采光部件、采光装置、卷屏和百叶窗的制作方法

文档序号:12166829阅读:281来源:国知局
采光部件、采光装置、卷屏和百叶窗的制作方法

本发明涉及采光部件、采光装置、卷屏和百叶窗。

本申请基于2014年6月30日在日本申请的特愿2014-134805号主张优先权,在此援用其内容。



背景技术:

一直以来,作为用于通过窗户玻璃等将屋外的自然光(太阳光)高效率地采入到屋内的技术,提出了使用采光部件(例如,参照专利文献1)。

采光部件是在具有光透射性的膜(基材)的一面上形成有多个棱镜体(突起部)等的部件。采光部件通过粘贴在窗户玻璃上,将入射到该窗户玻璃的光在利用棱镜体改变光的行进方向的同时,向屋内的天花板或侧壁、地面等进行照射。

另外,射向天花板的光被天花板反射而照亮室内,因此,成为照明光的代替。

因此,在使用这样的采光部件的情况下,能够期待节约白天建筑物内的照明设备所消耗的能量的节能效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-14909号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

以往,在窗户玻璃的上侧的区域设置有采光部件,但是当为了增加采光量而将采光区域(采光面积)扩大至窗户玻璃的下侧的区域(直到处于室内的人的视线上部或下部的范围)时,存在从采光部件射出的光容易进入处于室内的人的眼睛,感到眩目的问题。将人感到眩目的光称为眩光。

本发明的一个方式是鉴于上述现有技术的问题点而做出的,能够提供能够在抑制感到眩目的光(眩光)的增加的同时,更多地采入屋外的自然光(太阳光)来确保室内的明亮的环境的采光部件、采光装置、卷屏(roll screen)和百叶窗。

用于解决技术问题的手段

本发明的一个方式的采光部件优选具备采光特性相互不同的第一采光部和第二采光部,上述第一采光部具有:具有光透射性的第一基材;和设置在上述第一基材的第一面上的具有光透射性的多个突起部,上述第一采光部使入射光向期望的方向反射而射出,上述第二采光部使上述入射光扩散而射出,上述第一采光部和上述第二采光部在与上述第一面平行的方向并排设置,上述突起部的侧面的一部分作为对入射到上述突起部的光进行反射的反射面发挥作用,在将以通过入射到上述突起部的光中的任意1条光线向上述反射面入射的点F、并且与上述第一基材的上述第一面垂直的假想平面作为边界的2个空间中的存在向上述点F入射的上述光线的一侧的空间设为第一空间,将不存在向上述点F入射的上述光线的一侧的空间设为第二空间的情况下,具有由上述反射面反射而从上述第一基材或上述突起部射出的光向上述第一空间一侧行进的特性。

本发明的一个方式的采光部件中,优选:上述第一采光部和上述第二采光部在与上述突起部的延伸方向交叉的方向并排设置。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:在上述第一采光部与上述第二采光部之间设置有调整透射光量的光量调整部,上述光量调整部的透射光量比上述第一采光部和上述第二采光部各自的透射光量低。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:上述光量调整部具有透射光量从上述第一采光部侧到上述第二采光部侧逐渐变低的特性。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:在上述第一采光部与上述第二采光部之间设置有透明部件,在上述透明部件中,光以上述入射光的入射角度和射出光的射出角度大致相等的状态透射。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:上述第二采光部在光的扩散方向上具有各向异性,与上述第一空间和上述第二空间的配置方向相比,使上述光在和与上述配置方向交叉的方向平行的方向更强地扩散。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:上述第二采光部使上述入射光各向同性地扩散而射出。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:上述第二采光部具有光的透射率从上述第一采光部侧的一端侧到上述第二采光部的另一端侧逐渐变低的特性。

本发明的一个方式的采光部件中,可以构成为:上述第二采光部包含发光材料。

本发明的一个方式的采光装置可以构成为,具备:采光部件;和用于将上述采光部件粘接在被设置物上的粘接层。

本发明的一个方式的采光装置可以构成为,具备:采光部件;和用于将上述采光部件可装卸地安装在被设置物上的安装部。

本发明的一个方式的采光装置优选具备:采光机构;和从上述采光机构的下部沿铅垂方向吊下的遮光机构,使用上述采光部件作为上述采光机构,使用卷屏或百叶窗作为上述遮光机构。

本发明的一个方式的卷屏优选具备:采光屏;和使上述采光屏卷取自如的卷取机构,使用上述采光部件作为上述采光屏。

本发明的一个方式的百叶窗优选具备:在第一区域中隔开规定的间隔并排配置的多个第一板条;在与上述第一板条的延伸方向交叉的方向上与上述第一区域并排配置的第二区域中,隔开规定的间隔并排配置的多个第二板条;和将上述第一板条和上述第二板条相互倾斜摆动自如地支承的倾斜摆动机构,使用上述采光部件的第一采光部作为上述第一板条,使用上述采光部件的第二采光部作为上述第二板条。发明效果

如以上所述,根据本发明的一个方式,其目的之一在于提供能够在抑制眩光的增加的同时,更多地采入屋外的自然光(太阳光)来确保室内的明亮的环境的采光部件、采光装置、卷屏和百叶窗。

