JPH0528801B2 - - Google Patents

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JPH0528801B2
JPH0528801B2 JP23615984A JP23615984A JPH0528801B2 JP H0528801 B2 JPH0528801 B2 JP H0528801B2 JP 23615984 A JP23615984 A JP 23615984A JP 23615984 A JP23615984 A JP 23615984A JP H0528801 B2 JPH0528801 B2 JP H0528801B2
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JP
Japan
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lighting
light
plate
daylighting
plates
Prior art date
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JP23615984A
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Japanese (ja)
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JPS61114206A (en
Inventor
Tadashi Hane
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Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、太陽光等を採光して所定の空間に伝
送する装置に係わり、特に、広い採光面を有する
とともに、採光効率の良好な採光装置に関するも
のである。
Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention relates to a device that takes in sunlight and transmits it to a predetermined space, and in particular, it relates to a device that takes in sunlight and transmits it to a predetermined space. It is related to the device.

「従来の技術」 従来、可視領域の光を採光する装置としては、
直達光を利用する方式の装置と、天空光(間接
光)を利用する方式の装置が知られている。直達
光型の装置としては、例えばフレネルレンズで光
を集束し、集束した光を光フアイバー等で伝送す
るものがあげられる。また、天空光型の装置とし
ては、平行に配列された複数の鏡面反射板を使用
するものがあげられる。
``Conventional technology'' Conventionally, devices for capturing light in the visible range were:
Devices that use direct light and devices that use sky light (indirect light) are known. An example of a direct light type device is one that focuses light using a Fresnel lens and transmits the focused light using an optical fiber or the like. Further, as a sky light type device, there is one that uses a plurality of mirror reflectors arranged in parallel.

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、これらの装置を使用して太陽光を採
光する場合、前記直達光型の装置は、曇天時に使
用できないという極めて大きな欠点をもつてい
る。また、晴天時においても、フレネルレンズを
常時太陽光の入射方向に向けておくための機械装
置(例えば太陽光自動追跡装置)や動力源等の付
帯設備が必要であり、装置全体が大がかりとなつ
て設置場所が制約を受けるとともに、装置が高価
なものとなつてしまう。一方、天空光型の装置に
は、曇天時に使用できるメリツトがあるが、採光
面積が小さく、かつ、伝送経路における損失が大
きいという難点がある。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, when these devices are used to collect sunlight, the direct light type devices have a very large drawback in that they cannot be used on cloudy days. In addition, additional equipment such as a mechanical device (for example, an automatic sunlight tracking device) and a power source are required to keep the Fresnel lens facing the direction of sunlight incidence even during clear weather, making the entire device large-scale. This limits the installation location and makes the device expensive. On the other hand, skylight type devices have the advantage of being usable on cloudy days, but have the drawbacks of a small lighting area and large losses in the transmission path.

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するためになされ
たもので、内部に蛍光体を分散させた透明な採光
板を厚さ方向に間隔をあけて複数枚一列に並べ、
これら採光板の端部に光伝送路を連結したことを
特徴としている。
"Means for Solving the Problems" The present invention has been made to solve the above problems, and consists of a plurality of transparent lighting plates with phosphors dispersed inside them spaced apart in the thickness direction. line up in a row,
A feature is that an optical transmission line is connected to the ends of these lighting plates.

「作用」 本発明の採光装置では、採光板内に直達光や天
空光等が入射すると、蛍光体が励起されて発光
し、この蛍光体の光が採光板の端部に集められて
光伝送路により伝送される。また、採光板が入射
光によつて暖められると、各採光板間に自然対流
による空気流が流れ込む。
"Function" In the daylighting device of the present invention, when direct light, sky light, etc. enters the daylighting plate, the phosphor is excited and emits light, and the light of this phosphor is collected at the end of the daylighting plate and transmitted. It is transmitted by Furthermore, when the daylighting plates are warmed by the incident light, an air flow due to natural convection flows between each daylighting plate.

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図に基
づいて説明すると、架台1の上部に保護ケース2
が、例えば水平な軸線X−X(第2図参照)を中
心として傾動可能に支持されており、この保護ケ
ース2の内部に、複数枚の採光板3が、その厚さ
方向に間隔Sをおいて互いに平行な状態で上下一
列に収容されるとともに、これら採光板3の両端
部(前記軸線X−X方向の両端部)に採光板3で
集めた光を所定の場所に伝送する光伝送路4が連
結されている。
"Embodiment" Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.
is supported so as to be tiltable, for example, about a horizontal axis The lighting plates 3 are housed in a line vertically parallel to each other, and at both ends of the lighting plates 3 (both ends in the axis X-X direction), there is an optical transmission device for transmitting the light collected by the lighting plates 3 to a predetermined location. Route 4 is connected.

