JP2004214188A - Sunlight collecting device and light collecting condition setting program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大気中において散乱されている太陽散乱光を屋内に導いて屋内の照明を行う太陽光採光装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solar lighting device for guiding indoor scattered light scattered in the atmosphere to illuminate indoors.
従来、太陽光を利用して屋内照明を行う太陽光採光装置が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a solar lighting device that performs indoor lighting using sunlight has been proposed.
このような太陽光採光装置は、太陽からの直接光、いわゆる直射日光を利用している。すなわち、このような太陽光採光装置は、直射日光があたる場所に設置されて直射日光を反射させる反射鏡と、この反射鏡によって反射された直射日光を屋内に導く導光手段とを備えて構成されている。この導光手段は、レンズや光ファイバなどによって構成されている。 Such a daylighting device utilizes direct light from the sun, so-called direct sunlight. That is, such a solar lighting device is configured to include a reflecting mirror that is installed in a place exposed to direct sunlight and reflects the direct sunlight, and a light guide unit that guides the direct sunlight reflected by the reflecting mirror indoors. Have been. This light guide means is constituted by a lens, an optical fiber, or the like.
そして、このような太陽光採光装置においては、太陽の位置が時間の経過とともに変化してしまうことに対応して、反射鏡の向きを、太陽に追従するように連続的に移動(追尾)操作している。 In such a solar lighting device, the direction of the reflecting mirror is continuously moved (tracked) so as to follow the sun in response to the change in the position of the sun over time. are doing.
ところで、上述のような太陽光採光装置においては、反射鏡を太陽の追尾のために移動操作する移動機構が必要であり、この移動機構のために装置の複雑化、大型化が招来されている。また、この移動機構における駆動力の確保のため、電力等のエネルギが必要であり、このようなエネルギの供給が保証されない地域において使用することができない。 By the way, in the above-mentioned sunlight collecting device, a moving mechanism for moving the reflecting mirror for tracking the sun is necessary, and this moving mechanism has caused the device to be complicated and large. . Further, energy such as electric power is required for securing the driving force in the moving mechanism, and the moving mechanism cannot be used in an area where the supply of such energy is not guaranteed.
また、上述の太陽光採光装置においては、導光手段の構成が複雑であるため、作製及び設置が煩雑、困難であり、既存の家屋に後から設置することは困難である。 Moreover, in the above-mentioned sunlight collecting device, since the configuration of the light guide means is complicated, the production and installation are complicated and difficult, and it is difficult to install the solar light in an existing house later.
さらに、上述の太陽光採光装置においては、天候による照明効果への影響が大きく、曇天時や雨天時等、直射日光が得られないような条件下においては、充分な照明が行えない。 Furthermore, in the above-mentioned sunlight collecting device, the lighting effect is greatly affected by the weather, and sufficient lighting cannot be performed under conditions where direct sunlight cannot be obtained, such as in cloudy or rainy weather.
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、太陽光を利用した太陽光採光装置でありながら、太陽の追尾が不要で、機構が簡素化、小型化され、エネルギ消費がなく、また、導光のための複雑な構造が不要であって、既存の家屋に後から設置することも容易であり、さらに、天候による照明効果への影響がほとんどなく、曇天時や雨天時においても充分な照明を行うことができる太陽光採光装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and although it is a solar lighting device using sunlight, the sun does not need to be tracked, the mechanism is simplified, the size is reduced, and the energy is reduced. There is no consumption, no complicated structure for light guiding is required, it is easy to install it in an existing house later, and there is almost no influence on the lighting effect by the weather, An object of the present invention is to provide a solar lighting device capable of performing sufficient illumination even in rainy weather.
また、本発明は、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に反射板を設置し、大気中において散乱された太陽散乱光を該反射板により反射させて該光透過部を介して該家屋内に該太陽散乱光を導くにあたって、家屋の周囲の状態に応じて反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を最適化し、最も効率的な照明を行う条件を特定することができる採光条件の設定プログラムを提供しようとするものである。 Further, the present invention provides a reflector disposed on a side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion, reflects the solar scattered light scattered in the atmosphere by the reflecting plate, and passes the light through the light transmitting portion. In guiding the sun scattered light into a house, the installation location, size, shape, reflectance, and diffusivity of the reflector are optimized according to the state of the surroundings of the house, and conditions for performing the most efficient lighting are specified. It is an object of the present invention to provide a program for setting lighting conditions that can be performed.
上述の課題を解決するため、本発明に係る太陽光採光装置は、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に設置され大気中において散乱された太陽散乱光を反射させて光透過部を介して家屋内に太陽散乱光を導く反射板を備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a solar lighting device according to the present invention is provided on a side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion, and reflects light scattered in the air to form a light transmitting portion. A reflection plate for guiding solar scattered light into the house through the housing.
この太陽光採光装置においては、太陽散乱光を利用しているため、太陽の追尾が不要であり、また、天候による照明効果への影響がほとんどない。 In this sunlight collecting device, since the sun scattered light is used, the tracking of the sun is not required, and the weather does not substantially affect the lighting effect.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、太陽散乱光を反射する表面部が、微細な凹凸が形成され反射光を散乱させる散乱面となされていることとしたものである。 According to the present invention, in the above daylighting device, the reflecting plate has a surface portion that reflects the solar scattered light, and a scattering surface that forms fine irregularities and scatters the reflected light. is there.
この太陽光採光装置においては、反射板の表面部が散乱面となされていることにより、天空のより広い範囲からの散乱光を家屋の光透過部に導くことができるので、天候による照明効果への影響を少なくすることができる。 In this solar lighting device, since the surface portion of the reflector is a scattering surface, scattered light from a wider range of the sky can be guided to the light transmitting portion of the house, so that the lighting effect due to the weather can be reduced. Can be reduced.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、太陽散乱光を反射する表面部が、平面となされていることとしたものである。 According to the present invention, in the above-described sunlight collecting device, the surface of the reflector that reflects the solar scattered light is a flat surface.
この太陽光採光装置においては、反射板の製作が容易である。 In this solar lighting device, it is easy to manufacture the reflection plate.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、太陽散乱光を反射する表面部が、凸面状となされ、反射光を拡散させることとしたものである。 According to the present invention, in the above-mentioned sunlight collecting device, the surface of the reflector that reflects the solar scattered light has a convex shape, and the reflected light is diffused.
この太陽光採光装置においては、反射板の表面部が凸面となされていることにより、天空のより広い範囲からの散乱光を家屋の光透過部に導くことができるので、天候による照明効果への影響を少なくすることができる。 In this solar light collecting device, since the surface of the reflector is formed as a convex surface, scattered light from a wider range of the sky can be guided to the light transmitting portion of the house. The influence can be reduced.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、太陽散乱光を反射する表面部の可視光領域における反射率が、60%以上であることとしたものである。 According to the present invention, in the above daylighting device, the reflection plate has a reflectance of 60% or more in a visible light region of a surface portion that reflects the solar scattered light.
