JP6184681B2 - 光ダクト - Google Patents

Description

本発明は、各種建築物の内部へ太陽光などの光を間接的に採り入れるための採光手段として使用される光ダクトに関する。

建築物内部へ太陽光などを採り込んで照明に供するために施工される光ダクトとして、従来、図１２（ａ）に示すような鋼板製の光ダクト９０が知られている。従来の光ダクト９０は、鋼板を折り曲げて継ぎ目を溶接したり、若しくは、鋼板を組み合わせてネジやリベットで接合したりすることによって形成された四角筒状のダクト本体９１の内周面をメッキ若しくは研磨することによって鏡面加工を施したり、内周面に鏡板や鏡面シートなどを貼着したりして光反射機能を持たせたものが一般的である。

図１２（ａ）に示すような鋼板製の光ダクト９０の施工方法としては、建築物の天井裏空間９４などにおいて、躯体９２から垂下された複数のアンカーボルト９３によって光ダクト９０を吊り下げ保持するという工法が一般的である。

一方、光ダクトの構造や施工技術についても、従来、様々な提案が行われているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１記載の「光ダクトの組立構造」あるいは特許文献２記載の「光ダクトの施工方法」などがある。

実公平２−１８１７６号公報 特開２００１−１６７６１９号公報

図１２（ａ）に示すような鋼板製の光ダクト９０は重量が大であるため、施工現場への搬入に手間を要するだけでなく、アンカーボルト９３による吊り下げ工事が完了するまでは宙吊り状態で保持する必要があるため、施工が容易ではない。また、大重量の鋼板製の光ダクト９０を安定保持するためには、高強度のアンカーボルト９３を多数使用する必要があり、場合によっては、アンカーボルト９３を吊り下げる躯体９２に補強工事を施す必要があるため、施工性を悪化させる要因となっている。

また、光ダクト９０は、鋼板で形成されたダクト本体９１自体の熱伝導が良好であるため、夏場などに太陽光とともにダクト本体９１内へ採り込まれた輻射熱によりダクト本体９１が高温化して天井裏空間９４の温度を上昇させ、天井材９５を介して室内温度を高めることとなり、冷房エネルギ負荷を増大させている。また、冬期はダクト本体内の冷気が前述した経路を通して室内へ伝わり、暖房エネルギの負荷を増大させている。さらに、冬期は、屋外の冷気がダクト本体内に侵入し、ダクト外周面に結露が生じることもある。

そのほか、鋼板製の光ダクト９０は、ダクト本体９１の接続部分に熱伝導の低い気密パッキンなどが介在しているため、光の当たり方の違いに起因する温度ムラが生じると、熱応力が発生してダクト構成部材の反りや歪みを生じ、光ダクトとして必要な性能が損なわれることがある。

一方、光ダクト９０が施工された建築物のある場所で地震が発生した場合、図１２（ｂ）に示すように、光ダクト９０のダクト本体９１に歪みや凹みなどが生じ易く、一旦、歪みや凹みが生じると光反射機能が低下して、取り換え工事が必要となるので、耐震性が劣っている。

また、光ダクト９０の場合、図１２（ｂ）に示すように、大きな地震が発生したときにダクト本体９１が破損してアンカーボルト９３から脱落し、落下時の衝撃で天井材９５に損傷を与えたり、天井材９５を破損させて室内へ落下したりする可能性も否定できない。