前記保護ケース2は、上部を開口させた箱形を
なすケース本体5と、このケース本体5の上部を
閉塞して最上段の採光板3に対向する透明な蓋体
6と、これらケース本体5と蓋体6との接合部分
およびケース本体5の周囲を覆う防塵カバー7と
からなるものである。前記ケース本体5はその側
壁部および底板部を貫通する多数の換気孔8を有
するとともに、その内面に金属箔(例えばアルミ
箔)等を貼付してなる反射面9を備えており、蓋
体6を介して保護ケース2内に入射する光をこの
反射面8で反射させて、採光板3への光の照射効
率を高めるようになつている。前記蓋体6は、例
えば平板状の強化ガラス板であり、その上面には
赤外線、すなわち、熱戦を反射する反射フイルム
層(図示略)が設けられ、保護ケース2内の温度
上昇を抑えるようになつている。
The protective case 2 includes a box-shaped case body 5 with an open top, a transparent lid 6 that closes the top of the case body 5 and faces the uppermost lighting plate 3, and the case body 5. It consists of a dustproof cover 7 that covers the joint between the lid body 6 and the case body 5 and the periphery of the case body 5. The case body 5 has a large number of ventilation holes 8 passing through its side walls and bottom plate, and is also provided with a reflective surface 9 made of metal foil (for example, aluminum foil) pasted on its inner surface. The light that enters the protective case 2 through the reflective surface 8 is reflected by the reflective surface 8 to improve the efficiency of irradiating the light onto the daylight plate 3. The lid body 6 is, for example, a flat tempered glass plate, and a reflective film layer (not shown) that reflects infrared rays, that is, heat waves, is provided on the top surface of the lid body 6 to suppress the temperature rise inside the protective case 2. It's summery.

前記採光板3は、熱可塑性樹脂(例えばアクリ
ル樹脂やポリカーボネート樹脂)に蛍光体(例え
ば、Ca、Ba、Mg、Zn、Cd等の酸化物、硫化
物、ケイ酸塩、タングステン塩等を主成分とし、
これにMn、Ag、Cu、Sb、Pb等を活性剤として
添加して焼成したもの)を均一に分散させて板状
に成形したもので、最下段の採光板3の下面、お
よび各各の採光板3の両側面には、第1図の如
く、金属箔を貼付するか、もしくは金属めつき処
理を施すことによつて形成した反射膜10が設け
られている。また、全ての採光板3は、これらを
厚さ方向に貫通するボルト11によつてケース本
体5の底板部に固定されており、各採光板3の間
には前記間隔Sを保持するためのスペーサ(例え
ばボルト11に外挿したワツシヤ)12が、ま
た、最下段の採光板3とケース本体5との間に
は、これらの間に間隔をおくためのスペーサ13
が設けられている。
The lighting plate 3 is made of thermoplastic resin (for example, acrylic resin or polycarbonate resin) and phosphor (for example, oxides such as Ca, Ba, Mg, Zn, and Cd, sulfides, silicates, tungsten salts, etc. as main components). year,
This is made by adding Mn, Ag, Cu, Sb, Pb, etc. as an activator and firing) is uniformly dispersed and formed into a plate shape. As shown in FIG. 1, reflective films 10 are provided on both sides of the lighting plate 3 by pasting metal foil or by metal plating. Furthermore, all the lighting plates 3 are fixed to the bottom plate of the case body 5 by bolts 11 passing through them in the thickness direction, and there are gaps between each of the lighting plates 3 to maintain the above-mentioned distance S. A spacer 12 (for example, a washer attached to the bolt 11) is provided, and a spacer 13 is provided between the lowermost lighting plate 3 and the case body 5 to provide a space between them.
is provided.

前記光伝送路4は、第2図に示すように、複数
の採光板3の両端面に取り付けられるフレネルレ
ンズ14と、これらフレネルレンズ14の焦点位
置に端部を対向させた状態で配設されケース本体
5の側壁部を貫通して外部に引き出される光フア
イバ15とからなるもので、これら光フアイバ1
5は保護ケース2の外部において一束にまとめら
れて光フアイバケーブル16とされ、所定の場所
まで敷設される。
As shown in FIG. 2, the optical transmission path 4 includes Fresnel lenses 14 attached to both end surfaces of a plurality of lighting plates 3, and is arranged with its ends facing the focal positions of these Fresnel lenses 14. It consists of an optical fiber 15 that penetrates the side wall of the case body 5 and is drawn out to the outside.
5 are bundled into a bundle outside the protective case 2 to form an optical fiber cable 16, which is laid to a predetermined location.

