(57)【要約】【課題】室内への反射光が効率的に入射し、天井面を広範囲に照射することができ、また、室内をできるだけ均整に明るくすることができる光反射機能を有する庇を提供する。【解決手段】庇１は、建物の窓部の屋外側に横向きに配し、上面に太陽光を室内側に反射させることができる反射面２を備え、反射面２は、先端側の上面略半分に長さ方向に沿い凹む凹曲面状の凹曲面部５と、基端側の上面略半分に長さ方向に沿い膨らむ凸曲面状の凸曲面部６と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の窓部の屋外側に横向きに配する庇であって、上面に太陽光を室内側に反射させることができる反射面を備え、該反射面は、先端側の上面略半分に長さ方向に沿い凹む凹曲面状の凹曲面部と、基端側の上面略半分に長さ方向に沿い膨らむ凸曲面状の凸曲面部と、を備えた庇。
【請求項２】
前記凹曲面部の曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとし、前記凸曲面部の曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとした請求項１に記載の庇。
【請求項３】
前記反射面は、配置状態において、先端側から基端側に向かう下り勾配とした請求項１又は２に記載の庇。
【請求項４】
長さ方向に沿う分割部により分割できる請求項１〜３のいずれかに記載の庇。
【請求項５】
幅を３００ｍｍ〜９００ｍｍとした請求項１〜４のいずれかに記載の庇。
【請求項６】
前記反射面の角度を相違する角度で建物に取付できる角度調整機能を備えた支持部材を用いて建物に配した請求項１〜５のいずれかに記載の庇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の窓部付近に設置し、太陽光を反射させて室内に入射させることができる機能を有する庇に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を窓部から室内に取り込むことができる庇（ライトシェルフともいう。）が開発されている。この庇は、例えば、校舎などの建物に設けることができ、窓部の上段付近或いは窓部と高窓の間に水平面状になるように設置し、光反射機能を有する上面により太陽光を室内側に反射させて室内を明るくすることができる。
この庇を設置することにより、太陽光を反射させて室内に取り込むことができるため、室内が明るくなり、照明電力の削減などを図ることができる。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、建物外部に臨む窓に、この窓面から外部に張り出された状態でかつ窓の上端より下方に、上面が光反射機能を持つ庇体（ライトシェルフ）を取り付けることが示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、建物の窓部位置に窓部の幅方向に沿って位置決め固定される反射板と、前記反射板の上面の反射面上に配置される導光板とから成り、前記導光板は、上面と下面の少なくとも一方に、入射する太陽光を窓部に向かう方向へ拡散させる凹凸面を備えて成る採光装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２８１０７号公報
【特許文献２】特開２０１５−２０４２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光反射機能を有する庇を設置することにより室内の照度を上げることができるが、庇の上面形状が平面、凸曲面、凹曲面などでは、上面からの反射光を全て室内へ入射させ、効率的に入射光を利用することは難しく、窓側は明るく、奥側は暗くなりやすかった。
また、太陽角度は季節や地域により変わるため、それに合わせて庇自体を傾けて設置することで反射光を効率よく室内に取り込むことができる。この場合、季節や地域（建物の所在地）から太陽角度を割り出し、庇を取り付ける角度を算出していた。しかし、このような作業は煩雑なものであった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、室内への反射光が効率的に入射し、天井面を広範囲に照射することができ、室内をできるだけ均整に明るくすることができる光反射機能を有する庇を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態の庇は、建物の窓部の屋外側に横向きに張り出させ、上面の反射により太陽光を室内に採り入れることができる庇であって、先端側の上面略半分に長さ方向に沿い凹む凹曲面状の凹曲面部と、基端側の上面略半分に長さ方向に沿い膨らむ凸曲面状の凸曲面部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記形態の庇は、上面を凹曲面部と凸曲面部とを備えた略倒Ｓ字状に形成した。このようにすることで、上面の凹曲面部と凸曲面部からの反射光は拡散光となる。そして、上面の凹曲面部の先端側縁部付近と凸曲面部の基端側縁部付近の反射光は室内天井の奥側に照射され、また、上面の中央付近からの反射光は室内天井の室内窓側に照射される。このように、天井面の照射場所が異なる拡散光により天井面を広範囲に明るくすることができる。そのため、曲面部からの反射光は局所的な直射光でない広範囲な拡散光であるため室内光環境の明暗差を小さくすることができる。
