JP5389285B1

JP5389285B1 - 採光装置

Info

Publication number: JP5389285B1
Application number: JP2013076096A
Authority: JP
Inventors: 潔西村; 雄一長谷川; 幹夫北村
Original assignee: ESU-TECH CO.,LTD.
Current assignee: ESU-TECH CO.,LTD.
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: JP2014160642A; JP2014160636A; JP5501513B1

Abstract

【課題】太陽の高度又は方位（位置）が変化したとしても室内に継続して光を照射することができる採光装置を提供すること。
【解決手段】主に南方位に位置する太陽からの光を取得する第一反射体１２０と、主に東又は西方位に位置する太陽からの光を取得する第二反射体１３０とを包含する太陽光取得機構１０と、光量の減衰を抑制しつつ前記太陽光取得機構から取得した光を導光する内側面に第三反射体２３０を取り付けた円筒形状の導光機構２０と、前記導光機構を経由した光を照明に適する光にして室内等に照射する照射機構３０などとから構成する採光装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本願発明は、建物外部（屋根面など）より取得した太陽光を導光し建物内部（室内など）を照射する採光装置に関するものである。

従来から、建物の屋根面の上部に設置した採光口から太陽光を取り入れ、取り入れた光を天井面まで導き、天井面に取り付けた光透過型拡散体又は光拡散性を有する光拡散ルーバを通じて、室内に均質な光を照射する採光装置が存在する（特許文献１）。

特開２０００−１７３３２４号公報

上述した様に、屋根面の上部に設置した採光口から太陽光を取り入れ、取り入れた光を導き、室内に均質な光を照射する採光装置は存在する。しかしながら、採光口などの太陽光取得機構や室内に均質な光を照射する照射機構に関してさらなる改良の余地があるものと考える。また、その他の機構を付加することによる改良の余地もあるものと考える。

そこで、本願発明では、できるだけ多量の太陽光を取得する太陽光取得機構を装備する採光装置を提供することを１つの課題とする。

また、本願発明では、取得し導いた太陽光が導光機構の下部で焦点化することを抑制し室内に、より均質な光を照射する照射機構を装備する採光装置を提供することをもう１つの課題とする。

本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、を有する採光装置を提供する。

また、本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、を有し、前記導光パイプの直径が前記湾曲形状の第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いことを特徴とする採光装置を提供する。

また、本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、前記導光パイプの端部と連設し下方に垂下するほど直径が長くなる第四反射体を包含する照射機構と、を有し、前記導光パイプの直径が前記湾曲形状の第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いことを特徴とする採光装置を提供する。

また、本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、前記導光パイプの端部と連設した照度調節機構を包含する照射機構と、を有し、前記導光パイプの直径が前記湾曲形状の第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いことを特徴とする採光装置を提供する。

また、本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、前記導光パイプの端部と連設し下方に垂下するほど直径が長くなる第四反射体を包含する照射機構と、前記第一反射体及び前記第二反射体を覆う透光カバーと、を有し、前記導光パイプの直径が前記湾曲形状の第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いことを特徴とする採光装置を提供する。

また、本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、前記導光パイプの端部と連設し下方に垂下するほど直径が長くなる第四反射体を包含する照射機構と、前記第一反射体及び前記第二反射体を覆う円筒形状の透光カバーと、を有し、前記透光カバーに前記第一反射体の両端部が当接し、前記導光パイプの直径が前記湾曲形状の第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いことを特徴とする採光装置を提供する。

また、本願発明の採光装置は、上述の課題を解決するために、建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位（導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位）に向けて反射面を配備した第二反射体と、前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、前記導光パイプの端部と連設し下方に垂下するほど直径が長くなる第四反射体を包含する照射機構と、前記第一反射体及び前記第二反射体を覆う円筒形状の透光カバーと、を有し、前記透光カバーに前記第一反射体の両端部が当接し、前記導光パイプの直径が前記湾曲形状の第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いことを特徴とし、導光パイプ取付座と換気外筒とを建物内部から締結する螺着具を装備することにより、建物内部から太陽光取得機構及び導光機構が一体的に取り外し及び取り付け可能である採光装置を提供する。

