(57)【要約】【課題】太陽光を高層ビルの下層階や地下などに効率よく安定して搬送できる光搬送装置を提供する。【解決手段】太陽光を採光し、搬送して照明に利用する光搬送装置において、前記光搬送装置は、太陽の位置に従って向きを変化させながら太陽光５ａを直接受光し、所定の方向に平行光として反射させる一次反射鏡１と、一次反射鏡１で反射された平行光１ｂを直接受光し、所定の方向に平行光として再反射させる二次反射鏡３と、二次反射鏡３で反射された平行光３ｂを採光し、搬送して照明に利用する光ダクト４とを含んで構成され、光ダクト４は、その採光口４ａが、日中の少なくとも一部の時間帯に太陽光５が直接届かなくなる場所に位置している光搬送装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を採光し、搬送して照明に利用する光搬送装置において、前記光搬送装置は、太陽の位置に従って向きを変化させながら太陽光を直接受光し、所定の方向に平行光として反射させる一次反射鏡と、前記一次反射鏡で反射された平行光を直接受光し、所定の方向に平行光として再反射させる二次反射鏡と、前記二次反射鏡で反射された光を採光し、搬送して照明に利用する光ダクトとを含んで構成され、前記光ダクトは、その採光口が、日中の少なくとも一部の時間帯に太陽光が直接届かなくなる場所に位置していることを特徴とする光搬送装置。
【請求項２】
前記光ダクトは、その採光口が、日中の少なくとも一部の時間帯に障害物の陰となる場所に位置していることを特徴とする請求項１記載の光搬送装置。
【請求項３】
前記光ダクトは、その採光口が、建物のボイド部分の底部又は壁部に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の光搬送装置。
【請求項４】
前記光ダクトの拡散機能により目的の場所を略均一に照明することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光搬送装置。
【請求項５】
前記光ダクトが照明する室内に人工照明を設け、曇天、雨天、夜間など自然光が不足するときにこれを補う構造としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光（自然光）を建物内部に導き、室内などを安定した光量で照明する光搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出削減による環境保護の必要性が注目されており、この要望に応えるための手段の一つとして、内面を反射率の高い部材で構成した光ダクトを介して太陽光を室内に取り込み、照明用光源として利用する光ダクト装置が各種提案されている（例えば特許文献１、２）。この光ダクト装置は、太陽光エネルギーを電気などの他のエネルギーに変換せずにそのまま利用するため、エネルギー利用効率が高く、省エネルギーや二酸化炭素排出削減に貢献できる。
【０００３】
光ダクト装置は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、内面が反射面で構成された光ダクト８の採光口４ａから太陽光５ａを採り入れ、光ダクト４内を搬送し、光ダクト４の光取り出し口４ｂから室内６に出射する装置である（特許文献１）。
光取り出し口４ｂの形状は、矩形の他、所定幅の連続した形状など任意であり、光取り出し口４ｂの取り付け位置は、光ダクト４の下側、両サイドなど任意である。
図２（ａ）において、７は採光を助ける反射板、８は光ダクト４を雨などから保護する保護カバーである。
【０００４】
ところで、前記光ダクト４の採光口４ａは太陽光５ａの直達光が当たる場所に配置されるが、太陽の位置が季節や時刻によって変化するため採光口４ａに取り込まれる光の量が安定しないという問題がある。そこで太陽の位置に従って向きを変化させる太陽追尾システムが考案された（特許文献２）。
【０００５】
前記太陽追尾システムは、図３に示すように、太陽光５ａに向けて配置させた比較的大径の第一反射膜（凹面鏡）９と、これに対向配置させた第二反射膜（凹面鏡）１０からなり、第二反射膜１０で反射された反射光１１は光ダクト１２を通過し、室内６に出射される。前記両反射膜９、１０は、双方の焦点を一致させて対向配置させてあるので第二反射膜１０で反射された光は平行光となって出射する。そのため空間を搬送しても拡散がなく長距離搬送が可能である。
第一反射膜９は、光ダクト１２ａに一体に取り付けられており、前記光ダクト１２ａは、角度を持つ光ダクト１２ｂ、１２ｃに連結されている。そして、第一反射膜９は、光ダクト１２ｂ、１２ｃを回転制御することにより太陽を二軸追尾する。図３で１３は反射板、１４は回転伝達ジャバラである。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４９６２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記太陽追尾システムを高層ビルの屋上などに配置し、前記システムから出射される平行光をビル内に配置した光ダクトで搬送する場合、前記平行光は光ダクト内で屈曲するたびに減衰するため、高層ビルの下層階や地下などの搬送距離の長い場所では必要な光量が確保できず、追尾システムによる効果が十分に得られないという問題があった。
本発明は、太陽光を高層ビルの下層階や地下などに効率よく安定して搬送できる光搬送装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載発明は、太陽光を採光し、搬送して照明に利用する光搬送装置において、前記光搬送装置は、太陽の位置に従って向きを変化させながら太陽光を直接受光し、所定の方向に平行光として反射させる一次反射鏡と、前記一次反射鏡で反射された平行光を直接受光し、所定の方向に平行光として再反射させる二次反射鏡と、前記二次反射鏡で反射された光を採光し、搬送して照明に利用する光ダクトとを含んで構成され、前記光ダクトは、その採光口が、日中の少なくとも一部の時間帯に太陽光が直接届かなくなる場所に位置していることを特徴とする光搬送装置である。
【０００９】