この太陽光採光装置においては、天空からの散乱光を家屋の光透過部に効率的に導くことができる。 In this sunlight collecting device, scattered light from the sky can be efficiently guided to the light transmitting portion of the house.
そして、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、太陽散乱光を光透過部の上部近傍に導くものとし、光透過部の上部近傍に設置され反射板によって導かれた太陽散乱光を反射して家屋内に対し光透過部の上部より下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板を備えていることとしたものである。 The present invention is directed to the above-described solar light collecting device, wherein the reflecting plate guides the solar scattered light to near the upper part of the light transmitting part, and is provided near the upper part of the light transmitting part and guided by the reflecting plate. A sub-reflector is provided to guide the solar scattered light downward from the upper part of the light transmitting portion toward the house by reflecting the light.
この太陽光採光装置においては、家屋内に導かれた散乱光は、光透過部の上部より下方に向けて導かれるので、家屋内を自然な照明状態とすることができる。 In this sunlight collecting device, the scattered light guided into the house is guided downward from above the light transmitting portion, so that the house can be in a natural lighting state.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、家屋の側壁部により光透過部の下方位置において下端側を支持されて傾斜されて設置されており、家屋の側壁部の光透過部の上方位置に設置され反射板の上端側を支持する透光性材料からなる庇部材と、光透過部の上部近傍に設置され反射板によって導かれた太陽散乱光を反射して家屋内に対し下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板とを備えていることとしたものである。 Further, according to the present invention, in the above sunlight collecting device, the reflecting plate is installed at an angle with the lower end supported at a position below the light transmitting portion by the side wall of the house. An eaves member which is provided at a position above the transmission portion and is made of a light-transmitting material and supports the upper end side of the reflection plate. And a sub-reflector for guiding the solar scattered light downward.
この太陽光採光装置においては、家屋内に導かれた散乱光が光透過部の上部より下方に向けて導かれるので、家屋内を自然な照明状態とすることができるとともに、反射板が庇部材によって降雨等から保護されるので、この反射板の汚れや反射率の劣化が防止される。さらに、この太陽光採光装置においては、反射板が家屋の側壁部及びこの側壁部に設置される庇部材によって支持されるので、反射板を家屋から離間した位置において支持する部材を設ける必要がない。 In this solar lighting device, the scattered light guided into the house is guided downward from the upper part of the light transmitting portion, so that the house can be in a natural lighting state, and the reflecting plate is provided with an eaves member. Thus, the reflection plate is protected from rainfall and the like, so that the reflection plate is prevented from being stained and the reflectance is deteriorated. Furthermore, in this sunlight collecting device, since the reflector is supported by the side wall of the house and the eaves member provided on the side wall, there is no need to provide a member that supports the reflector at a position away from the house. .
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板が反射した太陽散乱光を順次反射して家屋の内方側に導く複数の副反射板を備えていることとしたものである。 According to the present invention, in the above-mentioned sunlight collecting apparatus, a plurality of sub-reflectors are provided, which sequentially reflect the solar scattered light reflected by the reflector and guide the scattered light toward the inside of the house.
この太陽光採光装置においては、家屋内において光透過部より離れた場所についても、効率的に照明することができる。 According to this solar lighting device, it is possible to efficiently illuminate a place in a house distant from the light transmitting portion.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、折り畳み収納可能であることとしたものである。 According to the present invention, in the above daylighting device, the reflection plate can be folded and housed.
この太陽光採光装置においては、強風時などには、反射板を折り畳んでおくことにより、反射板の破損や紛失を防止することができる。 In this sunlight collecting device, the breakage or loss of the reflector can be prevented by folding the reflector in a strong wind or the like.
また、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、可撓性を有する長尺のシート状に形成され、一対の巻付け軸間に架け渡されており、少なくともいずれか一方の巻付け軸による巻取りが可能であることとしたものである。 Further, according to the present invention, in the above-mentioned sunlight collecting device, the reflection plate is formed in a flexible long sheet shape, and is bridged between a pair of winding shafts, and at least one of the winding shafts is provided. The winding by the winding shaft can be performed.
この太陽光採光装置においては、反射板が汚れた場合には、この反射板を一方の巻付け軸により巻取り、他方の巻き付け軸に巻付けられていた部分を一対の巻付け軸間の位置に引き出すことにより、常に汚れのない反射板を容易に使用することができる。 In this solar light collecting device, when the reflector is contaminated, the reflector is wound around one of the winding shafts, and a portion wound around the other winding shaft is positioned between the pair of winding shafts. By pulling it out, a reflector plate that is always clean can be easily used.
さらに、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、仰角及び方位角の調整が可能であることとしたものである。 Further, the present invention provides the above-mentioned sunlight collecting device, wherein the reflector can adjust the elevation angle and the azimuth angle.
この太陽光採光装置においては、家屋の周囲の太陽光遮蔽物の状態や天候、時刻に応じて反射板の向きを容易に調整することができる。 In this solar lighting device, the direction of the reflector can be easily adjusted according to the state of the sun shield around the house, the weather, and the time.
さらに、本発明は、上述の太陽光採光装置において、反射板は、家屋の側方に設置された手摺壁の傾斜された上端面に反射塗料が塗布されることによって形成されていることとしたものである。 Further, the present invention provides the above-mentioned sunlight collecting device, wherein the reflecting plate is formed by applying a reflecting paint to an inclined upper end surface of a handrail wall installed on the side of the house. Things.
この太陽光採光装置においては、反射板は、家屋の側方に設置された手摺壁と一体化しているため、強風などによる破損、紛失の虞れがない。 In this sunlight collecting device, since the reflection plate is integrated with the handrail wall installed on the side of the house, there is no fear of damage or loss due to strong wind or the like.
そして、本発明に係る採光条件の設定プログラムは、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に反射板を設置し大気中において散乱された太陽散乱光を該反射板により反射させて該光透過部を介して該家屋内に該太陽散乱光を導くにあたって、家屋の周囲の太陽光遮蔽物の存在状態に基づいて、反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を算定することを特徴とするものである。 The daylighting condition setting program according to the present invention includes the steps of: installing a reflection plate on a side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion; reflecting the solar scattered light scattered in the atmosphere by the reflection plate; In guiding the sun scattered light into the house through the transmission part, the installation location, size, shape, reflectance, and diffusivity of the reflector are calculated based on the state of existence of the sun shield around the house. It is characterized by doing.
