JP5298305B2

JP5298305B2 - フェンス用採光パネル及びこれを用いた採光フェンス

Info

Publication number: JP5298305B2
Application number: JP2009170439A
Authority: JP
Inventors: 勝英上杉; 義和佐藤
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP2011027788A

Description

本発明は、フェンス用採光パネルに関し、また、これを用いた採光フェンスに関する。

例えば高速道路等の高架建造物の壁面として設置し、該高架建造物によって日陰となる近隣に対して太陽光を供給するとともに道路通過車両から壁面外の風景観察を可能とした採光パネルとして、屈折光供給領域に対して太陽光を供給する曲面帯状の光屈折面と、上記風景観察を行なう平坦面帯状の透視面とを上下交互に配列するとともにこれら光屈折面下端の突出先端と光透過面の上端の間にこれらを直線で結ぶように、例えば水平に対して６０度程度の上向き角度をなす傾斜面を介設したものが知られており、このとき、上記光屈折部は、これを、例えば、曲率半径２．５６ｃｍの曲面レンズの下端部分の２ｃｍ幅分を用いた２ｃｍの帯幅とし、光屈折面と透視面を単位とする配置ピッチを２０〜１００ｍｍ、その帯幅を５〜２０ｍｍに設定したものとされている

特開平６−５１１０６号

この場合、光屈折面によって屈折光供給領域に対して太陽光を供給するとともに該光屈折面の間に配置した平坦面帯状の透視面によって風景の観察を行なうことが可能となり、また、透視面から上記屈折光供給領域の外側に太陽の透過光を供給することが可能となるが、光屈折部と光透過部間の上記傾斜面は６０度程度の角度にして上向きのものとされるから、例えば、太陽光の角度が夕方から日没前の３０度乃至それ以下の角度となると、該傾斜面に入射した太陽光は上向きに屈折することになり、従って、光屈折面を曲面に形成することによって不可避的に生じる上記光屈折面下端の突出先端と光透過面の上端間の傾斜面は、屈折光や透過光とともに太陽光を供給することができず、太陽光の供給との観点から見ると、該傾斜面は太陽光のロスを来す部位となり、例えば、冬場や夕方のように比較的太陽の角度が低いときには、ロスが大きくなるという結果になる。

また、この場合、光屈折面と光透過面のピッチ及び光透過面の帯幅は比較的広く設定されるから、採光パネルは、最低でも１ｃｍ乃至それ以上の相当に厚い肉厚を供えたものとなり、更に、透視面は、壁面外の風景観察用のものとされるから、例えば、これを、道路や隣家との境界に起立配置したブロック塀、ブラインドフェンス等の起立仕切体に設置して、その上方を覆うことによって、該起立仕切体背面に形成される日陰部位に対して太陽光を供給する、住宅のフェンスに用いようとすると、該採光パネルは、その肉厚が極く厚いことから高コストの過剰品質のものとなるとともに道路や隣家からの目隠し機能を確保できないという問題点を生じることになる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その解決課題とするところは、先ず、季節や時間帯による太陽の角度を問わず、太陽光の供給を可及的にロスなく、有効になし得るようにした採光パネルを提供するにあり、次いで、採光パネルの肉厚を可及的に薄肉化してコストアップを避けるとともに有効な目隠し機能を有して住宅のフェンスに好適に用いられるようにした採光パネルを提供するにあり、更に、上記採光パネルを用いて形成した採光フェンスを提供するにある。

上記課題に沿って、本発明は、起立仕切体に設置しその上方を覆う採光パネルとして、該起立仕切体の背面に形成される日陰領域に対して屈折太陽光を供給する曲面帯状の光屈折面と、起立仕切体によって遮られることによって該屈折太陽光の外側に形成され、太陽の直射光を受ける領域との間に生じる明暗差の領域に太陽の透過光を供給する平坦面状の光透過面を上下交互に配列して、これら領域間の太陽光供給を可及的に均一化する一方、これら光屈折面下端の突出先端と光透過面の上端の間に多数階段状に配置した太陽光の階段状屈折面を配置することによって、該階段状屈折面からの屈折光を上記屈折太陽光に重畳的に供給して、該階段状屈折面における太陽光の捕捉とその有効活用を図るようにして、季節や時間帯による太陽の角度を問わず、太陽光の供給を可及的にロスなく、有効になし得るようにした採光パネルとしたものであって、即ち、請求項１に記載の発明を、起立仕切体に設置してその上方を覆うことによって該起立仕切体の背面地表に太陽の屈折光供給領域とその外側の透過光供給領域を形成するように用いて起立仕切体の背面に太陽光を供給するフェンス用の採光パネルであって、屈折光供給領域に対して太陽光を供給する曲面帯状の光屈折面と、透過光供給領域に対して太陽光を供給する平坦面帯状の光透過面とを上下交互に配列するとともにこれら光屈折面下端の突出先端と光透過面の上端の間に多数階段状に配置した太陽光の階段状屈折面を介設してなることを特徴とするフェンス用採光パネルとしたものである。

