(57)【要約】【課題】建築物の任意の方位に面した外壁に設置することが可能であり、太陽光や屋外の明かりを効率よく採光して室内を柔らかな自然光で照明する照明装置を提供する。【解決手段】内側に反射面を有する導光ダクト１１をその一側端部を室内、他側端部を屋外に臨ませて建築物の外壁２を貫通する通孔２１内に配設し、この導光ダクト１１の室内側の開口端部に、一側に反射面、他側に白色系反射面が設けられてなる複数の反射板１２４を、各々前記反射面を導光ダクト１１側に向け且つ当該板が導光ダクト１１の軸線方向に対して所定の傾斜角度をなすように傾けて並設し、導光ダクト１１内に取り入れられた太陽光を反射板１２４の反射面で隣接する反射板１２４に向けて反射し、当該隣接反射板１２４の白色系反射面で室内に向けて反射して室内を照明するように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に反射面を有する導光ダクト（１１）を、その一側端部を室内、他側端部を屋外に臨ませて建築物の外壁（２）を貫通する通孔（２１）内に配設し、この導光ダクト（１１）の屋外側端部で採光した太陽光を導光ダクト（１１）の室内側端部から室内に照射する照明装置であって、
一側に反射面、他側に白色系反射面が設けられてなる複数の反射板（１２４）を、各々前記一側の反射面を導光ダクト（１１）内に向け且つ当該板が導光ダクト（１１）の軸線方向に対して所定の傾斜角度をなすように傾けて導光ダクト（１１）の室内側の開口端部に互いに所定の間隔を空けて並設し、
導光ダクト（１１）内に取り入れられた太陽光を反射板（１２４）の反射面で隣接する反射板（１２４）に向けて反射し、前記反射光を当該隣接反射板（１２４）の白色系反射面で室内に向けて反射して室内を照明するように構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
各反射板（１２４）を導光ダクト（１１）の軸線方向に対して略４５°の傾斜角度をなすように傾けて並設したことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
導光ダクト（１１）の屋外側端部の開口面が鉛直面に略沿うように開口させ、この開口端部を二重構造の透明板（１３、１５）で覆うとともに、当該屋外側端部を断熱材（４）で覆った構成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光や屋外の外光を建築物の内部に取り入れて室内を照明する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、住宅などの建築物では、寒気防止などの観点から北側に位置する部屋の外壁に窓が設けられることは少なく、狭い土地に密集して住宅が建てられる住宅環境では、プライバシー保護の観点から北側の部屋の外壁に窓が設けられないこともあり、北側の部屋は太陽光が行き届かず暗いため、日中でも室内照明灯を点けなければならず電気代が嵩むという問題があった。  
ところが、近年省エネルギー化や二酸化炭素の排出量削減などといった環境保護の必要性が叫ばれ、この要望に応えるための一手段として、家庭で電気使用量を抑えるべく太陽光を前記北側の室内に誘導して照射し、照明灯を点けなくても室内を明るく照明することのできる光照射装置が提案されている。
【０００３】
図４及び図５に示す光照射装置９は、住宅の北側の外壁Ｗに設置されるものであって、図中、矢符で示した太陽光を採光する採光部９１、採光部９１で採光された太陽光を室内に照射する放光部９３、太陽光を採光部９１から放光部９３に導く導光手段９２を備えたケーシングにより構成されたものである。
前記導光手段９２は鉛直方向の採光部側ケーシング９２ａと水平方向の放光部側ケーシング９２ｂによって形成され、住宅の外壁Ｗの外面に沿って設置された採光部側ケーシング９２ａの下部に水平方向の放光部側ケーシング９２ｂの一端部が連通し、放光部側ケーシング９２ｂの他端部を室内に臨ませてある。
採光部側ケーシング９２ａの上端は開口しており、この上端開口部に装着された光透過性を有する板体によって採光部９１が設けられ、放光部側ケーシング９２ｂの室内側端部の開口部に光透過性部材や光拡散板などからなる放光部９３が設けられており、採光部９１で採光された太陽光を導光手段９２内に設けた垂直反射板９２１、傾斜反射板９２２及び水平反射板９２３で反射させて放光部９３まで導光し、放光部９３から照射した太陽光で室内を照明するように構成してある（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９５４８１号公報
