JP6125360B2 - 太陽光照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光照明装置に関する。

従来、省エネルギー化や、自然光を照明に用いたいという要望に応える観点から、太陽光を室内の照明に用いる太陽光照明装置が用いられている。

太陽光照明装置としては、例えば、集光部、光伝送部、照明部からなり、これらを樹脂性の一枚の長尺シートとした太陽光照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２７２１１０号公報

ところで、住宅等の建物では、例えば隣り合う建物との距離が近い場合、低い階層は隣り合う建物の陰になってしまうので室内の日当たりが悪い。特に、日照角度の小さい冬場は、昼間であったとしても低い階層の室内に太陽光を直接取り込むのは難しい。一方、住宅の２階以上の階層に設置されるバルコニーの側壁は、冬場であったとしても比較的日当たりがよい傾向にある。

なお、特許文献１において開示された従来の太陽光照明装置は、ビームスプリッター方式の導光板や、光散乱方式の導光シートを集光部として用いることが好ましいとされている。しかしながら、特許文献１においては、建物の、比較的日当たりのよい側面から効率よく太陽光を取り込んで、日当たりの悪い低い階層の室内を照射する技術については、具体的には何ら開示されていない。
このように、建物の側面から効率よく太陽光を取り込んで、日当たりの悪い低い階層の室内を照射する技術については未だに見出されていないのが現状である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、建物の側面から効率よく太陽光を取り込んで、日当たりの悪い低い階層の室内を照射することのできる太陽光照明装置を提供することを目的とする。太陽光を取り込んで、日当たりの悪い低い階層の室内を照射することで、ひいては、省エネルギー化や、自然光を照明に用いたいという要望に応えることができる。

上記目的を達成するため本発明は、側面に照射された太陽光を採光する採光部材（例えば、後述の採光部材２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）と、前記採光部材により採光された太陽光を伝送する伝送部材（例えば、後述の伝送部材３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ）と、を備え、前記伝送部材により伝送された太陽光を建物（例えば、後述の住宅１００）の内部に照射する太陽光照明装置（例えば、後述の太陽光照明装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）を提供する。
これにより、例えば、建物の側面から採光部材によって採光した太陽光を伝送部材によって伝送して、日当たりの悪い低い階層の室内を照射することができる。太陽光を取り込んで、日当たりの悪い建物の室内を照射することで、ひいては、省エネルギー化や、自然光を照明に用いたいという要望に応えることができる。

また、前記採光部材は、前記建物の２階以上に設置されたバルコニー（例えば、後述のバルコニー１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ）の側面（例えば、後述の側面１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ）に設けられ、前記伝送部材は、前記採光部材により採光された太陽光を前記バルコニーの下方まで伝送することが好ましい。
これにより、建物の、冬でも比較的日当たりのよいバルコニーの側面から効率よく太陽光を取り込んで、日当たりの悪いバルコニーの下方の室内を照射することができる。

また、前記採光部材は、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状の曲面（例えば、後述の曲面２３１Ａ，２３１Ｂ）を複数含んで形成された受光面（例えば、後述の受光面２３Ａ，２３Ｂ）を有する透明板状部材（例えば、後述の透明板状部材２１Ａ，２１Ｂ）で構成されることが好ましい。
これにより、採光部材の受光面の曲面を通過した太陽光が集光するので、効率よく太陽光を伝送部材に取り込むことができる。

また、前記採光部材の前記受光面の反対側の面（例えば、後述の面２４Ａ，２４Ｂ）には、採光された太陽光を下向きに反射させる傾斜面又は曲面（例えば、後述の曲面２４１Ａ，２４１Ｂ）が複数形成されることが好ましい。
これにより、伝送部材に取り込まれる太陽光の向きを、採光部材に照射される太陽光の向きよりも下向きにすることができる。伝送部材に取り込まれる太陽光を下向きにすれば、伝送部材によって効率よく太陽光を建物の内部側へ伝送することができる。

また、前記受光面の反対側の面に形成された傾斜面又は曲面の先端には、鉛直方向の断面形状が下向きに凹の曲面（例えば、後述の曲面２４３Ｂ）が形成されることが好ましい。
これにより、鉛直方向の断面形状が下向きに凹の曲面に集光しながら近づく太陽光は、曲面において屈折することから、太陽光の集光具合を調整できる。伝送部材の内部に導入される太陽光の集光具合を調整することで、光を分散させずに伝送部材によって伝送させることができる。

また、前記伝送部材は、前記採光部材の受光面の反対側の面に積層された透明板状部材（例えば、後述の透明板状部材３１Ａ）を含んで構成されることが好ましい。
これにより、透明板状部材の内部において太陽光を伝送させることで、簡便に、且つ、効率よく太陽光を室内に照射することができる。

また、前記伝送部材は、前記採光部材側に突出して形成され、鉛直方向の断面形状が三角形状の受け部（例えば、後述の受け部３１１Ａ）を備え、前記受光面の反対側の面に形成された複数の傾斜面又は曲面により下向きに反射された太陽光が、前記受け部を介して前記伝送部材内に取り込まれることが好ましい。
これにより、受光面の反対側の面に形成された複数の曲面により下向きに反射された太陽光が、受け部Ａを介して前記伝送部材内に取り込まれるので、より効率よく太陽光を伝送部材に取り込むことができる。

また、前記伝送部材は、前記採光部材の受光面の反対側に隙間を有して設けられ、前記採光部材に対向する面に反射層が形成された板状部材（例えば、後述の板状部材３７Ｂ）を含んで構成されることが好ましい。
これにより、板状部材の採光部材からの距離を大きくすれば、板状部材と採光部材との隙間に取り込まれた太陽光を、板状部材によって一度反射させるだけで下方に導くことも可能になり、太陽光を伝送部材内で複数回反射させる場合に比べて太陽光の損失を少なくすることができる。