このような問題は、特許文献１記載の「光ダクトの組立構造」あるいは特許文献２記載の「光ダクトの施工方法」などを用いても解決することができない。

本発明が解決しようとする課題は、施工が容易で、断熱性が良好であり、耐震性にも優れた光ダクトを提供することにある。

本発明に係る第１の光ダクトは、段ボール板材の少なくとも片面に光反射性を有する光反射面を設けて形成された周壁材を用いて、内周面が光反射面となるように筒状に形成したダクト本体を有する光ダクトであって、前記ダクト本体の内部へ太陽光などの光源からの光を採り込むための採光部と、前記ダクト本体の内部へ取り込んだ光を当該ダクト本体の外部へ放出するための放光部とを備え、前記ダクト本体は建築物内に設置され且つ水平方向に配置された水平部を有し、前記採光部から前記ダクト本体内へ採り込まれた光は光反射面である前記内周面を経由して前記水平部の下方に前記建築物の内部に臨む状態で設けられた前記放光部を通じて前記建築物内に放出され、
前記放光部から放出される光量を調整するため、前記ダクト本体内から前記放光部へ向かう可視光量を増減する遮光部材あるいは反射部材を設け、
前記遮光部材として、表面が光反射性を有するスライドシャッタ、若しくは、表面が光反射性を有する複数の翼部材と前記翼部材を回動可能に保持する軸体とで形成された多翼式シャッタを、前記放光部の上方に傾斜姿勢で配置し、
前記反射部材として、前記放光部に臨む前記水平部の内周面に、光散乱性を有する複数の帯状部材を前記水平部の長手方向に間隔を置いた状態で貼着したことを特徴とする。
次に、本発明に係る第２の光ダクトは、段ボール板材の少なくとも片面に光反射性を有する光反射面を設けて形成された周壁材を用いて、内周面が光反射面となるように筒状に形成したダクト本体を有する光ダクトであって、前記ダクト本体の内部へ太陽光などの光源からの光を採り込むための採光部と、前記ダクト本体の内部へ取り込んだ光を当該ダクト本体の外部へ放出するための放光部とを備え、前記ダクト本体は建築物内に設置され、前記採光部から前記ダクト本体内へ採り込まれた光は光反射面である前記内周面を経由して前記放光部を通じて前記建築物内に放出され、
前記採光部と前記放光部との間の前記ダクト本体内に、遮熱手段として、透光性遮熱部材を有する遮熱ダンパを設け、
前記遮熱ダンパが、透光性遮熱部材である遮熱シートと、前記遮熱シートの片面に所定間隔ごとにリブ状に立設された複数の仕切板とを有し、且つ、前記ダクト本体を横断する方向に配置された軸体を中心に回転可能であることを特徴とする。

このような構成とすれば、ダクト本体の周壁材を段ボール板材で形成したことにより、従来の鋼板製の光ダクトなどに比べて軽量化することができ、建築物に対する光ダクトの吊り込み設置作業が簡略化されるので、施工が容易である。また、地震時の破損や落下が発生し難く、また、地震発生時に、万一、当該光ダクトが脱落したり、落下したりすることがあっても、落下による衝撃が緩和され、安全性にも優れている。さらに、周壁材を構成する段ボール板材は断熱性を有しているため、昼夜の温度差によるダクト本体内の結露や、熱応力による反りや歪みが発生し難くなる。また、仮にダクト本体が変形や破損した場合でも、容易に交換、修理が可能である。

また、前記光反射面は少なくとも難燃性を有する遮熱面で構成されていることが望ましい。ここで、前記「少なくとも難燃性を有する」とは、難燃性、準不燃性、不燃性を含むという意味である。

このような構成とすれば、光ダクト内に取り込まれた太陽光によってダクト本体内の温度が上昇した場合でも、遮熱面の遮熱作用により、ダクト本体の周囲の空間（例えば、建築物の天井裏空間）へ熱放射が防止されるので、建築物に対する熱負荷（空調負荷）が軽減され、空調エネルギの削減に有効である。なお、少なくとも難燃性を有する遮熱面は、例えば、段ボール板材の表面や裏面に金属箔（アルミ箔、銅箔、錫箔など）を貼着して形成することができる。これらの金属箔を貼着することにより、不燃性を有する遮熱面を形成することができる。

さらに、前記ダクト本体の外周面に遮熱面を設けることが望ましい。

このような構成とすれば、前述した遮熱性がさらに向上するだけでなく、光ダクトの不燃性も向上する。

一方、前記ダクト本体を構成する段ボール板材は紙製であって、中空状の空気層を構成する波板状の芯材部と、前記芯材部の表面、裏面にそれぞれ貼着された外ライナとを備え、前記芯材部の波目方向に沿って前記周壁材を折り曲げたり、組み合わせたりすることにより筒状に形成したものであることが望ましい。ここで、前記「波目方向」とは、前記芯材部の波板形状を形成する山、谷が走っている方向をいう。

段ボール板材の性質上、波板状をした芯材部の波目が外ライナ表面に縞模様となって現れるが、このような構成とすれば、前記縞模様を反映した状態で、周壁材の光反射面に現れる縞模様がダクト本体の長手方向に沿って平行となるので、ダクト本体内に採り込まれた可視光が前記縞模様によって乱反射して光量が減衰するのを防止することができる。なお、ダクト本体の長手方向に対して前記縞模様が垂直方向となるように形成すると、ダクト本体内に採り入れた可視光が前記縞模様で乱反射して減衰してしまい、ダクト本体の末端部分に位置する放光部に届く可視光の光量が不足することがあるので、前述した構成とすることが望ましい。