本願発明の採光装置は、所定の第一反射体及び第二反射体を配備しているため、太陽の方位又は高度が何れに移動したとしても可能な限り太陽光を受光し多量の太陽光を取得することができる。また、導光パイプの直径が前記第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線よりも短いため、より多量の太陽光を取得することができる。

また、本願発明の採光装置は、建物内部の必要空間に均質な光を照射するために当該必要空間又は当該必要空間と連通する空間に配備する照射面（天井面カバー）と、前記導光パイプの端部と連設し下方に垂下するほど直径が大きくなる第四反射体とを包含する照射機構を備えているため、取得し導いた太陽光が導光機構の下部での焦点化を抑制し、建物内部の必要空間（室内など）に均質な光を照射することができる。

また、本願発明の採光装置は、照度調節機構を包含する照射機構を備えているため、容易に焦点化を回避するための調整（照度の調整）をすることができる。

また、本願発明の採光装置は、前記第一反射体及び前記第二反射体を覆う透光カバーを備えているため、前記第一反射体及び前記第二反射体を風雨から守ることができ耐久性に優れる。

また、本願発明の採光装置は、前記第一反射体の両端部が円筒形状透光カバーに当接しているため、太陽の高度が低いときでも太陽光が入射し、より多量の太陽光を取得することができる。

また、本願発明の採光装置は、建物内部より取り付け及び取り外しが可能であるため、建物外部（屋根面など）作業を減らすことができ、保守性等が向上する。

図１は、実施例１の採光装置の全体図である。図２は、実施例１の太陽光取得機構を北方位からみた拡大図である。図３は、実施例１の太陽光取得機構を東方位からみた拡大図である。図４は、実施例１の太陽光取得機構（透光カバーあり）を北方位からみた拡大図である。図５は、実施例１の太陽光取得機構（透光カバーあり）を東方位からみた拡大図である。図６は、実施例１の太陽光取得機構（透光カバーあり）を真上（天面）方向からみた拡大図である。図７は、第二反射体を北方位からみた拡大図である。図８は、第二反射体を真上（天面）方向からみた拡大図である。図９は、第二反射体を東方位からみた拡大図である。図１０は、実施例１の照射機構の拡大断面図である。図１１は、防火機構を真下（室内）方向からみた図である。図１２は、冬至の日照範囲方位を示した図である。図１３は、夏至の日照範囲方位を示した図である。図１４は、第四反射体を装備する場合の反射導光状態（拡散状態）を示す図である。図１５は、第四反射体を装備しない場合の反射導光状態を示す図である。図１６は、第四反射体を装備しない場合の焦点化状態を示す図である。図１７は、実施例２の照射機構の拡大断面図である。図１８は、実施例２の照射機構の変形例の外観図である。図１９は、実施例３の採光装置の全体図である。図２０は、実施例３の太陽光取得機構を北方位からみた拡大図である。図２１は、実施例３の太陽光取得機構を東方位からみた拡大図である。図２２は、実施例４の太陽光取得機構を北方位からみた拡大図である。図２３は、実施例４の太陽光取得機構を東方位からみた拡大図である。

本願発明の採光装置を工場又は住宅等の建物外部（屋根面など）と建物内部の必要空間（室内など）との間に設置して使用する。

実施例１の採光装置の構成について、図１から図１１に従い説明する。

採光装置（１）は、屋根面（Ｂ）の上部に突出設置する太陽光取得機構（１０）と、前記太陽光取得機構（１０）から取得した光を均質にして室内に照射する照射機構（３０）と、前記太陽光取得機構（１０）と前記照射機構（３０）とを垂直に接続し太陽光を導く導光機構（２０）と、消防法、建築基準法に準拠した防火機構（７０）と、で構成する（図１）。

前記太陽光取得機構（１０）は、屋根面（Ｂ）よりも上部に取り付けた第一反射体（１２０）と、前記第一反射体（１２０）の最も高い部分（Ｔ１）よりも上部に取り付けた第二反射体（１３０）と、前記第一反射体（１２０）及び前記第二反射体（１３０）を支持する側面視逆Ｌ字形状の第一反射体及び第二反射体支持具（１４０）と、で構成する（図１及び図３）。