【００１０】
上記形態の庇は、前記凹曲面部の曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとし、前記凸曲面部の曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとすることができる。このような範囲であることにより、反射光が拡散光となり効率的かつ広範囲に室内に反射光を採り入れることができるため、季節や地域で太陽角度が異なる場合でも、設置角度を考慮する必要性が小さい。大概、日本の冬至における太陽角度約３１°を基に設置する角度を予め決定しておけば、室内への反射光が効率的に天井面を広範囲に照射することができる。
【００１１】
上記形態の庇は、庇の上面は、屋外側から屋内側に向かう下り勾配とすることができる。このようにすることにより、雨水が屋外側から屋内側に埃などと共に流れるため汚れにくくなる。また、先端側縁部に水切り部を設けることにより、雨水を効率的に切り落とし、下面側への雨垂れを抑制することができる。
【００１２】
上記形態の庇は、長さ方向に沿う分割部により分割するようにすることができる。このようにすることにより、部材を簡便に製造でき、現場への搬入も容易になる。
【００１３】
上記形態の庇は、幅を３００ｍｍ〜９００ｍｍとすることができる。このようにすることにより、反射光を効率的かつ広範囲に室内に採り入れることができる。また、夏場の日差しを遮やすくなる。
【００１４】
上記形態の庇は、前記反射面の角度を相違する角度で建物に取付できる角度調整機能を備えた支持部材を用いて建物に配することができる。このようにすることにより、微調整することができ、室内を効率よく反射光により明るく照らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の庇の側面図である。
【図２】図１の庇を窓部付近に配した状態の一例を示した図である。
【図３】図１の庇の反射面の最適な形状を説明するための模式図である。
【図４】図１の庇の一変形例を示した図である。
【図５】図１の庇の一体型や分割型の例を模式的に示した図である。
【図６】図１の庇を建物の軒先に取付けた状態を示した図である。
【図７】図１の庇を取り付けるための支持部材の一例を示した斜視図である。
【図８】図７の支持部材に用いる連結部材の一例を示した側面図である。
【図９】支持部材の他の例を示した斜視図である。
【図１０】図１の庇を用いた場合の太陽光の入射状態を説明するための図である。
【図１１】本発明の庇のモデルを用いた試験を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態の庇を説明する。但し、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
本発明の一実施形態の庇１は、図１に示すように、上面に太陽光を室内側に反射させることができる反射面２を備え、例えば、図２に示すように、建物の壁面に沿う長尺状で、建物の窓部の屋外側に横向きに配することができる。庇１は、窓部の上部や窓部と高窓との間に配することができる。
庇１は、光を反射するアルミニウムなどの金属から形成することができ、例えば、アルミ押出成形により形成することができる。
【００１８】
庇１の下面側には下面材３ａ、３ｂが設けてあり、庇１の下面側を覆い下側からの見映えをよくすることができる。下面材３ａ、３ｂは、アルミ板材などから形成することができ、表面は艶消しを施すことが好ましく、太陽光の反射による眩しさを抑制することができる。下面材３ａ、３ｂは設けなくてもよい。
【００１９】
庇１の先端側縁部１ａ及び基端側縁部１ｂには、下方に向かい内側に湾曲する水切り部４ａ、４ｂが設けてある。水切り部４ａ、４ｂを設けることにより、水切り部４ａ、４ｂの先端部から雨水が滴り落ちるため、下面材３ａ、３ｂの雨垂れ汚れを抑制することができる。水切り部４ａ、４ｂの表面は、ローレット加工などにより凹凸状にすることが好ましく、太陽光の反射による眩しさを抑制することができる。
【００２０】