また、前記伝送部材は、屈曲部（例えば、後述の屈曲部３２Ａ，３２Ｂ）を有する透明部材（例えば、後述の透明板状部材３１Ａ，３１Ｂ）を含んで構成され、当該屈曲部は、前記採光部材により採光された太陽光が全反射するような曲率で形成されることが好ましい。
これにより、透明板状部材の屈曲部から外部に漏れる太陽光が減り、日当たりの悪いバルコニーの下方の室内をより明るく照射することができる。

また、前記伝送部材は、先端に放射口（例えば、後述の放射口３３Ａ，３３Ｂ）を備え、前記伝送部材の前記放射口側は、透明部材（例えば、後述の透明板状部材３１Ａ，３１Ｂ）で構成され、前記放射口には、伝送された太陽光を集光させる集光部材（例えば、後述の集光部材３４Ａ，３４Ｂ）が設けられることが好ましい。
これにより、透明部材の内部を伝送されたことで、放射口から放射される際に拡散しやすい太陽光を集光部材によって集光することができ、日当たりの悪い室内をより明るく照射することができる。

また、前記伝送部材は、先端に放射口（例えば、後述の放射口３３Ｂ）を備え、前記伝送部材の前記放射口側は、内面に反射層を備えるダクト（例えば、後述のダクト３５Ｂ）で構成され、前記放射口には、伝送された太陽光を拡散させる拡散部材（例えば、後述の拡散部材３６Ｂ）が設けられることが好ましい。
これにより、ダクトの内部を伝送されたことで、放射口から放射される際に集光しやすい太陽光を拡散部材によって適度に拡散することができ、日当たりの悪い室内を適度な明るさで照射することができる。

また、前記採光部材は、太陽光を下方に屈折させる透明部材（例えば、後述の透明板状部材２１Ｃ）であり、前記伝送部材は、前記バルコニーの床面（例えば、後述の床面１０３Ｃ）に設けられ、前記採光部材により下方に導かれた太陽光を前記バルコニーの下方に拡散させるルーバー（例えば、後述のルーバー３９Ｃ）を含んで構成されることが好ましい。
これにより、冬でも比較的日当たりのよいバルコニーの側面から効率よく太陽光を取り込んで、ルーバーによって適度に太陽光を分散させつつ、日当たりの悪いバルコニーの下方の室内を照射することができる。

また、前記採光部材は、太陽光を下方に屈折させる透明部材（例えば、後述の透明板状部材２１Ｄ）であり、前記伝送部材は、前記バルコニーの床面（例えば、後述の床面１０３Ｄ）に設けられ、前記採光部材により下方に導かれた太陽光を前記バルコニーの下方に拡散させるガラスブロック（例えば、後述のガラスブロック３９Ｄ）を含んで構成されることが好ましい。
これにより、冬でも比較的日当たりのよいバルコニーの側面から効率よく太陽光を取り込んで、ガラスブロックによって適度に太陽光を分散させつつ、日当たりの悪いバルコニーの下方の室内を照射することができる。

本発明によれば、建物の、比較的日当たりのよい側面から効率よく太陽光を取り込んで、日当たりの悪い低い階層の室内を照射することのできる太陽光照明装置を提供することができる。太陽光を取り込んで、日当たりの悪い低い階層の室内を照射することで、ひいては、省エネルギー化や、自然光を照明に用いたいという要望に応えることができる。

本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置の使用状態を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置の斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置の鉛直方向の断面図である。 本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置の拡大断面図であって、図３の上部分Ｆ１の拡大図である。 本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置の拡大断面図であって、図４を更に拡大した図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽光照明装置の構成について示す図であって、太陽光照明装置の鉛直方向の断面図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽光照明装置の拡大断面図であって、図６の上部分Ｆ２の拡大図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽光照明装置の拡大断面図であって、図７を更に拡大した図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽光照明装置についての変形例の構成について示す図であって、太陽光照明装置の鉛直方向の断面図である。 本発明の第三実施形態に係る太陽光照明装置の斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る太陽光照明装置の採光部材の鉛直方向の断面図である。 本発明の第三実施形態に係る太陽光照明装置のルーバー（伝送部材）の鉛直方向の拡大断面図である。 本発明の第四実施形態に係る太陽光照明装置の斜視図である。 本発明の第四実施形態に係る太陽光照明装置のガラスブロック（伝送部材）の鉛直方向の断面図である。 本発明の第四実施形態に係る太陽光照明装置のガラスブロックの拡大断面図であって、図１４を拡大した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置１Ａの使用状態を示す図である。太陽光照明装置１Ａは、住宅１００の２階に設置されたバルコニー１０１Ａに設けられる。住宅１００は、隣り合う住宅２００によって太陽光が遮られる。住宅１００の１階のフロアは日当たりが悪いが、バルコニー１０１Ａは、比較的日当たりはよい。
太陽光照明装置１の後述する採光部材は、バルコニー１０１Ａに設けられ、太陽光が照射される。太陽光照明装置１の後述する伝送部材は、採光部材により採光された太陽光をバルコニーの下方まで伝送する。

図２は、本発明の第一実施形態に係る太陽光照明装置１Ａの斜視図である。
図２に示すように、太陽光照明装置１Ａは、バルコニー１０１Ａの側面１０２Ａに設置される。
太陽光照明装置１Ａは、採光部材２０Ａと、伝送部材３０Ａと、を備える。

採光部材２０Ａは、建物の側面、すなわちバルコニー１０１Ａの側面１０２Ａに照射された太陽光を採光する。
伝送部材３０Ａは、採光部材２０Ａにより採光された太陽光をバルコニー１０１Ａの下方まで伝送する。
太陽光照明装置１Ａは、伝送部材３０Ａにより伝送された太陽光を、図示しない建物の内部に照射する。