また、前記放光部から放出される光量を調整するための放光量調整手段を設けることができる。

このような構成とすれば、日の出から夕刻に至るまでの間、時間帯によって変化する太陽光の照射状況や建築物内の居住者の要望に対応した適切な光量の可視光を室内に取り込むことができる。

ここで、前記放光量調整手段として、前記ダクト本体内から前記放光部へ向かう可視光量を増減する遮光部材あるいは反射部材を設けることができる。

このような構成とすれば、簡素な機構でありながら、優れた光量調整機能を得ることができる。

また、前記採光部と前記放光部との間の前記ダクト本体内に遮熱手段を設けることもできる。

このような構成とすれば、夏場などの冷房時期は、太陽光に含まれる熱線（赤外線）が当該ダクト本体内を経由して放光部から室内へ侵入するのを前記遮熱手段で防止して冷房エネルギの軽減を図ることができ、冬場などは前記遮熱手段の機能を抑制するように調整すれば、放光部を通じて、太陽光中の赤外線や可視光を積極的に室内に供給して暖房エネルギの軽減を図ることができる。

この場合、前記遮熱手段として、透光性遮熱部材を有する遮熱ダンパを前記ダクト本体内に設けることができる。

このような構成とすれば、温暖な季節においては、放光部から放出される光量の低下を抑制しつつ、室内への熱の侵入を防止することができる。また、冬期など寒い季節は積極的に熱を取り入れるなど、季節や時間帯に応じて遮熱量の調整も可能である。

さらに、前記遮熱手段に断熱手段を設けることもできる。

このような構成とすれば、夜間あるいは昼間などで温度差が発生する場合、前記断熱手段を機能させることにより、室内の熱の逃散を防止したり、屋外の熱の侵入を防止したりすることができるので、空調エネルギを抑制することができる。

また、前記放光部に蓄光手段を設けることもできる。

このような構成とすれば、採光部から取り入れられた昼間の太陽光がダクト本体内を経由して放光部の前記蓄光手段に蓄光されるので、夜間は前記蓄光手段が発光することとなり、照明エネルギの軽減を図ることができる。また、前記蓄光手段の発光は、停電時や災害時などの誘導灯としての機能も発揮する。

本発明により、施工が容易で、断熱性が良好であり、耐震性にも優れた光ダクトを提供することができる。

本発明の実施形態である光ダクトを示す概要図である。 図１に示す光ダクトを示す一部省略斜視図である。 （ａ）は図１に示す光ダクトに現れる波目方向を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）はその他の実施形態である光ダクトに現れる波目方向を模式的に示す斜視図である。 図１に示す光ダクトの施工例を示す一部省略側面図である。 図１に示す光ダクトを構成する遮熱ダンパの機能を示す一部省略断面図である。 遮熱ダンパに関するその他の実施形態を示す一部省略断面図である。 遮熱ダンパに関するその他の実施形態を示す一部省略断面図である。 その他の実施形態である光ダクトを示す一部省略断面図である。 その他の実施形態である光ダクトを示す一部省略断面図である。 その他の実施形態である光ダクトを示す一部省略斜視図である。 本発明のその他の実施形態である光ダクトの概要を示す図である。 従来の光ダクトの概要を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１，図２に示すように、本実施形態の光ダクト１００は、段ボール板材１０の表裏両面にアルミ箔２０を貼着することにより光反射性を有する光反射面Ｒを表面、裏面に設けて形成された周壁材３０を用い、内周面１０１及び外周面１０５が光反射面Ｒとなるように四角筒状に形成したダクト本体１０２を有し、ダクト本体１０２の内部へ太陽光などの光源からの光を採り込むための採光部１０３と、ダクト本体１０２の内部へ取り込んだ光を当該ダクト本体１０２の外部へ放出するための複数の放光部１０４ａ，１０４ｂとを備えている。

ダクト本体１０２は建築物８０内に設置され、採光部１０３からダクト本体１０２の内部へ採り込まれた光は光反射面Ｒである内周面１０１を経由して放光部１０４ａ，１０４ｂを通じて建築物８０の内部８０ａに放出される。ダクト本体１０２は、鉛直方向に配置された垂直部１０２ｖと、垂直部１０２ｖの下部と連通した状態で水平方向に配置された水平部１０２ｈと、を備え、垂直部１０２ｖの下方及び水平部１０２ｈの先端下方に、建築物８０の内部８０ａに臨む状態で放光部１０４ａ，１０４ｂが設けられている。また、ダクト本体１０２の内部において放光部１０４ａ，１０４ｂの直上にそれぞれＬＥＤ照明７０が設けられているが、これは必須ではないので、必要に応じて、省略することもできる。

