JPH03249610A - Light collecting device - Google Patents

Light collecting device

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Publication number
JPH03249610A
JPH03249610A JP4563890A JP4563890A JPH03249610A JP H03249610 A JPH03249610 A JP H03249610A JP 4563890 A JP4563890 A JP 4563890A JP 4563890 A JP4563890 A JP 4563890A JP H03249610 A JPH03249610 A JP H03249610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical fiber
duct
fresnel lens
lighting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4563890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Takahashi
一夫 高橋
Takashi Kodaira
小平 隆志
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP4563890A priority Critical patent/JPH03249610A/en
Publication of JPH03249610A publication Critical patent/JPH03249610A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the carrying efficiency by arranging an optical fiber at the incidence opening of an optical duct and a Fresnel lens at the rear stage of the optical fiber. CONSTITUTION:In a sun light utilization system which guides the sunshine beam in from the optical duct 12 through a waveguide duct 18 and guides it in rooms, the optical fiber 14 is arranged at the incidence opening 15 of the optical duct 12 and the Fresnel lens 16 is arranged at the rear stage of the optical fiber 14. The guide-in light can, therefore, be converted into the parallel light beam at all times and the light can be carried in the respective rooms. Consequently, the carrying efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)[産業上の利用分野] 本発明は、居住用建勿、オフィ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 improvements in daylighting devices 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。(b) [Conventional technology] Traditionally, daylighting devices guide outdoor light indoors.

特開昭62−96914号公報に示すように。As shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-96914.

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。
Sunlight concentrated by a lens or the like was transmitted to a suitable room using an optical fiber, and a light diffuser was used at the exit of this optical fiber to introduce the sunlight into the required room.

また、他の従来例として、取り入れた太陽光線を光ダク
トを介在させて室内に導く方式の太陽光線利用システム
も紹介されている。
In addition, as another conventional example, a solar ray utilization system has been introduced in which the sunlight is introduced indoors through a light duct.

(昭和63年度 日本太陽エネルギー学会・日本風力エ
ネルギー協会・合同研究発表会講演論文集第169頁〜
第172頁) (ハ)[発明が解決しようとする課題]ところで、この
ように構成される従来の採光装置では1次の問題点があ
った。
(1986 Japan Solar Energy Society/Japan Wind Energy Association/Joint Research Presentation Proceedings, page 169~
(Page 172) (c) [Problems to be Solved by the Invention] By the way, the conventional lighting device configured as described above has the following problem.

■取り入れる太陽光は時刻、季節によってその高度、方
位が変化するため、固定された光ダクトに対して直接、
平行光線として導入できず、光ダクト中で反射を縁り返
して。
■The altitude and direction of the sunlight that is taken in changes depending on the time of day and season, so it is
It cannot be introduced as parallel light beams, and is reflected back and forth in the light duct.

室内に搬送される。Transported indoors.

このため搬送効率が変化し、ごく限られた時間しか有効
に機能しない。
As a result, the conveyance efficiency changes, and it only functions effectively for a limited time.

■このため、太陽を追尾しようとすると高価で複雑な構
成の追尾装置が余分に必要である。
■For this reason, an expensive and complicated tracking device is required to track the sun.

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] 本発明は光ダクトより導光ダクトを経て太陽光線を取り
込んで室内に導くようにした太陽光線利用システムにお
いて、光ダクトの入射口に光ファイバーを、この光ファ
イバーの後段にフレネルレンズを配置することにより入
射光を平行光線として導光ダクト側に導入するように構
成したものである。
(C) [Means for Solving the Problems] The present invention provides a solar ray utilization system in which sunlight is taken in from a light duct through a light guide duct and guided indoors, and an optical fiber is connected to the entrance of the light duct. By arranging a Fresnel lens after the optical fiber, the incident light is introduced into the light guide duct side as parallel light.

この場合、光ファイバーとしては、クラ・ンド層とコア
層の2層から成る複数個のクラ・ンド形の光ファイバー
素子を用い、これらの光ファイバー素子のクラッド層か
らコア層に達する複数個の孔を設けたものを、同一平面
上に並置して採光面を形成するようにした採光装置とす
ることが望ましい。
In this case, the optical fiber uses a plurality of crand-type optical fiber elements consisting of two layers, a crand layer and a core layer, and a plurality of holes are provided that reach the core layer from the cladding layer of these optical fiber elements. It is desirable to provide a lighting device in which the lighting devices are arranged side by side on the same plane to form a lighting surface.

