JPH02139802A - 太陽光集光装置 - Google Patents
太陽光集光装置Info
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- JPH02139802A JPH02139802A JP29401888A JP29401888A JPH02139802A JP H02139802 A JPH02139802 A JP H02139802A JP 29401888 A JP29401888 A JP 29401888A JP 29401888 A JP29401888 A JP 29401888A JP H02139802 A JPH02139802 A JP H02139802A
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- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 21
- 230000011514 reflex Effects 0.000 abstract 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
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- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、太陽光集光装置に係り、特に非追尾式の太陽
光集光装置に関する。
光集光装置に関する。
近年、集合住宅、事務所用ビルの大型化やこれら建物の
密集化に伴い、建物内へ充分な量の自然光をとりこめな
い場合が生じている。また、植物を建物内で工業的に育
てる、いわゆる植物工場では、多大な人工照明の費用を
要している。これらの事情から、太陽光を集光して建物
内の照明に利用する技術が研究されている。特開昭６０
−２３２５０１号公報には、集光手段として、湾曲した
樹脂面に複数個のフレネルレンズが設けられており、こ
れらフレネルレンズを通過した光が一点に集中するよう
になっている例が記載されている。
密集化に伴い、建物内へ充分な量の自然光をとりこめな
い場合が生じている。また、植物を建物内で工業的に育
てる、いわゆる植物工場では、多大な人工照明の費用を
要している。これらの事情から、太陽光を集光して建物
内の照明に利用する技術が研究されている。特開昭６０
−２３２５０１号公報には、集光手段として、湾曲した
樹脂面に複数個のフレネルレンズが設けられており、こ
れらフレネルレンズを通過した光が一点に集中するよう
になっている例が記載されている。
特開昭５８−１４１５７７号公報および特開昭６１−６
７０１０号公報には、レンズで集光した光を光ファイバ
ー等の導光材に導く方式が記載されている。更に特開昭
５８−１５９５０７号公報に、パラボラ型集光手段の中
心部に前記特開昭５８−１４１５７７号公報もしくは特
開昭６１−６７０１０号公報に記載されたものを複数個
設置したものが記載されている。
７０１０号公報には、レンズで集光した光を光ファイバ
ー等の導光材に導く方式が記載されている。更に特開昭
５８−１５９５０７号公報に、パラボラ型集光手段の中
心部に前記特開昭５８−１４１５７７号公報もしくは特
開昭６１−６７０１０号公報に記載されたものを複数個
設置したものが記載されている。
しかし、上記従来技術のように、一つのレンズを集光手
段として集光する場合は、レンズに入射する太陽光の角
度が時間と共に変化し、レンズに入射する光を効率よく
導光手段に導くには、集光装置に太陽を追尾させる必要
があり、費用の増加を招いていた。また、レンズは単に
集光するだけでなく、光に含まれる熱線をも集中させる
ので、レンズ焦点付近に高温部が形成され、これに対す
る配慮もまた、要求されていた。
段として集光する場合は、レンズに入射する太陽光の角
度が時間と共に変化し、レンズに入射する光を効率よく
導光手段に導くには、集光装置に太陽を追尾させる必要
があり、費用の増加を招いていた。また、レンズは単に
集光するだけでなく、光に含まれる熱線をも集中させる
ので、レンズ焦点付近に高温部が形成され、これに対す
る配慮もまた、要求されていた。
本発明の課題は、太陽追尾を行うことなく、集光手段に
入射する光線を効率よく照明空間に伝達するにある。
入射する光線を効率よく照明空間に伝達するにある。
上記の課題は、太陽光を集光する集光手段と、該集光手
段により集光された光を導光する導光手段と、を備えた
太陽光集光装置において、前記導光手段の光入口側にボ
ールレンズが配設され、前記集光手段で集光された光は
該ボールレンズを経て前記導光手段に入射する太陽光集
光装置により達成される。
段により集光された光を導光する導光手段と、を備えた
太陽光集光装置において、前記導光手段の光入口側にボ
ールレンズが配設され、前記集光手段で集光された光は
該ボールレンズを経て前記導光手段に入射する太陽光集
光装置により達成される。
また、導光手段と、該導光手段により導光された光を散
光する散光手段と、を備えた太陽光集光装置において、
前記散光手段が、前記導光手段の光出口に反射面を対向
させて設けられた反射手段を含んでいる太陽光集光装置
としてもよい。
光する散光手段と、を備えた太陽光集光装置において、