また、採光部１０３と放光部１０４との間のダクト本体１０２の垂直部１０２ｖ内に遮熱手段である遮熱ダンパ１０６が配置され、遮熱ダンパ１０６を開閉するための駆動部１０９が垂直部１０２ｖの外側に配置されている。後述する図５に示すように、遮熱ダンパ１０６は、透光性遮熱部材である遮熱シート１０６ａと、遮熱シート１０６ａの片面に所定間隔ごとにリブ状に立設された複数の仕切板１０６ｂとを有し、ダクト本体１０２の垂直部１０２ｖを横断する方向に配置された軸体１０６ｃを中心に回転可能である。駆動部１０９によって軸体１０６ｃを正転・逆転させと、遮熱ダンパ１０６が正転・逆転して、ダクト本体１０２の垂直部１０２ｖ内の透光面積を変化させることができる。なお、遮熱ダンパ１０６は、これに限定するものではないので、後述する図６に示すように、赤外線ＩＲを遮蔽する機能を有するＬｏｗ−Ｅガラスで形成された遮熱ダンパ１０７を採用することもできる。

図２に示すように、ダクト本体１０２を構成する段ボール板材１０は紙製であって、中空状の空気層を構成する波板状の芯材部１１と、芯材部１１の表面、裏面にそれぞれ貼着された外ライナ１２とを備え、芯材部１１は中ライナ１３を２枚のコルゲート紙１４で挟持するように貼着することによって形成されている。周壁材３０は、段ボール板材１０の表面、裏面を構成する外ライナ１２の外面にそれぞれアルミ箔２０を貼着することによって形成されている。

詳しくは、アルミ箔２０の片面は光反射性を有する鏡面２０ａ（光反射面Ｒ）であり、他面は微細な凹凸を有する粗面２０ｂであり、段ボール板材１０の表面、裏面を構成する外ライナ１２の外面１２ａにそれぞれアルミ箔２０の粗面２０ｂを接着することにより周壁材３０が形成されている。従って、光ダクト１００においては、周壁材３０を四角筒状に折り曲げて形成されたダクト本体１０２の内周面１０１及び外周面１０５の両方が光反射面Ｒとなっている。

また、ダクト本体１０２の内周面１０１に位置する光反射面Ｒ（アルミ箔２０の鏡面２０ａ）は少なくとも難燃性を有する遮熱面としての機能を備え、ダクト本体１０２の外周面１０５に位置する反射面Ｒ（アルミ箔２０の鏡面２０ａ）も遮熱面としての機能を備えている。光反射面Ｒを形成する材料はアルミ箔２０に限定しないので、その他の金属箔（例えば、銅箔、錫箔など）を貼着して形成することもできる。

図１に示す光ダクト１００のダクト本体１０２は、図３（ａ）に示すように、段ボール板材１０の芯材部１１（図２参照）の波目方向Ｌに沿って周壁材３０を折り曲げることにより四角筒状に形成されている。従って、ダクト本体１０２においては、段ボール板材１０の芯材部１１の波目方向Ｌとダクト本体１０２の長手方向１０２Ｌとが平行をなしている。

光ダクト１００においては、ダクト本体１０２を構成する周壁材３０を段ボール板材１０及びアルミ箔２０で形成したことにより、従来の鋼板製の光ダクトなどに比べ軽量化することができるので、建築物８０に対する光ダクト１００の吊り込み設置作業が簡略化され、施工が容易である。

即ち、光ダクト１００は軽量であるため、図４（ａ）に示すように、天井８０ｃのＣチャンネル部材８０ｄ上に載置するだけで安定保持することが可能であり、この場合、建築物の躯体８０ｂにアンカーボルトを設ける必要もないため、施工が容易である。なお、施工方法は限定しないので、図４（ｂ）に示すように、建築物の躯体８０ｂから垂下させたワイヤ８１や紐状体などで光ダクト１００を吊り下げ保持することもできる。この場合、光ダクト１００の振れ止め対策として、建築物の躯体８０ｂと光ダクト１００との間の複数個所にワイヤや紐状体などを張設することもできる。

図２に示すように、光ダクト１００のダクト本体１０２を形成する周壁材３０を構成する段ボール板材１０は中空状の空気層を内包することにより、断熱性を有しているため、昼夜の温度差によるダクト本体１０２の表面結露や、熱応力によるダクト本体１０２の反りや歪みなどが発生し難い。また、仮にダクト本体１０２が変形したり、破損したりした場合でも、容易に交換、修理が可能である。

