采光部件、采光装置以及采光部件的设置方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一方式的采光膜(1)具备：第一基材(2)、由多个多棱柱状构造体构成的多个采光部(3)、以及设置于多个采光部(3)之间的空隙部(9)，采光部(3)的与长边方向正交的截面形状是具有四个顶点且所有的内角均不足180°的多边形，且具有：同与第一基材(2)相接的面对应的多边形的一边亦即第一边、处于第一边的两端的顶点亦即第一顶点以及第二顶点、以及包含不位于第一边上的第三顶点的多个顶点，通过第三顶点的第一边的垂线的长度大于通过多个顶点中的第三顶点以外的顶点的第一边的垂线的长度，采光部(3)的形状为通过第三顶点的第一边的垂线作为中心而成为非对称。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采光部件、采光装置以及采光部件的设置方法
本专利技术的几个方式涉及采光部件、采光装置以及采光部件的设置方法。本申请基于2015年8月4日在日本申请的特愿2015-154362号，主张其优先权，在此引用其内容。
技术介绍
专利文献1、2提出有用于使太阳光通过建筑物的窗等而采入室内的采光部件。对于这些采光部件而言，多个单位棱镜和平坦面形成于透光的支撑体的一个面。太阳光通过单位棱镜被采入室内。现有技术文献专利文件专利文献1：日本专利第5123364号专利文献2：日本特表2013-514549号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题然而，在专利文献1、2的结构中，单位棱镜成为具有曲面的形状。在单位棱镜为具有曲面的形状的情况下，存在入射至单位棱镜的光根据入射位置而向各个方向射出的担忧。换句话说，有时透过了采光膜的光到达至处于室内的人的眼睛的位置。这样的光引起眩光，有时使处于室内的人感到不适。另外，在现有的采光膜中，难以利用朝向室内的天花板的光来照射至室内的进深处。换句话说，通过被天花板反射的光来遍及较广范围地照射室内较困难。在现有的采光膜中，集中地照射天花板中的靠近窗玻璃的区域，导致天花板的照度分布产生较大的差异。因此，有时感到室内的近前处晃眼，而室内的深处发暗。这种情况下，不仅在夜间在白天也通过使用照明设备来维持明亮的环境，无法充分地利用自然光(太阳光)。另外，以太阳的周日运动和周年运动为起因的太阳位置变化中的、特别是太阳高度低时采光效果不充分，加上引起眩光，存在处于室内的人感到晃眼这样的问题。以下针对太阳高度低时的采光性能的重要性进行说明。例如在中纬度地区，窗面的方位相比正南而倾斜的情况下，容易被来自低高度(30°以下)的太阳的光照射。图29、图30示出作为中纬度地区的东京(北纬35°)的太阳的轨道，(1)冬至、(2)春秋分、(3)夏至。图29通过半球来表示东京的天空。图30是从天顶观察图29的半球的俯视图。图30的虚线T是太阳高度为30°的位置。图31A～图31C表示设置有采光膜的窗M的各窗面方位的正面的太阳高度一年间变化的范围。窗面的方位分别为：图31A为南，图31B为西南，图31C为西。图31A的太阳高度的变化的范围为31°以上，相对于此，图31B中为15°以上，图31C中0°以上。不仅西侧，东侧也相同，对于朝向正南以外的方位的窗面而言，光从低高度的太阳位置照射。图32A～图32C是各方位的太阳的高度的时数的图表。图32A是正南，图32B是西南，图32C是西。如从图表可知那样，可知：窗面的朝向为西南时，相比正南的情况下，从低高度的太阳位置照射的时数较多。因此，对低高度的太阳光线进行采光并作为室内照明而利用，较大程度上有助于节电效果。不仅中纬度地区，在高纬度地区也容易被照射来自更进一步低高度的太阳的光。图33表示作为高纬度地区的巴黎和伦敦(北纬50°)的太阳的轨道(从天顶观察的俯视图)。如从图33可知的那样，若窗面的方位为正南则一年间的太阳高度变化的范围为10度以上。相对于所有的方位的窗面，从低高度的太阳位置照射。图34表示纬度50°的地区的太阳高度的时间分布。是不管太阳的方位如何而根据高度累计了一年间中的时间的图。