(57)【要約】      （修正有）【課題】例えば高層の建築物等の遮光物の陰に入っている被照射領域に対して簡便かつ適切に太陽光を導くことができる太陽光受光照射装置を提供する。【解決手段】遮光物によって太陽光を直接的に受光することができない被照射領域に太陽光を照射するための太陽光受光照射装置１であって、太陽光を直接受光する太陽光受光手段としてのミラー部４と、この太陽光受光手段としてのミラー部４によって受光された太陽光を被照射領域に照射する受光太陽光照射手段６とを備える。【選択図】図２
0003171860.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
遮光物によって太陽光を直接的に受光することができない被照射領域に太陽光を照射するための太陽光受光照射装置であって、
太陽光を直接受光する太陽光受光手段と、
この太陽光受光手段によって受光された太陽光を前記被照射領域に照射する受光太陽光照射手段と
を備えたことを特徴とする太陽光受光照射装置。
【請求項２】
前記太陽光受光手段は、太陽光を受光して焦点側に向けて集光させるように反射させる回転二次凹曲面を有し、
太陽光受光照射装置本体は、前記回転二次凹曲面によって集光された太陽光を前記受光太陽光照射手段に照射するように反射させる集光太陽光反射手段を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の太陽光受光照射装置。
【請求項３】
前記受光太陽光照射手段は、受光された太陽光を反射させて前記被照射領域に向けて照射する鏡体を有すること
を特徴とする請求項２に記載の太陽光受光照射装置。
【請求項４】
前記受光太陽光照射手段は、前記太陽光受光手段によって受光された太陽光を前記被照射領域に対する所定の照射位置まで導光する導光手段を備え、
前記導光手段は、
前記太陽光受光手段側から前記照射位置側に向かって延びる管体と、
この管体の内周面に全面的に形成された反射面と
を有し、前記管体における前記太陽光受光手段側の一方の開口から入射した太陽光を、前記反射面における反射によって前記照射位置となる前記管体における他方の開口まで導光して、当該他方の開口から前記被照射領域に向けて出射させること
を特徴とする請求項３に記載の太陽光受光照射装置。
【請求項５】
前記受光太陽光照射手段は、前記太陽光受光手段によって受光された太陽光を前記被照射領域に向けて発散させるように照射する光発散手段を有すること
を特徴とする請求項３または請求項４に記載の太陽光受光照射装置。
【請求項６】
太陽光受光照射装置本体は、太陽の黄道上の移動に応じて受光された前記太陽光を前記被照射領域に向けて照射するように可動自在に形成されていること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の太陽光受光照射装置。
【請求項７】
太陽光受光照射装置本体は、前記遮光物上または前記遮光物に対して太陽光の直射方向側において面する位置であって前記遮光物と同等高さ以上の位置に設置されていること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の太陽光受光照射装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、太陽光受光照射装置係り、特に、太陽光が直接照射されない箇所に太陽光を照射するのに好適な太陽光受光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部等においては、高層化された建築物によって太陽光が遮光される広い遮光領域が発生するようになった。そして、このような遮光領域に育成されている草花、樹木、野菜等の植物には、日照不足による育成不良が起こる虞がある。
【０００３】
なお、植物の日照不足を補うための技術としては、これまでにも、例えば、特許文献１に示すように、建築物の内部に育成されている植物まで光ファイバを用いて太陽光を導光する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３２９１５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高層の建築物による遮光領域のような屋外においては、広範囲にわたって植物が育成されていることが多いため、太陽光の照射を必要とする被照射領域は広い面積となることが多い。
これに対して、前記の光ファイバを用いる導光システムにおいては、光照射可能な面積が小さいため、広い面積の被照射領域を十分に照明することが困難であるといった不具合があった。
【０００６】
