(57)【要約】【課題】  季節に応じて適度に採光し、常に快適な室内環境とすることができる格子体を提供する。【解決手段】  複数本の水平に延びる格子材からなり、格子材を上下に間隔を空けて並べてあり、格子材が、上側面と、下室外側面と、下室内側面を有し、上側面が、室外側上方を向いており、下室外側面が、室外側下方を向いており、下室内側面が、室内側下方を向いており、格子材の見込幅Ｘと格子材同士の間隔Ｙの比が１＜Ｙ／Ｘ＜６である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の水平に延びる格子材からなり、格子材を上下に間隔を空けて並べてあり、格子材が、上側面と、下室外側面と、下室内側面を有し、上側面が、室外側上方を向いており、下室外側面が、室外側下方を向いており、下室内側面が、室内側下方を向いており、格子材の見込幅Ｘと格子材同士の間隔Ｙの比が１＜Ｙ／Ｘ＜６であることを特徴とする格子体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓などの開口部の室外側に設ける格子体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、玄関ドアにおいて、非特許文献１に示すように、採光のための開口部を設けたものがある。この開口部の室外側には格子体を設けてあり、格子体により、採光量が抑えられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「玄関ドア総合カタログ２０１４−２０１５（ＳＴＪ０９５７Ｂ）」、三協立山株式会社、２０１４年５月、ｐ．２９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の玄関ドアの格子体は、冬は必要以上に太陽光を遮り、夏は必要以上に太陽光を採り込んでしまい、快適な室内環境とすることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みたものであり、季節に応じて適度に採光し、常に快適な室内環境とすることができる格子体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数本の水平に延びる格子材からなり、格子材を上下に間隔を空けて並べてあり、格子材が、上側面と、下室外側面と、下室内側面を有し、上側面が、室外側上方を向いており、下室外側面が、室外側下方を向いており、下室内側面が、室内側下方を向いており、格子材の見込幅Ｘと格子材同士の間隔Ｙの比が１＜Ｙ／Ｘ＜６であることを特徴とする。なお、格子材同士の間隔とは、上下に並ぶ格子材において、上側の格子材の下室外側面の室外側端部と、下側の格子材の上側面の室外側端部の間隔のことである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、太陽高度が低い冬においては、多くの太陽光が、格子材に反射せずに直接室内に採り込まれるか、格子材の上側面に反射して室内に採り込まれるか、格子材の上側面に反射しさらに上側の格子材の下室内側面に反射して室内に採り込まれる。一方、太陽高度が高い夏においては、多くの太陽光が、格子材の上側面に反射して室外側に向かうか、格子材の上側面に反射しさらに上側の格子材の下室外側面に反射して室外側に向かう。よって、冬は効率的に採光して室内を明るくするとともに日射熱も採り込むことで暖房負荷を軽減し、夏は遮光して日射熱の採り込みを抑えることで冷房負荷を軽減して、常に快適な室内環境とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の格子体の形状の説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、太陽高度別の光の経路を示す説明図である。
【図３】太陽高度別の採光・遮光成分比を示すグラフである。
【図４】格子材の見込幅Ｘと格子材同士の間隔Ｙの比Ｘ：Ｙと、採光効果の関係を示す表である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、格子材の形状のバリエーションを示す説明図である。
【図６】本発明の格子体を備える玄関ドアの縦断面図（図８のＡ−Ａ線断面図）である。
