JPH03249607A - Light collecting device - Google Patents

Light collecting device

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Publication number
JPH03249607A
JPH03249607A JP2045635A JP4563590A JPH03249607A JP H03249607 A JPH03249607 A JP H03249607A JP 2045635 A JP2045635 A JP 2045635A JP 4563590 A JP4563590 A JP 4563590A JP H03249607 A JPH03249607 A JP H03249607A
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JP
Japan
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light
optical fiber
lighting
parabolic mirror
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP2045635A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kodaira
小平 隆志
Kazuo Takahashi
一夫 高橋
Takashi Suzai
須齋 嵩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2045635A priority Critical patent/JPH03249607A/en
Publication of JPH03249607A publication Critical patent/JPH03249607A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the device which is a fixed type and in light and thin structure by arranging a parabolic mirror on the bottom surface of a light converging device, arranging an optical fiber which guides light in from a flank at the focus of the mirror, and guiding the light in. CONSTITUTION:The parabolic mirror 12b is arranged on the bottom surface of the light converging device and the optical fiber 12a which guides the light in from the flank is arranged at the focus of the mirror to guide the light in. Namely, a body of thin constitution is installed on a roof and light other than light from the roof is converged by the parabolic mirror 12b band guided into the room efficiently by the optical fiber 12a which is arranged at the focus position. Consequently, the light collection efficiency is improved and a photodetecting device can be made thin.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)[産業上の利用分野] 本発明は、居住用建物1オフイスビルなどの照明と空調
に使用される採光装置の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in a daylighting device used for lighting and air conditioning in residential buildings, office buildings, and the like.

(ロ)[従来の技術] 従来、屋外の光を室内に導く採光装置は特開昭62−9
6914号公報に示すようにレンズ等で集光した太陽光
を適当な室に光ファイバーで伝え、この光ファイバーの
出口に光拡散装置を用いて必要とされる室に太陽光を導
入するようにしていた。
(b) [Prior art] Conventionally, a lighting device that guides outdoor light into a room is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-9.
As shown in Publication No. 6914, sunlight collected by a lens or the like was transmitted to an appropriate room using an optical fiber, and a light diffusion device was used at the exit of this optical fiber to introduce sunlight into the required room. .

(ハ)[発明が解決しようとする課題]このような採光
装置では、以下の問題点があった。
(C) [Problems to be Solved by the Invention] Such a lighting device has the following problems.

■太陽を追尾しなければならず、複雑な構成となる。■The sun must be tracked, resulting in a complex configuration.

■このため高価となるものであった。■This made it expensive.

■追尾のためのエネルギーが必要である。■Energy is required for tracking.

■追尾装置があるため、装置が大きくなり薄型とはでき
ないから既存の屋根形状に適用しにくい。
■Due to the tracking device, the device is large and cannot be made thin, making it difficult to apply to existing roof shapes.

本発明は従来のものの上記課題(問題点)を解決するよ
うにした採光装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a daylighting device that solves the above-mentioned problems of the conventional device.

(ハ)[課題を解決するための手段] 本発明は、下記のような太陽光を室内に導く採光システ
ムにおいて、採光部に光ファイバーを用い、固定型で軽
くしかも薄くすることにより従来の問題点を解決した。
(c) [Means for Solving the Problems] The present invention solves the problems of the conventional technology by using optical fibers in the lighting section and making it fixed, light and thin in the lighting system that guides sunlight indoors as described below. solved.

即ち1本発明は放物面鏡を集光装置の底面に並べ、その
焦点に側面から光を導入するタイプの光ファイバーを配
置し、光を取り入れるようにした採光装置に関する。
That is, one aspect of the present invention relates to a daylighting device in which parabolic mirrors are arranged on the bottom surface of a condensing device, and an optical fiber of the type that introduces light from the side is arranged at the focal point of the parabolic mirrors to introduce light.

この場合、光ファイバーとしてクラッド層とコア層の2
層構造のクラッド形の光ファイバーを用い、その導光部
はクラッド層の外周全体にそのコア層に達する複数個の
孔を設けた粗面状態となるように加工して光がファイバ
ー内に入るように形成し、一方、導光部は未加工とした
採光装置とすることができる。
In this case, the optical fiber has two layers: a cladding layer and a core layer.
A cladded optical fiber with a layered structure is used, and the light guide section is processed to have a rough surface with multiple holes extending all the way around the cladding layer to the core layer, allowing light to enter the fiber. However, the light guiding portion may be left unprocessed.

