JPWO2018203503A1 - 採光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年5月1日に、日本に出願された特願2017−091281号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
例えば、特許文献1では、窓の室外側に設置する採光装置が記載されており、天地方向(上下方向)に走るプリズムを持つ構成となっている。採光装置に入射した太陽光をプリズム(採光部)の内部で反射させるもので、太陽光の入射方向に概ね反射させる。この装置を、東の窓の屋外側に設置することで、西に傾いた太陽の光を反射させて東の窓から室内へ採り入れることができる。
これに対して、本発明の一態様に係る各採光装置では、採光部の延在方向を上下方向に変更することで水平方向へ光を反射し、室内の横方向へ光を拡げる点に着眼した。
なお、以下の各図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
以下、本発明の第1実施形態の採光装置10の構成について説明する。
図1は、第1実施形態における採光装置10を窓に設置した状態を室内側から見た正面図である。図2は、第1実施形態における採光装置10を窓に設置した状態の断面図である。図3は、第1実施形態における採光装置10の採光パネルを示す斜視図である。
図4は、採光パネル11における複数の採光部14の延在方向のバリエーションを示す正面図である。図5A〜図5Dは、採光パネル11における複数の採光部14の延在方向に交差する方向の断面形状のバリエーションを示す図である。図6は、第1実施形態における採光装置10を天井側から見た上面図である。図7は、第1実施形態における採光装置10の設置例を示す図であって天井側から見た図である。図8は、第1実施形態における採光装置10の採光状態を示す斜視図である。図9は、第1実施形態における採光装置10の他の設置例を示す斜視図である。図10は、図9に示す採光装置10の設置例を示す側面図である。
フレーム12には、図1及び図2に示すように一対の固定孔(第1取付部)12B,12Bが形成されている。一対の固定孔12B,12Bは、固定螺子13Bを螺合あるいは挿通させるための孔であって、フレーム12の上枠部12a1に形成されている。
この場合は、例えば、固定板13Aを予め設置場所の壁部1004に取り付けておき、この固定板13Aに採光装置10を螺子止めすることで設置してもよい。あるいは螺子止め以外の方法で設置してもよい。
また、部屋の西側の窓に採光装置10を設置した場合は、日中の光だけでなく西日を効率よく室内に採り入れて、窓の左右方向を明るくすることができる。
次に、本発明の第2実施形態の採光装置20の構成について説明する。
以下に示す本実施形態の採光装置20の基本構成は、上記第1実施形態と略同様であるが、光拡散部材を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、先の実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図1〜図10と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
図11は、第2実施形態の採光装置20の構成(別部材)の一例を示す上面図である。
図12Aは、第2実施形態における光拡散部材の一例としてレンチキュラーレンズシート22Aを示す斜視図である。図12Bは、第2実施形態における光拡散部材の一例としてマイクロレンズアレイシート22Bを示す斜視図である。
このような採光装置20に入射した太陽光は、採光パネル11において屈折された後、光拡散部材22において拡散されて室内に射出される。
図13は、第2実施形態における構成例2の採光装置20Aを示す上面図である。
フレーム12内における採光パネル11と光拡散部材22の配置は、上述した関係に限られない。例えば、各々の微細構造面側を対向させた状態でフレーム12に保持されていてもよい。図13に示すように、採光パネル11の複数の採光部14が形成された微細構造面11aと、光拡散部材22のレンズ面122aとを対向させた状態でフレーム12に保持された構成としてもよい。
このような採光装置20Aに入射した太陽光は、光拡散部材22において拡散された後、採光パネル11において屈折されて室内に射出される。
図14A及び図14Bは、第2実施形態における構成例3の採光装置20B,20Cを示す上面図であって、図14Aは、貼り合わせタイプである場合を示す図であり、図14Bは、一体形成タイプである場合を示す図である。
先の構成例1,2では、別部材の採光パネル11と光拡散部材22とを組み合わせた構成となっているが、互いに離間配置した構成に限られず、各々を一体化した構成であってもよい。