この採光条件の設定プログラムにおいては、家屋の周囲の状態に応じて反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を最適化することができるので、最も効率的な照明を行う条件を特定することができる。 In this daylighting condition setting program, the installation location, size, shape, reflectivity and diffusivity of the reflector can be optimized according to the state of the surroundings of the house. Can be specified.
また、本発明に係る採光条件の設定プログラムは、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に反射板を設置し大気中において散乱された太陽散乱光を該反射板により反射させて該光透過部を介して該家屋内に該太陽散乱光を導くにあたって、家屋の周囲の太陽光遮蔽物によって区切られた天空に向かう採光開口部を光源として扱い、反射板とこの反射板への入射光及びこの反射板からの出射光が透過する透光性部材と家屋内における光反射部を光学要素とし、家屋内における被照明領域についての照度のシミュレーションを幾何光学に基づいて行い、反射板について、設置場所、面積、形状、反射率、反射率の波長依存性、拡散反射特性である拡散係数及び拡散の角度依存性、枚数を算定し、透光性部材について、設置場所、面積、形状、透過率、透過率の波長依存性、拡散透過特性である拡散係数及び拡散の角度依存性、枚数を算定し、これら光学要素について最適化を行うことを特徴とするものである。 In addition, the program for setting lighting conditions according to the present invention includes the steps of: installing a reflector on a side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion; reflecting the solar scattered light scattered in the atmosphere by the reflector; In guiding the solar scattered light into the house through the transmitting part, the light-receiving opening toward the sky, which is separated by the sunlight shield around the house, is treated as a light source, and the reflector and the light incident on the reflector are used. And a light-transmitting member and a light reflecting portion in the house through which light emitted from the reflecting plate is transmitted as an optical element, and a simulation of illuminance for an illuminated area in the house is performed based on geometrical optics. Calculate the installation location, area, shape, reflectivity, wavelength dependence of reflectance, diffusion coefficient and diffusion angle dependence of diffuse reflection characteristics, and the number of sheets. For translucent members, install location, area, shape, transmission , The wavelength dependence of the transmittance, the diffusion transmittance characteristic in which the diffusion coefficient and diffusion of angular dependence, and calculating the number, is characterized in that to optimize for these optical elements.
この採光条件の設定プログラムにおいては、各光学要素についての最適化がなされ、家屋内における被照明領域における照度を充分に確保することができる。 In the daylighting condition setting program, each optical element is optimized, and the illuminance in the illuminated area in the house can be sufficiently ensured.
上述のように、本発明に係る太陽光採光装置は、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に設置され大気中において散乱された太陽散乱光を反射させ光透過部を介して家屋内に太陽散乱光を導く反射板を備えている。 As described above, the sunlight collecting device according to the present invention is installed on the side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion, reflects solar scattered light scattered in the air, and transmits light through the light transmitting portion to a house. And a reflector for guiding the solar scattered light.
この太陽光採光装置においては、太陽散乱光を利用するため、太陽の追尾が不要であり、機構が簡素化、小型化し、エネルギ消費がなく、また、天候による照明効果への影響がほとんどなく、曇天時や雨天時においても充分な照明を行うことができ、さらに、複雑な構成の導光手段を用いないため、既存の家屋に後から設置することも容易である。 In this solar lighting device, since the sun scattered light is used, the tracking of the sun is unnecessary, the mechanism is simplified, the size is reduced, there is no energy consumption, and the lighting effect is hardly affected by the weather, Sufficient lighting can be performed even in cloudy weather or rainy weather, and since a light guiding means having a complicated configuration is not used, it can be easily installed later in an existing house.
また、この太陽光採光装置において、太陽散乱光を反射する反射板の表面部を微細な凹凸が形成され反射光を散乱させる散乱面とした場合には、天空のより広い範囲からの散乱光を家屋の光透過部に導くことができるので、天候による照明効果への影響を少なくすることができる。 Further, in this solar light collecting device, when the surface of the reflector that reflects the solar scattered light is a scattering surface that is formed with fine irregularities and scatters the reflected light, the scattered light from a wider range of the sky is scattered. Since the light can be led to the light transmitting portion of the house, the influence of the weather on the lighting effect can be reduced.
また、この太陽光採光装置において、太陽散乱光を反射する反射板の表面部を平面とした場合には、反射板の製作が容易である。 Further, in this solar light collecting device, when the surface of the reflector that reflects the solar scattered light is a flat surface, the reflector can be easily manufactured.
また、この太陽光採光装置において、太陽散乱光を反射する反射板の表面部を凸面状とし、反射光を拡散させるものとした場合には、天空のより広い範囲からの散乱光を家屋の光透過部に導くことができるので、天候による照明効果への影響を少なくすることができる。 Further, in this solar light collecting apparatus, when the surface of the reflector that reflects the solar scattered light is made convex and the reflected light is diffused, the scattered light from a wider range of the sky is reflected on the light of the house. Since the light can be guided to the transmission part, the influence of the weather on the lighting effect can be reduced.
また、この太陽光採光装置において、太陽散乱光を反射する反射板の表面部の可視光領域における反射率を60%以上であることとした場合には、天空からの散乱光を家屋の光透過部に効率的に導くことができる。 Further, in this solar light collecting device, when the reflectance of the surface of the reflector that reflects the solar scattered light in the visible light region is 60% or more, the scattered light from the sky is transmitted through the house. Can be efficiently guided to the part.
そして、この太陽光採光装置において、反射板により太陽散乱光を光透過部の上部近傍に導き、この反射板によって導かれた太陽散乱光を反射して家屋内に対し光透過部の上部より下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板を光透過部の上部近傍に設置した場合には、家屋内を自然な照明状態とすることができる。 Then, in this sunlight collecting device, the solar scattered light is guided by the reflector to the vicinity of the upper portion of the light transmitting portion, and the solar scattered light guided by the reflector is reflected to the house below the upper portion of the light transmitting portion. When the sub-reflector that guides the solar scattered light toward the light source is installed near the upper part of the light transmitting part, the interior of the house can be set in a natural lighting state.
また、この太陽光採光装置において、反射板を家屋の側壁部により光透過部の下方位置において下端側を支持させて傾斜させて設置するとともに、家屋の側壁部の光透過部の上方位置に設置され反射板の上端側を支持する透光性材料からなる庇部材と、光透過部の上部近傍に設置され反射板によって導かれた太陽散乱光を反射して家屋内に対し下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板とを設けた場合には、家屋内を自然な照明状態とすることができるとともに、反射板の汚れや反射率の劣化を防止することができ、さらに、反射板を家屋から離間した位置において支持する部材を設ける必要がなく、装置構成を簡素化することができる。 Further, in this solar light collecting device, the reflector is installed at a position above the light transmitting portion on the side wall of the house while supporting the lower end of the reflecting plate at the position below the light transmitting portion by the side wall of the house. And an eaves member made of a translucent material that supports the upper end side of the reflector, and is provided near the upper part of the light transmitting portion and reflects the solar scattered light guided by the reflector to face down the house. When a sub-reflector that guides the solar scattered light is provided, the interior of the house can be made to have a natural illumination state, and the reflector can be prevented from being stained and the reflectance can be prevented from deteriorating. There is no need to provide a member that supports the device at a position away from the house, and the device configuration can be simplified.
