JPH0455365Y2

JPH0455365Y2 -

Info

Publication number: JPH0455365Y2
Application number: JP1985130159U
Authority: JP
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1992-12-25
Also published as: JPS6237812U

Description

【考案の詳細な説明】［技術分野］本考案は、住宅、マンシヨンなどの各室内に太
陽光を導入する太陽光採光装置に関するものであ
る。

［背景技術］従来、この種の太陽光採光装置としては、第８
図に示すように、両端に反射ミラー１１を具備し
た水平型の採光ダクト１０を用いたものがあつた
が、採光面積を大きくして多量の太陽光を室内に
導入するためにはダクト断面積を大きくする必要
があり、しかも太陽の移動に伴つて採光面積が少
なくなり狭いスペースを介して太陽光を効率的に
伝送できないという問題があつた。すなわち、採
光面積（反射ミラー１１の面積）を大きくすれ
ば、必然的に採光した光を伝送するダクト断面積
が大きくなつてしまうことになり、天井裏、ベラ
ンダ下などのスペースの狭い場所に配置すること
ができなという問題があり、また採光ダクト１０
が固設されているため、太陽の移動により採光面
積が大幅に変化してしまい導入される光の伝送効
率が悪くなるという問題があつた。さらにまた、
光伝送効率を良くするために集光手段と光フアイ
バーとを組み合わせたものも考えられるが、コス
トが高くなつて実用化は困難であつた。また、第
９図に示すように、凹面鏡および凸面鏡よりなる
集光手段２０を回動させて太陽を追尾し、平面鏡
２１を介して導光ダクト２２に光を入射させるよ
うにしたもの（例えば、特開昭50−122080号公
報）があるが、このような従来例においては、集
光手段２０を平面鏡２１を中心として回動させな
ければならないので、装置全体が大型化するとい
う問題がああつた。

［考案の目的］本考案は上記の点に鑑みて為されたものであ
り、その目的とするところは、断面積の小さい導
光ダクトを介して多量の太陽光を効率良く採光で
き、コストが安く、狭いスペースを有効利用でき
る太陽光採光装置を提供することにある。

［考案の開示］（実施例１）第１図乃至第４図は本考案一実施例を示すもの
で、一端開口部に凹面ミラーよりなる光放射部１
が形成された水平幅が大きい角筒状の導光ダクト
２の他端開口部に集光手段３を設けるとともに、
上記集光手段３に太陽光を入射させる太陽追尾型
平面ミラー装置４を設けたものである。ここに、
本実施例における集光手段３は、第２図に示すよ
うに回転放物面鏡よりなり光軸Ｏと焦点位置ｆを
共有させた凹面ミラー３ａと、凸面ミラー３ｂと
で構成（集光角度70°〜80°）されており、両ミラ
ー３ａ，３ｂにて集光された平行光は凹面ミラー
３ａの中央に穿設されている透孔３a′を介して導
光ダクト２に導入されるようになつている。な
お、実施例にあつては、凹面ミラー３ａは水平方
向に長い矩形状にカツトされ、鉛直方向の高さを
抑えて狭いスペース（例えば、ベランダＢの下）
への配設を容易にしている。また、上階の床Ｆと
下階の天井との間に配設され、外側開口端から集
光された平行光が導入される導光ダクト２の内面
は高反射処理を施した鏡面となつており、導入さ
れる光の入射角が若干ずれた場合にあつても光の
伝送効率が低下しないようになつている。また、
集光手段３に太陽光を入射させる太陽追尾型平面
ミラー装置４は、平面ミラー４ａと、ミラー駆動
装置とで構成されており、ミラー駆動装置はいわ
ゆる２軸回転型（天体望遠鏡で言う経緯台型ある
いは赤道儀型）のものであり、２軸回転の回転中
心が平面ミラー４ａの光軸上に設置され、常に太
陽光が平面ミラー４ａに入射するように太陽を追
尾するようにしてある。なお、第１図は経緯台型
のものを示している。

いま、太陽追尾型平面ミラー装置４の平面ミラ
ー４ａにて反射された太陽光は集光手段３の両ミ
ラー３ａ，３ｂによつて集光され、集光された平
行光は導光ダクト２を介して室内に導入され、凹
面ミラーよりなる光放射部１にて室内に放射され
るようになつており、太陽を追尾しながら採光し
ているので、常に太陽光を最大限に採光できるよ
うになつている。また、平面ミラー４ａにて反射
された太陽光を集光手段３にて集光して導光ダク
ト２に導入しているので、太陽光の採光面積（集
光手段３の開口面積）を大きくした場合にあつて
も導光ダクト２の断面積を小さくすることができ
るので、多量の太陽光を断面積の小さい導光ダク
ト２を介して採光でき、小型でコストが安い太陽
光採光装置が得られるようになつている。また、
導光ダクト２を水平幅の広い角筒状にしており、
鉛直方向の寸法（高さ）が短くなつているので、
天井裏などの狭いスペースを有効に利用すること
ができることになり、さらに、集光手段３の凹面
ミラー３ａも水平幅の広い矩形状に形成している
ので、ベランダＢなどの下面に形成される比較的
狭いスペースを有効利用できるようになつてい
る。さらにまた、太陽追尾手段として２軸回動型
の平面ミラー４ａを用いており、レンズあるいは
凹面ミラー（パラボラミラー）を回動して太陽を
追尾するものに比べて可動部の支持構造が簡単に
なつている。

