JPWO2019054410A1 - Daylighter - Google Patents
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Abstract
本発明の一態様の採光装置は、各々が鉛直方向に延在し、水平方向に並んで配置された複数のルーバーと、窓面の室内側において複数のルーバーを吊り下げた形態で支持し、複数のルーバーを水平方向に移動させる支持部材と、を備える。複数のルーバーの各々は、複数のプリズム構造体を含む採光部が設けられた第1面を有し、複数のルーバーの各々は、第1面が窓面に略平行に位置する基準姿勢から、鉛直方向に延在する回転軸を中心として互いに異なる2つの回転方向に回転可能とされている。The daylighting device of one aspect of the present invention supports a plurality of louvers, each of which extends in the vertical direction and is arranged side by side in the horizontal direction, and a plurality of louvers suspended on the indoor side of the window surface. A support member for moving a plurality of louvers in the horizontal direction is provided. Each of the plurality of louvers has a first surface provided with a lighting portion including a plurality of prism structures, and each of the plurality of louvers has a reference posture in which the first surface is located substantially parallel to the window surface. It is possible to rotate in two different rotation directions around a rotation axis extending in the vertical direction.
Description
本発明の一態様は、採光装置に関する。
本願は、2017年9月15日に、日本に出願された特願2017−177830号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。One aspect of the present invention relates to a daylighting device.
The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-177830 filed in Japan on September 15, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference.
縦型ブラインドの分野において、直射光を遮断しつつ外光を最大限に採り入れる目的で、太陽の動きに追随してスラットを回動させるようにした縦型ブラインドが提案されている。例えば下記の特許文献1には、隣り合うスラットの回転を互いに妨げない干渉阻止手段を備えた「縦型ブラインドのスラット角度調節装置」が開示されている。
In the field of vertical blinds, vertical blinds have been proposed in which the slats are rotated according to the movement of the sun for the purpose of taking in the maximum amount of external light while blocking direct light. For example,
採光装置の分野においては、太陽光を効率良く室内に採り入れる目的で、太陽の動きに合わせて採光用の縦型ルーバーを回転させる構成を有する採光装置が検討されている。しかしながら、仮に特許文献1の回転機構を採光装置に適用した場合、複雑な回転機構が必要になる、一部のルーバーが太陽の方向を向かないために採光機能が低下する、等の問題がある。
In the field of daylighting devices, a daylighting device having a configuration in which a vertical louver for daylighting is rotated according to the movement of the sun is being studied for the purpose of efficiently taking in sunlight into a room. However, if the rotation mechanism of
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、個々のルーバーを効果的に太陽の動きに追従させることができる採光装置を提供することを目的の一つとする。 One aspect of the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one of the objects of the present invention is to provide a daylighting device capable of effectively following the movement of the sun with individual louvers. To do.
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様の採光装置は、各々が鉛直方向に延在し、水平方向に並んで配置された複数のルーバーと、窓面の室内側において前記複数のルーバーを吊り下げた形態で支持し、前記複数のルーバーを水平方向に移動させる支持部材と、を備え、前記複数のルーバーの各々は、複数のプリズム構造体を含む採光部が設けられた第1面を有し、前記複数のルーバーの各々は、前記第1面が前記窓面に略平行に位置する基準姿勢から、鉛直方向に延在する回転軸を中心として互いに異なる2つの回転方向に回転可能とされている。 In order to achieve the above object, the daylighting apparatus of one aspect of the present invention includes a plurality of louvers, each extending in the vertical direction and arranged side by side in the horizontal direction, and the plurality of louvers on the indoor side of the window surface. A support member that supports the louvers in a suspended form and moves the plurality of louvers in the horizontal direction, and each of the plurality of louvers is provided with a lighting unit including a plurality of prism structures. Each of the plurality of louvers has one surface, and each of the plurality of louvers has two different rotation directions centered on a rotation axis extending in the vertical direction from a reference posture in which the first surface is located substantially parallel to the window surface. It is said to be rotatable.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記複数のルーバーの各々は、太陽が移動する方位に対応して回転可能とされていてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, each of the plurality of louvers may be rotatable according to the direction in which the sun moves.
本発明の一つの態様の採光装置は、前記複数のルーバーの各々を回転駆動する回転駆動機構と、前記太陽の方位に追従して前記ルーバーの回転角を自動的に変化させるように前記回転駆動機構を制御する制御部と、をさらに備えていてもよい。 The daylighting device according to one aspect of the present invention includes a rotation drive mechanism for rotationally driving each of the plurality of louvers, and the rotational drive so as to automatically change the rotation angle of the louvers according to the direction of the sun. A control unit that controls the mechanism may be further provided.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記ルーバーは、太陽電池素子をさらに備えていてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the louver may further include a solar cell element.
本発明の一つの態様の採光装置において、隣り合う前記ルーバーの間のピッチは、前記ルーバーの幅と同一であってもよいし、もしくは前記ルーバーの幅よりも広くてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the pitch between the adjacent louvers may be the same as the width of the louvers, or may be wider than the width of the louvers.
本発明の一つの態様の採光装置において、隣り合う前記ルーバーの前記回転軸は、前記窓面からの距離が互いに異なる位置に配置されていてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the rotation axes of the adjacent louvers may be arranged at different distances from the window surface.
本発明の一つの態様の採光装置は、隣り合う前記ルーバーの間の間隙を抜けて直進する光の量を減少させる減光部材をさらに備えていてもよい。 The daylighting device of one aspect of the present invention may further include a dimming member that reduces the amount of light traveling straight through the gap between adjacent louvers.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記ルーバーは、前記複数のプリズム構造体を含む採光部が設けられた第1面を有する採光フィルムと、可視光透過性を有する材料で構成され、前記採光フィルムを収納する収納部と、を備えていてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the louver is composed of a daylighting film having a first surface provided with a daylighting portion including the plurality of prism structures, and a material having visible light transmission. It may be provided with a storage unit for storing the daylighting film.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記ルーバーは、入射した光に対して所定の作用を生じさせる機能性部材をさらに備えていてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the louver may further include a functional member that produces a predetermined effect on the incident light.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記機能性部材は、前記ルーバーに対して着脱可能とされていてもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the functional member may be detachable from the louver.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記機能性部材は、遮光性部材であってもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the functional member may be a light-shielding member.
本発明の一つの態様の採光装置において、前記機能性部材は、光拡散性部材であってもよい。 In the daylighting apparatus of one aspect of the present invention, the functional member may be a light diffusing member.
本発明の一つの態様によれば、個々のルーバーが効果的に太陽の動きに追従できる採光装置を実現することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to realize a daylighting device in which individual louvers can effectively follow the movement of the sun.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図12を用いて説明する。
図1は、第1実施形態の採光装置の正面図である。図2は、図1のII−II線に沿う採光装置の断面図である。図3は、採光装置の斜視図である。
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。[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
FIG. 1 is a front view of the daylighting apparatus of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting device along the line II-II of FIG. FIG. 3 is a perspective view of the daylighting device.
In each of the following drawings, in order to make each component easy to see, the scale of the dimension may be different depending on the component.