前記第一反射体（１２０）の形状について、湾曲形状でかつ正面視略四角形状としている。

前記第一反射体（１２０）の湾曲した凹面は、鏡面加工を施している。

前記第二反射体（１３０）の取り付け状態について、鳥の両翼の様に中央部から端部に向けて位置が高くなる様に傾斜させて取り付けている。前記傾斜角度について、地上水平面に対して４５度程度の傾斜角度としている。

前記第二反射体（１３０）の形状について、円筒を半分にした様な湾曲形状としている。

前記第二反射体（１３０）の湾曲した凹面は、鏡面加工を施しており、これにより、集光能力も発揮される。

前記第二反射体（１３０）の反射面方位について、後述する導光パイプ（２１０）の軸心（Ｘ）回りに前記第一反射体の湾曲凹面の中央部分を９０度水平回転させた方位に前記第二反射体（１３０）の反射面である凹面が向く様に配備している（図１から図３）。また、前記導光パイプ（２１０）の軸心（Ｘ）回りに前記第一反射体の湾曲凹面の中央部分を２７０度水平回転させた方位にも前記第二反射体（１３０）の反射面である凹面が向く様に配備している（図１から図３）。したがって、前記第一反射体（１２０）の湾曲凹面の中央部分を真南方位に設置した場合、前記第二反射体（１３０）の凹面は真東方位及び真西方位に向く。

前記第二反射体（１３０）は、湾曲した凹面を東方位及び西方位に向けて設置して、主に太陽高度が低いとき（太陽高度０度から２０度程度）の直達日射を凹面で反射し、前記導光機構（２０）へと導く反射体である（太陽高度が高いときは、直達日射は、主に前記第一反射体に入光あるいは直接前記導光機構に入光する）。

前記第一反射体及び第二反射体支持具（１４０）の最上端の高さ位置（Ｔ４）について、前記第一反射体（１２０）の最も高い部分（Ｔ１）よりも高い位置にする必要がある（図３）。

本構成による太陽光取得機構（１０）を採用すると、前記第一反射体（１２０）及び前記第二反射体（１３０）の全体を覆う透光カバー付加コストを低減することができる。

前記太陽光取得機構（１０）を構成する部材として、前記第一反射体（１２０）及び前記第二反射体（１３０）の全体を覆う樹脂製の透明な透光カバー（１１０）を追加しても良い（図４から図６）。当該透光カバー（１１０）を装備することにより、風雨から前記第一反射体（１２０）及び前記第二反射体（１３０）を守ることができ耐久性が向上する。

また、前記透光カバー（１１０）を追加した場合の前記第一反射体（１２０）の取り付け状態について、両端部が当該透光カバー（１１０）に当接し、かつ、当該透光カバー（１１０）に沿って湾曲した状態とすることが好ましい（図６）。

前記導光機構（２０）は、円筒形状の導光パイプ（２１０）と、前記導光パイプ（２１０）の内側面に沿って装備する第三反射体（２３０）と、で構成する（図１）。

前記導光パイプ（２１０）は、導光パイプ取付座（２２０）に固着する（図１）。

前記導光パイプ（２１０）の直径（Ｃ）は、前記第一反射体（１２０）の底部相互を結ぶ仮想直線（Ｅ）よりも短くしている（図６）。

前記導光パイプ（２１０）の直径（Ｃ）が前記第一反射体（１２０）の底部相互を結ぶ仮想直線（Ｅ）よりも短いため、前記第一反射体（１２０）の両端部に反射する太陽光も前記導光パイプ（２１０）に導くことが可能となり、より多量の太陽光を取得することができる。

前記第三反射体（２３０）は、前記導光パイプ（２１０）の凹側面（軸心側）を鏡面加工した反射体であり、前記第一反射体（１２０）又は前記第二反射体（１３０）によって反射し導かれる太陽光あるいは直接取得する太陽光の光量の減衰を抑制しながら前記照射機構（３０）へと導くことができる。

なお、本実施例の前記導光パイプ（２１０）は、前記太陽光取得機構（１０）と前記照射機構（３０）とを垂直に接続しているが、垂直接続に限定されず、太陽光の光量の著しい減衰を生じさせない接続であれば、曲げ、水平、傾斜等にも接続することができるものとする（図１）。

