KR101194332B1 - 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 각 층에 사람 유.무를 판단하여 사람이 없어 조명이 불필요한 층은 채광된 태양광이 반사경에 의해서 조사되지 않고 그대로 투과되어 사람이 있는 다른 층으로 태양광을 보내어 조명효율을 높일 수 있도록 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템에 관한 것으로, 그 구성은 건물의 상단에 설치되어 태양의 움직임을 추적하여 태양광을 채광하는 태양추적반사기와; 상기 건물의 각 층 외부에 설치되어 태양추적반사기로부터 조사된 태양광을 건물의 각 층으로 반사 및 투과시키는 회전반사경 및, 반사경 구동부와; 상기 건물의 각 층에 설치되어 사람으로부터 나오는 원적외선을 감지하는 원적외선 센서 및, 센서출력기와; 상기 센서출력기로부터 감지신호를 전달받아 층별 회전반사경의 투과율을 선택하여 회전시키는 제어부;로 구성된 것이다. 이에 따라 본 발명은 조명효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 태양광 조사부와 거리에 상관없이 각 층에 대한 적정 태양광의 조사가 이루어져 보다 쾌적한 실내 공간을 조성할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템{The natural light system use intelligent type recognition reflector}

본 발명은 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물의 각 층에 사람 유.무를 판단하여 사람이 없어 조명이 불필요한 층은 채광된 태양광이 반사경에 의해서 조사되지 않고 그대로 투과되어 사람이 있는 다른 층으로 태양광을 보내어 조명효율을 높일 수 있도록 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 반사경을 이용한 자연 채광 시스템은 태양광을 이용하여 에너지의 변환 과정없이 조명할 수 있도록 하는 것으로, 상기 채광은 자연의 햇빛을 모아 건물의 실내공간 및 지하실 등의 햇빛이 잘 들지 않는 곳에 조사시켜 낮 시간에 조명기구의 사용없이 실내에 대한 조명이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

이러한 반사경을 이용한 자연 채광 시스템에 대하여 종래에 특허출원 제2002-50467호 및 특허출원 제2008-11131호가 제안된 바 있는 것으로, 상기 특허출원 제2002-50467호는 건물의 일조권 확보와 보다 쾌적한 환경을 조성하기 위한 것을 목적으로 하고, 1차 반사판 및 구동부, 환기팬, 우수의 배출장치, 채광부 설치대로 구성되는 채광부와, 2차 반사판 및 2차 반사판 설치대로 구성된 전송부와, 자동조도조절장치로 구성된다.

그리고, 상기 특허출원 제2008-11131호는 집광면적의 확보 및 집광의 효율성을 높이는데 그 목적이 있고, 태양광을 수광하여 건물 외벽 방향으로 평행하게 반사시키고, 태양의 위치 추적을 위해 상하. 좌우로 2축 회전이 가능한 다수의 반사부재와, 집광부재 그리고 상기 집광부재에 광을 전송하는 다수의 광섬유부재 및, 반사부재의 위치를 보정하는 위치보정 소자로 구성되어 있다.

