(57)【要約】  本発明は、屋内照明用の照明組立体を提供する。照明組立体（１）は、断熱手段（１２）によって互いに離隔して配置された第１のペイン（１０）と第２のペイン（１４）を有する。照明手段（１６）が、光を一方向に差し向けると共に熱を別の方向に、主として逆方向に差し向けるよう第１のペイン（１０）のところに設けられている。照明組立体は、例えば、窓内面を介する熱の伝導を回避しながら屋内照明を提供する窓に使用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明組立体であって、第１のペインと、第２のペインと、照明手段とを有し、前記第１のペインと前記第２のペインは、断熱手段によって互いに離隔して配置され、前記照明手段は、前記照明手段から放出された光を前記第２のペインに向かう方向に差し向けると共に前記照明手段によって生じた熱を異なる方向に差し向けるよう前記第１のペインのところに配置されている、照明組立体。
【請求項２】
前記第１及び第２のペインの面は、互いに平行である、請求項１記載の照明組立体。
【請求項３】
前記第１及び第２のペインは、光透過性である、請求項１又は２記載の照明組立体。
【請求項４】
前記第１のペインは、高熱伝導率材料で構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項５】
前記断熱手段は、低熱伝導率材料と、真空と、低熱伝導率のガスとから成る群から選択された少なくとも１つの材料で構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項６】
前記第２のペインは、層の状態に配置された複数のペインから成る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項７】
前記第１のペインは、前記照明手段を挟んだ層の状態に配置された少なくとも２つのペインから成る、請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項８】
前記照明手段によって生じた赤外線放射を前記第１のペインに向かって反射する反射層が、前記断熱手段と前記第２のペインとの間に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項９】
前記照明手段は、発光ダイオードである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１０】
前記照明手段は、グレアを回避する低電力ダイオードと、光を差し向ける高電力ダイオードと、白色光を発生させるための赤色ダイオード、緑色ダイオード及び青色ダイオードとから成る群から選択された少なくとも１つのダイオードである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１１】
前記照明手段から放出される光を制御するためのコントローラが、前記第１のペインに近接して配置されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１２】
前記第１及び第２のペインは、ガラスで構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１３】
前記第１及び第２のペインは、プラスチック材料で構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１４】
前記照明手段の光出力レベルは、装飾効果しかもたらさないほど低い、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の照明組立体を有する窓要素。
【請求項１６】
前記窓要素は、湾曲している、請求項１５記載の窓要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明手段と断熱手段によって互いに離隔して配置された第１のペインと第２のペインとを有する照明組立体に関する。特に、照明組立体を全体照明用途、例えば建物、自動車及び温室用の屋内照明のための窓要素として使用できる。
【背景技術】
【０００２】
屋内照明は、通常、例えば建物、自動車又は任意他の屋内用途において快適な作業環境やレジャー環境を創り出す上で必要である。屋内照明は、特に日光の量が不十分である場合に適度の照明条件を提供するために用いられる。しかしながら、屋内照明は、性質上これがエネルギーを放出するので熱発生源であることが知られている。最近の１０年間にわたり、屋内照明によって生じる熱の総量は、著しく増大している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
大抵の用途では、屋内照明により生じる熱は、快適な室内温度を維持するために屋内から運び出されなければならない。しかしながら、例えばファンやエアコンディショナの作動により熱伝導には追加の高価な機器、スペース及びエネルギーが必要である。かくして、これらの問題を解決する新規な屋内照明装置及びシステムを提供することが要望されている。
【０００４】