請求項２に記載の発明は、上記に加えて、前記階段状屈折面を、太陽光を受ける複数の起立面で構成し、前記起立面を上向きにして傾けたことを特徴とする請求項１記載の採光パネルとしたものである。

請求項３に記載の発明は、前記起立面を、それぞれ前記光屈折面の先端から前記光透過面に向けて水平面に対する前記起立面の角度が順次小さくなるように配置したことを特徴とする請求項２記載の採光パネルとしたものである。

請求項４に記載の発明は、同じく上記に加えて、前記起立面を、それぞれ前記角度が９０度を下回る角度から３０度を上回る角度の間の角度になるように配置したことを特徴とする請求項３に記載のフェンス用採光パネルとしたものである。

請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、前記起立面を、前記角度が前記光屈折面の先端から前記光透過面に向けて等角度で小さくなるように配置したことを特徴とする請求項４に記載のフェンス用採光パネルとしたものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のフェンス用採光パネルを用いたことを特徴とする採光フェンスとしたものである。

本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として、上記課題解決の手段としたものである。

本発明は以上のとおりに構成したから、請求項１に記載の発明は、起立仕切体に設置しその上方を覆う採光パネルとして、該起立仕切体の背面に形成される日陰領域に対して屈折太陽光を供給する曲面帯状の光屈折面と、起立仕切体によって遮られることによって該屈折太陽光の外側に形成され、太陽の直射光を受ける領域との間に生じる明暗差の領域に太陽の透過光を供給する平坦面状の光透過面を上下交互に配列して、これら領域間の太陽光供給を可及的に均一化する一方、これら光屈折面下端の突出先端と光透過面の上端の間に多数階段状に配置した太陽光の階段状屈折面を配置することによって、該階段状屈折面からの屈折光を上記屈折太陽光に重畳的に供給して、該階段状屈折面における太陽光の捕捉とその有効活用を図るようにして、季節や時間帯による太陽の角度を問わず、太陽光の供給を可及的にロスなく、有効になし得るようにした採光パネルを提供することができる。

請求項２に記載の発明は、上記階段状屈折面による太陽光の補足を可及的有効且つ的確に行なうものとすることができる。

請求項３に記載の発明は、同じく上記に加えて太陽位置の変化に応じて、これに追尾して、上記階段状屈折面による太陽光の補足をなしうるものとすることができる。

請求項４及び５に記載の発明は、同じく上記に加えて、階段状屈折面の起立面の起立角度を、太陽光を有効且つ確実に補足するに適したものとすることができる。

請求項４に記載の発明は、上記採光パネルを用いた採光パネルを提供することができる。

採光フェンスの太陽光供給の状態を示す概念図である。採光パネルの縦断面図である。採光パネルの光屈折状態を示す縦断面図である。階段状屈折面の光屈折状態を示す拡大縦断面図である。

以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば、Ａは、起立仕切体の背面に太陽光を供給するように採光パネル１０を用いて形成した住宅用採光フェンスであり、該採光フェンスＡの採光パネル１０は、これを、起立仕切体Ｂに設置してその上方を覆うことによって該起立仕切体Ｂの背面地表の屈折光供給領域ａに太陽光を供給する曲面帯状の光屈折面１１と、該背面地表の透過光供給領域ｂに太陽光を供給する平坦面帯状の光透過面１４を上下交互に配列するとともにこれら光屈折面１１下端の突出先端と光透過面１４の上端の間に多数階段状に配置した太陽光の階段状屈折面１２を介設したものとしてある。

このとき、該光屈折面１１及び光透過面１４を単位とするその配置ピッチを小さく規制するとともに光透過面１４の幅を細く規制することによって光屈折面１１の曲面突出寸法を抑制するとともに光透過面１４に目隠し機能を付与して、該採光パネル１０及びこれを用いた採光フェンスＡを住宅用としたものとしてある。