그러나 이러한 종래의 반사경을 이용한 자연 채광 시스템은 건물의 각 층에 사람의 유.무와 상관없이 채광된 태양광을 반사경을 통하여 건물의 각 층에 조사하도록 되어 있어, 태양광 조사부로부터 먼 거리에 위치한 반사경은 태양광 수광량이 적어 건물의 각 층에 대한 조명 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안 된 것으로, 그 목적은 건물의 각 층에 사람 유.무를 판단하여 사람이 없어 조명이 불필요한 층은 채광된 태양광이 반사경에 의해서 조사되지 않고 그대로 투과되어 사람이 있는 다른 층으로 태양광을 보내어 조명효율을 높일 수 있도록 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템의 한 형태는, 건물의 상단에 설치되어 태양의 움직임을 추적하여 태양광을 채광하는 태양추적반사기와; 상기 건물의 각 층 외부에 설치되어 태양추적반사기로부터 조사된 태양광을 건물의 각 층으로 반사 및 투과시키는 회전반사경 및, 반사경 구동부와; 상기 건물의 각 층에 설치되어 사람으로부터 나오는 원적외선을 감지하는 원적외선 센서 및, 센서출력기와; 상기 센서출력기로부터 감지신호를 전달받아 층별 회전반사경의 투과율을 선택하여 회전시키는 제어부;로 구성된 것을 특징으로 하고, 상기 회전반사경은 회전원판으로 형성되고 투과율 0% ~100% 의 다수 태양광 필터로 구획 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 건물의 각 층에 사람 유.무를 판단하여 사람이 없어 조명이 불필요한 층은 채광된 태양광이 반사경에 의해서 조사되지 않고 그대로 투과되어 사람이 있는 다른 층으로 태양광을 보낼 수 있도록 함으로써 조명효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 태양광 조사부와 거리에 상관없이 각 층에 대한 적정 태양광의 조사가 이루어져 보다 쾌적한 실내 공간을 조성할 수 있는 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 자연 채광용 지능형 인지 조명시스템의 전체적인 구성 및 설치 상태를 나타낸 개략 구성도.
도 2는 도 1의 회전반사경 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 자연 채광용 지능형 인지 조명시스템의 회로 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 자연 채광용 지능형 인지 조명시스템의 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 자연 채광용 지능형 인지 조명시스템의 전체적인 구성 및 설치 상태를 나타낸 개략 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 건물(100)의 옥상에 태양의 움직임을 추적하여 채광하는 태양추적반사기(1)가 구비되고, 건물(100)의 각 층의 외부에 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)가 설치되며, 각 층의 내부에는 사람의 몸에서 나오는 원적외선을 감지하는 원적외선 센서A,B,C,D(2a)(2b)(2c)(2d) 및 센서출력기(미도시됨)가 설치되는 것으로, 건물(100)의 층수 및 회전반사경과 원적외선 센서의 개수는 설명을 위한 예시에 불과할 뿐만 층수 및 개수에 한정되지 아니한다.

상기 태양추적반사기(1)는 통상에서와 같이 태양의 움직임에 따라 주반사기(1a)가 회전하면서 자연 채광이 이루어지고, 채광된 태양광은 광섬유(1b)를 통하여 광섬유(1b)의 단부에 구비된 태양광 조사부(1c)에 의해서 발광하도록 구성되어 있다.

그리고, 건물(100)의 각 층마다 구비된 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)는 건물의 각 층에 대한 반사를 위해 45도 경사지게 구비되고, 이 경사진 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)는 배면에 구비된 반사경 구동부1,2,3,4(4a)(4b)(4c)(4d)와 기계적으로 연결되어 상기 반사경 구동부1,2,3,4(4a)(4b)(4c)(4d)에 의해서 회전할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수 구획되어 태양추적반사기(1)로부터 조사된 태양광을 그대로 투과시키거나 건물의 각 층으로 태양광을 반사시키는 다수의 태양광 필터(f)가 구비된다. 상기 태양광 필터(f)는 투과율 0% ~ 100% 사이의 조건을 갖는 태양광 필터로 구분되는 것으로, 투과율이 0%인 경우에는 반사율이 100%가 되어 태양추적반사기(1)로부터 조사된 광을 모두 건물의 해당층에 조사하게 되고, 투과율이 100%인 경우에는 반사율이 0%가 되어 태양광이 해당 태양광 필터(f)를 그대로 투과하게 됨으로써 해당층으로 태양광을 조사하지 못하게 되는 것이며, 투광율이 50%인 경우에는 반사율이 50%가 되어 해당층으로 태양광을 50%만 반사하고 나머지 50%는 태양광 필터를 그대로 투과하도록 구성한 것이다.