本発明の目的は、先行技術の上述の不都合及び欠点を全体として又は部分的に解決すると共に上述の技術及び先行技術に代わる効率的な手段を提供することにある。より具体的に言えば、本発明の目的は、屋内における熱の発生を最小限に抑えながら屋内照明を可能にする照明組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、照明組立体の照明手段をこの照明手段から放出される光が一方向に差し向けられ、この照明手段により生じる熱を別の方向に、主として逆方向に差し向けるような仕方で照明組立体内に配置するのが良いという理解に基づいている。
【０００６】
それ故、照明組立体であって、第１のペインと、第２のペインと、照明手段とを有し、第１のペインと第２のペインは、断熱手段によって互いに離隔して配置され、照明手段は、照明手段から放出された光を第２のペインに向かう方向に差し向けると共に照明手段によって生じた熱を異なる方向に差し向けるよう第１のペインのところに配置されていることを特徴とする照明組立体が提供される。
【０００７】
本発明の照明組立体は、屋内における熱の発生量が最小限に抑えられるので有利である。というのは、照明手段により生じた熱の第２のペインへの伝達が最小限に抑えられるからである。したがって、本発明の照明組立体は、屋内照明におけるエネルギーを節約する効率的な解決策を提供している。さらに、照明組立体を例えば窓として用いることにより、住居又はビルを建てる際に費用効果の良い解決策が提供される。第１のペインが外気にさらされる場合、照明手段により生じた熱は、第１のペインを介して外気に伝達されるので、第２のペインへ、即ち、照明組立体がビルの窓として用いられる場合にはビルの内部へ伝達される熱は、非常に僅かである。
【０００８】
照明組立体の第１及び第２のペインは、互いに平行な表面を有するのが良く、このことは、照明組立体が他の要素と組み合わせられる場合に建物経営において有利である。
【０００９】
第１及び第２のペインは、光透過性であるのが良く、このことは、外部光源、例えば日光又は任意他の光源を用いて追加の屋内光を生じさせることができるので有利である。
【００１０】
第１のペインは、照明組立体の照明手段により生じた熱を照明組立体の外部に効率的に伝達するために高熱伝導率材料で構成されるのが良い。
【００１１】
断熱手段は、第１のペインのところに配置された照明手段から第２のペインへの熱伝達量を最小限に抑えるために低熱伝導率材料、真空及び低熱伝導率ガスを含む群から選択された少なくとも１つであるのが良い。
【００１２】
照明組立体の第２のペインは、層の状態に配置された複数のペインとして構成されるのが良い。
【００１３】
照明組立体の第１のペインは、照明手段が配置されている単一のペインとして構成されるのが良い。しかしながら、変形例として、第１のペインは、第１のペインから第２のペインへの熱伝達量を一段と最小限に抑えるために層の状態に配置された複数のペインから成っていても良い。
【００１４】
照明組立体の第１のペインは、照明手段を挟んだ層の状態に配置された少なくとも２つの別々のペインから成るのが良い。この構造は、照明手段を少なくとも２つの層相互間に包封し、それにより困難な外部環境、例えば湿気から保護できるので有利である。
【００１５】
照明組立体は、断熱手段と第２のペインとの間に配置されていて、照明手段により生じた赤外線放射を第１のペインに向かって反射する反射層を有するのが良く、このことは、照明手段から第２のペイン（即ち屋内）に向かう赤外線放射により生じる熱の伝達を減少させるので有利である。
【００１６】
照明組立体の照明手段は、発光ダイオードであるのが良く、このことは、照明目的で用いられる発光ダイオードが他の光源と比較して少ない量の赤外線放射を生じさせるので有利である。さらに、少量の紫外線を生じさせる発光ダイオードを、紫外線に当てられるべきではない絵画のような物品を収容する博物館又は展示施設のような環境における照明のために選択するのが良い。発光ダイオードの使用は、建物用途に有利である。というのは、発光ダイオードは、最も一般的な光源と比較して、寿命がかなり長いからである。
【００１７】
照明組立体の照明手段は、グレアを回避する低電力ダイオードと、光を差し向ける高電力ダイオードと、白色光を発生させるための赤色、緑色及び青色（ＲＧＢ）ダイオードとから成る群から選択された少なくとも１つのダイオードであるのが良い。
【００１８】
光の出力レベルは、物体を照明する上で高いのが良い。しかしながら、光出力レベルは、物体を照明するのではなく、装飾効果を出す程度に低くても良い。
【００１９】
照明組立体は、第１のペインの近くに配置されていて、光放出手段の光出力を制御するコントローラを有するのが良い。
【００２０】
第１及び第２のペインは、ガラスで構成されるのが良く、これは、屋内環境を例えば建物内の外部環境から断熱するために断熱ガラスが一般的に用いられているので有利である。
【００２１】
変形例として、第１及び第２のペインは、プラスチック材料で構成されても良い。
【００２２】
