JP4148575B2

JP4148575B2 - 光ダクト装置

Info

Publication number: JP4148575B2
Application number: JP31248298A
Authority: JP
Inventors: 幸一海宝; 秀雄新井
Original assignee: Nikken Sekkei Ltd
Current assignee: Nikken Sekkei Ltd
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2018-11-02
Also published as: JP2000149628A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然光を建築物内部に導き建築物内部を照明する光ダクトにおけるれる光取り出し口の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年省エネルギーや二酸化炭素の排出削減による環境保護の必要性が注目されており、この要望に応えるための手段のひとつとして太陽光を内面を反射率の高い部材で構成したダクトを介して室内に取込み照明用光源として利用する光ダクト照明装置が提案されている。
この装置はエネルギーを電気など他のエネルギーに変換せずそのまま活用するためエネルギー利用効率が高く省ェネルギーや二酸化炭素排出削減に貢献できる。
【０００３】
図４、図５は、本発明が適用される光ダクト装置の概念図であり、図４はビルの南側壁面から光を取り込んでオフィスなどの照明に利用する水平型光ダクト装置、図５は地下や屋上など採光位置と照明位置の高低差がある場合に光を下方に搬送する部分を持つ垂直型光ダクト装置を示している。また、図４（ｂ）は水平型ダクト本体の斜視図である。
図４、図５において、１は自然光（太陽光）、２は採光口、３は反射板、４は光ダクトである。光ダクト４は図４（ｂ）に示すように、断面が矩形状で、内面が反射面で構成され、採光口から取り入れた自然光は、光ダクト４内を反射しながら光ダクト奥に搬送される。また、光ダクト４には、光を取り出すための光取り出し口８が設けられ、光ダクト４内を搬送された光は光取り出し口８から室内に放出される。光取り出し口８は必要に応じて、光ダクトの下側、両サイド、四方の面（縦ダクトの場合）に設けることもできる。
５はビル壁面、６は室内、７はガラスカバー、８は上記した光取り出し口であり、例えば図４（ｂ）に示したように矩形状の開口、あるいは、所定の幅の連続した開口で構成される。また、９は屋上または地上である。
図４，図５において、太陽光１は、採光口２から直接、あるいは反射板３に反射した後、光ダクト４内部に取り込まれ、内面での反射を繰り返しながら照射位置まで運ばれ、光取り出し口８から放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の光ダクト装置においては、光ダクト４に取り込まれた光が、光ダクトの奥に進むに従って弱くなり、場所によって明るさに差が生じたり、光ダクトの奥に届く光に欠落が生じ、光ダクトから放出される光の照射面の明るさが均一にならないといった問題があった。
これは次の理由によるものと考えられる。
▲１▼ 光ダクトに取り込まれた光は、図６（ａ）に示すように、ダクト内を反射を繰り返して進むが、反射毎に減衰が避けられない。例えば、図６（ａ）において、入射した光線の強さを１００、反射面の反射率が９５％とすると、イの位置では約９０、ロの位置では約７７まで減衰する。
▲２▼ 光ダクト装置は適宜取込んだ光を光取り出し口８から放出していくので、図６（ｂ）のように奥にゆくに従って光量も減少する。特に、図６（ｂ）に示すように、光取り出し口８を大きな開口とすると、光ダクトの途中でまとまった光が外部に放出され、光ダクトの奥に届く光に欠落、暗部が生じる。
【０００５】
以上のように、従来の光ダクト装置においては、光ダクトの奥に行くにしたがって光量が減少し、このため、光ダクトの採光口に近いところと、光ダクトの最奥部に近いところで明るさに差が生ずるといった問題があった。
また、光取り出し口８を大きな開口とすると、光ダクトの奥に届く光に欠落、暗部が生じ、光ダクトから放出される光の照射面における明るさが不均一になるといった問題も生じた。
なお、奥行方向への光束の欠落防止のために、図７のように拡散機能のあるフィルム１０を挿入して光ダクト内の光を拡散させることも考えられるが、これだけでは十分な効果は得られない。
本発明は上記した事情を考慮してなれたものであって、本発明の第１の目的は、室内の明るさを均一化することができる光ダクト装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、室内の明るさを均一することができ、かつ、光の欠落、暗部を生じることがない光ダクト装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を次のように解決する。
（１）光取り出し口の開口面積を、採光口から光ダクト奥にゆくに従って大きくするとともに、光ダクトの最奥部における光取り出し口の開口面積を、再び小さくする。
（２）上記（１）において、光の取出し口を小穴の集合、あるいは細いスリットの集合から構成する。
本発明においては、上記（１）のように構成したので、光ダクトの奥に行くにしたがって光量が減少することがなく、明るさを均一化することができる。また、上記（２）のように構成することにより、光ダクトの奥に届く光に生ずる欠落、暗部等を小さくすることができ、光ダクトから放出される光の照射面の明るさをほぼ均一化することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例の光ダクトの光取り出し口を示す図であり、同図は、光ダクト４を底（室内側）から見た図であり、イは採光口側、ロは光ダクト終端部側である。
図１に示すように、本実施例においては光ダクト４の光取り出し口８の面積をイ側からロ側に向け広げた構造としている。
