(57)【要約】【課題】室内の奥にまで太陽光を導くことができ、施工性を向上させることができる室内の採光装置を提供する。【解決手段】室内の採光装置（１）は、窓際に設置され、太陽光を反射して反射光を室内（３５）の天井（３４）へ向ける反射部（１０）と、天井（３４）に設置され、反射部（１０）からの反射光を受光し、室内（３５）の所定の位置に光を出射する導光板（２０）とを備え、導光板（２０）は、反射部（１０）からの反射光を受光する光導入部（２１）と、室内（３５）の所定の位置に光導入部（２１）に入射した光を放つ光出射部（２３）と、光導入部（２１）と光出射部（２３）との間を連結し、光導入部（２１）からの光を光出射部（２３）へ導くとともに、室内（３５）への出光を防ぐ光案内部（２２）とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓際に設置され、太陽光を反射して反射光を室内の天井へ向ける反射部と、
前記天井に設置され、前記反射部からの反射光を受光し、前記室内の所定の位置に光を出射する導光板とを備え、
前記導光板は、前記反射部からの反射光を受光する光導入部と、
前記室内の所定の位置に前記光導入部に入射した光を放つ光出射部と、
前記光導入部と前記光出射部との間を連結し、前記光導入部からの光を前記光出射部へ導くとともに、前記室内への出光を防ぐ光案内部とを含む、室内の採光装置。
【請求項２】
前記反射部は、前記反射光を集光させる形状の反射面を有する、請求項１に記載の室内の採光装置。
【請求項３】
前記光案内部は、前記室内を向く面に光の透過を遮るシートまたは膜を有する、請求項１または２に記載の室内の採光装置。
【請求項４】
前記導光板は、前記天井に面する面に光を透過させないシートまたは膜を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の室内の採光装置。
【請求項５】
前記光出射部は、前記室内を向く面に光散乱部を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の室内の採光装置。
【請求項６】
前記導光板は、アクリル板を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の室内の採光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室内の採光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽光を室内に導いて照明として利用する技術が知られており、そのような技術として、たとえば特許文献１（特開２０１３−３８０１３号公報）、特許文献２（特開２０１６−６６５２４号公報）および特許文献３（特開２０１２−９４３９４号公報）などが挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、窓際に取り付けられたライトシェルフにおいて、傾斜角度の異なる複数の反射法面を有する反射板を備えることで、太陽光を均一に室内へ導くことが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、天井裏に埋め込むように設けられた横型の光ダクトにおいて、外壁に採光部を設けることで室内の奥にまで太陽光を導くことが開示されている。また、特許文献３には、縦型および横型の光ダクトであり、内面に銀系またはアルミニウム系の鏡面を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３８０１３号公報
【特許文献２】特開２０１６−６６５２４号公報
【特許文献３】特開２０１２−９４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のライトシェルフは、窓際に取り付けられた反射板によって反射した太陽光が室内に届くものの、太陽光が届く範囲には限界があり、室内の奥にまで太陽光を導くことは困難である。特許文献２および特許文献３の光ダクトは、室内の奥にまで太陽光を導くことができるものの、天井裏にダクトを設けるため、施工に手間と時間がかかり、施工性が良くない。
【０００７】
