WO1999057484A1 - Device for guiding light - Google Patents

Device for guiding light Download PDF

Info

Publication number
WO1999057484A1
WO1999057484A1 PCT/CH1999/000185 CH9900185W WO9957484A1 WO 1999057484 A1 WO1999057484 A1 WO 1999057484A1 CH 9900185 W CH9900185 W CH 9900185W WO 9957484 A1 WO9957484 A1 WO 9957484A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
collector
base body
designed
section
Prior art date
Application number
PCT/CH1999/000185
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rudolf Signer
Original Assignee
Signer Ingenieurunternehmen Ag
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 Signer Ingenieurunternehmen Ag filed Critical Signer Ingenieurunternehmen Ag
Publication of WO1999057484A1 publication Critical patent/WO1999057484A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S19/00Lighting devices or systems employing combinations of electric and non-electric light sources; Replacing or exchanging electric light sources with non-electric light sources or vice versa
    • F21S19/005Combining sunlight and electric light sources for indoor illumination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/12Light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • F21W2131/101Outdoor lighting of tunnels or the like, e.g. under bridges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the present invention relates to a device for directing light, with a collector for sunlight and with a light guiding device which is designed so that it can guide and distribute the light collected by " the collector.
  • FIG. 1 Facilities of this type are already known. As a rule, they have a light collector which can receive the maximum of light from only one direction. So that such a collector can emit the maximum amount of light to the light guide device throughout the day, the collector can be moved so that it tracks the position of the sun during the day. Such a collector must be mounted so that it can move, with the aid of a drive device. These moving parts of such a device are not only in need of maintenance but also prone to failure and they also increase the cost of these devices.
  • the object of the present invention is to eliminate the disadvantage mentioned and other disadvantages of the prior art.
  • ⁇ EStoU GSKQPIt 1 is a perspective and schematic of a first embodiment of the present device
  • FIG. 3 enlarges the light collector from FIG. 2
  • FIG. 4 greatly enlarges a section from the light collector according to FIG . 3,
  • FIG. 5 shows a top view of a first embodiment of one of the reflectors of the device according to FIG. 3
  • FIG. 6 is a top view of a second embodiment of the reflector of the device according to FIG. 3
  • FIG. 7 shows a side view of an application example for the device according to FIG. 3,
  • Fig. 9 is a perspective and schematic of a second embodiment of the present device.
  • the present device serves to capture light, in particular sunlight, and to direct the captured light, in particular in buildings, tunis and the like.
  • the device shown in Fig. 1 has a device 2 for guiding light, which has a practically vertical main axis A.
  • This device 2 as shown in FIG. 1, comprises a transition element 3 and a device 5 for coupling light out of this device.
  • the transition element 3 goes through the roof 6 or one through the other wall of the building.
  • the transition element 3 has a base body 31, which has the shape of a truncated cone.
  • the larger base area 17 of the transition element 3 lies outside and the smaller base area 18 of the transition element 3 lies within the building.
  • the decoupling device 5 is connected to the smaller base area 18 of the transition element 3.
  • a light channel 4 can be interposed between these components 3 and 5 of the present device.
  • the shape and dimensions of the cross section of the light channel 4 are adapted to the shape and dimensions of the transition device 3 and the coupling device 5.
  • the light channel 4 can be connected to the smaller base area 18 of the transition device 3 with the aid of a flange 7.
  • the larger base area 17 of the transition element 3 is provided with a plate, this plate also bearing the reference number 17.
  • An opening 16 is made in the central region of this cover plate 17.
  • the base body 31 of the transition element 3 shown in FIG. 2 is designed as a truncated pyramid, so that its base surfaces 17 and 18 have a square outline.
  • the base body 31 of such a transition element 3 further comprises side walls, of which only three side walls 312, 313 and 314 can be seen in FIG. 2.
  • the cover plate 17 also has a square outline, wherein it is composed of two sections or partial plates 171 and 172. These partial plates 171 and 172 are at a distance from one another and this distance represents the opening 16 already mentioned.
  • the outer edge of the respective section 171 or 172 of the cover plate 17 is assigned to that edge of the mutually opposite side walls 312 and 313 of the base body 31 , which lies in the area of the larger base area 17.
  • a source 25 of artificial light is accommodated in the interior of the respective corner region of the transition element 3, which is limited only by the relevant edge section 171 or 172 of the plate 17 and by the associated edge part of the side wall 312 or 313.
