WO2019167832A1 - 採光庇および採光システム - Google Patents

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WO2019167832A1
WO2019167832A1 PCT/JP2019/006792 JP2019006792W WO2019167832A1 WO 2019167832 A1 WO2019167832 A1 WO 2019167832A1 JP 2019006792 W JP2019006792 W JP 2019006792W WO 2019167832 A1 WO2019167832 A1 WO 2019167832A1
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WO
WIPO (PCT)
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daylighting
lighting
light
main body
lighting rod
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/006792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌洋 辻本
豪 鎌田
俊 植木
Original Assignee
シャープ株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to JP2020503470A priority Critical patent/JPWO2019167832A1/ja
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00Non-electric lighting devices or systems using daylight

Definitions

  • the present invention relates to a lighting rod and a lighting system.
  • Patent Document 1 discloses a daylighting device including a bowl-shaped film structure that is installed on the upper part of a building on the side where direct light from the sun does not reach directly.
  • Patent Document 2 discloses a daylighting apparatus that is provided on the roof of a building and includes a prism sheet that bends sunlight emitted from a prism surface and emits it toward the shade.
  • the daylighting apparatus of Patent Document 1 sunlight is diffused using a film structure having light diffusibility, and a part of the diffused light is taken indoors. Therefore, since most of the light incident on the membrane structure travels away from the building and toward the ground, there is a problem that the lighting efficiency is low. Further, the daylighting device of Patent Document 2 is intended to guide light to the shade outside the building, and there is a problem that the inside of the building does not become so bright.
  • One aspect of the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a daylight that can incorporate outside light into a building. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a daylighting system including the daylighting rod.
  • a lighting rod is a lighting rod that is installed on an outer wall of a building having a window and takes outside light indoors in the building, at least in a lighting state.
  • a lighting rod main body including a lighting member that has a reflecting surface that reflects external light. The reflection surface reflects external light traveling in a direction other than the window in the daylighting state in a direction traveling toward the indoor through the window.
  • the reflecting surface may be provided at a position away from the outer wall.
  • the daylighting member may include a plurality of prism structures, and each of the plurality of prism structures may include the reflection surface.
  • the plurality of prism structures may be provided on the lower surface side of the daylighting member.
  • the lighting bowl main body may include a diffusing section that diffuses the outside light.
  • the daylight trough main body may further include a cover member that covers the daylighting member.
  • the cover member may include a functional layer.
  • the cover member has a first base material provided above the lighting member, and an ultraviolet light absorbing portion is provided on an upper surface of the lighting member or the first base material. It may be provided.
  • the cover member has a second base material provided below the lighting member, and the external light is placed on the lower surface of the lighting member or the upper surface of the second base material. There may be provided a diffusing portion for diffusing.
  • the lighting rod main body may be inclined with respect to a horizontal plane in the lighting state.
  • the lighting rod main body may be rotatable about a rotation axis parallel to the outer wall.
  • the lighting rod according to one aspect of the present invention may further include a reflecting member that reflects the external light emitted from the lighting member.
  • the reflecting member may be adjustable in orientation with respect to the lighting member.
  • the lighting rod of one aspect of the present invention may be usable when the building is a building having two or more stories, and the lighting rod main body transmits the outside light to a specific floor of the building.
  • the 1st lighting member which takes in indoors, and the 2nd lighting member which takes in the said external light in the indoor of a lower floor rather than the said specific floor may be provided.
  • a daylighting system is a daylighting apparatus according to one aspect of the present invention, and a daylighting apparatus that is installed in the window or in the vicinity of the window and that takes in the outside light emitted from the daylight. And comprising.
  • the daylighting system according to one aspect of the present invention can be used when the building is a building having two or more stories, and the outside light is taken into a specific floor of the building. And a deflecting rod that is installed on the outer wall of the upper floor above the specific floor and deflects at least a part of the incident external light so as to travel toward the lighting rod.
  • a lighting system includes the lighting rod according to one aspect of the present invention, and an illumination device that is provided in the lighting rod and emits light.
  • a daylighting system includes a daylighting lamp according to one aspect of the present invention, and a color conversion member that emits color light in a wavelength range different from the wavelength range of the external light when the external light is incident thereon, Is provided.
  • a daylight that can take outside light indoors in a building.
  • a daylighting system including the above-described daylighting tub.
  • FIG. 1st Embodiment It is a perspective view which shows the lighting rod of 1st Embodiment. It is sectional drawing of a lighting rod main body. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 1st modification. It is a figure which shows the effect of the lighting rod provided with the infrared-light cut function. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 2nd modification. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 3rd modification. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 4th modification. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 5th modification. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 6th modification. It is sectional drawing of the lighting rod main body of a 7th modification.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a lighting rod according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting rod main body.
  • the scale of the size may be varied depending on the component.
  • the direction which a lighting tub main body protrudes from an outer wall in a horizontal surface be X direction
  • the direction orthogonal to X direction be Y direction
  • a perpendicular direction be Z direction.
  • the lighting rod 10 of the present embodiment includes a lighting rod main body 11 and a plurality of poles 12 (support members) for supporting the lighting rod main body 11 on the outer wall G of the building. Yes.
  • the plurality of poles 12 are arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction (Y direction) of the lighting rod main body 11.
  • the pole 12 is fixed to a beam 13 provided at one end of the lighting rod main body 11 by a fixing member such as a screw, for example, and supports the lighting rod main body 11 with the other end fixed to the outer wall G.
  • the daylighting lamp 10 is provided on the outer wall G on the side where the direct light from the sun is difficult to enter, among the outer walls of the building.
  • the daylighting main body 11 is in a posture projecting outward from the outer wall G at least in the daylighting state, and allows outside light to enter the building indoors through a window.
  • the daylighting main body 11 includes a daylighting film 15 (daylighting member), a cover member 16 that covers the daylighting film 15, a sealing material 17, a spacer member 18, and an adhesive layer 19. Yes.
  • the cover member 16 has a first base material 161 provided above the daylighting film 15 and a second base material 162 provided below the daylighting film 15.
  • the daylighting film 15 includes a base portion 151 having light transmittance and a plurality of prism structures 152 having light transmittance.
  • the plurality of prism structures 152 are provided on the upper surface side of the base 151. Further, a gap portion 153 is provided between adjacent prism structures 152, and air exists in the gap portion 153.
  • a low refractive index material having a refractive index lower than the refractive index of the prism structure 152 may be embedded between adjacent prism structures 152.
  • the base 151 and the plurality of prism structures 152 may be formed integrally or may be separate.
  • a light transmissive film composed of resins such as thermoplastic polymer, thermosetting resin, photopolymerizable resin and the like is used.
  • triacetyl cellulose (TAC) film polyethylene terephthalate (PET) film, cycloolefin polymer (COP) film, polycarbonate (PC) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, polyethersulfone (PES)
  • a light transmissive film such as a film, a polyimide (PI) film, a cycloolefin polymer (COP) film, an acrylic (PMMA) film, or a polyvinyl chloride (PVC) film is preferably used.
  • the prism structure 152 is a member that is elongated in a straight line in one direction (Y direction), and has a triangular cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the plurality of prism structures 152 are arranged in parallel in the X direction in parallel to each other.
  • Each prism structure 152 takes the external light L into the room by reflecting the external light L incident from the first surface 152a of the two surfaces sandwiching the apex of the triangle with the second surface 152b.
  • the second surface 152b of the prism structure 152 is a reflecting surface.
  • the prism structure 152 of the present embodiment has a triangular cross-sectional shape, but may be a polygon other than a triangle.
  • the prism structure 152 may have a curved surface.
  • the first base material 161 and the second base material 162 are made of a transparent resin plate such as a glass plate, polycarbonate, or acrylic. Alternatively, frosted glass may be used as the first base material 161 and the second base material 162 for the purpose of reducing glare and suppressing color breakup of reflected light. Moreover, the 1st base material 161 and the 2nd base material 162 may be comprised with the same material, and may be comprised with a mutually different material. Further, the cover member 16 may be composed of only one of the first base material 161 and the second base material 162.
  • the daylighting film 15 is bonded to the second base material 162 by the adhesive layer 19 provided over the entire area of the lower surface 151c of the base 151.
  • the spacer member 18 is provided in a region corresponding to the periphery of the daylighting film 15 in the space between the first base material 161 and the second base material 162.
  • the thickness of the spacer member 18 is set to be equal to or greater than the total thickness of the daylighting film 15 and the adhesive layer 19. Further, the spacer member 18 has such a rigidity that the spacer member 18 is not crushed even when the load of the first base material 161 is received. Therefore, the gap between the first base material 161 and the second base material 162 is held by the spacer member 18.
  • the daylighting film 15 may be laid flat on the second base material 162 instead of being attached to the second base material 162 by the adhesive layer 19.
  • the spacer member 18 has adhesiveness and may be bonded to the first base material 161 and the second base material 162. Alternatively, the spacer member 18 does not have adhesiveness, and may only be sandwiched between the first base material 161 and the second base material 162.
  • the sealing material 17 is provided on the end surfaces of the daylighting film 15, the first base material 161, and the second base material 162. Thereby, since the space sandwiched between the first base material 161 and the second base material 162 becomes a sealed space, intrusion of rainwater and dew condensation into this space can be suppressed.
  • the configuration of the lighting rod main body 11 is not limited to the above configuration, and the following various modifications may be employed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a first modification.
  • the same components as those in FIG. 3 are identical to FIG. 3, the same components as those in FIG. 3, the same components as those in FIG. 3, the same components as those in FIG. 3, the same components as those in FIG. 3, the same components as those in FIG.
  • functional layers 22 and 23 are provided on the upper surface of the first base material 161 and the lower surface of the second base material 162, respectively.
  • the functional layers 22 and 23 include an antifouling layer, a hydrophilic layer, a water repellent layer, and an ultraviolet light absorbing layer.
  • methods such as photocatalytic coating, fluorine treatment, and plasma treatment can be used, for example.
  • an infrared light cut layer may be provided on at least one of the first base material 161 and the second base material 162.
  • a method of forming a metal film that selectively reflects infrared light on the inner surface of one of the substrates 161 and 162, such as Low-E multilayer glass can be considered.
  • existing technologies and products used for cutting infrared light such as a thermal barrier film, a dielectric multilayer film, and a prism structure, can be applied.
  • the outdoor light L can be taken into the room while the infrared light IR is cut by the daylighting main body 21.
  • the solar altitude is low and cold, such as in winter, it is possible to incorporate solar heat by taking infrared light IR and external light L that directly enter the window without hitting the daylight main body 21.
  • the room can be warm.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a second modification.
  • an adhesive layer 19 is provided over the entire area of the lower surface of the lighting film 15.
  • a diffusion member 28 (diffusion part) is provided on the lower surface of the second base material 162.
  • the diffusing member 28 frosted glass, a diffusing film, a base material in which scattering particles are dispersed, or the like can be used.
  • the second base material 162 may be made of, for example, frosted glass, and the second base material 162 itself may be a diffusion member.