図３は、太陽光照明装置１Ａの鉛直方向の断面図である。また、図４は、図３に示した太陽光照明装置１Ａの上部分Ｆ１の拡大図である。
採光部材２０Ａは、透明板状部材２１Ａで構成される。透明板状部材２１Ａは、アクリル樹脂である。図４に示すように、透明板状部材２１Ａは、太陽光を受光する受光面２３Ａと、受光面２３Ａの反対側の面２４Ａと、を有する。
伝送部材３０Ａは、透明板状部材３１Ａを含んで構成される。透明板状部材３１Ａは、アクリル樹脂である。透明板状部材３１Ａは、採光部材２０Ａの面２４Ａに積層される。透明板状部材３１Ａは、採光部材２０Ａと接する面側とは逆側に屈曲する屈曲部３２Ａを有する。屈曲部３２Ａは、採光部材２０Ａにより採光された太陽光が全反射するような曲率で形成される。屈曲部３２Ａの曲率は、例えば１００Ｒである。

伝送部材３０Ａは、先端に放射口３３Ａを備える。放射口３３Ａには、伝送された太陽光を集光させる集光部材３４Ａが設けられる。集光部材３４Ａは、放射口３３Ａから放射されて拡散する太陽光を集光させる。集光部材３４Ａとしては、例えばデンタルミラーやフライアイレンズの性質を利用して太陽光を集光することのできる部材が用いられる。

続いて、図５を参照しながら、太陽光照明装置１Ａの構造について、より詳細に説明する。
図５は、太陽光照明装置１Ａの拡大断面図である。より詳しくは、図５は、図４に示した太陽光照明装置１Ａの上部を更に拡大した図である。
図５に示すように、採光部材２０Ａを構成する透明板状部材２１Ａの受光面２３Ａは、曲面２３１Ａと、曲面２３１Ａの上部に鉛直方向に延びる平面２３２Ａと、曲面２３１Ａの下部に水平方向に延びる平面２３３Ａと、をそれぞれ複数含んで形成される。
曲面２３１Ａは、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状である。
曲面２３１Ａは、鉛直方向に繰り返し形成される。曲面２３１Ａは、水平方向（図５の紙面に対して垂直方向）に延びて形成される。

また、採光部材２０Ａを構成する透明板状部材２１Ａの面２４Ａは、採光された太陽光を下向きに反射させる曲面２４１Ａと、曲面２４１Ａの上端から伝送部材３０Ａ側へ水平に延びる平面２４２Ａと、曲面２４１Ａの下端から略鉛直方向下側に延びる平面２４３Ａと、をそれぞれ複数含んで形成される。
曲面２４１Ａは、鉛直方向の断面形状が伝送部材３０Ａ側に凸の放物線状である。

透明板状部材２１Ａは、受光面２３Ａと面２４Ａに、それぞれ対応する一対の型を、一定の距離を開けて対向させて、これらの間にアクリル樹脂を流し込んで固化させた後、型を外すことで製造することができる。

伝送部材３０Ａを構成する透明板状部材３１Ａは、採光部材２０Ａ側に突出して形成され、鉛直方向の断面形状が三角形状の受け部３１１Ａを複数備える。受け部３１１Ａは、上向きの斜面３１２Ａと、下向きの斜面３１３Ａと、を含んで形成される。
受け部３１１Ａは、鉛直方向に繰り返し形成される。受け部３１１Ａは、水平方向（図５の紙面に対して垂直方向）に延びて形成される。
斜面３１２Ａの上端側は、透明板状部材２１Ａの平面２４２Ａと平面２４３Ａとの境界線と接する。

透明板状部材３１Ａも、透明板状部材２１Ａの製造方法と同様の方法によって製造することができる。屈曲部３２Ａについては、透明板状部材３１Ａを型によって成形した後に、物理的に屈曲させることで形成することができる。

続いて、太陽光照明装置１Ａによって、太陽光を建物の内部に照射する原理について説明する。図１、図２、図４及び図５中の矢印は、太陽光の照射方向について示すものである。
まず、図５に示すように、透明板状部材２１Ａの受光面２３Ａに、太陽光が照射される。なお、図４及び図５においては、冬至の最大入射角（３１°）で太陽光が入射される場合について例示している。受光面２３Ａに照射された太陽光は屈折して、面２４Ａ（曲面２４１Ａ）に到達する。特に、受光面２３Ａのうち曲面２３１Ａに照射された太陽光は、曲面２３１Ａは、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状であるので、屈折して、曲面２４１Ａに近づくに従って集光する。

曲面２４１Ａに到達した太陽光は反射される。なお、アクリル樹脂は、その内部から壁面に向かって照射された光は、入射角が４２°以上の場合に全反射される。曲面２４１Ａに到達した太陽光の入射角は、全て４２°以上であるので、曲面２４１Ａに到達した太陽光は全て全反射される。なお、光の入射角は、光の入射方向と、光が入射する界面の入射点における法線と、がなす角度として定義される。

曲面２４１Ａによって全反射された太陽光は、平面２４２Ａ及び受け部３１１Ａの斜面３１２Ａを通過して、透明板状部材３１Ａの内部に導入される。曲面２４１Ａは、鉛直方向の断面形状が伝送部材３０Ａ側に凸の放物線状であるので、曲面２４１Ａによって全反射された太陽光は、平面２４２Ａに近づくに従って集光する。
透明板状部材３１Ａの内部に導入された太陽光は、図４に示すように、透明板状部材３１Ａの壁面において全反射を繰り返しながら、下方へと伝送される。