反射面２は、太陽光を反射させる滑らかな面としてあり、先端側（図１の左側）の上面略半分に長さ方向に沿い凹む凹曲面状の凹曲面部５と、基端側（図１の右側）の上面略半分に長さ方向に沿い膨らむ凸曲面状の凸曲面部６と、を備える左右に伸びた倒Ｓ字状としてある。また、反射面２は、設置状態において、先端側から基端側に向かいなだらかに下方傾斜する面としてある。
【００２１】
図３に示す、反射面２の幅Ｗ、凹曲面部５の曲率半径ｒ１、凸曲面部６の曲率半径ｒ２は、太陽光を室内側に効率よく入り込ませるために以下の範囲であることが好ましい。
反射面２の幅Ｗは、３００ｍｍ〜９００ｍｍ、特に４００ｍｍ〜７００ｍｍ、さらに４５０ｍｍ〜６００ｍｍが好ましい。
凹曲面部５の曲率半径ｒ１は、７５０ｍｍ〜２３００ｍｍ、特に１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ、さらに１２００ｍｍ〜１５００ｍｍが好ましい。
凸曲面部６の曲率半径ｒ２は、７５０ｍｍ〜２３００ｍｍ、特に９００ｍｍ〜２０００ｍｍ、さらに１０００ｍｍ〜１５００ｍｍが好ましい。
このような範囲にすることで、上面の凹曲面部と凸曲面部からの反射光は拡散光となり、凹曲面部の先端側縁部付近と凸曲面部の基端側縁部付近の反射光は室内天井の奥側を照射し、また、上面の中央付近からの反射光は室内天井の室内窓側を照射して、天井面の照射場所が異なる拡散光により天井面を広範囲に明るくすることができる。そのため、曲面部からの反射光は広範囲な拡散光であるため室内光環境の明暗差を小さくすることができる。
【００２２】
反射面２は、設置状態において、最低勾配θを２．５°〜６°、特に３°〜５°にすることが好ましい。最低勾配になる部位は、凹曲面部５と凸曲面部６とが繋がる部位で変曲点の箇所になる。このようにすることにより、反射面２上に雨水が溜まることなく基端側の下方に流れることになる。
【００２３】
庇１は、図１に示すように、先端部材１１、中央部材１２、基端部材１３の３部材からなり、長さ方向に沿う分割部１ｃ，１ｄにおいて３分割できるようにしてある。
先端部材１１は、断面を中空変形横長長方形状としてあり、上面を、凹曲面部５を構成する凹曲面状としてあり、先端側に水切り部４ａが設け、基端側（中央部材１２側）に係合部１４（符号１４ａ〜１４ｅからなる。）を設けてある。係合部１４は、中央部材１２の被係合部１５（符号１５ａ〜１５ｄからなる。）に結合できるようにしてある。
係合部１４は、上側係合部１４ａと下側係合部１４ｂとを備え、上側係合部１４ａは、上面を中央部材１２側に延ばし、その下面に下方に突出する突部１４ｃを有する断面Ｔ字状として形成してあり、下側係合部１４ｂは、先端部材１１の下面の中央部材１２側の隅部から下方に突出する結合面１４ｄを有し、結合面１４ｄにはボルトなどの結合部材１４ｅを挿し通せる孔部が形成してある。
【００２４】
中央部材１２は、断面を中空変形長方形状としてあり、上面を、凹曲面部５と凸曲面部６との連繋部位を構成する左右に伸びる倒Ｓ字状としてあり、先端側（先端部材１１側）に先端部材１１と結合できる被係合部１５を設け、基端側（基端部材側１３）に基端部材１３と結合できる係合部１６（符号１６ａ〜１６ｄからなる。）を設けてある。中央部材１２は、内部に水平板状の連結部１２ａが設けてあり、建物などに固定するための支持部材７などが固定できるようにしてある。中央部材１２は、上面を蓋状に形成して分割できるようにしてもよい。
【００２５】
被係合部１５は、上側被係合部１５ａと下側被係合部１５ｂとを備え、上側被係合部１５ａは、中央部材１２上面の先端部材１１側の隅部を一段凹ませ、そこに下方に凹む凹部１５ｃを形成し、係合部１４の突部１４ｃが嵌まり、先端部材１１と中央部材１２とが係合できるようにしてある。この際、先端部材１１と中央部材１２との上面は滑らかに連なるようにしてある。
下側被係合部１５ｂは、中央部材１２の先端部材１１側の側面に、孔部１５ｄを設けて形成してある。孔部１５ｄは、結合面１４ｄの孔部と位置を合わせ、ボルトなどの結合部材１４ｅを挿し通して結合できるようにしてある。なお、係合部１４と被係合部１５とで分割部１ｃを構成する。
係合部１６は、上側係合部１６ａと下側係合部１６ｂとを備え、上側係合部１６ａは、上面を基端部材１３側に延ばし、その下面に下方に突出する突部１６ｃを有する断面Ｔ字状として形成してあり、下側係合部１６ｂは、中央部材１２の基端部材１３側の側面に、孔部１６ｄを設けて形成してある。
【００２６】
基端部材１３は、断面を中空変形横長長方形状としてあり、上面を、凸曲面部６を構成する凸曲面状としてあり、基端側に水切り部４ｂが設け、先端側（中央部材１２側）に被係合部１７（符号１７ａ〜１７ｅからなる。）を設け、中央部材１２の係合部１６に結合できるようにしてある。
