JP2017147973A - 光エネルギー時分割分配装置、植物工場、建築物、光エネルギー時分割分配方法及び回転筒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係る光エネルギー時分割分配装置20は、外周面3を有し中心軸を回転軸として回転する回転筒1であって、一方向から入射する入射光を、第1方向7aに反射する第1反射面4a及び第2方向7bに反射する第2反射面4bを含む外周面3を有する回転筒1と、第1方向7aに反射された光を、第1照明範囲15aに導光する第1反射光導光路13aと、第2方向7bに反射された光を、第2照明範囲15bに導光する第2反射光導光路13bと、を備える。第1反射面4a及び第2反射面4bにおける回転軸に直交した断面形状は、回転軸を中心とした対数螺旋曲線9の一部を含む。
【選択図】図4
Description
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。実施の形態1は、光エネルギー時分割分配に用いる回転筒についてのものである。まず、図1(a)〜(c)を参照して、実施の形態1に係る回転筒を説明する。
次に、実施の形態1の変形例を説明する。
図3(a)及び(b)は、実施の形態1の変形例に係る回転筒を例示した断面図である。図3(a)に示すように、回転筒1の第1反射面4a及び第2反射面4bの代わりに、曲率の異なる第3反射面4c及び第4反射面4dを配置してもよい。第3反射面4c及び第4反射面4dは、それぞれ異なる方向に入射光を反射する。
次に、実施の形態2を説明する。実施の形態2は、光エネルギー時分割分配装置についてのものである。図4を参照して、実施の形態2に係る光エネルギー時分割分配装置の構成を説明する。図4は、実施の形態2に係る光エネルギー時分割分配装置を例示した図である。
一方で照射側総面積ΣSmと受光面積S0を等しくする場合は、以下の式を(17)式に当てはめればよい。
次に、実施の形態2の変形例について説明する。
図8は、実施の形態2の変形例に係る光エネルギー時分割分配装置を例示した図である。図8に示すように、本変形例の光エネルギー時分割分配装置20aでは、回転筒1により時分割分配された光を、反射光導光路13を介して照射範囲15に導光するとともに、人工光源30からの光を、導光路31を介して照射範囲15に導光している。人工光源30は、例えば、LED及びメタルハライドランプである。
次に、実施の形態3を説明する。本実施形態は、光エネルギー時分割分配装置を用いた植物工場の例である。
次に、実施の形態4を説明する。本実施の形態は、光エネルギー時分割分配装置40を用いた建築物の例である。すなわち、住宅、オフィスビル等の建築物において、屋上などに設置した集光器11から自然光6を取り込み、複数の部屋へ分配することで、電気照明の消費電力を抑える実施形態である。
2 軸
3 外周面
4 反射面
4a 第1反射面
4b 第2反射面
4c 第3反射面
4d 第4反射面
4e 第5反射面
4f 第6反射面
5 スポーク
6、8、8a、8b 光
7a 第1方向
7b 第2方向
9 対数螺旋曲線
9a、9b 一部
20、20a、30、40 光エネルギー時分割分配装置
11 集光器
12 入射光導光路
13、13a、13b 反射光導光路
14a、14b 照明器
15a、15b 照射範囲
16a、16b 受光部
17 筐体
18a 18b 部屋
21 光
23 太陽光発電用パネル
24 ケーブル
25 蓄電池
30 人工光源
31 導光路
40a、40b 植物
I11、I21 入射光
I12、I22 反射光
t1、t2 接線
r1、r2 距離
S1、S2 垂線
R11、R21 線
O 中心
Claims (8)
- 外周面を有し中心軸を回転軸として回転する回転筒であって、一方向から入射する入射光を、第1方向に反射する第1反射面及び前記入射光を前記第1方向と異なる第2方向に反射する第2反射面を含む前記外周面を有する回転筒と、
前記第1方向に反射された光を、所定の空間の第1照明範囲に導光する第1反射光導光路と、
前記第2方向に反射された光を、前記第1照明範囲と異なる所定の空間の第2照明範囲に導光する第2反射光導光路と、
を備え、
前記第1反射面及び前記第2反射面における前記回転軸に直交した断面形状は、それぞれ前記回転軸を中心とした対数螺旋曲線の所定の一部を含む光エネルギー時分割分配装置。 - 前記第2反射面における前記断面形状の前記対数螺旋曲線は、前記第1反射面における前記断面形状の前記対数螺旋曲線の曲率の正負を逆としたものである請求項1に記載の光エネルギー時分割分配装置。
- 前記外周面は、前記入射光を、前記第1方向及び前記第2方向と異なる第3方向に反射する第3反射面と、
前記第3方向に反射された光を、前記第1照明範囲及び前記第2照明範囲と異なる所定の空間の第3照明範囲に導く第3反射光導光路と、
をさらに含み、
前記第3反射面における前記回転軸に直交する前記断面形状は、前記回転軸を中心とした前記対数螺旋曲線の所定の一部を含む請求項1または2に記載の光エネルギー時分割分配装置。 - 光を集光し、集光した前記光をライン状の光に変換する集光器と、
前記ライン状の光を前記回転筒へ導光する入射光導光路と、
をさらに備えた請求項1〜3のいずれか一項に記載の光エネルギー時分割分配装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の前記光エネルギー時分割分配装置を用いた植物工場。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の前記光エネルギー時分割分配装置を用いた建築物。
- 外周面を有し中心軸を回転軸として回転する回転筒であって、一方向から入射する入射光を、第1方向に反射する第1反射面及び前記入射光を前記第1方向と異なる第2方向に反射する第2反射面を含む前記外周面を有する回転筒に、前記一方向から光を入射させる工程と、
前記第1方向に反射された第1反射光を、所定の空間の第1照明範囲に導光するとともに、前記第2方向に反射された第2反射光を、前記第1照明範囲と異なる所定の空間の第2照明範囲に導光する工程と、
を備え、
前記第1反射面及び前記第2反射面における前記回転軸に直交した断面形状は、それぞれ前記回転軸を中心とした対数螺旋曲線の所定の一部を含む光エネルギー時分割分配方法。 - 外周面を有し中心軸を回転軸として回転する回転筒であって、一方向から入射する入射光を、第1方向に反射する第1反射面及び前記入射光を前記第1方向と異なる第2方向に反射する第2反射面を含む前記外周面を備え、
前記第1反射面及び前記第2反射面における前記回転軸に直交した断面形状は、それぞれ前記回転軸を中心とした対数螺旋曲線の所定の一部を含む回転筒。
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