透明板状部材３１Ａの内部に導入された太陽光は、屈曲部３２Ａにおいても全反射をして、放射口３３Ａまで伝送され、放射口３３Ａから放射される。放射口３３Ａから放射されて拡散する太陽光は、集光部材３４Ａによって集光されて建物の内部に照射される。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
（１）本実施形態では、側面に照射された太陽光を採光する採光部材２０Ａと、採光部材２０Ａにより採光された太陽光を伝送する伝送部材３０Ａと、を備える太陽光照明装置１Ａによって、太陽光を伝送して住宅１００の内部に照射した。
これにより、例えば、住宅１００の側面から採光部材２０Ａによって採光した太陽光を伝送部材３０Ａによって伝送して、日当たりの悪い低い階層の室内を照射することができる。

（２）本実施形態では、採光部材２０Ａをバルコニー１０１Ａの側面１０２Ａに設け、伝送部材３０Ａによって、採光部材２０Ａにより採光された太陽光をバルコニー１０１Ａの下方まで伝送した。
これにより、住宅１００の、冬でも比較的日当たりのよいバルコニー１０１Ａの側面１０２Ａから効率よく太陽光を取り込んで、日当たりの悪いバルコニー１０１Ａの下方の室内を照射することができる。

（３）本実施形態では、採光部材２０Ａを、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状の曲面２３１Ａを複数含んで形成された受光面２３Ａを有する透明板状部材２１Ａで構成した。
これにより、曲面２３１Ａを通過した太陽光が集光するので、効率よく太陽光を伝送部材３０Ａに取り込むことができる。

（４）本実施形態では、採光部材２０Ａの受光面２３Ａの反対側の面２４Ａに、採光された太陽光を下向きに反射させる曲面２４１Ａを複数形成した。
これにより、伝送部材３０Ａに取り込まれる太陽光の向きを、採光部材２０Ａに照射される太陽光の向きよりも下向きにすることができる。伝送部材３０Ａに取り込まれる太陽光を下向きにすれば、伝送部材３０Ａによって効率よく太陽光を住宅１００の内部側へ伝送することができる。

（５）本実施形態では、伝送部材３０Ａを、採光部材２０Ａの受光面２３Ａの反対側の面２４Ａに積層された透明板状部材３１Ａを含んで構成した。
これにより、透明板状部材３１Ａの内部において太陽光を伝送させることで、簡便に、且つ、効率よく太陽光を室内に照射することができる。

（６）本実施形態では、伝送部材３０Ａに、鉛直方向の断面形状が三角形状の受け部３１１Ａを、採光部材２０Ａ側に突出させて形成した。
これにより、受光面２３Ａの反対側の面２４Ａに形成された複数の曲面２４１Ａにより下向きに反射された太陽光が、受け部３１１Ａを介して前記伝送部材内に取り込まれるので、より効率よく太陽光を伝送部材３０Ａに取り込むことができる。

（７）本実施形態では、伝送部材３０Ａを、屈曲部３２Ａを有する透明板状部材３１Ａを含んで構成し、屈曲部３２Ａは、採光部材２０Ａにより採光された太陽光が全反射するような曲率で形成した。
これにより、透明板状部材３１Ａの屈曲部３２Ａから外部に漏れる太陽光が減り、日当たりの悪いバルコニー１０１Ａの下方の室内をより明るく照射することができる。

（８）本実施形態では、伝送部材３０Ａの先端に放射口３３Ａを備えさせ、伝送部材３０Ａを、透明板状部材３１Ａで構成し、放射口３３Ａには、伝送された太陽光を集光させる集光部材３４Ａを設けた。
これにより、透明板状部材３１Ａの内部を伝送されたことで、放射口３３Ａから放射される際に拡散しやすい太陽光を集光部材３４Ａによって集光することができ、日当たりの悪い室内をより明るく照射することができる。

＜第二実施形態＞
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
本発明の第二実施形態に係る太陽光照明装置１Ｂの使用状態も、第一実施形態に係る太陽光照明装置１Ａの使用状態と同様である（図２）。

図６は、太陽光照明装置１Ｂの構成について示す図であって、太陽光照明装置１Ｂの鉛直方向の断面図である。図７は、図６に示した太陽光照明装置１Ｂの上部分Ｆ２の拡大図である。
太陽光照明装置１Ｂは、採光部材２０Ｂと、伝送部材３０Ｂと、を備える。

採光部材２０Ｂは、透明板状部材２１Ｂを含んで構成される。透明板状部材２１Ｂは、アクリル樹脂である。図７に示すように、透明板状部材２１Ｂは、太陽光を受光する受光面２３Ｂと、受光面２３Ｂの反対側の面２４Ｂと、を有する。また、採光部材２０Ｂは、板状部材３７Ｂと採光部材２０Ｂとの距離を調整する調整部材（図示しない）を有する。

伝送部材３０Ｂは、板状部材３７Ｂと、上部板状部材３８Ｂと、透明板状部材３１Ｂを含んで構成される。板状部材３７Ｂは、採光部材２０Ｂの受光面２３Ｂの反対側に隙間３７１Ｂを有して設けられ、採光部材２０Ｂに対向する面に反射層３７２Ｂが形成される。上部板状部材３８Ｂは、板状部材３７Ｂの上端から水平方向に延びて、隙間３７１Ｂの上方に配置され、内面に反射層３８１Ｂが形成される。透明板状部材３１Ｂは、隙間３７１Ｂの下端から鉛直方向下向きに延びる。透明板状部材３１Ｂは、アクリル樹脂であり、鉛直方向の断面において、上側よりも下側（先端側）の厚みが薄くなるように形成される。透明板状部材３１Ｂは、採光部材２０Ｂと接する面側とは逆側に屈曲する屈曲部３２Ｂを有する。屈曲部３２Ｂは、採光部材２０Ｂにより採光された太陽光が全反射するような曲率で形成される。屈曲部３２Ｂの曲率は、例えば１００Ｒである。

伝送部材３０Ｂは、先端に放射口３３Ｂを備える。放射口３３Ｂには、伝送された太陽光を集光させる集光部材３４Ｂが設けられる。集光部材３４Ｂは、放射口３３Ｂから放射されて拡散する太陽光を集光させる。集光部材３４Ｂとしては、例えばデンタルミラーやフライアイレンズの性質を利用して太陽光を集光することのできる部材が用いられる。