被係合部１７は、上側被係合部１７ａと下側被係合部１７ｂとを備え、上側被係合部１７ａは、基端部材１３上面の中央部材１２側の隅部を一段凹ませ、そこに下方に凹む凹部１７ｃを形成し、係合部１６の突部１６ｃが嵌まり、中央部材１２と基端部材１３とが係合できるようにしてある。この際、中央部材１２と基端部材１３との上面は滑らかに連なるようにしてある。
下側被係合部１７ｂは、基端部材１３の下面の中央部材１２側の隅部から下方に突出する結合面１７ｄを有し、結合面１７ｄにはボルトなどの結合部材１７ｅを挿し通せる孔部が形成してある。この孔部は、中央部材１２の孔部１６ｃと位置を合わせ、ボルトなどの結合部材１７ｅを挿し通して結合できるようにしてある。なお。係合部１６と被係合部１７とで分割部１ｄを構成する。
【００２７】
本実施形態では、３分割できるようにしてあるが、これに限定されるものではなく、一体型でもよく、また、２〜５分割できるようにしてもよい。製造容易、搬入の簡便、取付け作業容易などの観点から２分割又は３分割にするのが好ましい。図４には、庇１を２分割にできるようにした場合の例が示してある。また、図５は庇１を模式的に示したものであり、（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、庇１を分割型や一体型にすることもできる。
【００２８】
庇１は、例えば、図６に示すように、支持部材７などを介して建物などに固定できる。
支持部材７は、縦長長方形状の板材であり、上端部を軒先Ｗなどの下面に固定し、下端部を庇１の連結部１２ａに固定して建物に吊下げて固定できる。
【００２９】
より具体的には、支持部材７は、図７に示すように、縦長長方形状板材の本体部７１と、断面Ｌ字状板材の固定部材７２と、下端縁部側を垂直状に折り曲げて固定面７４を形成した平行四辺形状板材の連結部材７３とを備える。
本体部７１の上端部側には、固定部材７２の一面をボルトなどの結合部材などで固定し、他面を軒先Ｗなどの下面に固定できるようにしてある。下端部側には、連結部材７３の上端部側を接面させてボルトなどの結合部材などで固定し、設置状態において、連結部材７３の下端部側が上端部側に比べて屋外側（庇１の先端側）に突き出るようにしてある。
支持部材７は、固定面７４を中央部材１２内部に挿し込み、連結部１２ａの下面側に接面させ、ボルトなどの接合部材などで結合して庇１を固定できるようにしてある。
【００３０】
支持部材７は、長孔を作成しておき、反射面２の角度が相違するように固定できるようにして角度調整機能を備えさせるのが好ましい。
例えば、図８に示すように、斜めの長孔を形成しておき、反射面２の角度を相違する角度で建物に取付できる支持部材７にするのが好ましい。これにより、支持部材７を用いて庇１を建物に、地域や季節によって角度を変えて配することにより、反射面２を適切な角度にし、太陽光を室内側に効率よく射し込ませることができる。予め各地域における太陽光の季節における入射角などを調べておいて、各地域において適切な設置角度を一覧などにしておくのが好ましい。
【００３１】
支持部材７は、図９に示すように、本体部７１の両面側に連結部材７３を固定し、両側に庇１を固定することもできる。
【００３２】
庇１を建物の窓部に設置した場合、図１０に示すように、太陽光Ｓが反射面２で反射し、天井面の全体が照射され、室内を均整に明るくすることができる。
【００３３】
本発明の庇について以下の試験を行った。
図１１（Ａ）の平面図、（Ｂ）の断面図に示すような、教室の１／８モデル（幅１０００ｍｍ×奥行１０００ｍｍ×高さ３７５ｍｍ）を用いて試験を行った。
窓部に相当する箇所の床面から２７５ｍｍの高さ位置（図１１の斜線部）に、下記に示した庇の各モデルを置いた。また、光源として東芝製「ＲＦ１１０Ｖ１３５ＷＨＣレフランプ（屋外用）」を用い、その光源を冬至の太陽光の入射角度である３１．５°になる位置に設置した。天井面には、４台の照度計（図中の１〜４）を設け、照度を測定した。
【００３４】
モデル１は、上面を倒Ｓ字状とし、幅を５６ｍｍ、凹曲面部の曲率半径を１７４．５ｍｍ、凸曲面部の曲率半径を１３０．８８ｍｍとした。実物では幅４５０ｍｍ、凹曲面部の曲率半径を１３９６ｍｍ、凸曲面部の曲率半径を１０４７ｍｍに相当する。
モデル２は、上面を倒Ｓ字状とし、幅を７５ｍｍ、凹曲面部の曲率半径を１７４．５ｍｍ、凸曲面部の曲率半径を１７４．５ｍｍとした。実物では幅６００ｍｍ、凹曲面部の曲率半径を１３９６ｍｍ、凸曲面部の曲率半径を１３９６ｍｍに相当する。
モデル３は、庇を設置しない場合の照度を測定した。
モデル４は、上面を凸曲面とし、幅を５６ｍｍ、凸曲面の曲率半径を１０７．４５ｍｍとした。実物では幅４５０ｍｍ、凸曲面の曲率半径を８６０ｍｍに相当する。
モデル５は、上面を凹曲面とし、幅を５６ｍｍ、凹曲面の曲率半径を１０７．４５ｍｍとした。実物では幅４５０ｍｍ、凹曲面の曲率半径を８６０ｍｍに相当する。
モデル６は、上面をフラットの平板板状とし、幅を５６ｍｍとした。実物では幅４５０ｍｍに相当する。