  • a light collector 1 (FIGS. 2 and 3) is assigned to the larger base area 17 of the transition element 3 lying outside or above the building.
  • This collector 1 is designed as a stationary device.
  • this collector 1 is also designed such that the amount of light emitted by the collector 1 to the device remains approximately the same during a day, regardless of the position of the sun.
  • the base body 15 of the collector 1 has the shape of a section of a hollow body.
  • the base body 15 of the collector 1 has the shape of a section of the jacket of a cylinder.
  • Such a section 15 of the cylinder jacket has longitudinal edges 151 and 152 which run parallel to one another and parallel to the central axis B of the cylinder.
  • the central angle of the cylinder jacket section 15 is 180 degrees or this central angle has a smaller value.
  • the base body 15 of the collector 1 is embedded in the larger base area 17 of the transition element 3.
  • the collector 1 is embedded in the cover plate 17, specifically in such a way that the longitudinal edges 151 and 152 of the base body 15 of the collector 1 adjoin the inner edges of the plate sections 171 and 172.
  • the convex side 153 of the cylinder section 15 faces the light guiding device 2.
  • the collector base body 15 is made of a transparent material, e.g. made of glass or a transparent plastic.
  • the axis B of the cylinder or the direction of the longitudinal edges 151 and 152 of the collector base body 15 coincides with the north-south direction.
  • the collector 1 is arranged such that the axis B of the cylinder and thus also the longitudinal edges 151 and 152 mentioned are inclined with respect to a horizontal plane in such a way that the end part of the collector 1 facing the south is lower than the end part thereof facing the north (not shown).
  • a vertical plane E in which the axis A also lies, intersects the collector base body 15 in two halves 155 and 156, this main plane E being perpendicular to the plane of the drawing sheet.
  • the collector 1 has means 20 for deflecting light, which are designed such that the amount of light emitted by the collector 1 to the other components of this device is independent of the position of the sun during a day remains about the same size.
  • the light deflection means 20 are assigned to the concave surface 154 of the collector base body 15 facing away from the transition element 3 or they protrude from this surface 154.
  • these light deflecting means 20 are divided into two sections 21 and 22, each section 21 and 22 of which lies to one of the sides of the vertical main plane E.
  • the deflection sections 21 and 22 can be arranged symmetrically with respect to the main plane E mentioned.
  • the deflection sections 21 and 22 are at a distance from one another, so that that region 23 of the collector base body 15 which is located between these deflection sections 21 and 22 has a smooth surface.
  • the respective deflection section 21 or 22 includes light-reflecting surfaces which extend parallel to one another and parallel to the longitudinal axis B of the collector base body 15, of which only two of these surfaces 221 and 222 are shown in FIG. 3 in order to explain the mode of operation of the collector 1.
  • the respective deflection section 21 or 22, which includes the deflection surfaces 221, 222 etc., as a whole thus also extends parallel to the longitudinal axis B of the cylinder and therefore also parallel to the surface lines of the collector base body 15.
  • the inclination of the individual reflecting surfaces 221, 222 etc. relative to the main plane E is selected within the respective deflection section 21 or 22 such that the reflecting surfaces 221, 222 etc. of the deflection section 21 or 22 lying on one side of the main plane E. those rays into the Defle nere of the device, which fall from the opposite side of the main plane E on the relevant deflection section 21 or 22.
  • the inclination of the deflecting surfaces 221, 222, etc. can also be selected such that the light rays deflected by them inside the device run as parallel as possible to one another. In this case, the inclination of the deflecting surfaces 221, 222 etc.
  • the angle beta which extends between the main plane E and the reflecting surface 221 or 222, can be 30 to 70 degrees, advantageously 45 degrees.
  • collector 1 To explain the mode of operation of collector 1, it is assumed that east 0 is to the left of main plane E and west W is to the right of it. To demonstrate the mode of operation, the path is observed by only two beams. The path of these rays is only shown very schematically in the drawing.
  • the deflection sections 21 and 22 have groups of ribs 30 which extend parallel to one another and in the direction of the surface lines or the edges 151 and 152 of the base body 15 of the collector 1 at intervals from one another. These ribs 30 protrude from the concave inner surface 154 of the collector base body 15 and they are expediently in one piece with the main part of the collector base body 15.
  • the rib 30 has a triangular cross section, so that it has two flanks 32 and 33.
