JPS61254788A - 室内における昼光調節装置 - 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］ この発明は室内における昼光調節装置に関する。

［従来の技術］ 上級及び下縁を備えた入口窓と上縁及び下縁を備えた内
側窓との間にその幅にわたって一定の断面を有する内側
採光孔が配置され、この内側採光孔が入口窓及び内側窓
の平行な下縁の間に広がる下側反射面と上縁の間に広が
る平らな上側反射面とにより画成され、かつ内側窓の下
縁と入口窓の上縁とを対角線角を有する対角線光線が通
るようになっている部屋の昼光調節装置は、ドイツ連邦
共和国特許出願公開第１４９７３４８号明細書から知ら
れている。この装置では平らな複数の反射面が間隔を置
いて二つの窓ガラス板の間に上下に配置され、その際隣
接する６二つの反射面がその幅にわたって一定の断面を
有する一つの採光孔を形成する。ここでは採光孔を通る
対角線光線と基準面例えば鉛直面との間の対角線角は、
窓のすぐそばに座っている人さえ採光孔を通して戸外を
眺めることができかつその人の目には複数回反射された
光線が入るほど大きい。

かかる窓は実際上室内に居る人の通常の全ての視角から
は非常に明るく、すなわち窓の輝度は窓に囲まれた壁の
輝度に対して大きいコントラストを成す。

スイス連邦共和国特許第１９４８８７号明細書から、明
るい天頂光を鏡及び／又は光を屈折する板を介して方向
転換することにより作業場所に導くことが知られている
。しかしながらこの場合には内側窓は作業場所から見て
、特にＣＲＴディスプレイ作業場所を有する室内では障
害となる特別高い輝度を有する。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は前記の装置において、採光孔を通って入って
来る全ての光が対角線角の上方に在る室内部分へ放射さ
れ、対角線光線が窓から最も遠く離れた作業場所に座っ
ている人の目にはもはや入らないように対角線角が設計
されているように、各採光孔を形成することを目的とす
る。

この目的はこの発明に基づき、下側反射面の断面が放物
線の一部であり、この放物線の主軸が入口窓の上級を通
り、かつ鉛直面に対し室内の天井に向かって開いた鋭角
の主軸角を成し、傾斜角と対角線角を放物線の主軸から
測ったとき、内側採光孔の上側反射面の傾斜角が最大で
対角線角の半分に等しく、内側窓の下縁における下側反
射面の接線が上側反射面に平行に延び、室内の天井が光
を反射するように構成されていることにより達成される
。

［発明の効果］ この発明では内側窓が最も不利な視点からでも暗く見え
るような角度で光が室内へ放射される。これに対して反
射するように構成された天井や採光孔に向かい合った壁
は著しく明るくなるので、これらは光を有利な角度で作
業場所に反射する二次放射体として働く、従ってかかる
昼光調節装置はエネルギーを節約するばかりでなく非常
に有利なまぶしくない作業環境を作る。こうしてＣＲＴ
ディスプレイ上への障害となる反射が避けられる。

［実施態様］ 採光孔からの光線の天井及び窓に向かい合った壁上への
配分と特に対角線角より上方の室内への光の入射角とは
この発明の枠内で広い範囲に変化できる０例えば窓の近
くの天井範囲へ導かれる光の流れは特にゼロから外れる
主軸角により調節できる。他方では室内のずっと奥にあ
る天井部分は平らな上側反射面の傾斜角が小さいほど多
くの光の配分を受ける。

更に下側反射面の焦点距離を入口窓の高さに比ベて等し
く又はより小さく又はより大きく選ぶこともできる。

１個又はと下に配置された複数個の内側採光孔の内側窓
を、鉛直に広がる又は鉛直面に対し下に向かって開いた
鋭角を成す同一の平面上に配置することも右利である。

同様にして各採光孔の入口窓を鉛直面一に又は鉛直面に
対して傾いた平面上に配置できる。

この発明により対角線光線の下方に在る空間に対し優れ
た遮へいが得られる。しかしながらこれは建物からの反
射による障害となる光が不利な角度で採光孔に入射しな
いという前提のもとでだけ成り立つ、従って建物の状態
に基づいて判断すべきならば、この発明の特許請求の範
囲第９項に記載の実施態様に基づき、各内側採光孔の手
前に下から来る障害となる光を絞り込む外側採光孔を設
けるのが有利である。更にこの実施態様により与えられ
た窓面を最善に利用できる。なぜならば外側採光孔の光
入口面は隙間無く相互に当接しているからである。外側
採光孔のパラメータと外側採光孔によって得られる光の
方向変換及び絞り込みとに対しては、内側採光孔によっ
て説明したのと類似の考え方が成立する。採光孔のパラ
メータは、外側採光孔の対角線光線と主軸との間の角度
範囲に入射する光が内側採光孔の対角線光線と主軸とに
より画成される角度範囲で室内に放射されるように設計
できる。