如从图34可知的那样，对于高纬度地区而言太阳以相比中纬度地区更低高度存在的时间较多，其光线的采光性能更重要。然而，其另一面，来自低高度的太阳的光线引起眩光而容易使处于室内的人感到晃眼。列举两个其主要因素。第一个主要因素是窗面照度的太阳高度依赖性。对于竖直地设置于地面的窗面而言，太阳光的窗面照度同太阳的直射光线与窗面的法线所成的角的余弦成比例。换句话说，在低高度的位置，窗面照度(由于余弦值大)高。其他较多的情况下，在比采光膜靠屋外侧(太阳光的入射侧)另外设置有玻璃、丙烯酸板之类的透光性的基材，但由于若太阳的高度较低则与窗面的法线所成的角度较小，所以该基材的透过率也变高。因此，低高度的太阳光线以较高的照度照射窗面。作为采光膜的性能，即使照射窗面的光线中的百分之几的光透过处于室内的人的视线的位置时，也会引起眩光。第二个主要因素是铺设于建筑物的屋檐(房檐)、房顶的影响。如图35A、图35B所示，相对于从天花板开始设置到一定的高度的采光膜，如图35A所示那样，来自较高的高度的太阳光线的多半被屋檐、房顶遮挡，只照射于采光膜的一部分。在图中，用符号H表示太阳光照射的区域，用符号K表示由于屋檐、房顶而成为影子的区域。另一方面，如图35B所示那样，来自低高度的太阳光线几乎未被屋檐、房顶遮挡，照射采光膜的大部分。假设在图35A、图35B中，将窗面照度作为相等，从而从照射于采光膜的部分朝向处于室内的人的方向的亮度相等时的人感受到的晃眼进行比较。窗面那样的大面积的晃眼的指标一般如下述的式(1)那样用“PGSV”来表示。如从式(1)可知的那样，即使为相同的眩光的亮度Ls、相同的背景亮度Lb，若眩光的面积较大则立体角ω变大，PGSV的值变大。换句话说，若眩光的面积较大，则即使相同的亮度，人的眼睛也容易感到晃眼。因此，来自低高度的太阳的光线容易引起眩光。根据以上内容，在低高度，不引起眩光而维持较高的采光效果是非常重要的课题。本专利技术的一个方式是鉴于上述现有技术的问题点而完成的，其一个目的在于提供能够充分利用自然光(太阳)而无论由太阳的周年运动·周日运动引起的位置变化如何，而且只要是太阳光直射的窗面而无论这一面的方位如何，均能够确保室内的明亮的环境并且进一步抑制眩光的采光部件、采光装置、以及采光部件的设置方法。解决问题的手段本专利技术的一个方式的采光部件具备：第一基材，其具有透光性；多个采光部，它们由设置于上述第一基材的第一面的具有透光性的多个多棱柱状构造体构成；以及空隙部，其设置于上述多个采光部之间，上述多棱柱状构造体的、与上述多棱柱状构造体的长边方向正交的截面形状是具有四个以上的顶点且所有的内角不足180°的多边形，上述多边形具有：同与上述多棱柱状构造体的上述第一基材相接的面对应的上述多边形的一边亦即第一边、处于上述第一边的两端的顶点亦即第一顶点和第二顶点、以及包含未处于上述第一边上的第三顶点的多个顶点，通过上述第三顶点的上述第一边的垂线的长度大于通过上述多个顶点中的上述第三顶点以外的顶点的上述第一边的垂线的长度，上述多边形的形状以通过上述第三顶点的上述第一边的垂线作为中心而成为非对称，将相对于通过上述第三顶点的上述第一边的垂线而位于与上述第二顶点相同侧的顶点中的、最靠近上述第三顶点的顶点设为第四顶点，将上述第一基材以及上述多棱柱状构造体的折射率设为n，将折射率n的介质与折射率1.0的介质的临界角设为θnc时，相对于通过上述第三顶点的上述第一边的垂线而与上述第四顶点相反一侧的边和上述基材的上述第一面所成的角a满足式(2)的范围，上述第三顶点与上述第四顶点之间的边和上述基材的上述第一面所成的角c满足式(3)的范围，比上述第四顶点靠近上述第二顶点一侧的边与上述基材的上述第一面所成的角d满足式(4)的范围。