  • the diffusion member 28 may have a lenticular structure or an anisotropic diffusion structure, and may cause anisotropic diffusion.
  • the main extending direction of the lenticular structure or the anisotropic diffusion structure is orthogonal to the extending direction of the prism structure 152, the light is diffused without changing the emission direction of the light beam generated by the prism structure 152 toward the room. be able to.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a third modification.
  • the lighting bowl main body 31 of the third modified example is composed only of a lighting film 32 (lighting member).
  • the daylighting film 32 has a rigidity that does not bend or deform.
  • the daylighting film 32 includes a base 321 and a plurality of prism structures 322 provided on the lower surface side of the base 321.
  • the prism structure 322 has a first surface 322a and a second surface 322b, and the second surface 322b is a reflective surface.
  • the daylighting film 32 is produced by extrusion molding using a transparent resin having a high light transmittance such as polycarbonate or acrylic.
  • the configuration of the daylighting main body 31 can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
  • a plurality of prism structures 322 are provided on the lower surface side of the base portion 321 and the upper surface side of the base portion 321 is a flat surface, rainwater and dust are unlikely to collect on the upper surface of the lighting rod main body 31, and the life of the lighting rod is increased. .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a fourth modification.
  • the same components as those in FIGS. 2 and 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the lighting rod body 33 of the fourth modified example includes a lighting film 32, a cover member 16 that covers the lighting film 32, a sealing material 17, a spacer member 18, an ultraviolet light absorption layer 34, It has.
  • the daylighting film 32 includes a base 321 and a plurality of prism structures 322 provided on the lower surface side of the base 321.
  • the cover member 16 includes a first base material 161 provided above the daylighting film 32 and a second base material 162 provided below the daylighting film 32.
  • An ultraviolet light absorbing layer 34 (ultraviolet light absorbing portion) is provided over the entire upper surface of the daylighting film 32.
  • the ultraviolet light absorbing layer 34 is in contact with the upper surface of the daylighting film 32 and the lower surface of the first base material 161.
  • the ultraviolet light absorbing layer 34 is composed of an adhesive containing an ultraviolet light absorbing material. Therefore, the ultraviolet light absorbing layer 34 has a function of adhering the daylighting film 32 and the first base material 161 while absorbing ultraviolet light.
  • the ultraviolet light absorbing layer 34 is provided on the upper surface of the daylighting film 32 and is not in contact with the first base material 161. Alternatively, it may be provided on the lower surface of the first base material 161 and may not be in contact with the daylighting film 32. Further, the ultraviolet light absorbing layer 34 may be provided on the upper surface of the first base material 161.
  • the ultraviolet light absorption layer 34 can be provided over the entire upper surface of the daylighting film 32. Thereby, deterioration, such as yellowing of the daylighting film 32 by ultraviolet light, can be suppressed, and the light resistance of the daylight can be improved.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a fifth modification.
  • a diffusion member 36 is provided on the upper surface of the second base material 162.
  • a diffusion film a base material in which scattering particles are dispersed, or the like can be used.
  • the external light L that has passed through the daylighting film 32 is diffused by the diffusing member 36 as in the second modification, so that glare is reduced and color breakup of reflected light is suppressed. And the like.
  • the diffusion member 36 is provided on the upper surface of the second base material 162, that is, the inner surface of the cover member 16. Deterioration can be suppressed, and the weather resistance of the lighting rod can be improved.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a sixth modification.
  • the lighting rod main body 37 of the sixth modified example is composed of only a lighting film 38 (lighting member).
  • the daylighting film 38 includes a base portion 381, a plurality of prism structures 382 provided on the upper surface side of the base portion 381, and a diffusion structure body 383 provided on the lower surface side of the base portion 381.
  • the diffusion structure 383 may extend in one direction, for example, like a lenticular lens. In that case, the diffusion structure 383 is preferably orthogonal to the prism structure 382.
  • the daylighting film 38 is produced by extrusion using a transparent resin having a high light transmittance such as polycarbonate or acrylic.
  • the configuration of the daylight can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, according to the configuration of the present modification, since the external light L that passes through the daylighting film 38 is diffused by the diffusion structure 383, dazzling is reduced, color breakage of reflected light is suppressed, and the like. An effect is obtained.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to a seventh modification.
  • the same components as those in FIG. 10 are identical to FIG. 10 in FIG. 10, the same components as those in FIG. 10.
  • the lighting bowl main body 41 of the seventh modified example includes a lighting film 38, a cover member 16 that covers the lighting film 38, a sealing material 17, and a spacer member 18.
  • the daylighting film 38 is fixed between the first base material 161 and the second base material 162 by the spacer member 18 provided at the peripheral edge of the daylighting film 38.
  • the spacer member 18 desirably has adhesiveness.
  • the daylighting film 38 may be placed flat on the second base material 162.
  • the daylighting film 38 of the sixth modified example is covered with the cover member 16, so that the prism structure 382 and the diffusing structure 383 are provided.
  • the weather resistance and light resistance can be improved.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a lighting rod main body according to an eighth modification.
  • the same components as those in FIG. 11 are identical to FIG. 11 and the same components as those in FIG. 11;
  • the lighting rod main body 43 of the eighth modification includes a lighting film 44, a cover member 16 that covers the lighting film 44, a low refractive index material layer 45, a hard coat layer 46, and an adhesive layer 19. And.
  • the rate material layer 45 may be provided.
  • the daylighting rod 10 of the present embodiment includes the daylighting rod main body 11 provided with a plurality of prism structures 152, and thus proceeds in a direction other than the window M as shown in FIG.
  • the external light L to be reflected is reflected in the direction of traveling indoors through the window M on the reflection surface of the prism structure 152. Therefore, in a room having a window on the north side, even when the sun is on the south (S) side, sunlight can be taken into the room via the lighting rod 10.
  • the present inventors performed a simulation to verify the effect of the daylight of this embodiment. Hereinafter, the simulation result will be described.
  • FIG. 15 is a diagram showing the daylighting lamp of the first embodiment used for the simulation.
  • a lighting rod provided with a lighting film 15 having a plurality of prism structures 152 provided on the upper surface was assumed as the lighting rod of the first example.
  • the distance s1 between the lower surface of the base 151 and the upper surface of the second base material 162 and the distance s1 between the lower surface of the base 151 and the upper surface of the second base material 162 are 0.15 mm
  • the pitch p1 of the prism structure 152 Is 0.10 mm
  • the height h1 of the prism structure 152 is 0.136 mm
  • the angle ⁇ 1 formed between the upper surface of the base portion 151 and the reflecting surface of the prism structure 152 is 74 °
  • the upper surface of the base portion 151 is incident on the prism structure 152.
  • the angle ⁇ 2 formed with the side surface was 68 °.
  • the angle ⁇ 1 is desirably 60 ° or more so that light does not enter the reflecting surface of the prism structure 152.
  • FIG. 16 is a view showing a lighting rod of the second embodiment used for the simulation.
  • a lighting rod provided with a lighting film 32 having a plurality of prism structures 322 provided on the lower surface was assumed as the lighting rod of the second example.
  • a distance between the upper surface of the base portion 321 and the lower surface of the first base material 161 and a distance s2 between the lower surface of the base portion 321 and the upper surface of the second base material 162 are 0.15 mm
  • the pitch p2 of the prism structures 322 Is 0.10 mm
  • the height h2 of the prism structure 322 is 0.133 mm
  • the angle ⁇ 3 formed between the upper surface of the base 321 and the reflecting surface of the prism structure 322 is 80 °
  • the upper surface of the base 321 and the emission of the prism structure 322 The angle ⁇ 4 formed with the side surface was 60 °.
  • the angle ⁇ 3 is desirably 60 ° or more so that light does not pass through the reflecting surface of the prism structure 322.
  • FIG. 17 is a view showing a lighting rod of a comparative example used in the simulation.
  • a lighting rod of the comparative example a lighting rod made of a diffusing member 901 was assumed as shown in FIG.
  • the thickness t5 of the diffusing member 901 was 10 mm, the diffusing member 901 caused diffusion exhibiting a Lambertian light distribution, and the light transmittance was 50%.
  • the length (the amount of overhang) from the base end portion (end portion on the outer wall side of the building) of the lighting rod main body to the distal end portion of the lighting rod main body was 1000 mm
  • the width of the lighting rod main body was 20000 mm
  • the height from the ground to the lighting rod main body was 2700 mm.
  • direct sunlight from the sun with a solar altitude in the range of 30 ° to 60 ° was assumed.
  • the ground surface was a uniform diffuse reflection surface, and the ground reflectance was 20%.
  • a first light receiver having the same size (1000 mm ⁇ 20000 mm) as the daylighting tub main body, which is arranged immediately below the main body of the lighting tub, and the same size as the window (2700 mm ⁇ 20000 mm) arranged along the outer surface of the window Two light receivers of the second light receiver were set.
  • the light received by the first light receiver can be regarded as the light that has passed through the daylight in the light emitted from the sun, and the light received by the second light receiver is the light that has been taken indoors. it can.
  • a simulation was performed to determine how much of the light emitted from the light source is received by each light receiver.
  • FIG. 18 is a diagram showing a simulation result of the daylighting lamp of the first embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing a simulation result of the lighting rod of the second embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a simulation result of the lighting rod of the comparative example.
  • reference signs A, B, and C denote daylights
  • reference numeral M denotes a window surface
  • reference numeral J denotes the ground.
  • the ratio (A) of the luminous flux received by the first light receiver to the total luminous flux emitted from the light source, the ratio (B) of the luminous flux received by the second receiver to the total luminous flux emitted from the light source, and the first The ratio (B / A) of the amount of light received by the second light receiver to the amount of light received by one light receiver was calculated as follows.
  • light can be efficiently taken into a room having a window on the side where direct light is hard to hit.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a lighting rod according to the second embodiment.
  • the same components as those used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the lighting bowl main body 23 of the present embodiment includes a lighting film 25 (lighting member), a cover member 16, a sealing material 17, a spacer member 18, and an adhesive layer 19.
  • the cover member 16 includes a first base material 161 provided above the daylighting film 25 and a second base material 162 provided below the daylighting film 15.
  • the daylighting film 25 is not provided in the entire space between the first base material 161 and the second base material 162 but is provided at a position away from the outer wall G.
  • the daylighting film 25 has a plurality of prism structures 252 facing the second base material 162, and the upper surface 251 c of the base portion 251 is disposed in a direction facing the first base material 161. It is pasted together.
  • the daylighting film 25 may be arranged upside down from the above.
  • the side closer to the outer wall G than the daylighting film 25 is a gap, and air is present.
  • a transparent member may be provided on the side closer to the outer wall G than the daylighting film 25, or a diffusion member may be provided. That is, in the lighting tub main body 23, the reflection surface is provided at a position away from the outer wall.