続いて、図８も参照しながら、太陽光照明装置１Ｂの構造について、より詳細に説明する。
図８は、太陽光照明装置１Ｂの部分拡大断面図である。より詳しくは、図８は、図７に示した太陽光照明装置１Ａの上部を更に拡大した図である。
図８に示すように、採光部材２０Ｂを構成する透明板状部材２１Ａの受光面２３Ｂは、曲面２３１Ｂを複数含んで形成される。
曲面２３１Ａは、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状である。
曲面２３１Ａは、鉛直方向に繰り返し形成される。曲面２３１Ａは、水平方向（図８の紙面に対して垂直方向）に延びて形成される。

また、採光部材２０Ｂを構成する透明板状部材２１Ｂの面２４Ｂは、採光された太陽光を下向きに反射させる曲面２４１Ｂと、曲面２４１Ｂの上端から伝送部材３０Ｂ側へ水平に延びる平面２４２Ｂと、曲面２４１Ｂの下方に形成されて曲面２４１Ｂの端部と平面２４２Ｂの端部とを結ぶ曲面２４３Ｂと、をそれぞれ複数含んで形成される。
曲面２４１Ｂは、鉛直方向の断面形状が伝送部材３０Ｂ側に凸の放物線状である。
曲面２４３Ｂは、鉛直方向の断面形状が下向きに凹の円弧状である。
なお、透明板状部材２１Ｂは、第一実施形態の透明板状部材２１Ａの製造方法と同様の方法によって製造することができる。

続いて、太陽光照明装置１Ｂによって、太陽光を建物の内部に照射する原理について説明する。図６〜図８中の矢印は、太陽光の照射方向について示すものである。
まず、図８に示すように、透明板状部材２１Ｂの受光面２３Ｂに、太陽光が照射される。なお、図７及び図８においては、冬至の最大入射角（３１°）で太陽光が入射される場合について例示している。受光面２３Ｂに照射された太陽光は屈折して、面２４Ｂ（曲面２４１Ｂ）に到達する。曲面２３１Ｂに照射された太陽光は、曲面２３１Ｂは、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状であるので、屈折して、曲面２４１Ｂに近づくに従って集光する。

曲面２４１Ｂに到達した太陽光は反射される。曲面２４１Ｂに到達した太陽光の入射角は、全て４２°以上であるので、曲面２４１Ｂに到達した太陽光は全て全反射される。

曲面２４１Ｂによって全反射された太陽光は、曲面２４３Ｂを通過して、隙間３７１Ｂに導入される。曲面２４１Ｂは、鉛直方向の断面形状が伝送部材３０Ｂ側に凸の放物線状であるので、曲面２４１Ｂによって全反射された太陽光は、曲面２４３Ｂに近づくに従って集光する。曲面２４３Ｂは、鉛直方向の断面形状が伝送部材３０Ｂ側に凹の円弧状であるので、曲面２４３Ｂにおいて屈折した太陽光は、図８に示すように互いに略平行になる。
隙間３７１Ｂに導入された太陽光は、図４に示すように、反射層３７２Ｂにおいて一回反射して、下方へと伝送される。隙間３７１Ｂの下方に伝送された太陽光は、透明板状部材３１Ｂの内部に導入される。

透明板状部材３１Ｂの内部に導入された太陽光は、屈曲部３２Ｂにおいて全反射をして、放射口３３Ｂまで伝送され、放射口３３Ｂから放射される。放射口３３Ｂから放射されて拡散する太陽光は、集光部材３４Ｂによって集光されて建物の内部に照射される。

本実施形態によれば、上述した第一実施形態によって奏される効果（１）〜（４）、（７）及び（８）に加えて、以下の効果が奏される。
（９）上述した第一実施形態に係る太陽光照明装置１Ａでは、透明板状部材３１Ａの備える受け部３１１Ａによって、より効率よく太陽光を伝送部材３０Ａに取り込むことができる。一方、受け部３１１Ａの下向きの斜面３１３Ａによって、伝送部材３０Ａの内部を伝送する太陽光の一部が伝送部材３０Ａの外部に漏れてしまう場合がある。また、太陽光を伝送部材３０Ａ内で複数回反射させた場合、太陽光の損失が大きくなる傾向にある。
本実施形態では、伝送部材３０Ｂを、採光部材２０Ｂの受光面２３Ｂの反対側に隙間３７１Ｂを有して設けられ、採光部材２０Ｂに対向する面に反射層３７２Ｂが形成された板状部材３７Ｂを含んで構成した。
これにより、板状部材３７Ｂの採光部材２０Ｂからの距離を大きくすれば、隙間３７１Ｂに取り込まれた太陽光を、板状部材３７Ｂによって一度反射させるだけで下方に導くことも可能になり、伝送される太陽光の損失を少なくすることができる。

（１０）本実施形態では、受光面２３Ｂの反対側の面２４Ｂに形成された曲面２４１Ｂの先端に、鉛直方向の断面形状が下向きに凹の曲面２４３Ｂを形成した。
これにより、曲面２４３Ｂに集光しながら近づく太陽光は、曲面２４３Ｂにおいて屈折させて、太陽光の集光具合を調整できる。伝送部材３０Ｂの内部に導入される太陽光の集光具合を調整することで、光を分散させずに伝送部材３０Ｂによって伝送させることができる。

ここで、図９を参照しながら第二実施形態に係る太陽光照明装置１Ｂの変形例について説明する。図９では、太陽光照明装置１Ｂと同様の構成については、第二実施形態と同じ符号を付して、説明は省略する。