また、この太陽光採光装置において、反射板が反射した太陽散乱光を順次反射して家屋の内方側に導く複数の副反射板を設けた場合には、家屋内において光透過部より離れた場所についても、効率的に照明することができる。 In addition, in this solar light collecting device, when a plurality of sub-reflectors are provided to sequentially reflect the solar scattered light reflected by the reflector and guide the reflected light toward the inside of the house, the plurality of sub-reflectors are separated from the light transmitting portion in the house. It is possible to efficiently light the place.
また、この太陽光採光装置において、反射板を、折り畳み収納可能なものとした場合には、強風時などには、反射板を折り畳んでおくことにより、反射板の破損や紛失を防止することができる。 Further, in this sunlight collecting device, when the reflecting plate can be folded and housed, when the wind is strong, the reflecting plate is folded to prevent breakage or loss of the reflecting plate. it can.
また、この太陽光採光装置において、反射板を、可撓性を有する長尺のシート状に形成され一対の巻付け軸間に架け渡されており少なくともいずれか一方の巻付け軸による巻取りが可能であるものとした場合には、反射板が汚れた場合には、この反射板を一方の巻付け軸により巻取り、他方の巻き付け軸に巻付けられていた部分を一対の巻付け軸間の位置に引き出すことにより、常に汚れのない反射板を容易に使用することができる。 Further, in this sunlight collecting device, the reflection plate is formed in a long sheet having flexibility and is stretched between a pair of winding shafts, so that the winding by at least one of the winding shafts can be performed. If it is possible, if the reflection plate becomes dirty, this reflection plate is wound around one winding shaft, and the part wound around the other winding shaft is moved between a pair of winding shafts. By pulling it out to the position, it is possible to easily use a reflecting plate that is always clean.
さらに、この太陽光採光装置において、反射板を、仰角及び方位角の調整が可能であるものとした場合には、家屋の周囲の太陽光遮蔽物の状態や天候、時刻に応じて反射板の向きを容易に調整することができる。 Furthermore, in this solar light collecting device, when the reflector can be adjusted in elevation and azimuth, the reflector can be adjusted according to the state of the sun shield around the house, the weather, and the time. The direction can be easily adjusted.
さらに、この太陽光採光装置において、反射板を、家屋の側方に設置された手摺壁の傾斜された上端面に反射塗料が塗布されることによって形成されたものとした場合には、反射板が家屋の側方に設置された手摺壁と一体化しているため、強風などによる反射板の破損、紛失の虞れがない。 Furthermore, in this solar light collecting device, when the reflecting plate is formed by applying a reflecting paint to the inclined upper end surface of the handrail wall installed on the side of the house, the reflecting plate Is integrated with the handrail wall installed on the side of the house, so there is no danger of the reflector being damaged or lost due to strong wind or the like.
そして、本発明に係る採光条件の設定プログラムは、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に反射板を設置し大気中において散乱された太陽散乱光を該反射板により反射させて該光透過部を介して該家屋内に該太陽散乱光を導くにあたって、家屋の周囲の太陽光遮蔽物の存在状態に基づいて、反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を算定する。 The daylighting condition setting program according to the present invention includes the steps of: installing a reflection plate on a side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion; reflecting the solar scattered light scattered in the atmosphere by the reflection plate; In guiding the sun scattered light into the house through the transmission part, the installation location, size, shape, reflectance, and diffusivity of the reflector are calculated based on the state of existence of the sun shield around the house. I do.
この採光条件の設定プログラムにおいては、家屋の周囲の状態に応じて反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を最適化することができるので、最も効率的な照明を行う条件を特定することができる。 In this daylighting condition setting program, the installation location, size, shape, reflectivity and diffusivity of the reflector can be optimized according to the state of the surroundings of the house. Can be specified.
また、本発明に係る採光条件の設定プログラムにおいては、家屋の周囲の太陽光遮蔽物によって区切られた天空に向かう採光開口部を光源として扱い、反射板とこの反射板への入射光及びこの反射板からの出射光が透過する透光性部材と家屋内における光反射部を光学要素とし、家屋内における被照明領域についての照度のシミュレーションを幾何光学に基づいて行い、各光学要素について最適化を行うので、家屋内における被照明領域における照度を充分に確保することができる。 In the daylighting condition setting program according to the present invention, a daylighting opening toward the sky separated by a sunshade around the house is treated as a light source, and a reflection plate, light incident on the reflection plate and reflection of the light are reflected. The translucent member through which the light emitted from the plate is transmitted and the light reflecting part in the house are used as optical elements, and simulation of the illuminance of the illuminated area in the house is performed based on geometrical optics, and optimization for each optical element is performed. As a result, the illuminance in the illuminated area in the house can be sufficiently ensured.
すなわち、本発明は、太陽光を利用した太陽光採光装置でありながら、太陽の追尾が不要で、機構が簡素化、小型化され、エネルギ消費がなく、また、導光のための複雑な構造が不要であって、既存の家屋に後から設置することも容易であり、さらに、天候による照明効果への影響がほとんどなく、曇天時や雨天時においても充分な照明を行うことができる太陽光採光装置を提供することができるものである。 That is, although the present invention is a solar lighting device using sunlight, it does not require tracking of the sun, has a simple and compact mechanism, consumes no energy, and has a complicated structure for guiding light. Is not necessary, it is easy to install it in an existing house later, and there is almost no effect on the lighting effect due to the weather, and sufficient sunlight can be provided even in cloudy or rainy weather A lighting device can be provided.