【図７】本発明の格子体を備える玄関ドアの横断面図（図８のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図８】本発明の格子体を備える玄関ドアを示し、（ａ）は室外側正面図、（ｂ）は室内側正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１は、格子体の形状を模式的に示した説明図である。この格子体は、複数本の水平に延びる格子材１からなり、格子材１を上下に等間隔に並べてある。図１に示すように、各格子材１は断面三角形状であり、上側面２と、下室外側面３と、下室内側面４を有していて、上側面２が、室外側上方を向いており、下室外側面３が、室外側下方を向いており、下室内側面４が、室内側下方を向いている。そしてより詳しくは、上側面２と下室外側面３のなす角度が５０°であり、上側面２と下室内側面４のなす角度が３０°であり、下室外側面３と下室内側面４のなす角度が１００°であって、下室外側面３が水平面に対して３０°傾斜している（このとき、下室内側面４は水平面に対して５０°傾斜する）。さらに、格子材１の見込幅Ｘと、上下の格子材１同士の間隔Ｙ（上側の格子材１の下室外側面３の室外側端部と、下側の格子材１の上側面２の室外側端部の間隔）の比は、Ｙ／Ｘ＝３である。なお、この格子材１は固定されたもので、各値は不変である。
【００１０】
次に、このように構成した格子体に対して室外側から太陽光が射し込んだ際の光の経路について、図２及び図３に基づき、太陽高度別に説明する。（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ太陽高度が３０°〜７０°（１０°刻み）の場合を表している。なお、ここでは光を経路によって３つに分類している。すなわち、格子材１に反射せず直接室内に採り込まれる直達成分（実線）と、格子材１に反射して室内に採り込まれる導光成分（破線）と、格子材１に反射して室外に向かう反射成分（一点鎖線）である。そして、図３はその成分比を示したグラフである。
まず、太陽高度が３０°の場合、太陽光は、上下の格子材１の間を通る直達成分と、格子材１の上側面２に反射して室内に採り込まれる導光成分に分けられる。図３より、直達成分が６８．４％、導光成分が３１．６％で、すべての光が室内に採り込まれる（採光率１００％）。
次に、太陽高度が４０°の場合、太陽光は、上下の格子材１の間を通る直達成分と、格子材１の上側面２に反射して室内に採り込まれるか又は格子材１の上側面２に反射しさらに上側の格子材１の下室内側面４に反射して室内に採り込まれる導光成分に分けられる。図３より、直達成分が６０．３％、導光成分が３９．７％で、すべての光が室内に採り込まれる（採光率１００％）。
次に、太陽高度が５０°の場合、太陽光は、上下の格子材１の間を通る直達成分と、格子材１の上側面２に反射しさらに上側の格子材１の下室内側面４に反射して室内に採り込まれる導光成分と、格子材１の上側面２に反射しさらに上側の格子材１の下室外側面３に反射して室外に向かう反射成分に分けられる。図３より、直達成分が４８．８％、導光成分が２７．８％、反射成分が２３．４％で、一部の光が室内に採り込まれる（採光率７６．６％）。
次に、太陽高度が６０°の場合、太陽光は、上下の格子材１の間を通る直達成分と、格子材１の上側面２に反射しさらに上側の格子材１の下室内側面４に反射して室内に採り込まれる導光成分と、格子材１の上側面２に反射しさらに上側の格子材１の下室外側面３に反射して室外に向かうか又は格子材１の上側面２に反射して室外に向かう反射成分に分けられる。図３より、直達成分が３０．１％、導光成分が７．５％、反射成分が６２．３％で、一部の光が室内に採り込まれる（採光率３７．６％）。
最後に、太陽高度が７０°の場合、太陽光は、すべて格子材１の上側面２に反射して室外に向かう反射成分となり、光が室内に採り込まれない（採光率０％）。
【００１１】
以上より、この格子体によれば、太陽高度が４０°以下であれば、太陽光はすべて採光され、７０°以上であれば、すべて遮光され、４０°〜７０°であれば、減光される（太陽高度が高くなるほど、遮光の比率が増加し、採光の比率が減少する）。太陽高度は、緯度により異なり、季節及び時間帯により変化するものであるが、日本国内であれば、冬は南中高度が概ね４０°以下となるので、朝から夕方まで太陽光をすべて採光して室内を明るくするとともに、日射熱も採り込んで暖房負荷を軽減できる。一方、夏は南中高度が概ね７０°以上となるので、昼間は太陽光を遮光して日射熱の採り込みを抑えることで冷房負荷を軽減し、朝夕は太陽光を適度に減光する。また、春や秋には、南中高度は概ね４０°〜７０°となるので、昼間は太陽光を適度に減光し、朝夕は太陽光をすべて採光する。このように、季節や時間帯に応じて採光量が調節され、常に快適な室内環境とすることができる。その際、格子材１は固定されたものであるから、何らの操作を要することなく、採光と遮光が自動的に切り替わる。
【００１２】