前記照射機構（３０）は、建物内部の必要空間である室内に配備する照射面である天井面カバー（３１０）と、前記天井面カバー（３１０）の内側（内部空間）に装備する光拡散板（３２０）と、前記天井面カバー（３１０）と前記光拡散板（３２０）との間に取り付け紫外線及び熱を減少させるＵＶカットフィルム（３３０）と、前記導光パイプ（２１０）の下端側と前記光拡散板（３２０）との間に装備する導光シュート（３５０）と、前記導光シュート（３５０）の内側に取り付けられた下方に垂下するほど直径が長くなる第四反射体（３４０）と、で構成する（図１０）。

前記天井面カバー（３１０）について、前記天井面（Ａ）から室内（Ｒ）側に突出配備しているが、前記導光パイプ（２１０）により導かれた光を室内（Ｒ）側へ照射することができる形状及び取り付け状態であれば良く、例えば、室内と連通した空間に凹んだ形状及び取り付け状態でも良い（図１０）。

なお、前記天井面カバー（３１０）について、光の分散化が容易な凹凸をつけるとともに、中央部は室内の照度が落ちないように透過率が高い透明樹脂を使用している。

前記第四反射体（３４０）の前記導光パイプ（２１０）側の形状について、前記導光パイプ（２１０）の直径（Ｃ）よりも僅かに直径が長い円筒形状であり、一定の長さで垂下する（図１０）。

前記第四反射体（３４０）の反導光パイプ（２１０）側の形状について、前記導光パイプ（２１０）から離れるほど円筒形状の直径が長く広がる拡散形状（截頭逆さ椀形状）である（図１０）。

前記第四反射体（３４０）の前記導光パイプ（２１０）側の底端部と反導光パイプ（２１０）側の上端部とは、その境界部で光が漏えいしない様に接続しているが、一枚の板状体を加工（折曲、延伸など）し一体成形したものでも良い（図１０）。

前記第四反射体（３４０）は、内面側（反導光シュート側）を鏡面加工した反射体であり、建物内部の必要空間に均質な光を照射するために設けられる。

前記第四反射体（３４０）と前記導光パイプ（２１０）の底端部とは連設しているが、本願発明において連設とは、前記導光パイプ（２１０）により導かれた光の漏えいによる光量の減衰を防止しつつ接続した状態を示すものとする（図１０）。

また、前記第四反射体（３４０）は、前記光拡散板（３２０）に当接して取り付けることが好ましい（図１０）。

なお、前記第四反射体（３４０）は、前記導光パイプ（２１０）内において工作状の切欠きや凹凸などにより光の乱反射が生じても均質な光にする。

前記防火機構（７０）は、押工板及び耐熱パッキンにより前記導光パイプ取付座（２２０）に固着した網入で透明の防火ガラス（７１０）と、屋根面（Ｂ）の上部に備えるシャッター取付座に取り付けられた防火シャッター（７２０）と、係合バネ（７４０）と、前記係合バネ（７４０）に抗して取り付けた温度ヒューズ（７３０）と、で構成する（図１及び図１１）。

次に、太陽光の取得イメージについて、図２に従い手前側が真南、右側が真東、左側が真西、奥側が真北であることを前提に以下、説明する。

東方位（図２で示す右側方向）から太陽が昇ってくると直達日射が、地表の水平面に対して４５度傾斜して配備された一方の第二反射体（１３０）の湾曲凹面に入射する。

東方位に太陽が位置するとき、前記第二反射体（１３０）の湾曲凹面が東方位に向いているため多量の太陽光を取得することができる。また、太陽の高度が低いので、前記第一反射体（１２０）の湾曲した一方の端部（図２で示す左側端部）にも太陽光が入射する。

前記第二反射体（１３０）の凹面及び前記第一反射体（１２０）の湾曲した一方の端部に入射した太陽光は、反射し、導光パイプ（２１０）に導かれる。

その後、南方位（図２で示す手前側方向）に太陽が移動すると直達日射は、前記第一反射板（１２０）の凹面全体に入射する。前記第一反射体（１２０）の最も高い部分（Ｔ１）と前記第二反射体（１３０）とは高さ方向について一定の距離（Ｔ２）が設けているため、太陽高度が高い南方位に太陽が移動した場合であっても前記第二反射体（１３０）が直達日射を遮ることなく、前記第一反射体（１２０）の全体に直達日射が入射する（図２及び図３）。