  • the daylighting tub of this embodiment when the daylighting tub of this embodiment is installed in the north-facing window of the northern hemisphere, when the sunlight incident on the daylighting tub body 23 when the solar altitude is maximum is L2, The region closer to the outer wall G than the position where the light L2 hits is a shadow of the outer wall G, and the sunlight L2 is not hit. Therefore, even if the daylighting film 25 does not exist in the region closer to the outer wall G than the position where the sunlight L2 hits, the daylighting performance does not deteriorate. Therefore, according to the lighting rod of this embodiment, the cost of the lighting rod can be reduced without reducing the lighting performance.
  • the daylighting film and its reflecting surface are provided by providing a gap in the space between the first base material 161 and the second base material 162 on the side closer to the outer wall G than the daylighting film 25.
  • a fixing frame surrounding the outer periphery of the lighting rod main body 23 is provided, and by fixing the fixing frame to the outer wall, the lighting film and its reflecting surface are provided at a position slightly separated from the outer wall. May be realized.
  • FIG. 22 is a schematic view of a lighting rod according to the third embodiment.
  • the same components as those used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the daylighting bowl body 55 is inclined with respect to the horizontal plane in the daylighting state.
  • the lighting tub main body 55 is inclined with respect to the base end portion of the lighting tub main body 55 in a direction in which the distal end portion is positioned below.
  • the inclination angle of the lighting bowl main body 55 with respect to the horizontal plane is preferably about 2 to 5 °.
  • the daylighting main body 55 includes a rain gutter 56 at the tip end opposite to the outer wall G.
  • the lighting tub main body 55 may be provided with a rain gutter on the side portion protruding from the outer wall G.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the daylighting lamp 54 of this embodiment, such that light can be efficiently taken into a room having a window on the side where direct light is hard to hit.
  • the lighting rod 54 of the present embodiment since the lighting rod main body 55 is inclined, rain and snow on the upper surface of the lighting rod main body 55 are caused to flow in the direction of the arrow Y1, and the lighting rod 54 is passed through the raindrop 56. Can be discharged from. With this configuration, it is possible to wash away dirt on the lighting bowl main body 55, so that the lighting efficiency is improved and the weather resistance of the lighting bowl 54 is also improved.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of a lighting rod according to a ninth modification.
  • the same components as those in FIG. 22 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the daylighting rod main body 59 is inclined with respect to the horizontal plane in the daylighting state.
  • the lighting rod main body 59 is inclined in a direction in which the distal end portion is positioned above the proximal end portion of the lighting rod main body 59.
  • the inclination angle of the lighting bowl main body 59 with respect to the horizontal plane is preferably about 2 to 5 °.
  • the daylighting main body 59 includes a rain gutter 56 at the base end on the side in contact with the outer wall G.
  • the lighting tub main body 59 may be provided with a rain gutter on the side portion protruding from the outer wall.
  • the lighting efficiency can be increased, and rain and snow on the upper surface of the lighting tub main body 55 can flow in the direction of the arrow Y2, and the weather resistance of the lighting tub can be increased. Is obtained. Moreover, since the gutter 56 is arrange
  • the direction of the inclination of the lighting bowl main body may be either the third embodiment or the ninth modification.
  • the tilt direction of the third embodiment is adopted, and the sun is located on the opposite side of the room, as in north-facing windows.
  • FIG. 24 is a schematic diagram of a lighting rod according to the fourth embodiment in a lighting state.
  • FIG. 25 is a schematic diagram showing another usage pattern of the lighting rod of the fourth embodiment.
  • symbol is attached
  • the lighting rod main body 61 has a rotating shaft 62 parallel to the outer wall G as a center, and is clockwise and counterclockwise when viewed from a direction perpendicular to the paper surface. It is possible to rotate both clockwise.
  • the rotation shaft 62 is provided at the proximal end portion of the lighting rod main body 61.
  • the lighting rod main body 61 has a configuration in which the distal end portion can be rotated about 90 ° around the proximal end portion.
  • the lighting rod main body 61 is provided with a pole 63 (supporting member) for supporting the lighting rod main body 61 from below.
  • a pole 63 supporting member
  • One end of the pole 63 is fixed to the tip of the lighting rod main body 61, and the other end is fixed to the window M below the lighting rod main body 61.
  • the pole 63 has sufficient strength to support the load of the lighting rod main body 61.
  • the pole 63 is provided with an expansion / contraction mechanism (not shown) for extending / contracting the pole 63 so that the daylighting main body 61 can be supported even when the daylighting main body 61 is tilted at an arbitrary angle.
  • the lighting rod main body 61 is configured to project outward from the outer wall G so as to form an angle of approximately 90 ° with respect to the outer wall G in the daylighting state. Thereby, even in a room having a window on the north (N) side, the light from the sun located on the south (S) side can be taken into the room via the daylight 60.
  • the lighting rod main body 61 can be accommodated by rotating the lighting rod main body 61 by 90 ° counterclockwise from the posture shown in FIG.
  • the daylighting basket 60 when the daylighting basket 60 is installed on the upper part of the window M facing south (S), it can be used for daylighting if the daylighting lamp body 61 is placed on the window M.
  • the outside light L can be bent toward the ceiling while the outside light L is taken into the room.
  • the lighting rod main body 61 is used at an inclination angle between FIG. 24 and FIG. 25, the traveling direction of the outside light L in the room can be appropriately adjusted.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the daylighting lamp 60 of this embodiment, such that light can be efficiently taken into a room having a window on the side where direct light is hard to hit.
  • FIG. 26 is a schematic diagram of a lighting rod according to the fifth embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic diagram showing another usage pattern of the lighting rod of the fifth embodiment.
  • symbol is attached
  • the lighting rod 66 of this embodiment includes a lighting rod main body 67 and a reflection plate 68 (reflection member).
  • the reflector 68 reflects the external light L emitted from the daylighting film of the daylighting main body 67.
  • the reflecting plate 68 is made of a plate material made of a material having high reflectivity such as aluminum.
  • the reflector plate 68 may be configured to be extendable and contractible.
  • the reflection plate 68 is connected to the distal end portion of the lighting rod main body 67 through a rotation shaft 69 whose distal end portion is parallel to the outer wall G.
  • the lighting rod main body 67 is fixed in a posture projecting substantially perpendicular to the outer wall G, and does not rotate.
  • the reflecting plate 68 is rotatable about both the clockwise and counterclockwise directions as viewed from the direction perpendicular to the paper surface around the rotation shaft 69.
  • the reflecting plate 68 is configured such that a base end portion thereof can move in the vertical direction along the window M. With this configuration, the direction of the reflecting plate 68 relative to the lighting rod main body 67 can be adjusted.
  • the reflecting plate 68 when the reflecting plate 68 is arranged so as to form an acute angle with the daylighting main body 67, out of the external light L reflected by the reflecting surface of the daylighting main body 67, the outer light traveling toward the outdoor side.
  • the light L1 is further reflected by the reflecting plate 68 and taken into the room.
  • the reflecting plate 68 when the reflecting plate 68 is arranged so as to overlap the lighting rod main body 67, the external light L transmitted through the lighting rod main body 67 is reflected by the reflecting plate 68 directly below the lighting rod main body 67. The light is reflected and emitted upward from the lighting rod main body 67.
  • the reflecting plate 68 can be expanded and contracted, it can be used in this way.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the daylighting lamp 66 of this embodiment, such that light can be efficiently taken into a room having a window on the side where direct light is hard to hit.
  • the reflection plate 68 is provided, so that the outside light L guided toward the outdoor side or the ground side as shown in FIG. It can be reflected toward the inside.
  • FIG. 27 by moving the reflector 68 so as to overlap the daylighting lamp body 67, light can be blocked by the reflector 68 in summer when the sunlight is strong, for example. In this way, the above-mentioned light pollution problem can be taken.
  • FIG. 28 is a schematic diagram of a lighting rod according to the sixth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the daylight of the present embodiment can be used when the building is a two-story or higher building.
  • the lighting bowl main body 71 includes a first lighting member 711 and a second lighting member 712.
  • the first daylighting member 711 takes outside light L into the indoor F2 on the second floor of the building.
  • the second daylighting member 712 takes outside light L indoors on the lower floor than the second floor, that is, the indoor F1 on the first floor.
  • the second daylighting member 712 is provided at the tip of the first daylighting member 711.
  • the 1st daylighting member 711 and the 2nd daylighting member 712 may be comprised integrally, and may be comprised separately.
  • the 1st daylighting member 711 and the 2nd daylighting member 712 are installed in the position which hits the upper part of window M2 of the 2nd floor among the outer walls G of a building.
  • the prism structure of the first daylighting member 711 and the prism structure of the second daylighting member 712 may have the same shape or dimensions, or may be different from each other. Even if the prism structure of the first daylighting member 711 and the prism structure of the second daylighting member 712 are the same, irradiation of the external light L from the second daylighting member 712 located away from the outer wall G of the building The position is shifted to a lower floor with respect to the irradiation position of the external light L from the first daylighting member 711.
  • the lighting rod 70 of this embodiment can be adopted for a building having two or more floors, the length of the lighting rod main body 71 can be within a few meters as a whole due to the strength of the fence and location problems. Realistic. Therefore, as the number of floors of the building increases, the amount of light collected per floor decreases. However, even in that case, an effect similar to that of the first embodiment can be obtained, in which light can be efficiently taken into a room having a window on the side where direct light is hard to hit.
  • FIG. 29 is a schematic diagram of a lighting rod according to an eleventh modification.
  • the same components as those in FIG. 28 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the daylighting tub body 73 branches the incident external light L into two lights L1 and L2 that travel in different directions, and indoor F1 on each floor , F2. Therefore, one light L1 travels toward the indoor F1 on the first floor of the building, and the other light L2 travels toward the indoor F2 on the second floor.
  • an action can be obtained by appropriately designing the shape of the prism structure.
  • a plurality of types of prism structures having different angles may be provided on one daylighting film.
  • FIG. 30 is a schematic diagram of a daylighting system according to the seventh embodiment.
  • symbol is attached
  • the daylighting system 80 of the present embodiment includes a daylighting lamp 81 and a daylighting device 82.
  • a daylighting lamp 81 any of the lighting rods exemplified in the first to sixth embodiments may be used.
  • the daylighting device 82 is installed in the window M or in the vicinity of the window M, and takes in the outside light L emitted from the daylighting lamp 81 indoors.
  • the daylighting device 82 includes a daylighting film 83 including a plurality of prism structures 832.
  • the daylighting device 82 may include a support member such as a frame that supports the daylighting film 83.
  • the daylighting film 83 is installed on the indoor side surface of the window M so that the surface on which the plurality of prism structures 832 are provided faces the outdoor side.
  • the daylighting film 83 may be installed such that the surface on which the plurality of prism structures 832 are provided faces the indoor side.
  • the external light L emitted from the daylighting lamp 81 is reflected by the reflecting surface of the prism structure 832 of the daylighting device 82 and proceeds toward the ceiling of the room. Furthermore, the light L3 taken into the room is scattered on the ceiling surface and travels in various directions in the room as scattered light.
  • FIG. 31 is a diagram showing a simulation result of the daylighting system of the present embodiment.