図1〜図3に示すように、本実施形態の採光装置10は、窓ガラス11の室内側の面11aに対向するように設置される。以下の説明では、窓ガラス11の室内側の面を窓面11aと称する。採光装置10は、複数のルーバー12と、複数のルーバー12を支持するヘッドボックス13(支持部材)と、を備えている。複数のルーバー12は、各々が鉛直方向に延在し、水平方向に並んで配置されている。ヘッドボックス13は、窓面11aの室内側において複数のルーバー12を吊り下げた形態で支持し、複数のルーバー12を水平方向に移動させる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図3に示すように、複数のルーバー12の各々は、ルーバー12の上端が後述するフックに引っ掛けられた状態でヘッドボックス13に支持されている。各ルーバー12の下端に、バランスウェイト14が設けられている。ヘッドボックス13の端部には、複数のルーバー12を開閉させるとともに、各ルーバー12を回転させるための操作コード16が設けられている。
As shown in FIG. 3, each of the plurality of
図2に示すように、各ルーバー12は、複数のプリズム構造体17を含む採光部18が設けられた第1面19aと、第1面19aと反対側の第2面19bと、を有する基材19から構成されている。複数のプリズム構造体17は、各プリズム構造体17の長手方向がルーバー12の長手方向と垂直な方向、すなわち、略水平方向に延在するように第1面19aに設けられている。
As shown in FIG. 2, each
基材19としては、例えば熱可塑性ポリマー、熱硬化性樹脂、光重合性樹脂等の樹脂類から構成される光透過性基材が用いられる。アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等を有する光透過性基材が用いられる。具体的には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルフォン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム等の光透過性基材が好ましく用いられる。本実施形態では、一例として厚さが250μmのPETフィルムが用いられる。基材19の全光線透過率は例えば90%以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
As the
図2に示すように、この例では、プリズム構造体17の長手方向に垂直な断面形状は二等辺三角形である。プリズム構造体17の断面形状において、面17aと面17bとのなす角度、面17aと面17cとのなす角度は、それぞれ例えば65°である。また、プリズム構造体17は、上側の面17bから入射した光を下側の面17cで反射することにより、太陽光を室内へ採光する機能を有する。この場合、面17cを、以下の説明では反射面17cと称する。
As shown in FIG. 2, in this example, the cross-sectional shape of the
プリズム構造体17は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。また、これらの樹脂に重合開始剤、カップリング剤、モノマー、有機溶媒などを混合した透明樹脂製の混合物を用いることができる。さらに、重合開始剤は、安定剤、禁止剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、連鎖移動剤、他の光重合性単量体等のような各種の追加成分を含んでいてもよい。有機材料の全光線透過率は90%以上が好ましい。これにより、十分な透明性が得られる。
The
窓ガラス11を透過した太陽光Lが、プリズム構造体17に入射し、基材19から射出される際の経路はいくつか考えられるが、図2に典型的な経路を示す。
図2に示すように、プリズム構造体17は、反射面17cで反射した光Lを、基材19の第2面19b側から射出し、室内の水平方向もしくは天井に向けて進行させる。このプリズム構造体17の作用により、採光装置10は、太陽光Lを室内に採り入れて水平方向もしくは天井の方向に導く。There are several possible routes when the sunlight L transmitted through the
As shown in FIG. 2, the
隣り合う2つのプリズム構造体17の間の空隙部20に、空気が存在している。したがって、空隙部20の屈折率は概ね1.0である。空隙部20の屈折率を1.0とすることにより、空隙部20とプリズム構造体17との界面における臨界角が最小となる。本実施形態の場合、空隙部20は、空気からなる空気層としたが、空隙部20は、例えば他の部材によって覆われて密閉空間とされた上で、窒素等の不活性ガスからなる不活性ガス層であってもよいし、減圧状態とされた減圧層であってもよい。
Air is present in the
この構成に代えて、空隙部20に他の低屈折率材料が充填されていてもよい。しかしながら、プリズム構造体17と空隙部20との界面の屈折率差は、空隙部20にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合に最大となる。したがって、空隙部20に空気が存在する場合は、スネル(Snell)の法則より、プリズム構造体17に入射した太陽光Lのうち、反射面17cで全反射する光の臨界角が最も小さくなる。
Instead of this configuration, the void 20 may be filled with another low refractive index material. However, the difference in refractive index at the interface between the
図4は、キャリア22およびスペーサーリンク23の斜視図である。図5は、ヘッドボックス13の平面図である。図6は、キャリア22の回動機構の分解斜視図である。
図4〜図6に示すように、ヘッドボックス13は、開閉シャフト24と、回転シャフト25と、複数のキャリア22と、複数のスペーサーリンク23と、を備えている。ヘッドボックス13の内部には、ルーバー12の開閉操作に用いられる開閉シャフト24と、ルーバー12の回転操作に用いられる回転シャフト25と、が収容されている。FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 4 to 6, the
図4に示すように、キャリア22は、複数のルーバー12の各々に対応して設けられている。キャリア22は、ルーバー12を吊り下げる形態で支持するとともに、自身が開閉シャフト24に沿って移動することにより各ルーバー12を移動させる機能を有する。キャリア22は、開閉シャフト24が挿通される孔22cと、回転シャフト25が挿通される孔22dと、ルーバー12を吊り下げるフック26と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the
図6に示すように、キャリア22は、回転ギア27と、上端にウォームホイール28が設けられ、下端にフック26が設けられた回転軸29と、を備えている。キャリア22の孔22dに挿通された回転シャフト25の回転に連動して回転ギア27が回転する。このとき、回転ギア27に連動してウォームホイール28が回転し、回転軸29を介してフック26が回転する。これにより、フック26に吊り下げられたルーバー12が鉛直方向に延在する回転軸を中心として回転する。水平面内において、図4に示すように、フック26の溝方向(矢印Wの方向)は、ルーバー12の幅方向に対応する。
As shown in FIG. 6, the
スペーサーリンク23は、隣り合う2つのキャリア22を連結するとともに、隣り合う2つのキャリア22の間の間隔を規定する機能を有する。スペーサーリンク23の長さを調整することにより、隣り合う2つのキャリア22の間の間隔を変更することができる。
隣り合う2つのキャリア22の間の間隔は、隣り合う2つのルーバー12のピッチに対応する。すなわち、スペーサーリンク23の長さを調整することにより、ルーバー12のピッチを変更することができる。本実施形態の採光装置10では、スペーサーリンク23の長さは、ルーバー12のピッチがルーバー12の幅(短手方向の寸法)以上となるように調整されている。
なお、本明細書において、ルーバーピッチは、採光装置を正面から見たときに隣り合う2つのルーバーの回転軸間の距離と定義する。The
The spacing between the two
In this specification, the louver pitch is defined as the distance between the rotation axes of two adjacent louvers when the lighting device is viewed from the front.
図8A〜図8Cは、一般的なキャリア122のフック126の回転動作を説明するためのキャリア122の斜視図である。図8Bは、ルーバー112が基準姿勢にあるときのフック126の方向を示している。図8Aは、ルーバー112を上方から見たとき、基準姿勢に対してルーバー112を時計回り(図8Bの矢印RAの向き)に最大に回転させた状態を示している。図8Cは、ルーバー112を上方から見たとき、基準姿勢に対してルーバー112を反時計回り(図8Bの矢印RCの向き)に最大に回転させた状態を示している。
8A-8C are perspective views of the
図8A〜図8Cに示すように、一般的なキャリア122においては、室内に居る人から見て、フック126が側方(右側もしくは左側)を向く状態を基準姿勢として、フック126が室内側を向く状態と窓側を向く状態との間でフック126が回転する。
As shown in FIGS. 8A to 8C, in a
これに対して、図7A〜図7Cは、本実施形態におけるキャリア22のフック26の回転動作を説明するためのキャリア22の斜視図である。図7Bは、ルーバー12が基準姿勢にあるときのフック26の方向を示している。図7Aは、ルーバー12を上方から見たとき、基準姿勢に対してルーバー12を反時計回り(図7Bの矢印RAの向き)に最大に回転させた状態を示している。図7Cは、ルーバー12を上方から見たとき、基準姿勢に対してルーバー12を時計回り(図7Bの矢印RCの向き)に最大に回転させた状態を示している。
On the other hand, FIGS. 7A to 7C are perspective views of the
図7A〜図7Cに示すように、本実施形態のキャリア22においては、一般的なキャリア122と異なり、室内に居る人から見て、フック26が窓側もしくは室内側を向く状態を基準姿勢として、フック26が右側を向く状態と左側を向く状態との間でフック26が回転する。一般的なキャリア122に構成要素を付加することなく、本実施形態のキャリア22を実現するためには、基準姿勢となる状態での回転ギア27に対するウォームホイール28の噛み合わせ位置を一般的なキャリア22における噛み合わせ位置から90°回転させればよい。
As shown in FIGS. 7A to 7C, unlike the
もしくは、本実施形態のルーバー12の動作を実現するための手段として、図9に示す方向変換ジョイント31が用いられてもよい。
図9は、方向変換ジョイント31の斜視図である。図10は、方向変換ジョイント31を取り付けた状態のキャリア22の側面図である。Alternatively, the direction changing joint 31 shown in FIG. 9 may be used as a means for realizing the operation of the
FIG. 9 is a perspective view of the direction changing joint 31. FIG. 10 is a side view of the
図9に示すように、方向変換ジョイント31は、環状部31Aと、ルーバー12を吊り下げるためのフック部31Bと、を備えている。環状部31Aには、キャリア22のフック26に引っ掛けられるための孔31hが設けられている。環状部31Aの板面31Aaとフック部31Bの溝方向Wとは、水平面内において直交している。
As shown in FIG. 9, the direction changing joint 31 includes an
図10に示すように、上記構成の方向変換ジョイント31を一般的なキャリア122に取り付けることにより、方向変換ジョイント31を取り付けない場合に対して、フック(フック部31B)の向きを90°変換することができる。このようにすれば、一般的なキャリア122を用いながらも、図7A〜図7Cに示したような本実施形態特有のルーバー12の回転動作を行わせることができる。
As shown in FIG. 10, by attaching the direction changing joint 31 having the above configuration to the
一般に採光装置において、採光部を構成するプリズム構造体の形状や各面の傾斜角度等のパラメーターは、太陽光がプリズム構造体の延在方向に対して垂直な方位から入射したときに最適な採光特性が得られるように設計されるのが通常である。したがって、採光装置を南向きの窓用に設計し、その通りに設置した場合、昼間に太陽が南の方位にあるときには所望の採光性能が得られるが、朝夕に太陽が東寄りや西寄りの方位にあるときには所望の採光性能が得られない。この場合、太陽光がプリズム構造体の延在方向に対して垂直な方位から入射するように、太陽の動きに追従して採光部を回転させることができれば、常に所望の採光性能を得ることができる。 Generally, in a daylighting device, parameters such as the shape of the prism structure constituting the daylighting unit and the inclination angle of each surface are optimal daylighting when sunlight is incident from a direction perpendicular to the extending direction of the prism structure. It is usually designed to provide characteristics. Therefore, if the daylighting device is designed for south-facing windows and installed as it is, the desired daylighting performance can be obtained when the sun is in the south direction in the daytime, but the sun is eastward or westward in the morning and evening. When in the orientation, the desired lighting performance cannot be obtained. In this case, if the lighting unit can be rotated according to the movement of the sun so that the sunlight is incident from the direction perpendicular to the extending direction of the prism structure, the desired lighting performance can always be obtained. it can.