また、光ダクト１００のダクト本体１０２の主要部は段ボール板材１０で形成されているため、地震発生時に破損したり、落下したりし難く、万一、当該光ダクト１００が脱落したり、落下したりすることがあっても、落下による衝撃が緩和され、安全性にも優れている。

また、ダクト本体１０２の内周面１０１である光反射面Ｒは不燃性を有する遮熱面であるため、光ダクト１００内に取り込まれた太陽光によってダクト本体１０２内の温度が上昇した場合でも、遮熱面（内周面１０１）の遮熱作用により、ダクト本体１０２の周囲の空間（例えば、建築物８０の天井裏空間８０ｅなど）へ熱放射が防止され、建築物８０に対する熱負荷（空調負荷）が軽減され、空調エネルギの削減に有効である。

さらに、光ダクト１００においては、ダクト本体１０２の外周面１０５である光反射面Ｒも遮熱面としての機能を有しているため、前述した遮熱性がさらに向上するだけでなく、光ダクト１００の不燃性も向上する。

一方、ダクト本体１０２の材料である周壁材３０を構成する段ボール板材１０は、その性質上、波板状をした芯材部１１の波目方向Ｌが外ライナ１２の外面に縞模様となって現れるが、図３（ａ）に示すような構成とすれば、前記縞模様を反映した状態で、周壁材３０の光反射面Ｒ（ダクト本体１０２の内周面１０１及び内周面１０５）に現れる縞模様がダクト本体１０２の長手方向１０２Ｌに沿って平行となるので、ダクト本体１０２内に採り込まれた可視光が前記縞模様によって乱反射して光量が減衰するのを防止することができる。

なお、図３（ｂ）に示すように、ダクト本体１０２の長手方向１０２Ｌに対して、波目方向Ｌによる前記縞模様が垂直方向となるように形成すると、ダクト本体１０２内に採り入れた可視光が前記縞模様で乱反射して減衰してしまい、ダクト本体１０２の末端部分に位置する放光部１０４（図１参照）に届く可視光の光量が不足することがあるので、図３（ａ）に示す構成とすることが望ましい。

一方、図１に示す光ダクト１００のダクト本体１０２の垂直部１０２ｖ内には、図５に示すように遮熱機能を有する遮熱ダンパ１０６が設けられているので、軸体１０６ｃを中心に遮熱ダンパ１０６を回転させて設定角度を変えることにより、ダクト本体１０２に採り込まれた太陽光に含まれる可視光及び赤外線の透過量を変化させることができる。なお、前記可視光とは太陽光中の光成分を有するものをいい、前記赤外線とは太陽光中の熱成分を有するものをいう（以下、同様。）。

例えば、夏場などの冷房時期は、図５（ａ）に示すように、遮熱ダンパ１０６の遮熱シート１０６ａの面方向が垂直部１０２ｖの横断面と平行をなし、仕切板１０６ｂの面方向が垂直部１０２ｖの長手方向１０２Ｌと平行をなすように設定すれば、遮熱ダンパ１０６の長手方向Ｌの投影面積Ｓ１が最大となるので、赤外線の透過量が最小となり、可視光の透過量は最大となる。これにより、太陽光に含まれる赤外線がダクト本体１０２内を経由して放光部１０４から室内へ侵入するのを遮熱ダンパ１０６で防止して冷房エネルギの軽減を図ることができる。

一方、冬場などは、図５（ｂ）に示すように、遮熱ダンパ１０６の遮熱シート１０６ａの面方向及び仕切板１０６ｂの面方向が垂直部１０２ｖの長手方向１０２Ｌと斜めに交差するように設定すれば、遮熱ダンパ１０６の長手方向Ｌの投影面積Ｓ２は投影面積Ｓ１より減少するので、赤外線の透過量が増加し、これにより、放光部１０４から室内へ侵入する赤外線量が増加して加温作用を生じるので、暖房エネルギの軽減を図ることができる。

このように、遮熱ダンパ１０６の角度を変化させることにより、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる赤外線の透過量を変化させることができるので、季節に応じた角度に設置することにより、空調エネルギの軽減を図ることができる。なお、本実施形態の仕切板１０６ｂは可視光を透過しない材料で形成しているが、可視光を透過する材料で形成すれば、遮熱ダンパ１０６の角度を変化させたときに可視光の採り込み量を変えることなく、赤外線の採り込み量のみを調整することが可能となる。