  • the light incident on the lower part of the window surface M from the daylighting device 82 passes through the window surface M and reaches the indoor floor surface. Proceed toward.
  • the light incident on the daylighting device 82 provided on the upper portion of the window surface M is reflected by the reflection surface of the daylighting device 82 and travels toward the ceiling surface.
  • the daylighting system 80 of the present embodiment a part of the light taken into the room by the daylight 81 is guided by the daylighting device 82 toward the ceiling surface. Thereby, the whole room can be illuminated brightly as a whole.
  • FIG. 32 is a schematic diagram of a daylighting system according to the eighth embodiment.
  • the same components as those used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the daylighting system 85 of the present embodiment is used when the place where the daylighting lamp is desired to be placed is lower than the top of the building.
  • the lighting system 85 includes a deflection lamp 86 and a lighting lamp 87.
  • the lighting rod 87 is installed on the outer wall G, which is lower than the top of the building.
  • any of the lighting rods exemplified in the first to sixth embodiments may be used.
  • the deflection rod 86 is installed on the outermost wall G at the top of the building.
  • the deflection rod 86 is provided with a plurality of prism structures 862, similar to the lighting rod 87. However, the shape of the prism structure 862 is different from the shape of the prism structure 872 of the lighting rod 87.
  • the deflection rod 86 is installed in parallel to the horizontal plane.
  • the deflecting rod 86 bends the traveling direction of at least a part of the incident external light L substantially downward and deflects it so as to travel toward the lighting rod 87.
  • the lighting rod 87 is installed with an inclination of, for example, about 30 ° with respect to the horizontal plane.
  • the daylighting rod 87 introduces outside light L, whose traveling direction is bent by the deflection rod 86, into the building.
  • FIG. 33 is a diagram showing a simulation result of the daylighting system 85 of the present embodiment.
  • the external light incident on the deflection lamp 86 is bent downward in the traveling direction and proceeds toward the daylight 87. Further, it was confirmed that the light incident on the lighting rod 87 is transmitted indoors through the window surface M.
  • the daylighting system 85 of the present embodiment it is possible to illuminate the room even when the window into which outside light is desired is located at a position lower than the top of the building.
  • FIG. 34 is a perspective view of the daylighting system of the ninth embodiment. 34, the same code
  • the daylighting system 95 of this embodiment includes a daylighting lamp 10, an illumination device 89, and a plurality of poles 12 (support members).
  • the lighting rod 10 any of the lighting rods exemplified in the first to sixth embodiments may be used.
  • the illuminating device 89 is composed of a plurality of light emitting diodes (LEDs) incorporated in the lighting bowl main body 11.
  • the lighting device 89 is provided at the proximal end portion of the lighting rod main body 11, but the position of the lighting device 89 is not particularly limited. Further, the number, arrangement, emission color, and the like of the LEDs constituting the lighting device 89 can be set as appropriate.
  • the daylighting system 95 includes the daylighting rod 10 according to the above-described embodiment, light can be efficiently taken into a room having a window on a side where direct light is difficult to hit. Furthermore, even in a situation where there is no sunlight such as cloudy weather, rainy weather, and nighttime, the lighting device 89 can be turned on to take light from the daylighting system 95 into the room and illuminate the room.
  • FIG. 35 is a schematic diagram of a daylighting system according to the tenth embodiment. 35, the same code
  • the daylighting system 90 of this embodiment includes a daylighting unit 92 including a daylighting rod 91 and a signboard unit 96 including a color conversion member 93 and a light transmission member 94.
  • the daylighting unit 92 is a box-shaped member having a function of taking outside light L into the room, and is installed on the outer wall G of the building.
  • the daylighting lamp 91 is provided on the upper surface of the daylighting unit 92.
  • any of the lighting rods exemplified in the first to sixth embodiments may be used.
  • the sign part 96 is a box-shaped member having a function of converting the external light L and emitting it to the front surface, and is provided on the front end side of the daylighting part 92.
  • the light transmission member 94 is provided on the upper surface of the signboard portion 96.
  • the light transmitting member 94 is composed of a light transmissive plate such as a transparent plate or a diffusion plate.
  • the color conversion member 93 is provided on the front surface of the sign portion 96.
  • the color conversion member 93 is composed of a plate having a pattern such as a color filter or a phosphor. The color filter, the phosphor, and the like are patterned so that characters and pictures can be displayed.
  • the color conversion member 93 emits color light having a wavelength range different from the wavelength range of the external light L when the external light L is incident.
  • the external light L incident on the daylighting lamp 91 is reflected by the reflecting surface of the daylighting member and taken into the room through the window M, as in the first to sixth embodiments.
  • the external light L transmitted through the light transmitting member 94 undergoes color conversion when entering the color conversion member 93, and emits color light LC such as red or green.
  • the daylighting system 90 of the present embodiment can be suitably used for a store such as a convenience store, for example. Since the daylighting system 90 of this embodiment includes the daylighting basket 91 of the above embodiment, for example, light can be efficiently taken into a store having a north-facing window. Further, the daylighting system 90 can fulfill the function of a signboard by displaying characters and designs using the color conversion member 93 of the signboard section 96.