附图说明

图1是表示第一实施方式中的采光部件的概略结构的截面图。

图2是将构成采光片的采光部放大表示的截面图。

图3是采光部件的立体图且是以各向异性光扩散片为中心表示的图。

图4是表示房间模型的一个例子的图。

图5A是表示在窗户玻璃的上部设置有作为比较例1的采光部件(具有与第一实施方式的第一采光部同样的功能的采光部件)的房间模型的图。

图5B是表示比较例1的采光部件的光线追迹模拟的结果的等值线(contour)图。

图6A是表示在窗户玻璃的规定区域设置有作为比较例2的采光部件(具有与第一实施方式的第一采光部同样的功能的采光部件)的房间模型的图。

图6B是表示比较例2的采光部件的光线追迹模拟的结果的等值线图。

图7A是表示在窗户玻璃的上述设置区域设置有作为比较例3的采光部件(具有与第一实施方式的第二采光部同样的功能的采光部件)的房间模型的图。

图7B是表示比较例3的采光部件的光线追迹模拟的结果的等值线图。

图8A是表示在窗户上设置有第一实施方式的采光部件的房间模型的图。

图8B是表示第一实施方式的采光部件的光线追迹模拟的结果的等值线图。

图9是表示第二实施方式中的采光部件的概略结构的截面图。

图10是表示在窗户上设置有第二实施方式的采光部件的房间模型的图。

图11是表示第三实施方式的采光部件的概略结构的图。

图12是表示在窗户上设置有第三实施方式的采光部件的房间模型的图。

图13是表示第四实施方式的采光部件的概略结构的图。

图14是表示在窗户上设置有第四实施方式的采光部件的房间模型的图。

图15是表示第五实施方式的采光部件的概略结构的图。

图16是表示在窗户上设置有第五实施方式的采光部件的房间模型的图。

图17是表示第一实施方式的采光装置的外观的正面图。

图18是沿着图17的A-A’线的截面图。

图19是表示第二实施方式的采光装置的概略结构的立体图。

图20是表示第二实施方式的采光装置的变形例的立体图。

图21是表示作为第三实施方式的采光装置的一个例子的卷屏的外观的立体图。

图22是沿着图21的E-E’线的截面图。

图23是表示第四实施方式的采光装置的百叶窗的结构的立体图。

图24是表示第四实施方式的采光装置的百叶窗的结构的截面图。

图25A是将百叶窗的主要部分放大的第一立体图。

图25B是将百叶窗的主要部分放大的第二立体图。

图26是表示具备采光装置和照明调光系统的房间模型的图,是沿着图27的A-A’线的截面图。

图27是表示房间模型的天花板的平面图。

图28是表示利用采光装置采入到室内的光(自然光)的照度与室内照明装置的照度(照明调光系统)的关系的图表。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

此外,在以下的所有附图中,为了使得容易观察各构成要素,有使尺寸的比例尺根据构成要素而不同地进行表示的情况。另外,在截面图中,为了使得容易观察结构,有将阴影的图示省略进行表示的情况。

[第一实施方式]

(采光部件)

首先,作为本发明的第一实施方式的采光装置,例如,对图1所示的采光部件1进行说明。此外,图1是表示第一实施方式中的采光部件1的概略结构的截面图。图2是将构成采光片5的采光部放大表示的截面图。图3是采光部件1的立体图并且以各向异性光扩散片7为中心进行表示。

本实施方式的采光部件1例如用于以粘贴在窗户玻璃1002上的方式将太阳光采入室内。如图1所示,采光部件1具备采光特性相互不同的第一采光部10和第二采光部20,且第一采光部10和第二采光部20在上下方向(Y方向)并排设置。第一采光部10具有使入射光向期望的方向(上方)反射而向室内的天花板射出的功能。另外,第二采光部20具有使入射光各向同性地扩散而向室内射出的功能。

采光部件1以第一采光部10成为上侧且第二采光部20成为下侧的朝向粘贴在窗户玻璃1002上。

第一采光部10主要由采光片5、贴合基材6和各向异性光扩散片7构成。另一方面,第二采光部20由光散射片8构成。

第一采光部10中的采光片5具有:具有光透射性的第一基材2;设置在第一基材2的第一面2a上的具有光透射性的多个采光部(突起部)3;和在采光部3彼此之间形成的空隙部4。

作为第一基材2,例如可使用具有热塑性聚合物或热固性树脂、光聚合性树脂等树脂类等的光透射性的基材。可使用具有丙烯酸类聚合物、烯烃类聚合物、乙烯类聚合物、纤维素类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、聚氨酯类聚合物、有机硅类聚合物、酰亚胺类聚合物等等的光透射性的基材。具体而言,优选使用例如三乙酰纤维素(TAC)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、环烯烃聚合物(COP)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜、聚醚砜(PES)膜、聚酰亚胺(PI)膜等光透射性的基材。在本实施方式中,作为一个例子,可使用厚度为100μm的PET膜。第一基材2的全光线透射率例如优选为90%以上。由此,可得到充分的透明性。

采光部3例如由丙烯酸树脂或环氧树脂、有机硅树脂等具有光透射性和感光性的有机材料构成。可以使用在这些树脂中混合聚合引发剂、偶联剂、单体、有机溶剂等而得到的透明树脂制的混合物。另外,聚合引发剂可以含有稳定剂、抑制剂、增塑剂、荧光增白剂、脱模剂、链转移剂、其它光聚合性单体等那样的各种追加成分。采光部3的全光线透射率优选为90%以上。由此,可得到充分的透明性。

采光部3是在一个方向(与图1的纸面垂直的方向)呈直线状细长地延伸,且与长边方向正交的截面形状例如为三角形的部件。采光部3的长边方向与第一基材2的1边平行。多个采光部3相互平行且在铅垂方向配置。

采光部3,作为截面的三角形状的一个例子,在此如图2所示为等腰三角形。在采光部3的截面形状中,底面3A与面3B形成的角度θ1、以及底面3A与面3C形成的角度θ2分别为65°。另外,采光部3具有通过将从面3B和面3C中的一个面3B入射的光利用另一个面3C进行反射,而将太阳光采入到室内的功能。在以下的说明中,将该另一个面3C称为反射面3C。