遮光ダンパ１０６構成する遮熱シート１０６ａは透光性を有する遮熱部材であるため、温暖な季節においては、放光部１０４から放出される光量の低下を抑制しつつ、室内への熱線（赤外線）の侵入を防止することができ、また、冬期など寒い季節は積極的に熱線（赤外線）を取り入れることができるので、季節や時間帯に応じた遮熱量の調整を行うことができる。

次に、図６，図７に基づいて遮熱ダンパに関するその他の実施形態について説明する。

図６に示す実施形態においては、ダクト本体１０２内に、可視光ＶＬを透過し、赤外線ＩＲを遮蔽する機能を有するＬｏｗ−Ｅガラスで形成された遮熱ダンパ１０７が単一の軸体１０７ｃを中心に回転可能に配置されている。軸体１０７ｃは、ダクト本体１０２の軸心（図示せず）と直交し、横断面と平行をなすように配置されている。遮光ダンパ１０７の面積は、ダクト本体１０２に内接する横断面の面積と略同等である。

図６（ａ）に示すように、遮熱ダンパ１０７の面方向がダクト本体１０２の長手方向と平行をなすように設定すると、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬ及び赤外線ＩＲの略全量が通過する。

図６（ｂ）に示すように、遮熱ダンパ１０７の面方向がダクト本体１０２の長手方向と約４５度をなすように傾斜させると、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬの略全量が透過し、赤外線の透過量ＩＲが減少する。

図６（ｃ）に示すように、遮熱ダンパ１０７の面方向がダクト本体１０２の長手方向と９０度をなすように起立させると、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬの略全量が透過し、赤外線ＩＲの透過量が遮断される。

図７に示す実施形態においては、可視光ＶＬを透過し、赤外線ＩＲを遮蔽する機能を有する遮熱フィルムが貼着された透光性板材で形成された複数の遮熱ダンパ１０８が軸体１０８ｃを中心にそれぞれ回転可能に配置されている。複数の軸体１０８ｃは、ダクト本体１０２の横断面と平行をなす同一の仮想平面上に所定間隔ごとに互いに平行をなすように配置されている。複数の遮光ダンパ１０８の面積の総和は、ダクト本体１０２に内接する横断面の面積と略同等である。

図７（ａ）に示すように、複数の遮熱ダンパ１０８の面方向がダクト本体１０２の長手方向とそれぞれ平行をなすように設定すると、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬ及び赤外線ＩＲの略全量が通過する。

図７（ｂ）に示すように、複数の遮熱ダンパ１０８の面方向がダクト本体１０２の長手方向とそれぞれ約４５度をなすように傾斜させると、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬの略全量が透過するが、赤外線ＩＲの透過量が減少する。

図７（ｃ）に示すように、複数の遮熱ダンパ１０８の面方向がダクト本体１０２の長手方向とそれぞれ９０度をなすように垂下させると、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬの略全量が透過するが、赤外線ＩＲの透過量は遮断される。

図６，図７に示すように、可視光ＶＬは透過するが、赤外線ＩＲを遮蔽する機能を有する遮熱ダンパ１０７，１０８をダクト本体１０２内に配置すれば、ダクト本体１０２の長手方向１０２Ｌに対する遮熱ダンパ１０７，１０８の角度を変化させることにより、ダクト本体１０２内に採り込まれた太陽光に含まれる可視光ＶＬと赤外線ＩＲとの透過比率を変化させることができる。

次に、図８〜図１０に基づいて、本発明のその他の実施形態である光ダクト１００ｘ，１００ｙ，１００ｚについて説明する。なお、図８〜１０に示す光ダクト１００ｘ，１００ｙ，１００ｚおいて図１，図２に示す光ダクト１００の構成分と同じ構造、機能を有する部分は図１，図２中の符号と同符号を付して説明を省略する。

図８（ａ）に示す光ダクト１００ｘにおいては、ダクト本体１０２ｘ内の放光部１０４ａの上方に、表面が光反射性を有するスライドシャッタ１１０が配置され、放光部１０４ｂの上方に反射部材１１１が配置されている。スライドシャッタ１１０は、簀子状をした２枚のシャッタ部材１１０ａ，１１０ｂを互いに摺動可能に重ね合わせた構造を有している。スライドシャッタ１１０を構成するシャッタ部材１１０ａ，１１０ｂ及び反射部材１１１はダクト本体１０２ｘを形成する周壁材３０と同じ構造を有する材料で形成されているが、これに限定しないので、反射性のある金属板などで形成してもよい。