ここで、従来一般の縦型ブラインドにおけるルーバーを、採光用ルーバーに置き換えた比較例の採光装置を想定する。
図12は、比較例の採光装置210におけるルーバー212の動作を説明するための図である。Here, a lighting device of a comparative example in which a louver in a conventional general vertical blind is replaced with a lighting louver is assumed.
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the
従来一般の縦型ブラインドにおいては、ルーバーを全閉状態としたとき、隣り合うルーバーの間から光が漏れること、室外から覗かれること等を確実に防止するため、ルーバーピッチPはルーバーの幅Tよりも小さい。したがって、比較例の採光装置210においては、図12に示すように、ルーバー212を全閉状態としたとき、ルーバー212の幅方向の縁部が隣り合うルーバー212の縁部と重なっている。この場合、ルーバー212を全閉状態から図12における反時計回り(矢印REで示す向き)に回転させようとすると、隣り合うルーバー212同士が干渉し、ルーバー212を回転させることができない。
In the conventional general vertical blind, when the louvers are fully closed, the louver pitch P is the width T of the louvers in order to surely prevent light from leaking between adjacent louvers and being seen from the outside. Smaller than Therefore, in the
そのため、比較例の採光装置210において、ルーバー212を支障なく回転させるためには、ルーバー212が全開状態となる位置、すなわち、ルーバー212の第1面212aが窓面11aと垂直な方向を向く位置を基準姿勢として、ルーバー212を時計回り(矢印RFで示す向き)に回転させて全閉状態とする姿勢と、ルーバー212を反時計回り(矢印REで示す向き)に回転させて全閉状態とする姿勢と、の間でルーバー212を回転させることになる。この場合、例えば太陽が東(E)から南(S)に移動するまでの時間はルーバー212の第1面212a、すなわち、プリズム構造体が設けられた側の面を太陽の動きに追従させることができるが、太陽が南(S)から西(W)に移動するまでの時間はルーバー212の第1面212aを太陽の動きに追従させることができない。
Therefore, in the
これに対して、図11は、本実施形態の採光装置10におけるルーバー12の動作を説明するための図である。
本実施形態の採光装置10においては、図11に示すように、ルーバーピッチPは、ルーバーの幅Tと等しいか、ルーバーの幅Tよりも大きい。そのため、比較例の採光装置210とは異なり、隣り合うルーバー12同士が干渉することがない。これにより、ルーバー12が全閉状態となる位置を基準姿勢として、ルーバー12を左右いずれかの方向に開くように回転させることができる。言い換えると、ルーバー12の第1面12aが窓面11aと平行な方向を向く位置を基準姿勢として、ルーバー12を上方から見て時計回り(矢印RFで示す向き)、反時計回り(矢印REで示す向き)の双方に回転させることができる。すなわち、本実施形態のルーバー12は、第1面12aが窓面11aに略平行に位置する基準姿勢から、鉛直方向に延在する回転軸を中心として互いに異なる2つの回転方向に回転可能とされている。On the other hand, FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the
In the
これにより、例えば太陽が東(E)から西(W)に移動するまでの1日中、ルーバー12の第1面12a、すなわち、プリズム構造体17が設けられた側の面を太陽の動きに追従させることができる。
As a result, for example, during the day until the sun moves from the east (E) to the west (W), the
このようにして、本実施形態の採光装置10によれば、複雑な回転機構を用いることなく、複数のルーバー12の向きを効果的に太陽の動きに追従させることができる。これにより、所望の採光性能を得ることができる。
In this way, according to the
[第2実施形態]
以下、第2実施形態の採光装置について、図13〜図19を用いて説明する。
第2実施形態の採光装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、複数のルーバーの配置が第1実施形態と異なる。したがって、採光装置全体の説明は省略する。
図13は、第2実施形態の採光装置の正面図である。図14は、採光装置の斜視図である。図15は、図14のXV−XV線に沿う採光装置の断面図である。
図13〜図19において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。[Second Embodiment]
Hereinafter, the daylighting apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 19.
The basic configuration of the daylighting apparatus of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the arrangement of the plurality of louvers is different from that of the first embodiment. Therefore, the description of the entire lighting device will be omitted.
FIG. 13 is a front view of the daylighting device of the second embodiment. FIG. 14 is a perspective view of the daylighting device. FIG. 15 is a cross-sectional view of the lighting device along the XV-XV line of FIG.