このような採光装置20Bに入射した太陽光は、採光パネル11において屈折された後、光拡散部材22において拡散されて室内に射出される。
採光パネル11により水平方向への光制御が可能な形態であれば、採光パネル11及び光拡散部材22の各構成について、特に限定されない。
図17A及び図17Bは、第2実施形態における採光パネル11の変形例1の構成を示す概略図である。図17Aは採光パネル11の構成を示す正面図であり、図17Bは光拡散部材22としてレンチキュラーレンズシート22Aの構成を示す正面図である。図17Aに示す採光パネル11は、上述した構成と同様に、複数の各採光部14の延在方向が上下方向(Z方向)とされている。
第2拡散領域R1b内の複数の半円レンズ22aは、上記端辺22cに対して所定の角度θで傾斜している。ここでは、端辺22cに対して−45°以上0°以下の間の角度θで傾斜している。
第3拡散領域R1c内の複数の半円レンズ22aは、上記端辺22cに対して垂直な方向(X方向)に延在している。
第4拡散領域R1d内の複数の半円レンズ22aは、上記端辺22cに対して0°以上+45°以下の間の角度θで傾斜している。
図18A及び図18Bは、第2実施形態における採光パネル11の変形例2の構成を示す概略図である。
図18Aは採光パネル11の構成を示す正面図であり、図18Bは光拡散部材22の構成を示す正面図である。
図18Aに示す採光パネル11は、基材11Aの第1面11aに、採光部14,14A,14Bの延在方向が異なる複数の領域を有している。ここでは、採光部14,14A,14Bの延在方向がそれぞれ異なる3つの領域R2a,R2b,R2cを有しているが、領域の数はこれに限られない。
第2採光領域R2b内の複数の採光部14は、上記端辺11cに対して平行(0°)し、上下方向へ延在している。
第3採光領域R2c内の複数の第2の採光部14Bは、上記端辺11cに対して−45°以上0°以下の角度θで傾斜している。
このように、3つの領域R2a〜R2cごとに光の採光特性が異なる採光パネル11と、4つの領域R1a〜R1dごとに異なる光の拡散特性を有した光拡散部材22と、を組み合わせてもよい。
図19A及び図19Bは、第2実施形態における採光パネル11の変形例3の構成を示す概略図である。
図19Aは採光パネル11の構成を示す正面図であり、図19Bは光拡散部材22の構成を示す正面図である。
図19Aに示す採光パネル11は、複数の採光領域R2dと、複数の透明領域SPとを有する。複数の採光領域R2d内の複数の採光部14は、採光パネル11の端辺11cに沿って延在している。また、各採光領域R2dは、互いの採光部14が平行しているとともに、採光部14の延在方向に交差する方向へ間隔をおいて配置されている。透明領域SPは、隣り合う採光パネル11の間に存在する。採光領域R2d及び透明領域SPは、X方向へ交互に存在する。隣り合う採光領域R2dどうしの間隔は、採光領域R2dの幅方向(X方向)の長さよりも小さい。透明領域SPは、光透過性を有する樹脂材料から構成されていてもよいし、採光部14が間引きされた領域であってもよい。
図19Aに示す採光パネル11と、図19Bに示す光拡散部材22とは、これらを組み合わせたときに、採光パネル11側の透明領域SPと、光拡散部材22における透明領域SPとは、光の透過方向で重なることのない構成となっている。
光拡散部材22としては、上述したレンチキュラーレンズシート22A及びマイクロレンズアレイシート22Bに限られず、その他の光拡散部材を採用してもよい。
多数のフィラー27は、樹脂層26内において一方向に配向しているため、樹脂層26内に入射した光を、フィラー27の配向方向と直交する方向に拡散(散乱)させることができる。
次に、本発明の第3実施形態の採光ブラインド30の構成について説明する。
図24は、第3実施形態の採光ブラインド30の外観を示す図であって、室内側から見た斜視図である。図24における採光ブラインド30の上下方向をZ方向、左右方向をX方向、前後方向をY方向とする。図25は、第3実施形態の採光ブラインド30を側方から見た図である。
採光スラット31は、図26Aに示すように、長手方向に垂直な断面において屈曲または湾曲した形状を有する。図27は、採光ブラインド30の室外側から見た斜視図である。図28Aは、採光ブラインド30が閉状態の様子を示す断面図である。図28Bは、採光ブラインド30が開状態の様子を示す断面図である。
つまり、複数の採光部34は、基材33の端辺33cに平行している。複数の採光部34は、基材33の長手方向(X方向)に平行に並んで形成されている。