一つの内側採光孔と一つの外側採光孔とを採用すること
もできるが、上下の採光孔が同一の上下に配置された成
形体により構成されるのが有利である。これらの成形体
は複合窓のガラス板の間の中間空間の中に格納できるよ
うな小さい奥行を有することができる。この小さい寸法
のときには個々の成形体を押し出し成形するのが特に有
利である。

普通の使用例に対しては中央面に関して対称な成形体を
作れば十分であるので、鏡面対称の同じ断面を有する内
側採光孔と外側採光孔とが生じる。

この発明により採光孔の下方に作業場所に座っている人
のほぼ目の高さに、外界との接触を可能にする少なくと
も一つの眺望窓を配置するのが合目的である。この窓は
ブライ〕／ドにより遮へいできるようにすると有利であ
る。

更に直接の太陽光を例えば逆反射を用いて採光孔から遠
ざける日よけを採光孔の手前に配置するのが合目的であ
る。

［実施例］ 次にこの発明に基づく昼光調節装置を実施例により詳細
に説明する。

竿１図に断面で示した部屋はその左側の外壁に窓を有し
、この窓はその内側に置かれた内装物により下記のよう
な部分面に分割されている。

まず机Ｔのそばに座っている人のほぼ目の高さＭに眺望
窓Ｆｉｏが配置され、この窓はブラインドＮにより暗く
できる。この窓の上方には二つの内側採光孔Ｌｉｌ、Ｌ
ｉ２が設けられており、これらの採光孔の室内に面した
側の垂直な光出口面は内側窓として符号Ｆｉｔ、Ｆｉ２
が付けられている。同様の意味で外に面した側の光入口
面は入口窓として符号Ｆｍｌ　、Ｆｍ２が付けられてい
る。

採光孔Ｌｉｔに付属し内側窓Ｆｉｌの下縁Ｕｉｌと入口
窓Ｆ層ｌの上縁０履ｌとを通る対角線光線Ｄｉｌは鉛直
面に対し９０°よりやや大きい対角線角α１を成し、窓
前面から最も遠く離れて置かれた机Ｔのそばに座ってい
る人の目の高さＭからはこの対角線光線がもはや目に入
らないように設計されている。従って対角線光線ｎｉｌ
は採光孔により直接照らされる範囲とその下側の遮へい
域Ｚとを仕切り、この遮へい域は反射するように構成さ
れた天井Ｐ及び／又は部屋の垂直壁を介して反射された
昼光によってだけ照明される。この光はＣＲＴディスプ
レイ機器Ｇ上に実際上妨げとなる反射を起こさない。

この発明に基づく採光孔の原理と作用を第２図及び第３
図により詳細に説明する。まず第２図では入口窓Ｆｍｌ
、Ｆｍ２と内側窓Ｆｉｌ、Ｆｉ２とが相互に横間隔すを
有する鉛直面Ｖ上に在るものとする。

第１図により示された室内の状態に基づき下側の採光孔
Ｌｉｌに対して対角線角αｉ１を有する対角線光線Ｏｉ
ｌが描かれている。それにより内側窓Ｆｉｌの下縁Ｕｉ
ｌと入口窓Ｆｍｌの上縁０■１とが決定される。

ここで下側反射面ＲＵｉｌは、この反射面が形成する放
物線が鉛直な主軸を有しその焦点Ｂｌが入口窓Ｆ脂１の
上縁０鵬ｌ上に在るように配置されている。

従って対角線光線Ｄｉｌは焦点通過光線であり、焦点Ｂ
１と内側窓Ｆｉｌの下縁層ｌとの間の距離は放物線に従
属する準線から鉛直な方向にυｉｌまでの距離に等しい
、そして焦点Ｂ１からこの準線までの距離の半分に頂点
Ｓ１がある。

入口窓Ｆｍの高さに同じである焦点距離はにより与えら
れる。平らな上側反射面ＲＯｉｌの傾斜角βｉ！は対角
線角αｉｆに等しく、ここで両角は鉛直な主軸から測ら
れる。