In FIGS. 13 to 19, components common to the drawings used in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図13〜図15に示すように、本実施形態の採光装置34において、複数のルーバー35を室内側から水平方向に順に見たとき、手前、奥、手前、奥、…というように、隣り合うルーバー35が前後方向に交互にずれた位置に配置されている。すなわち、採光装置34を正面から見たときに隣り合うルーバー35の回転軸29は、窓面11aからの距離が互いに異なる位置に配置されている。図5で言えば、複数のルーバー35は2列に配列されており、左から数えて奇数番目のルーバー35Aの回転軸29は窓面11aに近い側に配置され、左から数えて偶数番目のルーバー35Bの回転軸は窓面11aから遠い側に配置されている。
As shown in FIGS. 13 to 15, when a plurality of
図15に示すように、ルーバーピッチPは、ルーバーの幅Tよりも小さい。一例として、ルーバーピッチPが95mmであり、ルーバー幅Tが100mmである。したがって、図13に示すように、採光装置34を正面から見たときには、隣り合うルーバー35の縁部同士は互いに重なっている。この例では、隣り合うルーバー35の回転軸29の前後方向のずれ量Sは30mm程度となる。
As shown in FIG. 15, the louver pitch P is smaller than the louver width T. As an example, the louver pitch P is 95 mm and the louver width T is 100 mm. Therefore, as shown in FIG. 13, when the
図16は、キャリア36の斜視図である。図17は、キャリア36の下面図である。図16、図17では、複数のルーバー35に対応する複数のキャリア36のうち、隣り合う2つのキャリア36のみを図示している。
FIG. 16 is a perspective view of the
図16、図17に示すように、本実施形態のキャリア36においては、第1実施形態と同様のウォームホイール(図示略)に連結された第1シャフト37の下端に第1ギア38が設けられている。また、支持機構(図示略)によって支持された第2シャフト39が設けられ、第2シャフト39の上端に第1ギア38と噛み合う第2ギア40が設けられ、第2シャフト39の下端には第1実施形態と同様のフック41が設けられている。
As shown in FIGS. 16 and 17, in the
また、隣り合う2つのキャリア36においては、第1シャフト37に対する第2シャフト39の位置が互いに異なっている。例えば図16において、左側のキャリア36では第2シャフト39が第1シャフト37の奥側に配置され、右側のキャリア36では第2シャフト39が第1シャフトの手前側に配置されている。第2シャフト39の位置がルーバー35の回転軸29の位置に対応するため、この構成によって、隣り合うルーバー35の回転軸29の窓面からの距離が互いに異なるようにすることができる。
Further, in the two
図15に示した符号Kの円は、各ルーバー35を回転させたときのルーバー35の縁の軌跡を示している。このように、採光装置34を正面から見たときに隣り合うルーバー35同士が重なっていても、隣り合うルーバー35の回転軸29の位置が前後方向にずれていることにより、各ルーバー35を回転させた際に隣り合うルーバー35同士が干渉することがない。これにより、本実施形態の採光装置34においても、第1実施形態と同様、ルーバー35の第1面が窓面と平行な方向を向く位置を基準姿勢として、ルーバー35を上方から見て時計回り、反時計回りの双方に回転させることができる。
The circle of reference numeral K shown in FIG. 15 shows the locus of the edge of the
本実施形態においても、複雑な回転機構を用いることなく、複数のルーバー35の向きを効果的に太陽の動きに追従させることができ、所望の採光性能を得ることができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
Also in the present embodiment, the direction of the plurality of
また、本実施形態の場合、採光装置34を正面から見たときに隣り合うルーバー35同士が重なっているため、第1実施形態に比べて、採光装置34の正面から入射する太陽光の漏れが生じにくい。なお、ルーバー35が基準姿勢(窓面と平行な姿勢)にあるときに太陽光が斜めから入射すると、漏れが生じる虞があるが、太陽光が斜めから入射する場合にはルーバー35を回転させるため、特に問題はない。したがって、漏れ光によって室内に居る人が眩しさを感じることが抑えられる。
Further, in the case of the present embodiment, since the
また、本実施形態の場合、図16、図17に示したような第2シャフト39を用いて隣り合うルーバー35の回転軸29の位置を前後にずらしているため、ヘッドボックス内の回転シャフトやキャリアの基本構成を第1実施形態から変更する必要がない。ただし、この構成に限ることなく、キャリア自体の位置を前後にずらす等の構成を採用してもよい。
Further, in the case of the present embodiment, since the positions of the
(第1変形例)
図18は、本実施形態の第1変形例の採光装置44の断面図である。
図18に示すように、本変形例の採光装置44においては、ルーバーピッチP1が上記実施形態のルーバーピッチPよりも小さい。上記実施形態のルーバーピッチPは95mmであったが、本変形例のルーバーピッチP1は75mmである。この場合、採光装置44を正面から見たときの隣り合うルーバー35同士の重なり幅は上記実施形態の重なり幅よりも大きくなる。また、隣り合うルーバー35の回転軸の前後方向のずれ量S1は65mm程度となり、上記実施形態の前後方向のずれ量Sよりも大きくなる。(First modification)
FIG. 18 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 18, in the
(第2変形例)
図19は、本実施形態の第1変形例の採光装置47の断面図である。
図19に示すように、本変形例の採光装置47においては、窓面11aからの距離が異なる2列のルーバー48,49の幅が互いに異なっている。この例では、室内側のルーバー49の幅は、窓側のルーバー48の幅よりも狭い。もしくは、室内側のルーバーの幅は、窓側のルーバーの幅よりも広くてもよい。一例として、室内側のルーバー49の幅T1は50mmであり、窓側のルーバー48の幅T2は100mmである。ルーバーピッチPは70mmである。(Second modification)
FIG. 19 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 19, in the
以上、例示したように、室内側のルーバーの幅、窓側のルーバーの幅、ルーバーピッチ、ルーバーの回転軸の前後方向のずれ量等の各種パラメーターは、適宜設定が可能である。いずれの場合であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。 As described above, various parameters such as the width of the louver on the indoor side, the width of the louver on the window side, the louver pitch, and the amount of deviation of the rotation axis of the louver in the front-rear direction can be appropriately set. In any case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
[第3実施形態]
以下、第3実施形態の採光装置について、図20〜図21Bを用いて説明する。
第3実施形態の採光装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、減光部材が付加されている点が第1実施形態と異なる。したがって、採光装置全体の説明は省略する。
図20は、第3実施形態の採光装置50の正面図である。図21Aは、ルーバー12を収納した状態のキャリア22の斜視図である。図21Bは、ルーバー12を開いた状態のキャリア22の斜視図である。
図20〜図21Bにおいて、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。[Third Embodiment]
Hereinafter, the daylighting apparatus of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 20 to 21B.
The basic configuration of the daylighting apparatus of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in that a dimming member is added. Therefore, the description of the entire lighting device will be omitted.
FIG. 20 is a front view of the
In FIGS. 20 to 21B, components common to the drawings used in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図20に示すように、本実施形態の採光装置50は、複数のルーバー12と、ヘッドボックス13と、複数の減光部材51と、を備えている。複数の減光部材51の各々は、隣り合うルーバー12間の各間隙の位置に対応して設けられている。各減光部材51は、隣り合うルーバー12間の間隙を抜けて直進する光の量を減少させる。各減光部材51は、鉛直方向に長く延びた長方形状を呈する。複数の減光部材51は、ルーバー12よりも室内側に配置されてもよいし、ルーバー12よりも窓側に配置されてもよい。減光部材51の材料として、例えば布、紙等を用いることができ、選択する材料によって遮光性を調整することができる。
As shown in FIG. 20, the
図21A、図21Bに示すように、本実施形態のヘッドボックス13は、隣り合う2つのキャリア22同士を連結する連結部材52をさらに備えている。連結部材52は、ヒンジ部52Aを介して開閉可能とされた2枚の板材52Bを備えている。減光部材51は、連結部材52のヒンジ部52Aに吊り下げられている。
As shown in FIGS. 21A and 21B, the
図21Aに示すように、複数のルーバー12が収納されて2つのキャリア22が接近した状態において、連結部材52の2枚の板材52Bが閉じるとともに、減光部材51が折り畳まれた状態となる。図21Bに示すように、複数のルーバー12が引き出されて2つのキャリア22が離れた状態において、連結部材52の2枚の板材52Bが開くとともに、減光部材51が開いた状態となる。したがって、減光部材51は、常に隣り合うルーバー12の間の間隙に対応して配置され、回転することはない。
採光装置50のその他の構成は、第1実施形態と同様である。As shown in FIG. 21A, when a plurality of
Other configurations of the
本実施形態においても、複雑な回転機構を用いることなく、複数のルーバーの向きを効果的に太陽の動きに追従させることができ、所望の採光性能を得ることができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。 Also in the present embodiment, the directions of the plurality of louvers can be effectively followed by the movement of the sun without using a complicated rotation mechanism, and a desired lighting performance can be obtained. A similar effect can be obtained.
また、本実施形態の場合、採光装置50が減光部材51を備えているため、ルーバー12の角度に依らず、隣り合うルーバー12間の隙間を通って室内に進入する光の強度が弱められる。これにより、漏れ光によって室内に居る人が眩しさを感じることが抑えられる。
Further, in the case of the present embodiment, since the
(第1変形例)
図22は、本実施形態の第1変形例の採光装置55の断面図である。
図22に示すように、本変形例の採光装置55は、複数のルーバー12と、ヘッドボックス13と、減光部材56と、を備えている。上記実施形態と異なり、減光部材56は、隣り合うルーバー12間の各間隙の位置のみならず、複数のルーバー12の全体を覆うように設けられている。減光部材56は、隣り合うルーバー12間の間隙を抜けて直進する光の量を減少させ、さらに採光部18を介して室内に採り込まれた光の強度も減少させる。本変形例では、減光部材56は、ヘッドボックス13から吊り下げられた構成としてもよい。(First modification)
FIG. 22 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 22, the
本変形例の場合、ルーバー12を透過した光が減光部材56を透過して室内に採り込まれるため、減光部材56はある程度の透過率を有している必要がある。そのため、減光部材56の材料として、例えばレースカーテンの生地のように、光透過性を有する薄地の布、紙等が用いられることが望ましい。
In the case of this modification, since the light transmitted through the
本変形例の採光装置55においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
The same effect as that of the above-described embodiment can be obtained in the
[第4実施形態]
以下、第4実施形態の採光装置について、図23を用いて説明する。
第4実施形態の採光装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、ルーバーの構成が第1実施形態と異なる。したがって、採光装置全体の説明は省略する。
図23は、第4実施形態の採光装置におけるルーバー59の斜視図である。[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the daylighting apparatus of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 23.