前記第一反射体（１２０）の全体に入射した太陽光は、反射し、前記導光パイプ（２１０）に導かれる。

さらにその後、西方位（図２で示す左側方向）に太陽が移動すると直達日射は、地表の水平面に対して４５度程度傾斜して配備された他方の第二反射体（１３０）の湾曲凹面に入射する。

西方位に太陽が位置するとき、前記第二反射体（１３０）の湾曲凹面が西方位に向いているため多量の太陽光を取得することができる。また、太陽の高度が低いので、前記第一反射体（１２０）の湾曲した他方の端部（図２で示す右側端部）にも太陽光が入射する。

前記第二反射体（１３０）の凹面及び前記第一反射体（１２０）の湾曲した他方の端部に入射した太陽光は、反射し、導光パイプ（２１０）に導かれる。

上述の様に、太陽の方位又は高度が何れに移動したとしても前記導光パイプ（２１０）に導かれる。

したがって、前記第一反射体（１２０）及び前記第二反射体（１３０）は太陽を追尾しなくとも、全ての方位、全ての高度からの太陽光の取得が可能となり、多量の太陽光を取得することができる。

太陽高度及び方位は、観測場所、季節（時期）及び時間によって変化するが参考として北海道夕張市の冬至又は夏至のデータを図１２及び図１３に示す。

冬至には、９時に太陽高度１６度、方位１４７．５度、１０時に太陽高度２２度、方位１５７．５度、１１時に太陽高度２３度、方位１７２．５度、１２時に太陽高度２４度、方位１８７．５度、１３時に太陽高度２６度、方位２０２．５度、１４時に太陽高度１６度、方位２１５度、１５時に太陽高度８度、方位２３０度、１６時に太陽高度０度、方位２４０度、の様に変化し（図１２）、夏至には、９時に太陽高度５３度、方位１２７．５度、１０時に太陽高度６３度、方位１２７．５度、１１時に太陽高度６９度、方位１５７．５度、１２時に太陽高度７０度、方位２００度、１３時に太陽高度６４度、方位２３０度、１４時に太陽高度５５度、方位２４７．５度、１５時に太陽高度４４度、方位２６２．５度、１６時に太陽高度３３度、方位２７２度、１７時に太陽高度２２度、方位２８０度、の様に変化した（図１３）。

上記のデータに基づくと、最小方位（Ｆ）である１２７．５度から最大方位（Ｇ）である２８０度（最小太陽高度は０度で最大太陽高度は７０度）の太陽光（日照範囲）を受光（取得）できれば、多量の太陽光を取得できることが予想できる。

次に、室内への均質な照射イメージについて、図１０及び図１４に従い説明する。

第一反射体又は第二反射体から導光パイプ（２１０）に導かれた光は、前記導光パイプ（２１０）の端部と連設された前記第四反射体（３４０）の前記導光パイプ（２１０）の直径よりも僅かに長い円筒形状部分を経由し、当該部分に接続した前記第四反射体（３４０）の拡散形状部分で拡散され拡散板（３２０）に到達する（図１０及び図１４）。

前記拡散板（３２０）に到達した光は、ＵＶカットフィルム（３３０）で紫外線及び近赤外線を吸収され、天井面カバー（３１０）を介して室内側に照射され照明として利用される。

光の到達位置と照度などについて、前記第四反射体（３４０）を装備することにより、反導光パイプ側で光が拡散し（光線の到達位置が拡散し）、室内側には均質な光が照射される（図１４）。

なお、前記第四反射体（３４０）を装備しない場合には、導光パイプに導かれた光は円弧状に反射し、導光パイプ（２１０）の下方で光が拡散せず（光線の到達位置が拡散布せず）光が円弧状に焦点化する（図１５及び図１６）。焦点化をした部分には熱が生じるため前記拡散板や前記天井面カバーを劣化させる要因となる。

次に、防火動作について図１１に従い説明する。

外気温が一定温度（本実施例では７２度）を超過すると、係合バネ（７４０）に抗して取り付けられた温度ヒューズ（７３０）が溶解し切断される。当該温度ヒューズ（７３０）の切断により前記係合バネ（７４０）が縮むとともに、防火シャッター（７２０）の開口部が閉鎖する。