同一の原理により構成された北側採光孔Ｌｉ２により、
どのようにして焦点通過光線が平行に対角線角αｉ２の
もとに室内へ向きを変えられるかを示している。

下側反射面ＲＵｉ２に当たり焦点を通らない光線は、破
線による光の経路で示すように、全て対角線角α１２よ
り小さい角度マ室内へ反射される。

対角線光線Ｄｊ２の位置に基づき、採光孔を通って室内
に直接入る全ての光は対角線角α１２より小さい角を有
することになる。

複数の採光孔を上下に設ける場合、これらの採光孔を同
一にしかも一番下の採光孔と同様に構成することが可能
である。しかしながら第１図により説明した室内の状態
に基づき厳密に言えば各採光孔に対して異なる対角線角
が生じる。採光孔が高く置かれているほどこの対角線角
は大きくなるので、このことから上側の入口窓Ｆ曹２と
内側窓Ｆｉ２とは下側の入口窓Ｆ曹ｌと内側窓Ｆｉ２よ
り太きくすることができる。

第２図に点線で示すように下側反射面ＲＵｉ　’　によ
り画成される採光孔を設置することも可能であり、その
際内側窓Ｆｉ′は、鉛直面Ｖに対し下に向かって開いた
鋭角を成す平面上に在る。かかる設計により同じ遮へい
条件においてより大きい窓面を作ることが明らかに可能
である。

第２図に示す実施例において各採光孔の入口窓は光を１
８０°の角度範囲から受は入れる。このため、低い位置
にある建物部分が二次放射体として下側から入口窓に光
を反射するときその光が上側反射面にあたって遮へい域
に直接入るおそれがある。そのときは第３図に示すよう
に入射光に対する角度範囲を内側採光孔の手前に設けた
外側採光孔により制限するのが合目的である。内側採光
孔Ｌｉの内側窓Ｆｉと入口窓Ｆ層とは第２図におけるよ
うに相互に平行な二つの鉛直面Ｖ又Ｓ上に在る。

第２図とは異なって下側反射面ＲＩＪｉの主軸層は鉛直
面Ｓに対して主軸角εｉだけ傾いている。

外側採光孔Ｌａは上縁Ｏａ及び下縁Ｄａを備えた外側窓
Ｆａと内側採光孔Ｌｉの入口窓Ｆ層との間に置かれてい
る。外側窓Ｆａの下縁Ｕａと内側採光孔Ｌｉの入口窓Ｆ
膳の下縁Ｕ腸との間には放物線に従って延びる下側反射
面ＲＵａが置かれ、その焦点Ｂは入口窓Ｆｍの上縁０ｍ
上にありその主軸Ｈａは鉛直面Ｓに対して主軸角εａだ
け傾いている。

外側窓Ｆａの上縁Ｏａと入口窓Ｆ■の上縁Ｏｍとの間に
は主軸Ｈａに対する傾斜角βａを有する平らなＬ側反射
面ＲＯａが置かれている。

主軸Ｈａと共に傾斜角αａｔ−成す対角線光線Ｄａは外
側窓Ｆａの下縁Ｕａと入口窓Ｆ層の上縁０層とを通る。

外側採光孔Ｌａはその入射角が角度範囲αａの中にある
光だけを受は入れ、この光を内側採光孔Ｌｉに導く、そ
してこの光は対角線Ｄｉと内側採光孔Ｌｉの主軸層との
間にある角度範囲αｉの中で室内に放射される。

第４図に示すこの発明の別の実施例においては複合窓の
一部が断面で示されており、その際相互に平行な２枚の
窓ガラス板が符号ｌと２を付けられている。これらのガ
ラス板の間には同じ間隔を置いて上下に配置された同一
の断面を有する成形体３が配置されており、更にこれら
の成形体は窓ガラス板に平行な鉛直面Ｓに対し鏡面対称
に同一に成形されている。成形体の表面は反射するよう
に特に鏡面反射するように形成されているので、上下に
配置された成形体の間には各一つの外側採光孔Ｌａと内
側採光孔Ｌｉとが生じる。外側採光孔と内側採光孔の対
角線光線Ｄａ、Ｄｉに対する対角線角αは鉛直面Ｓに対
し同じ９０°であり、下側反射面の両放物線の主軸もま
たこの鉛直面上にある。