【特許文献２】実開昭５９−１９０００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の光照射装置は、太陽光を採光する採光部９１が鉛直方向に立ち上がる採光部側ケーシング９２ａの上端に設けられているため、採光部９１の上面に大気中の浮遊物質である塵埃や土砂、或いは落ち葉などが堆積し易く、採光部９１を覆う光透過性板が曇ると必然的に採光量が低下する。そのため、常に採光部９１上面を掃除して堆積した塵埃や土砂などを取り除いておく必要があるが、採光部９１は高所に設置されているので塵埃などを取り除く作業の安全確保のための設備や用具を取り揃えておかなければならず、メンテンスが面倒であるという問題があった。
また、この光照射装置は住宅の北側の外壁Ｗに設置されるため、屋外側に露出している採光部側ケーシング９２ａの内部に結露が発生し易くなる。これを防止するため、ケーシングの内面に断熱ボード等の断熱層を設けることが考えられるが、採光部９１を覆う光透過性を有する板体の屋外側と、ケーシング内の室内側では必然的に温度差が生じ、採光部９１を覆う板体の下面に結露が発生するのは避けられない。そのため、ケーシングを構成する金属部材が錆びたり、カビの発生により反射面が曇ったりして太陽光の反射率が低下することがあるという問題があった。
さらには、この光照射装置は朝夕の眩しい太陽光で室内を明るく照明することを企図したものではるが、現実的には住宅が密集して建てられる集合住宅地においては住宅の北側の外壁と隣家との間に太陽光を採光できる十分な空間を確保することは難しく、朝夕の限られた時間帯にのみ採光が可能で室内を太陽光で照射できたとしても、前述した室内照明灯の電気使用料を減らす程の大きな効果は期待できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑み、建築物の北側の外壁に限らず、任意の方位に面した外壁に設置することが可能であり、太陽光や屋外の明かりを効率よく採光し、室内を長期に亘って柔らかな自然光で照明することができる照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため本発明は、内側に反射面を有する導光ダクトを、その一側端部を室内、他側端部を屋外に臨ませて建築物の外壁を貫通する通孔内に配設し、この導光ダクトの屋外側端部で採光した太陽光を導光ダクトの室内側端部から室内に照射する照明装置であって、一側に反射面、他側に白色系反射面が設けられてなる複数の反射板を、各々前記一側の反射面を導光ダクト内に向け且つ当該板が導光ダクトの軸線方向に対して所定の傾斜角度をなすように傾けて導光ダクトの室内側の開口端部に互いに所定の間隔を空けて並設し、導光ダクト内に取り入れられた太陽光を反射板の反射面で隣接する反射板に向けて反射し、前記反射光を当該隣接反射板の白色系反射面で室内に向けて反射させて室内を照明するように構成されたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成からなる照明装置は、導光ダクトの屋外側端部から太陽光をダクト内に取り入れて室内側端部へと誘導し、これを室内側端部開口に設置された反射板の反射面及びこれと隣接する反射板の白色系反射面で順次反射させて光路を変換し、白色系反射面の反射光を室内に導入して照明するように設けてあるので、眩しい太陽光がそのまま室内に進入することはなく、白色系反射面で反射して室内に拡散した間接照明のような柔らかな自然光により室内をむらなく照明することができる。
導光ダクトの室内側端部開口に白色透光板を設置し、これに太陽光を透過させても柔らかな透過照明光は得られるが、太陽光を白色透光板に透過させることで照明光の輝度が小さくなって照明効率は低下する。本発明の照明装置は、太陽光を反射板で全反射させているので、照明光として室内に導入される太陽光の輝度の低下はなく、白色系反射面で拡散反射された太陽光により室内を明るく照明することができる。
導光ダクトの室内側端部開口に並設する各反射板は、導光ダクトの中心を通る軸線に対して３０°〜６０°の範囲の同一の傾斜角度をなすように傾けて設置することができる。各反射板を導光ダクトの軸線方向に対して略４５°の傾斜角度に設定して傾ければ、反射板の外側の白色系反射面で太陽光を導光ダクトの軸線方向と平行な向きに反射して室内に導入することができるという利点がある。
【０００９】