  • the free ends of these flanks 32 and 33 end at the main part 23 of the collector base body 15.
  • the reflecting surface 222 is assigned to that flank 33 of the rib 30 which faces the interior of the device.
  • Such a deflecting surface 222 can be embodied as a reflective layer applied to the rib flank 33 or the surface itself of the flank 33 can under certain circumstances serve as such a reflective surface 222.
  • flank surface 32 facing away from rib 30 as reflecting surface 222. In such a case, this flank surface 32 can also be provided with a reflective layer (not shown).
  • this decoupling device 5 is connected to the end of the transition element 3 located inside the building.
  • this decoupling device or light emitter 5 comprises two reflectors 35 and 36, which are practically rotationally symmetrical. These reflectors 35 and 36 lie on a common axis of rotation and they are arranged at a distance from one another.
  • the first reflector 35 has a concave base body or casing 37, which in the case shown is composed of individual plates 38 with a trapezoidal outline. These plates 38 are firmly connected to one another via their converging edges. In the central area of the main body 37, an opening 39 is made, which is assigned to the outlet opening of the transition piece or member 3 in such a way that light can pass from the transition piece 3 into the light emitter 5.
  • the shape of the outline and the dimensions of this outline of the opening 39 in the light emitter 5 should correspond to the shape and the dimensions of the outlet opening in the transition piece 3.
  • the cavity in the concave reflector 35 is against the 1 0
  • the second reflector 36 of the light emitter 5 according to FIGS. 1 and 5 has the shape of a cone or a multi-sided pyramid.
  • the jacket of this reflector 36 can consist of triangular plates which are firmly connected to one another via their abutting legs.
  • the apex of this second reflector 36 faces the first reflector 35 and is directed approximately towards the center of the inlet opening 39 in the first reflector 35.
  • the diameter of the base of the convex reflector 36 is smaller than the diameter of the base of the concave reflector 35.
  • Light rays which enter the light emitter through the entry opening 39 in the first reflector 35 reach the second reflector 36.
  • the light rays are thereby thrown against the inner surface of the first reflector 35, from which they are reflected so that they form a light cone 28 which, for example, forms the illuminated surface 29 already mentioned on a floor 27.
  • FIG. 6 shows a light emitter 5 which has the concave reflector 35 described above. Under certain circumstances you can get by with this reflector 35 alone. Or you can assign a matt and translucent plate to the lower mouth or the lower, larger base of this conical or pyramid-shaped and concave reflector 35, which diffuses the light that passes through the inlet opening 39 in the reflector 11
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the present device, which comprises two light emitters 5 for illuminating a larger room, for example a hall.
  • the light emitters 5 are at a distance from one another and they are also at the same height above the floor 27.
  • the distance between the light emitters 5 is selected such that the light cones 28 generated by the emitters 5 are in the vicinity of the surfaces 29 to be illuminated partially overlap.
  • a light-guiding device 4 is flanged to the transition element 3, which guides the light captured by the collector 1 downward through the building.
  • a light emitter 40 which is fastened under the ceiling of the interior. This light emitter 40 is connected at one end to the light guide device 4, the light being coupled out into the light emitter 40 with the aid of an inclined mirror 43 in the end part of the light guide device 4.
  • the light emitter 40 is designed as a light guide channel, the base body 41 of which has a square cross section. At one end, this channel 41 is connected to the light guide device 4. The cross section of the channel 41 increases with the 1 2
  • the collector 10 is immovably placed on a building, hill, etc.
  • This collector 10 is designed as a type of mirror.
  • the front of this first mirror 10 is essentially structured as set out in connection with the collector 1 according to FIGS. 1 to 4.
  • This collector 1 according to FIGS. 1 to 4 has some features of the so-called Fressnel lens.
  • the collector 10 according to FIG. 9 is a mirror, the reflecting surfaces of the mirror structured in this way have different angular positions than the reflecting surfaces 221, 222 etc. of the lens 1.
  • This beam of rays 13 passes from the collector 10 to a second mirror 12, which is expediently placed on the roof 6 or similar to a building.
  • the light channel 4 passes through the roof 6 and its end part above the roof 6 carries the second mirror 12.
  • This mirror 12 can be a conventional plane mirror, the inclination of which is set in relation to the colletor 10 such that the beam 13 passes through the light channel 4 runs as parallel as possible to its inner walls. This largely prevents light reflections on the inside of the light channel 4.