即ち、住宅用採光フェンスＡは、これを、例えば、ブロック塀、ルーバーフェンス等の地表設置の起立仕切体Ｂの上面に載置固定し又は上端背面に下端を部分的に重合固定する等して、該起立仕切体Ｂから更に上方に向けて起立突出するように設置して、該起立仕切体Ｂを設置したことによって該起立仕切体Ｂ背面の地表に、太陽光が遮られることによって形成される日陰の領域、即ち、上記屈折光供給領域ａに対して光屈折面１１による屈折太陽光を供給して該日陰の発生を可及的に縮小乃至解消し、また、該領域と採光パネル１０上を通過する直射光照射領域ｃとの間に明暗差を生じる領域、即ち、上記透過光供給領域ｂに対して光透過面１４による透過太陽光を供給して、起立仕切体Ｂ背面に太陽光を可及的均一に供給して、日陰の発生による景観や植物生育への影響を可及的に解消するようにしてある。

本例にあって住宅用採光フェンスＡの採光パネル１０は、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の高耐候性透明樹脂を押出成形した透明の合成樹脂押出板によって可及的薄肉に形成してある。該採光パネル１０は、上記光屈折面１１と光透過面１４を上下交互に配列するに際して、光屈折面１１を曲面レンズの下位部分とする一方、光透過面１４を平坦面、即ち設置状態で鉛直面としてあり、このとき、該採光パネル１０における各光屈折面１１の下端は、これを、その曲面レンズの曲面に応じて正面、即ち太陽光照射面に向けて突出してあり、該光屈折面下端の先端と光透過面１４の上端間には、該光屈折面１１の下端と、例えば倒Ｖ字状をなす如くに、これらを階段状に連結するようにした上記階段状屈折面１２を介設してあり、該階段状屈折面１２を配置したことによって、該階段状屈折面１２からの屈折光を上記屈折太陽光に重畳的に供給し、上記屈折光供給領域ａに対して該階段状屈折面１２の太陽光の供給を行なうようにして、該階段状屈折面１２における太陽光の捕捉とその有効活用を図るようにしてあり、これによって季節や時間帯による太陽の角度を問わず、太陽光の供給を可及的にロスなく、有効になし得るようにしてある。

該採光パネル１０は、これを幅方向に単一乃至複数使用して、アルミ押出材による縦枠及び横枠を枠組みし、必要に応じて中桟を配置して形成したアルミ枠内に配置することによって住宅用採光フェンスＡを構成してあり、このとき該採光パネル１０は、上記光屈折面１１と光透過面１４の上記配置ピッチ、即ち、本例にあっては上記階段状屈折面１２を含めた合計帯幅を２ｍｍ以上２０ｍｍ未満とし且つ光透過面１４の帯幅を１ｍｍ以上５ｍｍ以下にそれぞれ規制したものとしてある。

本例の採光パネル１０は、その上記光屈折面１１と光透過面１４の合計帯幅を数ｍｍ、例えば５ｍｍとし、光透過面１４の帯幅を１〜２ｍｍ、例えば１．５ｍｍとしてあり、このとき光屈折面１１をなす曲面は、上記曲面レンズを部分的に用いるとともに、本例にあって該曲面レンズの曲率半径は、これを同じく数ｍｍ、例えば４ｍｍとし、その下端を部分的に３〜４ｍｍ、例えば、３．５ｍｍ使用して光屈折面１１を形成してある。これによって該光屈折面１１は、採光パネル１０の平坦面、設置状態で一般に鉛直面をなす光透過面１４からの突出寸法、即ち、その上記倒Ｖ字状をなす突出寸法を、例えば１ｍｍ程度に抑制し、光透過面１４の肉厚、即ち、採光パネル１０のべース部分の肉厚１〜２ｍｍ、例えば１．５ｍｍを含めても、該採光パネル１０は、その最大肉厚を３ｍｍ以下、例えば２．５ｍｍ程度とした薄肉のものとして形成してある。

光屈折面１１と光透過面１４の上記配置ピッチは、これを上記２〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍとすることが可能であるが、該配置ピッチを２０ｍｍとすると、光屈折面１１の上記突出寸法が４．５ｍｍ近くになり、採光パネル１０の最大肉厚が６ｍｍ程度と厚肉化するとともにこれに用いる曲面レンズの曲率半径が大きくなる結果、太陽光の屈折供給の角度が緩い角度になって、起立仕切体Ｂの背面の日陰の縮小乃至解消を行なう上で適当ではなく、また、２ｍｍを下回ると、採光パネル１０を生産することは可能であっても、光屈折面１１と光透過面１４の幅が微細に過ぎて、これらがＶ字溝をなすものとなって、屋外に設置するフェンスとしては、その表面に塵埃が付着し、設置条件によっては黴が発生するといった汚れの可能性を招き易くなることによって、同様に適当ではなく、従って塵埃付着、黴発生等の汚れ可能性を考慮すると、該光屈折面１１と光透過面１４の、これらを単位とする配置ピッチは、これを３ｍｍ以上、更に好ましくは４ｍｍ以上とするのが好ましい。