The basic configuration of the lighting device of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the louver is different from that of the first embodiment. Therefore, the description of the entire lighting device will be omitted.
FIG. 23 is a perspective view of the
図23に示すように、本実施形態のルーバー59は、採光フィルム60と、採光フィルム60を収納する収納部61と、入射した光Lに対して所定の作用を生じさせる機能性部材62と、を備えている。採光フィルム60は、第1実施形態のルーバー12と同様、複数のプリズム構造体17を含む採光部18を有している。収納部61は、可視光透過性を有する2枚の光透過性部材61A,61Bが袋状に構成され、内部に採光フィルム60を収納する。機能性部材62は、収納部61の下方に連結されている。
As shown in FIG. 23, the
収納部61を構成する2枚の光透過性部材61A,61Bは、例えば光透過性を有する薄地の布、紙等が用いられることが望ましい。機能性部材62は、例えば遮光性部材、光拡散性部材等で構成されており、ルーバー59に遮光性、光拡散性等の作用を生じさせる。その他、機能性部材62は、遮熱性、紫外線遮断性、デザイン性などを付与するものであってもよい。また、異なる作用を有する複数の機能性部材が収納部61の下方に連結されていてもよい。本実施形態においては、機能性部材62は、糸等によって収納部61の下方に縫い付けられている。なお、機能性部材62を収納部61に連結する手法は、縫製に限らず、任意の手法が用いられてよい。
For the two light-transmitting
本実施形態においても、複雑な回転機構を用いることなく、複数のルーバーの向きを効果的に太陽の動きに追従させることができ、所望の採光性能が得られる採光装置を実現できる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。 Also in the present embodiment, the first is that it is possible to realize a daylighting device capable of effectively following the movement of the sun in the directions of a plurality of louvers without using a complicated rotation mechanism and obtaining a desired daylighting performance. The same effect as that of the embodiment can be obtained.
また、本実施形態によれば、上部は第1実施形態と同様の採光作用を有するとともに、下部は遮光性、光拡散性、遮熱性、紫外線遮断性、デザイン性等、種々の作用を有するルーバー59を提供することができる。また、ルーバー59は、採光フィルム60が収納部61に収納された構成を有しているため、採光フィルム60の取り外し、交換等の作業を容易に行うことができる。また、例えば採光機能が必要ない場合には、採光フィルム60に代えて、例えば光拡散フィルム等の機能性部材を収納部61に収納することもできる。
Further, according to the present embodiment, the upper portion has the same daylighting action as that of the first embodiment, and the lower portion has various actions such as light shielding property, light diffusing property, heat shielding property, ultraviolet ray blocking property, and design property. 59 can be provided. Further, since the
(第1変形例:ルーバー)
図24は、本実施形態の第1変形例のルーバー65の断面図である。
図24に示すように、本変形例のルーバー65において、採光フィルム60は、機能性部材62の第1面62aの上部に設けられている。機能性部材62の機能や材料は上記実施形態と同様でよいが、光Lが機能性部材62を介して室内に採り入れられるため、機能性部材62は少なくとも光透過性を有する必要がある。このように、ルーバー65は、必ずしも収納部を備えていなくてもよい。採光フィルム60は、機能性部材62に縫い付けられている。(First modification: louver)
FIG. 24 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 24, in the
(第2変形例:ルーバー)
図25は、本実施形態の第2変形例のルーバー68の断面図である。
図25に示すように、本変形例のルーバー68において、採光フィルム60は、機能性部材62の第2面62bの上部に設けられている。本変形例では、採光フィルム60は、プリズム構造体17が設けられた側の第1面60aが機能性部材62の第2面62bと対向するように設けられている。採光フィルム60は、複数箇所に設けられた接着剤69を介して機能性部材62に固定されている。(Second modification: louver)
FIG. 25 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 25, in the
これらの変形例のルーバー65,68を備えた採光装置においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。これらの変形例のルーバー65,68の場合、採光フィルム60の取り外しや交換作業は上記実施形態に比べて行いにくいが、採光フィルム60の取り付け方法や構造が簡便であり、ルーバー65,68のコストを削減することができる。
The same effect as that of the above embodiment can be obtained in the daylighting apparatus provided with the
(第3変形例:ルーバー)
図26は、本実施形態の第3変形例のルーバー71の断面図である。
図26に示すように、本変形例のルーバー71において、機能性部材62は、採光フィルム60の下方にフック72を介して連結されている。機能性部材62の機能や材料は、上記実施形態と同様でよい。また、機能性部材62と採光フィルム60とを連結する手段として、フック72の他、マグネット、ファスナー、面ファスナー、スナップボタン等が用いられてもよい。すなわち、本変形例の機能性部材62は、ルーバー71に対して着脱可能とされている。(Third variant: louver)
FIG. 26 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 26, in the
本変形例のルーバー71を備えた採光装置においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、本変形例のルーバー71の場合、必要に応じて、機能性部材62の取り外しや交換作業を容易に行うことができる。
The same effect as that of the above-described embodiment can be obtained in the daylighting device provided with the
また、採光フィルム60の採光部18は、断面形状が二等辺三角形状の複数のプリズム構造体7が鉛直方向に配列されたものに限定されることはなく、以下の種々の採光部を用いることができる。
Further, the
(第1変形例:採光部)
図27は、本実施形態の第1変形例の採光部75の側面図である。
図27に示すように、第1変形例の採光部75は、プリズム構造体76の長手方向に垂直な断面形状が台形状である。(First modification: lighting unit)
FIG. 27 is a side view of the
As shown in FIG. 27, the
(第2変形例:採光部)
図28は、本実施形態の第2変形例の採光部78の側面図である。
図28に示すように、第2変形例の採光部78は、プリズム構造体79の長手方向に垂直な断面形状が6角形状である。(Second modification: lighting unit)
FIG. 28 is a side view of the
As shown in FIG. 28, the
(第3変形例:採光部)
図29は、本実施形態の第3変形例の採光部81の側面図である。
図29に示すように、第3変形例の採光部81は、プリズム構造体82の長手方向に垂直な断面形状が直線と曲線とから構成されている。(Third modification example: lighting unit)
FIG. 29 is a side view of the
As shown in FIG. 29, the
(第4変形例:採光部)
図30は、本実施形態の第4変形例の採光部84の正面図である。
図30に示すように、第4変形例の採光部84において、複数のプリズム構造体17は、各プリズム構造体17の長手方向がルーバー85の長手方向と平行になるように設けられている。すなわち、複数のプリズム構造体17は、ルーバー85の長手方向、すなわち水平方向に配列されている。(Fourth modification: lighting section)
FIG. 30 is a front view of the
As shown in FIG. 30, in the
(第5変形例:採光部)
図31は、本実施形態の第5変形例の採光部87の正面図である。
図31に示すように、第5変形例の採光部87において、複数のプリズム構造体17は、各プリズム構造体17の長手方向がルーバー88の長手方向に対して斜めになるように設けられている。すなわち、複数のプリズム構造体17は、ルーバー88の長手方向に対して斜めに配列されている。(Fifth modification: lighting unit)
FIG. 31 is a front view of the
As shown in FIG. 31, in the
(第6変形例:採光部)
図32は、本実施形態の第6変形例の採光部90の斜視図である。
図32に示すように、第6変形例の採光部90において、プリズム構造体91は、四角錐状の構造体から構成されている。プリズム構造体91は、形状が変化する変化点520を1つ有している。プリズム構造体91は、第1構造体530と第2構造体540から構成され、第1構造体530と第2構造体540が連接する境界線(接線)550上に、変化点520が存在している。第1構造体530は、正四角錐の高さ方向と垂直な方向に、正四角錐の頂部近傍の部分が切断された形状をなしている。第2構造体540は、第1構造体530の上面を底面とする正四角錐をなしている。(6th modification: lighting part)
FIG. 32 is a perspective view of the
As shown in FIG. 32, in the
上記実施形態で用いられた採光フィルムは、さらに以下に示すような光拡散フィルムが付加された採光ユニットとして用いられてもよい。 The daylighting film used in the above embodiment may be used as a daylighting unit to which a light diffusion film as shown below is further added.