n×sin{a-a′}≥sin45c≥θnc…(3)在本专利技术的一个方式的采光部件中，也可以：上述多边形为五边形以上的多边形，作为相对于通过上述第三顶点的向第一边的垂线而位于与上述第一顶点相同一侧的顶点中的、最靠近上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采光部件，其特征在于，具备：第一基材，其具有透光性；多个采光部，它们由设置于所述第一基材的第一面的具有透光性的多个多棱柱状构造体构成；以及空隙部，其设置于所述多个采光部之间，所述多棱柱状构造体的、与所述多棱柱状构造体的长边方向正交的截面形状是具有四个以上的顶点且所有的内角均不足180°的多边形，所述多边形具有：同与所述多棱柱状构造体的所述第一基材相接的面对应的所述多边形的一边亦即第一边、处于所述第一边的两端的顶点亦即第一顶点和第二顶点、以及包含不位于所述第一边上的第三顶点的多个顶点，通过所述第三顶点的所述第一边的垂线的长度大于通过所述多个顶点中的所述第三顶点以外的顶点的所述第一边的垂线的长度，所述多边形的形状以通过所述第三顶点的所述第一边的垂线作为中心而成为非对称，将相对于通过所述第三顶点的所述第一边的垂线而位于与所述第二顶点相同侧的顶点中的、最靠近所述第三顶点的顶点设为第四顶点，将所述第一基材以及所述多棱柱状构造体的折射率设为n，将折射率n的介质与折射率1.0的介质的临界角设为θnc时，相对于通过所述第三顶点的所述第一边的垂线而与所述第四顶点相反一侧的边和所述基材的所述第一面所成的角a满足式(1)的范围，所述第三顶点与所述第四顶点之间的边和所述基材的所述第一面所成的角c满足式(2)的范围，比所述第四顶点靠近所述第二顶点一侧的边与所述基材的所述第一面所成的角d满足式(3)的范围，n×sin{a‑a′}≥sin45...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.04 JP 2015-1543621.一种采光部件，其特征在于，具备：第一基材，其具有透光性；多个采光部，它们由设置于所述第一基材的第一面的具有透光性的多个多棱柱状构造体构成；以及空隙部，其设置于所述多个采光部之间，所述多棱柱状构造体的、与所述多棱柱状构造体的长边方向正交的截面形状是具有四个以上的顶点且所有的内角均不足180°的多边形，所述多边形具有：同与所述多棱柱状构造体的所述第一基材相接的面对应的所述多边形的一边亦即第一边、处于所述第一边的两端的顶点亦即第一顶点和第二顶点、以及包含不位于所述第一边上的第三顶点的多个顶点，通过所述第三顶点的所述第一边的垂线的长度大于通过所述多个顶点中的所述第三顶点以外的顶点的所述第一边的垂线的长度，所述多边形的形状以通过所述第三顶点的所述第一边的垂线作为中心而成为非对称，将相对于通过所述第三顶点的所述第一边的垂线而位于与所述第二顶点相同侧的顶点中的、最靠近所述第三顶点的顶点设为第四顶点，将所述第一基材以及所述多棱柱状构造体的折射率设为n，将折射率n的介质与折射率1.0的介质的临界角设为θnc时，相对于通过所述第三顶点的所述第一边的垂线而与所述第四顶点相反一侧的边和所述基材的所述第一面所成的角a满足式(1)的范围，所述第三顶点与所述第四顶点之间的边和所述基材的所述第一面所成的角c满足式(2)的范围，比所述第四顶点靠近所述第二顶点一侧的边与所述基材的所述第一面所成的角d满足式(3)的范围，n×sin{a-a′}≥sin45c≥θnc…(2)2.根据权利要求1所述的采光部件，其特征在于，所述多边形为五边形以上的多边形，作为相对于通过所述第三顶点的第一边的垂线而位于与所述第一顶点相同侧的顶点中的、最靠近所述第一顶点的顶点而存在第五顶点，所述第五顶点与所述第一顶点之间的边和所述基材的所述第一面所成的角在所述第三顶点与所述第五顶点之间的面和所述基材的所述第一面所成的角与90°之间，通过所述第五顶点的所述第一边的垂线的长度小于通过所述第四顶点的所述第一边的垂线的长度。3.根据权利要求1所述的采光部件，其特征在于，所述多边形为五边形以上的多边形，作为处于所述第四顶点与所述第二顶点之间的顶点中的、最靠近所述第二顶点的顶点而存在第六顶点，所述第六顶点与所述第二顶点之间的边和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：植木智子，由井英臣，植木俊，镰田豪，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP