JPH11203917A - 採光用反射板 - Google Patents
採光用反射板Info
- Publication number
- JPH11203917A JPH11203917A JP10005693A JP569398A JPH11203917A JP H11203917 A JPH11203917 A JP H11203917A JP 10005693 A JP10005693 A JP 10005693A JP 569398 A JP569398 A JP 569398A JP H11203917 A JPH11203917 A JP H11203917A
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- Japan
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- lighting
- daylighting
- opening
- reflecting
- flat
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ダクトの反射板において、 地球の公転
（年間の季節変動）地球の自転（１日の時間変動）に
よって太陽光の入射角、即ち光ダクトに設けた反射板の
反射角が異なり採光効率が大きく変動するのを、平準化
して採光効率を上げることを課題とする。 【解決手段】 光ダクトの採光口の前面に、平面を配置
し、前記採光口の下端から前方に離れるほど上方に凸な
二平面で構成される山型を前記平面の上に載上する幾何
学的構成で、採光口側の面を反射面とする構造である。
（年間の季節変動）地球の自転（１日の時間変動）に
よって太陽光の入射角、即ち光ダクトに設けた反射板の
反射角が異なり採光効率が大きく変動するのを、平準化
して採光効率を上げることを課題とする。 【解決手段】 光ダクトの採光口の前面に、平面を配置
し、前記採光口の下端から前方に離れるほど上方に凸な
二平面で構成される山型を前記平面の上に載上する幾何
学的構成で、採光口側の面を反射面とする構造である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】光ダクトに、より多くの光エ
ネルギを採取するための採光用反射板に関する。
ネルギを採取するための採光用反射板に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しょうとする課題】省エネ
ルギ及び二酸化炭素排出量の削減を図るための技術の一
つに、太陽光を採光口から直接或いは反射板によって、
内側への反射率を高めたダクトに導いて建屋内部や地下
の照明とする光ダクト装置がある。
ルギ及び二酸化炭素排出量の削減を図るための技術の一
つに、太陽光を採光口から直接或いは反射板によって、
内側への反射率を高めたダクトに導いて建屋内部や地下
の照明とする光ダクト装置がある。
【０００３】図１は水平光ダクト装置の概念図であり、
太陽光１が反射板３で反射され採光口２から光ダクト４
に取り込まれる図である。
太陽光１が反射板３で反射され採光口２から光ダクト４
に取り込まれる図である。
【０００４】図２は垂直光ダクト装置の例で符号は図１
に準ずる。
に準ずる。
【０００５】この装置は安価に大容量の光が扱えるこ
と、太陽の光エネルギを直接利用するためエネルギの利
用効率の面で優れている等の特徴を有する。採光口とダ
クトの断面積を大きく取れば採光量を増やし搬送損失を
減らすことができるが、光ダクト装置は建築物に組み込
んで使用されることが多く、大型化は装置以外に建設費
用も含めたコストアップになる。このためなるべく断面
積の小さい光ダクトに大量の光を取り込むことが求めら
れ、光量増大のための反射板を設けて、採光量の増大を
はかるのが有効である。
と、太陽の光エネルギを直接利用するためエネルギの利
用効率の面で優れている等の特徴を有する。採光口とダ
クトの断面積を大きく取れば採光量を増やし搬送損失を
減らすことができるが、光ダクト装置は建築物に組み込
んで使用されることが多く、大型化は装置以外に建設費
用も含めたコストアップになる。このためなるべく断面
積の小さい光ダクトに大量の光を取り込むことが求めら
れ、光量増大のための反射板を設けて、採光量の増大を
はかるのが有効である。
【０００６】従来の反射板は平板あるいは断面が放物線
状に湾曲した曲面を用いるのが一般的であった。
状に湾曲した曲面を用いるのが一般的であった。
【０００７】太陽光の強さは、次の３つの要因によって