(第1変形例:採光ユニット)
図33は、第1変形例の採光ユニット301の断面図である。
図33に示すように、採光ユニット301は、採光フィルム302と光を拡散させる光拡散部材303とが共通のフレーム304に支持された構成を有している。光拡散部材303は、採光フィルム302の第2面302b側に配置されている。光拡散部材303は、採光フィルム302に対して光の透過方向に間隔をおいて配置されている。光拡散部材303は、微細構造が形成された第1面303a側を採光フィルム302の第2面302b側に向けた状態で配置されている。(First modification: lighting unit)
FIG. 33 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 33, the
光拡散部材303は、採光フィルム302を透過した光を等方的あるいは異方的に拡散させる機能を有する。
The
(第2変形例:採光ユニット)
図34は、第1変形例の採光ユニット306の断面図である。
図34に示すように、採光ユニット306は、採光フィルム302と光拡散部材303とが共通のフレーム304に支持された構成を有している。光拡散部材303は、採光フィルム302の第1面302a側に配置されている。光拡散部材303は、微細構造が形成された第1面303a側を採光フィルム302の第1面302a側に向けた状態で配置されている。(Second modification: lighting unit)
FIG. 34 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 34, the
(第3変形例:採光ユニット)
図35は、第3変形例の採光ユニット308の斜視図である。
図35に示すように、採光ユニット308は、複数のプリズム構造体17を含む採光部18と、レンチキュラーレンズシートからなる光拡散部309と、が基材の2つの面のそれぞれに設けられた構成を有している。このように、採光フィルムと光拡散部材とが一体の部材であってもよい。(Third modification example: lighting unit)
FIG. 35 is a perspective view of the
As shown in FIG. 35, the
上記変形例の採光ユニット301,306,308で用いられた光拡散部材は、さらに以下に示すようなものであってもよい。
The light diffusing member used in the
(第1変形例:光拡散部材)
図36は、第1変形例の光拡散部材311の断面図である。
図36に示すように、本変形例の光拡散部材311は、光透過性を有する基材312の一面に、バインダー樹脂内に多数の拡散ビーズが分散されてなる微細構造層313が貼り合わされてなる光拡散シートから構成されている。(First modification: light diffusing member)
FIG. 36 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 36, in the
(第2変形例:光拡散部材)
図37は、第2変形例の光拡散部材315の斜視図である。
図37に示すように、本変形例の光拡散部材315は、光透過性樹脂からなる樹脂層316内に、多数の針状のフィラー317が含有されている異方性拡散フィルムから構成されている。(Second modification: light diffusing member)
FIG. 37 is a perspective view of the
As shown in FIG. 37, the
(第3変形例:光拡散部材)
図38は、第3変形例の光拡散部材319の断面図である。
図38に示すように、本変形例の光拡散部材319は、透過性基板320の一面側に複数のプリズム321が設けられた異方性拡散シートが用いられている。(Third modification example: light diffusing member)
FIG. 38 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 38, the
(第4変形例:光拡散部材)
図39Aは、第4変形例の光拡散部材323の断面図である。図39Bは、第4変形例の光拡散部材323の斜視図である。
図39A、図39Bに示すように、本変形例の光拡散部材323は、一方向に延在するストライプ状の複数の突起部324が延在方向に交差する方向に並ぶ、いわゆる疑似ストライプ構造の異方性光拡散シートが用いられている。ストライプ状の複数の突起部324は、面内の略一方向に延在しているため、入射した光を突起部324の延在方向と略直交する方向に拡散させることができる。(Fourth modification: light diffusing member)
FIG. 39A is a cross-sectional view of the
As shown in FIGS. 39A and 39B, the
[第5実施形態]
以下、第5実施形態の採光装置について、図40を用いて説明する。
第5実施形態の採光装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、ルーバーの構成が第1実施形態と異なる。したがって、採光装置全体の説明は省略する。
図40は、第5実施形態の採光装置におけるルーバー97の正面図である。[Fifth Embodiment]
Hereinafter, the daylighting apparatus of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 40.
The basic configuration of the lighting device of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the louver is different from that of the first embodiment. Therefore, the description of the entire lighting device will be omitted.
FIG. 40 is a front view of the
図40に示すように、本実施形態のルーバー97は、採光部18と、太陽電池素子98と、を備えている。採光部18はルーバー97の上部に設けられ、太陽電池素子98はルーバー97の下部に設けられている。採光部18の構成は、第1実施形態と同様である。
また、太陽電池素子98の具体的な形態は、特に限定されず、種々の形態の太陽電池素子が用いられる。As shown in FIG. 40, the
The specific form of the
本実施形態においても、複雑な回転機構を用いることなく、複数のルーバー97の向きを効果的に太陽の動きに追従させることができ、所望の採光性能が得られる採光装置を実現できる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
Also in the present embodiment, the direction of the plurality of
また、本実施形態によれば、ルーバー97が太陽電池素子98を備えているため、ルーバー97を太陽の動きに追従させて回転させた際に効率の良い発電を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, since the
[第6実施形態]
以下、第6実施形態の採光装置について、図41A〜図44を用いて説明する。
第6実施形態の採光装置は、複数のルーバーの動きを自動的に制御するものである。図41A〜図41Cは、1日の中での異なる時刻における第6実施形態の採光装置を設置した部屋の平面図である。[Sixth Embodiment]
Hereinafter, the daylighting apparatus of the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 41A to 44.
The daylighting device of the sixth embodiment automatically controls the movement of a plurality of louvers. 41A to 41C are plan views of a room in which the daylighting device of the sixth embodiment is installed at different times in the day.
図41A〜図41Cに示すように、本実施形態の採光装置101は、複数のルーバー12と、ヘッドボックス13と、回転駆動機構102と、制御部103と、複数の照度センサー104と、日照センサー105と、を備えている。
As shown in FIGS. 41A to 41C, the
回転駆動機構102は、回転シャフト25(図5参照)を回転させることにより、複数のルーバー12の各々を回転駆動する。制御部103は、太陽の方位に追従してルーバー12の回転角を自動的に変化させるように回転駆動機構102を制御する。複数の照度センサー104は、室内の複数の箇所の照度をそれぞれ検出する。日照センサー105は、窓面11aにおける直達日照量を検出する。複数のルーバー12およびヘッドボックス13の構成は、第1実施形態と同様である。
The
採光装置101において、窓面11aに設置された日照センサー105が直達日射量を検出し、直達日射量データが制御部103に送信される。制御部103は、直達日射量データに基づいて、現在の天気が晴天であるか、曇天(雨天)であるかを判断する。制御部103は、晴天である場合に複数のルーバー12の動きを自動的に制御し、曇天(雨天)である場合にはルーバー12の自動制御を行わない。なお、天気を判断する手段として、日照センサー105に代えて、全天の様子を撮影可能な魚眼カメラが用いられてもよく、全天に占める雲の量に基づいて制御部103が天気を判断する構成としてもよい。
In the
また、制御部103はタイマーを備えており、昼間はルーバー12の自動制御を行うが、夜間はルーバー12の自動制御を行わず、室内のプライバシー性を考慮してルーバー12を全閉状態とする。また、複数のルーバー12は、同じ位相で回転する。
Further, the
回転駆動機構102は、制御部103からの駆動信号を受けて回転シャフト25を回転させるモーター等の駆動源から構成されている。複数の照度センサー104は、室内の天井面の複数の箇所(図41A〜図41Cの例では9箇所)に設置されている。制御部103は、複数の照度センサー104が取得した照度データを受け、現在の室内の照度分布を把握し、照度分布に基づいて複数のルーバー12を所定の回転角だけ回転させるように、回転駆動機構102を制御する。
The
北半球に属する日本において南向きの窓面11aに採光装置101が設置されている場合、朝は、図41Aに示すように、複数のルーバー12が東向き(E)に傾くように回動される。昼は、図41Bに示すように、複数のルーバー12が南向き(S)に正対する。
夕方は、図41Cに示すように、複数のルーバー12が西向き(W)に傾くように回動される。In Japan, which belongs to the northern hemisphere, when the
In the evening, as shown in FIG. 41C, the plurality of
制御部103は、シミュレーション、実測等の手法によってルーバー12の最適な回転角のデータを予め取得しておくことが望ましい。制御部103は、例えば季節毎、時刻毎のデータとして、ルーバー12を回転させた際の室内の照度変化をモニターし、照度が最も高くなったときのルーバー12の回転角を記憶しておく。なお、ルーバー12の光透過率、採光部による光の射出方向等によっては、ルーバー12と太陽とが常に正対するように制御されるとは限らない。
It is desirable that the
その他の構成として、採光装置は、照度センサーを備えていなくてもよい。その場合、採光装置が設置される場所の緯度および経度、建物の窓の方位などの採光装置の位置情報、季節および時刻毎の太陽高度および太陽方位などの太陽の位置情報が制御部に予め記憶されていればよい。制御部は、カレンダーおよびタイマーからの季節、時刻に基づいてルーバーの動きを制御する。 As another configuration, the lighting device may not include an illuminance sensor. In that case, the latitude and longitude of the place where the daylighting device is installed, the position information of the daylighting device such as the direction of the window of the building, and the position information of the sun such as the sun altitude and the sun direction for each season and time are stored in advance in the control unit. It suffices if it is done. The control unit controls the movement of the louver based on the season and time from the calendar and timer.