采光部3,入射至内部的光中的任意1条光线通过向上述反射面3C入射的点F而从底面3A侧射出。在此,将以与第一基材2的第一面2a垂直并且与采光部3的延伸方向(X方向)平行的假想平面E为边界的2个空间S1、S2中,存在入射至点F的光线的一侧的空间设为第一空间S1,将不存在入射至点F的光线的一侧的空间设为第二空间S2。在该情况下,上述采光部3具有使由反射面3C反射后的光从第一基材2的第二面2b侧射出,并向第一空间S1一侧行进的特性。

此外,采光部3的与长边方向正交的截面形状并不限于上述的形状。除了三角形以外,也可以为梯形、五边形、六边形等那样的多边形,也可以为在周侧面的一部分具有曲面的形状。

空隙部4中存在有空气。因此,空隙部4的折射率大致为1.0。通过使空隙部4的折射率为1.0,空隙部4与采光部3的界面的临界角成为最小。在本实施方式的情况下,空隙部4为由空气构成的空气层,但是空隙部4也可以为由氮气等不活泼气体构成的不活泼气体层,也可以为减压状态的减压层。

返回到图1,贴合基材6以夹着多个采光部3与第一基材2的第一面2a相对的方式配置。贴合基材6利用设置在第一面6a与多个采光部3之间的第一粘接层21与采光片5粘接。

各向异性光扩散片7设置在第一基材2的第二面2b上,利用未图示的粘接层与采光片5粘接。各向异性光扩散片7使从采光片5射出的光在水平方向更强地扩散。具体而言,使从采光片5射出的光,在与多个采光部3的延伸方向(X方向)平行的方向,比在与多个采光部3的延伸方向交叉的方向(Y方向)更强地扩散。

各向异性光扩散片7,如图3所示由双凸透镜构成,具有多个凸透镜23。多个凸透镜23各自沿着铅垂方向(Y方向)延伸,且在与各凸透镜23的延伸方向交叉的方向(X方向)相互平行地排列。即,多个凸透镜23的排列方向(延伸方向)与上述的采光片5的多个采光部3的排列方向(延伸方向)正交。

凸透镜23的透镜面在水平面内具有曲率,且在铅垂方向上不具有曲率。因此,凸透镜23在水平方向上相互具有光扩散性,在铅垂方向上不具有光扩散性。因此,在维持从采光片5(采光部3)射出时的上下方向的角度分布的状态下,在水平方向上被扩散而射出。

各向异性光扩散片7与采光片5分体设置,但是也可以与采光片5一体设置。例如,可以对采光片5的第一基材2的第二面2b侧进行加工而与第一基材2一体地形成多个凸透镜23。

返回到图1,构成第二采光部20的光散射片8为在具有光透射性的树脂11中分散有多个光散射体12的结构。作为树脂11,例如可以使用在丙烯酸类树脂、环氧类树脂、有机硅类树脂等树脂中混合聚合引发剂、偶联剂、单体、有机溶剂等而得到的透明树脂制的混合物。聚合引发剂可以包含稳定剂、抑制剂、增塑剂、荧光增白剂、脱模剂、链转移剂、其它光聚合性单体等那样的各种追加成分。

光散射体12具有使入射光散射的作用。光散射体12是具有与树脂11不同的折射率的颗粒(小片)。优选光散射体12混入到光散射片8的内部,且不凝聚地分散。

作为光散射体12,例如可使用具有玻璃类或丙烯酸类聚合物、烯烃类聚合物、乙烯类聚合物、纤维素类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、聚氨酯类聚合物、有机硅类聚合物、酰亚胺类聚合物树脂类等的光透射性材料。或者,光散射体12也可以是分散在树脂11中的气泡。光散射体12的形状可以是例如球形、椭球形、平板形、多面体等。

光散射体12的尺寸例如只要为0.5~20μm左右即可,可以是均匀的,也可以不同。

光散射片8不一定限于在树脂11中分散有光散射体12的结构,也可以利用在表面上形成有凹凸的层构成。在该情况下,可以在不具有光散射体12的树脂11的室内侧的表面上直接形成有凹凸。

采光部件1由在与第一基材2的第一面2a平行的方向、即与多个采光部3的延伸方向(X方向)交叉的方向(Y方向)上并排设置的第一采光部10和第二采光部20构成。此外,第一采光部10和第二采光部20可以为一体型,也可以为分体型。

这样的结构的采光部件1的整体通过在第一采光部10和第二采光部20的一面侧设置的第二粘接层22被贴合设置在窗户玻璃1002上。具体而言,第二粘接层22具有从贴合基材6的第二面6b至光散射片8的第二面8b覆盖它们的整个面的大小。

以下,对在窗户上设置有本实施方式的采光部件1的房间模型的一个例子进行说明。

图4是表示房间模型1000的一个例子的图。

图4中图示有:房间1003、天花板1003a、在太阳光入射的一侧的墙壁1003b的上下方向的范围内设置的窗户玻璃1002、地面1003c、与上述墙壁1003b相对的墙壁1003d、站在地面1003c上的人1005。

如图4所示,房间1003以办公室为例,房间1003的截面的形状为矩形。房间1003的高度H(从地面1003c到天花板1003a的高度)例如为2.7m。例如,假设房间1003的一面为窗户,设置在窗户玻璃1002上的采光部件1距地面1003c的高度H2例如为0.7m。

另外,人1005的眼睛的位置假定距地面1003c例如0.8m~1.8m。例如,站在地面1003c上的人1005的眼睛的高度Ha为1.7m。基于该眼睛的高度Ha,假定人1005的眼睛的位置的范围。

设置在窗户玻璃1002上的采光部件1中的第一采光部10存在于窗户玻璃1002中的不遮挡人1005的视线的部分(距天花板1003a例如0.7m的部分)。第二采光部20存在于遮挡人1005的视线的部分(第一采光部10的下方)。

(光线追迹模拟)