さらに、第１及び第２のペインは、高耐衝撃性材料で作られるのが良く、このことは、例えば自動車用途では特に有利である。
【００２３】
本発明のもう１つの目的は、上述した照明組立体を有する窓要素を提供することにある。
【００２４】
窓要素は、照明組立体の光出力を屋内環境の特定の位置に集中させたり照明領域の形状を制御したりするために湾曲しているのが良い。
【００２５】
原文明細書において、“a/an/the［element,device,compound,means,step等］”という記載は全て、別段の明示の指定がなければ、要素（element）、装置（device）、コンポーネント（component）、手段（step）、ステップ（step）等の少なくとも１つの場合について言及しているものと解釈されるべきである。本発明の別の目的、別の特徴及び別の利点は、以下の詳細な説明、図面の記載及び特許請求の範囲の記載を検討すると、明らかになろう。当業者であれば、本発明の別々の特徴を組み合わせると、以下に説明する実施形態以外の実施形態を構成できることは理解されよう。
【００２６】
本発明の上述の目的、特徴及び利点並びに追加の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照して行われる本発明の好ましい実施形態についての以下の例示的且つ非限定的な詳細な説明により一層良く理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態としての照明組立体の断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態としての照明組立体の断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態としての照明組立体の断面図である。
【図４】２つの窓要素を有する窓を示す図であり、窓要素のうちの一方が、本発明の照明組立体を有する状態を示す図である。
【００２８】
全ての図は、概略的であって必ずしも縮尺通りにはなっておらず、全体として、本発明を説明するために必要な部分のみを示しており、他の部分は、省略され又は示唆されているに過ぎない場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を参照して本発明の第１の実施形態について以下に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態としての照明組立体１の断面図である。照明組立体１は、断熱手段１２によって互いに離隔して配置された第１のペイン１０と第２のペイン１４を有している。照明組立体１は、照明手段１６を更に有し、これら照明手段１６は、図１の矢印で示されているように、照明手段１６から放出された光が第２のペイン１４に差し向けられ、照明手段１６により生じた熱が逆の方向に差し向けられるように第１のペイン１０のところに配置されている。好ましくは、照明組立体１の第１のペイン１０の周面のところ、即ち、図１に示すように第１のペイン１０内に又は断熱手段１２と接触状態にある第１のペイン１０の面１０ｂと反対側の第１のペイン１０の面１０ａのところに配置される。しかしながら、照明手段１６は、第１のペイン１０の面１０ｂのところに配置されても良い。
【００３１】
一形態では、断熱手段１２によって互いに離隔して配置された第１のペイン１０と第２のペイン１４の面は、互いに平行であるが、第１のペイン１０及び第２のペイン１４の表面が互いに平行ではない他の形態を具体化しても良い。
【００３２】
第１のペインと第２のペインの両方は、光透過性材料、好ましくは透明な材料で構成されるのが良く、その結果、照明組立体１の照明手段１６以外の光源から放出された光（例えば日光）が、照明組立体１を介して第１のペイン１０から第２のペイン１４に透過される光に寄与することができるようになっている。
【００３３】
好ましくは、第１のペイン１０は、高熱伝導率材料、例えば高熱伝導率ガラスで構成され、断熱手段１２は、低熱伝導率材料で構成されている。変形例として、断熱手段１２は、真空又は低熱伝導率のガスであっても良い。
【００３４】
本発明の一実施形態では、照明組立体１の第２のペイン１４は、図１に示されているように単一のペインから成っている。しかしながら、変形例として、第２のペイン１４は、層の状態に配置された複数のペインから成っていても良い。
【００３５】
照明組立体の第１のペインは、照明手段が図１に示すように配置された単一のペインであっても良い。しかしながら、第１のペインから第２のペインへの熱伝達量を一段と最小限に抑えるために層の状態に配置される複数のペインを用いるのが良い。
【００３６】
当業者であれば理解されるように、任意形式の光源を本発明の照明組立体に用いることができる。しかしながら、好ましい実施形態では、発光ダイオードが用いられる。このような形式の光源は、これらが小形であり、したがって照明組立体に容易に組み込まれるので有利である。さらに、発光ダイオードは、これら出力電力スペクトルに含まれる赤外線放射のレベルが低いように選択されるのが良く、その目的は、赤外線放射による熱の発生を最小限に抑えることにある。具体的に言えば、ポリマー発光ダイオードを用いるのが良い。
【００３７】
さらに、光放出手段１６は、照明組立体が用いられるべき用途に応じて選択されるのが良い。第１の変形例では、光放出手段１６は、グレアを回避し、それにより人が照明組立体１により放出された光を用いる場合の煩わしさを回避するために低出力発光ダイオードであっても良い。別の変形例では、光放出手段１６は、光を第２のペインに効果的に差し向けたり照明組立体１の光出力を増大させたりするために高出力発光ダイオードであっても良い。さらに別の変形例では、光放出手段１６は、白色光を放出する照明表面を作るために赤色、緑色及び青色ダイオードの組み合わせであっても良い。さらに、発光ダイオードは、これらの出力スペクトル中の紫外線の部分が非常に少ないものであるように選択されるのが良く、このことは、照明組立体が、物品（例えば絵画）の劣化を最小限に抑えるために例えば博物館又は展示施設用の窓要素に用いられる場合に特に有利である。
【００３８】
当業者であれば理解されるように、第１のペイン１０上での発光ダイオードの空間分布は、任意の優先的な照明パターンを達成するために任意のパターンに配置されても良い。用途に応じて、発光ダイオードの密度（単位面積当たりの発光ダイオードの数）は、様々であろう。
【００３９】
さらに別の実施形態では、照明組立体１は、照明手段１６から放出される光の出力を制御するためのコントローラ１５を備えている。コントローラ１５は、日光から照明組立体１により得られる光への滑らかな移行を達成し、特に、日光が不十分になる場合に光のフェージングを補償するために使用できる。発光ダイオードを光放出手段としてコントローラ１５と組み合わせて用いることにより、日光から人工照明への継ぎ目の無い移行が可能になる。というのは、発光ダイオードは、調光可能だからである。
【００４０】
図２を参照すると、本発明の別の実施形態が提供されている。
【００４１】
図２は、図１を参照して説明した照明組立体に類似しているが、第１のペイン１０が層の状態に配置された２つの別々のペイン１１ａ，１１ｂから成る照明組立体２の断面図である。この実施形態では、第１のペイン１０は、２つの層１１ａ，１１ｂから成り、照明手段１６は、これら２つの層相互間に配置されている。この構成により、外部環境の困難な条件、例えば湿度からの照明手段１６の保護が可能であり、それにより、照明手段１６の寿命が延びる。
【００４２】
図３を参照すると、本発明の別の実施形態が提供されている。
【００４３】
図３は、図１を参照して説明した照明組立体に類似しているが、照明手段１６から放出された赤外線放射を第１のペイン１０に向かって反射する熱反射層１３が、断熱手段１２と第２のペイン１４との間に配置されている照明組立体３の断面図である。変形例として、熱反射コーティング１３を、断熱手段１２と接触状態にある第２のペイン１４の面に施しても良い。
【００４４】
好ましい実施形態では、第１のペイン１０及び第２のペイン１４は、ガラスで作られ、このことは、建物の内部を外部環境から断熱するために断熱ガラスが一般的に用いられているので有利である。かくして、本発明を実施するのに標準の材料を用いることができる。別の実施形態では、第１のペイン１０及び第２のペイン１４は、プラスチック材料から成る。
【００４５】
図４を参照すると、本発明の別の実施形態が提供されている。
【００４６】
図４は、２つの窓要素４０，４２から成る窓４を示しており、これら窓要素のうちの第１の要素４０は、上述の実施形態で説明した種類の照明組立体であり、第２の要素４２は、標準材料、例えば断熱ガラスで構成されている。標準型断熱ガラスは、断熱手段により互いに離隔して配置された２つのガラスペインから成っている。
【００４７】
好ましい形態では、第１の窓要素４０は、本発明の照明組立体の照明手段１６から放出された光の入射角を最適化するために第２の窓要素４２の上方に配置されている。しかしながら、用途に応じて、本発明の照明組立体が用いられる任意種類の形態を具体化できる。この実施形態では、照明手段の第１のペイン１０は、窓要素４０の外面を表し、照明手段の第２のペイン１４は、窓要素４０の内面を表している。したがって、照明組立体の照明手段１６により生じた熱を外部に伝えるための第１のペイン１０を冷却するために外気の対流が用いられる。かくして、内部からの熱伝導が容易になり、場合によっては生じ得る、追加のスペース、エネルギー及び費用を必要とする追加の機器、例えばエアコンディショナの使用が回避される。
【００４８】
例えば、一定の光レベルが作業環境において用いられることや変化する日光条件相互間の滑らかな移行を達成するのが困難な場合があることが良く見受けられる。本発明の実施形態としての窓要素を例えばオフィスビルディング内に用いることにより、建物内で作業している人々に対して快適な屋内照明条件が提供される。日光が次第に弱くなっているとき、人々は、窓要素からの光をオンに切り換えるのが良い。自然な日光も建物に入るようにする窓要素に組み込まれた照明手段は、外部光条件の劣化を補償する。コントローラにより制御される発光ダイオードの調光可能な性質によって滑らかな移行を達成することができる。