次に、格子材１の見込幅Ｘと上下の格子材１同士の間隔Ｙの比及び格子材１の色（可視光反射率）と、採光効果の関係について説明する。上記の例では、Ｘ：Ｙ＝１：３（Ｙ／Ｘ＝３）であったが、格子材１同士の間隔がより広いものやより狭いものも考えられる。また、太陽光の一部は格子材１に反射して室内又は室外に向かうので、格子材１の可視光反射率も採光効果に影響する。そこで、各場合について採光効果を確認するためのシミュレーションを行った結果を図４に示す。ここでは、格子材１の見込幅Ｘと上下の格子材１同士の間隔Ｙの比を、Ｘ：Ｙ＝１：６，１：５，１：４，１：３，１：２，１：１（Ｙ／Ｘ＝６，５，４，３，２，１）の６通り、格子色（可視光反射率）を８０％、６０％、４０％、２０％の４通りとして、比と格子色の各組み合わせにおいて、太陽高度が３０°、４０°、５０°の場合（冬や朝夕などの太陽高度が低い場合）の採光効果を確認した。なお、採光効果は、格子材１と同じ見込幅及び見付幅を有する断面矩形の格子材を用いた格子体（従来格子体）の採光量に対する本発明の格子体の採光量を百分率で示したものである。これによれば、Ｘ：Ｙ＝１：１の場合、格子色によらず、従来格子体よりも採光量が少なくなる場合があり、好ましくない。また、Ｘ：Ｙ＝１：６の場合、格子色によらず、従来格子体と同程度の採光量である。これに対し、Ｘ：Ｙ＝１：２〜１：５の場合、格子色によらず、従来格子体よりも採光量が多くなり、特にＸ：Ｙ＝１：２〜１：４の場合、採光量が大きく増加している。以上の結果より、本発明における格子材１の見込幅Ｘと上下の格子材１同士の間隔Ｙの比は、１＜Ｙ／Ｘ＜６とすべきである。より好ましくは、採光量が大きく増加した２≦Ｙ／Ｘ≦４とすればよく、さらに好ましくは、採光量がより大きく増加した２≦Ｙ／Ｘ≦３とすればよい。また、格子色は限定されない。
【００１３】
次に、図５に基づき、格子材１の断面形状のバリエーションについて説明する。格子材１は、上側面２と、下室外側面３と、下室内側面４を有するものであればよく、上記においては、断面三角形状のものを例に挙げた（改めて図５（ａ）に示す）。これに対し、図５（ｂ）、（ｃ）に示すのは、上側面２、下室外側面３及び下室内側面４に加えて、室外側見付面５と室内側見付面６を有する断面五角形状のものであり、（ｃ）の方が（ｂ）よりも室外側見付面５及び室内側見付面６の上下幅が広い。このように室外側見付面５及び室内側見付面６を有する場合であっても、太陽光が、上側面２、下室外側面３及び下室内側面４に反射し、太陽高度によって採光量が調整されるという作用効果は、断面三角形状の場合と同じである。また、室外側見付面５及び室内側見付面６の上下幅によらず、格子材１の見込幅Ｘと上下の格子材１同士の間隔Ｙの比が同じであれば、各格子材１と同じ見込幅及び見付幅を有する断面矩形の格子材を用いた格子体と比較した採光効果は同じである。
【００１４】
そして、図６〜８には、本発明の格子体９を玄関ドア７に設けた例を示す。この玄関ドア７は、中央部に縦長形状の窓８を設けてある。窓８には、外障子８１と内障子８２を取り付けてあり、これらが上下に摺動して開閉する上げ下げ窓となっている。そして、窓８の室外側の左右に、上下方向に延び内周側に向けて開口する取付溝９３を設けてあり、両取付溝９３に格子体９の左右端部をそれぞれ挿入して取り付けてある。格子体９は、上下の横材９１と左右の縦材９２を四周枠組みした枠体を有し、上下の横材９１の間に、複数本の格子材１を設けてある。各格子材１は、水平に延び、両端をそれぞれ左右の縦材９２に固定してあり、上下に等間隔に並べてある。そして、格子材１は断面五角形状で、上側面２、下室外側面３、下室内側面４、室外側見付面５及び室内側見付面６を有しており、格子材１の見込幅と上下の格子材１同士の間隔の比は１：３である。
【００１５】
このように本発明の格子体９を設けた玄関ドア７によれば、上記のとおり、格子体９によって季節や時間帯に応じて採光量が調節され、冬は効率的に採光して室内を明るくするとともに日射熱も採り込むことで暖房負荷を軽減し、夏は遮光して日射熱の採り込みを抑えることで冷房負荷を軽減して、常に快適な室内環境とすることができる。その際、格子材１は固定されたものであるから、何らの操作を要することなく、採光と遮光が自動的に切り替わる。そして、従来の採光用の窓を設けた玄関ドアでは、太陽光が上方からそのまま下方へ射し込み、土間だけが必要以上に明るくなっていたが、本発明の格子体９により、太陽光が天井や壁面にも導光され、玄関全体を明るくすることができる。
【００１６】
本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、上下の格子材同士は等間隔でなくてもよく、間隔が異なる部分があってもよい。また、上記実施形態と同じ断面形状の格子材を有するものであって、各面の傾斜方向が維持される範囲（たとえば、下室外側面の水平面に対する傾斜角度が２０°〜４０°となる範囲）で各格子材を長手方向軸周りに回転させたものであってもよい。さらに、格子材の各面同士のなす角度についても、設置する地域の太陽高度などを考慮して適宜設定できる。また、この格子体は、玄関ドアの窓以外に、種々の窓などの開口部の室外側に設けてもよいし、格子体のみを単独で立設して目隠しやフェンスとして用いてもよい。
【符号の説明】
【００１７】
１  格子材
２  上側面
３  下室外側面
４  下室内側面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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