  • the daylighting system 90 may include an illumination device for illuminating the color conversion member 93. According to this configuration, the daylighting system 90 can fulfill the function of a signboard even at night when sunlight does not exist.
  • the present invention is installed in a building, and can be used for a daylighting system and a daylighting system for taking outside light such as sunlight indoors.

Landscapes

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Abstract

外光を建築物の屋内に採り入れることができる採光庇を提供する。本発明の採光庇は、窓を有する建築物の外壁に設置され、外光を建築物の屋内に採り入れる採光庇であって、少なくとも採光状態において外壁の外方に張り出した姿勢とされ、外光を反射させる反射面を有する採光部材を含む採光庇本体を備える。反射面は、採光状態において、窓以外の方向に向けて進行する外光を、窓を通して屋内に向けて進行する方向に反射させる。

Description

採光庇および採光システム
 本発明は、採光庇および採光システムに関する。
 本願は、2018年2月27日に、日本に出願された特願2018-033387に優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 太陽光を室内に採り入れるための各種の採光装置が従来から提案されている。例えば下記の特許文献1には、太陽からの直射光が直接届かない側の建築物の上部に設置された庇状の膜構造体を備えた採光装置が開示されている。また、下記の特許文献2には、建築物の屋上に設置され、プリズム面から入射させた太陽光を曲げて日陰に向けて射出させるプリズムシートを備えた採光装置が開示されている。
特開2005-85730号公報 特開2010-67565号公報
 特許文献1の採光装置においては、光拡散性を有する膜構造体を用いて太陽光を拡散させ、拡散光の一部を室内に採り入れている。したがって、膜構造体に入射した光の多くが建築物から離れる方向や地面に向かう方向に進むため、採光効率が低い、という問題があった。また、特許文献2の採光装置は、建築物外部の日陰に光を導くことを目的としており、建築物内部はあまり明るくならない、という問題があった。
 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、外光を建築物の屋内に採り入れることができる採光庇を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、上記の採光庇を備えた採光システムを提供することを目的の一つとする。
 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庇は、窓を有する建築物の外壁に設置され、外光を前記建築物の屋内に採り入れる採光庇であって、少なくとも採光状態において前記外壁の外方に張り出した姿勢とされ、外光を反射させる反射面を有する採光部材を含む採光庇本体を備える。前記反射面は、前記採光状態において、前記窓以外の方向に向けて進行する外光を、前記窓を通して前記屋内に向けて進行する方向に反射させる。
 前記採光庇本体において、前記反射面は、前記外壁から離れた位置に設けられていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記採光部材は、複数のプリズム構造体を備え、前記複数のプリズム構造体の各々が前記反射面を備えていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記複数のプリズム構造体は、前記採光部材の下面側に設けられていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記採光庇本体は、前記外光を拡散させる拡散部を備えていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、採光庇本体は、前記採光部材を覆うカバー部材をさらに備えていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記カバー部材は、機能層を備えていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記カバー部材は、前記採光部材の上方に設けられた第1基材を有し、前記採光部材の上面もしくは前記第1基材に紫外光吸収部が設けられていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記カバー部材は、前記採光部材の下方に設けられた第2基材を有し、前記採光部材の下面もしくは前記第2基材の上面に前記外光を拡散させる拡散部が設けられていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、採光庇本体は、前記採光状態において、水平面に対して傾斜した姿勢となっていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、採光庇本体は、前記外壁に平行な回動軸を中心として回動可能となっていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇は、前記採光部材から射出された前記外光を反射させる反射部材をさらに備えていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇において、前記反射部材は、前記採光部材に対する向きが調整可能となっていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光庇は、前記建築物が2階建て以上の建築物である場合に使用可能であってもよく、前記採光庇本体は、前記外光を前記建築物の特定階の屋内に採り入れる第1採光部材と、前記外光を前記特定階よりも下層階の屋内に採り入れる第2採光部材と、を備えていてもよい。
 本発明の一つの態様の採光システムは、本発明の一つの態様の採光庇と、前記窓もしくは前記窓の近傍に設置され、前記採光庇から射出された前記外光を前記屋内に採り入れる採光装置と、を備える。
 本発明の一つの態様の採光システムは、前記建築物が2階建て以上の建築物である場合に使用可能であり、前記外光を前記建築物の特定階の屋内に採り入れる、本発明の一つの態様の採光庇と、前記特定階よりも上層階の前記外壁に設置され、入射した前記外光の少なくとも一部を前記採光庇に向かって進行するように偏向させる偏向庇と、を備える。
 本発明の一つの態様の採光システムは、本発明の一つの態様の採光庇と、前記採光庇に設けられ、光を射出する照明装置と、を備える。
 本発明の一つの態様の採光システムは、本発明の一つの態様の採光庇と、前記外光が入射した際に前記外光の波長域と異なる波長域の色光を射出する色変換部材と、を備える。
 本発明の一つの態様によれば、外光を建築物の屋内に採り入れることが可能な採光庇を提供することができる。本発明の一つの態様によれば、上記の採光庇を備えた採光システムを提供することができる。
第1実施形態の採光庇を示す斜視図である。 採光庇本体の断面図である。 第1変形例の採光庇本体の断面図である。 赤外光カット機能を備えた採光庇の効果を示す図である。 第2変形例の採光庇本体の断面図である。 第3変形例の採光庇本体の断面図である。 第4変形例の採光庇本体の断面図である。 第5変形例の採光庇本体の断面図である。 第6変形例の採光庇本体の断面図である。 第7変形例の採光庇本体の断面図である。 第8変形例の採光庇本体の断面図である。 第1実施形態の採光庇の効果を示す図である。 第1実施形態の採光庇の効果を示す図である。 第1実施形態の採光庇の効果を示す図である。 シミュレーションに用いた第1実施例の採光庇を示す図である。 シミュレーションに用いた第2実施例の採光庇を示す図である。 シミュレーションに用いた比較例の採光庇を示す図である。 第1実施例の採光庇のシミュレーション結果を示す図である。 第2実施例の採光庇のシミュレーション結果を示す図である。 比較例の採光庇のシミュレーション結果を示す図である。 第2実施形態の採光庇の模式図である。 第3実施形態の採光庇の模式図である。 第9変形例の採光庇の模式図である。 採光状態における第4実施形態の採光庇の模式図である。 第4実施形態の採光庇の他の使用形態を示す模式図である。 第5実施形態の採光庇の模式図である。 第5実施形態の採光庇の他の使用形態を示す模式図である。 第6実施形態の採光庇の模式図である。 第10変形例の採光庇の模式図である。 第7実施形態の採光システムの模式図である。 採光システムのシミュレーション結果を示す図である。 第8実施形態の採光システムの模式図である。 採光システムのシミュレーション結果を示す図である。 第9実施形態の採光システムの模式図である。 第10実施形態の採光システムの模式図である。
[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20を用いて説明する。
 図1は、第1実施形態の採光庇を示す斜視図である。図2は、採光庇本体の断面図である。
 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。
 また、各図面において、水平面内において採光庇本体が外壁から突出する方向をX方向とし、X方向に直交する方向をY方向とし、鉛直方向をZ方向とする。
(採光庇の構成)
 図1に示すように、本実施形態の採光庇10は、採光庇本体11と、採光庇本体11を建築物の外壁Gに支持するための複数のポール12(支持部材)と、を備えている。複数のポール12は、採光庇本体11の長手方向(Y方向)に所定の間隔をおいて配置されている。ポール12は、例えばビス等の固定部材により、一端が採光庇本体11に設けられた梁13に固定され、他端が外壁Gに固定された状態で採光庇本体11を支持する。
 採光庇10は、建築物の外壁のうち、特に太陽からの直射光が入射しにくい側の外壁Gに設けられている。採光庇本体11は、少なくとも採光状態において外壁Gの外方に張り出した姿勢とされ、窓を通して外光を建築物の屋内に採り入れる。
 図2に示すように、採光庇本体11は、採光フィルム15(採光部材)と、採光フィルム15を覆うカバー部材16と、シール材17と、スペーサー部材18と、粘着層19と、を備えている。カバー部材16は、採光フィルム15の上方に設けられた第1基材161と、採光フィルム15の下方に設けられた第2基材162と、を有している。
 採光フィルム15は、光透過性を有する基部151と、光透過性を有する複数のプリズム構造体152と、を備えている。複数のプリズム構造体152は、基部151の上面側に設けられている。また、隣り合うプリズム構造体152同士の間に空隙部153が設けられており、空隙部153には空気が存在している。または、隣り合うプリズム構造体152同士の間に、プリズム構造体152の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率材料が埋め込まれていてもよい。また、基部151と複数のプリズム構造体152とは、一体に形成されていてもよいし、別体であってもよい。
 採光フィルム15には、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フィルムが用いられる。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含む光透過性フィルムが用いられる。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、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、アクリル(PMMA)フィルム、ポリ塩化ビニル(PVC)フィルム等の光透過性フィルムが好ましく用いられる。
 プリズム構造体152は、一方向(Y方向)に直線状に細長く延びた部材であって、長手方向と直交する断面形状が三角形である。複数のプリズム構造体152は、互いに平行にX方向に並んで配置されている。各プリズム構造体152は、三角形の頂点を挟む2つの面のうち、第1面152aから入射した外光Lを第2面152bで反射させることによって外光Lを室内へ採り入れる。この場合、プリズム構造体152の第2面152bは、反射面である。なお、本実施形態のプリズム構造体152は、断面形状が三角形であるが、三角形以外の多角形であってもよい。また、プリズム構造体152は、曲面を有していてもよい。
 第1基材161および第2基材162は、ガラス板、ポリカーボネート、アクリル等の透明樹脂板等から構成されている。もしくは、第1基材161および第2基材162として、眩しさの低減、反射光の色割れの抑制等の目的から、磨りガラスが用いられてもよい。また、第1基材161と第2基材162とは、同じ材料で構成されていてもよいし、互いに異なる材料で構成されていてもよい。また、カバー部材16は、第1基材161および第2基材162のいずれか一方のみから構成されていてもよい。