また、本発明は、家屋の周囲の状態に応じて反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を最適化し、最も効率的な照明を行う条件を特定することができる採光条件の設定プログラムを提供することができるものである。 In addition, the present invention optimizes the location, size, shape, reflectance, and diffusivity of the reflector according to the state of the surroundings of the house, and can specify the conditions for performing the most efficient lighting. Can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明に係る太陽光採光装置は、図1に示すように、側壁部101に窓などの光透過部102を有する家屋103の当該側方に設置される反射板1を備えている。この反射板1は、支持部材2により、大気中において散乱された太陽散乱光105を反射させて光透過部102を介して家屋103内に該太陽散乱光105を導くように、該家屋103側に所定の角度傾斜されて設置されている。支持部材2は、家屋103の側方の地上に設置されており、上端側の支軸4を介して、反射板1を支持している。家屋103内は、このようにして導かれた太陽散乱光105によって照明される。
As shown in FIG. 1, a solar lighting device according to the present invention includes a reflecting
なお、家屋103の光透過部102は、図面においては開口部として表現しているが、ガラスの如き透明材料によって閉蓋されていても、光が透過する状態となっていればよい。
Although the
反射板1としては、アルミニウムの如き金属板や、または、合成樹脂材料や木材、ガラス等からなる基材の表面部にアルミニウムの如き金属箔を貼付したものを用いることができる。
As the
太陽散乱光105とは、太陽104から発せられた光線が、大気、大気中の塵挨及び水滴等によって散乱された光であり、全天空より略々一様の密度で地上に到達しているものである。したがって、家屋103の光透過部102に到達する太陽散乱光105の光量は、反射板1を介して光透過部102に対応される天空の面積(立体角)に略々比例したものとなる。
The sun scattered light 105 is light that is emitted from the
そして、この太陽散乱光105は、晴天時よりも、むしろ曇天時のほうが多くなることもあるため、この太陽光採光装置において、反射板1を介して光透過部102に導かれる光量は、天候による影響をあまり受けない。また、この太陽光採光装置においては、太陽散乱光105を利用しているため、反射板1が太陽104を追尾する必要がない。
Since the amount of the sun scattered light 105 may be larger in cloudy weather than in fine weather, the amount of light guided to the
そして、この太陽光採光装置は、反射板1の太陽散乱光105を反射する表面部を、微細な凹凸が形成され反射光を散乱させる散乱面として構成してもよい。このように反射板1の表面部を散乱面とすると、天空のより広い範囲(大きな立体角の範囲)からの太陽散乱光105を家屋103の光透過部102に導くことができるため、天候による照明効果への影響をより少なくすることができる。
In addition, in this sunlight collecting device, the surface portion of the
なお、反射板1の表面部における反射率及び拡散特性は、図2Aに示すように、この反射板1による反射光の方向及び光強度をベクトルで表すことができる。この反射板1の反射率及び拡散特性は、例えば、入射光の入射角に等しい出射角を有する反射光が最も光強度が高く、この反射光に対する角度が大きい光線ほど、光強度が低くなる特性を有している。
As shown in FIG. 2A, the reflectance and the diffusion characteristics at the surface of the
また、後述する各光学要素において、透光性材料からなる部材についての透過率及び拡散特性は、図2Bに示すように、この部材の透過光の方向及び光強度をベクトルで表すことができる。この部材の透過率及び拡散特性は、例えば、入射光の入射角に等しい出射角を有する(入射光の延長上の)透過光が最も光強度が高く、この透過光に対する角度が大きい光線ほど、光強度が低くなる特性を有している。 In each of the optical elements described below, the transmittance and the diffusion characteristics of a member made of a light-transmitting material can be represented by a vector indicating the direction and light intensity of transmitted light of the member, as shown in FIG. 2B. The transmittance and diffusion characteristics of this member are such that, for example, transmitted light (on an extension of the incident light) having an emission angle equal to the incident angle of the incident light has the highest light intensity, and a light beam having a larger angle with respect to the transmitted light has a higher intensity. It has the characteristic that the light intensity decreases.
また、この太陽光採光装置において、反射板1は、太陽散乱光105を反射する表面部を平面として構成することにより製作が容易なものとしてもよいし、図3に示すように、この表面部を凸面状として構成してもよい。反射板の表面部を凸面とすることにより、この表面部における反射光が拡散され、天空のより広い範囲(大きな立体角の範囲)からの太陽散乱光105を家屋103の光透過部102に導くことができるようになり、天候による照明効果への影響をより少なくすることができる。
Further, in this solar light collecting apparatus, the
そして、この太陽光採光装置においては、反射板1は、天空からの太陽散乱光105を反射する表面部の反射率を高くすることにより、該太陽散乱光105を家屋103の光透過部102に効率的に導くことができ、この反射率を、例えば、可視光領域において60%以上の高反射率とすることが望ましい。
Then, in this sunlight collecting device, the
そして、この太陽光採光装置は、図4に示すように、反射板1を、太陽散乱光105を光透過部102の上部近傍に導くように設置し、光透過部102の上部近傍に副反射板3を設置して構成してもよい。副反射板3は、反射板1によって導かれた太陽散乱光105を反射させて、家屋103内に対し光透過部102の上部より下方に向けて導く。なお、この副反射板3は、家屋103の光透過部102の上部に設置されている庇の下面に貼着して設けることもできる。
As shown in FIG. 4, in this solar light collecting apparatus, the reflecting
このような副反射板3を設けることにより、家屋103内に導かれた太陽散乱光105は、光透過部102の上部より下方に向けて導かれるので、家屋103内を自然な照明状態とすることができる。すなわち、この場合には、例えば、テーブルや机などが上方側から照明されることになり、側方や下方側より照明されるといった不自然な照明状態を避けることができる。
By providing such a
そして、このように、光透過部102の上部に副反射板3を設けた場合には、光透過部102の下方側部分は、扉などの遮光壁106によって閉塞されていても構わない。この場合には、光透過部102の下方側部分が閉塞されていても照明効果には殆ど影響がない。
When the sub-reflector 3 is provided above the
さらに、この太陽光採光装置においては、図5に示すように、反射板1が反射した太陽散乱光105を順次反射して家屋103の内方側に導く複数の副反射板4,5を設けることもできる。各副反射板4,5は、互いに反射面を対向させた状態で、略々平行となされて設置されている。この場合には、反射板1により反射された太陽散乱光105は、各副反射板4,5間に斜めに入射され、これら副反射板4,5間で繰返し反射されながら、家屋103の内方側に導かれる。そして、この太陽散乱光105は、これら副反射板4,5の終端部分より、家屋103内に放射される。
Further, as shown in FIG. 5, in this solar lighting device, a plurality of
このように、複数の副反射板4,5を設けることにより、家屋103内において光透過部102より離れた場所についても、効率的に照明することができる。
By providing the plurality of
ところで、上述の太陽光採光装置の各構成例において、反射板1は、図6に示すように、折り畳み収納が可能であるように構成することができる。すなわち、反射板1を複数の部分に分割して構成しておき、このように分割された反射板1の各部分を支持部材2に対して支軸4を介して回動可能に支持されるようにしておけば、これら反射板1の各部分は、図6中矢印Aで示すように、支軸4回りに回動されることにより、支持部材2に沿って畳んだ状態とすることができる。