定まる。
定まる。
【０００８】 地球の公転（年間の季節変動） 地球の自転（１日の時間変動） 大気の状態の変化（天候や空気の透明度による変
化） この中で本願発明はの年間の季節変動と、の１日の
時間変動を平準化することを課題とする。
化） この中で本願発明はの年間の季節変動と、の１日の
時間変動を平準化することを課題とする。
【０００９】図３（ａ）は、夏季太陽光の地表への入射
角が大きい場合で、（ｂ）は冬季太陽光の地表への入射
角が小さい場合の図であり、最大の採光量となるには、
それぞれ反射板３の採光口２に対する角度が異なること
を示している。
角が大きい場合で、（ｂ）は冬季太陽光の地表への入射
角が小さい場合の図であり、最大の採光量となるには、
それぞれ反射板３の採光口２に対する角度が異なること
を示している。
【００１０】しかし固定した平面ないし放物面の反射板
では季節による太陽の入射角の変化、１日の入射角の変
化にたいして無力で、太陽軌道の変化に従って大きな採
光量の変化が生じ、採光量を平準化して効率を高めるこ
とはできない。
では季節による太陽の入射角の変化、１日の入射角の変
化にたいして無力で、太陽軌道の変化に従って大きな採
光量の変化が生じ、採光量を平準化して効率を高めるこ
とはできない。
【００１１】本願発明は季節変動と時間帯変動の採光量
を平準化して、効率をあげるために創案されたものであ
る。
を平準化して、効率をあげるために創案されたものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１は、光ダクト装
置に使用する採光用反射板であり、該光ダクトの採光口
の前面に、平面を配置し、前記採光口の下端から前方に
離れるほど上方に凸な二平面で構成される山型を前記平
面の上に載上する幾何学的構成で、採光口側の面を反射
面とすることを特徴とする採光用反射板であることを要
旨とする。
置に使用する採光用反射板であり、該光ダクトの採光口
の前面に、平面を配置し、前記採光口の下端から前方に
離れるほど上方に凸な二平面で構成される山型を前記平
面の上に載上する幾何学的構成で、採光口側の面を反射
面とすることを特徴とする採光用反射板であることを要
旨とする。
【００１３】請求項２は、請求項１記載の採光用反射板
において、山型の代わりに、上に凸な曲面で構成するこ
とを特徴とする採光用反射板であることを要旨とする。
において、山型の代わりに、上に凸な曲面で構成するこ
とを特徴とする採光用反射板であることを要旨とする。
【００１４】請求項３は、請求項１または２記載の採光
用反射板において、採光口前方の平面に、該平面に傾斜
する平面を１個以上組み合わせたことを特徴とする採光
用反射板であることを要旨とする。
用反射板において、採光口前方の平面に、該平面に傾斜
する平面を１個以上組み合わせたことを特徴とする採光
用反射板であることを要旨とする。
【００１５】請求項４は、請求項１または２記載の採光
用反射板において、採光口前方の平面と、山型を構成す
る２面または山型に代わる曲面が、採光口に傾斜する角
を、変化させ得る手段を有することを特徴とする採光用
反射板であることを要旨とする。
用反射板において、採光口前方の平面と、山型を構成す
る２面または山型に代わる曲面が、採光口に傾斜する角
を、変化させ得る手段を有することを特徴とする採光用
反射板であることを要旨とする。
【００１６】例えば、図４は水平光ダクトに採光用反射
板を応用した請求項１に記載する本願発明の図である。
板を応用した請求項１に記載する本願発明の図である。
【００１７】光ダクト４の採光口の前面に平面ＡＢＦＧ
Ｃを採光口の下端に配置し、更に採光口の下端から前方
に離れるほど上方に凸な二平面ＡＤＦ及びＡＤＧで構成
される山型を、さきの平面ＡＢＦＧＣ上に載上する幾何
学的構成で、採光口側の面を採光用反射板とする。従っ
て反射面は、面ＡＤＦよりなる（３ａ）と、面ＡＤＧよ
りなる（３ｂ）と、面ＡＢＦよりなる（３ｃ）と、面Ａ
ＣＧよりなる（３ｄ）とからなる。
Ｃを採光口の下端に配置し、更に採光口の下端から前方
に離れるほど上方に凸な二平面ＡＤＦ及びＡＤＧで構成
される山型を、さきの平面ＡＢＦＧＣ上に載上する幾何
学的構成で、採光口側の面を採光用反射板とする。従っ
て反射面は、面ＡＤＦよりなる（３ａ）と、面ＡＤＧよ
りなる（３ｂ）と、面ＡＢＦよりなる（３ｃ）と、面Ａ
ＣＧよりなる（３ｄ）とからなる。
【００１８】また請求項２には、反射面（３ａ）、（３
ｂ）が平面でなく上に凸な曲面でもよいことが記載され
ている。