従って雨上側反射面もまた４５°の同一の傾斜角βを有
する。

この種の成形体を備えた装置は光をＤとＳの間の９０’
の角度範囲から受は入れ、この光をＤとＳの間の同じ角
度範囲を経て室内の天井及び向かい合った壁に向かって
放射する。

直接の太陽光線を絞り込むためには採光孔と外側の窓ガ
ラス板ｌとの間に回動可能なプリズム板の形の周知の日
よけ４を配置すればよく、この日よけは太陽位置に無関
係に太陽光線が採光孔に侵入しないように常に調節でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく昼光調節装置の一実施例を備
えた室内の断面図、第２図は第１図に示す昼光調節装置
の拡大断面図、第３図は昼光調節装置の別の実施例の部
分断面図、第４図は昼光調節装置の更に別の実施例を備
えた複合窓の部分断面図である。 ３・・・成形体、ｂ・・・横間隔、　Ｄａ、Ｄｉ・Φ・
対角線光線、　　Ｆａ・・・外側窓、　Ｆｉ・・争内側
窓、　ＦＩｏ　１）　拳・眺望窓、　　Ｆｍ・・・入口
窓、　Ｈａ、旧・φ・主軸、　　Ｌ５１ｅ拳・外側採光
孔、　Ｌｉ・・・内側採光孔、　　Ｍ−―ψ目の高さ、
　　Ｎｏ　会ｍブラインド、　Ｏａ、　Ｏｉ、　Ｏｓｍ
　＊　＊上縁、　Ｐ・・会天井、　ＲＯａ、　ＲＯｉ・
・・上側反射面、　ＲＵａ、　Ｒ旧・・・下側反射面、
　Ｓ・・・対称面、　Ｕａ、　Ｕｉ、　Ｕ＋＋＋ｓ　・
・下縁、　Ｖ　＠１１　ｅ鉛直面、　αａ、αｉ　・・
・対角線角、　βａ、βｉ・ΦΦ傾斜角、　　　εａ、
εｉ　・ΦΦ主軸角。 ＩＧ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上縁（Ｏｍ）及び下縁（Ｕｍ）を備えた入口窓（Ｆ
   ｍ）と上縁（Ｏｉ）及び下縁（Ｕｉ）を備えた内側窓（
   Ｆｉ）との間にその幅にわたって一定の断面を有する内
   側採光孔（Ｌｉ）が配置され、この内側採光孔が入口窓
   及び内側窓の平行な下縁（Ｕｍ、Ｕｉ）の間に広がる下
   側反射面（ＲＵｉ）と上縁（Ｏｍ、Ｏｉ）の間に広がる
   平らな上側反射面（ＲＯｉ）とにより画成され、かつ内
   側窓（Ｆｉ）の下縁（Ｕｉ）と入口窓（Ｆｍ）の上縁（
   Ｏｍ）とを対角線角（αｉ）を有する対角線光線（Ｄｉ
   ）が通るようになっている室内における昼光調節装置に
   おいて、下側反射面（ＲＵｉ）の断面が放物線の一部で
   あり、この放物線の主軸（Ｈｉ）が入口窓（Ｆｍ）の上
   縁（Ｏｍ）を通り、かつ鉛直面（Ｖ）に対し室内の天井
   （Ｐ）に向かって開いた鋭角の主軸角（εｉ）を成し、
   傾斜角（βｉ）と対角線角（αｉ）を放物線の主軸（Ｈ
   ｉ）から測ったとき、内側採光孔（Ｌｉ）の上側反射面
   （ＲＯｉ）の傾斜角（βｉ）が最大で対角線角（αｉ）
   の半分に等しく、内側窓（Ｆｉ）の下縁（Ｕｉ）におけ
   る下側反射面（ＲＵｉ）の接線が上側反射面（ＲＯｉ）
   に平行に延び、室内の天井が光を反射するように構成さ
   れていることを特徴とする室内における昼光調節装置。 ２）内側窓（Ｆｉ）が、鉛直面（Ｖ）に対し下に向かっ
   て開いた鋭角を成す平面上に在ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の装 置。 ３）上下に配置された複数の内側採光孔を備え、全ての
   内側窓（Ｆｉ）が、鉛直面（Ｖ）に対し下に向かって開
   いた鋭角を成す平面上に在ることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の装置。 ４）内側窓（Ｆｉ）が鉛直面（Ｖ）上に在ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の装 置。 ５）内側採光孔の入口窓（Ｆｍ）が鉛直面上に在ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れか１項に記載の装置。 ６）入口窓（Ｆｍ）が、鉛直面に対し下に向かって開い
   た鋭角を成す平面上に在ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の装置。 ７）内側窓（Ｆｉ）と入口窓（Ｆｍ）とがそれぞれ横間