By the way, in each configuration example of the above-mentioned sunlight collecting device, as shown in FIG. 6, the
強風時などには、このようにして反射板1を折り畳んでおくことにより、反射板1の破損や紛失を防止することができる。
In a strong wind or the like, the
また、この太陽光採光装置の各構成例においては、反射板1は、図7に示すように、可撓性を有する長尺のシート状に形成され、一対の巻付け軸5,6間に架け渡されたものとして構成してもよい。一対の巻付け軸5,6は、互いに平行となされて、軸支持部材7の両縁部分において、それぞれ回転可能に支持されている。そして、軸支持部材7は、支持部材2によって、支軸4を介して支持されている。
In addition, in each configuration example of the solar light collecting device, as shown in FIG. 7, the
そして、反射板1は、少なくともいずれか一方の巻付け軸5による巻取りが可能となされており、予め他方の巻付け軸6の回りに巻回されている。
The
このように構成した反射板1においては、表面部が汚れた場合には、図7中矢印Cで示すように、一方の巻付け軸5により巻取り、他方の巻き付け軸6に巻付けられていた部分を一対の巻付け軸5,6間の位置に引き出すことにより、常に汚れのない部分を容易に使用することができる。
When the surface of the reflecting
さらに、上述した太陽光採光装置の各構成例においては、反射板1は、仰角及び方位角の調整が可能であるように構成してもよい。すなわち、反射板1は、支持部材2に対し、水平な支軸4回りに回動されることにより、仰角の調整が可能である。また、反射板1は、図6中矢印Bで示すように、支持部材2を鉛直線回りに回動可能としておくことにより、方位角の調整が可能となる。
Furthermore, in each configuration example of the above-described sunlight collecting device, the
このように、反射板1の仰角及び方位角の調整が可能であることにより、家屋103の周囲の太陽光遮蔽物の状態や天候、時刻など、天空の状態に応じて、反射板1の向きを容易に調整することができる。ただし、このような反射板1の仰角及び方位角の調整は、この太陽光採光装置が太陽散乱光105を利用していることから、始めに一旦行ってしまえば、その後には殆ど不要である。
Since the elevation angle and the azimuth angle of the
また、この太陽光採光装置においては、反射板1は、図8に示すように、家屋103の側壁部101により光透過部102の下方位置において下端側を支持されて傾斜されて設置されるものとしてもよい。そして、この太陽光採光装置においては、家屋の側壁部101の光透過部102の上方位置に設置され反射板1の上端側を支持する庇部材8が設けられている。この庇部材8は、透光性材料から形成されている。
In this solar lighting device, as shown in FIG. 8, the
さらに、この太陽光採光装置においては、光透過部102の上部近傍に設置され反射板1によって導かれた太陽散乱光を反射して家屋103内に対し下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板3が設けられている。
Further, in this solar light collecting device, the solar scattered light, which is provided near the upper part of the
この太陽光採光装置においては、大気中において散乱された太陽散乱光105は、庇部材8を透過して反射板1に至り、この反射板1によって反射されて、光透過部102を介して、家屋103内に導かれる。
In this sunlight collecting device, the sun scattered light 105 scattered in the atmosphere passes through the
この太陽光採光装置においては、家屋103内に導かれる太陽散乱光105は、光透過部102の上部より下方に向けて導かれるので、家屋内を自然な照明状態とすることができる。また、この太陽光採光装置においては、反射板1が庇部材8によって降雨等から保護されるので、この反射板1の汚れや反射率の劣化が防止される。
In this sunlight collecting apparatus, the sun scattered light 105 guided into the
さらに、この太陽光採光装置においては、反射板1が家屋103の側壁部101及びこの側壁部101に設置される庇部材8によって支持されるので、反射板1を家屋103から離間した位置において支持するための部材を用いる必要がなく、装置構成が簡素である。
Furthermore, in this sunlight collecting device, since the
さらに、この太陽光採光装置において、反射板1は、図9に示すように、家屋103の側方に設置された手摺壁107の傾斜された上端面に反射塗料を塗布することによって形成したものとしてもよい。この手摺壁107は、適当な厚みを有しており、上端面が、上述した太陽光採光装置の各構成例における反射板1と同様の傾きを有している。反射塗料は、溶媒中に、アルミニウム等の金属粒子が混合された塗料であり、塗布した後の表面部は、反射率の高い面となる。
Further, in this sunlight collecting device, as shown in FIG. 9, the reflecting
反射板1をこのように反射塗料の塗布により形成した場合には、この反射板1は、手摺壁107と一体化しているため、強風などによる破損、紛失の虞れがない。
When the
そして、本発明に係る採光条件の設定プログラムは、上述のように、側壁部に光透過部を有する家屋の側方に反射板を設置し大気中において散乱された太陽散乱光を該反射板により反射させて該光透過部を介して該家屋内に該太陽散乱光を導くにあたって、家屋の周囲の太陽光遮蔽物の存在状態に基づいて、反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を算定するプログラムである。 And, as described above, the daylighting condition setting program according to the present invention installs a reflection plate on a side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion, and the solar scattered light scattered in the atmosphere is reflected by the reflection plate. In guiding the solar scattered light into the house through the light transmitting portion by reflecting the light, the installation location, size, shape, and reflectance of the reflection plate are determined based on the state of the sunlight shield around the house. And a program to calculate the diffusion rate.
この採光条件の設定プログラムにおいては、家屋の周囲の状態に応じて反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を最適化し、最も効率的な照明を行う条件を特定する。 In the program for setting lighting conditions, the installation location, size, shape, reflectivity, and diffusivity of the reflector are optimized according to the state of the surroundings of the house, and the conditions for performing the most efficient lighting are specified.
すなわち、この採光条件の設定プログラムにおいては、まず、図10に示すように、家屋103の周囲の他の家屋などの太陽光遮蔽物108によって区切られた天空に向かう採光開口部109を光源として扱う。
That is, in the daylighting condition setting program, first, as shown in FIG. 10, the daylighting opening 109 toward the sky separated by the
そして、この採光条件の設定プログラムにおいては、図11のフローチャートに示すように、ステップst1において、光源(採光開口部109)に関する大きさ(立体角)、光強度、拡散状態等に関するデータを入力する。 In the daylighting condition setting program, as shown in the flowchart of FIG. 11, in step st1, data relating to the size (solid angle), light intensity, diffusion state, and the like of the light source (lighting opening 109) are input. .