ｂ）が平面でなく上に凸な曲面でもよいことが記載され
ている。
【００１９】また請求項３には、採光口の前方の平面に
傾斜する平面（３ｅ）を追加することが記載されてい
る。
傾斜する平面（３ｅ）を追加することが記載されてい
る。
【００２０】図５は採光口の前方の平面に、この平面に
傾斜する平面（３ｅ）を追加した図である。
傾斜する平面（３ｅ）を追加した図である。
【００２１】次に反射面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ
の機能について説明する。
の機能について説明する。
【００２２】夏季太陽が高く入射角が大きい場合の午前
中は、反射面３ｂが主として効率よく機能し３ｄが補助
的役割を果たす。午後になると、反射面３ａが主として
効率よく機能し、３ｃが補助的役割を果たす。
中は、反射面３ｂが主として効率よく機能し３ｄが補助
的役割を果たす。午後になると、反射面３ａが主として
効率よく機能し、３ｃが補助的役割を果たす。
【００２３】冬季太陽が低く入射角が小さい場合の午前
中は、反射面３ｄが主として効率よく機能し３ｂが補助
的役割を果たす。午後になると、反射面３ｃが主として
効率よく機能し、３ａが補助的役割を果たす。
中は、反射面３ｄが主として効率よく機能し３ｂが補助
的役割を果たす。午後になると、反射面３ｃが主として
効率よく機能し、３ａが補助的役割を果たす。
【００２４】このようにして、太陽光の年間の季節変動
と１日の午前午後の反射を平準化することができる。
と１日の午前午後の反射を平準化することができる。
【００２５】また採光口が真南よりも東向きに配置され
ている場合には、傾斜面３ｅを追加することにより全体
の採光量を増加させることができる。
ている場合には、傾斜面３ｅを追加することにより全体
の採光量を増加させることができる。
【００２６】更に細かく日々の太陽の高さを追跡するた
めに、反射面の採光口に対する角度（水平面と面ＡＢＦ
ＧＣ、陵ＡＤのなす角）を変化させる手段を有する発明
が請求項４に記載されている。
めに、反射面の採光口に対する角度（水平面と面ＡＢＦ
ＧＣ、陵ＡＤのなす角）を変化させる手段を有する発明
が請求項４に記載されている。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００２８】図６は、本願発明である請求項１の採光用
反射板の図である。光ダクト４の採光口の下端から前面
に平面ＡＢＦＧＣを配置し、更に採光口の下端から前方
に離れるほど上方に凸な二平面ＡＤＦ及びＡＤＧで構成
される山型を、さきの平面ＡＢＦＧＣ上に載上する幾何
学的構成で、採光口に向かう平面と山型面とで形成する
採光口側の面を採光用反射板とする。従って反射面は、
面ＡＤＦよりなる（３ａ）と、面ＡＤＧよりなる（３
ｂ）と、面ＡＢＦよりなる（３ｃ）と、面ＡＣＧよりな
る（３ｄ）とからなる。
反射板の図である。光ダクト４の採光口の下端から前面
に平面ＡＢＦＧＣを配置し、更に採光口の下端から前方
に離れるほど上方に凸な二平面ＡＤＦ及びＡＤＧで構成
される山型を、さきの平面ＡＢＦＧＣ上に載上する幾何
学的構成で、採光口に向かう平面と山型面とで形成する
採光口側の面を採光用反射板とする。従って反射面は、
面ＡＤＦよりなる（３ａ）と、面ＡＤＧよりなる（３
ｂ）と、面ＡＢＦよりなる（３ｃ）と、面ＡＣＧよりな
る（３ｄ）とからなる。
【００２９】ここに陵ＡＤは、必ずしも採光口開口端Ｂ
ＡＣに直角である必要はない。
ＡＣに直角である必要はない。
【００３０】また請求項２には、反射面（３ａ）、（３
ｂ）が平面でなく上に凸な曲面でもよいことが記載され
ている。
ｂ）が平面でなく上に凸な曲面でもよいことが記載され
ている。
【００３１】図５は採光口の前方の平面に、この平面に
傾斜する平面（３ｅ）を追加した請求項３の一例を示す
図である。
傾斜する平面（３ｅ）を追加した請求項３の一例を示す
図である。
【００３２】図７は面ＡＦＤＧが上に凸な曲面で構成さ
れた反射板の図である。
れた反射板の図である。
【００３３】図８は、反射板の構造の詳細図である。高
輝度アルミニュウム板５と普通のアルミニュウム板６の
間にペーパーハニカムコア７を挟み込んで、接着して構
成する。
輝度アルミニュウム板５と普通のアルミニュウム板６の
間にペーパーハニカムコア７を挟み込んで、接着して構
成する。
【００３４】なお垂直光ダクトの場合も、水平光ダクト
の場合に準ずることは言うまでもないし、その他任意の
角度の光ダクトに対しても面を構成する角度を変更して
応用することができる。