上記構成において、導光ダクトは建築物の外壁を貫通して略水平に配設され、その屋外側端部の開口面を鉛直面に略沿うように開口させるとともに、この開口端部を透明板で覆うことが好ましい。このように構成すると、太陽光の採光面が略鉛直状となるため、大気中の浮遊物質である塵埃や土砂などが堆積したり落ち葉で覆われたりして透明板が曇るようなことはなく、太陽光の採光量が低下することもない。
また、導光ダクトの屋外側端部を二重構造の透明板で覆うことによって、屋外からのダクト内への寒気の進入を二重に遮断することができ、さらに屋外側端部を断熱材で覆った構成とすることによってダクト内部に結露が発生し難くなり、結露によってダクト内部が錆びたりカビが生じたりすることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の照明装置は、建築物の北側の外壁に設置されるだけでなく、任意の方位に面した外壁に設置可能であり、太陽光の採光面を略鉛直状とすることによって、採光面が塵埃や土砂などに覆われて採光量が低下するようなこともなく、メンテナンスの負担を軽減し、長期に亘り太陽光や屋外の明かりを効率よく採光し室内へと誘導し、柔らかな自然光を拡散させて室内をむらなく照明することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の照明装置の部材を展開した状態の外観斜視図である。
【図２】図１の照明装置を建築物の外壁に取り付けた状態を示す縦方向切断端面図である。
【図３】図１の照明装置を建築物の外壁に取り付けた状態を示す横断面図である。
【図４】従来の一例の照明装置を建築物の外壁に取付けた状態を示す断面図である。
【図５】図４の照明装置における採光部上端部分の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態の照明装置の部材展開斜視図、建築物の外壁に取り付けた状態の縦断面図及び横断面図であり、図中、符号１は照明装置、２は建築物の外壁である。図２及び図３において、外壁２を挟んで右側は屋外、左側は室内の空間をそれぞれ示している。
【００１３】
本発明の照明装置１は、建築物の北側の外壁２に設置されるだけでなく、任意の方位に面した外壁２に取り付けられるものであり、一側端部を室内、他側端部を屋外に臨ませて外壁２に形成された通孔２１内に貫通させて配設される導光ダクト１１と、導光ダクト１１の室内側の端部に取付けられる照明部材１２と、照明部材１２の内側に並設される反射板１２４と、導光ダクト１１の屋外側の端部に取付けられる保持筒体１４とを有して構成されている。
【００１４】
導光ダクト１１は、鋼板やアルミニウム板などの金属板を折り曲げて断面縦長矩形状に形成されており、前記外壁２に形成された通孔２１内にその略水平向きに配置して取り付けてある。導光ダクト１１はダクト本体１１０の内側が反射面として形成されており、外壁２の内側壁２Ａから室内側に突出した端部には照明部材１２が装着されている。
ダクト本体１１０の反射面は、反射率が９５％以上とするのが望ましく、ダクト本体１１０の内面に銀メッキを施したり、鏡面加工を施したり、アルミ箔を貼着したりして形成することができる。
【００１５】
照明部材１２は、鋼板やアルミニウム板などの金属板やプラスチック板を折り曲げて形成されており、ダクト本体１１０の室内側端部に外挿された筒状部１２０の一端部に垂直に立ち上がるフランジ部１２１が形成され、このフランジ部１２１がビスなどの固定具６で内側壁２Ａに固定されている。
【００１６】
図２及び図３に示されるように、筒状部１２０の他端部には、筒状部１２０よりも上下に若干広がった断面縦長矩形状のケーシング１２２が取付けられており、このケーシング１２２の室内側、すなわちダクト本体１１０の開口端部と対向する室内側には複数の平行板１２３がダクト本体１１０の中心を通る軸線と方向と平行に、且つ隣接する平行板１２３との間を所定の間隔に空けて並設してあり、さらに、各平行板１２３の間隙に、ダクト本体１１０の軸線方向に対して所定の傾斜角度αだけ傾いた反射板１２４を設置してある。
各反射板１２４は、各々傾斜角度αを略４５°に設定し、各々平行板１２３の間隙に一枚を配してケーシング１２２の室内側に並設してある。反射板１２４の傾斜角度αは、必要に応じて３０°〜６０°の範囲で適宜設定することができる。
【００１７】
前記各平行板１２３には貫通孔１２３ａが設けられており、隣接する反射板１２４が存在しない最外側の平行板１２３（図３の最下部の平行板）の貫通孔１２３ａには白色のプラスチック板や曇りガラス板などの透光板１２５で覆ってある。