すなわち、従来は、高層の建築物等の遮光物の陰に入っている被照射領域に対して簡便かつ適切に太陽光を導くことができる技術については、何ら有効な提案がなされていないのが実情であった。
【０００７】
そこで、本考案は、このような問題点に鑑みなされたものであり、例えば高層の建築物等の遮光物の陰に入っている前記被照射領域に対して簡単に太陽光を導くことができる太陽光受光照射装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、本考案に係る第１の態様の太陽光受光照射装置は、遮光物によって太陽光を直接的に受光することができない被照射領域に太陽光を照射するための太陽光受光照射装置であって、太陽光を直接受光する太陽光受光手段と、この太陽光受光手段によって受光された太陽光を前記被照射領域に照射する受光太陽光照射手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
第１の態様の本考案によれば、太陽光受光手段が太陽光を直接受光し、その後に受光太陽光照射手段が受光した太陽光を被照射領域に照射することにより、遮光物によって太陽光を直接的に受光できない被照射領域に太陽光を照射させることができる。
【００１０】
また、本考案に係る第２の態様の太陽光受光照射装置は、第１の態様において、太陽光受光手段が、太陽光を受光して焦点側に向けて集光させるように反射させる回転二次凹曲面を有し、太陽光受光照射装置本体が、前記回転二次凹曲面によって集光された太陽光を前記受光太陽光照射手段に照射するように反射させる集光太陽光反射手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の態様の本考案によれば、太陽光受光手段の回転二次凹曲面が受光した太陽光を焦点側に集光させるように反射させ、その集光された太陽光が集光太陽光反射手段によって受光太陽光照射手段に向けて反射されて、大量の太陽光が被照射領域に照射される。
【００１２】
また、本考案に係る第３の態様の太陽光受光照射装置は、第２の態様において、受光太陽光照射手段が、受光された太陽光を反射させて前記被照射領域に向けて照射する鏡体を有することを特徴とする。
【００１３】
第３の態様の本考案によれば、簡単な構成の鏡体を用いて遮光物によって太陽光を直接的に受光ができない被照射領域に太陽光を照射させることができる。
【００１４】
また、本考案に係る第４の態様の太陽光受光照射装置は、第３の態様において、受光太陽光照射手段が、前記太陽光受光手段によって受光された太陽光を前記被照射領域に対する所定の照射位置まで導光する導光手段を備え、前記導光手段が、前記太陽光受光手段側から前記照射位置側に向かって延びる管体と、この管体の内周面に全面的に形成された反射面とを有し、前記管体における前記太陽光受光手段側の一方の開口から入射した太陽光を、前記反射面における反射によって前記照射位置となる前記管体における他方の開口まで導光して、当該他方の開口から前記被照射領域に向けて出射させることを特徴とする。
第４の態様の本考案によれば、導光手段によって被照射領域に対する太陽光の照射位置の最適化を図ることができるとともに、導光手段を簡易な構成によって実現することができる。
【００１５】
また、本考案に係る第５の態様の太陽光受光照射装置は、第３または第４の態様において、受光太陽光照射手段が、前記太陽光受光手段によって受光された太陽光を前記被照射領域に向けて発散させるように照射する光発散手段を有することを特徴とする。
【００１６】
第５の態様の本考案によれば、太陽光受光手段によって受光された太陽光を光発散手段によって発散させることができるので、広範囲の被照射領域を効率的に照明することができる。
【００１７】
また、本考案に係る第６の態様の太陽光受光照射装置は、第１から第５の態様のいずれかにおいて、太陽光受光照射装置本体が、太陽の黄道上の移動に応じて受光された前記太陽光を前記被照射領域に向けて照射するように可動自在に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第６の態様の本考案によれば、太陽の黄道上の移動に対応して太陽光受光照射装置が動いて、遮光物によって太陽光を直接的に受光できない被照射領域に太陽光を継続的に照射することができる。
【００１９】
また、本考案に係る第７の態様の太陽光受光照射装置は、第１から第６の態様のいずれかにおいて、太陽光受光照射装置本体が、前記遮光物上または前記遮光物に対して太陽光の直射方向側において面する位置であって前記遮光物と同等高さ以上の位置に設置されていることを特徴とする。
【００２０】
第７の態様の本考案によれば、遮光物上または遮光物に対して太陽光の直射方向側において面する位置であって遮光物と同等高さ以上の位置に設置されている太陽光受光照射装置が、遮光物によって太陽光を直接的に受光できない被照射領域に太陽光を照射することができる。