の場合に準ずることは言うまでもないし、その他任意の
角度の光ダクトに対しても面を構成する角度を変更して
応用することができる。
【００３５】また実施例では、光ダクトは断面長方形で
あるが、光ダクトは、断面円形でもよくその断面形状は
問わない。
あるが、光ダクトは、断面円形でもよくその断面形状は
問わない。
【００３６】図９は、請求項４に記載する、反射角変化
手段の図である。
手段の図である。
【００３７】冬季太陽が低い場合と夏季太陽が高い場合
に反射板の山型の頂点位置を変化させて採光量の増大を
図った例で、（ａ）のように冬季は点線で記載のように
頂点を低く、夏季は実線のように頂点を高く変化させ
る。（ｂ）のようにステンレス製の回転軸８を取付け、
（ｃ）のように軸受９にこれを固定する。反射板の背面
に電磁駆動装置１０を取付け（ａ）の動きを実現する。
に反射板の山型の頂点位置を変化させて採光量の増大を
図った例で、（ａ）のように冬季は点線で記載のように
頂点を低く、夏季は実線のように頂点を高く変化させ
る。（ｂ）のようにステンレス製の回転軸８を取付け、
（ｃ）のように軸受９にこれを固定する。反射板の背面
に電磁駆動装置１０を取付け（ａ）の動きを実現する。
【００３８】
【発明の効果】従来は、光ダクトから照明用の光を採光
する場合、反射板は平板あるいは断面が放物線状に湾曲
した曲面を用いるのが一般的であった。
する場合、反射板は平板あるいは断面が放物線状に湾曲
した曲面を用いるのが一般的であった。
【００３９】しかし 地球の公転（年間の季節変動）
地球の自転（１日の時間変動）によって太陽光の入
射角、即ち反射角が異なり採光効率が大きく変動する。
地球の自転（１日の時間変動）によって太陽光の入
射角、即ち反射角が異なり採光効率が大きく変動する。
【００４０】そこで年間の季節変動、１日の時間変動の
太陽光の反射効率を平準化して、採光効率をあげ、太陽
光を有効利用することにより省エネルギ及び二酸化炭素
排出量の削減を図る。
太陽光の反射効率を平準化して、採光効率をあげ、太陽
光を有効利用することにより省エネルギ及び二酸化炭素
排出量の削減を図る。
【図１】水平光ダクト４の概念図であり、太陽光１が反
射板３で反射され採光口２から光ダクト４に取り込まれ
る図である。
射板３で反射され採光口２から光ダクト４に取り込まれ
る図である。
【図２】垂直光ダクトの例で符号は図１に準ずる図であ
る。
る。
【図３】（ａ）は、夏季太陽光の地表への入射角が大き
く、（ｂ）は入射角が小さい場合で最大の採光量となる
には、それぞれ反射板３の採光口２に対する角度が異な
ることを示した図である。
く、（ｂ）は入射角が小さい場合で最大の採光量となる
には、それぞれ反射板３の採光口２に対する角度が異な
ることを示した図である。
【図４】水平光ダクトに採光用反射板を応用した請求項
１に記載する本願発明の図である。
１に記載する本願発明の図である。
【図５】採光口の前方の平面に、この平面に傾斜する平
面（３ｅ）を追加した請求項３の一例を示す図である。
面（３ｅ）を追加した請求項３の一例を示す図である。
【図６】本願発明である請求項１の採光用反射板の一実
施例の図である。
施例の図である。
【図７】面ＡＦＤＧが上に凸な曲面で構成された反射板
の図である。
の図である。
【図８】反射板の構造の詳細図である。
【図９】請求項４に記載する、反射角変化手段の図であ
る。（ａ）は冬季と夏季で反射板の角度が異なることを
示す図であり、（ｂ）は反射板に回転軸を設けた図であ
り、（ｃ）は電磁駆動装置１０を設けた反射板の背面図
である。
る。（ａ）は冬季と夏季で反射板の角度が異なることを
示す図であり、（ｂ）は反射板に回転軸を設けた図であ
り、（ｃ）は電磁駆動装置１０を設けた反射板の背面図
である。
１……太陽光、２……採光口、３……反射板、４……光
ダクト、５……高輝度アルミ板、６……普通アルミ板、
７……ペーパーハニカムコア、８……回転軸、９……軸
受、１０……電磁駆動装置
ダクト、５……高輝度アルミ板、６……普通アルミ板、
７……ペーパーハニカムコア、８……回転軸、９……軸
受、１０……電磁駆動装置
Claims (4)
- 【請求項１】 光ダクト装置に使用する採光用反射板で
あり、該光ダクトの採光口の前面に、平面を配置し、前
記採光口の下端から前方に離れるほど上方に凸な二平面
で構成される山型を前記平面の上に載上する幾何学的構
成で、採光口側の面を反射面とすることを特徴とする採
光用反射板。 - 【請求項２】 請求項１記載の採光用反射板において、
山型の代わりに、上に凸な曲面で構成することを特徴と
する採光用反射板。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の採光用反射板に
おいて、採光口前方の平面に、該平面に傾斜する平面を
１個以上組み合わせたことを特徴とする採光用反射板。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の採光用反射板に
おいて、採光口前方の平面と、山型を構成する２面また
は山型に代わる曲面が、採光口に傾斜する角を、変化さ
せ得る手段を有することを特徴とする採光用反射板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005693A JPH11203917A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 採光用反射板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005693A JPH11203917A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 採光用反射板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11203917A true JPH11203917A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11618191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10005693A Pending JPH11203917A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 採光用反射板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11203917A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009077144A1 (de) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Heliobus Ag | Anordnung zur ausleuchtung von räumen in gebäuden mit tageslicht |
| JP2009252570A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Nippon Light Metal Co Ltd | 光ダクト |
| JP2009259543A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Nippon Light Metal Co Ltd | 採光装置 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP10005693A patent/JPH11203917A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009077144A1 (de) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Heliobus Ag | Anordnung zur ausleuchtung von räumen in gebäuden mit tageslicht |
| JP2009252570A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Nippon Light Metal Co Ltd | 光ダクト |
| JP2009259543A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Nippon Light Metal Co Ltd | 採光装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041213 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071017 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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