本実施形態の採光ブラインド30では、図27に示したように、採光スラット31の長手方向に対して略直交する方向に採光部34が延在している。そのため、採光ブラインド30に太陽光が入射すると、採光スラット31における基材33の第1部分33A及び第2部分33Bにおいて、採光部34の延在方向に交差する方向、つまり採光スラット31の長手方向(水平方向)に屈折されて室内へ射出される。
図28Aに示すように、採光ブラインド30を閉状態にするには、図24に示した昇降・傾動操作部38を操作して、基材33の第1部分33Aが垂直に近づくように複数の採光スラット31を起立させる。
よって、室内のプライバシーを確保するために採光ブラインド30を閉状態にした場合でも、効率よく外光を室内へ採り入れることができる。
図28Bに示すように、採光ブラインド30を開状態にするには、図24に示した昇降・傾動操作部38を操作して、採光スラット31の傾斜が水平に近づくように傾倒させ、上下方向に並ぶ採光スラット31どうしの間の隙間を拡げる。
下位側の採光スラット31の第2部分33Bに入射した光は、基材33の長手方向に並ぶ複数の採光部34の各々によって水平方向へさらに屈折され、より拡散された状態で室内へ射出される。
図29は、第3実施形態における採光スラット39の変形例を示す斜視図である。
図29に示す採光スラット39の各採光部34は、基材33の短手方向に沿う端辺33cに対して所定の角度θで傾斜している。この場合、採光部34は、上記端辺33cに対して−45°以上+45°以下の間の角度θで傾斜していることが望ましい。
次に、採光ブラインド30の各採光スラット301に対して光拡散機能を有する構成について説明する。
(採光スラットの構成例1)
図30は、光拡散機能を有した採光スラット301の構成を示す断面図である。
図30に示す採光スラット301のように、基材33のうち、複数の採光部34が設けられた第1面33aとは反対側の第2面33b側に、光拡散シート301Aが設けられていてもよい。光拡散シート301Aとしては、光を等方的あるいは異方的に拡散できる機能を有していれば良く、図14A及び図14Bに示すように貼り合わせタイプまたは一体形成タイプなど、その構成は特に問わない。光拡散シート301Aとして、等方性拡散特性を有する部材を用いるか、異方性拡散特性を有する部材を用いるかは、採光ブラインド30を設置する窓の向きや太陽高度等に応じて、適宜設定される。
図31は、光拡散機能を有した採光スラット302の構成を示す断面図である。
図31に示す採光スラット302のように、基材33の一部に採光機能及び光拡散機能が付与された構成としてもよい。採光スラット302は、基材33のうち、第1部分33Aに採光機能及び光拡散機能が付与され、第2部分33Bが光透過機能を有している。第2部分33Bには、採光機能及び光拡散機能が付与されておらず、光透過機能のみである。
図32は、光拡散機能を有した採光スラット303の構成を示す断面図である。
図32に示す採光スラット303のように、基材33の短手方向に採光機能及び光拡散機能が付与されていてもよい。
採光スラット303は、基材33における第1面33aの第1部分33A側に複数の採光部34を有し、第2部分33B側に光拡散シート303Aを有している。
図33は、光拡散機能を有した採光スラット304の構成を示す断面図である。
図33に示す採光スラット304のように、採光スラット304の一部に採光機能及び光拡散機能が付与された構成としてもよい。
図34は、光拡散機能を有した採光スラット305の構成を示す断面図である。
図34に示す採光スラット305のように、長手方向に交差する断面が屈曲あるいは湾曲していない構成としてもよい。
基材8は、一方向に長さを有する平面板状であり、長手方向に交差する断面が矩形状をなす。基材8には、第1面8a側に採光シート5が設けられ、第2面8b側に光拡散シート6が設けられている。
次に、本発明の第4実施形態の採光ブラインド40の構成について説明する。
図35は、第4実施形態の採光ブラインド40の外観の一部を示す図であって、屋外側から見た斜視図である。図36は、第4実施形態の採光スラット41の構成を示す斜視図である。図37は、第4実施形態の採光ブラインド40における採光状態を示す側面図である。
複数の第1採光部34Aは、基材33の第1部分33Aのみに設けられている。第1採光部34Aは、第1部分33Aの短手方向の端辺33cに沿って延在し、第1部分33A(基材33)の長手方向に平行に並んで設けられている。
複数の第2採光部34Bは、基材33の第2部分33Bのみに設けられている。第2採光部34Bは、第2部分33B(基材33)の長手方向の端辺33dに沿って延在し、第2部分33Bの短手方向に平行に並んで設けられている。
次に、本発明の第5実施形態の採光ブラインド50の構成について説明する。
図38は、第5実施形態の採光ブラインド50の外観の一部を示す図であって、屋外側から見た斜視図である。図39は、第5実施形態の採光ブラインド50における採光状態を示す側面図である。