また、光ファイバーとして反射材や蛍光剤を分散させた
透明タイプの光ファイバーを用いるようにした採光装置
としても良い。
Furthermore, a lighting device may be used in which a transparent type optical fiber in which a reflective material or a fluorescent agent is dispersed is used as the optical fiber.

さらに1上記構成の1ユニット分を所要個数だけ並置す
ることにより所要の照度の採光が行える採光装置とする
こともてきる。
Furthermore, by arranging a required number of one unit having the above configuration in parallel, it is possible to obtain a lighting device that can provide lighting with the required illuminance.

(ホ)[作用] 本発明は放物面鏡を集光装置の底面に並べその焦点に側
面から光を導入するタイプの光ファイバーを配置するこ
とにより光を取り入れるように構成した採光装置であり
、薄形の構成のものを屋根に設置することにより、屋外
からの光は放物面鏡により集光された上。
(E) [Function] The present invention is a lighting device configured to take in light by arranging a parabolic mirror on the bottom of a condensing device and arranging an optical fiber of the type that introduces light from the side to the focal point, By installing a thin structure on the roof, light from outside is focused by a parabolic mirror.

放物面鏡の焦点位置に配置された光ファイバーにより効
率良く屋内へと導かれ所要の各室へと伝えられる。
The optical fiber placed at the focal point of the parabolic mirror efficiently guides the light indoors and transmits it to each desired room.

この際、必要に応じて、空気の給排機能をも付加するよ
うにしておけば、各室の換気も伴わせ行うことができる
At this time, if an air supply/discharge function is added as needed, each room can also be ventilated.

くべ)[実施例] 次に1本発明による採光装置の実施例を第1図および第
2図に基いて説明する。
(Example) Next, an example of a daylighting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図は1本発明を使用した住宅の1例であり、建物は
南側に面して、1階の部屋12階の部屋2.北側に風呂
3と台所4.地階に地下室5.屋根6には採光装置7を
有している。
Figure 1 shows an example of a house using the present invention, with the building facing south, rooms on the first floor, rooms on the 12th floor, and rooms on the 12th floor. There are 3 baths and 4 kitchens on the north side. Basement basement 5. The roof 6 has a lighting device 7.

この建物では、地下室5は、当然として。In this building, basement 5 is, of course.

北側にある風呂3や台所4にも窓が設けてなく1周壁8
を充分な厚みの断熱壁にする一方これらの部屋の昼間の
照明は採光装置7からの光を用い、光拡散装W9,10
.11によって光が各部屋3,4.5に供給されるよう
になっている。
There are no windows in the bath 3 and kitchen 4 on the north side, so there is only one wall 8.
The walls are made of sufficiently thick insulating walls, while daytime lighting in these rooms uses light from daylighting device 7, and light diffusers W9 and 10 are installed.
.. 11 so that light is supplied to each room 3, 4.5.

この場合、採光装置7としては1図示のように屋根6に
嵌め込まれた放物面鏡採光部1λ及び採光されて太陽光
が出てくる光ファイバー12a、吸気または排気を行わ
せる換気用のファン13.これら採光部上ユとファン1
3により導入される太陽光線と空気の両者を集めるフー
ド14.採光部二から照射された太陽光線を平行線にす
るためのフレネルレンズ17.板状又は角状の透明材か
ら成る透明板18より構成される。
In this case, the daylighting device 7 includes a parabolic mirror daylighting section 1λ fitted into the roof 6 as shown in the figure, an optical fiber 12a through which sunlight is brought in, and a ventilation fan 13 that takes in or exhausts air. .. These lighting department top and fan 1
A hood that collects both sunlight and air introduced by 3.14. Fresnel lens 17 for converting the sunlight rays irradiated from the lighting section 2 into parallel lines. It is composed of a transparent plate 18 made of a plate-shaped or square-shaped transparent material.