なお、図中符号17は、光フアイバ15の端部
をケース本体5の側壁部に固定する保持具を示し
ている。
Note that reference numeral 17 in the figure indicates a holder for fixing the end of the optical fiber 15 to the side wall of the case body 5.

このように構成された採光装置は、例えば第1
図に示すように、保護ケース2を水平方向に対し
て傾斜させた状態、すなわち、蓋体6および採光
板3の上面が南向きの斜面となるように固定した
状態で、屋外に設置される。すると、採光板3内
には、蓋体6を介してあらゆる方向から太陽の直
達光および天空光が入射する。このとき採光板3
内に入射した可視領域の入射光は、採光板3内の
蛍光体に吸収されてこれを活性化(励起)するの
で、蛍光体は入射光よりも赤外領域にずれたスペ
クトル成分を有する光を蛍光体を中心とした放射
方向に放射する。次いで、蛍光体からの放射光
は、同一の採光板3、またはそれより下段の採光
板3内の別の蛍光体に吸収されて新たな放射光を
発生させながら、あるいは、各採光板3の上下の
臨界面で交互に反射を繰り返しながら、最終的に
各採光板3の両端部に濃縮され、第3図矢印イで
示す如く、フレネルレンズ14で集束されて光フ
アイバ15の端部に照射される。そして、照射さ
れた放射光は、光フアイバケーブル16内を通つ
て所定の場所に伝送されるものである。なお、全
ての採光板3を透過して反射膜10に達した入射
光あるいは放射光は、第3図矢印ロの如く反射膜
10で反射して再度蛍光体を励起する。
The lighting device configured in this way has, for example, a first
As shown in the figure, the protective case 2 is installed outdoors with it tilted with respect to the horizontal direction, that is, fixed so that the top surface of the lid 6 and the lighting plate 3 slope southward. . Then, direct sunlight and sky light enter the daylighting plate 3 from all directions through the lid 6. At this time, the lighting board 3
The incident light in the visible region that enters the interior is absorbed by the phosphor in the lighting plate 3 and activates (excites) it, so the phosphor emits light with a spectral component shifted to the infrared region compared to the incident light. is emitted in a radial direction centered on the phosphor. Next, the emitted light from the phosphor is absorbed by another phosphor in the same daylighting plate 3 or a lower daylighting plate 3 to generate new radiated light, or the light emitted from each daylighting plate 3 is absorbed. While repeating reflections alternately at the upper and lower critical surfaces, the light is finally concentrated at both ends of each lighting plate 3, focused by the Fresnel lens 14, and irradiated onto the end of the optical fiber 15, as shown by arrow A in FIG. be done. The emitted radiation light is then transmitted to a predetermined location through the optical fiber cable 16. Incidentally, the incident light or the emitted light that has passed through all the lighting plates 3 and reached the reflective film 10 is reflected by the reflective film 10 as indicated by the arrow B in FIG. 3 to excite the phosphor again.

一方、採光板3は、採光中に入射光によつて加
熱されると、変形したり劣化したりするおそれが
あるが、採光板3が暖まると、保護ケース2とそ
の外界との間に空気の自然対流が発生して採光板
3の温度上昇が抑制される。つまり、採光板3か
らの放熱によつて暖められた保護ケース2内の空
気は、軽くなつて上昇し、第1図、第2図矢印の
如く、上部位置の換気孔8から保護ケース2の外
へ流出し、さらに、これにともなつて、下部位置
の換気孔8からは、外界の冷たい空気が保護ケー
ス2内に流入し、第1図の如く、上下に傾斜した
各採光板3の間を通つて採光板3の熱を奪いなが
ら、上方に抜けていくものである。ちなみに、前
記防塵カバー7は、換気孔8等から保護ケース2
内への塵芥や雨水の侵入を防止して、採光板3の
上面を清浄な状態に保持し、かつ、ケース本体5
の内面に腐蝕を防いでいる。
On the other hand, if the daylighting plate 3 is heated by the incident light during daylighting, there is a risk that it will deform or deteriorate. Natural convection occurs and the temperature rise of the lighting board 3 is suppressed. In other words, the air inside the protective case 2 warmed by the heat dissipated from the lighting plate 3 becomes lighter and rises, and the air inside the protective case 2 rises through the ventilation hole 8 in the upper position as shown by the arrow in FIGS. 1 and 2. Along with this, cold air from the outside world flows into the protective case 2 from the ventilation holes 8 at the lower position, and as shown in FIG. It passes through the space and removes heat from the lighting board 3 while passing upward. Incidentally, the dustproof cover 7 is connected to the protective case 2 from the ventilation hole 8, etc.
The upper surface of the lighting plate 3 is kept clean by preventing dust and rainwater from entering the case body 5.
Prevents corrosion on the inner surface.