【００４９】
さらに別の実施形態では、窓要素は、照明組立体の照明手段から放出された光を屋内環境の特定の場所に集中させたり集中する光線の形状を制御したりするために湾曲しているのが良い。
【００５０】
本発明は、照明手段から放出された光を受け取る屋内環境における熱管理が必要な任意の照明用途に利用できる。具体的に言えば、本発明は、例えばオフィスビルディング、個人住居又は温室のための人工照明、造園照明、特定のインテリア効果のためのアンビエント照明及び自動車、バス、列車等のガラス天井／窓のため、機能的目的のため及び（又は）日光のフェージングの補償のための自動車照明に利用できる。
【００５１】
本発明を本発明の好ましい実施形態と関連して説明したが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく幾つかの改造例を想到できることは当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【００５２】
１、２、３  照明組立体
４  窓
１０  第１のペイン
１０ａ、１０ｂ  面
１１ａ，１１ｂ  ペイン
１２  断熱手段
１３  熱反射層
１４  第２のペイン
１５  コントローラ
１６  照明手段
４０，４２  窓要素
【図１】
2010503147.tif 000003
【図２】
2010503147.tif 000004
【図３】
2010503147.tif 000005
【図４】
2010503147.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月5日(2009.3.5)
【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】
照明組立体であって、第１のペインと、第２のペインと、照明手段とを有し、前記第１のペインと前記第２のペインは、断熱手段によって互いに離隔して配置され、前記照明手段は、前記照明手段から放出された光を前記第２のペインに向かう方向に差し向けると共に前記照明手段によって生じた熱を逆の方向に差し向けるよう前記第１のペインのところに配置されている、照明組立体。
【請求項２】
前記第１及び第２のペインの面は、互いに平行である、請求項１記載の照明組立体。
【請求項３】
前記第１及び第２のペインは、光透過性である、請求項１又は２記載の照明組立体。
【請求項４】
前記第１のペインは、高熱伝導率材料で構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項５】
前記断熱手段は、低熱伝導率材料と、真空と、低熱伝導率のガスとから成る群から選択された少なくとも１つの材料で構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項６】
前記第２のペインは、層の状態に配置された複数のペインから成る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項７】
前記第１のペインは、前記照明手段を挟んだ層の状態に配置された少なくとも２つのペインから成る、請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項８】
前記照明手段によって生じた赤外線放射を前記第１のペインに向かって反射する反射層が、前記断熱手段と前記第２のペインとの間に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項９】
前記照明手段は、発光ダイオードである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１０】
前記照明手段は、グレアを回避する低電力ダイオードと、光を差し向ける高電力ダイオードと、白色光を発生させるための赤色ダイオード、緑色ダイオード及び青色ダイオードとから成る群から選択された少なくとも１つのダイオードである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１１】
前記照明手段から放出された光を制御するためのコントローラが、前記第１のペインに近接して配置されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１２】
前記第１及び第２のペインは、ガラスで構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１３】
前記第１及び第２のペインは、プラスチック材料で構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明組立体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の照明組立体を有する窓要素。
【請求項１５】
前記窓要素は、湾曲している、請求項１４記載の窓要素。
【国際調査報告】
2010503147.tif 000007
2010503147.tif 000008
2010503147.tif 000009