伝送部材３０Ｂは、板状部材３７Ｂと、上部板状部材３８Ｂと、を含んで構成される。伝送部材３０Ｂは、先端にダクト放射口３３１Ｂを備え、伝送部材３０Ｂのダクト放射口３３１Ｂ側は、内面に反射層を備えるダクト３５Ｂで構成される。ダクト３５Ｂは、内面で太陽光を反射する。

ダクト３５Ｂは、採光部材２０Ｂと接する面側とは逆側に屈曲するダクト屈曲部３２１Ｂを有する。ダクト放射口３３１Ｂには、伝送された太陽光を拡散させる拡散部材３６Ｂが設けられる。拡散部材３６Ｂは、ダクト放射口３３１Ｂから放射される太陽光を拡散させる。
なお、図９に示すように、透明板状部材２１Ｂ及び板状部材３７Ｂは、ダクト３５Ｂの上側の端部に嵌め込まれる。これらは、図示しないボルトによって互いに固定される。ダクト３５Ｂの透明板状部材２１Ｂ及び板状部材３７Ｂへの固定方法は特に限定されず、ダクト３５Ｂ、透明板状部材２１Ｂ及び板状部材３７Ｂにフランジを形成して、フランジ同士をボルトで固定してもよい。

本実施形態（第二実施形態の変形例）によれば、上述した第一実施形態及び第二実施形態によって奏される効果（１）〜（４）、（９）及び（１０）に加えて、以下の効果が奏される。
（１１）本変形例では、伝送部材３０Ｂの先端にダクト放射口３３１Ｂを備えさせ、伝送部材３０Ｂのダクト放射口３３１Ｂ側を、内面に反射層を備えるダクト３５Ｂで構成し、ダクト放射口３３１Ｂには、伝送された太陽光を拡散させる拡散部材３６Ｂを設けた。
これにより、ダクト３５Ｂの内部を伝送されたことで、ダクト放射口３３１Ｂから放射される際に集光しやすい太陽光を拡散部材３６Ｂによって適度に拡散することができ、日当たりの悪い室内を適度な明るさで照射することができる。

＜第三実施形態＞
続いて、本発明の第三実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第三実施形態に係る太陽光照明装置１Ｃの使用状態を示す斜視図である。
太陽光照明装置１Ｃは、採光部材２０Ｃと、伝送部材３０Ｃと、を備える。

採光部材２０Ｃは、建物の側面、すなわちバルコニー１０１Ｃの側面１０２Ｃに照射された太陽光を採光し、太陽光を下方に屈折させる。
伝送部材３０Ｃは、バルコニー１０１Ｃの床面１０３Ｃに設けられ、採光部材２０Ｃにより下方に導かれた太陽光をバルコニー１０１Ｃの下方に拡散させるルーバー３９Ｃを含んで構成される。ルーバー３９Ｃは、複数の羽板３９１Ｃによって構成される。伝送部材３０Ｃは、採光部材２０Ｃにより採光された太陽光をバルコニー１０１Ｃの下方まで伝送する。
太陽光照明装置１Ｃは、伝送部材３０Ｃにより伝送された太陽光を、図１に示すように建物の内部に照射する。

図１１は、太陽光照明装置１Ｃの採光部材２０Ｃについて示す図であって、採光部材２０Ｃの鉛直方向の断面図である。
採光部材２０Ｃは、透明板状部材２１Ｃで構成される。透明板状部材２１Ｃは、アクリル樹脂である。図１１に示すように、透明板状部材２１Ｃは、太陽光を受光する受光面２３Ｃと、受光面２３Ｃの反対側の面２４Ｃと、を有する。
採光部材２０Ｃを構成する透明板状部材２１Ｃの受光面２３Ｃは、上向きの斜面２３１Ｃと、下向きの斜面２３２Ｃと、をそれぞれ複数含んで形成される。受光面２３Ｃの反対側の面２４Ｃは平面である。
なお、透明板状部材２１Ｃは、第一実施形態の透明板状部材２１Ａの製造方法と同様の方法によって製造することができる。

図１２は、太陽光照明装置１Ｃの伝送部材３０Ｃについて示す図であって、伝送部材３０Ｃの鉛直方向の断面図である。
上述のように、伝送部材３０Ｃはルーバー３９Ｃを含んで構成され、ルーバー３９Ｃは複数の羽板３９１Ｃによって構成される。羽板３９１Ｃは、アルミニウム製であり、隣り合う羽板３９１Ｃと向かい合う側面は表面処理されており、光を良好に反射する。羽板３９１Ｃは、鉛直方向の断面形状において屈折している。従って、一対の羽板３９１Ｃ，３９１Ｃに挟まれることで形成される空間３９２Ｃも鉛直方向の断面形状において屈折している。

続いて、太陽光照明装置１Ｃによって、太陽光を建物の内部に照射する原理について説明する。図１０〜図１２中の矢印は、太陽光の照射方向について示すものである。
まず、図１０に示すように、透明板状部材２１Ｃの受光面２３Ｃに、太陽光が照射される。なお、図１０及び図１１においては、冬至の最大日照角度（３１°）で太陽光が入射される場合について例示している。ここで、日照角度とは、太陽の高度（仰角）のことである。受光面２３Ｃに照射された太陽光は屈折して、面２４Ｃに到達する。面２４Ｃに到達した太陽光は下向きに屈折する。

図１０に示すように、透明板状部材２１Ｃを通過することによって下向きに屈折した太陽光は、ルーバー３９Ｃによって構成される伝送部材３０Ｃに照射される。伝送部材３０Ｃに照射された太陽光は、一対の羽板３９１Ｃ，３９１Ｃに挟まれることで形成される空間３９２Ｃに導入される。図１２に示すように、空間３９２Ｃに導入された太陽光は、羽板３９１Ｃの表面で反射されることで伝送される。空間３９２Ｃの内部を伝送された太陽光は、空間３９２Ｃの下側から拡散しながら放射され、図示しない建物の内部に照射される。