なお、前記実施例において、採光板3の両端部
と両側部の四方に光伝送路4を連結したり、一端
部にのみ連結したりしてもよい。また、フレネル
レンズ14を各採光板3ごとに取り付けるように
すれば採光板3間の空気の流通状態をさらに高め
ることができる。
In the embodiment described above, the optical transmission line 4 may be connected to both ends of the lighting plate 3 and all sides thereof, or may be connected only to one end. Further, by attaching the Fresnel lens 14 to each daylighting plate 3, the state of air circulation between the daylighting plates 3 can be further improved.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば次のよう
な優れた効果を得ることができる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

採光板の上面をくまなく採光面として活用で
き、かつ、直達光と天空光の両者を採光するこ
とができるので、採光効率が極めて良好であ
り、曇天時にも使用することができる。
Since the entire upper surface of the lighting board can be used as a lighting surface and both direct light and sky light can be brought in, the lighting efficiency is extremely good and it can be used even on cloudy days.

大がかりな付帯設備が不要であるので設備費
が安価であり、かつ、設備場所が制約を受けに
くい。
Since large-scale auxiliary equipment is not required, equipment costs are low and the equipment location is less subject to restrictions.

設置場所に配置するだけで作動するので維持
費が安く、また、駆動部分や動力伝達部分、あ
るいは電気回路部分が不要であるので、安全性
ならびに長期信頼性に富み、かつ、保守管理が
容易である。
It operates simply by placing it at the installation location, so maintenance costs are low, and since there is no need for a drive part, power transmission part, or electric circuit part, it is safe, long-term reliable, and easy to maintain. be.

採光板を複数枚使用して採光量を増加させな
がら、しかも、採光板相互間に間隔を設けるこ
とにより、採光板間に自然対流による空気流を
流れ込ませて、採光板の温度上昇を抑制するこ
とができる。
While increasing the amount of daylight by using multiple daylighting plates, by providing space between the daylighting plates, airflow due to natural convection can flow between the daylighting plates, thereby suppressing the rise in temperature of the daylighting plates. be able to.

採光板の端面にフレネルレンズを設け、この
フレネルレンズで採光板の光を収束するように
すれば、光フアイバの使用本数を節減して、よ
り安価な装置を得ることができる。
By providing a Fresnel lens on the end face of the lighting plate and using the Fresnel lens to converge the light from the lighting plate, the number of optical fibers used can be reduced and a cheaper device can be obtained.

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

第1図は、本発明の一実施例を示す垂直断面
図、第2図は第1図の−線矢視図、第3図は
作用を説明する要部の拡大断面図である。 2……保護ケース、3……採光板、4……光伝
送路、8……換気孔、10……反射膜、11……
ボルト、12,13……スペーサ、14……フレ
ネルレンズ、15……光フアイバ、16……光フ
アイバケーブル、S……間隔。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along the - line in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged sectional view of main parts to explain the operation. 2... Protective case, 3... Lighting plate, 4... Optical transmission line, 8... Ventilation hole, 10... Reflective film, 11...
Bolt, 12, 13... Spacer, 14... Fresnel lens, 15... Optical fiber, 16... Optical fiber cable, S... Spacing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 内部に蛍光体を分散させた透明な採光板が、
その厚さ方向に間隔をおいて複数枚一列に配列さ
れ、これら採光板の端部に光伝送路が連結された
ことを特徴とする採光装置。
1. A transparent lighting plate with phosphor dispersed inside,
A lighting device characterized in that a plurality of lighting plates are arranged in a line at intervals in the thickness direction, and an optical transmission path is connected to the ends of these lighting plates.
JP23615984A 1984-11-09 1984-11-09 Light collecting device Granted JPS61114206A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23615984A JPS61114206A (en) 1984-11-09 1984-11-09 Light collecting device

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JP23615984A JPS61114206A (en) 1984-11-09 1984-11-09 Light collecting device

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Publication Number Publication Date
JPS61114206A JPS61114206A (en) 1986-05-31
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ID=16996636

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JP23615984A Granted JPS61114206A (en) 1984-11-09 1984-11-09 Light collecting device

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US5548490A (en) * 1991-09-19 1996-08-20 Skydome Industries Limited Sunlight collecting and transmitting system
JP2012190638A (en) * 2011-03-10 2012-10-04 Sanyo Electric Co Ltd Backlight, and outdoor display device

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