光透過面１４の帯幅は、上記１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができるが、５ｍｍを上回ると、該光透過面１４の目隠し作用が損なわれて、道路や隣家からの透視の可能性を招くために、同じく道路や隣家との境界に設置する住宅用のフェンスとして適当ではなく、また、１ｍｍを下回ると、該光透過面１４による太陽光透過の合計光量が不足し、上記明暗差が残ることによって太陽光供給の均一性が損なわれる傾向を招き易くなり、同じく適当ではない。従って目隠し作用及び太陽光供給の均一性を考慮すると、該光透過面１４の帯幅は、これを１．５ｍｍ以上４ｍｍ以下とするのが好ましい。

このとき本例の採光パネル１０は、これに光拡散作用を付与して、該採光パネル１０から屈折光供給領域ａ及び透過光供給領域ｂに対して供給する太陽光の強さを緩和して該領域ａ、ｂにおけるギラツキとこれによる眩しさを軽減することができ、該光拡散作用の措置は、採光パネル１０のパネル面、例えば背面をマット面として出射光に乱反射を施すことによって、また、該採光パネル１０に顔料、ビーズ等の乱反射材を添加成形して、屈折光供給領域ａ及び透過光供給領域ｂにおける太陽光の照度の維持を図りつつこれら領域ａ、ｂに着色光乃至乱反射光を供給することによって、これを行なうものとすることができる。このように光拡散作用の措置を施すことによって、同時に光透過面１４の透視を阻害して、住宅用採光フェンスＡとしての目隠し作用を確実なものとすることができる。

本例にあって採光パネル１０には該光拡散作用を付与してあり、該光拡散作用の措置は、採光パネル１０の背面の全部又は一部をマット面とすることによるものとしてあり、該マット面は、押出成形後又はこれを所定寸法に切断した採光パネル１０に対して、常法に従って、例えばショットブラスト、エッチング等の物理的又は化学的なマット処理を施すことよって、これを行ってある。

一方、光屈折面１１と光透過面１４間の階段状屈折面１２は、本例にあって、これを、水平面に対してそれぞれ光透過面１４側に後傾状に配置、即ち階段状屈折面１２の各起立面１３を太陽に向けて上向きとするように後傾状に配置するとともに該階段状屈折面１２の後傾状の配置は、これを、光屈折面１１側から光透過面１４側に向けて順次前傾角度を減少した配置としてあり、このとき、該順次減少した後傾角度は、これを、水平面に対して３０度を上回り且つ９０度を下回る角度にして、該後傾角度の減少差を等角度に行ったものとしてあり、これによって、上記階段状屈折面１２による太陽光の補足を可及的有効且つ的確に行なうものとし、太陽位置の変化に応じて、これに追尾して、上記階段状屈折面１２による太陽光の補足をなし得るものとし、また、階段状屈折面１２の起立角度を、太陽光を有効且つ確実に補足するに適したものとしてある。

本例にあって採光フェンスＡは、その採光パネル１０における上記階段状屈折面１２の後傾の傾斜角度を上記３０度を上回り且つ９０度を下回る角度とすることによって、太陽が水平、即ち、０度から３０度の角度にあるとき、その屈折による上記起立仕切体Ｂの背面地表に向けた太陽光の屈折供給を行なうことができ、このとき、該傾斜角度が３０度以下又は９０度以上になると、該屈折面１２に入射した太陽光が採光パネル１０内で全反射する結果、起立仕切体Ｂの背面地表に向けた屈折供給をなし難くなるから、該全反射を生じない上記角度の範囲において、該後傾の傾斜角度を定める必要がある。

このとき、後傾角度を順次減少した角度、即ち、階段状屈折面１２の太陽光を受ける起立面１３は、これを、例えば、光屈折面１１の先端から光透過面１４に向けて減少した角度とするとともに該角度の減少を等角度とすることによって、該階段状屈折面１２からの太陽光を可及的平行に起立仕切体Ｂの背面地表に向けて屈折供給して、該階段状屈折面１２に捕捉した太陽光の活用を可及的有効に行なうことが可能となる。