Abstract

The invention relates to a device comprising a collector (1) for sunlight and a light guiding device (2) which is configured in such a way that it can guide and distribute light collected by the collector. The collector (1) is configured in such a way that the quantity of light delivered to the light guiding device (2) remains approximately unchanged regardless of the position of the sun during a day.

Description

Einrichtung zur LichtlenkunqFacility for light control
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lichtlenkung, mit einem Kollektor für Sonnenlicht sowie mit einer Lichtführvorrichtung, welche so ausgeführt ist, dass sie das durch "den Kollektor gesammelte Licht leiten und verteilen kann.The present invention relates to a device for directing light, with a collector for sunlight and with a light guiding device which is designed so that it can guide and distribute the light collected by " the collector.
Einrichtungen dieser Gattung sind bereits bekannt. In der Regel weisen sie einen Lichtkollektor auf, welcher das Maximum an Licht aus nur einer Richtung empfangen kann. Damit ein solcher Kollektor während des ganzen Tages das Maximum an Licht an die Lichtleitvorrichtung abgeben kann, ist der Kollektor so bewegbar, dass er die Lage der Sonne während eines Tages verfolgt. Ein solcher Kollektor muss bewegbar gelagert sein und zwar mit Hilfe einer Antriebevorrichtung. Diese beweglichen Bestandteile einer solchen Einrichtung sind nicht nur wartungsbedürftig sondern auch störungsanfällig und ausserdem erhöhen sie die Anschaffungskosten dieser Einrichtungen.Facilities of this type are already known. As a rule, they have a light collector which can receive the maximum of light from only one direction. So that such a collector can emit the maximum amount of light to the light guide device throughout the day, the collector can be moved so that it tracks the position of the sun during the day. Such a collector must be mounted so that it can move, with the aid of a drive device. These moving parts of such a device are not only in need of maintenance but also prone to failure and they also increase the cost of these devices.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den genannten Nachteil sowie noch weitere Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.The object of the present invention is to eliminate the disadvantage mentioned and other disadvantages of the prior art.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss so gelöst, wie dies im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert ist.This object is achieved according to the invention as defined in the characterizing part of patent claim 1.
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher dargelegt. Es zeigt:Embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
βEStoU GSKQPIt Fig. 1 perspektivisch und schematisch eine erste Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung,βEStoU GSKQPIt 1 is a perspective and schematic of a first embodiment of the present device,
Fig. 2 in einem Vertikalschnitt und schematisch einen Ausschnitt aus der Einrichtung gemäss Fig. 1, wobei dieser Ausschnitt unter anderem einen Lichtkollektor zeigt, Fig. 3 vergrössert den Lichtkollektor aus Fig. 2, Fig. 4 stark vergrössert einen Ausschnitt aus dem Lichtkollektor gemäss Fig. 3,2 in a vertical section and schematically a section of the device according to FIG. 1, this section showing, among other things, a light collector, FIG. 3 enlarges the light collector from FIG. 2, FIG. 4 greatly enlarges a section from the light collector according to FIG . 3,
Fig. 5 in einer Draufsicht eine erste Ausführung eines der Reflektoren der Einrichtung gemäss Fig. 35 shows a top view of a first embodiment of one of the reflectors of the device according to FIG. 3
Fig. 6 in einer Draufsicht eine zweite Ausführung des Reflektors der Einrichtung gemäss Fig. 36 is a top view of a second embodiment of the reflector of the device according to FIG. 3
Fig. 7 in einer Seitenansicht ein Anwendungsbeispiel für die Einrichtung gemäss Fig. 3,7 shows a side view of an application example for the device according to FIG. 3,
Fig. 8 ein Gebäude, in welchem die vorliegende Einrichtung angewandt ist, und8 shows a building in which the present device is used, and
Fig. 9 perspektivisch und schematisch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung.Fig. 9 is a perspective and schematic of a second embodiment of the present device.