これらの課題を解決するため、本発明は、室内の奥にまで太陽光を導くことができ、施工性を向上させることができる室内の採光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による室内の採光装置は、窓際に設置され、太陽光を反射して反射光を室内の天井へ向ける反射部と、天井に設置され、反射部からの反射光を受光し、室内の所定の位置に光を出射する導光板とを備え、導光板は、反射部からの反射光を受光する光導入部と、室内の所定の位置に光導入部に入射した光を放つ光出射部と、光導入部と光出射部との間を連結し、光導入部からの光を光出射部へ導くとともに、室内への出光を防ぐ光案内部とを含む。
【０００９】
好ましくは、反射部は、反射光を集光させる形状の反射面を有する。
【００１０】
好ましくは、光案内部は、室内を向く面に光の透過を遮るシートまたは膜を有する。
【００１１】
好ましくは、導光板は、天井に面する面に光を透過させないシートまたは膜を含む。
【００１２】
好ましくは、光出射部は、室内を向く面に光散乱部を有する。
【００１３】
好ましくは、導光板は、アクリル板を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の室内の採光装置によれば、室内の奥にまで太陽光を導くことができ、施工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る室内の採光装置を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る室内の採光装置を概略的に示す断面図であって、（ａ）は室内の採光装置の斜視図、（ｂ）は導光板の断面図である。
【図３】光導入部の変形例を概略的に示す断面図である。
【図４】反射部の変形例を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る室内の採光装置の設置例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１７】
図１，２を参照して、本発明の実施の形態に係る室内の採光装置１（以下の説明において、単に「採光装置」という）について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る採光装置１を概略的に示す断面図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る採光装置１を概略的に示す断面図であって、（ａ）は採光装置１の斜視図、（ｂ）は導光板２０の断面図である。図１の矢印Ａ１で示す方向を上下方向、矢印Ａ２で示す方向を室内側といい、矢印Ａ２の反対方向を室外側という。また、図１において、一点鎖線の矢印で示す方向は、太陽光が導かれる方向を示しており、図２〜４についても同様である。
【００１８】
（建物の概要について）
本実施の形態に係る採光装置１は、建物１００の窓際に設置される。建物１００は、典型的にはオフィスビルであるが、住宅、共同住宅、商業施設など、利用者が定常的に過ごす空間であり、一階建て、複数階建てなど建物の階数については問わない。建物１００の外壁１０１には、窓３０が設けられており、窓３０は、典型的には腰高窓である。窓３０は、天井３４と腰壁３３との間に設けられる。窓３０は、典型的には南方向を向いているが、北方向、東方向、西方向を向いていてもよく、窓３０の向きは限定されない。
【００１９】
窓３０は、たとえば第１窓部３１と、第１窓部３１の下方に位置する第２窓部３２とを備える。第１窓部３１と第２窓部３２は、窓枠と、窓枠に取り付けられたガラスとを含む。ガラスは透明であり、好適に光を室内３５へ取り込むことができる。
【００２０】
第１窓部３１は開閉することができない窓であり、たとえばＦＩＸ窓などである。第２窓部３２は開閉可能な窓であり、たとえば排煙窓、外倒し窓などである。また、第１窓部３１および第２窓部３２はこれに限定されず、たとえば第１窓部３１が排煙窓や外倒し窓であり、第２窓部３２がＦＩＸ窓であってもよい。第２窓部３２のガラスの表面には、有機薄膜太陽電池を貼付してもよい。これにより、ブラインドなどの遮蔽部材を必要としないため、透視性や開放感を損なうことなく日射を遮蔽することができる。
【００２１】
なお、窓際とは窓３０の近傍であり、窓３０と接しているだけでなく窓３０から離れて位置することも含み、窓３０の室内３５側だけでなく室外３６側も含む。
【００２２】
上述のように、建物１００の窓際には、採光装置１が設けられている。以下、採光装置１について、詳細に説明する。
【００２３】
（採光装置の構成について）
本実施の形態に係る採光装置１は、太陽光を反射して反射光を室内３５の天井３４へ向ける反射部１０と、天井３４に設置され、反射部１０からの反射光を受光し、室内３５の所定の位置に光を出射する導光板２０とを備える。