本実施形態によれば、上述した第一実施形態によって奏される効果（１）及び（２）に加えて、以下の効果が奏される。
（１２）本実施形態では、採光部材２０Ｃを、太陽光を下方に屈折させる透明板状部材２１Ｃとし、伝送部材３０Ｃを、バルコニー１０１Ｃの床面１０３Ｃに設けられ、採光部材２０Ｃにより下方に導かれた太陽光をバルコニー１０１Ｃの下方に拡散させるルーバー３９Ｃを含んで構成した。
これにより、冬でも比較的日当たりのよいバルコニー１０１Ｃの側面１０２Ｃから効率よく太陽光を取り込んで、ルーバー３９Ｃによって適度に太陽光を分散させつつ、日当たりの悪いバルコニー１０１Ｃの下方の室内を照射することができる。

＜第四実施形態＞
続いて、本発明の第四実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第四実施形態に係る太陽光照明装置１Ｄの斜視図である。
太陽光照明装置１Ｄは、採光部材２０Ｄと、伝送部材３０Ｄと、を備える。

採光部材２０Ｄは、建物の側面、すなわちバルコニー１０１Ｄの側面１０２Ｄに照射された太陽光を採光し、太陽光を下方に屈折させる。
伝送部材３０Ｄは、バルコニー１０１Ｃの床面１０３Ｃに設けられ、採光部材２０Ｃにより下方に導かれた太陽光をバルコニー１０１Ｃの下方に拡散させるガラスブロック３９Ｄを含んで構成される。ガラスブロック３９Ｄは、直方体形状をしている。伝送部材３０Ｄは、長手方向及び短手方向に並べて配置された複数のガラスブロック３９Ｄにより構成される。伝送部材３０Ｄは、採光部材２０Ｄにより採光された太陽光をバルコニー１０１Ｄの下方まで伝送する。
太陽光照明装置１Ｄは、伝送部材３０Ｄにより伝送された太陽光を、図１に示すように建物の内部に照射する。
本実施形態における採光部材２０Ｄは、第三実施形態における採光部材２０Ｃと同一の構成であるので説明を省略する。

図１４は、太陽光照明装置１Ｄのガラスブロック３９Ｄ（伝送部材３０Ｄ）について示す図であって、ガラスブロック３９Ｄ（伝送部材３０Ｄ）伝送部材３０Ｄの鉛直方向の断面図である。図１５は、ガラスブロック３９Ｄの拡大断面図であって、図１４を拡大した図である。
ガラスブロック３９Ｄは、ガラス製であり、上部４１Ｄ、下部４２Ｄ及び側部４３Ｄによって形成される中空４４Ｄを内部に有する直方体状である。

図１５に示すように、ガラスブロック３９Ｄの上部４１Ｄは、上平面４１１Ｄと、下面４１２Ｄと、により挟まれて形成される。上平面４１１Ｄは、水平方向に延びる平面である。下面４１２Ｄは、互いに垂直である、平面４１３Ｄと、曲面４２４Ｄと、をそれぞれ複数含んで形成される。ガラスブロック３９Ｄの下部４２Ｄは、上面４２１Ｄと、下平面４２２Ｄと、により挟まれて形成される。上面４２１Ｄは、平面４２３Ｄと、鉛直方向の断面形状が上側に凹の円弧状である曲面４２４Ｄと、をそれぞれ複数含んで形成される。

続いて、太陽光照明装置１Ｄによって、太陽光を建物の内部に照射する原理について説明する。図１３〜図１５中の矢印は、太陽光の照射方向について示すものである。
まず、第三実施形態において説明したが、図１１に示すように、透明板状部材２１Ｄの受光面２３Ｄに、太陽光が照射される。受光面２３Ｄに照射された太陽光は屈折して、面２４Ｄに到達する。面２４Ｄに到達した太陽光は下向きに屈折する。

図１４及び図１５に示すように、透明板状部材２１Ｄを通過することによって下向きに屈折した太陽光は、ガラスブロック３９Ｄによって構成される伝送部材３０Ｄに照射される。ガラスブロック３９Ｄ（伝送部材３０Ｄ）に照射された太陽光は、ガラスブロック３９Ｄ内部の中空４４Ｄに導入される。図１５に示すように、中空４４Ｄに導入された太陽光は、ガラスブロック３９Ｄの下方に放射される際に、曲面４２４Ｄを通過する。曲面４２４Ｄは鉛直方向の断面形状が上側に凹の円弧状であるので、曲面４２４Ｄを通過した太陽光は拡散しながら放射され、図示しない建物の内部に照射される。

本実施形態によれば、上述した第一実施形態によって奏される効果（１）及び（２）に加えて、以下の効果が奏される。
（１３）本実施形態では、採光部材２０Ｄを、太陽光を下方に屈折させる透明板状部材２１Ｄとし、伝送部材３０Ｄを、バルコニー１０１Ｄの床面１０３Ｄに設けられ、採光部材２０Ｄにより下方に導かれた太陽光をバルコニー１０１Ｄの下方に拡散させるガラスブロック３９Ｄを含んで構成した。
これにより、冬でも比較的日当たりのよいバルコニー１０１Ｄの側面１０２Ｄから効率よく太陽光を取り込んで、ガラスブロック３９Ｄによって適度に太陽光を分散させつつ、日当たりの悪いバルコニー１０１Ｄの下方の室内を照射することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、第一実施形態及び第二実施形態においては、透明板状部材２１Ａ，２１Ｂの面２４Ａ，２４Ｂにおける曲面２４１Ａ，２４１Ｂを、鉛直方向の断面形状が伝送部材３０Ａ，３０Ｂ側に凸の放物線状としたが、採光された太陽光を下向きに反射させる傾斜面としてもよい。