 採光フィルム15は、基部151の下面151cの全域に設けられた粘着層19によって第2基材162に貼り合わされている。また、スペーサー部材18は、第1基材161と第2基材162との間の空間のうち、採光フィルム15の周辺にあたる領域に設けられている。スペーサー部材18の厚さは、採光フィルム15の厚さと粘着層19の厚さとを合わせた厚さ以上となるように設定されている。また、スペーサー部材18は、第1基材161の荷重を受けても自身が潰れないだけの剛性を有する。そのため、第1基材161と第2基材162との間の間隙は、スペーサー部材18によって保持される。これにより、第1基材161の荷重が採光フィルム15に加わった際にプリズム構造体152が変形することが抑えられる。なお、採光フィルム15は、粘着層19によって第2基材162に貼り付けるのではなく、第2基材162上に平置きしてもよい。このようにすることで、第2基材162が樹脂である場合、熱膨張率の差による撓みの発生を抑制することができる。また、スペーサー部材18は、粘着性を有し、第1基材161と第2基材162とに接着されていてもよい。もしくは、スペーサー部材18は、粘着性を有しておらず、第1基材161と第2基材162との間に挟持されているだけでもよい。
 シール材17は、採光フィルム15、第1基材161および第2基材162の端面に設けられている。これにより、第1基材161と第2基材162とに挟まれた空間が密閉された空間となるため、この空間への雨水の浸入や結露を抑制することができる。
 採光庇本体11の構成は、上記の構成に限らず、以下の種々の変形例を採用することができる。
[第1変形例]
 図3は、第1変形例の採光庇本体の断面図である。
 図3において、図2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。
 図3に示すように、第1変形例の採光庇本体21においては、第1基材161の上面および第2基材162の下面に、機能層22,23がそれぞれ設けられている。機能層22,23としては、防汚層、親水層、撥水層、紫外光吸収層などが挙げられる。これらの機能層22,23を形成する際には、例えば光触媒コーティング、フッ素処理、プラズマ処理等の手法を用いることができる。
 本変形例の構成によれば、採光庇本体21の表面に雨水や塵埃が付着することが抑えられるため、採光庇の寿命を高められる、採光効率の低下を抑制できる、等の効果が得られる。
 もしくは、機能層として、第1基材161および第2基材162の少なくとも一方に、赤外光カット層が設けられていてもよい。具体的には、例えばLow-E複層ガラスのように、一方の基材161,162の内面に赤外光を選択的に反射する金属膜を形成する方法等が考えられる。その他、遮熱フィルム、誘電体多層膜、プリズム構造など、既存の赤外光カットに使われている技術や製品を適用することができる。
 これにより、図4に示すように、夏のように太陽高度が高くて暑い時期は、採光庇本体21で赤外光IRをカットしながら室内に外光Lを採り入れることができる。また、冬のように太陽高度が低くて寒い時期は、採光庇本体21に当たらずに直接窓に入ってくる赤外光IRと外光Lを採光することにより、日射熱も採り入れることができ、室内を暖かくすることができる。
[第2変形例]
 図5は、第2変形例の採光庇本体の断面図である。
 図5において、図2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。
 図5に示すように、第2変形例の採光庇本体27においては、採光フィルム15の下面の全域に粘着層19が設けられている。また、第2基材162の下面に、拡散部材28(拡散部)が設けられている。拡散部材28としては、曇りガラス、拡散フィルム、散乱粒子を分散させた基材などを用いることができる。なお、第2基材162が例えば曇りガラスで構成されており、第2基材162自体が拡散部材であってもよい。
 拡散部材28は、レンチキュラー構造または異方性拡散構造を備え、異方性拡散を生じるものであってもよい。レンチキュラー構造または異方性拡散構造の主たる延在方向がプリズム構造体152の延在方向と直交している場合、プリズム構造体152で生成された室内に向かう光線の射出方向を変えずに拡散させることができる。
 本変形例の構成によれば、採光フィルム15を透過した外光Lが拡散部材28によって拡散されるため、眩しさが低減される、反射光の色割れが抑制される、等の効果が得られる。
[第3変形例]
 図6は、第3変形例の採光庇本体の断面図である。
 図6に示すように、第3変形例の採光庇本体31は、採光フィルム32(採光部材)のみで構成されている。採光フィルム32は、撓んだり、変形したりしない程度の剛性を有している。採光フィルム32は、基部321と、基部321の下面側に設けられた複数のプリズム構造体322と、を備えている。プリズム構造体322は、第1面322aと第2面322bとを有し、第2面322bが反射面となる。採光フィルム32は、例えばポリカーボネート、アクリル等の光透過率の高い透明樹脂を用いた押出成形により作製される。
 本変形例の構成によれば、採光庇本体31の構成の簡略化が図れ、製造コストを低減することができる。また、複数のプリズム構造体322が基部321の下面側に設けられ、基部321の上面側が平坦面であるため、採光庇本体31の上面に雨水や塵埃が溜まりにくく、採光庇の寿命を高められる。
[第4変形例]
 図7は、第4変形例の採光庇本体の断面図である。
 図7において、図2および図6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。
 図7に示すように、第4変形例の採光庇本体33は、採光フィルム32と、採光フィルム32を覆うカバー部材16と、シール材17と、スペーサー部材18と、紫外光吸収層34と、を備えている。採光フィルム32は、基部321と、基部321の下面側に設けられた複数のプリズム構造体322と、を備えている。カバー部材16は、採光フィルム32の上方に設けられた第1基材161と、採光フィルム32の下方に設けられた第2基材162と、を有している。
 採光フィルム32の上面の全域に、紫外光吸収層34(紫外光吸収部)が設けられている。紫外光吸収層34は、採光フィルム32の上面と第1基材161の下面とに接している。紫外光吸収層34は、紫外光吸収材が含有された粘着剤から構成されている。そのため、紫外光吸収層34は、紫外光を吸収するとともに、採光フィルム32と第1基材161とを接着する機能を有する。
 ただし、採光フィルム32と第1基材161との間に間隙を設ける構成であれば、紫外光吸収層34は、採光フィルム32の上面に設けられ、第1基材161には接していなくてもよいし、第1基材161の下面に設けられ、採光フィルム32には接していなくてもよい。また、紫外光吸収層34は、第1基材161の上面に設けられていてもよい。
 本変形例の構成によれば、複数のプリズム構造体322が採光フィルム32の下面側に設けられているため、採光フィルム32の上面の全域に紫外光吸収層34を設けることができる。これにより、紫外光による採光フィルム32の黄変などの劣化を抑制でき、採光庇の耐光性を向上させることができる。
[第5変形例]
 図8は、第5変形例の採光庇本体の断面図である。
 図8において、図7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。
 図8に示すように、第5変形例の採光庇本体35においては、第2基材162の上面に、拡散部材36が設けられている。拡散部材36としては、拡散フィルム、散乱粒子を分散させた基材などを用いることができる。
 本変形例の構成によれば、第2変形例と同様、採光フィルム32を透過した外光Lが拡散部材36によって拡散されるため、眩しさが低減される、反射光の色割れが抑制される、等の効果が得られる。さらに、本変形例の構成によれば、第2変形例と異なり、拡散部材36が第2基材162の上面、すなわちカバー部材16の内側の面に設けられているため、風雨による拡散部材36の劣化を抑制でき、採光庇の耐候性を向上させることができる。
[第6変形例]
 図9は、第6変形例の採光庇本体の断面図である。
 図9に示すように、第6変形例の採光庇本体37は、採光フィルム38(採光部材)のみで構成されている。採光フィルム38は、基部381と、基部381の上面側に設けられた複数のプリズム構造体382と、基部381の下面側に設けられた拡散構造体383と、を備えている。拡散構造体383は、例えばレンチキュラーレンズのように一方向に延伸していてもよく、その場合にはプリズム構造体382と直交していることが望ましい。採光フィルム38は、例えばポリカーボネート、アクリル等の光透過率の高い透明樹脂を用いた押出成形により作製される。
 本変形例の構成によれば、採光庇の構成の簡略化が図れ、製造コストを低減することができる。さらに、本変形例の構成によれば、採光フィルム38を透過する外光Lが拡散構造体383によって拡散されるため、眩しさが低減される、反射光の色割れが抑制される、等の効果が得られる。
[第7変形例]
 図10は、第7変形例の採光庇本体の断面図である。
 図10において、図9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。
 図10に示すように、第7変形例の採光庇本体41は、採光フィルム38と、採光フィルム38を覆うカバー部材16と、シール材17と、スペーサー部材18と、を備えている。採光フィルム38は、採光フィルム38の周縁部に設けられたスペーサー部材18によって第1基材161と第2基材162との間に固定されている。この場合、スペーサー部材18は、粘着性を有することが望ましい。あるいは、採光フィルム38は、第2基材162の上に平置きされていてもよい。
 本変形例の構成によれば、第6変形例の採光庇の効果に加えて、第6変形例の採光フィルム38がカバー部材16によって覆われているため、プリズム構造体382や拡散構造体383の耐候性や耐光性を高めることができる。
[第8変形例]
 図11は、第8変形例の採光庇本体の断面図である。
 図11において、図2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。
 図11に示すように、第8変形例の採光庇本体43は、採光フィルム44と、採光フィルム44を覆うカバー部材16と、低屈折率材料層45と、ハードコート層46と、粘着層19と、を備えている。
 この変形例のように、隣り合うプリズム構造体442の隙間には、必ずしも空気が存在していなくてもよく、プリズム構造体442の屈折率よりも低い屈折率を有する材料で埋め込まれた低屈折率材料層45が設けられていてもよい。
(本実施形態の効果)
 従来、北半球においては、北(N)側に窓を有する部屋には年間を通して直射光がほとんど入射せず、部屋が暗いという問題がある。この問題に対し、本実施形態の採光庇10は、複数のプリズム構造体152が設けられた採光庇本体11を備えているため、図12に示すように、窓M以外の方向に向けて進行する外光Lは、プリズム構造体152の反射面において窓Mを通して屋内に向けて進行する方向に反射する。したがって、北側に窓を有する部屋において、太陽が南(S)側にある場合でも、採光庇10を介して太陽光を室内に採り入れることができる。
 また、従来、北半球において、西(W)側に窓を有する部屋については、午前中は直射光がほとんど入射せず、午後になると、直射光が入射し、さらに夕方になって太陽高度が低くなると、西日が室内の奥側まで差し込んで室内が眩しい、という問題がある。この問題に対して、本実施形態の採光庇10によれば、図13に示すように、午前中に東(E)側からの直射光を反射させて、室内に効率的に採り込むことができる。さらに、図14に示すように、夕方に室内の奥に向かう夕日をプリズム構造体152によって室外側に反射させ、夕日を採り込まないため、室内に居る人が感じる眩しさを低減することができる。
 また、東側に窓を有する部屋については、西側に窓を有する部屋における上記の効果が午前と午後で逆になり、室奥における朝日の眩しさを低減し、午後に西側からの直射光を室内に効率的に取り込むことができる、といった同様の効果が得られる。このように、西側もしくは東側に窓を有する部屋において、終日、採光が可能となる。
 本発明者らは、本実施形態の採光庇の効果を実証するシミュレーションを行った。以下、そのシミュレーション結果について説明する。
 図15は、シミュレーションに用いた第1実施例の採光庇を示す図である。
 第1実施例の採光庇として、図15に示すように、複数のプリズム構造体152が上面に設けられた採光フィルム15を備えた採光庇を想定した。
 第1基材161および第2基材162(ともに屈折率n1=1.52)の厚さt1を5mm、採光フィルム15(屈折率n2=1.51)の基部151の厚さt2を0.2mm、基部151の上面と第1基材161の下面との間の距離および基部151の下面と第2基材162の上面との間の距離s1を0.15mm、プリズム構造体152のピッチp1を0.10mm、プリズム構造体152の高さh1を0.136mm、基部151の上面とプリズム構造体152の反射面とのなす角度θ1を74°、基部151の上面とプリズム構造体152の入射側の面とのなす角度θ2を68°、とした。プリズム構造体152の反射面に光が入射しないことがないように、角度θ1は60°以上であることが望ましい。
 図16は、シミュレーションに用いた第2実施例の採光庇を示す図である。
 第2実施例の採光庇として、図16に示すように、複数のプリズム構造体322が下面に設けられた採光フィルム32を備えた採光庇を想定した。
 第1基材161および第2基材162(ともに屈折率n1=1.52)の厚さt3を5mm、採光フィルム32(屈折率n2=1.51)の基部321の厚さt4を0.2mm、基部321の上面と第1基材161の下面との間の距離および基部321の下面と第2基材162の上面との間の距離s2を0.15mm、プリズム構造体322のピッチp2を0.10mm、プリズム構造体322の高さh2を0.133mm、基部321の上面とプリズム構造体322の反射面とのなす角度θ3を80°、基部321の上面とプリズム構造体322の射出側の面とのなす角度θ4を60°、とした。なお、プリズム構造体322の反射面を光が透過しないように、角度θ3は60°以上であることが望ましい。
 図17は、シミュレーションに用いた比較例の採光庇を示す図である。
 比較例の採光庇として、図17に示すように、拡散部材901からなる採光庇を想定した。
 拡散部材901の厚さt5を10mmとし、拡散部材901がランバーシアンの配光分布を呈する拡散を生じさせるものとし、光透過率を50%とした。
 第1実施例、第2実施例、および比較例に共通して、採光庇本体の基端部(建築物の外壁側の端部)から採光庇本体の先端部までの長さ(張り出し量)を1000mmとし、採光庇本体の幅を20000mmとし、地面から採光庇本体までの高さを2700mmとした。また、太陽高度が30°~60°の範囲にある太陽からの直射光を想定した。地面を均等拡散反射面とし、地面の反射率を20%とした。
