するとき、このユニット単位で時計方向または反時計方向に回動する。

この回動の途中で、光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐがそれぞれ下筒状枠部２ａの内側面にあたってしまうのを避けるため、必要に応じて、それぞれの平板の自由端回動側が上方ほど狭くなる形に設定されている。図面中、この「上方ほど狭くなる形」を反映させているのは図５のみである。

ここで、光透過拡散用下側縦平板５ｐが「上方ほど狭くなる形」の対象となるのは、光透過拡散用上側縦平板５ｎ，光透過拡散用下側縦平板５ｐおよび光透過拡散用横平板５ｇのユニット全体が導光部５ｂの放光部側内部に配設されたときである。すなわち、光透過拡散用横平板５ｇの幅Ｗを導光部５ｂの内寸以下に設定した形のユニット全体が、放光部５ｆの側へ収容された下方オフセットなしのときである。

このとき、光透過拡散用横平板５ｇも、その図示左端側部分が、光透過拡散用下側縦平板５ｐの「上方ほど狭くなる形」に対応した分だけいわば削られて、その図示左右方向の幅がＷよりも短くなる。

図１，図３および図５の採光装置における採光部５ａへの入射光は、導光部５ｂの内面で鏡面反射しながら下方に進む。

ここで、導光部５ｂを下方に進む図１の入射光は、光透過拡散用縦平板５ｍおよび光透過拡散用横平板５ｇでそれぞれ透過拡散して放光部５ｆから出射する。

また、導光部５ｂを下方に進む図３，図５の入射光は、光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用横平板５ｇでそれぞれ透過拡散して放光部５ｆから出射し、かつ、その出射光は光透過拡散用下側縦平板５ｐで再び透過拡散する。

これら光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐでの横方向透過拡散にともない、放光部５ｆからその横方向（水平方向）広範囲への出射光拡散が期待できる。

すなわちこの横方向広範囲への拡散により、採光装置５の出射光は、駅舎ホームや廊下などでの放光部直下域から離れた部分へと到達しえる。

特に、放光部５ｆから下方にオフセットしている光透過拡散用下側縦平板５ｐの透過拡散光の場合、略横方向（水平方向）へ進み、照射対象空間域へ直に拡散していくので、出射光拡散の広範囲化が担保されやすい。

図示の光透過拡散用縦平板５ｍ，光透過拡散用上側縦平板５ｎおよび光透過拡散用下側縦平板５ｐはそれぞれ二枚の平板を直交状態でクロスさせた形で配設されている。

この平板のクロス状態は、それぞれの中央に図示縦方向の切込みをいれてから当該切込み同士を係合させることにより設定される。

二枚の平板のクロス角度を直交状態から変えることにより、これが９０度よりも小さい
鋭角領域と９０度よりも大きい鈍角領域とを設定できる。

この鋭角領域および鈍角領域それぞれの設定により、放光部５ｆから照射対象空間域への出射光の広がり範囲を例えば駅舎ホームや廊下などの長手方向と幅方向とで変化させる
ことができる。

回動中心軸５ｈを介して下筒状枠部２ａに回動自在な形で取り付けられた光透過拡散用横平板５ｇは、点検口として使用されない通常、そのマグネット５ｋと当該下筒状枠部の下面との磁気結合により水平状態に保持されている。

このときの光透過拡散用横平板５ｇは放光部５ｆに対する天井部としても作用し、その装飾効果が期待できる。

屋根の点検作業などに際して、導光部５ｂをその上下の外部空間域と連通状態に設定するには、作業者が、
(41)先ず、下側取手操作部５ｊで光透過拡散用横平板５ｇを反時計方向に回動して放光部５ｆを開状態とし、
(42)次に、導光部５ｂの中から上端枠部分２ｃのロック操作・作動片部２ｆを反時計方向に回動して、当該ロック操作・作動片部とドーム部材３の被ロック作動部３ｄとのロック状態を解除し、
(43)次に、導光部５ｂの中から上側取手操作部３ｅでドーム部材３を時計方向に回動させて採光部５ａを開状態にする。