Die vorliegende Einrichtung dient zum Einfangen von Licht, insbesondere von Sonnenlicht, sowie zur Lenkung des eingefangenen Lichts, insbesondere in Gebäuden, Tuneis und ähnlich. Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist eine Vorrichtung 2 zur Führung von Licht auf, welche eine praktisch vertikal verlaufende Hauptachse A aufweist. Diese Vorrichtung 2, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst ein Uebergangsglied 3 sowie eine Vorrichtung 5 zur Auskopplung von Licht aus dieser Einrichtung. Das Uebergangsglied 3 geht durch das Dach 6 oder eine andere Wand des Gebäudes hindurch. Das Uebergangsglied 3 hat einen Grundkörper 31, welcher die Form eines Kegelstumpfes hat. Die grössere Grundfläche 17 des Uebergangsgliedes 3 liegt aus- serhalb und die kleinere Grundfläche 18 des Uebergangsgliedes 3 liegt innerhalb des Gebäudes. Die Auskopplungsvorrichtung 5 ist an die kleinere Grundfläche 18 des Uebergangsgliedes 3 angeschlossen.The present device serves to capture light, in particular sunlight, and to direct the captured light, in particular in buildings, tunis and the like. The device shown in Fig. 1 has a device 2 for guiding light, which has a practically vertical main axis A. This device 2, as shown in FIG. 1, comprises a transition element 3 and a device 5 for coupling light out of this device. The transition element 3 goes through the roof 6 or one through the other wall of the building. The transition element 3 has a base body 31, which has the shape of a truncated cone. The larger base area 17 of the transition element 3 lies outside and the smaller base area 18 of the transition element 3 lies within the building. The decoupling device 5 is connected to the smaller base area 18 of the transition element 3.
Falls es einen Abstand zwischen der Uebergangsvorrichtung 3 und der Auskopplungsvorrichtung 5 gibt, so kann ein Lichtkanal 4 zwischen diesen Bestandteilen 3 und 5 der vorliegenden Einrichtung zwischengeschaltet sein. Die Form und die Abmessungen des Querschnittes des Lichtkanals 4 sind an die Form und die Abmessungen der Uebergangsvorrichtung 3 und der Auskopplungsvorrichtung 5 angepasst. Der Lichtkanal 4 kann mit Hilfe eines Flansches 7 an die kleinere Grundfläche 18 der Uebergangsvorrichtung 3 angschlossen sein. Die grössere Grundfläche 17 des Uebergangsgliedes 3 ist mit einer Platte versehen, wobei diese Platte die Bezugsziffer 17 ebenfalls trägt. Im mittleren Bereich dieser Deckplatte 17 ist eine Oeffnung 16 ausgeführt.If there is a distance between the transition device 3 and the decoupling device 5, a light channel 4 can be interposed between these components 3 and 5 of the present device. The shape and dimensions of the cross section of the light channel 4 are adapted to the shape and dimensions of the transition device 3 and the coupling device 5. The light channel 4 can be connected to the smaller base area 18 of the transition device 3 with the aid of a flange 7. The larger base area 17 of the transition element 3 is provided with a plate, this plate also bearing the reference number 17. An opening 16 is made in the central region of this cover plate 17.
Der Grundkörper 31 des in Fig. 2 dargestellten Uebergangsgliedes 3 ist als ein Pyramidenstumpf ausgeführt, sodass seine Grundflächen 17 und 18 einen quadratischen Umriss haben. Der Grundkörper 31 eines solchen Uebergangsgliedes 3 umfasst ferner Seitenwände, von welchen in Fig. 2 nur drei Seitenwände 312, 313 und 314 ersichtlich sind. Bei einem solchen Grundkörper hat die Deckplatte 17 ebenfalls einen quadratischen Umriss, wobei sie aus zwei Abschnitten bzw. Teilplatten 171 und 172 zuammen- gesetzt ist. Diese Teilplatten 171 und 172 befinden sich in einem Abstand voneinander und dieser Abstand stellt die bereits genannte Oeffnung 16 dar. Die aussen liegende Kante des jeweiligen Abschnittes 171 bzw. 172 der Abdeckplatte 17 ist jener Kante der einander gegenüberliegenden Seitenwände 312 und 313 des Grundkörpers 31 zugeordnet, welche im Bereich der grosseren Grundfläche 17 liegt. Im Inneren des jeweiligen und nur durch den betreffenden Randabschnitt 171 bzw. 172 der Platte 17 sowie durch die zugehörige Randpartie der Seitenwand 312 bzw. 313 begrenzten Eckbereiches des Uebergangsgliedes 3 ist je eine Quelle 25 von künstlicher Licht untergebracht.The base body 31 of the transition element 3 shown in FIG. 2 is designed as a truncated pyramid, so that its base surfaces 17 and 18 have a square outline. The base body 31 of such a transition element 3 further comprises side walls, of which only three side walls 312, 313 and 314 can be seen in FIG. 2. In such a base body, the cover plate 17 also has a square outline, wherein it is composed of two sections or partial plates 171 and 172. These partial plates 171 and 172 are at a distance from one another and this distance represents the opening 16 already mentioned. The outer edge of the respective section 171 or 172 of the cover plate 17 is assigned to that edge of the mutually opposite side walls 312 and 313 of the base body 31 , which lies in the area of the larger base area 17. A source 25 of artificial light is accommodated in the interior of the respective corner region of the transition element 3, which is limited only by the relevant edge section 171 or 172 of the plate 17 and by the associated edge part of the side wall 312 or 313.