採光部12の側面構造は第2図の部分拡大図に示すよう
に光ファイバー12aを放物面鏡12b内に収納した上
で屋根6の切欠部12c内に配置される。12dは透明
カバである。
As shown in the partially enlarged view of FIG. 2, the side structure of the lighting section 12 is such that the optical fiber 12a is housed within a parabolic mirror 12b and then placed within a notch 12c of the roof 6. 12d is a transparent cover.

なお第3図(イ)に平面図、同図(ロ)に(イ)のx−
x’断面図として5示すように箱状の透明カバー12d
内に断面U字状の3個の放物面鏡12b、〜12b3を
設置し、これらの放物面M12b、〜12b、内の各焦
点位置に3つの光ファイバー12a1〜12a3の導光
部Sを配置して採光部12を構成し太陽光の光ファイバ
ーによる採光を行うようになっている。
In addition, Fig. 3 (a) is a plan view, and the same figure (b) is the x- of (a).
As shown in 5 as an x' cross-sectional view, a box-shaped transparent cover 12d
Three parabolic mirrors 12b, ~12b3 with a U-shaped cross section are installed inside, and a light guide section S of three optical fibers 12a1 ~ 12a3 is installed at each focal point of these paraboloids M12b, ~12b. They are arranged to form a daylight section 12, and sunlight is brought in through optical fibers.

この場合、光ファイバー12a、〜12a。In this case, the optical fibers 12a, -12a.

としては2層構造のクラッド形の光ファイバを用い、第
3図に示すように、透明カバー12d内に配置され集光
部Sとして機能する部分は外周であるクラッド層全体に
その直下のコア層に達する複数個の孔を設けられたいわ
ゆる粗面状態となるように加工している。
As shown in FIG. 3, a cladding type optical fiber with a two-layer structure is used, and as shown in FIG. The surface is processed to have a so-called rough surface with a plurality of holes reaching up to .

この結果、第2図(ロ)に示すように、光ファイバーを
構成する上方クラッド層f1にコア層f2に達する長さ
の孔m+、mz、 ml、・が形成され、この各孔から
コア層で2に対して太陽光線を有効に導くようになって
いるものである。
As a result, as shown in Fig. 2 (b), holes m+, mz, ml, ·, which are long enough to reach the core layer f2, are formed in the upper cladding layer f1 constituting the optical fiber, and from these holes, holes in the core layer are formed. 2, it is designed to effectively guide sunlight.

一方、透明カバー12d外に突出される導光部りとして
機能する部分は未加工のままで外周が平滑面を形成する
ようにする。このように光ファイバーの集合部S部分に
は外周全体に亙って粗面状態となるように加工するのは
1本発明では凹面鏡を使用しているためこれに反射して
下方より入る光も存在すること考慮したものである。
On the other hand, a portion of the transparent cover 12d that functions as a light guiding portion is left unprocessed so that its outer periphery forms a smooth surface. In this way, the collecting part S of the optical fibers is processed to have a rough surface over the entire outer circumference.Since a concave mirror is used in the present invention, there is also light that is reflected by this and enters from below. This was taken into consideration.

なお、光ファイバー12a、〜12a3としては上記し
た2層構造の光ファイバーの代わりに銀、アルミニウム
等の金属片より成る反射材を分散させるか又は蛍光材を
分散させた透明タイプの光ファイバーを使用するように
しても良い。
In addition, as the optical fibers 12a to 12a3, instead of the above-mentioned two-layer optical fibers, transparent type optical fibers in which reflective material made of metal pieces such as silver or aluminum or fluorescent material is dispersed are used. It's okay.

この場合の蛍光材としては 例えばアジン系のものとし
てはアクリジンイエロー、サクラニン、チオニン、塩化
ベンジルトリエチルアンモニウム等が、又ペリレン系の
ものとしては、ペリレン、 5olvent Gree
n 5 (商品名:住友化学株式会社製)等を使用する
ことができる。
Examples of fluorescent materials in this case include azine-based materials such as acridine yellow, sacranin, thionine, benzyltriethylammonium chloride, etc., and perylene-based materials such as perylene and 5olvent Green.
n5 (trade name: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), etc. can be used.

なお、アジン系蛍光材料の方が蛍光効率が比較的高く好
ましい。
Note that azine-based fluorescent materials are preferable because they have relatively high fluorescence efficiency.

