JP2020528567A - 集光体 - Google Patents

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Abstract

【課題】光線の使用率を増加させる集光体を提供する。【解決手段】本発明は、集光体を指し、その内、前記集光体の上方に密集分布している複数の集光突起部が凸設され、前記集光突起部の上方に集光曲面が曲成され、また、前記集光体の下方に密集分布している複数のフレネルレンズが凸設され、各前記フレネルレンズの下方に少なくとも光出力曲面が曲成される、本発明の集光体は製作コストが低減され、かつ光線の使用率を増加させるという有効利益を有するものである。【選択図】図２

Description

本発明は、集光体に関するものであり、さらに詳しくは、上方に光線を収集するための集光突起部と、下方にフレネルレンズとを有する集光体に関するものである。
図１に示すように、従来技術は、温室植物工場の屋根２を貫通する導光管１１と、導光管１１の下端に設けられる１組の光出力ユニット１２と、前記導光管１１の上方に設けられる１組の集光カバー１４とを備え、前記導光管１１の内壁に反射膜１１１が設けられ、光出力ユニット１２は、眩光防止アクリル板１２１と、拡散光アクリル板１２２とを有し、集光カバー１４は、中空半球形状であり、アクリル材質から一体成形されている。
なお、前記導光管１１の使用時に、集光カバー１４は、まず、光線Ａを導光管１１に入射し、導光管１１は、反射膜１１１を利用して光線Ａを眩光防止アクリル板１２１及び拡散光アクリル板１２２箇所まで屈折させ、また、導光管１１は、再び眩光防止アクリル板１２１及び拡散光アクリル板１２２を利用して光線Ａを前記温室植物工場の屋根２の下方まで均一に散乱反射させる。
しかし、集光カバー１４の製作時に、まず、高価な金型を用いてアクリル板を押圧して曲げ成形する中空半球形状の集光カバー１４に、導光管１１と眩光防止アクリル板１２１及び拡散光アクリル板１２２を加えた多重組付けのために、全体の組立てコストが加重されることになり、この集光カバー１４と導光管１１との連結継合は、現下の物価高騰の社会に相応しくなくなる。このほか、光線Ａは、屈折後にエネルギーが徐々に消費されてしまうので、光線Ａは、集光カバー１４を通過すると少量減衰されるので、それから反射膜１１１を経由して屈折されること、及び眩光防止アクリル板１２１及び拡散光アクリル板１２２を通過して下向きに散乱反射されることで、その光線Ａは、本来の４０％よりも足りない程度になってしまう。
このため、高コストで製作されている弧形状の集光カバー１４と導光管１１の設置は、光線Ａの使用エネルギーが消費されるほか、物価高騰及び人力コスト高騰の現下の社会にもはや相応しくなくなることが分かるので、集光カバー１４と導光管１１は取り除くべきものとなってしまう。
上記から分かるように、従来の集光カバーと導光管の設置には、製作コストが高すぎる問題及び光線の使用率を消費してしまう不具合があるので、本願の発明者は、光線の使用率を向上させ、全体コストを低減できる方向に向けて研究開発を進めるように促すと共に、本願の発明者は、多元的思考を重ねた結果、ついに１枚の板体のみで集光体を作製してなることが最適であることに想到するに至った。
本発明は、集光体を指し、その内、前記集光体自体が透光の板体であり、また、前記集光体の上方に密集分布している複数の集光突起部が凸設され、各前記集光突起部の上方に少なくとも光線を収集する面積と角度を増加させる集光曲面が曲成され、また、前記集光体の下方に密集分布している複数のフレネルレンズが凸設され、各前記フレネルレンズの下方に少なくとも光出力曲面が曲成される。
その後、前記光出力曲面の周囲に、１周〜５周の光出力弧環が周設される。前記集光突起部に集光錐立柱が設けられ、前記集光錐立柱の側縁に光線を収集する面積を増加させる集光錐曲面が周設され、かつ前記集光錐立柱の頂縁に前記集光曲面を有する。
本発明の目的は、前記集光体は、上方に光線を収集するための集光突起部を有し、かつ光線は、集光突起部を通過して偏光された後に、下方のフレネルレンズにより集束されて射出されて、光線の使用率を増加させるという有効利益を有するものである。
従来技術の導光管を示す図である。 本発明の集光体を示す図である。 本発明の集光体の底面図である。 本発明の光出力弧環と集光錐立柱を示す図である。
本発明をより一層理解できるように、下記の実施例を挙げて添付図面を参照しながら説明する。