Der ausserhalb bzw. oberhalb des Gebäudes liegenden, grosseren Grundfläche 17 des Uebergangsgliedes 3 ist ein Lichtkollektor 1 (Fig. 2 und 3) zugeordnet. Dieser Kollektor 1 ist als eine stationäre Vorrichtung ausgeführt. Ausserdem ist dieser Kollektor 1 auch so ausgeführt, dass die Menge der vom Kollektor 1 an die Einrichtung abgegebenen Licht unabhängig vom Stand der Sonne während eines Tages etwa gleich gross bleibt.A light collector 1 (FIGS. 2 and 3) is assigned to the larger base area 17 of the transition element 3 lying outside or above the building. This collector 1 is designed as a stationary device. In addition, this collector 1 is also designed such that the amount of light emitted by the collector 1 to the device remains approximately the same during a day, regardless of the position of the sun.
Der Grundkörper 15 des Kollektors 1 hat die Form eines Abschnittes eines Hohlkörpers. Im dargestellten Fall hat der Grundkörper 15 des Kollektors 1 die Form eines Abschnittes des Mantels eines Zylinders. Ein solcher Abschnitt 15 des Zylindermantels hat Längskanten 151 und 152, welche parallel zueinander sowie parallel zur Mittelachse B des Zylinders verlaufen. Der Zentriwinkel des Zylindermantelabschnittes 15 gleicht 180 Grad oder dieser Zentriwinkel hat einen kleineren Wert. Der Grundkörper 15 des Kollektors 1 ist in der grosseren Grundfläche 17 des Uebergangsgliedes 3 eingebettet. Im dargestellten Fall ist der Kollektor 1 in der Deckplatte 17 eingelassen, und zwar derart, dass sich die Längskanten 151 und 152 des Grundkörpers 15 des Kollektors 1 an die innenliegenden Kanten der Plattenabschnitte 171 und 172 anschliessen. Die konvexe Seite 153 des Zylinderabschnittes 15 ist dabei der Lichtführvorrichtung 2 zugewandt.The base body 15 of the collector 1 has the shape of a section of a hollow body. In the case shown, the base body 15 of the collector 1 has the shape of a section of the jacket of a cylinder. Such a section 15 of the cylinder jacket has longitudinal edges 151 and 152 which run parallel to one another and parallel to the central axis B of the cylinder. The central angle of the cylinder jacket section 15 is 180 degrees or this central angle has a smaller value. The base body 15 of the collector 1 is embedded in the larger base area 17 of the transition element 3. In the illustrated case, the collector 1 is embedded in the cover plate 17, specifically in such a way that the longitudinal edges 151 and 152 of the base body 15 of the collector 1 adjoin the inner edges of the plate sections 171 and 172. The convex side 153 of the cylinder section 15 faces the light guiding device 2.
Der Kollektorgrundkörper 15 ist aus einem durchsichtigen Material, z.B. aus Glas oder aus einem durchsichtigen Kunstsoff. Die Achse B des Zylinders bzw. die Richtung der Längskanten 151 und 152 des Kollektorgrundkörpers 15 fällt mit der Nord-Süd- Richtung zusammen. Ausserdem ist der Kollektor 1 so angeordnet, dass die Achse B des Zylinders und somit auch die genannten Längskanten 151 und 152 gegenüber einer Horizontalebene so geneigt sind, dass die dem Süden zugewandte Endpartie des Kollektors 1 tiefer liegt als die dem Norden zugewandte Endpartie desselben (nicht dargestellt) . Eine vertikale Ebene E, in welcher auch die Achse A liegt, schneidet den Kollektorgrundkörper 15 in zwei Hälften 155 und 156, wobei diese Hauptebene E zur Ebene des Zeichnungsblattes senkrecht steht.The collector base body 15 is made of a transparent material, e.g. made of glass or a transparent plastic. The axis B of the cylinder or the direction of the longitudinal edges 151 and 152 of the collector base body 15 coincides with the north-south direction. In addition, the collector 1 is arranged such that the axis B of the cylinder and thus also the longitudinal edges 151 and 152 mentioned are inclined with respect to a horizontal plane in such a way that the end part of the collector 1 facing the south is lower than the end part thereof facing the north (not shown). A vertical plane E, in which the axis A also lies, intersects the collector base body 15 in two halves 155 and 156, this main plane E being perpendicular to the plane of the drawing sheet.