【００３５】
天井面に設置した照度計１〜４で照度を測定した。その結果を下記表１に示す。
【００３６】
【表１】
2018078035.tif 000003
【００３７】
モデル１及び２は、光を効率的に反射、入射することができるため平均照度が高く、また、奥側の照度計４の照度がモデル３〜６と比較して高く、天井面全体を照らすことが確認できた。
【００３８】
上記実施形態の構成態様は、本発明を限定するものとして挙げたものではなく、技術目的を共通にするかぎり変更は可能であり、本発明はそのような変更を含むものである。
【符号の説明】
【００３９】
１  庇
１ａ  先端側縁部
１ｂ  基端側縁部
１ｃ，１ｄ  分割部
１１  先端部材
１２  中央部材
１３  基端部材
１４  係合部
１４ａ  上側係合部
１４ｂ  下側係合部
１４ｃ  凸部
１４ｄ  結合面
１４ｅ  結合部材
１５  被係合部
１５ａ  上側被係合部
１５ｂ  下側被係合部
１５ｃ  凹部
１５ｄ  孔部
１６  係合部
１６ａ  上側係合部
１６ｂ  下側係合部
１６ｃ  凸部
１６ｄ  孔部
１７  被係合部
１７ａ  上側被係合部
１７ｂ  下側被係合部
１７ｃ  凹部
１７ｄ  結合面
１７ｅ  結合部材
２  反射面
３ａ，３ｂ  下面材
４ａ，４ｂ  水切り部
５  凹曲面部
６  凸曲面部
７  支持部材
７１  本体部
７２  固定部材
７３  連結部材
７４  固定面
【図１】
2018078035.tif 000004
【図２】
2018078035.tif 000005
【図３】
2018078035.tif 000006
【図４】
2018078035.tif 000007
【図５】
2018078035.tif 000008
【図６】
2018078035.tif 000009
【図７】
2018078035.tif 000010
【図８】
2018078035.tif 000011
【図９】
2018078035.tif 000012
【図１０】
2018078035.tif 000013
【図１１】
2018078035.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月24日(2017.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の窓部の屋外側に横向きに配する庇であって、上面に太陽光を室内側に反射させることができる反射面を備え、該反射面は、先端側の上面略半分に幅方向に沿い凹む凹曲面状で曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとした凹曲面部と、基端側の上面略半分に幅方向に沿い膨らむ凸曲面状で曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとした凸曲面部と、を備え、設置状態において、該反射面の最低勾配が２．５°〜６°の先端側から基端側に向かう下り傾斜とした庇。
【請求項２】
前記反射面の先端側縁部及び基端側縁部に、下方に向かう水切り部を設けた請求項１に記載の庇。
【請求項３】
長さ方向に沿う分割部により分割できる請求項１又は２に記載の庇。
【請求項４】
幅を３００ｍｍ〜９００ｍｍとした請求項１〜３のいずれかに記載の庇。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一実施形態の庇は、建物の窓部の屋外側に横向きに配する庇であって、上面に太陽光を室内側に反射させることができる反射面を備え、該反射面は、先端側の上面略半分に幅方向に沿い凹む凹曲面状で曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとした凹曲面部と、基端側の上面略半分に幅方向に沿い膨らむ凸曲面状で曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとした凸曲面部と、を備え、設置状態において、最低勾配が２．５°〜６°の先端側から基端側に向かう下り傾斜としたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、凹曲面部の曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとし、凸曲面部の曲率半径を７５０ｍｍ〜２３００ｍｍとすることにより、反射光が拡散光となり効率的かつ広範囲に室内に反射光を採り入れることができるため、季節や地域で太陽角度が異なる場合でも、設置角度を考慮する必要性が小さい。大概、日本の冬至における太陽角度約３１°を基に設置する角度を予め決定しておけば、室内への反射光が効率的に天井面を広範囲に照射することができる。