前記散光手段が、前記導光手段の光出口に反射面を対向
させて設けられた反射手段を含んでいる太陽光集光装置
としてもよい。
さらに、太陽光を集光する集光手段と、該集光手段によ
り集光された光を導光する導光手段と、該導光手段によ
り導光された光を散光する散光手段と、を備えた太陽光
集光装置において、前記導光手段の光入口側にボールレ
ンズが配設され、前記集光手段で集光された光は該ボー
ルレンズを経て前記導光手段に入射し、前記散光手段が
、前記導光手段の光出口に反射面を対向させて設けられ
た反射手段を含んでいる太陽光集光装置としてもよい。
り集光された光を導光する導光手段と、該導光手段によ
り導光された光を散光する散光手段と、を備えた太陽光
集光装置において、前記導光手段の光入口側にボールレ
ンズが配設され、前記集光手段で集光された光は該ボー
ルレンズを経て前記導光手段に入射し、前記散光手段が
、前記導光手段の光出口に反射面を対向させて設けられ
た反射手段を含んでいる太陽光集光装置としてもよい。
集光された光はボールレンズに入射し、ボールレンズで
屈折されてほぼ平行光線に近い光となって導光手段に入
射する。導光手段から出た光は導光手段の光出口に対向
して配置されている反射面で反射され、広い範囲に広が
る。光が導光手段に、該導光手段の光軸にほぼ平行な光
線として入射されるので、導光手段中で光が反射される
回数が少くなり、光の減衰が少ない。
屈折されてほぼ平行光線に近い光となって導光手段に入
射する。導光手段から出た光は導光手段の光出口に対向
して配置されている反射面で反射され、広い範囲に広が
る。光が導光手段に、該導光手段の光軸にほぼ平行な光
線として入射されるので、導光手段中で光が反射される
回数が少くなり、光の減衰が少ない。
第１〜３図により、本発明の詳細な説明する。
未実施例の集光手段は、その大径端を光の入射側とする
中空円錐形の外側ケース１と、該外側ケース１の大径端
開口部に該ケース１の中心軸に垂直に装着された熱線カ
ットフィルタ２と、該フィルタ２の光出口側に隣接して
装着されたフレネルレンズ３と、を備えている。熱線カ
ットフィルタ２は波長がほぼ３μｍ以上の光（熱線）を
選択的に反射する。外側ケース１の小径端開口部には、
円筒形のファイバ接続口４が形成されている。また。
中空円錐形の外側ケース１と、該外側ケース１の大径端
開口部に該ケース１の中心軸に垂直に装着された熱線カ
ットフィルタ２と、該フィルタ２の光出口側に隣接して
装着されたフレネルレンズ３と、を備えている。熱線カ
ットフィルタ２は波長がほぼ３μｍ以上の光（熱線）を
選択的に反射する。外側ケース１の小径端開口部には、
円筒形のファイバ接続口４が形成されている。また。
外側ケース１の内面はミラー加工された反射面となって
いる。該接続口４の内部には、導光手段の一部をなす円
筒形の結束金具５の一端が嵌入されており、該結束金具
５の嵌入された端部には結束金具５の内径よりやや大き
い径のボールレンズ７が、圧入ぎみに内装されている。
いる。該接続口４の内部には、導光手段の一部をなす円
筒形の結束金具５の一端が嵌入されており、該結束金具
５の嵌入された端部には結束金具５の内径よりやや大き
い径のボールレンズ７が、圧入ぎみに内装されている。
結束金具５のボールレンズが嵌入された側の端部には、
ボールレンズ脱落防止用の爪８が設けられている。また
。
ボールレンズ脱落防止用の爪８が設けられている。また
。
結束金具５の他端内部には、導光手段の一部であるバン
ドル形光ファイバ６が嵌入・固定されている。ボールレ
ンズ７とバンドル形光ファイバ６の端面の間には間隔を
設けである。光ファイバとしては石英ファイバが望まし
い。バンドル形光ファイバ６の両端面は研磨されており
、結束金具５で結束された端部と反対側の端部も結束金
具９により結束固定されている。
ドル形光ファイバ６が嵌入・固定されている。ボールレ
ンズ７とバンドル形光ファイバ６の端面の間には間隔を
設けである。光ファイバとしては石英ファイバが望まし
い。バンドル形光ファイバ６の両端面は研磨されており
、結束金具５で結束された端部と反対側の端部も結束金
具９により結束固定されている。
また、集光手段を形成する外側ケース１は、半球状の集
光部数付体２０に、第３図に示すように、該外側ケース
１の大径端（熱線カットフィルタ２側）を外周面側にし
て密に取付けられており、それぞれの集光手段に接続さ
れているバンドル形光ファイバ６は、まとめて照明空間
まで、導設されている。照明空間まで導設された各バン
ドル形光ファイバ６の端部は、ひとつにまとめられ、結
束金具１３で結束・固定されている。結束金具１３で結
束固定されたバンドル形光ファイバ６の端面に対向して
、該端面側に凹でかつ該凹面が反射面である一次反射笠
１ｏが設けられ、該反射笠１０は金属性の固定アーム１
１により前記結束金具１３に固定されている。さらに、
前記−次反射笠１０の反射面に、凹面である反射面を対
向させて二次反射笠１２がひとつにまとめられた複数個
のバンドル形光ファイバを中心に貫通させて配設されて
いる。−次反射笠１０、二次反射笠１２および光ファイ
バの光出口端が散光手段を形成している。
光部数付体２０に、第３図に示すように、該外側ケース
１の大径端（熱線カットフィルタ２側）を外周面側にし
て密に取付けられており、それぞれの集光手段に接続さ