【考案の効果】
【００２１】
本考案によれば、例えば高層の建築物等の遮光物の陰に入っている被照射領域に対して簡便かつ適切に太陽光を導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案に係る太陽光受光照射装置の第１実施形態の概要を示す斜視図
【図２】第１実施形態における第１の態様を示す構成図
【図３】第１実施形態における第２の態様を示す構成図
【図４】第１実施形態における第３の態様を示す構成図
【図５】第１実施形態における第４の態様を示す構成図
【図６】本考案に係る太陽光受光照射装置の第２実施形態を示す構成図
【考案を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本考案に係る太陽光受光照射装置の第１実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態における太陽光受光照射装置１は、背後の高層ビル等の遮光物２によって太陽光を直接的に受光することができない被照射領域３に太陽光を照射するために、遮光物２に対して太陽光の直射方向側において面する位置であって、遮光物２と同等高さ以上の位置に設置されている。図１の例では、太陽光受光照射装置１は、遮光物２である高層ビルに対して被照射領域３を挟んで向かいの高層ビルにおける屋上の前縁に設置されている。
【００２５】
このような太陽光受光照射装置１は、太陽光を直接受光する太陽光受光手段と、この太陽光受光手段によって受光された太陽光を被照射領域３に照射する受光太陽光照射手段とによって構成されている。
【００２６】
（第１の態様）
図２は、このような本実施形態における太陽光受光照射装置１の具体的な構成の一例として、太陽光受光照射装置１の第１の態様を示したものである。
【００２７】
図２に示すように、本態様における太陽光受光照射装置１は、太陽光受光手段としての矩形平板状のミラー部４を有しており、このミラー部４は、遮光物２側となる前面が、アルミニウムや銀等によって平面状の鏡面（反射面）４ａに形成されている。また、図２に示すように、ミラー部４は、筐体５の内部に、公知の取り付け手段によって取り付けられている。ただし、筐体５は、ミラー部４による太陽光の受光を可能ならしめるべく、その前部および上部が、常時開放されたもの又は開放可能とされたもの若しくは透光性材質からなるものとされている。このようなミラー部４は、鏡面４ａに太陽光が直射入射することによって、太陽光を直接的に受光するようになっている。そして、ミラー部４は、鏡面４ａに入射した太陽光を、スネルの法則（反射の法則）にしたがって反射させるようになっている。なお、ミラー部４の姿勢（鏡面４ａの傾き）は、所望の時間帯におけるミラー部４による太陽光の反射方向が、被照射領域３側を向くように設定されていることが望ましい。
【００２８】
また、図２に示すように、本態様においては、ミラー部４に対して太陽光の反射側の位置（図２における右斜め下）に、受光太陽光照射手段における光発散手段としての凹レンズ部６が配置されている。この凹レンズ部６の姿勢は、これの光軸ＯＡの延長線上に、被照射領域３が位置するように設定されている。また、凹レンズ部６は、ミラー部４と同様に、公知の取り付け手段によって筐体５に取り付けられている。なお、太陽光を効率的に捕捉する観点からは、凹レンズ部６の有効口径は、ミラー部４のサイズにできるだけ近いことが望ましい。このような凹レンズ部６には、ミラー部４によって反射された太陽光が入射するようになっている。そして、凹レンズ部６は、入射した太陽光を、被照射領域３に向けて発散させるように照射するようになっている。
【００２９】
このような本態様の構成によれば、ミラー部４が太陽光を直接受光し、その後に凹レンズ部６が受光した太陽光を被照射領域３に照射することにより、遮光物２によって太陽光を直接的に受光できない被照射領域３に太陽光を簡便かつ適切に供給することができる。また、受光された太陽光を凹レンズ部６によって発散させることができるので、広範囲の被照射領域３を効率的に照明することができる。
【００３０】
（第２の態様）
次に、図３は、本実施形態における太陽光受光照射装置１の第２の態様を示したものである。
【００３１】
図３に示すように、本態様における太陽光受光照射装置１は、第１の態様において説明した太陽光受光手段としてのミラー部４と光発散手段としての凹レンズ部６とを備えた上で、更に、凹レンズ部６とともに受光太陽光照射手段を構成する導光手段としての導光部７を備えている。
【００３２】