本実施形態においても、複雑な回転機構を用いることなく、複数のルーバー12の向きを効果的に太陽の動きに追従させることができ、所望の採光性能が得られる採光装置を実現できる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
Also in the present embodiment, the direction of the plurality of
さらに、本実施形態において、ルーバー12を自動制御することによる効果を以下に説明する。
本発明者らは、南向きの窓面に採光フィルムを設置し、春分の日における光透過率の変化を調べた。
図42は、太陽の方位が変化したときの採光フィルムの透過率変化を示すグラフである。図42において、横軸は太陽の方位角(°)を示し、縦軸は採光フィルムの光透過率(%)を示す。Further, in the present embodiment, the effect of automatically controlling the
The present inventors installed a daylighting film on the south-facing window surface and investigated the change in light transmittance on the vernal equinox day.
FIG. 42 is a graph showing the change in transmittance of the daylighting film when the direction of the sun changes. In FIG. 42, the horizontal axis represents the azimuth angle (°) of the sun, and the vertical axis represents the light transmittance (%) of the daylighting film.
図42に示すように、採光フィルムと略正対する方向から太陽光が入射するとき、すなわち、太陽の方位角が90°の近傍において、光透過率が最も高くなることが判った。また、採光フィルムに対して斜め方向から太陽光が入射するとき、すなわち太陽の方位角が90°から離れるにつれて、光透過率が低下することが判った。また、図示しないが、秋分、夏至、冬至などでも同じ傾向を示す。このことから、光透過率の観点からすると、基本的にはルーバーを太陽に正対させることが好ましいことが判った。 As shown in FIG. 42, it was found that the light transmittance was highest when sunlight was incident from a direction substantially facing the daylighting film, that is, when the azimuth angle of the sun was in the vicinity of 90 °. It was also found that the light transmittance decreases when sunlight is incident on the daylighting film from an oblique direction, that is, as the azimuth angle of the sun deviates from 90 °. Although not shown, the same tendency is shown in the autumn equinox, summer solstice, and winter solstice. From this, it was found that it is basically preferable to make the louver face the sun from the viewpoint of light transmittance.
また、本発明者らは、採光フィルムに太陽光が入射したときの太陽高度と射出角度および射出方位との関係を調べた。
図43および図44は、太陽光とルーバーとの位置関係を示す図である。In addition, the present inventors investigated the relationship between the solar altitude, the emission angle, and the emission direction when sunlight is incident on the daylighting film.
43 and 44 are diagrams showing the positional relationship between sunlight and the louver.
本発明者らが検討した結果、太陽光の入射方位φinが0°のときに太陽高度θinが変化した場合、光は様々な射出角度θoutをもって射出されることがわかった。なお、同じ太陽高度θinでも複数の射出角度θoutが存在する理由は、太陽光がプリズム構造体の各面で反射して採光フィルムから射出される経路は一通りではなく、複数の経路が存在するためである。 As a result of the study by the present inventors, it was found that when the solar altitude θin changes when the incident direction φin of sunlight is 0 °, the light is emitted at various emission angles θout. The reason why there are multiple emission angles θout even at the same solar altitude θin is that there is not one path in which sunlight is reflected by each surface of the prism structure and emitted from the daylighting film, but there are multiple paths. Because.
これに対し、太陽光の入射方位φinが0°のときに太陽高度θinが変化しても、光の射出方位φoutは0°から変化しないことがわかった。すなわち、方位に着目すると、図43に示すように、採光フィルム108に対して0°の入射方位φinから入射した太陽光Lは、採光フィルム108から0°の射出方位φoutで射出される。
On the other hand, it was found that even if the solar altitude θin changes when the incident direction φin of sunlight is 0 °, the light emission direction φout does not change from 0 °. That is, focusing on the orientation, as shown in FIG. 43, the sunlight L incident on the
次に、太陽光の入射方位φinが60°のときに太陽高度θinが変化した場合、光は様々な射出角度θoutをもって射出される。この点に関しては、φinが0°の場合と同様である。ところが、太陽光の入射方位φinが60°の場合、太陽高度θinが変化すると、光の射出方位φoutも種々に変化することがわかった。この点に関しては、φinが0°の場合と異なる。すなわち、図44に示すように、採光フィルム108に対して所定の入射方位φin、例えば60°の入射方位φinから入射した太陽光Lは、採光フィルム108から複数通りの射出方位φoutで射出される。
Next, when the solar altitude θin changes when the incident direction φin of sunlight is 60 °, the light is emitted at various emission angles θout. This point is the same as when φin is 0 °. However, it was found that when the incident direction φin of sunlight is 60 °, the emission direction φout of light also changes variously when the sun altitude θin changes. This point is different from the case where φin is 0 °. That is, as shown in FIG. 44, sunlight L incident on the
したがって、ルーバーの角度を自動制御したときの効果として、光透過率を向上させることを優先する場合には、太陽光の入射方位にルーバーを正対させればよい。これにより、高い光透過率が得られる。ただし、この場合、光の射出方位は、太陽光の入射方位と同一の方位に限られる。また、光を射出方位を調整することを優先する場合には、太陽光の入射方位にルーバーを正対させず、ルーバーの斜め方向から太陽光が入射するようにすればよい。これにより、光透過率は低下しても、例えば朝夕であっても部屋の奥方向に光を導くなど、光の射出方位を調整することができる。 Therefore, as an effect when the angle of the louver is automatically controlled, if priority is given to improving the light transmittance, the louver may face the incident direction of sunlight. As a result, high light transmittance can be obtained. However, in this case, the light emission direction is limited to the same direction as the incident direction of sunlight. Further, when giving priority to adjusting the emission direction of light, the louver may not face the incident direction of sunlight, and sunlight may be incident from an oblique direction of the louver. As a result, even if the light transmittance is lowered, the light emission direction can be adjusted, for example, by guiding the light toward the back of the room even in the morning and evening.