れているバンドル形光ファイバ６は、まとめて照明空間
まで、導設されている。照明空間まで導設された各バン
ドル形光ファイバ６の端部は、ひとつにまとめられ、結
束金具１３で結束・固定されている。結束金具１３で結
束固定されたバンドル形光ファイバ６の端面に対向して
、該端面側に凹でかつ該凹面が反射面である一次反射笠
１ｏが設けられ、該反射笠１０は金属性の固定アーム１
１により前記結束金具１３に固定されている。さらに、
前記−次反射笠１０の反射面に、凹面である反射面を対
向させて二次反射笠１２がひとつにまとめられた複数個
のバンドル形光ファイバを中心に貫通させて配設されて
いる。−次反射笠１０、二次反射笠１２および光ファイ
バの光出口端が散光手段を形成している。
本実施例において、外側ケース１の開口部に入射側る光
のうち、波長がほぼ３μｍ以上の光（熱線）は、熱線カ
ットフィルタ２で反射され、波長がそれより短い光（主
として可視光）が図の矢印で示すように、前記熱線カッ
トフィルタ２を通過し、フレネルレンズ３で集光されて
ボールレンズ７に入射する。ボールレンズ７は入射した
光を屈折し、光フアイバ端面に平行光線に近い形で入射
させる。光ファイバに入射した光は、散光端まで導かれ
、散光端から光フアイバ外へ出る。光ファイバから出た
光は、光ファイバの散光端に対向して配置された一次反
射笠１０に反射されて広がり、さらに二次反射笠１２に
より、多方向に反射される。−次反射笠１０、二次反射
笠１２の反射面は、鏡面加工された金属であることが望
ましい。
のうち、波長がほぼ３μｍ以上の光（熱線）は、熱線カ
ットフィルタ２で反射され、波長がそれより短い光（主
として可視光）が図の矢印で示すように、前記熱線カッ
トフィルタ２を通過し、フレネルレンズ３で集光されて
ボールレンズ７に入射する。ボールレンズ７は入射した
光を屈折し、光フアイバ端面に平行光線に近い形で入射
させる。光ファイバに入射した光は、散光端まで導かれ
、散光端から光フアイバ外へ出る。光ファイバから出た
光は、光ファイバの散光端に対向して配置された一次反
射笠１０に反射されて広がり、さらに二次反射笠１２に
より、多方向に反射される。−次反射笠１０、二次反射
笠１２の反射面は、鏡面加工された金属であることが望
ましい。
太陽を追尾するには、太陽位置センサや追尾駆動機構が
必要であるが、平板集光器であれば、１〜２時間ごとに
集光部数付体を太陽の方向に動かせば、完全追尾した場
合とさほど変らない効果が得られる。また、本実施例の
ように、半球面に集光部を密に装着し、南向きに設置す
れば、完全追尾した場合とさほど変らない効果が得られ
る。
必要であるが、平板集光器であれば、１〜２時間ごとに
集光部数付体を太陽の方向に動かせば、完全追尾した場
合とさほど変らない効果が得られる。また、本実施例の
ように、半球面に集光部を密に装着し、南向きに設置す
れば、完全追尾した場合とさほど変らない効果が得られ
る。
本実施例によれば、集光された光が効率的に光ファイバ
に入射され、かつ光ファイバを出た光が反射笠により散
乱されるので、集光された光が効果的に照明光として利
用される。また、半球面に密に集光部を装着したので、
適当な時間間隔で該半球面を太陽の方向に向けることに
より、完全に太陽を追尾する場合と大差のない集光を行
うことができる。
に入射され、かつ光ファイバを出た光が反射笠により散
乱されるので、集光された光が効果的に照明光として利
用される。また、半球面に密に集光部を装着したので、
適当な時間間隔で該半球面を太陽の方向に向けることに
より、完全に太陽を追尾する場合と大差のない集光を行
うことができる。
請求項１に記載の本発明によれば、集光された光がボー
ルレンズを介して導光手段に入射されるので、導光手段
に入射される光が平行光線に近くなり、集光された光が
効率よく照明空間に伝達される効果がある。
ルレンズを介して導光手段に入射されるので、導光手段
に入射される光が平行光線に近くなり、集光された光が
効率よく照明空間に伝達される効果がある。
請求項２に記載の本発明によれば、導光手段から出る光
が、反射面で反射されたのち照明に供されるので、光が
広い範囲に広がり、効率よく照明に利用される効果があ
る。
が、反射面で反射されたのち照明に供されるので、光が
広い範囲に広がり、効率よく照明に利用される効果があ
る。
第１図は本発明の実施例の部分を示す断面図、第２図は
本発明の他の実施例を示す断面図で、第３図は本発明の
実施例を示す斜視図である。 １・・・集光手段（外側ケース）、２・・・集光手段（
熱線カットフィルタ）、３・・・集光手段（フレネルレ
ンズ）、５・・・導光手段（結束金具）、６・・・導光
手段（バンドル型光ファイバ）、７・・・ボールレンズ
、１０．１２・・・反射手段（反射笠）。
本発明の他の実施例を示す断面図で、第３図は本発明の
実施例を示す斜視図である。 １・・・集光手段（外側ケース）、２・・・集光手段（
熱線カットフィルタ）、３・・・集光手段（フレネルレ
ンズ）、５・・・導光手段（結束金具）、６・・・導光
手段（バンドル型光ファイバ）、７・・・ボールレンズ
、１０．１２・・・反射手段（反射笠）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、太陽光を集光する集光手段と、該集光手段により集