これとは逆に点検終了後などにドーム部材３および光透過拡散用横平板５ｇを元の位置に戻すには、
(51)先ず、開状態のドーム部材３を閉め、
(52)次に、ドーム部材３の被ロック作動部３ｄを上端枠部分２ｃのロック操作・作動片部２ｆにロックし、
(53)次に、光透過拡散用横平板５ｇを閉める。

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、
(61)光透過拡散用縦平板，光透過拡散用上側縦平板および光透過拡散用下側縦平板を、光透過拡散用横平板の対角線上ではなく、これを45度回動させて当該横平板および下筒状枠部の各辺と平行な形の十字線上などの任意の位置態様で配設する、
(62)光透過拡散用横平板と光透過拡散用縦平板とのユニットならびに光透過拡散用横平板と光透過拡散用上側縦平板および光透過拡散用下側縦平板とのユニットを、導光部に、それぞれ上下方向にスライドさせる形で着脱する、
(63)スライドタイプのドーム部材を用いる、
(64)導光部として、その横断面が長方形，多角形，円，楕円などの各種筒状部を用いる、
(65)光透過拡散用横平板を放光部（導光部）の中に設定できる形状にする、
(66)光透過拡散用縦平板，光透過拡散用上側縦平板，光透過拡散用下側縦平板および光透過拡散用横平板のそれぞれを曲板形状のものを用いる、
(67)人工光についても採光対象とする、
(68)横向きダクトについても採光装置の対象とする、
ようにしてもよい。

Ａ：入射光の進行・拡散方向(図１，図３)
Ｗ：光透過拡散用横平板の幅（図２，図４）
Ｈ：光透過拡散用縦平板の高さ（図２）
Ｌ：光透過拡散用縦平板，光透過拡散用上側縦平板，光透過拡散用下側縦平板それぞれの長さ（図２，図４参照），

１：屋根
１ａ：正方形開口部
２：筒状枠部
２ａ：下筒状枠部
２ｂ：上筒状枠部
２ｃ：上端枠部分
２ｄ：上端開口部
２ｅ：ヒンジ結合部
２ｆ：ロック操作・作動片部
２ｇ：ロック操作・作動片部の回動中心軸
２ｈ：下保持軸

３：ドーム部材
３ａ：ドーム
３ｂ：回動基部
３ｃ：ドームの回動軸
３ｄ：被ロック作動部
３ｅ：上側取手操作部
３ｆ：上保持軸
４：ステー

５：採光装置
５ａ：採光部
５ｂ：導光部
５ｃ：高反射上側鏡面部
５ｄ：高反射中間鏡面部
５ｅ：高反射下側鏡面部
５ｆ：放光部
５ｇ：光透過拡散用横平板
５ｈ：光透過拡散用横平板の回動中心軸
５ｊ：下側取手操作部
５ｋ：マグネット
５ｍ：光透過拡散用縦平板（図１，図２）
５ｎ：光透過拡散用上側縦平板（図３〜図５）
５ｐ：光透過拡散用下側縦平板（図３〜図５）

Claims (6)

1. 採光部へ入射した光が、導光部の内面反射作用により導光部縦方向に進んで放光部から空間域に出射する採光装置において、
   前記導光部の出射側部分に、光透過拡散用縦部材が、前記導光部縦方向に位置する形で配設されている、
   ことを特徴とする採光装置。
2. 前記光透過拡散用縦部材は、
   前記放光部から前記空間域へ露出した状態で配設されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の採光装置。
3. 前記光透過拡散用縦部材は、
   相互に交差した形で前記導光部縦方向へ複数配設されている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の採光装置。
4. 前記放光部に、
   光透過拡散用横部材が、前記導光部縦方向と直交する導光部横方向に位置する形で配設され、
   前記光透過拡散用縦部材が、
   前記光透過拡散用横部材に取り付けられている、
   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。
5. 前記光透過拡散用横部材は、
   前記放光部の開口域をカバーする天井部として作用するカバー部材である、
   ことを特徴とする請求項４記載の採光装置。
6. 前記導光部は、
   屋根の外側点検口における屋根開口部周りの内周面からなっている、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の採光装置。

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