【００２４】
本実施の形態の反射部１０は、室内３５に突出して設けられる。反射部１０は、第１窓部３１と第２窓部３２との間に取り付けられる。反射部１０は、窓３０の横幅方向全面に沿って延在している帯状部材であることが望ましいが、一定間隔ごとに設けられていてもよい。反射部１０は、天井３４と対向する面に反射光を集光させる形状の反射面１１を有する。本実施の形態では、反射面１１は、窓３０の取り付け箇所から室内３５に向かって垂直に延びており、室内３５に向かうにつれその先端が天井３４に向かって傾斜する円弧形状である。反射面１１が円弧形状であることにより、反射光を効率よく光導入部２１に向けることができる。なお、本実施の形態では、反射部１０の先端も円弧状に湾曲しているが、少なくとも反射面１１が湾曲していればよい。つまり、反射部１０の下面は水平に延在し、反射部１０の上面である反射面１１だけ湾曲していてもよい。また、反射部１０は、反射光を光導入部２１に向けることができる形状であればよい。
【００２５】
反射面１１は、鏡面加工が施されている。鏡面加工とは、光が反射するように表面を鏡面状に加工する方法であり、たとえば、アルミニウム素材の表面に対して研磨処理を施したり、薄膜の形成処理を施してその表面を平滑にすることである。これにより、反射面１１に太陽光が入射した場合、太陽光は鏡面反射するため、散乱反射によって光導入部２１へ入射する反射光量の低下を防止することができる。ここで、鏡面反射とは、正反射をいい、入射角と反射角がほぼ等しい反射であり、散乱反射とは、乱反射であり、反射光が様々な方向に散乱して進行する反射である。反射光の乱反射を抑制するため、光導入部２１に効率よく光を集光させることができる。
【００２６】
本実施の形態の導光板２０は、上述のように天井３４に設置される。導光板２０は、典型的にはアクリル板であるが、光の透過率が高い部材であればよく、たとえばガラス板などであってもよい。導光板２０は、厚みが薄い矩形形状の板状部材（面材）であることが好ましく、たとえば５〜１０ｍｍである。本実施の形態において、導光板２０は、１枚の面材で形成されていてもよいし、複数の面材を連続して設けることで形成されていてもよい。この場合、接続部分で光の透過率が低くなることを防ぐために、接続部分に研磨加工が施されることが好ましい。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、導光板２０の天井３４に面する面には、第１不透過部２４を有する。具体的には、第１不透過部２４は天井３４に貼り付けられている。第１不透過部２４は、たとえば光を透過させないシートまたは膜である。第１不透過部２４は、光反射効率を向上させるために、導光板２０と接する面が白色である。
【００２８】
導光板２０の室内３５を向く面には、第２不透過部２５を有する。具体的には、第２不透過部２５は、導光板２０の矩形形状の略中央部分に貼り付けられている。第２不透過部２５は、たとえば光の透過を遮るシートまたは膜である。第２不透過部２５は、光案内部２２と接する面が白色である。また、第２不透過部２５は、室内３５側を向く面に、天井３４と同じ色や素材の化粧材が貼り付けられていてもよい。なお、図１において、理解容易のため、第１不透過部２４および第２不透過部２５を太線で示している。
【００２９】
このような構成により、導光板２０は、第２不透過部２５が貼り付けられていない光導入部２１および光出射部２３と、第２不透過部２５が貼り付けられている光案内部２２とを含む。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、本実施の形態の光導入部２１は、反射部１０からの反射光を受光する。光導入部２１は、光を受光する効率を向上するため、平滑な面である。光導入部２１は、反射部１０からの反射光を受光し、かつ入射した光を逃がさない範囲内に位置する。具体的には、光導入部２１の少なくとも一部は、反射部１０の反射面１１と対向して設けられる。つまり、図１に示すように、光導入部２１の室外３６側端部は、第１窓部３１から離れており、光導入部２１の室内３５側端部は、反射部１０の室内３５側端部よりも室内３５側に位置する。
【００３１】
本実施の形態の光出射部２３は、室内３５の所定の位置に光導入部２１に入射した光を放つ。光出射部２３は、室内３５を向く面に光散乱部を有する。光散乱部は、たとえば粗面化処理が施されていたり、半透明加工が施されている。これにより、光出射部２３から出射する光が散乱するため、窓際から離れた室内３５の所定の位置に広範囲に光を放つことができる。