また、上述した第一から第四実施形態における透明部材及び透明板状部材は、アクリル樹脂であるとしたが、これらは透明な部材であれば、原料はアクリル樹脂に限定されない。例えば、透明部材や透明板状部材をガラスによって構成してもよい。なお、ここで「透明」とは、完全な無色透明のみならず、内部が透視可能な状態である着色された有色透明も含む概念である。

また、第一実施形態において、採光部材２０Ａの受光面２３Ａの反対側の面２４Ａを形成する平面２４３Ａは、曲面２４１Ａの下端から略鉛直方向下側に延びる平面とした。しかし、第一実施形態の平面２４３Ａの部分は、第二実施形態の曲面２４３Ｂのように、鉛直方向の断面形状が下向きに凹の円弧状の曲面としてもよい。

また、第三実施形態における、一対の羽板３９１Ｃ，３９１Ｃに挟まれることで形成される空間３９２Ｃに、アクリル樹脂等の透明部材を充填してもよい。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…太陽光照明装置
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…採光部材
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ…透明板状部材
２３Ａ，２３Ｂ…受光面
２３１Ａ，２３１Ｂ…曲面
２４Ａ，２４Ｂ…面
２４１Ａ，２４１Ｂ…曲面
２４３Ｂ…曲面
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…送部材
３１Ａ，３１Ｂ…透明板状部材
３１１Ａ…受け部
３２Ａ，３２Ｂ…屈曲部
３２１Ｂ…ダクト屈曲部（屈曲部）
３３Ａ，３３Ｂ…放射口
３３１Ｂ…ダクト放射口（放射口）
３４Ａ，３４Ｂ…集光部材
３５Ｂ…ダクト
３６Ｂ…拡散部材
３７Ｂ…板状部材
３９Ｃ…ルーバー
３９Ｄ…ガラスブロック
１００…住宅
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ…バルコニー
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ…側面
１０３Ｃ，１０３Ｄ…床面

Claims (11)

1. 側面に照射された太陽光を採光する採光部材と、
   前記採光部材により採光された太陽光を伝送する伝送部材と、を備え、
   前記伝送部材により伝送された太陽光を建物の内部に照射し、
   前記採光部材は、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状の曲面を複数含んで形成された受光面を有する透明板状部材で構成され、
   前記伝送部材は、前記採光部材の受光面の反対側の面に積層された透明板状部材を含んで構成される太陽光照明装置。
2. 前記採光部材は、前記建物の２階以上に設置されたバルコニーの側面に設けられ、
   前記伝送部材は、前記採光部材により採光された太陽光を前記バルコニーの下方まで伝送する請求項１記載の太陽光照明装置。
3. 前記伝送部材は、前記採光部材側に突出して形成され、鉛直方向の断面形状が三角形状の受け部を備え、
   前記受光面の反対側の面に形成された複数の傾斜面又は曲面により下向きに反射された太陽光が、前記受け部を介して前記伝送部材内に取り込まれる請求項１又は２記載の太陽光照明装置。
4. 側面に照射された太陽光を採光する採光部材と、
   前記採光部材により採光された太陽光を伝送する伝送部材と、を備え、
   前記伝送部材により伝送された太陽光を建物の内部に照射し、
   前記採光部材は、鉛直方向の断面形状が外側に凸の円弧状の曲面を複数含んで形成された受光面を有する透明板状部材で構成され、
   前記伝送部材は、前記採光部材の受光面の反対側に隙間を有して設けられ、前記採光部材に対向する面に反射層が形成された板状部材を含んで構成される太陽光照射装置。
5. 前記伝送部材は、屈曲部を有する透明部材を含んで構成され、
   当該屈曲部は、前記採光部材により採光された太陽光が全反射するような曲率で形成される請求項１〜４いずれか記載の太陽光照明装置。
6. 前記伝送部材は、先端に放射口を備え、
   前記伝送部材の前記放射口側は、透明部材で構成され、
   前記放射口には、伝送された太陽光を集光させる集光部材が設けられる請求項１〜５いずれか記載の太陽光照明装置。
7. 前記伝送部材は、先端に放射口を備え、
   前記伝送部材の前記放射口側は、内面に反射層を備えるダクトで構成され、
   前記放射口には、伝送された太陽光を拡散させる拡散部材が設けられる請求項１〜５記載の太陽光照明装置。
8. 前記採光部材の前記受光面の反対側の面には、採光された太陽光を下向きに反射させる傾斜面又は曲面が複数形成される請求項１〜７のいずれかに記載の太陽光照明装置。
9. 前記受光面の反対側の面に形成された傾斜面又は曲面の先端には、鉛直方向の断面形状が下向きに凹の曲面が形成される請求項８記載の太陽光照明装置。
10. 側面に照射された太陽光を採光する採光部材と、
    前記採光部材により採光された太陽光を伝送する伝送部材と、を備え、
    前記伝送部材により伝送された太陽光を建物の内部に照射し、
    前記採光部材は、前記建物の２階以上に設置されたバルコニーの側面に設けられ、
    前記採光部材は、太陽光を下方に屈折させる透明部材であり、
    前記伝送部材は、前記バルコニーの床面に設けられ、前記採光部材により下方に導かれた太陽光を前記バルコニーの下方に拡散させるルーバーを含んで構成される太陽光照明装置。
11. 側面に照射された太陽光を採光する採光部材と、
    前記採光部材により採光された太陽光を伝送する伝送部材と、を備え、
    前記伝送部材により伝送された太陽光を建物の内部に照射し、
    前記採光部材は、前記建物の２階以上に設置されたバルコニーの側面に設けられ、
    前記採光部材は、太陽光を下方に屈折させる透明部材であり、
    前記伝送部材は、前記バルコニーの床面に設けられ、前記採光部材により下方に導かれた太陽光を前記バルコニーの下方に拡散させるガラスブロックを含んで構成される太陽光照明装置。
    

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