この導光部７は、ミラー部４によって受光された太陽光を、被照射領域３に対する所定の照射位置まで導光するように構成されている。具体的には、図３に示すように、導光部７は、ミラー部４側から照射位置側（右下方）に向かって延びる管体８と、この管体８の内周面に全面的に形成された反射面９とによって構成されている。管体８は、プラスチックや金属等の好適な材料によって形成すればよい。また、反射面９は、アルミニウムや銀等の反射率に優れた材質によって形成してもよい。さらに、管体８におけるミラー部４側の開口８ａは、ミラー部４にできるだけ近づけることが望ましいが、ミラー部４への太陽光の入射を妨げない限度に抑えることが必要である。一方、管体８における照射位置側の開口８ｂは、導光された太陽光の照射位置とされており、この開口８ｂには、前述した凹レンズ部６が配置されている。両開口８ａ、８ｂは、同径であってもよいし、同径でなくてもよい。また、管体８は、円筒状のものに限らず、例えば、角筒状のものであってもよい。このような導光部７は、管体８におけるミラー部４側の一方の開口８ａから入射した太陽光を、反射面９における少なくとも一回の反射によって、照射位置となる管体８における他方の開口８ｂまで導光して、この開口８ｂから凹レンズ部６を介して被照射領域３に向けて出射させるようになっている。
【００３３】
このような本態様の構成によれば、導光部７によって、被照射領域３に対する太陽光の照射位置の最適化を図ることができるとともに、導光部７を簡易な構成によって実現することができる。
【００３４】
（第３の態様）
次に、図４は、本実施形態における太陽光受光照射装置１の第３の態様を示したものである。
【００３５】
図４に示すように、本態様における太陽光受光照射装置１は、導光部７および凹レンズ部６を備えている点では、第２の態様と同様である。ただし、本態様における太陽光受光照射装置１は、太陽光受光手段等の構成が第１および第２の態様とは異なっている。
【００３６】
すなわち、図４に示すように、本態様における太陽光受光手段は、第１および第２の態様のような平板状のミラー部４ではなく、凹ミラー部１０とされている。
【００３７】
この凹ミラー部１０は、遮光物２側となる前面がアルミニウムや銀等によって回転二次凹曲面としての回転放物面状の凹鏡面（反射面）１０ａに形成されている。また、凹ミラー部１０は、筐体５の内部に、公知の取り付け手段によって取り付けられている。このような凹ミラー部１０は、凹鏡面１０ａに太陽光が直射入射することによって、太陽光を直接的に受光するようになっている。そして、凹ミラー部１０は、凹鏡面１０ａに入射した太陽光を、スネルの反射の法則にしたがって反射させるようになっている。このとき、凹鏡面１０ａによる反射光は、パラボラアンテナと同様の原理で、凹鏡面１０ａに対して中央前方側となる回転放物面の焦点側に集光されるようになっている。
【００３８】
また、図４に示すように、本態様における太陽光受光照射装置１は、凹ミラー部１０に対して太陽光の反射側の位置（前方位置）に、集光太陽光反射手段としての凸ミラー部１１を有している。この凸ミラー部１１は、凹ミラー部１０よりも小径に形成されているとともに、凹鏡面１０ａの焦点よりも凹鏡面１０ａ側の位置に配置されている。この凸ミラー部１１は、遮光物２の反対側となる凸面がアルミニウムや銀等によって回転二次凸曲面状の凸鏡面（反射面）１１ａに形成されている。また、凸ミラー部１１は、筐体５の内部に、公知の取り付け手段によって取り付けられている。このような凸ミラー部１１の凸鏡面１１ａには、凹ミラー部１０によって集光されるように反射された太陽光が、焦点の手前で入射するようになっている。そして、凸ミラー部１１は、凸鏡面１１ａに入射した太陽光を、スネルの反射の法則にしたがって凹ミラー部１０側に向けて反射させるようになっている。このような凸鏡面１１ａによる反射光は、凹ミラー部１０の中央側に向かって集光されるようになっている。
【００３９】
さらに、図４に示すように、凹ミラー部１０の中央部には、円形の貫通孔１０ｂが穿設されている。そして、凸鏡面１１ａによって反射された太陽光は、貫通孔１０ｂを介して凹ミラー部１０を通り抜けるようになっている。なお、貫通孔１０ｂは、凸ミラー部１１よりも小径に形成してもよい。
【００４０】
さらにまた、図４に示すように、貫通孔１０ｂに対して太陽光の進行方向側の位置（図４における左方位置）には、受光太陽光照射手段を構成する平板状の鏡体１２が配置されている。この鏡体１２は、遮光物２側となる前面がアルミニウムや銀等によって平面状の鏡面（反射面）１２ａに形成されている。また、鏡体１２は、筐体５の内部に、公知の取り付け手段によって取り付けられている。このような鏡体１２の鏡面１２ａには、凸ミラー部１１の凸鏡面１１ａによって反射されて貫通孔１０ｂを通過した後の太陽光が入射するようになっている。そして、鏡体１２は、鏡面１２ａに入射した太陽光を、スネルの反射の法則にしたがって、導光部７の管体８における開口８ａに向けて反射させるようになっている。