【００３２】
本実施の形態の光案内部２２は、光導入部２１と光出射部２３との間を連結し、光導入部２１からの光を光出射部２３へ導くとともに、室内３５への出光を防ぐ。光案内部２２は、その上下面を第１不透過部２４および第２不透過部２５に覆われている。このため、光導入部２１から光案内部２２へ導かれた光は、図２（ｂ）に示す一点鎖線の矢印のように、第１不透過部２４および第２不透過部２５の間で反射が繰り返され、光出射部２３へ導かれる。
【００３３】
次に、図１，２を参照して、採光装置１において太陽光を室内３５の奥に導く方法について説明する。まず、太陽光を反射部１０で反射し、反射光を光導入部２１に向ける。光導入部２１で受光した反射光は、光案内部２２の第１不透過部２４および第２不透過部２５の間で反射を繰り返し、光出射部２３へ導かれる。光出射部２３は室内３５の所定の位置に設けられるため、光出射部２３へ導かれた光は、窓際から離れた室内３５の所定の位置で放たれる。これにより、光導入部２１に入射した光は室内３５へ出光することなく、効率よく光出射部２３へ導くことができるため、窓際から離れた室内３５の奥にまで太陽光を導くことができる。
【００３４】
さらに、本実施の形態に係る採光装置１は、窓際に設置される反射部１０と、天井３４に設置され、反射部１０からの反射光を受光する導光板２０とを備える。これにより、従来技術の光ダクトのように天井３４裏の空間を利用せず、導光板２０を天井に取り付けるだけでよいため、施工性を向上させることができる。また、導光板２０は厚みの薄い面材であるため、天井３４の高さが制限されることがなく、室内３５の開放感を保つことができる。
【００３５】
また、反射面１１は、室内３５に向かうにつれ天井３４に向かって傾斜する円弧形状である。これにより、従来技術のライトシェルフのように反射部１０の室内３５側端部で発生するグレアを低減することができ、利用者が眩しく不快な気分になることを防ぐことができる。
【００３６】
（光導入部の変形例について）
上記実施の形態に係る採光装置１の光導入部２１は、板状部材であったが、室外３６側端部の形状が異なっていてもよい。図３（ａ），（ｂ）を参照して、本実施の形態の光導入部２１の変形例について説明する。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、本変形例の光導入部２１Ａの下面は、室内３５側に向かって斜め下方に緩やかに傾斜する傾斜面１２１Ａを有している。
【００３８】
たとえば、アクリル板に光が入射する場合、入射する光がアクリル板表面に対して略垂直であれば、光はアクリル板にほとんど入射するため、アクリル板は多くの光を受光することができる。一方で、入射する光がアクリル板表面に対して略垂直でない場合、入射する光の一部はアクリル板表面で反射するため、アクリル板はあまり多くの光を受光することができない。
【００３９】
本変形例では、図３（ａ）に示すように、光導入部２１Ａが傾斜面１２１Ａを有することで、入射する光に対して略垂直な面とすることができ、多くの光を受光することができる。光導入部２１Ａは、下面が緩やかに傾斜しているため、光導入部２１Ａ表面で反射する光を抑えながら、光を受光することができる。また、傾斜面１２１Ａを有することで、光導入部２１Ａにおいて受光可能な面積が広くなるため、より多くの光を取り込むことができる。
【００４０】
図３（ｂ）に示すように、本変形例の光導入部２１Ｂの上面は、室外３６側に向かって斜め下方に緩やかに傾斜する傾斜面１２１Ｂを有している。傾斜面１２１Ｂは、第１不透過部１２４Ｂが貼り付けられている。第１不透過部１２４Ｂは、鏡面加工が施されている。本変形例では、傾斜面１２１Ｂで鏡面反射を行うことで、光を正反射することができるため、より多くの光を光案内部２２へ導くことができる。
【００４１】
（反射部の変形例について）
上記実施の形態に係る採光装置１の反射部１０は、室内３５に設けられていたが、室外３６に設けられていてもよい。図４に示すように、反射部１０Ｃは、第１窓部３１と第２窓部３２との間から室外３６に向かって垂直に延びている。反射部１０Ｃは、たとえば矩形形状の面材である。
【００４２】
本変形例の反射部１０Ｃは、全て室外３６に設けられることとしたが、部分的に室内３５に設けられていてもよい。すなわち、第１窓部３１と第２窓部３２との間に反射部１０Ｃの中央部を取り付け、反射部１０Ｃが室外３６および室内３５に跨って設けられるようにしてもよい。