光された光を導光する導光手段と、を備えた太陽光集光
装置において、前記導光手段の光入口側にボールレンズ
が配設され、前記集光手段で集光された光は該ボールレ
ンズを経て前記導光手段に入射することを特徴とする太
陽光集光装置。 ２、導光手段と、該導光手段により導光された光を散光
する散光手段と、を備えた太陽光集光装置において、前
記散光手段が、前記導光手段の光出口に反射面を対向さ
せて設けられた反射手段を含んでいることを特徴とする
太陽光集光装置。 ３、太陽光を集光する集光手段と、該集光手段により集
光された光を導光する導光手段と、該導光手段により導
光された光を散光する散光手段と、を備えた太陽光集光
装置において、前記導光手段の光入口側にボールレンズ
が配設され、前記集光手段で集光された光は該ボールレ
ンズを経て前記導光手段に入射することと、前記散光手
段が、前記導光手段の光出口に反射面を対向させて設け
られた反射手段を含んでいることを特徴とする太陽光集
光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29401888A JPH02139802A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 太陽光集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29401888A JPH02139802A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 太陽光集光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139802A true JPH02139802A (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=17802190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29401888A Pending JPH02139802A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 太陽光集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02139802A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384277B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2003-05-16 | 한국에너지기술연구원 | 프레넬 및 프리즘 렌즈를 이용한 태양광 집광 자연 채광조명 장치 |
| JP2006264992A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Taiyoko Kenkyusho:Kk | 太陽光の集光利用による水素製造装置 |
| WO2010051595A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | Soliton Network Consulting Pty Ltd | A light distribution system |
| JP2011127841A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Eiko:Kk | 太陽光集光装置 |
| KR102101672B1 (ko) * | 2019-11-07 | 2020-04-17 | 정재호 | 태양광 수집장치 |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP29401888A patent/JPH02139802A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384277B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2003-05-16 | 한국에너지기술연구원 | 프레넬 및 프리즘 렌즈를 이용한 태양광 집광 자연 채광조명 장치 |
| JP2006264992A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Taiyoko Kenkyusho:Kk | 太陽光の集光利用による水素製造装置 |
| WO2010051595A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | Soliton Network Consulting Pty Ltd | A light distribution system |
| JP2011127841A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Eiko:Kk | 太陽光集光装置 |
| KR102101672B1 (ko) * | 2019-11-07 | 2020-04-17 | 정재호 | 태양광 수집장치 |
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