例えば、光取り出し口の形状が図１（ａ）に示すように矩形状の場合には、矩形の面積をイ側からロ側に向け次第に大きくしていく。また、連続した取出し口の場合には、光取り出し口の開口の幅（光ダクトの奥行き方向に直交する方向の幅）を、図１（ｂ）に示すようにイ側からロ側に向け次第に大きくする。
光取り出し口の開口面積を上記のように光ダクトの奥行き方向に向かって逓増させることにより、光が奥に向けて弱くなった分を補って均一化することができる。
【０００８】
ところで、光ダクト４の終端部には、光ダクト内の光を有効に利用するため、図２（ａ）に示すように、終端反射板４ａが設けられているのが一般的であり、このような終端反射板４ａが設けられている場合、ここに当って戻る光の多くが最奥部の光取出し口から放射され、光ダクト最奥部の明るさが増加する場合がある。
図２（ｂ）（ｃ）上記した光ダクト装置に適用するに好適な本発明の第２の実施例を示している。
図２において、図２（ａ）は光ダクト４内部を横方向から見た図、図２（ｂ）（ｃ）は図１と同様、光ダクト４を底（室内側）から見た図であり、イは採光口側、ロは光ダクト終端部側である。
【０００９】
本実施例は、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、採光口から奥に向けて広げた取出し口を最奥部で再び狭くすることにより、光ダクト最奥部の明るさを他の部分の明るさと同様な明るさとしたものである。
すなわち、光取り出し口の形状が図２（ｂ）に示すように矩形状の場合には、矩形の面積をイ側からロ側に向け次第に大きくしていき、最奥部の光取り出し口の開口面積を再び小さくする。
また、連続した取出し口の場合には、光取り出し口の開口の幅を、図２（ｃ）に示すようにイ側からロ側に向け次第に大きくし、最奥部の開口の幅を再び狭くする。
本実施例においては、光取り出し口の開口面積を上記のように光ダクトの奥行き方向に向かって逓増させ、最奥部の開口面積を再び小さくしているので、光が奥に向けて弱くなった分を補って均一化することができるとともに、光ダクト最奥部の明るさを他の部分と同様な明るさにすることができる。
【００１０】
図３は本発明の第３の実施例の光ダクトの光取り出し口を示す図である。本実施例は、光ダクト４の光取り出し口８の面積をイ側からロ側に向け大きくするとともに、開口を小穴やスリットの集合とし、光ダクトの途中でまとまった光が外部に放出されないようにしたものである。
図３（ａ）（ｂ）は、図１と同様、光ダクト４を底（室内側）から見た図であり、イは採光口側、ロは光ダクト終端部側である。
図３（ａ）は光ダクトの光取り出し口をスリット８ａで構成したものであり、スリット８ａの間隔は、イからロに行くにしたがって狭くなっている。
【００１１】
本実施例においては、上記のようにスリット８ａの間隔をイからロに行くにしたがって狭くしているので、開口面積を光ダクトの奥に行くほど広くすることができ、前記第１の実施例と同様、光が奥に向けて弱くなった分を補って均一化することができる。
また、光取り出し口をスリットで構成しているので、光ダクトの途中でまとまった光が欠落することがなく、光ダクトの奥に届く光に欠落、暗部が生じることがない。これため、光ダクトから放出される光の照射面における明るさを均一化することができる。
【００１２】
図３（ｂ）は光ダクトの光取り出し口を小穴８ｂで構成したものであり、小穴８ｂの密度は、イからロに行くにしたがって高くなっている。このため、上記図３（ａ）と同様、光が奥に向けて弱くなった分を補って均一化することができるとともに、光ダクトから放出される光の照射面における明るさを均一化することができる。
なお、図３（ａ）（ｂ）において光ダクト最奥部のスリット８ａの間隔、小穴８ｂの密度を変え、前記図２に示したように、開口面積を狭くするようにしてもよい。これにより、前記図２（ａ）に示したように光ダクトの最奥部に終端反射板４ａが設けられている場合でも、光ダクト最奥部の明るさを他の部分と同様な明るさにすることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）光ダクトの光取り出し口の開口面積を、採光口から光ダクト奥にゆくに従って大きくしたので、光が奥に向けて弱くなった分を補って均一化することができ、光ダクトの採光口に近いところと、光ダクトの最奥部に近いところの明るさの差を小さくし、明るさを均一化することができる。
特に、光ダクトの光取り出し口の開口面積を、採光口から光ダクト奥にゆくに従って大きくするとともに、光ダクトの最奥部における光取り出し口の開口面積を、再び小さくしたので、終端部に反射板が設けらた光ダクトにおいて、最奥部の明るさを他の部分と同様な明るさにすることができる。
（２）上記（１）において、光の取出し口を小穴の集合、あるいは細いスリットの集合から構成したので、光ダクトの採光口に近いところと、光ダクトの最奥部に近いところの明るさの差を小さくすることができるとともに、光ダクトの途中でまとまった光が欠落することがなく、光ダクトから放出される光の照射面における明るさを均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】水平型光ダクト装置の概略構成を示す図である。
【図５】垂直型光ダクト装置の概略構成を示す図である。
【図６】光ダクト内を光が進行する様子を説明する図である。
【図７】光ダクトに拡散機能のあるフィルムを挿入した状態を示す図である。
【符号の説明】
１自然光（太陽光）
２採光口
３反射板
４光ダクト
４ａ終端反射板
５ビル壁面
６室内
７ガラスカバー
８光取り出し口
９屋上または地上
８ａスリット
８ｂ小穴

Claims

採光口から取り入れた自然光を、内面が反射材で形成され、最奥部に達した光を反射させる反射板を備えた光ダクトにより室内に導き、光ダクトに形成された光取り出し口から放光することにより、室内を照明する光ダクト装置において、
上記光取り出し口の開口面積を、採光口から光ダクト奥にゆくに従って大きくするとともに、光ダクトの最奥部における光取り出し口の開口面積を、再び小さくした
ことを特徴とする光ダクト装置。
光の取出し口を小穴の集合、あるいは細いスリットの集合から構成した
ことを特徴とする請求項１の光ダクト装置。