接着,说明通过光线追迹模拟对比较例1~3中的采光部件的特性和本实施方式中的采光部件1的特性进行调查的结果。

实施模拟的场所为日本国内。作为模拟的参数,进行模拟的时期为春分的中天,太阳高度(入射角度)为55°。另外,由来自太阳的直达光(直射光)产生的对窗户的铅垂面照度为48373lx,直达光的太阳视的光的扩展为0.52deg。另外,设置采光部件的窗户的方向为南。

图5A、图6A、图7A表示将比较例1~比较例3的采光部件设置在窗户上的房间模型,图8A表示将本实施方式的采光部件设置在窗户上的房间模型。

另外,图5B、图6B、图7B表示比较例1~比较例3的采光部件的光线追迹模拟的结果,图8B表示本实施方式的采光部件的光线追迹模拟的结果。图5B~图8B是距地面0.85m的作业面照度(桌面照度)的等值线图,横轴表示房间的左右方向位置,纵轴表示房间的进深方向位置,表示出了各场所的照度。

(比较例1)

图5A是表示在窗户玻璃1002的上部的设置区域r设置有作为比较例1的采光部件300(具有与本实施方式的第一采光部10相同的功能的采光部件)的房间模型的图,图5B是表示比较例1的采光部件300的光线追迹模拟的结果的等值线图。

如图5A所示,在窗户玻璃1002的上部(距地面1003c的高度h为2.0m的位置)设置有采光部件300。由采光部件300采入的光的大部分向窗户附近的天花板1003a射出。因此,如图5B所示,在房间的深处(里侧),照度的绝对值变低。即,在窗户玻璃1002的上部设置的采光部件300,不能将光引导至房间的深处,因此,不能广范围地提高室内的照度。即,为了避免处于室内的人1005感到眩目,亮度成为牺牲品。

(比较例2)

图6A是表示在窗户玻璃1002的规定的设置区域R(距地面1003c的高度h为0.7m的位置)设置有作为比较例2的采光部件400(具有与本实施方式的第一采光部10相同的功能的采光部件)的房间模型的图,图6B是表示比较例3的采光部件400的光线追迹模拟的结果的等值线图。在此,采光部件400的设置区域R是比上述的采光部件300的设置区域r更广的范围。

如图6A所示,从窗户入射的光由采光部件400折射而向室内的天花板1003a射出。因此,如图6B所示,采光部件400能够将大量的光引导至室内的深处,因此,室内的照度提高。但是,采光部件400存在于人1005的眼睛的高度,因此,从采光部件400的下侧的区域射出的光的一部分向人1005行进,直接进入处于室内的人1005的眼睛。

由采光部件400产生的室内的照度达到数百万cd/m2。与比较例1中的设置有采光部件300的房间相比时,室内的进深方向的明暗的差异由采光部件400消除,室内整体的亮度大幅上升。但是,由采光部件400折射后的光容易成为眩光而进入处于窗户附近的人1005的眼睛,会使人感到非常眩目。

(比较例3)

图7A是表示在窗户玻璃1002的上述设置区域R(距地面1003c的高度h为0.7m的位置)设置有作为比较例3的采光部件500(具有与本实施方式的第二采光部20相同的功能的采光部件)的房间模型的图,图7B是表示比较例2的采光部件500的光线追迹模拟的结果的等值线图。

如图7A所示,从窗户入射的太阳光在采光部件500被各向同性地光扩散而射出。与比较例1中的采光部件300相比时,如图7B所示可知,采光部件500将光引导至房间的深处,但是由采光部件500产生的室内的照度为人会感到眩目的8千cd/m2。即,通过窗户玻璃1002上的采光部件500的设置区域扩展,与图5B所示的设置有比较例1的采光部件300的情况相比时,房间的深处的亮度增加,但是大部分光集中在窗户附近的天花板1003a。因此,眩光容易进入处于距窗户大约2m的位置的人1005的眼睛,而使人感到眩目。

图8A是表示在窗户玻璃1002的上述规定区域R(距地面1003c的高度h为0.7m的位置)设置有本实施方式的采光部件1的房间模型的图,图8B是表示本实施方式的采光部件1的光线追迹模拟的结果的等值线图。

如图8A所示,就从窗户入射的光而言,由本实施方式的采光部件1采入的光的一部分向房间1003的天花板1003a射出,并且除此以外的光作为散射光向地面射出。即,由采光部件1中的存在于处于室内的人1005的视线上(眼睛的位置)的第二采光部20采入的光的大部分向地面1003c射出。即使假设有向人1005行进的光,直接进入眼睛的眩光也非常少,不会感到眩目。由采光部件1产生的照度为处于室内的人1005不会感到眩目的程度(3.5千cd/m2)。

这样,根据本实施方式的采光部件1,能够在抑制眩光的同时提高房间1003的深处的亮度。

另外,关于采光部件1的第二采光部20的光透射率和光扩散度,在主扩散方向(水平方向)的扩散角度(FWHM)为42°、入射角度为55°时的太阳光的透射率为约35%的条件下,进行上述光线追迹模拟。

在透过第二采光部20的光的透射率高的情况下,采光量变多,室内的亮度提高,但是会产生眩目增加的问题。

另外,在第二采光部20中的光的扩散性强的情况下,峰值亮度降低,但是朝向天花板方向的光的成分增加,眩光容易进入人的眼睛。在第二采光部20中的光的扩散性弱的情况下,光不能到达天花板方向,但是峰值亮度也不会降低。

根据以上内容,作为设置采光部件1的环境,需要根据必要采光量和房间的进深等选择适当的透射率、扩散度。

另外,第二采光部20中的光的透射率的分布可以在上下方向上倾斜。例如,可以以成为如下那样的透射率的渐变的方式构成:第二采光部20中的上侧得到与第一采光部10相同程度的亮度,下侧成为与墙壁相同程度的亮度。

[第二实施方式]