図40は、第5実施形態の変形例としての採光ブラインド55を示す斜視図である。
図40に示す採光ブラインド55のように、光学機能スラット56が部分的に混在していてもよい。
採光ブラインド55は、上下方向において、上位側及び下位側のそれぞれに採光領域55A,55Aが存在するとともに、これら一対の採光領域55A,55Aの間に光学機能領域55Bが存在する構成となっている。
光学機能領域55Bは、複数の光学機能スラット56からなる。光学機能スラット56としては、例えば、遮光性、光拡散性、あるいは減光特性を有しているスラットが用いられる。遮光性のスラットには、ブラインド用のスラットとして一般的に使用されているものであればよく、例えば、アルミニウムなどの金属材料、木製、樹脂製のものを挙げることができる。また、表面に塗装等を施したものを挙げることができる。光拡散性を有するスラットには、光を等方的あるいは異方的に拡散させる構成のスラットを用いることができる。また、減光特性を有するスラットには、例えば、任意の色で着色されているが、光を透過させるスラットが好ましい。
これにより、室内に居る人の視線に過度はグレアが入ることもなく、快適な室内環境を得ることができる。さらに、屋外から室内を覗き見される心配もなく、室内に居る人のプライバシーも確保される。
次に、本発明の第6実施形態の採光ブラインド60の構成について説明する。
図41は、第6実施形態の採光ブラインド60の外観を示す斜視図である。
図41に示すように、本実施形態の採光ブラインド60は、縦型のブラインドである。
先に述べた第3〜第5実施形態の採光ブラインドと比較して、複数の採光スラットが長手方向を上下方向に平行にした状態で吊り下げされている点が異なる。
採光領域62Aは、採光スラット62の長手方向中ほどから上下方向上位側に位置する。採光領域62Aは、室外から入射した太陽光を室内の左右方向に向けて射出する。
透過領域62Bは、採光スラット62の長手方向中ほどから上下方向下位側に位置する。透過領域62Bは、室外から入射した太陽光を透過させて室内の床へ向けて射出する。
図42Aは、第6実施形態の採光ブラインド60の採光スラット62の構成を示す斜視図である。図42Bは、第6実施形態の採光スラット62の変形例を示す斜視図である。
採光スラット62は、一方向に長さを有する板状の光透過性の基材63と、基材63の第1面63a側のうち採光領域62Aに設けられた複数の採光部42と、を有している。
複数の採光部42は、第1面62aにおける採光領域62A内に設けられている。採光部42は、図42Aに示すように、基材63の長手方向に沿って延在するとともに、基材63の短手方向に複数並んで設けられている。あるいは、図42Bに示すように、基材63の短手方向(水平方向)に沿う端辺(第1端辺)63eに交差する端辺(第2端辺)63cに対して所定の角度θで傾斜していてもよい。この場合、端辺63cに対する採光部42の傾斜角度を−45°以上+45°以下の間で設定する。
また、本実施形態の採光スラット62は、その長手方向が採光領域62Aと透過領域62Bとに二分された構成となっているが、区分される領域の数は2つに限らない。また、採光スラット62の全面に採光領域62Aを設けても良い。採光スラット62に、他の光学機能領域をさらに設けてもよい。つまり、採光スラット62が、長手方向に複数に区分され、各領域に異なる光学機能が付与されていてもよい。
次に、本発明の第7実施形態の採光ロールスクリーン70の構成について説明する。
図44は、第7実施形態の採光ロールスクリーン70の外観を示す斜視図である。
図44に示すように、採光ロールスクリーン(採光装置)70は、採光スクリーン(採光部材、スラット)71と、採光スクリーン71を巻き取り及び繰出し自在に支持する巻き取り機構(支持部材)72と、を備えている。
採光スクリーン71の固定を解除する場合には、引き出した位置からさらに引張りコード76を引くことによって採光スクリーン71の固定が解除されて、採光スクリーン71を巻き芯74に自動的に巻き取らせることができる。
本実施形態の採光ロールスクリーン70では、採光スクリーン71の引き出し量によって採光領域の高さを調整することができる。
図45Aに示すように、採光スクリーン71を全て引き出して窓ガラス1003の殆どが覆われている状態では、窓ガラス1003を通して室内に入射した光が、採光スクリーン71の上下方向に延在する複数の採光部78の各々において水平方向に屈折され、室内の左右方向に拡げられた状態で、室内の床1002へ向かって射出される。
これにより、採光スクリーン71によって、室内のプライバシーを確保しながら、室内を明るい環境にすることができる。