ところで、集光手段３にて集光されて導光ダク
ト２の導入される太陽光は、太陽の見掛けの大き
さ、太陽追尾型平面ミラー装置４の追尾誤差、光
学系の製造誤差および設置誤差などによつて、完
全な平行光になつていない。ここに、上記原因に
より、第４図に示すように集光手段３に入射する
光が光軸Ｏに対してδの角度をもつている場合、
光軸Ｏから離れた光Ａが集光手段３から出力され
るときの傾斜角αのほうが、光軸Ｏに近い光Ｂが
集光手段３から出力されるときの傾斜角βよりも
大きくなる。したがつて、本実施例のように集光
手段３の凹面ミラー３ａを水平方向の幅が鉛直方
向の幅よりも大きい横長の矩形状に形成した場合
において、導光ダクト２に導入される光の広がり
は鉛直方向よりも水平方向のほうが大きくなる。
そこで、本実施例にあつては、導光ダクト２の水
平方向の幅を鉛直方向の幅よりも広げることによ
り、導光ダクト２内での反射回数を減少させて光
伝送ロスを少なくし、光伝送効率を高くしている
わけである。

（実施例２）第５図は他の実施例を示すもので、複数の集光
手段３を隣接して配設し、１台の太陽追尾型平面
ミラー装置４にて反射された太陽光を各集光手段
３に分配して入射させるようにしたものであり、
１台の太陽追尾型ミラー装置４にて複数の室内に
太陽光を導入することができ、システム全体のコ
ストを安くすることができるようになつている。

（実施例３）第６図はさらに他の実施例を示すもので、マン
シヨンなどの集合住宅の屋上に大面積平面ミラー
４a′を具備した太陽追尾型平面ミラー装置４′を
配置するとともに、各住戸に対応して配置された
集光手段３の前面に反射ミラー５をそれぞれ配置
し、大面積平面ミラー４a′にて反射された太陽光
を反射ミラー５で再反射させて集光手段３に入射
させるようになつており、太陽光追尾手段を共用
できるためコストが安くなることになる。

（実施例４）第７図はさらに他の実施例を示すもので、集光
手段３を矩形状にカツトされた集光フレネルレン
ズ３ｃと、拡散フレネルレンズ３ｄにて形成した
ものであり、量産が容易にできコストが安く、し
かも高い集光効率を有する集光手段３が得られる
ようになつている。なお、他の構成および動作は
前記実施例と同様である。

［考案の効果］本考案は上述のように、一端開口部に光放射部
が形成された角筒状の導光ダクトの他端開口部に
集光手段を設けるとともに、上記集光手段に太陽
光を入射させる太陽追尾型平面ミラー装置を設け
たものであり、太陽追尾型平面ミラー装置および
集光手段を用いて太陽光を導光ダクトに導入して
いるので、断面積の小さい導光ダクトを介して多
量の太陽光を効率良く採光でき、また、導光ダク
トを小型化できるので、コストを安くすることが
できるとともに天井裏のような狭いスペースにも
容易に配設でき、スペースの有効利用が図れると
いう効果がある。また、固設された凹面鏡および
凸面鏡よりなる集光手段を導光ダクトの光導入開
口部に設けるとともに、上記集光手段の凹面鏡に
太陽光を入射させる太陽追尾型平面ミラー装置を
設けたものであり、平面ミラーだけを回動させて
太陽を追尾しており、凹面鏡および凸面鏡よりな
る集光手段を回動させて太陽を追尾し、集光手段
から出力される光を平面鏡で反射させて導光ダク
トに入射させるもの（例えば、特開昭50−122080
号公報）に比べて装置全体を小型化できるという
効果がある、さらにまた、光軸近傍に透孔を設け
た凹面鏡の焦点近傍に光軸が一致するように凸面
鏡を配設し、凹面鏡で集光され凸面鏡で反射され
た光が透孔を介して導光ダクトに入射するように
集光手段を形成し、集光手段の両鏡の形状および
導光ダクトの断面形状を鉛直幅よりも水平幅が長
い矩形状としているので、導光ダクト内での反射
回数を少なくし、光伝送効率を高くすることがで
きるという効果がある。つまり、凹面鏡および凸
面鏡よりなる集光手段を用いて集光する場合、光
軸から離れた光が集光手段から出力されるときの
傾斜角が大きくなり、導光ダクト内での反射回数
が多くなつて光伝送効率が低下するという問題が
ありますが、本考案にあつては、集光手段の両鏡
および導光ダクトの水平幅を鉛直方向の幅よりも
広げることにより、導光ダクト内での反射回数が
少なくなるようにして集光および光伝送を行うよ
うにしているので、光伝送効率を高めることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の断面図、第２図は同
上の動作を示す要部拡大断面図、第３図は同上の
要部斜視図、第４図は同上の動作説明図、第５図
は他の実施例の要部斜視図、第６図はさらに他の
実施例の概略構成図、第７図ａはさらに他の実施
例の要部断面図、第７図ｂは同上の要部斜視図、
第８図は従来例の断面図、第９図は他の従来例の
概略構成図である。１は光反射部、２は導光ダクト、３は集光手
段、４は太陽追尾型平面ミラー装置である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

一端開口部に光放射部が形成された角筒状の導
光ダクトの他端開口部に、固設された凹面鏡およ
び凸面鏡よりなる集光手段を設けるとともに、上
記集光手段の凹面鏡に太陽光を入射させる太陽光
追尾型平面ミラー装置を設けて成る太陽光採光装
置であつて、上記凹面鏡の光軸近傍に透孔を設け
るとともに、該凹面鏡の焦点近傍に光軸が一致す
るように上記凸面鏡を配設し、凹面鏡で集光され
凸面鏡で反射された光が透孔を介して導光ダクト
に入射するように上記集光手段を形成し、集光手
段の両鏡の形状および導光ダクトの断面形状を鉛
直幅よりも水平幅が長い矩形状としたことを特徴
とする太陽光採光装置。