(ホ)[作用] 本発明の採光装置は、上記のように光ファイバーとフレ
ネルレンズとの組み合わせによって太陽光線を平行光線
として室内に導入するようにしているので1次段に設け
られる導光ダクトを介して各室に効率良く搬送すること
ができる。
(E) [Function] The daylighting device of the present invention uses the combination of optical fiber and Fresnel lens to introduce sunlight into the room as parallel rays, so the light guide duct provided at the primary stage is can be efficiently transported to each room.

また、太陽の運行に伴う一日での入射角の変化、又は各
季節間における入射角の変化に対しては、光ファイバー
として、クラッド層とコア層の2層から成る複数個のク
ラッド形の光ファイバー素子を用い、それらのクラッド
層からコア層へ達する複数個の孔を設けたものを同一平
面上に並置して採光面を形成するよう構成しているので
、上記クラッド層の粗面におけるコア層に達する深さの
複数個の孔に対して太陽光線が入射角の変化に対応して
順次移動して対応する粗面の孔から入射されるようにな
るため、導入される太陽光線の量は太陽の運行によって
もそれほど変化せず平均的に導入でき、導入後は前述の
ようにフレネルレンズを介して平行光線に変換して室内
に搬送されるから、導光ダクトへ送られる光は、常に所
定量の平行光線とすることができる。
In addition, to deal with changes in the angle of incidence over the course of a day due to the movement of the sun, or changes in the angle of incidence between seasons, we can use multiple clad optical fibers, each consisting of two layers: a cladding layer and a core layer. The structure is such that a plurality of holes extending from the cladding layer to the core layer are arranged side by side on the same plane to form a lighting surface, so that the core layer on the rough surface of the cladding layer The amount of solar rays introduced is It can be introduced evenly without changing much depending on the movement of the sun, and after introduction, as mentioned above, it is converted into parallel rays through the Fresnel lens and transported indoors, so the light sent to the light guide duct is always It can be a predetermined amount of parallel rays.

(へ)[実施例コ 次に1本発明による採光装置の実施例を第1図〜第3図
に基いて説明する。
(F) [Embodiment] Next, an embodiment of a daylighting device according to the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.

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1゜2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には採光装置ヱ
を有している。
Figure 1 shows an example of a house using the present invention, with the building facing south, 1 room on the 1st floor, 2 rooms on the 2nd floor. There are 3 baths and 4 kitchens on the north side. Basement basement 5. The roof 6 has a lighting device.

この建物では、地下・室5は、当然として。In this building, the basement/room 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2周壁8
を充分な厚みの断熱壁にする一方。
There are no windows in the bath 3 and kitchen 4 on the north side, so there are 2 surrounding walls 8
while making the insulation wall sufficiently thick.

これらの部屋の昼間の照明は採光装置ヱからの光を用い
、光拡散装置9.10.11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。
The daytime illumination of these rooms uses the light from the daylighting device (9.10.11), and the light is distributed to each room (3.4) by the light diffusion device (9.10.11).
.. 5.

この場合、採光装置ヱとしては9図示のように屋根6に
嵌め込まれた光取人体11を備えて構成される。
In this case, the lighting device 2 is constructed with a light collector body 11 fitted into the roof 6 as shown in FIG. 9.

この光取人体1ユの具体的な構造は、第2図(イ)〜(
ハ)に示すように、たとえば断面が矩形状の光ダクト1
3の一方側(第1図では上方)に内接するようにn個の
光ファイバー素子14a1〜14a、を同一平面上に横
向きに並置して採光面15を構成すると共にこの採光面
15と所定の間隔を隔てて配置される矩形状のフレネル
レンズ16を光ダクト13に内接することにより配置し
、光ダクト13の下端は導光ダクト18と連結するよう
に設ける。
The specific structure of this Mitoritori human body 1 unit is shown in Figure 2 (a) to (
As shown in c), for example, a light duct 1 with a rectangular cross section
A lighting surface 15 is constructed by arranging n optical fiber elements 14a1 to 14a horizontally on the same plane so as to be inscribed on one side (upper side in FIG. A rectangular Fresnel lens 16 is arranged so as to be inscribed in the light duct 13, and the lower end of the light duct 13 is connected to the light guiding duct 18.

なお、光ファイバー素子14a、〜14 a nとして
は、クラッド層29とコア層30から成る2層構造のク
ラッド形のファイバーを使用し、第2図(ハ)に断面を
例示するようにクラッド層29からコア層30に達する
複数の孔17を有する外周面を、粗面状態となるように
形成して配置されるものとする。
As the optical fiber elements 14a to 14a, a clad type fiber having a two-layer structure consisting of a cladding layer 29 and a core layer 30 is used. The outer peripheral surface having a plurality of holes 17 extending from the core layer 30 to the core layer 30 is formed and arranged in a rough surface state.