   隔（ｂ）を有する異なる鉛直面（Ｖ）上に在ることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。 ８）下側反射面（ＲＵｉ）を形成する放物線の主軸角（
   εｉ）がゼロであり、その焦点距離が次の関係 （ｂ／２）・［１＋ｓｉｎ（αｉ−９０°）／ｃｏｓ（
   αｉ−９０°）］ただしαｉは対角線角 ｂは鉛直面（Ｖ）間の間隔 により与えられ、上側反射面（ＲＯｉ）の傾斜角（βｉ
   ）が対角線角（αｉ）の半分に等しいことを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９）上縁（Ｏａ）及び下縁（Ｕａ）を有する外側窓（Ｆ
   ａ）と内側採光孔（Ｌｉ）の入口窓（Ｆｍ）との間に平
   らな上側反射面（ＲＯａ）及び下側反射面（ＲＵａ）を
   有する外側採光孔（Ｌａ）が配置され、下側反射面（Ｒ
   Ｕａ）が外側窓（Ｆａ）の下縁（Ｕａ）と入口窓（Ｆｍ
   ）の下縁（Ｕｍ）との間に広がりかつその断面が放物線
   の一部であり、この放物線の主軸 （Ｈａ）が入口窓（Ｆｍ）の上縁（Ｏｍ）を通りかつ鉛
   直面（Ｖ）に対し上に向かって開いた鋭角の主軸角（ε
   ａ）を成し、上側反射面（ＲＯａ）が外側窓（Ｆａ）の
   上縁（Ｏａ）と入口窓（Ｆｍ）の上縁（Ｏｍ）との間に
   広がり、対角線光線（Ｄａ）が外側窓（Ｆａ）の下縁（
   Ｕａ）と入口窓（Ｆｍ）の上縁（Ｏｍ）を通りかつ対角
   線角（αａ）を主軸（Ｈａ）から測ったとき、上側反射
   面（ＲＯａ）の主軸（Ｈａ）から測った傾斜角（βａ）
   が外側採光孔（Ｌａ）の対角線光線（Ｄａ）の対角線角
   （αａ）の半分に等しいことを特徴とする特許請求の範
   囲第５項ないし第８項のいずれか１項に記載の装置。 １０）上下に配置された複数の採光孔を備え、外側窓（
   Ｆａ）が、鉛直面に対し下に向かって開いた鋭角を成す
   平面上に在ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記
   載の装置。 １１）上下に配置された複数の採光孔を備え、外側窓（
   Ｆａ）が入口窓（Ｆｍ）の面に平行に間隔を置いて広が
   る鉛直面上にあり、下側反射面 （ＲＵａ）の焦点が入口窓（Ｆｍ）の上縁（Ｏｍ）上に
   在ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装置
   。 １２）内側採光孔（Ｌｉ）の断面と外側採光孔（Ｌａ）
   の断面とが内側採光孔（Ｌｉ）の入口窓（Ｆｍ）が存在
   する鉛直な対称面（Ｓ）に対し鏡面対称的に等しいこと
   を特徴とする特許請求の範囲 第１１項記載の装置。 １３）下側反射面（ＲＵａ、ＲＵｉ）の主軸角（εａ、
   εｉ）がゼロに等しいことを特徴とする特許請求の範囲
   第１２項記載の装置。 １４）窓から最も遠く離れた作業場所に座っている人が
   目の高さ（Ｍ）において内側窓（Ｆｉ）から差し込む光
   線を受けないように、内側採光孔（Ｌｉ）が配置されか
   つそのような対角線角（αｉ）を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれか１項
   に記載の装置。 １５）採光孔の下方に作業場所に座っている人間の目の
   高さ（Ｍ）に眺望窓（Ｆｉｏ）が設けられ、この眺望窓
   がブラインド（Ｎ）などにより遮へいされ得ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １６）入口窓（Ｆｍ）又は外側窓（Ｆａ）の手前に日よ
   けが配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第１５項のいずれか １項に記載の装置。 １７）採光孔が、同一の断面と反射する表面とを備え上
   下に配置された成形体（３）により画成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１６項のい
   ずれか１項に記載の装置。