接着,对第二实施方式的采光部件的结构进行说明。

图9是表示第二实施方式中的采光部件的概略结构的截面图。图10是表示在窗户上设置有第二实施方式的采光部件的房间模型的图。

如图9所示,采光部件13具备第一采光部10、第二采光部20和遮光部(光量调整部)14。遮光部14设置于在上下方向上并排的第一采光部10与第二采光部20之间。遮光部14的透射光量比第一采光部10和第二采光部20各自的透射光量低。

如图10所示,遮光部14位于处于室内的人1005的视线上、或者位于比视线稍微靠上方的位置。例如,在天花板1003a高的室内,在第二采光部20存在于与处于室内的人1005的视线相同的位置的情况下,透过第二采光部20的光容易成为眩光而进入人1005的眼睛,使人感到眩目。因此,为了遮挡进入处于室内的人1005的眼睛的直射光,在第二采光部20的上侧设置遮光部14。在本实施方式中,遮光部14存在于与人1005的视线的高度Ha对应的位置、例如距地面1.4m~1.7m的高度。

由此,眩光由遮光部14遮挡,处于室内的人1005不会感到眩目。

此外,遮光部14只要具有比第一采光部10和第二采光部20各自的透射光量低的特性,就可以是任何方式。例如,可以是使透射光量减少的减光膜,也可以是光透射率低的光扩散膜。

[第三实施方式]

接着,对第三实施方式的采光部件的结构进行说明。

图11是表示第三实施方式的采光部件的概略结构的图。图12是表示在窗户上设置有第三实施方式的采光部件的房间模型的图。

如图11所示,采光部件15具备第一采光部10、第二采光部20和透明部(透明部件)16。

透明部16配置于在上下方向上并排的第一采光部10与第二采光部20之间。透明部16具有以入射光的入射角度和射出光的射出角度大致相等的状态使光透射的功能。透明部16由具有光透射性的基材构成,可列举玻璃基材或树脂基材等。

与上述实施方式同样,如图12所示,透明部16存在于与人1005的视线的高度Ha对应的位置、例如距地面1003c为1.4m~1.7m的位置。

以规定的角度入射到采光部件15中的透明部16的光L,以原来的角度射出而向地面1003c行进。因此,处于室内的人1005几乎不会感到眩目。

另外,通过形成为在与人1005的视线的高度Ha大致相同的位置存在透明部16的结构,能够提高采光部件15的透视性。即,能够从透明部16眺望屋外,因此,能够提高室内空间的印象。另外,当在窗户玻璃的室内侧设置有百叶窗的情况下,在眺望屋外时,必须使百叶窗开放、或用手按下上下并排的板条的一部分等来空出间隙。

但是,每次使百叶窗开放要花费工夫,担心可能会产生板条的破损等。而根据本实施方式的采光部件15,通过预先设置透明部16,能够自由地眺望屋外的情形。

[第四实施方式]

接着,对第四实施方式的采光部件的概略结构进行说明。

图13是表示第四实施方式的采光部件的概略结构的图。图14是表示在窗户上设置有第四实施方式的采光部件的房间模型的图。

如图13所示,采光部件17具备第一采光部10和第二采光部24。本实施方式中的第二采光部24由利用发光材料形成的膜、例如荧光膜或蓄光(磷光)膜构成。

在使用荧光膜或蓄光膜作为第二采光部24的情况下,以太阳光为激发光而发出其荧光。因此,采光部件17的亮度分布不依赖于太阳高度(入射角度),图14所示的采光部件17的法线方向的亮度最高。因此,第二采光部24中,虽然光扩散的程度大,但是容易进入处于室内的人1005的视线。因此,需要将第二采光部24中的光的发光量调整成处于室内的人1005不会感到眩目的程度。

本实施方式的采光部件17中,在第二采光部24具有荧光材料的情况下,因为开发了各种颜色的荧光材料,所以能够赋予设计性。或者,在第二采光部24具有蓄光材料(夜光材料)的情况下,例如能够在停电时等作为标记。当在窗边设置手电筒等防灾用品时,能够以第二采光部24的光作为标记立刻找到手电筒,因此,即使在停电时也能够适当地应对。

[第五实施方式]

接着,对第五实施方式的采光部件的概略结构进行说明。

图15是表示第五实施方式的采光部件的概略结构的图。图16是表示在窗户上设置有第五实施方式的采光部件的房间模型的图。

如图15和图16所示,采光部件18具备第一采光部10和第二采光部25。本实施方式中的第二采光部25,在光的扩散方向上具有各向异性,且具有使光在第一采光部10中的多个采光部3的延伸方向(水平方向)比在与这些采光部3的延伸方向交叉的方向更强地扩散的特性。即,和以与第一面2a垂直并且与采光部3的延伸方向平行的假想平面E为边界的2个空间S1、S2的配置方向相比,使光在和与该配置方向交叉的方向平行的方向更强地扩散。由此,第二采光部25中,使光在水平方向(X方向)比在上下方向(Y方向)更强地扩散,由此,能够在抑制直射光的亮度的同时进行采光。

作为第二采光部25,例如可以采用上述的由双凸透镜构成的各向异性光扩散片7。此外,第二采光部25的结构并不限于双凸透镜,只要在光的扩散性方面具有各向异性,且能够使光在采光部3的延伸方向(X方向)特异地扩散即可。

与像之前的实施方式那样使光各向同性地散射的情况相比,光的扩散度变小。因此,可以根据需要,在第二采光部25的光入射侧配置ND滤光片(光量调节用滤光片),进行减光至处于室内的人1005不会感到眩目的程度。

[第一实施方式的采光装置](可装卸型)

接着,作为本发明的第一实施方式的采光装置,例如,对图17和图18所示的装卸式的采光装置19进行说明。图17是表示设置在窗户上的状态的第一实施方式的采光装置的外观的正面图。图18是沿着图17的A-A’线的截面图。