[採光システム]
図45は、採光装置および照明調光システムを備えた部屋モデル2000であって、図46のJ−J’線に沿う断面図である。図46は、部屋モデル2000の天井を示す平面図である。[Daylighting system]
FIG. 45 is a
部屋モデル2000において、外光が導入される部屋2003の天井2003aを構成する天井材は、高い光反射性を有していてもよい。図45および図46に示すように、部屋2003の天井2003aには、光反射性を有する天井材として、光反射性天井材2003Aが設置されている。光反射性天井材2003Aは、窓2002に設置された採光装置2010からの外光を室内の奥の方に導入することを促進することを目的とするもので、窓際の天井2003aに設置されている。具体的には、天井2003aの所定の領域E(窓2002から約3mの領域)に設置されている。
In the
光反射性天井材2003Aは、先に述べたように、採光装置2010(上述したいずれかの実施形態の採光装置)が設置された窓2002を介して室内に導入された外光を室内の奥の方まで効率良く導く。採光装置2010から室内の天井2003aへ向けて導入された外光は、光反射性天井材2003Aで反射され、向きを変えて室内の奥に置かれた机2005の机上面2005aを照らすことになり、当該机上面2005aを明るくする効果を発揮する。
As described above, the light-reflecting
光反射性天井材2003Aは、拡散反射性であってもよいし、鏡面反射性であってもよい。室内の奥に置かれた机2005の机上面2005aを明るくする効果と、室内に居る人とって不快なグレア光線を抑える効果と、を両立するために、両者の特性が適度にミックスされたものが好ましい。
The light-reflecting
このように、採光装置2010によって室内に導入された光の多くは、窓2002の付近の天井に向かうが、窓2002の近傍は光量が十分である場合が多い。そのため、上記のような光反射性天井材2003Aを併用することによって、窓付近の天井(領域E)に入射した光を、窓際に比べて光量の少ない室内の奥の方へ振り分けることができる。
As described above, most of the light introduced into the room by the
光反射性天井材2003Aは、例えば、アルミニウムのような金属板に数十ミクロン程度の凹凸によるエンボス加工を施したり、同様の凹凸を形成した樹脂基板の表面にアルミのような金属薄膜を蒸着したりして作製することができる。あるいは、エンボス加工によって形成される凹凸がもっと大きな周期の曲面で形成されていてもよい。
In the light-
さらに、光反射性天井材2003Aに形成するエンボス形状を適宜変えることによって、光の配光特性や室内における光の分布を制御することができる。例えば、室内の奥の方に延在するストライプ状にエンボス加工を施した場合は、光反射性天井材2003Aで反射した光が、窓2002の左右方向(凹凸の長手方向に交差する方向)に拡がる。部屋2003の窓2002の大きさや向きが限られているような場合は、このような性質を利用して、光反射性天井材2003Aによって光を水平方向へ拡散させるとともに、室内の奥の方向へ向けて反射させることができる。
Further, the light distribution characteristics and the distribution of light in the room can be controlled by appropriately changing the embossing shape formed on the light-reflecting
採光装置2010は、部屋2003の照明調光システムの一部として用いられる。照明調光システムは、例えば、採光装置2010と、複数の室内照明装置2007と、窓に設置された日射調整装置2008と、これらの制御系と、天井2003aに設置された光反射性天井材2003Aと、を含む部屋全体の構成部材から構成される。
The
部屋2003の窓2002には、上部側に採光装置2010が設置され、下部側に日射調整装置2008が設置されている。ここでは、日射調整装置2008として、ブラインドが設置されているが、これに限らない。
In the
部屋2003には、複数の室内照明装置2007が、窓2002の左右方向(Y方向)および室内の奥行き方向(X方向)に格子状に配置されている。これら複数の室内照明装置2007は、採光装置2010と併せて部屋2003の全体の照明システムを構成している。
In the
図45および図46に示すように、例えば、窓2002の左右方向(Y方向)の長さL1が18m、部屋2003の奥行方向(X方向)の長さL2が9mのオフィスの天井2003aを示す。ここでは、室内照明装置2007は、天井2003aの横方向(Y方向)および奥行方向(X方向)に、それぞれ1.8mの間隔Qをおいて格子状に配置されている。
より具体的には、50個の室内照明装置2007が11行(Y方向)×5列(X方向)に配列されている。As shown in FIGS. 45 and 46, for example, the
More specifically, 50
室内照明装置2007は、室内照明器具2007aと、明るさ検出部2007bと、制御部2007cと、を備え、室内照明器具2007aに明るさ検出部2007bおよび制御部2007cが一体化された構成を有する。
The
室内照明装置2007は、室内照明器具2007aおよび明るさ検出部2007bをそれぞれ複数ずつ備えていてもよい。ただし、明るさ検出部2007bは、各室内照明器具2007aに対して1個ずつ設けられる。明るさ検出部2007bは、室内照明器具2007aが照明する被照射面の反射光を受光して、被照射面の照度を検出する。ここでは、明るさ検出部2007bによって、室内に置かれた机2005の机上面2005aの照度を検出する。
The
各室内照明装置2007に1個ずつ設けられた制御部2007cは、互いに接続されている。各室内照明装置2007は、互いに接続された制御部2007cにより、各々の明るさ検出部2007bが検出する机上面2005aの照度が一定の目標照度L0(例えば、平均照度:750lx)になるように、それぞれの室内照明器具2007aのLEDランプの光出力を調整するフィードバック制御を行っている。
One
本実施形態の採光システムによれば、太陽光と共に変動する採光装置2010からの採光と、室内照明装置2007とを連動させることで、時間や部屋2003の位置に依らずに一定の照度を得ることができ、快適な環境と効率の良い省エネルギーを両立できる。
According to the daylighting system of the present embodiment, by linking the daylighting from the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、採光装置を構成するルーバー、支持部材等の各構成要素の数、形状、寸法、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態で例示したものに限らず、適宜変更が可能である。The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the specific description of the number, shape, dimensions, arrangement, material, etc. of each component such as the louver and the support member constituting the daylighting device is not limited to the one illustrated in the above embodiment, and can be changed as appropriate. Is.
本発明の一態様は、建物の窓面に設置され、太陽光などの外光を室内に採り入れる採光装置に利用が可能である。 One aspect of the present invention can be used as a daylighting device installed on a window surface of a building and taking in outside light such as sunlight into a room.
10,34,44,47,50,55,101…採光装置、11a…窓面、12,35,35A,35B,48,49,59,65,68,71,85,88,97…ルーバー、13…ヘッドボックス(支持部材)、17,76,79,82,91…プリズム構造体、18,75,78,81,84,87,90…採光部、29…回転軸、51,56…減光部材、60…採光フィルム、61…収納部、62…機能性部材、98…太陽電池素子、102…回転駆動機構、103…制御部 10, 34, 44, 47, 50, 55, 101 ... Daylighting device, 11a ... Window surface, 12, 35, 35A, 35B, 48, 49, 59, 65, 68, 71, 85, 88, 97 ... Louver, 13 ... Headbox (support member), 17,76,79,82,91 ... Prism structure, 18,75,78,81,84,87,90 ... Daylighting unit, 29 ... Rotating shaft, 51,56 ... Reduced Optical member, 60 ... Daylighting film, 61 ... Storage unit, 62 ... Functional member, 98 ... Solar cell element, 102 ... Rotation drive mechanism, 103 ... Control unit
Claims (12)
窓面の室内側において前記複数のルーバーを吊り下げた形態で支持し、前記複数のルーバーを水平方向に移動させる支持部材と、
を備え、
前記複数のルーバーの各々は、複数のプリズム構造体を含む採光部が設けられた第1面を有し、
前記複数のルーバーの各々は、前記第1面が前記窓面に略平行に位置する基準姿勢から、鉛直方向に延在する回転軸を中心として互いに異なる2つの回転方向に回転可能とされた、採光装置。Multiple louvers, each extending vertically and arranged horizontally,
A support member that supports the plurality of louvers in a suspended form on the indoor side of the window surface and moves the plurality of louvers in the horizontal direction.
With
Each of the plurality of louvers has a first surface provided with a daylighting portion including a plurality of prism structures.
Each of the plurality of louvers can rotate in two different rotation directions about a rotation axis extending in the vertical direction from a reference posture in which the first surface is substantially parallel to the window surface. Daylighting device.
前記太陽の方位に追従して前記ルーバーの回転角を自動的に変化させるように前記回転駆動機構を制御する制御部と、
を備えた、請求項2に記載の採光装置。A rotary drive mechanism that rotationally drives each of the plurality of louvers,
A control unit that controls the rotation drive mechanism so as to automatically change the rotation angle of the louver according to the direction of the sun.
2. The daylighting apparatus according to claim 2.
隣り合う前記ルーバーの前記回転軸は、前記窓面からの距離が互いに異なる位置に配置されている、請求項1に記載の採光装置。The pitch between the adjacent louvers is less than the width of the louvers.
The lighting device according to claim 1, wherein the rotation axes of the adjacent louvers are arranged at positions where the distances from the window surface are different from each other.
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