JPH03221903A - 採光，通気システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、居住用建物、オフィスビルなどの照明と空調
に使用される採光１通気システムの改良に関するもので
ある。

［従来の技術〕 従来、屋外の光を室内に導く採光装置は、特開昭８２−
９６９１４号公報に示すように、レンズ等で集光した太
陽光を適当な室に光ファイバーで伝えこの光ファイバー
の出口に光拡散装置を用いて必要とされる室に太陽光を
導入するようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述のような従来の技術においては建物の照明
について、直接に日の射し込まない室に太陽光を導くよ
うにしただけであり、そのようなところで必要とされる
室の空気を同じ装置で換気し、よりよい居住空間にする
ことについては。

全く考えられていないものであった。

また、従来のものでは、採光装置としてフレネルレンズ
で集光し光ファイバーで送る方式があったが２この方式
では、天空での太陽の運行に伴い入射角、入射量が変化
し、朝や夕方の採光効率が悪いという問題点があった。

このため、太陽の移動に対応して導入用の窓の角度を追
尾して制御する必要があり、この場合は動力源と制御機
構より戊る高価な追尾機構を備える必要があった。

また、従来の他の方式として鏡を組合わせてその反射光
をダク）〜で送る方式のものがあったがこの方式のもの
では鏡の組合わせのみて光を一方向に送らなければなら
す、奥行きのある採光部が必要となり、その分２採光部
の厚みが大どなるため既存の家屋の屋根にのせることが
できる採光装置を製作するのが困難であった。

また、この方式のものでは、太陽光線を多く導入し易く
するために主として南側の屋根に採光装置を設置する必
要があり、このため南向きに建てられていない家屋に対
しては１本システムが適用できないという問題点もあっ
た。

本発明は、従来のものの上記課題（問題点）を解決する
ようにした採光５通気システムを提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は屋外の光を室内に導く採光システムにおいて、
屋外の光を室内に導く導入手段として透明の採光窓材の
反射面に所定の角度を形成することにより太陽光線を１
つの面に集めるように構成した光取入体を用いるように
した採光システムに関する。

この場合１反射面の角度として東側および西側の側面を
北側に向かって末広がりとなるような角度とし、かつ底
面も反射光が北側に向かって反射するような傾斜面に設
定した採光システムとすることが望ましい。

また、さらに、上面にプリズム状の突出部を形成するよ
うにした光取入体を用いるようにした採光システムとす
ることが望ましい。

この場合、突出部の上面に薄い透明板を設けるようにし
た採光システムとすることが望ましい。

また、屋外の光を室内に導く採光システムにおいて、屋
外の光を室内に導く導入手段として前記構成に代え、透
明の採光窓材で立方体または直方体を構成し、この東側
の測面および西側の側面に夫々プリズム状の溝又は突出
部を形成して構成した光取入体を用いるようにした採光
システムとするようにしても良い。

この場合、光取入体の底面にもプリズム状の溝又は突出
部を形成して構成した光取入体を用いるようにした採光
システムとすることが望ましい。

また、屋外の光を室内に導く採光装置として。

この採光装置は採り入れる光を集める集光装置と集めら
れた光を導く導光装置と、導光装置からの光を室内へ拡
散する光拡散装置とから構威し、かつ、光と共に空気の
給排機能も付加し光拡散装置と導光装置どは、それぞれ
が連通されて光と空気を各室への導入するようにした採
光１通気システムとすることができる。

［作用］ 本発明の装置は屋外の光を導く採光装置ど、さらに、必
要に応じてこの採光装置によって光の供給を受ける室に
空気の給排機能を付加するようにしたものにおいて、屋
外の光を導入する部分である採光窓材の反射面の形状に
工夫を施すことにより入射する太陽光線をその運行によ
る入射角の変化にも拘わらず、路間−の面に集中して導
くことができるようにしたものである。

このため２本システムによって建物内の照明は朝、夕で
も採光効率は殆と低下せず、換気も有効。

適切に行うことができる。

しかも１光の屈折率を利用して薄型の構成のものとし、
受光装置を取付ける屋根の位置も北側でも南側でも良く
したため、既存の建物の屋根に対して容易に設置できる
ようになった。

［実施例〕 次に１本発明による採光１通気システムを第１図〜第３
図に示す各実施例に基づいて説明する。

第１図は５本発明を使用した住宅の一例であり建物は南
側に面して、ＩＩＩ！の部屋１．２１＠の部屋２、北側
に風呂３と台所４．地階に地下室５　屋根６には採光装
置７を有している。

アー この建物では、地下室５は当然として、北側にある風呂
３や台所４にも窓が設けてなく１周壁８を充分な厚みの
断熱壁にする一方、これらの部屋の昼間の照明は採光装
置ヱがらの光を用い、光拡散装置９，１０．１１によっ
て、光が各部屋３４．５に供給されるようになっている
。