如图17和图18所示,采光装置19具备:采光单元27;和用于将采光单元27可装卸地安装在窗框(被设置物)109上的多个安装部26。采光单元27具有采光片(采光部件)28和支承采光片28的框架29。

作为采光片28,可以使用上述的任一实施方式中的采光部件。在此,作为采光片28的一个例子,使用第一实施方式中的采光部件1。由采光部件1构成的采光片28具有第一采光部10和第二采光部20。此外,在本实施方式中,不需要用于使采光部件1粘接在窗户玻璃1002上的第二粘接层22,因此,成为除去第二粘接层22的结构。

框架29由铝制的框体构成,以包围采光片28周围的方式,以平坦的状态保持采光片28。

具有这样的结构的采光单元27利用一对安装部26、26以从窗框109的上部吊下的状态设置。在安装后的状态下,成为采光片28的贴合基材6(采光片28中的微细构造面)侧与窗户玻璃1002相对的姿势。在图17和图18中,符号1002表示窗户玻璃,符号108表示窗扇,符号109表示窗框。

本实施方式中的采光装置19由安装部26、26和采光单元27构成,采光单元27通过安装部26、26安装在窗框109(窗户玻璃1002)上。因此,采光装置19成为相对于窗户可装卸的结构。因此,与以往的直接粘贴在窗户玻璃1002上的方式相比,能够容易地进行采光装置19相对于窗户玻璃1002的安装或拆卸。由此,能够高效率地进行维护作业和采光单元27的更换作业等。

[第二实施方式的采光装置](混合机构)

接着,作为本发明的第二实施方式的采光装置,例如,对图19所示的采光装置40进行说明。

如图19所示,采光装置40具备采光机构51和与采光机构51的下端连接的遮光机构52。采光机构51具有在之前的实施方式中说明的采光单元27和一对安装部26、26。遮光机构52是具有遮光性的所谓的卷屏,具备:遮光性屏53;卷取自如地支承遮光性屏53的卷取机构55;和用于将由卷取机构55支承的遮光性屏53固定在第一采光机构51的一对连接部54、54。

卷取机构55,作为拉绳式,能够使遮光性屏53在拉伸出的位置固定,通过从拉伸出的位置进一步拉伸拉绳56,解除固定,使遮光性屏53自动地卷取在卷芯59上。此外,卷取机构55不限于这样的拉绳式,也可以是利用链条使卷芯59旋转的链条式卷取机构或利用电动机使卷芯59旋转的自动式卷取机构等。

例如,在房间的整个壁面为窗户玻璃1002那样的情况下,当在窗框上设置在之前的实施方式中说明的那样的采光装置时,靠近地面的一侧的窗户的一部分成为开放状态。

本实施方式的采光装置40具有与窗户玻璃1002的整个面对应的大小,通过在采光机构51的下方连接遮光机构52,能够确保对靠近地面的窗户玻璃的遮光性。由此,能够在保护室内的隐私的同时,利用采光机构51侧的采光功能使室内成为明亮的环境。

此外,作为遮光机构52的结构,并不限于卷屏。例如,如图20所示,也可以使用由多个遮光板条58和收纳它们的收纳箱57构成的百叶窗作为遮光机构52。

[第三实施方式的采光装置](卷屏)

接着,作为本发明的第三实施方式的采光装置,例如,对图21和图22所示的卷屏60进行说明。图21是表示设置在窗户上的状态的卷屏60的外观的立体图。图22是沿着图21的E-E’线的截面图。另外,在以下的说明中,对与上述采光部件相同的部位,省略说明,并且在附图中标注相同的符号。

如图21所示,卷屏60具备:采光屏62;和卷取自如地支承采光屏62的卷取机构63。

采光屏62具有:第一屏62A;和位于第一屏62A的下方且具有与第一屏62A不同的采光特性的第二屏62B。

作为采光屏62,可以使用上述的任一实施方式中的采光部件。作为采光屏62的一个例子,使用第一实施方式中的采光部件1。此外,在本实施方式中,不需要用于使采光屏62粘接在窗户玻璃1002上的第二粘接层22,因此,成为除去第二粘接层22的结构。

具体而言,构成采光屏62的第一屏62A由片状的第一采光部10构成,第二屏62B由片状的第二采光部20构成。第一采光部10和第二采光部20的厚度为适合于采光屏62的厚度。

卷取机构63具备:沿着采光屏62的上端部安装的卷芯64;沿着采光屏62的下端部安装的下管65;安装在采光屏62的下端部中央的拉绳66;和收纳被卷取在卷芯64上的采光屏62的收纳壳体67。

卷取机构63,作为拉绳式,能够使采光屏62在拉伸出的位置固定,通过从拉伸出的位置进一步拉伸拉绳66,解除固定,使采光屏62自动地卷取在卷芯64上。

此外,卷取机构63并不限于这样的拉绳式,也可以是利用链条使卷芯64旋转的链条式卷取机构或利用电动机使卷芯64旋转的自动式卷取机构等。

具有以上那样的结构的卷屏60,在将收纳壳体67固定在窗户玻璃1002的上部的状态下,利用拉绳406将收纳在该收纳壳体67中的采光屏62拉伸出,在使采光屏62与窗户玻璃1002的内表面相对的状态下使用。

在将采光屏62全部拉伸出的状态的情况下,第一屏62A将从斜上方对采光屏62的一面入射的光L在改变光的行进方向的同时,向室内的天花板射出。另一方面,第二屏62B使从斜上方对采光屏62的一面入射的光L各向同性地扩散而射出。第二屏62B位于比第一屏62A靠下方的位置,因此,能够使通过窗户玻璃1002入射到室内的光L中的主要成为眩光的光和朝向地面的光扩散,以使处于室内的人不会感到眩目。