図46A及び図46Bは、第7実施形態の変形例である採光ロールスクリーン77の構成を使用時の様子を示す図であって、図46Aは全展開状態、図46Bは一部展開状態を示す。
図46A及び図46Bに示す採光ロールスクリーン77は、窓の下部に設置して、採光スクリーン71を上方へ引き出す構成であり、窓の上部に設置して採光スクリーン71を下方へ引き出す上記構成とは異なっている。
本構成においても、巻き取り機構72のプルコード機構によって、採光スクリーン71を上方へ引っ張り出した位置で固定させたり、固定を解除して下方に収納したりすることが可能である。
上述したように、窓ガラスが鉛直姿勢で取り付けられた窓に採光装置を設置してもよいし、天窓、傾斜窓に採光装置を設置してもよい。このような窓に採光装置を設置する場合も、窓ガラスの内面に対して、採光装置の光入射面が平行するように設置される。
Claims (13)
- 少なくとも一部に光透過性を有した基材と、前記基材の第1面に設けられた光透過性を有する複数の第1採光部と、前記複数の採光部の間に設けられた空隙部と、を有する採光部材と、
前記採光部材を支持する支持部材と、を備え、
前記空隙部に接する採光部の側面の一部が、前記採光部に入射した光を反射する反射面として機能し、
前記採光部は、前記反射面で反射した光を前記採光部の延在方向に交差する方向へ分散して射出する特性を有してなり、
前記複数の採光部は上下方向に延在するとともに、前記基材の水平方向に沿う第1端辺に交差する第2端辺に対して−45°以上+45°以下の角度で延在している、採光装置。 - 前記複数の採光部は、前記第2端辺に平行している、請求項1に記載の採光装置。
- 前記採光部材の光入射側あるいは光射出側のいずれかに設けられ、前記光を等方的あるいは異方的に拡散させる光拡散部材を備えている、請求項1または2に記載の採光装置。
- 前記採光部材は、
前記基材の前記第2端辺に対して第1の角度で延在する複数の第1の採光部を有する第1採光領域と、前記基材の前記第2端辺に対して第2の角度で延在する複数の第2の採光部を有する第2採光領域と、を少なくとも有している、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。 - 前記支持部材が前記採光部材の外周縁を支持する枠状のフレームであり、
前記採光部材の外周縁の一部に設けられた第1取付部と、前記外周縁のうち前記第1取付部に対して所定の角度回転させた位置に設けられた第2取付部と、を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の採光装置。 - 一方向に延在する前記基材を有する複数のスラットと、
前記スラットの長手方向を水平方向に向けて前記複数のスラットを連結するとともに前記複数のスラットを上下方向に吊り下げる形態で支持する前記支持部材と、を備え、
前記基材の前記第2端辺が前記スラットの短手方向の端辺に沿う、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。 - 前記スラットは、前記採光部材の長手方向に垂直な断面において屈曲もしくは湾曲した形状を有し、
前記スラットのうち屈曲部分を介して隣り合う第1部分及び第2部分の少なくとも一方側に前記複数の採光部を有している、請求項6に記載の採光装置。 - 前記複数の採光部が前記第1部分から前記第2部分にかけて延在している、請求項6または7に記載の採光装置。
- 前記スラットは、前記第1部分に複数の第1の採光部を有し、前記第2部分に前記第1採光部の延在方向と交差する方向に延在する複数の第2の採光部を有している、請求項6または7に記載の採光装置。
- 前記スラットは、前記第1部分に前記複数の採光部を有し、前記第2部分に反射面を有している、請求項6または7に記載の採光装置。
- 一方向へ延在する前記基材を有する複数のスラットと、
前記複数のスラットの長手方向を上下方向に吊り下げる形態で支持する前記支持部材と、を備え、
前記基材の前記第2端辺が前記スラットの短手方向の端辺に沿う、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。 - 前記スラットは、長手方向に複数に区分され、区分された各領域に異なる光学機能が付与されている、請求項11に記載の採光装置。
- 前記基材及び前記複数の第1採光部を有する採光スクリーンと、
前記採光スクリーンを上下方向へ巻き取り及び繰出し自在に支持する巻取機構と、を備え、
前記複数の採光部は、前記採光スクリーンの巻き取り及び繰出し方向に沿う端辺に対して、−45°以上+45°以下の間の角度で延在している、請求項1から3のいずれか一項に記載の採光装置。
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