採光装置としては、第2図〜第3図に示したものを1ユ
ニットとし、この複数のユニットを連結するようにすれ
ば、要求される各種照度に対応させることができる。
The lighting device shown in FIGS. 2 and 3 is used as one unit, and by connecting a plurality of units, it is possible to correspond to various required illuminances.

この採光部に対して各室1〜5に光を導く導光ダクト1
9が連結されている。
Light guide duct 1 that guides light to each room 1 to 5 for this lighting section
9 are connected.

また、前述の透明板18には適当数の通気孔が設けられ
ている。
Further, the aforementioned transparent plate 18 is provided with an appropriate number of ventilation holes.

導光ダクト19は1円筒形のダクトの内壁全面を光の反
射面としたものであり1図では。
The light guiding duct 19 is a cylindrical duct whose entire inner wall is used as a light reflecting surface, as shown in FIG.

壁8や、天井21を通る固定ダクトとして建物内に組み
込まれる一方1このダクトを介して光が導かれていく室
3,4.5に対しては。
For the rooms 3, 4.5, which are integrated into the building as fixed ducts passing through the walls 8 and the ceiling 21, 1 through which the light is guided.

ルーパー22.23.24を介して外気や調温された空
気が供給される一方、汚れた空気を室外に排出するため
の換気用のダクトあるいは通気路としても使用できるよ
うにしたものである。
While outside air or temperature-controlled air is supplied through the loopers 22, 23, and 24, the loopers can also be used as ventilation ducts or ventilation paths for discharging dirty air outdoors.

なお、25.26は、南側に面した室1゜2に外気や調
温された空気を供給したり、これらの室の換気をするた
めの補助ダクトであり、ダンパ27,28等を介して導
光ダクト19に連通されている。
In addition, 25 and 26 are auxiliary ducts for supplying outside air and temperature-controlled air to rooms 1 and 2 facing the south side, and for ventilation of these rooms, and are auxiliary ducts for supplying outside air and temperature-controlled air to rooms 1 and 2 facing the south side, and for ventilation of these rooms. It is communicated with the light guide duct 19.

以上のような構成において、昼間は、太陽光が採光装置
7によって集められ、北側の各部屋3,4.5に供給さ
れるのみならず、同じ装置を使って外気の供給、調温し
た空気の供給、或は汚れた空気の換気も行えるためこれ
らの部屋3,4.5は必ずしも窓(採光。
In the above configuration, during the day, sunlight is not only collected by the daylighting device 7 and supplied to each room 3, 4.5 on the north side, but also the same device is used to supply outside air and temperature-controlled air. These rooms 3, 4, and 5 do not necessarily have windows (lighting) because they can supply air and ventilate dirty air.

換気)は必要でなくなり、建物における部屋の配置に自
由度が増し、かつ、各部屋の断熱。
This eliminates the need for ventilation (ventilation), increases the degree of freedom in arranging rooms in a building, and insulates each room.

遮熱、防音なども、比較的に容易になり1エネルギー効
率の良い建物、建物内外のエネルギーを生かした空調、
照明が可能になるものである。
Heat insulation and soundproofing have become relatively easy, leading to energy-efficient buildings, air conditioning that utilizes energy inside and outside the building,
This is what makes lighting possible.

(ト)[発明の効果コ 本発明は上記のように構成したものであるから9次のよ
うな優れた効果を有する。
(G) [Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it has the following excellent effects.

■屋外からの光は放物面鏡により集光された上、放物面
鏡の焦点位置に配置された光ファイバーにより屋内へと
導光されるため、採光効率を大幅に向上でき、がっ、受
光装置を薄形にできるため、既存の建物の屋根に設置す
ることが容易である。
■Light from outdoors is focused by a parabolic mirror and then guided indoors by an optical fiber placed at the focal point of the parabolic mirror, greatly improving lighting efficiency. Since the light receiving device can be made thin, it can be easily installed on the roof of an existing building.