【００４３】
なお、本変形例において、導光板２０Ｃの室外３６側端部は、第１窓部３１と接するように設けられているが、室外３６へ向かって突出して設けられてもよい。この場合、導光板２０Ｃの光導入部２１Ｃは、室外３６および室内３５に跨って設けられ、導光板２０Ｃの室外３６に突出している部分からも太陽光の反射光を受光することができる。
【００４４】
（採光装置の設置例について）
本実施の形態に係る採光装置１の設置例について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る採光装置１の設置例を概略的に示す図である。なお、紙面右側を北方向、紙面左側を南方向とする。
【００４５】
図５（ａ）を参照して、外壁１０１Ｄには、複数の窓３０Ｄが設けられ、窓３０Ｄは南方向を向いている。採光装置１Ｄは、窓３０Ｄの横幅方向に沿って帯状に複数列設けられる。光出射部２３Ｄは、採光装置１Ｄの室内３５Ｄ側の端部、すなわち室内３５Ｄの奥に１つ設けられている。これにより、太陽光が届きにくい室内３５Ｄの奥にまで光を導くことができる。
【００４６】
図５（ｂ）を参照して、採光装置１Ｄと同様に、外壁１０１Ｅには、複数の窓３０Ｅが設けられ、窓３０Ｅは南方向を向いている。採光装置１Ｅは、窓３０Ｅの横幅方向に沿って帯状に複数列設けられる。採光装置１Ｅの光出射部２３Ｅは、複数個設けられている。これにより、太陽光が届きにくい室内３５Ｅの奥だけでなく中央部、すなわち室内３５Ｅ全体に太陽光を導くことができる。なお、光導入部２１Ｅ、光出射部２３Ｅの形状は、たとえばレイアウトにより異なっていてもよい。
【００４７】
図５（ｃ）を参照して、外壁１０１Ｆには、全面に亘って窓３０Ｆが設けられ、窓３０Ｆは南方向を向いている。採光装置１Ｆの導光板２０Ｆは、天井３４Ｆ全面に設けられる。光出射部２３Ｆは島状に点在して設けられている。さらに、反射部１０Ｆは、窓の横幅方向全面に沿って設けられる。これにより、室内３５Ｆ全体に太陽光を導くことができる。
【００４８】
図５（ｄ）を参照して、外壁１０１Ｇには、全面に亘って窓３０Ｇが設けられ、窓３０Ｇは南方向を向いている。採光装置１Ｇの導光板２０Ｇは、天井３４Ｇ全面に設けられる。光出射部２３Ｇは天井３４Ｇに東西に亘って列状に設けられている。この場合、光出射部２３Ｇは複数列設けられてもよく、室内３５Ｇ全体に太陽光を導くことができる。
【００４９】
このように、本実施の形態に係る採光装置１は、使用者の任意のレイアウトに設置することができ、窓際から離れた室内３５の所定の位置に光を導くことができる。
【００５０】
なお、光出射部２３には、電球、蛍光灯や発光ダイオード（ＬＥＤ）などの照明が設けられていてもよい。これにより、昼間は採光装置１〜１Ｇにより室内３５，３５Ｄ〜３５Ｇに太陽光を導くことができ、夜間は通常の照明として使用することができる。
【００５１】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  採光装置、１０，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ  反射部、１１，１１Ｃ  反射面、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｆ，２０Ｇ  導光板、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ  光導入部、２２，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇ  光案内部、２３，２３Ｄ，２３Ｅ，２３Ｆ，２３Ｇ  光出射部、２４，２４Ｂ，１２４Ｂ  第１不透過部、２５  第２不透過部、３０，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ  窓、３１  第１窓部、３２  第２窓部、３３  腰壁、３４，３４Ｄ，３４Ｅ，３４Ｆ，３４Ｇ  天井、３５，３５Ｄ，３５Ｅ，３５Ｆ，３５Ｇ  室内、３６  室外、１００  建物、１０１，１０１Ｄ，１０１Ｅ，１０１Ｆ，１０１Ｇ  外壁、１２１Ａ，１２１Ｂ  傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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