本例にあって上記傾斜角度は、数列の起立面、例えば４列の起立面１３に対して数度、例えば４度毎に減少したものとしてあり、このとき、本例の上記傾斜角度は、これを、例えば、光屈折面側の８８度から光透過面側の７６度までのものとしてあり、このように７０度以上、９０度近くの角度とすることによって、太陽が３０度程度となる夕方前に太陽光の屈折供給を可及的になし得るようにしてある。

採光パネル１０の高さは、これを５０乃至６０ｃｍ程度とするように適宜に設定できるが、起立仕切体Ｂに起立設置することを前提として、例えば、３０ｃｍ程度としても、起立仕切体Ｂ背面の直下位置においては日陰の領域を幾分残存するも、日陰の幅方向にその大半を、太陽の屈折光供給領域ａとして、太陽光を屈折供給して該日陰を大幅に縮小することができ、採光パネル１０上を通過する直射光による直射光照射領域ｃとの間の明暗差を生じる透過光供給領域ｂに太陽光を透過供給して、該明暗差を可及的に解消して、これら太陽の屈折光供給領域ａと該透過光供給領域ｂ間を可及的に均一化したものとすることができ、また、階段状屈折面１２がその屈折光を屈折光供給領域ａに対して重畳的に供給して、季節や時間帯による太陽の角度を問わず、太陽光の供給を可及的にロスなく、有効に行なうものとすることができ、更に、光透過面１４の帯幅の目隠し作用によって道路や隣家からの敷地内視認を確実に防止したものとすることができ、本例にあっては、採光パネル１０の背面をマット面としたことによって、屈折光供給領域ａ及び透過光供給領域ｂにおけるギラツキとこれによる眩しさを軽減して太陽光を柔らかい光とすることができるとともに光透過面１４からの透視を完全に遮断することによって該光透過面１４の目隠し作用を確実化して住宅用フェンスＡとして最適のものとすることができる。

図示した例は以上のとおりとしたが、採光パネルを硝子や上記以外の透明樹脂によるものとすること、上記起立仕切体背面地表の太陽光供給とともに又はこれに代えて、採光パネルを上下反転使用し又は１／４円回転使用し、太陽光の供給を壁面上方乃至側方に向けて行なうようにすること、上記傾斜連結面の角度を適宜に設定すること、必要に応じて該傾斜連結面を光透過面に向けて下向きにして縦面をやや前傾した階段状として、その縦列した縦面によって太陽の角度が低いときでも、その上向き反射を防止して、該傾斜連結面から常に太陽光の屈折供給を行なうようにすること、住宅用採光フェンスにおける採光パネルの配置を起立仕切体の背面側に傾斜し且つ採光パネル間に通風口を配置して、例えばルーバーフェンスとすること等を含めて、起立仕切体、住宅用採光フェンス、採光パネル、光屈折面、光透過面、階段状屈折面、背面のマット面の各具体的形状、構造、材質、これらの関係、これらに対する付加等は、上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。

Ａ住宅用採光フェンス
Ｂ起立仕切体
１０採光パネル
１１光屈折面
１２階段状屈折面
１３起立面
１４光透過面
ａ屈折光供給領域
ｂ透過光供給領域
ｃ直射光照射領域

Claims

起立仕切体に設置してその上方を覆うことによって該起立仕切体の背面地表に太陽の屈折光供給領域とその外側の透過光供給領域を形成するように用いて起立仕切体の背面に太陽光を供給するフェンス用の採光パネルであって、屈折光供給領域に対して太陽光を供給する曲面帯状の光屈折面と、透過光供給領域に対して太陽光を供給する平坦面帯状の光透過面とを上下交互に配列するとともにこれら光屈折面下端の突出先端と光透過面の上端の間に多数階段状に配置した太陽光の階段状屈折面を介設してなることを特徴とするフェンス用採光パネル。
前記階段状屈折面を、太陽光を受ける複数の起立面で構成し、前記起立面を上向きにして傾けたことを特徴とする請求項１記載の採光パネル。
前記起立面を、それぞれ前記光屈折面の先端から前記光透過面に向けて水平面に対する前記起立面の角度が順次小さくなるように配置したことを特徴とする請求項２記載の採光パネル。
前記起立面を、それぞれ前記角度が９０度を下回る角度から３０度を上回る角度の間の角度になるように配置したことを特徴とする請求項３に記載のフェンス用採光パネル。
前記起立面を、前記角度が前記光屈折面の先端から前記光透過面に向けて等角度で小さくなるように配置したことを特徴とする請求項４に記載のフェンス用採光パネル。
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェンス用採光パネルを用いたことを特徴とする採光フェンス。