この場合、採光装置ヱとしては１図示のように屋根６に
嵌め込まれたあるいは、屋根上に置がれた光取入体七ユ
、吸気または排気を行わせる換気用のファンＦ、これら
光取入体１２とファンＦにより導入される太陽光線と空
気の両者を集めるフド１４．このフード１４がら光と空
気とを導く導光ダクト１５．フード１６７円板状または
角板状の光拡散材から成る拡散板１７より構成され。

拡散板１７の照射面には以降の各室に導く導光ダクト１
８が連結されている。

ところで２本発明の採光９通気システムでは光取入体上
又の構造に特徴をもつものであるから。

次にその構造の詳細について第２図〜第４図を用いて説
明する。

一 すなわち、光取入体よλとしては、第１の実施例のもの
では、第２図（イ）に示すように反射壁となる透明のカ
ラス平板より戒る採光窓材の東側西側の側面１２ａ、１
２ｂに夫々角度を設け、南側の側面１２ｃよりも北側の
側面］２ｄの長さを大となるように北側に向かって末広
がりに構成し。

かつ底面も反射光が北側に向かって反射するような傾斜
面に設定することにより入射光線を一定方向く北側方向
）に集めることができるようにしたものである。

この場合、採光窓材の上面は平面に形成されていても良
いが、同図（ロ）に示すように上面１２ｅに多数のプリ
ズム状の突出部Ｘ、〜Ｘ０を形成するようにした方が、
上方からの太陽光線を各突出部Ｘ１〜Ｘｏの屈折率を利
用して薄形の採光窓材で一定方向〈実施例では北側方向
）への集光が実現できるようになるため望ましい。

第２図〈イ）、（口〉に夫々光取入体上λの平面および
側面方向における太陽光線の導入２通過の状況を示して
いる。なお、６は斜面状の屋根である。

また、上記第１の実施例の場合において１図示しないが
、各突出部Ｘｌ〜Ｘ１を覆うようにこれらの上面に薄い
透明板を設けた構造とすることにより、各突出部Ｘｌ〜
Ｘ□の溝の部分に塵埃が付着することが防止できる。

第１の実施例のものでは、光取入体１２の東西方向の側
壁に北側方向に向かって末広がりとなるように角度を設
けて構成した点に、その構成上の特徴がある。

これに対して、第３図に示す第２の実施例のものでは、
光取入体１３の東側の側壁１３ａ、西側の側壁１３ｂは
角度を設けてなく、夫々北側の側壁１３ｃ、南側の側壁
１３ｄに対して直交する形状即ち直方体の形状に形成し
たものである。

ただし２この場合には、同図（イ）に示すように東側の
側面１３ａおよび西側の側面］、　３　ｂに夫々プリズ
ム状の溝Ｅ１〜Ｅ、および溝Ｗ１〜Ｗｏを形威し、これ
らの側壁１３ａ、１３ｂによる反射波が全て一定方向く
この実施例では北側方向）に集０ 光するように構成する必要がある。

なお１厚さの点では問題があるが、第２の実施例は直方
体に代え、立方体にしても実施可能である。

この第２の実施例の場合も、第３図（ロ）に示すように
、底面１３ｅに対してもプリズム状の溝又は突出部８１
〜Ｓｏを形成することによりその溝又は突出部による光
の屈折を利用し、光取入体上旦の厚さを薄形に構成する
ことができる。

次に、拡散板１７には適当個の通気孔２０が設けられて
おり、フード１６からの空気を室へ供給するようになっ
ているものとする。

導光ダクト１８は１円筒形のダクトの内壁全面を光の反
射面としたものであり１図では、壁８や天井２１を通る
固定ダクトとして建物内に組み込まれる一方、このダク
トを介して光が導びかれていく室３．４．５に対しては
、ルーパー２２゜２３．２４を介して外気や調温された
空気が供給される一方、汚れた空気を室外に排出するた
めの換気用のダクト乃至は通気路としても使用できるよ
うにしたものである。

なお、２５．２６は、南側に面した室１，２に外気や調
温された空気を供給したり、これらの室の換気をするた
めの袖助ダク１〜であｌ′１．タンパ２７．２８等を介
して導光ダクＩ・１８に通運されている。

以上のようなＷＩ戒において、昼間は、太陽光が採光装
置７によって集められ、北側の各部屋３４．５．に供給
されるのみならず、同しシステムを使って外気の供給、
調温した空気の供給、或は汚れた空気の換気も行えるた
め、これらの部屋３４．５は必ずしも窓〈採光、換気）
は必要でなくなり、建物における部屋の配置に自由度か
増しかつ、各部屋の断熱、遮熱、防音なども比較的に容
易になり、エネルギー効率の良い建物、建物内外のエネ
ルギーを生かした空調、照明が可能になるものである。

ところで１本発明では上記のように光取入面１２として
示すように１反射面どなる側面、上面および底面に角度
を設けるようにすることにより太陽の運行に伴う入射光
線の角度の変化に拘わらず各反射面を利用することによ
り入射光を常に略１つの面に集中して集めることができ
るようにしたものである。

この場合、実施例に示すように、前記の各反射面にプリ
ズム状の突出部または溝を形成するように槽底すれば厚
さを薄型とすることができる。

なお１図には示していないが、室内に配置される導光タ
クト１８は可撓性をもったダクトの内面を鏡面にする構
造、ダク１への壁を構成する壁材の一部に光ファイバー
の束を配するようにしても良く、ダクトのｖＪ造も、１
本のダクトの内部を区切り給排気それぞれが独立した通
気路となるように構成しても良い。

［発明の効果］ 本発明は、上記のように槽底したものであるから次のよ
うな優れた効果を有する。

■太陽の運行によって入射光線の角度、入射量が変化し
ても、光取入体の反射面の特徴ある構成（傾斜した反射
面やプリズム状の突出部または溝の構成）により各方向
からの入射光線を受光し、屈折率を利用して入射光をあ
る一面へと強く導くことができるため、入射光線の量は
日中においては略一定とすることができる。

■この場合、屈折率で太陽光を一方向に送り屈折光をあ
る一面に強く集めることができるのでその面に光ファイ
バーを設ければ導光用のダクトを使用しなくて済むので
経済的である。

■また。上記のように太陽光を突出部や溝の屈折率を利
用して薄い厚さのなかで一方向に集光てきるようにした
ものでは、光取入体すなわち受光装置を薄型にでき、ま
た上記のように１方向集光の機能により南側の屋根に限
らず、北側の屋根にも設置することができるようになっ
たため、既存の建物の屋根に容易に適用可能となった。

■また。各突出部を覆うようにその上面に透明板を設け
た構造とした場合には、突出部の講に塵埃が付着するこ
とがなく管理が容易となる。

■しかも本発明の場合、従来のような大掛かりな追尾機
構を備える必要がなく、平面状の採光窓材の」二面に複
数個の突出部ま／ごは光導入面を形成するだけの構成で
良いため、極めて経済的であり実用性大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する採光７通気システムの全体の
構成を示す模式的な縦断側面図、第２図および第３図は
それぞれ本発明の第１および第２の各実施例を示すもの
で、その同第２図および第３図の各（イ）は夫々平面図
、同図各（ロ）は夫々側面図である。 １２ａ　〜　１ ３　４　５ ヱ ９　　　１０　　　１１ １５、　１８ 上ユ、上旦 ２　ｄ　　　１３　ａ〜　１ 部屋 ：採光装置 光拡散装置 ：導光ダクト ：光取入体 ３ｄ：側面 〜Ｘ０・ Ｅ　１〜Ｂ　　ｒ＋ ］２ｅ、上面 ］３ｅ：底面 ・Ｗ１〜Ｗｏ：突出部 Ｓ１〜Ｓイ：溝又は突出部 １４１６　フード １７：拡散板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、屋外の光を室内に導く採光システムにおいて、屋外
   の光を室内に導く導入手段として透明の採光窓材の反射
   面に所定の角度を形成することにより太陽光線を１つの
   面に集めるように構成した光取入体を用いるようにした
   ことを特徴とする採光システム。 ２、反射面の角度として東側および西側の側面を北側に
   向かつて末広がりとなるような角度とし、かつ底面も反
   射光が北側に向かつて反射するような傾斜面に設定する
   ようにした請求項１記載の採光システム。 ３、上面にプリズム状の突出部を形成するようにした光
   取入体を用いるようにした請求項１又は２記載の採光シ
   ステム。 ４、突出部の上面に薄い透明板を設けるようにした請求
   項１〜３のいずれかに記載の採光システム。 ５、屋外の光を室内に導く採光システムにおいて、屋外
   の光を室内に導く導入手段として透明の採光窓材で立方
   体または直方体を構成し、この東側の側面および西側の
   側面に夫々プリズム状の溝又は突出部を形成して構成し
   た光取入体を用いるようにしたことを特徴とする採光シ
   ステム。 ６、光取入体の底面にもプリズム状の溝又は突出部を形
   成して構成した光取入体を用いるようにした請求項５記
   載の採光システム。 ７、屋外の光を室内に導く採光装置として、この採光装
   置は採り入れる光を集める集光装置と集められた光を導
   く導光装置と、導光装置からの光を室内へ拡散する光拡
   散装置とから構成し、かつ、光と共に空気の給排機能も
   付加し光拡散装置と導光装置とは、それぞれが連通され
   て光と空気を各室への導入するようにした請求項１〜６
   のいずれかに記載の採光。 通気システム。