【００４１】
このような本態様の構成によれば、太陽光を凹ミラー部１０の凹鏡面１０ａによって効率的に捕捉した後に、この太陽光を凸ミラー部１１によって受光太陽光照射手段１２、７、６側に効率的に照射して被照射領域３に向かわせることができるので、被照射領域３を十分な光量の太陽光によって照明することができる。
【００４２】
（第４の態様）
次に、本実施形態の第４の態様としては、太陽光受光照射装置１を、太陽の黄道上の移動に応じて、受光された太陽光を被照射領域３に向けて照射するように可動自在に形成することが考えられる。
【００４３】
例えば、図５に示すように、ミラー部４を鉛直軸Ａ１回りおよび水平軸Ａ２回りに回動自在に支持する略音叉形状の支持部材１４に取り付けるようにしてもよい。この場合に、ミラー部４を太陽光の移動に応じて回動させるための機構が必要になるが、そのうちの動力源としては、鉛直軸Ａ１回りの回動を行うための第１のモータＭ１と、水平軸Ａ２回りの回動を行うための第２のモータＭ２とを採用してもよい。この場合に、各モータＭ１、Ｍ２の回転制御は、各モータＭ１、Ｍ２に電気的に接続されたＣＰＵ等の制御部１５によって行うようにすればよい。このとき、制御部１５が、ＲＯＭ等のプログラム記憶部１６に記憶されたプログラムを実行することによって作動し、ＧＰＳレシーバ等の公知の時刻取得装置１７から時刻を取得し、取得された時刻に対応付けられたモータＭ１、Ｍ２の回転量データを、データ記憶部１８から読出し、読み出されたデータに応じた回転制御をモータＭ１、Ｍ２に対して行うようにしてもよい。この場合に、データ記憶部１８に記憶された回転量のデータは、時刻だけでなく、季節や月にも対応付けられたデータとしてもよい。ただし、その場合には、季節や月を取得する装置を要することになる。なお、このような回動機構は、ミラー部４以外の構成部６、７、１０、１１に適用してもよい。
【００４４】
このような本態様の構成によれば、太陽の黄道上の移動に対応して太陽光受光照射装置１が動いて、遮光物２によって太陽光を直接的に受光ができない被照射領域３に太陽光を継続的に照射することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本考案に係る太陽光受光照射装置の第２実施形態について、図６を参照して説明する。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態における太陽光受光照射装置１は、凹ミラー部１０、凸ミラー部１１、凹レンズ部６および導光部７を備えている点では、第１実施形態における第３の態様と同様である。
【００４７】
ただし、本実施形態における太陽光受光照射装置１は、第１実施形態とは異なり、設置位置が遮光物２上となっている。
【００４８】
図６に示すように、本実施形態における太陽光受光照射装置１は、凹ミラー部１０によって受光された太陽光が、凸ミラー部１１および貫通孔１０ｂを経た後に、鏡体１２（図４参照）を介さずに直ちに導光部７によって照射位置まで導光されて、凹レンズ部６によって被照射領域３に向けて照射されるようになっている。
【００４９】
このような本態様の構成は、被照射領域３を保有するビル（遮光物２）側で自己完結できる構成であるので、実際の対応が採り易い。
【００５０】
なお、本考案は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。
【００５１】
例えば、複数の太陽光受光照射装置１を並列配置することによって、被照射領域を拡大するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１          太陽光受光照射装置
２          遮光物
３          被照射領域
４          ミラー部
４ａ        鏡面
５          筐体
６          凹レンズ部
７          導光部
８          管体
８ａ，８ｂ  開口
９          反射面
１０        凹ミラー部
１０ａ      凹鏡面
１０ｂ      貫通孔
１１        凸ミラー部
１１ａ      凸鏡面
１２        鏡体
１２ａ      鏡面
【図１】
0003171860.tif 000003
【図２】
0003171860.tif 000004
【図３】
0003171860.tif 000005
【図４】
0003171860.tif 000006
【図５】
0003171860.tif 000007
【図６】
0003171860.tif 000008