如上所述,卷屏60利用卷取机构63进行采光屏62的卷取或卷出,由此,能够根据需要切换采光功能的特性。

[第四实施方式的采光装置](百叶窗)

接着,作为本发明的第四实施方式的采光装置,例如,对图23~图25B所示的百叶窗30进行说明。

图23是表示第四实施方式的采光装置的百叶窗的结构的立体图。图24是表示第四实施方式的采光装置的百叶窗的结构的截面图。

如图23所示,百叶窗(采光装置)30主要包括:相互隔开规定的间隔地与水平方向平行地并排的多个板条31;和将多个板条31在铅垂方向吊下自如地支承的支承机构32。百叶窗30将多个板条31升降自如地支承,并且将多个板条31倾斜摆动自如地支承。

多个板条31具有第一采光部(第一区域)34和第一采光部(第二区域)36。第一采光部34具备具有采光性的多个第一板条33。第二采光部36具备具有光扩散性的多个第二板条35。此外,在以下的说明中,在不特别地区别第一板条33和第二板条35的情况下,统一作为板条31处理。

在本实施方式中,如图24所示,作为第一板条33,使用上述的各实施方式的采光部件中的第一采光部10。另外,作为第二板条35,使用上述的任一实施方式中的采光部件的第二采光部20、24、25。但是,第一采光部10和第二采光部(20、24、25)的厚度为适合于板条31的厚度。

图25A、图25B是将百叶窗30的主要部分放大的立体图,图25A表示将各板条31之间打开的状态,图25B表示将各板条31之间关闭的状态。

在夹着多个板条31的中央部的左右两侧并排配置有一对梯绳49。如图25A、图25B所示,各梯绳49具有:相互平行地并排的前后一对纵向绳38a、38b;和架设在纵向绳38a、38b之间的上下一对横向绳39a、39b,且具有横向绳39a、39b在纵向绳38a、38b的长边方向(垂直方向)上等间隔地并排配置的结构。各板条31以插入纵向绳38a、38b与横向绳39a、39b的各间的状态配置。

如图23所示,固定箱41位于相互平行地并排的多个板条31的最上部,与该多个板条31平行地并排配置。另一方面,升降杆37位于相互平行地并排的多个板条31的最下部,与该多个板条31平行地并排配置。构成各梯绳49的纵向绳38a、38b(图25A、图25B),以通过升降杆37的自重被铅垂向下地拉伸的状态,从固定箱41垂下。

支承机构32具备:用于对多个板条31进行升降操作的升降操作部42;和用于对多个板条31进行倾斜摆动操作的倾斜摆动操作部(倾斜摆动机构)43。

如图23和图25A、图25B所示,升降操作部42具有多个升降绳44。多个升降绳44分别与构成梯绳49的纵向绳38a、38b平行地并排配置。另外,在多个升降绳44贯通在各板条31形成的孔部45的状态下,多个升降绳44的下端部安装在升降杆37上。

另外,多个升降绳44的上端侧在固定箱41的内部被拉回,从在固定箱41的一侧设置的窗户部46被拉出。从窗户部46被拉出的升降绳44与操作绳47的一端连结。操作绳47的另一端被安装在升降杆37的一个端部。

升降操作部42,通过从升降杆37位于最下部的状态拉伸操作绳47,将升降绳44拉向固定箱41的内侧。由此,多个板条31在从下部侧依次重叠在升降杆37上的同时,与升降杆37一起上升。升降绳44由在窗户部46的内侧设置的止动件(未图示)固定。由此,能够将升降杆37在任意的高度位置固定。相反,通过将由止动件进行的升降绳44的固定解除,能够使升降杆37通过自重而下降。由此,能够再次使升降杆37位于最下部。

如图23所示,倾斜摆动操作部43在固定箱41的一侧具有操作杆48。操作杆48绕轴转动自如地安装。倾斜摆动操作部43,通过使操作杆48绕轴转动,能够对构成梯绳49的纵向绳38a、38b相互反向地在上下方向进行移动操作。由此,能够在图25A所示的将各板条31之间打开的状态与图25B所示的将各板条31之间关闭的状态之间,使多个板条31相互同步地倾斜摆动。

具有以上那样的结构的百叶窗30,在从窗框的上部吊下的状态下,以使多个板条31与窗户玻璃1002的内表面1002a相对的状态配置。

[照明调光系统]

图26是表示具备采光装置和照明调光系统的房间模型的图,是沿着图27的A-A’线的截面图。图27是表示房间模型2000的天花板的平面图。

在本发明中,构成被导入外部光的房间2003的天花板2003a的天花板材料可以具有高的光反射性。如图26和图27所示,在房间2003的天花板2003a上,作为具有光反射性的天花板材料,设置有光反射性天花板材料2003A。光反射性天花板材料2003A是为了促进将来自设置在窗户2002上的采光装置2010的外部光导入到室内的深处的材料,设置在窗边的天花板2003a上。具体而言,设置在天花板2003a的规定的区域E(距窗户2002约3m的区域)。

该光反射性天花板材料2003A,如之前说明的那样,发挥将通过设置有本发明的采光装置2010(上述的任一实施方式的采光装置)的窗户2002导入到室内的外部光高效率地引导直到室内的深处的作用。从采光装置2010向室内的天花板2003a导入的外部光被光反射性天花板材料2003A反射,改变朝向而将放置在室内深处的桌子2005的桌面2005a照亮,发挥使该桌面2005a明亮的效果。

光反射性天花板材料2003A可以为扩散反射性的,也可以为镜面反射性的,但是为了兼得使放置在室内深处的桌子2005的桌面2005a明亮的效果和抑制对于处于室内的人来说不适的眩光的效果,优选将两者的特性适度地混合。

利用本发明的采光装置2010导入到室内的光的大部分射向窗户2002的附近的天花板,但是大多情况下窗户2002的附近的光量充分。因此,通过并用(同时使用)上述那样的光反射性天花板材料2003A,能够将入射至窗户附近的天花板(区域E)的光向光量比窗边少的室内的深处分配。