図８（ａ）に示すように、スライドシャッタ１１０を全開にすると、ダクト本体１０２ｘ内に採り込まれた太陽光の約半分がスライドシャッタ１１０のシャッタ部材１１０ｂで下方へ反射され放光部１０４ａから室内へ放出され、残りの半分はスライドシャッタ１１０を通過した後、反射部材１１１で下方へ反射され、放光部１０４ｂから室内へ放出される。

図８（ｂ）に示すように、スライドシャッタ１１０を半開にすると、スライドシャッタ１１０のシャッタ部材１１０ａ，１１０ｂで太陽光が反射されるので、放光部１０４ａへ向かう反射光量が増加し、相対的にスライドシャッタ１１０を通過する光量が減少するので、放光部１０４ａから室内へ放出される光量が増加し、放光部１０４ｂから室内へ放出される光量が減少する。

このように、スライドシャッタ１１０の開度を変化させることにより、放光部１０４ａ，１０４ｂから室内へ放出される光量を相対的に増減させることができるので、室内の照度バランスを適切に設定することができる。

図９に示す光ダクト１００ｙにおいては、ダクト本体１０２ｙ内の放光部１０４ａの上方に、表面が光反射性を有する多翼式シャッタ１１２が配置され、放光部１０４ｂの上方に反射部材１１１が配置されている。多翼式シャッタ１１２は、帯板状をした複数の翼部材１１２ａと、これらの翼部材１１２ａをそれぞれ回転可能に保持する軸体１１２ｂとで形成されている。翼部材１１２ａ及び反射部材１１１はダクト本体１０２ｙを形成する周壁材３０と同じ構造を有する材料で形成されているが、これに限定しないので、反射性のある金属板などで形成してもよい。

複数の翼部材１１２ａを、それぞれ軸体１１２ｂを中心に同時に回転させることによって多翼式シャッタ１１２の開度を調整することができる。多翼式シャッタ１１２を全開にすると、ダクト本体１０２ｙ内に採り込まれた太陽光の約半分が多翼式シャッタ１１２の翼部材１１２ａで反射され下方の放光部１０４ａから室内へ放出され、残りの半分は多翼式シャッタ１１２の翼部材１１２ａの隙間を通過した後、反射部材１１１で下方へ反射され、放光部１０４ｂから室内へ放出される。

多翼式シャッタ１１２の開度を小さくすると、多翼式シャッタ１１２の翼部材１１２ａで反射される光量が増加し、相対的に翼部材１１２ａの隙間を通過する光量が減少するので、放光部１０４ａから室内へ放出される光量が増加し、放光部１０４ｂから室内へ放出される光量が減少する。

このように、多翼式シャッタ１１２の開度を変化させることにより、放光部１０４ａ，１０４ｂから室内へ放出される光量を相対的に増減させることができるので、室内の照度バランスを適切に設定することができる。

図１０に示す光ダクト１００ｚにおいては、放光部１０４ｃに臨むダクト本体１０２ｚの内周面１０１ｚに、光散乱性を有する複数の帯状部材１１３がダクト本体１０２ｚの長手方向１０２Ｌに間隔を置いた状態で貼着されている。このような構成とすれば、ダクト本体１０２ｚ内に採り込まれた太陽光が帯状部材１１３で散乱されるので、帯状部材１１３の幅や間隔を変えることにより、放光部１０４ｃからの室内へ向かう放光量を調整することができる。なお、帯状部材１１３の光散乱面は、その表面に微細な凹凸面を設けたり、艶消し面を設けたりすることによって形成することができる。

次に、図１１に示す光ダクト２００においては、ダクト本体１０２内において放光部１０４ａ，１０４ｂの上方にそれぞれ蓄光手段２０１が設けられている。このような構成とすれば、採光部１０３から取り入れられた昼間の太陽光がダクト本体１０２内を経由して放光部１０４ａ，１０４ｂの上方の蓄光手段２０１に蓄光されるので、夜間は蓄光手段２０１が発光することとなり、照明エネルギの軽減を図ることができる。また、蓄光手段２０１による発光は、停電時や災害時などの誘導灯としての機能も発揮する。