そして、各反射板１２４は、その内側がダクト本体１１０の反射面と同様な反射面、外側が白色系反射面としてそれぞれ形成されており、これら反射板１２４で導光ダクト１１内に取り入れられ、ケーシング１２２内に誘導された太陽光をその光路を室内側へ変化させつつ、輝度を保ったまま拡散した照明光に変換せしめるように設けてある。
すなわち、各反射板１２４は、各々内側の反射面をダクト本体１１０側に向けて所定間隔を開け且つ所定角度で傾けて並設させてあり、ダクト本体１１０内を通過してケーシング１２２内に誘導された太陽光は各反射板１２４の内側の反射面に入射し、当該反射面で隣接する反射板１２４に向けて反射せしめられ、反射光は平行板１２３の貫通孔１２３ａを通して隣接反射板１２４の外側の白色系反射面に入射し、さらに白色系反射面で太陽光を柔らかな自然光に変換しつつ室内に向けて拡散反射せしめられ、当該拡散反射光で室内を照明するようになっている。各反射板１２４の外側の反射面は、反射板１２４の外面に白色系の樹脂顔料を塗布したり、白色系の樹脂フィルムで被覆したりするなどの、反射光が拡散する加工を施して形成することができる。
【００１８】
建築物の外壁２を略水平方向に貫通するダクト本体１１０は、外側壁２Ｂから突出する他端部に段差部１１１を介して拡径筒部１１２が設けられており、拡径筒部１１２に内装された保持筒体１４と、拡径筒部１１２に外装された固定部材１６によって２枚の透明板１３、１５が所定間隔を保って固定されている。
【００１９】
保持筒体１４はダクト本体１１０とほぼ同径の角筒状で、その内面がダクト本体１１０と同様な反射面に形成されており、保持筒体１４の両端部には外周側に突出した鍔部１４１が形成されている。室内側の透明板１３は保持筒体１４の内側鍔部１４１とダクト本体１１０の段差部１１１との間に介装され、パッキン３を介して段差部１１１に緊密に固定されている。また、屋外側の透明板１５は保持筒体１４の外側鍔部１４１と固定部材１６の係止鍔部１６１との間に介装され、パッキン３を介して係止鍔部１６１に緊密に固定されている。
【００２０】
また、保持筒体１４と拡径筒部１１２との間には、グラスウールや発泡剤などの断熱材４が装填されており、結露の発生によって金属部材が錆びたりカビが発生したりすることを防止している。必要に応じて、固定部材１６の外周側をグラスウールや発泡剤などの断熱材で覆うようにしてもよい。
【００２１】
固定部材１６は角筒状に形成され、その一端部内周側から突出した係止鍔部１６１が屋外側の透明板１５を保持するとともに、他端部外周側から突出して設けられた係止フランジ部１６２がビスなどの固定具６で外側壁２Ｂに固定されている。
係止フランジ部１６２の外周縁には段部１６３が形成されており、この段部１６３と外側壁２Ｂとの間に介在させたコーキング材５を介して係止フランジ部１６２と外側壁２Ｂとが緊密に接合し、固定具６の外周側がコーキング材５で水密的に覆われている。
【００２２】
このように太陽光を採光する導光ダクト１１の屋外側端部の開口面を鉛直面に略沿うように開口させて形成するとともに、この開口端部が透明ガラスや透明プラスチック板などの透光板１５で覆われていると、大気中の浮遊物質である塵埃や土砂などが堆積して透光板１５が曇ることがなく、永年使用によっても採光量が低減することはない。
【００２３】
また、外壁２から屋外側に露出した導光ダクト１１の屋外側端部が所定間隔を保って配置された２枚の透光板１３、１５で二重に封鎖され、屋外側と室内側とが二重構造となった２枚の透明板で遮断されるとともに、この屋外側端部が断熱材で覆われることにより、採光部を覆う透光板１５の内面や導光ダクト１１の内側に結露が発生することを防ぎ、錆びやカビの発生することを未然に防止することができる。
【００２４】
なお、図示した照明装置の形態及び各構成部材の形態は一例であり、本発明は図示した形態に限定されず、他の適宜な形態に構成可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  照明装置、１１  導光ダクト、１２  照明部材、１２４  反射板、１３  透明板、１４  保持筒体、１５  透明板、２  外壁、２１  通孔、２Ａ  内側壁、２Ｂ  外側壁
【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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