このようにすれば、同図(ロ)に示すように、各光ファ
イバー素子の粗面から効率良く導入された光はフレネル
レンズ16を透過することにより平行光線となって導光
ダクト18側に有効に搬送させることができる。
In this way, as shown in the same figure (b), the light efficiently introduced from the rough surface of each optical fiber element passes through the Fresnel lens 16 and becomes parallel light beams, which are effective toward the light guide duct 18 side. can be transported to

導光ダクト18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 18 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、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, and 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換
気0引と換気用のファン32とが設けられてる。
While outside air and temperature-controlled air are supplied through the looper 22, 23, and 24, there are ventilation ducts and ventilation channels that can also be used as ventilation ducts or ventilation paths to discharge dirty air outdoors. A fan 32 is provided.

なお、25.26は、南側に面した室12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18に連通されている。
Note that 25 and 26 are auxiliary ducts for supplying outside air and temperature-controlled air to the room 12 facing the south side, and for ventilating these rooms. It is communicated with the duct 18.

以上のような構成において、昼間は、太陽光線が採光装
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。
In the above configuration, during the day, sunlight is collected by the daylighting device 7 and not only is 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. It can also supply air or ventilate dirty air.

これらの部屋3,4.5は必ずしも窓(採光。These rooms 3, 4, and 5 do not necessarily have windows (lighting).

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、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, creating 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] 本発明は上記のように構成したものであるから1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.

■光ファイバーはクラッド層からコア層に達する複数個
の孔を設けたものが複数個、採光面を形成するように配
置されているから、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太陽光線を終日有効に取
り入れることができ、この結果、追尾装置を不要とした
分だけ装置全体は経済的となる。
■Optical fibers have multiple holes that reach from the cladding layer to the core layer, and are arranged to form a lighting surface, so it is possible to track the sun without the need for large-scale tracking devices like in the past. In response to this, solar rays can be effectively taken in throughout the day, and as a result, the entire device becomes economical because a tracking device is no longer required.

■光ファイバーの後段にフレネルレンズを配置すること
により導入光を常に平行光線に変換して各室内に搬送す
るので、搬送効率を大幅に向上することができる。
■By placing a Fresnel lens after the optical fiber, the introduced light is always converted into parallel light beams and transported into each room, making it possible to significantly improve transport efficiency.

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

第1図〜第2図は本発明の一実施例を示すもので、この
内箱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、また第2図は光取人体の実施例で
、その内同図(イ)は斜視図、(ロ)は正面図、(ハ)
は要部の拡大正面図である。 皿:光取人体 13:光ダクト 14a、〜14 a n :光ファイバ採光面 フレネルレンズ 導光ダクト
Figures 1 and 2 show one embodiment of the present invention, and Figure 1 of the inner box is a schematic longitudinal sectional side view showing the overall structure of the daylighting device to which the present invention is applied, and Figure 2 is a side view of the lighting device. Examples of the handle body, of which (a) is a perspective view, (b) is a front view, and (c) is a perspective view.
is an enlarged front view of the main part. Dish: Light collector Human body 13: Light duct 14a, ~ 14 a n: Optical fiber lighting surface Fresnel lens Light guiding duct

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、太陽光線を光ダクトより導光ダクトを経て取り込ん
で室内に導くようにした太陽光線利用システムにおいて
、光ダクトの入射口に光ファイバーを、この光ファイバ
ーの後段にフレネルレンズを配置することにより入射光
を平行光線として導光ダクト側に導入するように構成し
たことを特徴とする採光装置。 2、光ファイバーとしては、クラッド層とコア層の2層
から成る複数個のクラッド形の光ファイバー素子を用い
、これらの光ファイバー素子のクラッド層からコア層に
達する複数個の孔を設けたものを、同一平面上に並置し
て採光面を形成するようにした請求項1記載の採光装置
[Scope of Claims] 1. In a solar ray utilization system in which sunlight is taken in from a light duct through a light guide duct and guided indoors, an optical fiber is provided at the entrance of the light duct, and a Fresnel lens is provided at the rear stage of this optical fiber. 1. A lighting device characterized by being arranged so that incident light is introduced into a light guide duct side as parallel light beams. 2. As optical fibers, multiple clad-type optical fiber elements consisting of two layers, a cladding layer and a core layer, are used, and these optical fiber elements are provided with a plurality of holes reaching from the cladding layer to the core layer. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is arranged side by side on a plane to form a lighting surface.
JP4563890A 1990-02-28 1990-02-28 Light collecting device Pending JPH03249610A (en)

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JP (1) JPH03249610A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257914B2 (en) * 2004-10-12 2007-08-21 Hitachi Koki Usa Ltd. Display system

Cited By (1)

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