実施例２の採光装置は、照射機構に照度調節機構を備える採光装置である。その構成について、図１７及び図１８に従い実施例１と異なる部分のみを説明する。

照射機構（３０）は、室内に配備する照射面である天井面カバー（３１０）と、前記天井面カバーの内側（内部空間）に装備する光拡散板（３２０）と、前記天井面カバーと前記光拡散板との間に取り付け紫外線及び近赤外線を減少させるＵＶカットフィルム（３３０）と、前記光拡散板の直上に配備され両端が開口し上方に向かうほど直径が短くなる第四反射体（３４０）及び前記第四反射体の上端開口部から導光パイプ（２１０）に至るまでの長さ（高さ）を有し垂直方向（上下方向）に可動する第五反射体（３４１）からなる照度調節機構（３４２）と、で構成する（図１７）。

前記第五反射体（３４１）は、前記第四反射体の上端開口部に嵌め入れられる。

前記第五反射体（３４１）について、内面を鏡面加工しており光を反射するようになっている。

前記照度調節機構（３４２）について、本実施例では前記第五反射体（３４１）を垂直方向に上昇又は下降することにより、前記光拡散板（３２０）及び前記天井面カバー（３１０）へ到達する反射光の位置又は量を調節可能な構成であるが、同様の調節が可能な機構にも代替えできるものとする。

例えば、図１８で示すような一定の間隔を開けて配置した截頭逆さ扇形状の４枚の内側反射片（３４０ｂ）と、前記内側反射片相互間の隙間を覆うように外側に配置した截頭逆さ扇形状の４枚の外側反射片（３４０ａ）とからなり、第四反射体自体の仰角を大きく又は小さく調節することにより、前記光拡散板（３２０）及び前記天井面カバー（３１０）へ到達する反射光の位置又は量を調節可能な第四反射体などである。

次に、照度調節機構による焦点化回避及び照度調節作動について、図１７に従い説明する。

導光パイプ（２１０）の下部で焦点化が生じている場合には、照度調節機構（３４２）を構成する第五反射体（３４１）の位置を上昇する。

前記第五反射体（３４１）の位置を上昇することにより、第四反射体（３４０）に入射する光の量が増すため、拡散され焦点化が回避される。また、光が拡散するため照度を均一にすることができる。

焦点化が回避できる結果、熱による前記拡散板や前記天井面カバーの劣化を防止することにもなる。

実施例３の採光装置は、換気機構、防水機構及び透光カバーを有する採光装置である。その構成について、図１９から図２１に従い実施例１との変更点についてのみ説明する。

採光装置（１）は、屋根面（Ｂ）の上部に突出設置する太陽光取得機構（１０）と、前記太陽光取得機構（１０）から取得した光を均質にして室内に照射する照射機構（３０）と、前記太陽光取得機構（１０）と前記照射機構（３０）とを垂直に接続し太陽光を導く導光機構（２０）と、前記導光機構（２０）の内部での温度上昇を抑制する換気機構（５０）と、当該採光装置内部への水分の流入を防止する防水機構（６０）と、消防法、建築基準法に準拠した防火機構（７０）と、で構成する（図１９）。

前記太陽光取得機構（１０）は、屋根面（Ｂ）の上部に突出設置する樹脂製で透明な円筒形透光カバー（１１０）と、前記透光カバー（１１０）内部の下端部近傍に取り付けた第一反射体（１２０）と、前記透光カバー（１１０）内部で、かつ、前記第一反射体（１２０）の最も高い部分よりも上部に取り付けた第二反射体（１３０）と、前記第一反射体（１２０）及び前記第二反射体（１３０）を支持する側面視逆Ｌ字形状の第一反射体及び第二反射体支持具（１４０）と、で構成する（図１９及び図２１）。

前記透光カバー（１１０）の構成について、側面部のみの円筒形カバーに天面部を後から取り付ける構成としているが、側面と天面が一体の一体型円筒形透光カバー（１１０）を選択することもできるものとする。

なお、前記透光カバー（１１０）の形状について、円筒形状としているが、太陽光の取得を著しく減少させない形状であれば良い。例えば、ドーム形状としても良い。

前記第一反射体（１２０）の形状について、前記透光カバー（１１０）内側面に沿った湾曲形状である。

前記第一反射体（１２０）の最も高い部分（Ｔ１）から前記第二反射体（１３０）までの距離（Ｔ２）について、より多量の太陽光を取得するために前記導光パイプ（２１０）の直径（Ｃ）の２分の１以上であることが好ましい（図２１）。