상기 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)를 회전시키는 반사경 구동부1,2,3,4(4a)(4b)(4c)(4d)는 축을 빠른 속도로 회전시키는 통상의 구동모터를 사용하지 않고 제어부에서 보내지는 구동신호에 따라 정해진 회전량 만큼 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)를 회전시키는 스테핑모터의 적용이 바람직하다. 즉, 제어부에 구동신호에 따라 투과율이 0% (반사율 100%)인 태양광 필터(f)를 태양추적반사기(1)로부터 조사되는 태양광의 축 선에 위치하도록 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)를 회전시키거나 투과율이 100% (반사율 0%) 또는 투과율 50% (반사율 50%)인 태양광 필터(f)를 태양추적반사기(1)의 태양광 축 선에 위치하도록 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)의 회전량을 조절할 수 있는 모터가 적용되어야 하는 것으로, 상기 스테핑 모터에 한정되지 않고 상기한 바와 같은 기능을 수행할 수 있는 것이면 무관하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 건물(100)의 각 층에 설치된 원적외선 센서A,B,C,D(2a)(2b)(2c)(2d)에서 감지된 신호는 센서출력기를 통하여 제어부로 입력되고, 제어부는 상기 감지센서와 함께 낮과 밤에 따라 채광여부를 신호로써 태양추적반사기(1)로부터 입력 받는다. 이렇게 입력된 신호에 따라 제어부는 반사경 구동부1,2,3,4(4a)(4b)(4c)(4d)에 의한 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)의 회전량을 결정한 후 반사경 구동부1,2,3,4(4a)(4b)(4c)(4d)에 구동 명령신호를 보내 회전반사경1,2,3,4(3a)(3b)(3c)(3d)의 태양광 필터(f)를 층별 투과율에 따라 선택하여 회전시켜 해당층에 태양광을 조사하거나 그대로 투과시키게 되는 것이다.

즉, 도 1 및 도 4를 참조로 하여 좀더 구체적으로 설명하면, 원적외선 센서 C(2c)가 설치된 층에 사람이 없는 경우에는 회전반사경3(3c)의 태양광 필터(f) 중에 투과율 100%에 해당하는 태양광 필터(f)를 반사경 구동부3(4c)에 의해 태양추적반사기(1)로부터 조사된 태양광의 축 선에 일치시켜 해당층에 태양광을 조사하지 않게 되고, 원적외선 센서D(2d)가 설치된 층과 같이 사람이 없다가 들어 오거나 사람이 있으면 회전반사경2(3b) 및 회전반사경4(3d)의 태양광 필터(f) 중에 투과율 100%를 제외한 나머지 태양광 필터(f) 중에 제어부에서 반사기능을 갖는 태양광 필터(f)를 선택하여 태양추적반사기(1)로부터 조사된 태양광의 축 선에 일치시켜 해당층에 태양광을 조사하게 되는 것으로, 원적선 센서A(2a)가 설치된 층에 사람이 있다가 나가면 다시 투과율 100%에 해당하는 태양광 필터(f)를 태양추적반사기(1)로부터 조사된 태양광의 축 선에 일치시킴으로써 해당층에 태양광을 조사하지 않게 되는 것이다.

이같이 본 발명은 건물의 각 층에 사람 유.무를 판단하여 사람이 없어 조명이 불필요한 층은 채광된 태양광이 반사경에 의해서 조사되지 않고 그대로 투과되어 사람이 있는 다른 층으로 태양광을 보내어 조명효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명에 의한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서에 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있는 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

1: 태양추적반사기 1a: 주반사기
1b: 광섬유 1c: 태양광 조사부
2a,2b,2c,2d: 원적외선 센서 3a,3b,3c,3d: 회전반사경1,2,3,4
4a,4b,4c,4d: 반사경 구동부1,2,3,4

Claims (5)

1. 건물의 상단에 설치되어 태양의 움직임을 추적하여 태양광을 채광하는 태양추적반사기와;
   상기 건물의 각 층 외부에 설치되어 태양추적반사기로부터 조사된 태양광을 건물의 각 층으로 반사 및 투과시키며 태양광의 투과율을 달리하도록 다수의 태양광 필터가 회전원판에 구획 형성되는 회전반사경 및, 반사경 구동부;로 구성된 것을 특징으로 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 건물의 각 층에 설치되어 사람으로부터 나오는 원적외선을 감지하는 원적외선 센서 및, 센서출력기를 더 포함하는 것을 특징으로 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 센서출력기로부터 감지신호를 전달받아 층별 회전반사경의 투과율을 선택하여 회전시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 태양광 필터는 투과율 0% ~100% 의 범위로 구획 형성되는 것을 특징으로 한 지능형 인지 반사경을 이용한 자연 채광 시스템.

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