光反射性天花板材料2003A例如能够通过对铝那样的金属板施加几十微米程度的凹凸的压花加工、或在形成有同样的凹凸的树脂基板的表面蒸镀铝那样的金属膜来制作。或者,通过压花加工形成的凹凸也可以以最大周期的曲面形成。

进一步,能够通过适当地改变在光反射性天花板材料2003A上形成的压花形状,来控制光的配光特性和室内的光的分布。例如,在呈向室内深处延伸的条纹状实施了压花加工的情况下,由光反射性天花板材料2003A反射后的光在窗户2002的左右方向(与凹凸的长边方向交叉的方向)扩展。在房间2003的窗户2002的大小和朝向受到限制的情况下,能够利用这样的性质,利用光反射性天花板材料2003A使光在水平方向扩散并且向室内深处的方向反射。

本发明的采光装置2010作为房间2003的照明调光系统的一部分使用。照明调光系统例如由包括采光装置2010、多个室内照明装置2007、设置在窗户上的日射调整装置2008、这些装置的控制系统和设置在天花板2003a上的光反射性天花板部件2003A的房间整体的构成部件构成。

在房间2003的窗户2002上,在上部侧设置有采光装置2010,在下部侧设置有日射调整装置2008。在此,作为日射调整装置2008设置有百叶窗,但是不限于此。

在房间2003中,多个室内照明装置2007在窗户2002的左右方向(Y方向)和室内的进深方向(X方向)呈格子状配置。该多个室内照明装置2007与采光装置2010一起构成房间2003的整体的照明系统。

如图26和图27所示,例如,表示窗户2002的左右方向(Y方向)的长度L1为18m、房间2003的进深方向(X方向)的长度L2为9m的办公室的天花板2003a。在此,室内照明装置2007在天花板2003a的横方向(Y方向)和进深方向(X方向)上分别隔开1.8m的间隔P呈格子状配置。

更具体而言,50个室内照明装置2007排列成10行(Y方向)×5列(X方向)。

室内照明装置2007具备室内照明器具2007a、亮度检测部2007b和控制部2007c,亮度检测部2007b以及控制部2007c与室内照明器具2007a一体地构成。

室内照明装置2007也可以使室内照明器具2007a和亮度检测部2007b分别各具备多个。但是,亮度检测部2007b相对于各室内照明器具2007a各设置1个。亮度检测部2007b接收室内照明器具2007a进行照明的被照射面的反射光,检测被照射面的照度。在此,利用亮度检测部200b检测放置在室内的桌子2005的桌面2005a的照度。

在各室内照明装置2007各设置有1个的控制部2007c相互连接。各室内照明装置2007通过相互连接的控制部2007c,进行调整各个室内照明器具2007a的LED灯的光输出的反馈控制,使得各个亮度检测部2007b检测出的桌面2005a的照度成为一定的目标照度L0(例如,平均照度:750lx)。

图28是表示由采光装置采入到室内的光(自然光)的照度与由室内照明装置产生的照度(照明调光系统)的关系的图表。在图28中,纵轴表示桌面的照度(lx),横轴表示距窗户的距离(m)。另外,图中的虚线表示室内的目标照度。(●:采光装置产生的照度,△:室内照明装置产生的照度,◇:合计照度)

如图28所示,由采光装置2010采入的光所产生的桌面照度,越接近窗户越明亮,随着远离窗户,其效果变小。在应用了本发明的采光装置2010的房间中,在白天,通过来自窗户的自然采光,产生这样的向房间进深方向的照度分布。因此,本发明的采光装置2010与对室内的照度分布进行补偿的室内照明装置2007一起使用。设置在室内天花板上的室内照明装置2007利用亮度检测部2007b检测各个装置下的平均照度,并以房间整体的桌面照度成为一定的目标照度L0的方式进行调光控制而点亮。因此,设置在窗户附近的S1列、S2列几乎不点亮,随着向S3列、S4列、S5列和房间进深方向去,一边提高输出,一边点亮。作为结果,房间的桌面被自然采光产生的照度和室内照明装置2007产生的照明的合计照亮,能够实现在整个房间进行办公方面被认为充分的桌面照度750lx(“JIS Z9110照明总则”的办公室中的推荐维持照度)。

如以上所述,通过同时使用采光装置2010和照明调光系统(室内照明装置2007),能够使光到达室内深处,能够进一步提高室内的亮度,并且能够确保在整个房间进行办公方面被认为充分的桌面照度。因此,能够不受季节或天气的影响而得到更进一步稳定的明亮的光环境。

以上,参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明,但是各实施方式中的各结构和它们的组合等是一个例子,本发明并不限定于该例子,这是不言而喻的。只要是本领域技术人员,就能够在权利要求书中记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例,这是显然的,这些当然也属于本发明的技术范围。

产业上的可利用性

本发明的一个方式能够应用于需要在抑制眩光的增加的同时,更多地采入屋外的自然光(太阳光)来确保室内的明亮的环境的采光部件、采光装置、卷屏和百叶窗等。

符号说明

1、13、15、17、18、300、400、500…采光部件、2…第一基材、2a…第一面、3…采光部(突起部)、3C…反射面、10…第一采光部、14…遮光部(光量调整部)、16…透明部(透明部件)、19、40、2010…采光装置、20、24、25…第二采光部、26…安装部、28…采光片(采光部件)、30…百叶窗(采光装置)、31…板条、33…第一采光板条、35…第二板条、43…倾斜摆动操作部(倾斜摆动机构)、51…采光机构、52…遮光机构、55、63…卷取机构、60…卷屏、62A、62B…采光屏、S1…第一空间、S2…第二空间、109…窗框(被设置物)。

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