■このような放物面鏡と光ファイバーとの対のもの1個
又は複数個並置したものを1ユニツトとして、必要に応
じてこれを複数ユニット並べて使用することにより1本
発明の採光装置の適用場所の照度を任意の値に調節が可
能である。
■One or more pairs of parabolic mirrors and optical fibers arranged side by side are considered as one unit, and multiple units can be used in parallel as needed, so that the daylighting device of the present invention can be applied to one place. It is possible to adjust the illumination intensity to any value.

■光ファイバーの外周全体が粗面状態に加工されている
から、従来のような大掛かりな追尾装置がなくても太陽
の運行に対応してた凹面鏡の集光・反射の作用とも相俟
って太陽光線を終日有効には取り入れることがてきるの
て追尾装置を不要とした分だけ経済的となる。
■The entire outer periphery of the optical fiber is processed to have a rough surface, so it can track the movement of the sun without the need for a large-scale tracking device like in the past. Combined with the condensing and reflecting effects of the concave mirror, it is possible to track the sun. Since the light beam can be effectively taken in throughout the day, it is economical as it eliminates the need for a tracking device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第3図は本発明の一実施例を示すもので、この
内第1図は本発明を適用する採光装置全体の構成を示す
模式的な縦断側面図である。 第2図(イ)は本発明の要部である放物面鏡採光部を屋
根に設置する状態を示す拡大縦断側面図、第2図(ロ)
は採光部の要部拡大断面図である。 また、第3図(イ)、(ロ)は夫々この採光部の平面図
及び縦断正面図である。  a ( 3〜5ニ ア : 1−2: 2 a +〜12az)二 12 b 1〜12bs: 19 : 部屋 採光装置 放物面鏡採光部 光ファイバ 放物面鏡 導光ダクト
FIGS. 1 to 3 show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional side view showing the overall structure of a daylighting device to which the present invention is applied. Fig. 2(a) is an enlarged longitudinal sectional side view showing the state in which the parabolic mirror lighting section, which is the main part of the present invention, is installed on the roof, and Fig. 2(b)
is an enlarged cross-sectional view of the main part of the lighting section. Moreover, FIGS. 3(a) and 3(b) are a plan view and a longitudinal sectional front view of this lighting section, respectively. a (3-5 near: 1-2: 2 a + ~ 12az) 2 12 b 1-12bs: 19: Room lighting device Parabolic mirror Lighting section Optical fiber Parabolic mirror Light guiding duct

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、放物面鏡を集光装置の底面に並べ、その焦点に側面
から光を導入するタイプの光ファイバーを配置し、光を
取り入れるように構成したことを特徴とする採光装置。 2、光ファイバーとしてクラッド層とコア層の2層構造
のクラッド形の光ファイバーを用い、その集光部はクラ
ッド層の外周全体にそのコア層に達する複数個の孔を有
する粗面状態となるように加工して太陽光が上記光ファ
イバーのクラッド層の孔からコア層に入るように形成し
、一方、導光部は未加工とした請求項1記載の採光装置
。 3、光ファイバーとして反射材や蛍光材を分散させた透
明タイプの光ファイバーを用いるようにした請求項1記
載の採光装置。 4、請求項1〜3のいずれかの構成の採光装置を1ユニ
ットとしてこれを所要個数のユニット並置することによ
り所要の照度の採光を行うようにした採光装置。
[Claims] 1. Lighting characterized by a configuration in which parabolic mirrors are arranged on the bottom surface of a condensing device, and an optical fiber of a type that introduces light from the side is arranged at the focal point of the parabolic mirror to introduce light. Device. 2. A clad-type optical fiber with a two-layer structure of a cladding layer and a core layer is used as the optical fiber, and the light condensing part has a rough surface with multiple holes reaching the core layer throughout the outer periphery of the cladding layer. 2. The lighting device according to claim 1, wherein the optical fiber is processed so that sunlight enters the core layer through the hole in the cladding layer of the optical fiber, while the light guide portion is left unprocessed. 3. The lighting device according to claim 1, wherein a transparent type optical fiber in which a reflective material or a fluorescent material is dispersed is used as the optical fiber. 4. A daylighting device having the structure of any one of claims 1 to 3 as one unit and arranging a required number of these units in parallel to provide daylighting with a desired illuminance.
JP2045635A 1990-02-28 1990-02-28 Light collecting device Pending JPH03249607A (en)

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