前記換気機構（５０）は、前記導光シュート（３５０）の底面上に備える球形状のローラベアリング（５１０）と、前記ローラベアリング（５１０）の上部に備え前記ローラベアリング（５１０）に当接する回転式シャッター（５２０）と、前記回転式シャッター（５２０）の端部に備える回転作動レバー（５３０）と、前記回転式シャッター（５２０）の外側に備え前記回転式シャッター（５２０）と非接触接合された換気内筒（５４０）と、屋根面（Ａ）の上部で前記換気内筒（５４０）の外側に設けた換気外筒（５５０）と、前記天井面カバー（３１０）の側面に設けられた室内換気窓部（５６０）と、前記換気内筒（５４０）の側面に設けられた屋外換気窓部（５７０）と、で構成する（図１９）。

前記回転式シャッター（５２０）及び前記導光シュート（３５０）が、前記換気内筒（５４０）と非接触接合されているのは、屋根面（Ｂ）と天井面（Ａ）の高さにおいて自在に調整可能とするためである。

前記防水機構（６０）は、前記換気外筒（５５０）の天面裏側に固着し内径に雌ネジを設けた螺着受具と前記雌ネジに対応した雄ネジとからなる螺着具（６１０）と、前記換気外筒（５５０）と前記導光パイプ取付座（２２０）との隙間に装着する防滴シール（６２０）と、から構成する（図１９）。

前記螺着具（６１０）は、前記雄ネジにより導光パイプ取付座（２２０）と螺着受具とを室内側からネジ止めすることにより、導光パイプ取付座（２２０）と前記換気外筒（５５０）とを固着するものである。したがって、前記螺着具（６１０）を構成する前記雄ネジの取り外しにより、太陽光取得機構（１０）及び導光機構（２０）が一体的に室内から取り外しが可能となり、保守性が向上する。また、屋根上で行わざるを得ない高所作業を減らすこともできるため、作業員の危険も低減する（図１９）。

次に、換気動作について、図１９に従い説明する。

上述の様に、継続的に太陽光取得機構（１０）から導光機構（２０）へ太陽光が導かれているため、導光パイプ（２１０）には太陽光と共に太陽熱も取得することになり、前記導光パイプ（２１０）の内部は一定程度の温度上昇が生じ得る。

しかしながら、室内から屋根面の外に至るまでの連通路を備えているため前記導光パイプ（２１０）は、前記連通路を流動する空気により冷却される。

前記連通路とは、具体的には室内と採光装置（１）との境界である室内換気窓部（５６０）から、回転式シャッター（５２０）及び換気内筒（５４０）と前記導光パイプ（２１０）とのスペースを経由し、前記換気内筒（５４０）の側面に設けた屋外換気窓部（５７０）へと連通し、さらに前記換気内筒（５４０）と換気外筒（５５０）とのスペースを経由し、防火シャッター（７２０）から屋根面の外へ連通する。

前記導光パイプ（２１０）と換気内筒（５４０）との空間に隔壁を設けても良い。

前記換気機構（５０）を装備することにより、導光パイプ内の温度上昇（導光パイプ内が高温になること）を抑制することができる。

実施例４の採光装置は、第二反射体の取り付け状態が実施例１から実施例３とは異なる変形例である。その構成について、図２２及び図２３に従い異なる点についてのみ説明する。

前記太陽光取得機構（１０）は、屋根面の上部に突出設置する樹脂製で透明な円筒形透光カバー（１１０）と、前記透光カバー（１１０）内部の下端部に取り付けた第一反射体（１２０）と、前記透光カバー（１１０）内部で、かつ、前記第一反射体（１２０）の最も高い部分よりも上部に取り付けた下部第二反射体（１３１）及び上部第二反射体（１３２）からなる第二反射体（１３０）と、で構成する。

前記第二反射体（１３０）の取り付け状態について、前記透光カバー（１１０）の周縁部から軸心部（中央部）に向けて位置が高くなる様に傾斜させている。前記傾斜角度について、地表の水平面に対して５０度程度の傾斜角度としている。