 受光器として、採光庇本体の直下に配置された、採光庇本体と同じサイズ(1000mm×20000mm)の第1受光器、窓の外面に沿って配置された、窓と同じサイズ(2700mm×20000mm)の第2受光器の2つの受光器を設定した。第1受光器で受光した光は、太陽から射出された光のうち、採光庇を透過した光であり、第2受光器で受光した光は、室内に採り込また光であるとみなすことができる。光源から射出された光束のうち、どの程度の光束が各受光器で受光されるかのシミュレーションを行った。
 図18は、第1実施例の採光庇のシミュレーション結果を示す図である。図19は、第2実施例の採光庇のシミュレーション結果を示す図である。図20は、比較例の採光庇のシミュレーション結果を示す図である。なお、光線を見やすくするため、ガラスや採光庇でのフレネル反射を除いている。図18~図20において、符号A,B,Cは採光庇を示し、符号Mは窓面を示し、符号Jは地面を示す。
 図18および図19に示すように、第1実施例の採光庇Aもしくは第2実施例の採光庇Bにおいては、太陽高度が30°~60°の範囲にある太陽からの直射光の大部分が室内に採り込まれていることが確認された。これに対して、図20に示すように、比較例の採光庇Cにおいては、室内に採り込まれる光も存在するが、室外に拡散する光も多く存在することが確認された。
 光源から射出された全光束量に対する第1受光器が受光した光束量の割合(A)、光源から射出された全光束量に対する第2受光器が受光した光束量の割合(B)、および第1受光器が受光した光束量に対する第2受光器が受光した光束量の割合(B/A)、をそれぞれ計算すると、以下のようになった。
(1)第1実施例の採光庇
 第1受光器の光束量割合(A)=66.1%
 第2受光器の光束量割合(B)=60.3%
 B/A=91.2%
(2)第2実施例の採光庇
 第1受光器の光束量割合(A)=64.4%
 第2受光器の光束量割合(B)=58.7%
 B/A=91.1%
(3)比較例の採光庇
 第1受光器の光束量割合(A)=49.7%
 第2受光器の光束量割合(B)=22.3%
 B/A=44.9%
 このように、比較例の採光庇Cにおいては、庇を通過した光のうち、44.9%の光しか室内に入射しない。これに対して、第1実施例の採光庇A、第2実施例の採光庇Bにおいては、いずれも庇を通過した光のうち、約91%の光が室内に入射しており、光を効率良く採り込めていることが確認できた。
 本実施形態の採光庇10によれば、直射光が当たりにくい側に窓を有する室内に光を効率良く採り込むことができる。
[第2実施形態]
 以下、第2実施形態の採光庇について、図21を用いて説明する。
 第2実施形態の採光庇の基本構成は第1実施形態と同一であり、採光部材の構成が第1実施形態と異なる。
 図21は、第2実施形態の採光庇の模式図である。
 図21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。
 図21に示すように、本実施形態の採光庇本体23は、採光フィルム25(採光部材)と、カバー部材16と、シール材17と、スペーサー部材18と、粘着層19と、を備えている。カバー部材16は、採光フィルム25の上方に設けられた第1基材161と、採光フィルム15の下方に設けられた第2基材162と、を有している。
 本実施形態の場合、採光フィルム25は、第1基材161と第2基材162との間の空間の全域には設けられておらず、外壁Gから離れた位置に設けられている。採光フィルム25は、複数のプリズム構造体252が第2基材162に対向し、基部251の上面251cが第1基材161に対向する向きに配置され、粘着層19によって第1基材161に貼り合わされている。ただし、採光フィルム25は、上記とは上下逆向きに配置されていてもよい。
 第1基材161と第2基材162との間の空間のうち、採光フィルム25よりも外壁Gに近い側は空隙部となっており、空気が存在している。なお、採光フィルム25よりも外壁Gに近い側に、例えば透明部材が設けられていてもよいし、拡散部材が設けられていてもよい。すなわち、採光庇本体23において、反射面は、外壁から離れた位置に設けられている。
 また、本実施形態の採光庇を北半球の北向きの窓に設置した場合、太陽高度が最大であるときに採光庇本体23に入射する太陽光をL2とすると、採光庇本体23のうち、太陽光L2が当たる位置よりも外壁Gに近い側の領域は外壁Gの影となり、太陽光L2が当たることはない。したがって、太陽光L2が当たる位置よりも外壁Gに近い側の領域には採光フィルム25が存在しなくても、採光性能が低下することはない。したがって、本実施形態の採光庇によれば、採光性能を低下させることなく、採光庇のコストを低減することができる。
 なお、本実施形態では、第1基材161と第2基材162との間の空間のうち、採光フィルム25よりも外壁Gに近い側に空隙部を設けることによって、採光フィルムとその反射面が外壁から離れた位置に設けられる構成を実現した。この構成に代えて、例えば採光庇本体23の外周を囲む固定用フレームを設け、固定用フレームを外壁に固定することによって、採光フィルムとその反射面が外壁からわずかに離れた位置に設けられる構成を実現してもよい。
[第3実施形態]
 以下、第3実施形態の採光庇について、図22を用いて説明する。
 第3実施形態の採光庇の基本構成は第1実施形態と同一であり、採光庇本体の構成が第1実施形態と異なる。
 図22は、第3実施形態の採光庇の模式図である。
 図22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。
 図22に示すように、本実施形態の採光庇54において、採光庇本体55は、採光状態において、水平面に対して傾斜した姿勢とされている。本実施形態では、採光庇本体55は、採光庇本体55の基端部に対して先端部が下方に位置する向きに傾斜している。水平面に対する採光庇本体55の傾斜角度は、2~5°程度が好ましい。採光庇本体55は、外壁Gとは反対側の先端部に雨樋56を備えている。さらに、採光庇本体55は、外壁Gから張り出した側部に雨樋を備えていてもよい。
 本実施形態の採光庇54においても、直射光が当たりにくい側に窓を有する室内に光を効率良く採り込むことができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
 さらに、本実施形態の採光庇54においては、採光庇本体55が傾斜しているため、採光庇本体55の上面の雨や雪を矢印Y1の方向に流し、雨樋56を介して採光庇54から排出させることができる。この構成により、採光庇本体55に付いた汚れを洗い流すことができるため、採光効率を高められるとともに、採光庇54の耐候性も高められる。
[第9変形例]
 図23は、第9変形例の採光庇の模式図である。
 図23において、図22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。
 図23に示すように、本変形例の採光庇58において、採光庇本体59は、採光状態において、水平面に対して傾斜した姿勢とされている。本変形例では、採光庇本体59は、採光庇本体59の基端部に対して先端部が上方に位置する向きに傾斜している。水平面に対する採光庇本体59の傾斜角度は、2~5°程度が好ましい。採光庇本体59は、外壁Gに接する側の基端部に雨樋56を備えている。さらに、採光庇本体59は、外壁から張り出した側部に雨樋を備えていてもよい。
 本変形例の構成においても、第3実施形態と同様、採光効率を高められるとともに、採光庇本体55の上面の雨や雪が矢印Y2の方向に流れ、採光庇の耐候性を高められる、といった効果が得られる。また、雨樋56が外壁G側に配置されているため、見栄えが良い。
 このように、採光庇本体の傾斜の方向は、第3実施形態、第9変形例のいずれでもよい。ただし、南向きの窓のように、太陽が部屋の正面に位置する場合が多い場所では第3実施形態の傾斜方向を採用し、北向きの窓のように、太陽が部屋の反対側に位置する場合が多い場所では第9変形例の傾斜方向を採用することが好ましい。このようにすれば、それぞれの場合でより多くの光を室内に採り入れることができ、室内の照度をより高めることができる。
[第4実施形態]
 以下、第4実施形態の採光庇について、図24および図25を用いて説明する。
 第4実施形態の採光庇の基本構成は第1実施形態と同一であり、採光庇本体の構成が第1実施形態と異なる。
 図24は、採光状態における第4実施形態の採光庇の模式図である。図25は、第4実施形態の採光庇の他の使用形態を示す模式図である。
 図24および図25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。
 図24および図25に示すように、本実施形態の採光庇60において、採光庇本体61は、外壁Gに平行な回動軸62を中心として、紙面に垂直な方向から見て時計回り、反時計回りの双方に回動可能とされている。回動軸62は、採光庇本体61の基端部に設けられている。これにより、採光庇本体61は、基端部を中心として先端部が約90°回動できる構成となっている。
 採光庇本体61には、採光庇本体61を下方から支持するためのポール63(支持部材)が設けられている。ポール63の一端は採光庇本体61の先端部に固定され、他端は採光庇本体61の下方の窓Mに固定されている。ポール63は、採光庇本体61の荷重を支えられるだけの強度を有している。また、ポール63は、採光庇本体61を任意の角度で傾けたときにも採光庇本体61を支持できるように、ポール63を伸縮させるための伸縮機構(図示略)を備えている。
 図24に示すように、採光庇本体61は、採光状態において、外壁Gに対して略90°の角度をなすように、外壁Gの外方に張り出した姿勢とされる。これにより、北(N)側に窓を有する部屋においても、採光庇60を介して南(S)側に位置する太陽からの光を室内に採り入れることができる。また、採光庇60を使用しない場合には、採光庇本体61を図24に示す姿勢から反時計回りに90°回転させることにより、採光庇本体61を収納することができる。
 また、図25に示すように、採光庇60を南(S)向きの窓Mの上部に設置した場合、採光庇本体61を窓Mに重ねた状態とすれば採光に利用することができる。この場合、採光庇本体61を外壁Gから張り出した姿勢とした場合と異なり、外光Lを室内に採り入れつつ、外光Lを天井方向に向けて曲げることができる。また、採光庇本体61を図24と図25との間の傾斜角度で用いれば、室内における外光Lの進行方向を適宜調整することができる。
 本実施形態の採光庇60においても、直射光が当たりにくい側に窓を有する室内に光を効率良く採り込むことができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
[第5実施形態]
 以下、第5実施形態の採光庇について、図26および図27を用いて説明する。
 第5実施形態の採光庇の基本構成は第1実施形態と同一であり、採光庇本体の構成が第1実施形態と異なる。
 図26は、第5実施形態の採光庇の模式図である。図27は、第5実施形態の採光庇の他の使用形態を示す模式図である。
 図26および図27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。
 図26および図27に示すように、本実施形態の採光庇66は、採光庇本体67と、反射板68(反射部材)と、を備えている。反射板68は、採光庇本体67の採光フィルムから射出された外光Lを反射させる。反射板68は、例えばアルミニウム等の反射率の高い材料からなる板材で構成されている。反射板68は、伸縮可能に構成されていてもよい。
 反射板68は、先端部が外壁Gに平行な回動軸69を介して採光庇本体67の先端部と連結されている。本実施形態の場合、採光庇本体67は、外壁Gに略垂直に張り出した姿勢で固定され、回動しない構成となっている。これに対し、反射板68は、回動軸69を中心として、紙面に垂直な方向から見て時計回り、反時計回りの双方に回動可能とされている。また、反射板68は、基端部が窓Mに沿って上下方向に移動可能とされている。この構成により、反射板68は、採光庇本体67に対する向きが調整可能とされている。
 図26に示すように、反射板68が採光庇本体67と鋭角をなすように配置されている場合、採光庇本体67の反射面で反射した外光Lのうち、室外側に向けて進む外光L1は、反射板68でさらに反射して室内に採り込まれる。
 また、図27に示すように、反射板68が採光庇本体67と重なるように配置されている場合、採光庇本体67を透過した外光Lは、採光庇本体67の直下の反射板68で反射し、採光庇本体67から上方に向けて射出される。反射板68が伸縮可能とされている場合、このように使用することもできる。
 本実施形態の採光庇66においても、直射光が当たりにくい側に窓を有する室内に光を効率良く採り込むことができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
 例えば太陽が特定の太陽高度にある場合、特定の角度で採光庇本体に入射した光の一部は、室外側もしくは地面側に導光される可能性がある。その場合、室外側もしくは地面側に導光された光は、光害として問題になる場合がある。この問題に対し、本実施形態の採光庇66によれば、反射板68が設けられたことにより、図26に示すように、室外側もしくは地面側に向けて導光された外光Lを室内側に向けて反射させることができる。また、図27に示すように、反射板68を採光庇本体67と重ねるように移動させることによって、例えば日差しが強い夏に反射板68によって光を遮ることもできる。このようにして、上記の光害の問題を対策することができる。
[第6実施形態]
 以下、第6実施形態の採光庇について、図28を用いて説明する。
 第6実施形態の採光庇の基本構成は第1実施形態と同一であり、採光庇本体の構成が第1実施形態と異なる。
 図28は、第6実施形態の採光庇の模式図である。
 図28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。
 上記第1~第5実施形態では、建築物が平屋の場合を例示したが、本実施形態では、建築物が2階建ての場合を例示する。このように、本実施形態の採光庇は、建築物が2階建て以上の建築物である場合に使用可能である。