そして、反射板1と、この反射板1への入射光及びこの反射板1からの出射光が透過する庇部材8や窓ガラス等の透光性部材と、家屋103内における壁や天井などの光反射部を光学要素として考える。
Then, the reflecting
すなわち、この採光条件の設定プログラムにおいては、図11のステップst2において、家屋103内における壁や天井などの光反射部に関する大きさ、形状や反射率等に関するデータを入力する。また、ステップst3において、反射板1及び庇部材8や窓ガラス等の透光性部材に関する大きさ、形状や反射率、透過率、拡散特性等のパラメータに関するデータを入力する。
That is, in the lighting condition setting program, in step st2 of FIG. 11, data relating to the size, shape, reflectance, and the like of the light reflecting portion such as the wall or ceiling in the
次に、家屋103内における各被照明領域(A)、(B)、・・・について、照度のシミュレーションを幾何光学に基づいて行う。
Next, a simulation of the illuminance of each of the illuminated areas (A), (B),... In the
ここで、照度のシミュレーションは、採光開口部109から各光学要素に至る多数本数の光線について光線追跡を行うことにより、各光学要素の各パラメータを変化させて、各被照明領域(A)、(B)、・・・に到達する光線本数を求めることによって行う。 Here, the simulation of the illuminance is performed by tracing a large number of light rays from the lighting opening 109 to each optical element, thereby changing each parameter of each optical element, and illuminating each area (A), ( B),... By determining the number of light beams reaching the light source.
すなわち、この採光条件の設定プログラムにおいては、図11のステップst4において、反射板1及び庇部材8や窓ガラス等の透光性部材に関する大きさ、形状や反射率、透過率、拡散特性等に関するパラメータを適宜設定する。
That is, in the lighting setting program, in step st4 of FIG. 11, the size, shape, reflectance, transmittance, diffusion characteristics, and the like of the reflecting
次に、ステップst5において、光源(採光開口部109)から家屋103内の各被照明領域(A)、(B)、・・・に至る光線追跡を行い、ステップst6において、各被照明領域における照明に関する利得関数Mを算出する。このとき、光線追跡は、例えば、光源面を100×100程度にマトリクス状に分割し、これら分割された個々の領域から出射される各光線について、各光学要素を経て各被照明領域(A)、(B)、・・・に到達するまでの光線追跡を行う。
Next, in step st5, ray tracing from the light source (lighting opening 109) to each of the illuminated areas (A), (B),... In the
ここで、利得関数Mは、各被照明領域(A)、(B)、・・・の面積をS1、S2・・・Si・・・Snとし、これら各被照明領域に到達する光線本数をN1、N2・・・Ni・・・Nnとし、各被照明領域についての重要度をw1、w2・・・wi・・・wnとしたとき、以下に示す式によって算出される。重要度wは、その被照明領域を他の被照明領域に比較してどの程度明るく照明したいかを示す係数である。 Here, the gain function M, each illuminated area (A), (B), the area of ... and S 1, S 2 ··· S i ··· S n, reaches the respective area to be illuminated when number of rays of the n 1, n 2 ··· n i ··· n n, the importance of each illuminated area was w 1, w 2 ··· w i ··· w n, the following Is calculated by the following equation. The importance w is a coefficient indicating how bright the illuminated area is to be illuminated as compared with other illuminated areas.
M=(1/w1)(N1/S1)+(1/w2)(N2/S2)+・・・+(1/wi)(Ni/Si)+・・・+(1/wn)(Nn/Sn)
=Σi=0 n{(1/wi)(Ni/Si)}
(∵i=1,2,3・・・・n)
この採光条件の設定プログラムにおいては、この利得関数Mを極大値とすることによって、各光学要素についての最適化を行うことができる。例えば、i領域の照度を大きくするならwiを大きくする。すると、利得関数Mが一定であるとすると、(Ni/Si)が大きくなければならない。このようにして、wiを適当に与えることにより、各照明位置の相対的明るさを制御することができる。
M = (1 / w 1) (
= Σ i = 0 n {( 1 / w i) (N i / S i)}
(∵i = 1, 2, 3,... N)
In the daylighting condition setting program, optimization of each optical element can be performed by setting the gain function M to a maximum value. For example, to increase the w i If you increase the illuminance of the i-region. Then, assuming that the gain function M is constant, (N i / S i ) must be large. In this way, by providing the w i appropriately, it is possible to control the relative brightness of each illumination position.
すなわち、この採光条件の設定プログラムにおいては、図11のステップst7において、各光学要素の各パラメータの変化に対する利得関数Mの変化に基づいて、利得関数Mが極大値となっているか否かを判断し、利得関数Mが極大値となっていなければステップst8に進み、利得関数Mが極大値となっていればステップst9に進む。 That is, in the daylighting condition setting program, in step st7 of FIG. 11, it is determined whether or not the gain function M has the maximum value based on the change of the gain function M with respect to the change of each parameter of each optical element. If the gain function M has not reached the maximum value, the process proceeds to step st8. If the gain function M has reached the maximum value, the process proceeds to step st9.
ステップst8においては、各光学要素の各パラメータを変化させ、ステップst5に戻る。ステップst9においては、この採光条件の設定プログラムを終了する。 In step st8, each parameter of each optical element is changed, and the process returns to step st5. In step st9, the daylighting condition setting program ends.
このステップst9に至ったときには、反射板1について、設置場所、面積、形状、反射率、反射率の波長依存性、拡散反射特性である拡散係数及び拡散の角度依存性、枚数が算定されており、また、透光性部材について、設置場所、面積、形状、透過率、透過率の波長依存性、拡散透過特性である拡散係数及び拡散の角度依存性、枚数が算定されており、これら反射板1及び透光性部材等の光学要素についての最適化が行われている。
When the step st9 is reached, the installation location, area, shape, reflectance, wavelength dependence of reflectance, diffusion coefficient and diffusion angle dependence as diffuse reflection characteristics, and the number of
なお、上述したような本発明に係る太陽光採光装置の実施により、昼間における家屋内の照明用電力の節減が期待できる。例えば、本発明の実施により、消費電力が100Wの照明装置の使用時間が1日あたり8時間減ったとすると、以下の式に示すように、1年間では、292kWhの電力節減になる。 In addition, the implementation of the solar lighting device according to the present invention as described above can be expected to save electricity for lighting in a house in the daytime. For example, assuming that the use time of a lighting device consuming 100 W of power is reduced by 8 hours per day by implementing the present invention, 292 kWh of power is saved in one year as shown in the following equation.
100W×8h×365日=292kWh
これを、重油の消費量に換算すると、以下のように、69l(リットル)に相当する。
100W x 8h x 365 days = 292kWh
When this is converted into heavy oil consumption, it is equivalent to 69 l (liter) as follows.