なお、図１〜図１１に基づいて説明した実施形態は本発明を例示するものであり、本発明の光ダクトは前述した実施形態に限定されない。

本発明の光ダクトは、一般住宅、公共建築物、オフィスビルあるいは工場建屋などの採光手段として、建築・建設産業などの分野で広く利用することができる。

１０ 段ボール板材
１１ 芯材部
１２ 外ライナ
１３ 中ライナ
１４ コルゲート紙
２０ アルミ箔
２０ａ 鏡面
２０ｂ 粗面
３０ 周壁材
７０ ＬＥＤ照明
８０ 建築物
８０ａ 内部
８０ｂ 躯体
８０ｃ 天井
８０ｄ Ｃチャンネル
８０ｅ 天井裏空間
８１ ワイヤ
１００，１００ｘ，１００ｙ，１００ｚ，２００ 光ダクト
１０１ 内周面
１０２ ダクト本体
１０２ｈ 水平部
１０２ｖ 垂直部
１０２Ｌ 長手方向
１０３ 採光部
１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ 放光部
１０５ 外周面
１０６，１０７，１０８ 遮熱ダンパ
１０６ａ 遮熱シート
１０６ｂ 仕切板
１０６ｃ，１０７ｃ，１０８ｃ 軸体
１０９ 駆動部
１１０ スライドシャッタ
１１０ａ，１１０ｂ シャッタ部材
１１１ 反射部材
１１２ 多翼式シャッタ
１１２ａ 翼部材
１１２ｂ 軸体
１１３ 帯状部材
２０１ 蓄光手段
ＩＲ 赤外線
ＬＶ 可視光
Ｒ 光反射面
Ｓ１，Ｓ２ 投影面積

Claims (7)

1. 段ボール板材の少なくとも片面に光反射性を有する光反射面を設けて形成された周壁材を用いて、内周面が光反射面となるように筒状に形成したダクト本体を有する光ダクトであって、前記ダクト本体の内部へ太陽光などの光源からの光を採り込むための採光部と、前記ダクト本体の内部へ取り込んだ光を当該ダクト本体の外部へ放出するための放光部とを備え、前記ダクト本体は建築物内に設置され且つ水平方向に配置された水平部を有し、前記採光部から前記ダクト本体内へ採り込まれた光は光反射面である前記内周面を経由して前記水平部の下方に前記建築物の内部に臨む状態で設けられた前記放光部を通じて前記建築物内に放出され、
   前記放光部から放出される光量を調整するため、前記ダクト本体内から前記放光部へ向かう可視光量を増減する遮光部材あるいは反射部材を設け、
   前記遮光部材として、表面が光反射性を有するスライドシャッタ、若しくは、表面が光反射性を有する複数の翼部材と前記翼部材を回動可能に保持する軸体とで形成された多翼式シャッタを、前記放光部の上方に傾斜姿勢で配置し、
   前記反射部材として、前記放光部に臨む前記水平部の内周面に、光散乱性を有する複数の帯状部材を前記水平部の長手方向に間隔を置いた状態で貼着したことを特徴とする光ダクト。
2. 段ボール板材の少なくとも片面に光反射性を有する光反射面を設けて形成された周壁材を用いて、内周面が光反射面となるように筒状に形成したダクト本体を有する光ダクトであって、前記ダクト本体の内部へ太陽光などの光源からの光を採り込むための採光部と、前記ダクト本体の内部へ取り込んだ光を当該ダクト本体の外部へ放出するための放光部とを備え、前記ダクト本体は建築物内に設置され、前記採光部から前記ダクト本体内へ採り込まれた光は光反射面である前記内周面を経由して前記放光部を通じて前記建築物内に放出され、
   前記採光部と前記放光部との間の前記ダクト本体内に、遮熱手段として、透光性遮熱部材を有する遮熱ダンパを設け、
   前記遮熱ダンパが、透光性遮熱部材である遮熱シートと、前記遮熱シートの片面に所定間隔ごとにリブ状に立設された複数の仕切板とを有し、且つ、前記ダクト本体を横断する方向に配置された軸体を中心に回転可能であることを特徴とする光ダクト。
3. 前記光反射面は少なくとも難燃性を有する遮熱面で構成されている請求項１または２記載の光ダクト。
4. 前記ダクト本体の外周面に遮熱面を設けた請求項３記載の光ダクト。
5. 前記段ボール板材は紙製であって、中空状の空気層を構成する波板状の芯材部と、前記芯材部の表面、裏面にそれぞれ貼着された外ライナとを備え、前記芯材部の波目方向に沿って前記周壁材を折り曲げたり、組み合わせたりすることにより筒状に形成した請求項１〜４のいずれかに記載の光ダクト。
6. 前記遮熱手段に断熱手段を設けた請求項２記載の光ダクト。
7. 前記放光部に蓄光手段を設けた請求項１〜６のいずれかに記載の光ダクト。

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