 図28に示すように、本実施形態の採光庇70において、採光庇本体71は、第1採光部材711と、第2採光部材712と、を備えている。第1採光部材711は、外光Lを建築物の2階の屋内F2に採り入れる。第2採光部材712は、外光Lを2階よりも下層階の屋内、すなわち1階の屋内F1に採り入れる。第2採光部材712は、第1採光部材711の先端部に設けられている。第1採光部材711と第2採光部材712とは、一体に構成されていてもよいし、別体に構成されていてもよい。
 第1採光部材711および第2採光部材712は、建築物の外壁Gのうち、2階の窓M2の上部にあたる位置に設置されている。第1採光部材711のプリズム構造体と第2採光部材712のプリズム構造体とは、形状や寸法が同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。第1採光部材711のプリズム構造体と第2採光部材712のプリズム構造体とが同じであっても、建築物の外壁Gから離れた位置にある第2採光部材712からの外光Lの照射位置は、第1採光部材711からの外光Lの照射位置に対して下の階にシフトする。
 本実施形態の採光庇70は、2階建て以上の建築物に採用することができるが、庇の強度や立地の問題から、採光庇本体71の長さは全体で数メートル以内に収めることが現実的である。そのため、建築物の階数が増える程、1階あたりの採光量が減る。ただし、その場合であっても、直射光が当たりにくい側に窓を有する室内に光を効率良く採り込むことができる、といった第1実施形態と同様の効果が得られる。
[第10変形例]
 図29は、第11変形例の採光庇の模式図である。
 図29において、図28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。
 図29に示すように、本変形例の採光庇72において、採光庇本体73は、入射した外光Lを互いに異なる方向に向かって進行する2つの光L1,L2に分岐し、各階の屋内F1,F2に振り分ける。そのため、一方の光L1は、建築物の1階の屋内F1に向かって進み、他方の光L2は、2階の屋内F2に向かって進む。例えばプリズム構造体の形状等を適切に設計することにより、このような作用を得ることができる。また、一つの採光フィルムに、異なる角度の複数種のプリズム構造体が設けられていてもよい。
 本変形例の構成においても、第6実施形態と同様、2階建て以上の建築物に採用することができる。
[第7実施形態]
 以下、第7実施形態について、図30および図31を用いて説明する。
 第7実施形態においては、上記の実施形態で例示した採光庇を備えた採光システムの第1の例を示す。
 図30は、第7実施形態の採光システムの模式図である。
 図30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。
 図30に示すように、本実施形態の採光システム80は、採光庇81と、採光装置82と、を備えている。採光庇81として、第1~第6実施形態で例示したいずれの採光庇を用いてもよい。採光装置82は、窓Mまたは窓Mの近傍に設置され、採光庇81から射出された外光Lを屋内に採り入れる。
 採光装置82は、複数のプリズム構造体832を備えた採光フィルム83を備えている。その他、採光装置82は、採光フィルム83を支持するフレーム等の支持部材を備えていてもよい。採光フィルム83は、複数のプリズム構造体832が設けられた側の面が室外側を向くように、窓Mの室内側の面の上部に設置されている。なお、採光フィルム83は、複数のプリズム構造体832が設けられた側の面が室内側を向くように設置されていてもよい。
 採光庇81から射出された外光Lは、採光装置82のプリズム構造体832の反射面で反射し、室内の天井方向に向かって進む。さらに、室内に採り込まれた光L3は、天井面で散乱し、散乱光として室内の種々の方向に向かって進む。
 本発明者らは、本実施形態の採光庇の効果を実証するシミュレーションを行った。
 図31は、本実施形態の採光システムのシミュレーション結果を示す図である。
 図31に示すように、本実施形態の採光システム80においては、窓面Mのうち、採光装置82よりも下側の部分に入射した光は、窓面Mを透過して室内の床面に向かって進行する。また、窓面Mの上部に設けられた採光装置82に入射した光は、採光装置82の反射面で反射し、天井面に向かって進行することが確認された。
 本実施形態の採光システム80によれば、採光庇81により室内に採り込まれた光の一部が採光装置82によって天井面に向けて導かれる。これにより、室内を全体的に明るく照明することができる。
[第8実施形態]
 以下、第8実施形態について、図32および図33を用いて説明する。
 第8実施形態においては、上記の実施形態で例示した採光庇を備えた採光システムの第2の例を示す。
 図32は、第8実施形態の採光システムの模式図である。
 図32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。
 図32に示すように、本実施形態の採光システム85は、採光庇を設置したい個所が建築物の最上部よりも低い位置にある場合に使用することを想定している。
 採光システム85は、偏向庇86と、採光庇87と、を備えている。採光庇87は、建築物の最上部よりも低い位置にあたる外壁Gに設置されている。採光庇87としては、第1~第6実施形態で例示したいずれの採光庇を用いてもよい。また、偏向庇86は、建築物の最上部の外壁Gに設置されている。
 偏向庇86は、採光庇87と同様、複数のプリズム構造体862を備えている。ただし、プリズム構造体862の形状は、採光庇87のプリズム構造体872の形状とは異なる。偏向庇86は、水平面に対して平行に設置されている。偏向庇86は、入射した外光Lの少なくとも一部の進行方向を略真下に曲げ、採光庇87に向かって進行するように偏向させる。これに対して、採光庇87は、水平面に対して例えば30°程度傾斜して設置されている。採光庇87は、偏向庇86によって進行方向を曲げられた外光Lを建築物の屋内に採り入れる。
 本発明者らは、本実施形態の採光システム85の効果を実証するシミュレーションを行った。
 図33は、本実施形態の採光システム85のシミュレーション結果を示す図である。
 図33に示すように、本実施形態の採光システム85においては、偏向庇86に入射した外光は、進行方向が下方に曲がって採光庇87に向かって進行する。さらに、採光庇87に入射した光は、窓面Mを透過して屋内に採り込まれることが確認された。
 本実施形態の採光システム85によれば、外光を採り入れたい窓が建築物の最上部よりも低い位置にある場合であっても、室内を照明することができる。
[第9実施形態]
 以下、第9実施形態について、図34を用いて説明する。
 第9実施形態においては、上記の実施形態で例示した採光庇を備えた採光システムの第3の例を示す。
 図34は、第9実施形態の採光システムの斜視図である。
 図34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。
 図34に示すように、本実施形態の採光システム95は、採光庇10と、照明装置89と、複数のポール12(支持部材)と、を備えている。採光庇10として、第1~第6実施形態で例示したいずれの採光庇を用いてもよい。照明装置89は、採光庇本体11に組み込まれた複数の発光ダイオード(LED)から構成されている。本実施形態においては、照明装置89は採光庇本体11の基端部に設けられているが、照明装置89の位置は特に限定されない。また、照明装置89を構成するLEDの数、配置、発光色等については、適宜設定が可能である。
 本実施形態の採光システム95は、上記実施形態の採光庇10を備えているため、直射光が当たりにくい側に窓を有する室内に光を効率良く採り込むことができる。さらに、曇天、雨天、夜間のような太陽光が存在しない状況であっても、照明装置89を点灯することによって採光システム95から室内に光を採り入れ、室内を照明することができる。
[第10実施形態]
 以下、第10実施形態について、図35を用いて説明する。
 第10実施形態においては、上記の実施形態で例示した採光庇を備えた採光システムの第4の例を示す。
 図35は、第10実施形態の採光システムの模式図である。
 図35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。
 図35に示すように、本実施形態の採光システム90は、採光庇91を含む採光部92と、色変換部材93および光透過部材94を含む看板部96と、を備えている。
 採光部92は、外光Lを室内に採り入れる機能を有する箱状の部材であって、建築物の外壁Gに設置されている。採光庇91は、採光部92の上面に設けられている。採光庇91として、第1~第6実施形態で例示したいずれの採光庇を用いてもよい。
 看板部96は、外光Lを色変換して前面に射出する機能を有する箱状の部材であり、採光部92の先端側に設けられている。光透過部材94は、看板部96の上面に設けられている。光透過部材94は、例えば透明板、拡散板等の光透過性を有する板体から構成されている。色変換部材93は、看板部96の前面に設けられている。色変換部材93は、例えばカラーフィルター、蛍光体等のパターンを有する板体から構成されている。カラーフィルター、蛍光体等は、文字や絵柄を表示できるようにパターニングされている。色変換部材93は、外光Lが入射した際に外光Lの波長域と異なる波長域の色光を射出する。
 本実施形態の採光システム90においては、第1~第6実施形態と同様、採光庇91に入射した外光Lは、採光部材の反射面で反射し、窓Mを通して室内に採り込まれる。また、光透過部材94を透過した外光Lは、色変換部材93に入射した際に色変換を生じ、例えば赤色、緑色等の色光LCを射出する。
 本実施形態の採光システム90は、例えばコンビニエンスストア等の店舗に好適に使用することができる。本実施形態の採光システム90は、上記実施形態の採光庇91を備えているため、例えば北向きの窓を有する店舗内に光を効率良く採り込むことができる。さらに、採光システム90は、看板部96の色変換部材93を用いて文字や絵柄を表示することによって、看板の機能を果たすことができる。
 なお、採光システム90は、色変換部材93を照明するための照明装置を備えていてもよい。この構成によれば、太陽光が存在しない夜間等においても、採光システム90が看板の機能を果たすことができる。
 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。
 例えば上記実施形態では、複数のプリズム構造体を有する採光部材の例を挙げたが、例えばルーバー状の複数の反射膜を有する採光部材が用いられてもよい。
 その他、採光庇および採光システムの各構成要素の形状、数、配置、材料等に関する具体的な記載は、上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
 本発明は、建築物に設置され、太陽光などの外光を室内に採り入れるための採光庇および採光システムに利用が可能である。

Claims (18)

  1.  窓を有する建築物の外壁に設置され、外光を前記建築物の屋内に採り入れる採光庇であって、
     少なくとも採光状態において前記外壁の外方に張り出した姿勢とされ、外光を反射させる反射面を有する採光部材を含む採光庇本体を備え、
     前記反射面は、前記採光状態において、前記窓以外の方向に向けて進行する外光を、前記窓を通して前記屋内に向けて進行する方向に反射させる、採光庇。
  2.  前記採光庇本体において、前記反射面は、前記外壁から離れた位置に設けられた、請求項1に記載の採光庇。
  3.  前記採光部材は、複数のプリズム構造体を備え、
     前記複数のプリズム構造体の各々が前記反射面を備えた、請求項1に記載の採光庇。
  4.  前記複数のプリズム構造体は、前記採光部材の下面側に設けられた、請求項3に記載の採光庇。
  5.  前記採光庇本体は、前記外光を拡散させる拡散部を備えた、請求項1に記載の採光庇。
  6.  前記採光庇本体は、前記採光部材を覆うカバー部材をさらに備えた、請求項1に記載の採光庇。
  7.  前記カバー部材は、機能層を備えた、請求項6に記載の採光庇。
  8.  前記カバー部材は、前記採光部材の上方に設けられた第1基材を有し、
     前記採光部材の上面もしくは前記第1基材に紫外光吸収部が設けられた、請求項6に記載の採光庇。
  9.  前記カバー部材は、前記採光部材の下方に設けられた第2基材を有し、
     前記採光部材の下面もしくは前記第2基材の上面に前記外光を拡散させる拡散部が設けられた、請求項6に記載の採光庇。
  10.  前記採光庇本体は、前記採光状態において、水平面に対して傾斜した姿勢とされた、請求項1に記載の採光庇。
  11.  前記採光庇本体は、前記外壁に平行な回動軸を中心として回動可能とされた、請求項1に記載の採光庇。
  12.  前記採光部材から射出された前記外光を反射させる反射部材をさらに備えた、請求項1に記載の採光庇。
  13.  前記反射部材は、前記採光部材に対する向きが調整可能とされた、請求項12に記載の採光庇。
  14.  前記建築物が2階建て以上の建築物である場合に使用可能であり、
     前記採光庇本体は、前記外光を前記建築物の特定階の屋内に採り入れる第1採光部材と、前記外光を前記特定階よりも下層階の屋内に採り入れる第2採光部材と、を備えた、請求項1に記載の採光庇。
  15.  請求項1に記載の採光庇と、
     前記窓もしくは前記窓の近傍に設置され、前記採光庇から射出された前記外光を前記屋内に採り入れる採光装置と、
     を備えた、採光システム。
  16.  請求項1に記載の採光庇と、
     前記外光を偏向させる偏向庇と、を備え、
     前記採光庇は、前記偏向庇で偏光された前記外光を前記建築物の屋内に採り入れる、採光システム。
  17.  請求項1に記載の採光庇と、
     前記採光庇に設けられ、光を射出する照明装置と、
     を備えた、採光システム。
  18.  請求項1に記載の採光庇と、
     前記外光が入射した際に前記外光の波長域と異なる波長域の色光を射出する色変換部材と、
     を備えた、採光システム。
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