292×9MJ=2628MJ
1kgの重油は、38.2MJに相当するので、
2628MJ/38.2=69kg≒69l
したがって、本発明に係る太陽光採光装置を1万戸の家屋について実施し、1戸あたりで上述のように年間69lの重油消費量の削減があると、年間で690klの重油消費量を削減できる。同様に、10万戸の家屋について実施すれば、年間で6900klの重油消費量を削減でき、100万戸の家屋について実施すれば、年間で69000klの重油消費量を削減でき、1000万戸の家屋について実施すれば、年間で69万klの重油消費量を削減でき、1億戸の家屋について実施すれば、年間で690万klの重油消費量を削減できる。
292 x 9 MJ = 2628 MJ
1 kg of heavy oil is equivalent to 38.2 MJ,
2628MJ / 38.2 = 69kg ≒ 69l
Therefore, when the solar lighting device according to the present invention is applied to 10,000 houses, and the fuel oil consumption is reduced by 69 liters a year per house as described above, the fuel oil consumption of 690 kl can be reduced annually. . Similarly, if implemented for 100,000 homes, it can reduce 6900 kl of heavy oil consumption annually, and if implemented for 1 million homes, it can reduce 69000 kl of heavy oil consumption annually, and 10 million homes If implemented, it could reduce 690,000 kl of heavy oil consumption annually, and if implemented for 100 million houses, it could reduce 6.90 million kl of heavy oil consumption annually.
1 反射板
2 支持部材
3 副反射板
4 支軸
5,6 巻付け軸
7 軸支持部材
8 庇部材
101側壁部
102 光透過部
103 家屋
105 太陽散乱光
106 遮光壁
108 太陽光遮蔽物
109 採光開口部(光源)
REFERENCE SIGNS
Claims (16)
ことを特徴とする太陽光採光装置。 A reflection plate installed on the side of a house having a light transmitting portion on the side wall portion, which reflects the solar scattered light scattered in the atmosphere and guides the solar scattered light into the house through the light transmitting portion. A solar lighting device comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の太陽光採光装置。 2. The solar lighting device according to claim 1, wherein a surface portion of the reflector that reflects the sun scattered light is a scattering surface that has fine irregularities formed and scatters the reflected light. 3.
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載の太陽光採光装置。 3. The solar lighting device according to claim 1, wherein a surface portion of the reflector that reflects the sun scattered light is a flat surface. 4.
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載の太陽光採光装置。 3. The solar lighting device according to claim 1, wherein a surface of the reflector that reflects the sun scattered light has a convex shape, and diffuses the reflected light. 4.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The solar light according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflector has a reflectance in a visible light region of a surface portion that reflects the sun scattered light in a visible light region of 60% or more. apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The sunlight collecting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the reflector removes ultraviolet rays and infrared rays of the sun scattered light and reflects the remaining light.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The sun according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a filter that removes ultraviolet light and infrared light from light transmitted through the light transmitting portion of the side wall portion of the house and transmits the remaining light. Light lighting device.
上記光透過部の上部近傍に設置され、上記反射板によって導かれた上記太陽散乱光を反射して、上記家屋内に対し、上記光透過部の上部より下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板を備えている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The reflection plate guides the sun scattered light to the vicinity of the upper portion of the light transmitting portion,
It is installed near the upper part of the light transmitting part, reflects the sun scattered light guided by the reflector, and guides the solar scattered light toward the house below the upper part of the light transmitting part. The solar lighting device according to claim 1, further comprising a sub-reflector.
上記家屋の側壁部の上記光透過部の上方位置に設置され上記反射板の上端側を支持する透光性材料からなる庇部材と、
上記光透過部の上部近傍に設置され、上記反射板によって導かれた上記太陽散乱光を反射して、上記家屋内に対し、下方に向けて該太陽散乱光を導く副反射板と
を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The reflecting plate is installed at a position below the light transmitting portion and inclined at a lower end side by a side wall portion of the house.
An eaves member made of a translucent material that is installed at a position above the light transmitting portion of the side wall of the house and supports an upper end side of the reflector;
A sub-reflector that is installed near the upper part of the light transmitting portion and reflects the sun scattered light guided by the reflector, and guides the sun scattered light downward toward the house. The solar lighting device according to any one of claims 1 to 7, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 10. The apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of sub-reflectors that sequentially reflect the solar scattered light reflected by the reflector and guide the scattered light toward the inside of the house. 11. Solar lighting device.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The solar lighting device according to any one of claims 1 to 10, wherein the reflection plate is foldable and accommodated.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The reflection plate is formed in a flexible long sheet shape, is stretched between a pair of winding shafts, and can be wound by at least one of the winding shafts. The sunlight collecting device according to any one of claims 1 to 10, wherein
ことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一に記載の太陽光採光装置。 The sunlight collecting device according to any one of claims 1 to 12, wherein the reflector is capable of adjusting an elevation angle and an azimuth angle.
上記家屋の周囲の太陽光遮蔽物の存在状態に基づいて、上記反射板の設置場所、大きさ、形状、反射率及び拡散率を算定することを特徴とする採光条件の設定プログラム。 A reflecting plate is installed on the side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion, and the solar scattered light scattered in the atmosphere is reflected by the reflecting plate, and the solar scattered light enters the house through the light transmitting portion. In guiding the light,
A daylighting condition setting program for calculating an installation location, a size, a shape, a reflectance, and a diffusivity of the reflection plate based on a state of existence of a sunlight shield around the house.
上記家屋の周囲の太陽光遮蔽物によって区切られた天空に向かう採光開口部を光源として扱い、
上記反射板と、この反射板への入射光及びこの反射板からの出射光が透過する透光性部材と、上記家屋内における光反射部を光学要素とし、
上記家屋内における被照明領域についての照度のシミュレーションを幾何光学に基づいて行い、
上記反射板について、設置場所、面積、形状、反射率、反射率の波長依存性、拡散反射特性である拡散係数及び拡散の角度依存性、枚数を算定し、上記透光性部材について、設置場所、面積、形状、透過率、透過率の波長依存性、拡散透過特性である拡散係数及び拡散の角度依存性、枚数を算定し、これら光学要素について最適化を行う
ことを特徴とする採光条件の設定プログラム。 A reflecting plate is installed on the side of a house having a light transmitting portion on a side wall portion, and the solar scattered light scattered in the atmosphere is reflected by the reflecting plate, and the solar scattered light enters the house through the light transmitting portion. In guiding light,
The lighting opening toward the sky, which is separated by the sunlight shielding around the house, is treated as a light source,
The reflection plate, a light-transmitting member through which light incident on the reflection plate and light emitted from the reflection plate are transmitted, and a light reflection portion in the house as an optical element,
Perform a simulation of the illuminance of the illuminated area in the house based on geometrical optics,
For the reflector, the installation location, area, shape, reflectance, wavelength dependence of the reflectance, diffusion coefficient and diffusion angle dependence of the diffusion reflection characteristic, and the number of sheets are calculated. Calculate the area, shape, transmissivity, wavelength dependence of transmissivity, diffusion coefficient and diffusion angle dependence of diffusion transmission characteristics, and the number of sheets, and optimize these optical elements. Configuration program.
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