図２と図３に示すように、本発明は、集光体１を提供し、その内、前記集光体１自体が透光の板体である。また、前記集光体１の上方に密集分布している複数の集光突起部１１が凸設され、各前記集光突起部１１の上方に少なくとも光線Ａを収集する面積と角度を増加させる集光曲面１１１が曲成される一方、前記集光体１の下方に密集分布している複数のフレネルレンズ１２が凸設され、各前記フレネルレンズ１２の下方に少なくとも光出力曲面１２１が曲成される。
図２と図３に示すように、前記集光体１は、前記集光突起部１１により前記光線Ａに対して多角度収集を増加させることができ、かつ前記集光突起部１１の集光曲面１１１を利用して前記光線Ａに対して前記集光体１内に偏光処理を行い、偏光した前記光線Ａは、再び前記フレネルレンズ１２の光出力曲面１２１を通過して大量に下向きに直接案内されて前記集光体１から出射され、前記集光体１は、即ち、自体が極めて薄いこの板体を用いて透光するものであると同時に、光線Ａが多角度収集可能に達成され、穿通案内後の光線Ａが大量に下向きに直射する物体である。同時に、集光曲面１１１は、前記光線Ａ内に含まれる熱エネルギーＢに対しても適度的に屈折する有効利益を有する。
本発明は、光線Ａの下向きに大量に直射する数量を増加させるために、前記光出力曲面１２１の周囲に、また１周〜５周の光出力弧環１２２が周設される。前記集光突起部１１は、光線Ａに対する収集範囲を増加させるため、前記集光体１の上方に集光錐立柱１１２が設けられ、前記集光錐立柱１１２の側縁に光線Ａを収集する面積を増加させる集光錐曲面１１３が周設され、かつ前記集光錐立柱１１２の頂縁に前記集光曲面１１１を有し、また、前記集光錐立柱１１２の前記集光錐曲面１１３は、前記集光曲面１１１にぴったり整合することになり、収集角度と収集面積を効果的に拡大することができる。これにより、自体が体積が小さく、それ相応のコストも極めて低い透光の板体で前記集光体１を作製してなり、前記集光体１は、植物栽培温室、校庭、工場、オフィス、商業施設や一般室内などに適用され、このことから分かるように、前記集光体１は、屋外の光線Ａを収集するために用いられる最適な選択（図４を参照、なお、植物栽培温室、校庭、工場、オフィス、商業施設や一般室内などの図示及び符号の表示を省略）である。
上記を経て分かるように、本発明は、前記集光体１自体が体積が小さく、それ相応のコストも極めて低い透光の板体であり、かつ前記集光体１は、上方に光線Ａを収集するための前記集光突起部１１を有し、前記集光突起部１１は、まず、前記集光曲面１１１で光線Ａを多角度収集し、光線Ａは、集光突起部１１により偏光処理が行われると同時に、そして下方のフレネルレンズ１２により集束されて下向きに射出される。
以上、本発明の技術内容及び技術特点の詳細について説明したが、本発明に属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の記載及び教示に基づき、本発明の精神を離脱しない各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかである。そのため、本発明の保護範囲は実施例の開示内容に限定されることではない。本発明の精神を離脱しない各種の変更例または修正例も本発明の範囲に含まれるものであり、添付の特許請求の範囲に含まれるべきである。
従来技術
Ａ 光線
１１ 導光管
１１１ 反射膜
１２ 光出力ユニット
１２１ 眩光防止アクリル板
１２２ 拡散光アクリル板
１４ 集光カバー
２ 温室植物工場の屋根
本発明
Ａ 光線
Ｂ 熱エネルギー
１ 集光体
１１ 集光突起部
１１１ 集光曲面
１１２ 集光錐立柱
１１３ 集光錐曲面
１２ フレネルレンズ
１２１ 光出力曲面
１２２ 光出力弧環

Claims (3)

  1. 自体が透光の板体である集光体であって、
    前記集光体の上方に密集分布している複数の集光突起部が凸設され、各前記集光突起部の上方に少なくとも光線を収集する面積と角度を増加させる集光曲面が曲成され、前記集光体の下方に密集分布している複数のフレネルレンズが凸設され、各前記フレネルレンズの下方に少なくとも光出力曲面が曲成されることを特徴とする集光体。
  2. 前記光出力曲面の周囲に、１周〜５周の光出力弧環が周設されることを特徴とする請求項１に記載の集光体。
  3. 前記集光突起部に集光錐立柱が設けられ、前記集光錐立柱の側縁に光線を収集する面積を増加させる集光錐曲面が周設され、かつ前記集光錐立柱の頂縁に前記集光曲面を有することを特徴とする請求項１に記載の集光体。
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