JPH09282916A - 調光システム及び太陽光採光器 - Google Patents
調光システム及び太陽光採光器Info
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Abstract
照明器を調光し、省電力化を向上させることができる調
光システムを提供することを課題とする。 【解決手段】 光センサ31〜33によってそれぞれ照
度が検出され、電力制御装置21〜23はそれぞれ対応
する光センサ31〜33で検出される照度が所要の値と
なるように照明器3〜7に供給する電力を制御する。窓
1の内側に設けられた太陽光採光器41により部屋2の
奥深くまで導入され、部屋2の奥部においても、小さな
電力を照明器に供給するだけで所要の照度が得られる。
Description
る昼間の省電力化を可能とする調光システム及びそれに
用いられる太陽光採光器に関する。
としては、昼間に太陽光が差し込む窓際の照明器の明る
さを太陽光の強さに応じて変化させるものがあった。
ては、窓等の開口部から屋内に差し込む太陽光は、開口
部の近傍に限られるため、太陽光の差し込みにより調光
の対象となり得る空間域は屋内空間全体に対してわずか
な部分であった。このため、屋内空間に配設された照明
器のうち、わずかな一部の照明器のみが調光の対象とな
り、省電力の効果は小さいものであった。また、窓等の
開口部から差し込む太陽光が強すぎる場合には、ブライ
ンド等により太陽光を遮蔽してしまうため、利用し得る
太陽光を使うことなく、照明器の省電力を極めて低い水
準に留めてきた。
めになされたもので、屋内空間の広い範囲にわたって照
明器を調光し、省電力化を向上させることができる調光
システムを提供することを目的とする。また、この発明
は、このような調光システムに使用される太陽光採光器
を提供することもまた目的としている。
テムは、太陽光の入射方向を変換して出射することによ
り屋内空間の深部にまで太陽光を導入する太陽光採光器
と、屋内に配置された照明器と、屋内に配置されると共
に照度を検出する光センサと、照明器に電力を供給する
と共に太陽光採光器により導入された太陽光と照明器か
らの光との和によって光センサで検出された照度が所定
の値となるように照明器に供給される電力を制御する電
力制御装置とを備えたものである。
横断面を有する多数の突条が配列された透明体または反
射体から形成することができる。透明体としては、少な
くとも一方の面上に、また反射体としてはその反射面上
に多数の突条が互いに並列に形成された平板形状の透明
体また反射体、多数のモノフィラメントまたは棒状体の
束からなる透明体また反射体、あるいは多数のモノフィ
ラメントまたは棒状体を織り込んだ織物からなる透明体
また反射体を用いることができる。
る太陽光採光器による太陽光の屋内空間での照度比の分
布に応じて屋内空間を複数の領域に分割し、この分割さ
れた領域毎にその中の照明器を調光するための光センサ
と電力制御装置を取り付ける。各領域において、光セン
サは太陽光と照明器からの光との和による照度を検出
し、検出された照度に基づいて電力制御装置が照明器へ
の供給電力を制御し、これにより所要の照度が得られ
る。
た反射体を有し、太陽光の入射方向を変換して出射させ
ることにより太陽光を導入する太陽光採光器であって、
透明体また反射体が多数のモノフィラメントまたは棒状
体の束あるいは多数のモノフィラメントまたは棒状体を
織り込んだ織物からなり、その束の側部あるいは織物の
一方の面に太陽光を入射させるものである。
は、反射体を有し、太陽光の入射方向を変換して出射さ
せることにより太陽光を導入する太陽光採光器であっ
て、反射体が反射面上に配列された円弧状の横断面を有
する多数の突条を有するものである。なお、反射体が平
板形状を有し、多数の突条が反射体の反射面上に互いに
並列に形成されたものを用いることもできる。
付図面に基づいて説明する。図1にこの発明の一実施形
態に係る調光システムを示す。窓1を有する長方形状の
部屋2の天井に部屋2の長手方向に沿って直線状に複数
の照明器3〜7が配置されている。各照明器は、それぞ
れ2本の蛍光灯を有している。照明器3は安定器11を
介して電力制御装置21に電気的に接続され、照明器4
及び5はそれぞれ安定器12及び13を介して電力制御
装置22に電気的に接続され、照明器6及び7はそれぞ
れ安定器14及び15を介して電力制御装置23に電気
的に接続されている。また、照明器3の近傍には電力制
御装置21に接続された光センサ31が設置され、照明
器4と5の間には電力制御装置22に接続された光セン
サ32が設置され、照明器6と7の間には電力制御装置
23に接続された光センサ33が設置されている。各電
力制御装置21〜23は電源AC100vに接続されて
いる。
光器41が設けられている。太陽光採光器41は、屋外
から入射される太陽光をその方向を変換して部屋2の屋
内に導入するためのものであり、本願の発明者によって
特願平6−78913号公報に提案された採光器が用い
られている。すなわち、図2に示されるように、透明板
42の上に円柱状の多数の突条43が互いに並列に配列
された平板状透明体から構成されている。この平板状透
明体の一方の面に光を入射させると、突条43の列方向
に直交する方向にのみ拡散するような光が他方の面から
出射される。
明体を複数形成し、これらの透明体をそれぞれ開閉自在
に連結した採光ブラインドを作成して用いるとよい。
明する。まず、電力制御装置21〜23から安定器11
〜15を介して照明器3〜7の蛍光灯にそれぞれ電力が
供給され、蛍光灯が点灯する。光センサ31〜33によ
ってそれぞれその設置箇所における照度が検出され、検
出信号が電力制御装置21〜23へ伝送される。電力制
御装置21〜23には、予め所要の照度の値が設定され
ており、それぞれ対応する光センサ31〜33からの検
出信号に基づいて、検出される照度が所要の値となるよ
うに照明器3〜7に供給する電力を制御する。すなわ
ち、太陽光の光量が多い箇所では照明器に供給される電
力を小さくし、逆に太陽光の光量が少ない箇所では照明
器に供給される電力を大きくする。これにより、各光セ
ンサ31〜33の設置箇所を一定の照度に保持すること
ができる。
設けられているので、太陽光が太陽光採光器41を介し
て部屋2の奥深くまで導入される。このため、部屋2の
奥部においても、小さな電力を照明器に供給するだけで
所要の照度を得ることが可能となる。
状の横断面を有する多数の突条が配列された透明体から
形成することができ、例えば図3に示されるように、透
明板44の一方の面上に多数の突条45が一体に形成さ
れたものを用いることもできる。さらに、図4に示され
るように、透明体46の両面にそれぞれ多数の突条47
及び48が形成されたものを太陽光採光器41として使
用すれば、太陽光は透明体46の両面においてそれぞれ
拡散するため、部屋2内の居住者が眩しさを感じずに室
内に太陽光を採り入れることができる。また、図5に示
されるように、透明体49の一方の面の突条50と他方
の面の突条51とを互いに直交させて配列することもで
きる。また、透明体46あるいは49の一方の面上の突
条に代えて、その他の凹凸を形成することによっても、
眩しさを避けることができる。
示されるように、多数のモノフィラメント52または棒
状体を束ねた透明体53を用い、この束の側部に太陽光
を入射させることができる。また、図7に示されるよう
に、多数のモノフィラメント54または棒状体を織り込
んだ織物からなる透明体55を用い、この織物の一方の
面に太陽光を入射させることもできる。図7では、複数
の経糸に対して1本の緯糸で織り込んだが、図8のよう
に、複数の経糸と複数の緯糸から織り込んだ織物を透明
体56として使用してもよく、さらに、各種の織り方を
採用することができる。図6〜図8に示したような透明
体53、55及び56では、その両面にモノフィラメン
トまたは棒状体が露出しているので、部屋2内の居住者
が眩しさを感じずに室内に太陽光を採り入れることがで
きる。
こともできる。この太陽光採光器は、反射面上に円弧状
の横断面を有する多数の突条が配列された反射体から形
成される。例えば、図2〜図8に示した透明体のそれぞ
れの突条あるいはモノフィラメント等の表面が反射面か
らなるものを使用することができる。部屋2の天井から
室内に太陽光を採り入れ、部屋2の床面に対して所定の
角度で斜めに反射型の太陽光採光器を設置して、太陽光
を反射しつつ拡散させることにより、部屋2の奥部にま
で太陽光を導入することが可能となる。
m、高さ2.4mの図1に示す部屋2において横1.8
m、縦1.2mの東南向きの窓1の内側全面に採光ブラ
インドとして形成した太陽光採光器41を取り付け、こ
の採光ブラインドを開閉させて、調光システムを作動
し、省電力化の効果を調べた。
備えた照明器3〜7を窓1から0.9m、2.7m、
4.5m、6.3m、8.1mの各位置に設置し、照明
器3をA組、照明器4及び5をB組、照明器6及び7を
C組として三つの組に分けた。A〜C組にそれぞれ対応
して光センサ31〜33が設置されている。調光量の検
出には電源AC100vと電力制御装置21〜23との
間にそれぞれ図示しない電流計を取りつけ、電流値の変
化を記録計により記録できるようにした。
り太陽光を部屋2内に深く導入した場合と、採光ブライ
ンドを開くことにより太陽光の導入を行なわなかった場
合との比較を行った。具体的には、東京都新宿区に所在
する部屋2において1996年2月23日の午前9:3
0に測定開始と共に採光ブラインドを閉じ、15分後の
9:45に採光ブラインドを開き、さらに15分後の1
0:00に採光ブラインドを再び閉じ、同様にして正午
までの間、15分間ずつ採光ブラインドの開閉を繰り返
して電源から各電力制御装置21〜23に流れる電流の
測定を行なった。
測定値を蛍光灯の光量が100%の場合の電流値に対す
る百分率で表したものが、図9〜11である。図9に示
されるように、窓1に近いA組では、9:30から正午
まで採光ブラインドの開閉に拘わらずに電流値は常時0
付近で照明器3は点灯する必要がなかった。図10に示
されるように、A組より部屋2の内部に位置するB組で
も、ほとんどの時間帯で採光ブラインドの開閉に拘わら
ずに電流値は0付近で照明器4及び5を点灯する必要が
なかったが、11:45から12:00の間で採光ブラ
インドを開いたときに照明器4及び5が点灯された。ま
た、図11に示されるように、部屋2の奥部に位置する
C組では、9:30から正午までの間、採光ブラインド
を開くと電流値が100%となって照明器6及び7は最
大光量で点灯されたが、採光ブラインドを閉じたときに
は電流値は0付近となって照明器6及び7を点灯する必
要は全くなかった。
光の導入を計らない場合は調光効果はA組の照明器3に
留まるが、採光ブラインドを閉めて太陽光を導入した場
合は、その効果はC組の照明器6及び7にまで達するこ
とがわかる。採光ブラインドを閉めて太陽光を導入した
ことによる節電率は次のように算出される。
は、 A組:40W×2×1%×1.25H(時間)=1W
H、 B組:40W×4×(1%×1H+40%×0.125
H)=81.6WH C組:40W×4×100%×1.25H=200WH となって、室内全体では、 1WH+81.6WH+200WH=282.6WH ・・・(1) となる。
電力は、 A組:40W×2×1%×1.25H=1WH B組:40W×4×1%×1.25H=2WH C組:40W×4×1%×1.25H=2WH となって、室内全体では、 1WH+2WH+2WH=5WH ・・・(2) となる。
82 となり、採光ブラインドを用いたこの発明の調光システ
ムによれば、従来の98.2%もの電力が節減されるこ
とになる。
3として米国Lutron社製MW−PS−WHを、電
力制御装置21〜23として米国Lutron社製MW
−LC−JA−100VACを調光範囲1〜100%に
改良したものを、安定器11〜15として米国Lutr
on社製FLR−40を用いた。
す図である。
斜視図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 太陽光の入射方向を変換して出射するこ
とにより屋内空間の深部にまで太陽光を導入する太陽光
採光器と、 屋内に配置された照明器と、 屋内に配置されると共に照度を検出する光センサと、 前記照明器に電力を供給すると共に前記太陽光採光器に
より導入された太陽光と前記照明器からの光との和によ
って前記光センサで検出された照度が所定の値となるよ
うに前記照明器に供給される電力を制御する電力制御装
置とを備えたことを特徴とする調光システム。 - 【請求項2】 前記太陽光採光器はそれぞれ円弧状の横
断面を有する多数の突条が配列された透明体または反射
体であることを特徴とする請求項1に記載の調光システ
ム。 - 【請求項3】 前記透明体または反射体は平板形状を有
し、多数の突条は前記透明体の少なくとも一方の面上ま
たは前記反射体の反射面上に互いに並列に形成されてい
ることを特徴とする請求項2に記載の調光システム。 - 【請求項4】 前記透明体または反射体は多数のモノフ
ィラメントまたは棒状体の束からなることを特徴とする
請求項2に記載の調光システム。 - 【請求項5】 前記透明体または反射体は多数のモノフ
ィラメントまたは棒状体を織り込んだ織物からなること
を特徴とする請求項2に記載の調光システム。 - 【請求項6】 透明体または反射体を有し、太陽光の入
射方向を変換して出射させることにより太陽光を導入す
る太陽光採光器であって、 透明体または反射体は多数のモノフィラメントまたは棒
状体の束からなり、その束の側部に太陽光を入射させる
ことを特徴とする太陽光採光器。 - 【請求項7】 透明体または反射体を有し、太陽光の入
射方向を変換して出射させることにより太陽光を導入す
る太陽光採光器であって、 透明体または反射体は多数のモノフィラメントまたは棒
状体を織り込んだ織物からなり、その織物の一方の面に
太陽光を入射させることを特徴とする太陽光採光器。 - 【請求項8】 反射体を有し、太陽光の入射方向を変換
して出射させることにより太陽光を導入する太陽光採光
器であって、 反射体は円弧状の横断面を有する多数の突条が反射面上
に配列されたものであることを特徴とする太陽光採光
器。 - 【請求項9】 前記反射体は平板形状を有し、多数の突
条は前記反射体の反射面上に互いに並列に形成されてい
ることを特徴とする請求項8に記載の太陽光採光器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08966496A JP4034840B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 調光システム及び太陽光採光器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP08966496A JP4034840B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 調光システム及び太陽光採光器 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09282916A true JPH09282916A (ja) | 1997-10-31 |
JP4034840B2 JP4034840B2 (ja) | 2008-01-16 |
Family
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Family Applications (1)
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JP08966496A Expired - Fee Related JP4034840B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 調光システム及び太陽光採光器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (5)
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-
1996
- 1996-04-11 JP JP08966496A patent/JP4034840B2/ja not_active Expired - Fee Related
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