前記第二反射体（１３０）の反射面方位について、導光パイプ（２１０）の軸心回りに前記第一反射体（１２０）の湾曲凹面の中央部を９０度水平回転させた方位に前記下部第二反射体（１３１）の反射面である凹面が向く様に配備している。また、前記導光パイプ（２１０）の軸心回りに前記第一反射体（１２０）の湾曲凹面の中央部を２７０度水平回転させた方位にも前記上部第二反射体（１３２）の反射面である凹面が向く様に配備している（図１５）。したがって、前記第一反射体（１２０）の湾曲凹面中央部を真南向きに設置した場合、前記下部第二反射体（１３１）の反射面である凹面が真東に向き、前記上部第二反射体（１３２）の反射面である凹面が真西に向く。

前記第二反射体（１３０）自体の形状については実施例１から実施例３と同様であり、また、その他の構成については、実施例１から実施例３と同様であるので説明を省略する。

次に、太陽光の取得作動について、図２２に従い手前側が真南、右側が真東、左側が真西、奥側が真北であることを前提に以下、説明する。

東方位（図２２で示す右側方向）から太陽が昇ってくると直達日射が、下部第二反射体（１３１）の凹面に入射する。

前記下部第二反射体（１３１）の凹面に入射した太陽光は、反射し、導光パイプ（２１０）に導かれる。

その後太陽が南方位を通過し西方位（図２３で示す左側）に移動すると直達日射が、上部第二反射体（１３２）の凹面部に入射する。

前記上部第二反射体（１３２）の凹面に入射した太陽光は、反射し、前記導光パイプ（２１０）に導かれる。

前記上部第二反射体（１３２）と前記下部第二反射体（１３１）との間に、一定の距離（Ｔ３）を設けることにより、直達日射又は反射光を遮ることを防止し、より多量の太陽光を取得できる。

本願発明の採光装置は、多量の太陽光を取得できるとともに減衰を抑制しつつ室内に均質の光を照射できる優れた採光装置であるので、産業上の利用性を有する。

１採光装置
１０太陽光取得機構
１１０透光カバー
１２０第一反射体
１３０第二反射体
１３１下部第二反射体
１３２上部第二反射体
１４０第一反射体及び第二反射体支持具
２０導光機構
２１０導光パイプ
２２０導光パイプ取付座
２３０第三反射体
３０照射機構
３１０天井面カバー（照射面）
３２０拡散板
３３０ＵＶカットフィルム
３４０第四反射体
３４０ａ外側反射片
３４０ｂ内側反射片
３４１第五反射体
３４２照度調節機構
３５０導光シュート
５０換気機構
５１０ローラベアリング
５２０回転式シャッター
５３０回転作動レバー
５４０換気内筒
５５０換気外筒
５６０室内換気窓部
５７０屋外換気窓部
６０防水機構
６１０螺着具
６２０防滴シール
７０防火機構
７１０防火ガラス
７２０防火シャッター
７３０温度ヒューズ
７４０係合バネ
Ａ天井面
Ｂ屋根面
Ｃ導光パイプの直径
Ｄ透光カバーの直径
Ｅ第一反射体の底部相互を結ぶ仮想直線
Ｆ最小方位
Ｇ最大方位
Ｔ１第一反射体の最も高い部分
Ｔ２Ｔ１から第二反射体底部までの距離
Ｔ３上部第二反射体と下部第二反射体との間の距離
Ｔ４第一反射体及び第二反射体支持具の高さ位置（Ｔ１＋Ｔ２）
Ｒ室内
Ｘ導光パイプの軸心

Claims

建物外部から太陽光を取得し当該取得した光を建物内部の必要空間に導く採光装置であって、
太陽光を取得するために建物外部に配備した湾曲形状の第一反射体と、
前記第一反射体よりも上部にかつ前記第一反射体の湾曲凹面とは異なる方位に向けて反射面を配備した第二反射体と、
前記第一反射体よりも下部に配備した導光パイプと、
を有し、
前記第二反射体の反射面の方位について、前記導光パイプの軸心回りに前記第一反射体の湾曲凹面を９０度水平回転又は２７０度水平回転させた方位であることを特徴とする採光装置。