請求項２記載発明は、前記光ダクトは、その採光口が、日中の少なくとも一部の時間帯に障害物の陰となる場所に位置していることを特徴とする請求項１記載の光搬送装置である。
【００１０】
請求項３記載発明は、前記光ダクトは、その採光口が、建物のボイド部分の底部又は壁部に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の光搬送装置である。
【００１１】
請求項４記載発明は、前記光ダクトの拡散機能により目的の場所を略均一に照明することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光搬送装置である。
【００１２】
請求項５記載発明は、前記光ダクトが照明する室内に人工照明を設け、曇天、雨天、夜間など自然光が不足するときにこれを補う構造としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光搬送装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光搬送装置は一次反射鏡、二次反射鏡、光ダクトを含んで構成され、前記一次反射鏡は太陽の位置に従って向きを変化させながら太陽光を直接受光するので太陽光を日中安定して受光できる。
【００１４】
前記一次反射鏡で反射された光は平行光なので拡散しない。従って二次反射鏡に光ダクトを用いずに直接受光させることができる。そして前記二次反射鏡で反射された平行光は、光ダクトの採光口に出射されるので、前記採光口は日中の少なくとも一部の時間帯に太陽からの光が直接届かなくなる場所に位置していても日中太陽光を安定して採光できる。前記採光口で採光された平行光は、光ダクト内を光ダクト内面の反射面で反射しつつ搬送され、光取り出し口から室内に出射される。
【００１５】
採光口または光取り出し口に光拡散機能を持たせると、光のぎらつきなどが抑制され、目的の場所を略均一に照明することが可能になる。光拡散機能を持たせるためには拡散板を使用すればよく、その材質としては乳白色のアクリル板や半透明のすりガラス等が適している。
【００１６】
本発明では、一次反射鏡で反射された光は平行光なので空間を搬送しても光が拡散しない。従って一次反射鏡と二次反射鏡間での光の搬送を、光ダクトを用いずに行うことが可能であり、設備費及び工事費を削減できる。
【００１７】
前記光ダクトが照明する室内に人工照明を設け、これを点灯することにより、曇天、雨天、夜間などで不足する自然光を補うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の光搬送装置は、例えば、図１に示すように、一次反射鏡１を高層ビル２の屋上２ａに、高層ビル外壁２ｂから突出させて配し、その真下の地上に、二次反射鏡（平面鏡）３を、高層ビル２の１階の天井裏の高さに配し、高層ビル２の1階の天井裏２ｃに配した光ダクト４の一方の開放端を採光口４ａとして外壁２ｂに位置させたものである。ここでは採光口４ａは日中の少なくとも一部の時間帯に太陽光５ａが直接届かなくなる高層ビル２の中庭２ｄに位置している。
【００１９】
前記一次反射鏡１で反射した反射光１ｂはビル外壁２ｂに沿う空間を下方に向け搬送され、二次反射鏡３で再反射し、前記採光口４ａから光ダクト４内に導かれ、光ダクト４の光取り出し口４ｂから室内６に出射される。一次反射鏡１の反射面１ａで反射された光は平行光なので、空間を減衰せずに二次反射鏡３に直接搬送される。
【００２０】
追尾する太陽の位置の求め方としては、所在地、向き、日時から数式により理論的に導き出す方法、或いは光センサーにより太陽位置を検出する方法（例えば、特開平５−２８８９８０号公報）などが適用できる。
【００２１】
本発明において、一次反射鏡の設置場所としては、日陰が生じない高層ビルの屋上などが好適である。
【００２２】
本発明は、光ダクトの採光口が、日中の少なくとも一部の時間帯に障害物の陰となる場所に位置するとき、その効果がより良好に発現される。前記採光口が位置する場所は、建物のボイド部分の底部又はボイド部分の壁部、建物と建物の隙間などである。前記ボイド部分とは建物内部の吹き抜け部などの空間部である。
【００２３】
前記光ダクトの採光口に到達した平行光は、光ダクト内を搬送され、光取り出し口において拡散板（図示せず）により拡散されながら出射し、目的の場所を略均一に照明する。
【００２４】
本発明において、一次反射鏡と二次反射鏡は、水平方向或いは斜め方向に離れた場所に配置しても、垂直方向に離れた場所に配置した場合（図１参照）と同様の効果が得られる。
【００２５】
本発明において、曇天、雨天、夜間などに自然光が不足するのを補う人工照明は、その照度をＯＮ−ＯＦＦ式に調節しても良いが、センサーを用いて自動調節するのが照度を均一化できて望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光搬送装置の実施形態を示す概略説明図である。
【図２】（ａ）は光ダクトの側面説明図、（ｂ）は光ダクトの反射板付近の斜視説明図である。
【図３】太陽追尾システムの説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  一次反射鏡
１ａ一次反射鏡の反射面
１ｂ一次反射鏡で反射した反射光（平行光）
２  高層ビル
２ａ高層ビルの屋上
２ｂ高層ビルの外壁
２ｃ高層ビルの1階の天井裏
２ｄ高層ビルの中庭
３  二次反射鏡（平面鏡）
３ａ二次反射鏡の反射面
３ｂ二次反射鏡で反射した反射光（平行光）
４  光ダクト
４ａ光ダクトの採光口
４ｂ光ダクトの光取り出し口
５  太陽
５ａ太陽光
６  室内
７  採光を助ける反射板
８  保護カバー
９  第一反射膜（凹面鏡）
１０第二反射膜（凹面鏡）
１１第二反射膜で反射された反射光（平行光）
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ光ダクト
１３反射板
１４回転伝達ジャバラ
【図１】
2007115417.tif 000003
【図２】
2007115417.tif 000004
【図３】
2007115417.tif 000005