Der Kollektor 1 weist Mittel 20 zum Ablenken von Licht auf, welche so ausgeführt sind, dass die Menge des durch den Kollektor 1 an die übrigen Bestandteile dieser Einrichtung abgegebenen Lichts unabhängig vom Stand der Sonne während eines Tages etwa gleich gross bleibt. Die Lichtablenkmittel 20 sind der vom Uebergangsglied 3 abgewandten konkaven Fläche 154 des Kollektorgrundkörpers 15 zugeordnet bzw. sie stehen von dieser Fläche 154 ab. Diese Lichtablenkmittel 20 sind im dargestellten Fall in zwei Abschnitte 21 und 22 aufgeteilt, von welchen jeder Abschnitt 21 bzw. 22 zu einer der Seiten der vertikalen Hauptebene E liegt. Die Ablenkabschnitte 21 und 22 können zur genannten Hauptebene E symmetrisch angeordnet sein. Dabei befinden sich die Ablenkabschnitte 21 und 22 in einem Abstand voneinander, sodass jener Bereich 23 des Kollektorgrundkörpers 15, welcher sich zwischen diesen Ablenkabschnitten 21 und 22 befindet, eine glatte Oberfläche aufweist.The collector 1 has means 20 for deflecting light, which are designed such that the amount of light emitted by the collector 1 to the other components of this device is independent of the position of the sun during a day remains about the same size. The light deflection means 20 are assigned to the concave surface 154 of the collector base body 15 facing away from the transition element 3 or they protrude from this surface 154. In the case shown, these light deflecting means 20 are divided into two sections 21 and 22, each section 21 and 22 of which lies to one of the sides of the vertical main plane E. The deflection sections 21 and 22 can be arranged symmetrically with respect to the main plane E mentioned. The deflection sections 21 and 22 are at a distance from one another, so that that region 23 of the collector base body 15 which is located between these deflection sections 21 and 22 has a smooth surface.
Der jeweilige Ablenkabschnitt 21 bzw. 22 umfasst sich parallel zueinander sowie parallel zur Längsachse B des Kollektorgrundkörpers 15 erstreckende, lichtreflektierende Flächen, von welchen in Fig. 3 nur zwei dieser Flächen 221 und 222 dargestellt sind, um die Arbeitsweise des Kollektors 1 erläutern zu können. Der jeweilige Ablenkabschnitt 21 bzw. 22, welcher die Ablenkflächen 221 , 222 usw. umfasst, ertstreckt sich als Ganzes somit ebenfalls parallel zur Längsachse B des Zylinders und daher auch parallel zu den Mantellinien des Kollektorgrundkörpers 15.The respective deflection section 21 or 22 includes light-reflecting surfaces which extend parallel to one another and parallel to the longitudinal axis B of the collector base body 15, of which only two of these surfaces 221 and 222 are shown in FIG. 3 in order to explain the mode of operation of the collector 1. The respective deflection section 21 or 22, which includes the deflection surfaces 221, 222 etc., as a whole thus also extends parallel to the longitudinal axis B of the cylinder and therefore also parallel to the surface lines of the collector base body 15.
Die Neigung der einzelnen reflektierenden Flächen 221, 222 usw. gegenüber der Hauptebene E ist innerhalb des jeweiligen Ablenkabschnittes 21 bzw. 22 so gewählt, dass die reflektierenden Flächen 221 , 222 usw. des zu einer der Seiten der Hauptebene E liegenden Ablenkabschnittes 21 bzw. 22 jene Strahlen in das In- nere der Einrichtung ablenken, welche von der gegenüberliegenden Seite der Hauptebene E her auf den betreffenden Ablenkabschnitt 21 bzw. 22 fallen. Ferner kann die Neigung der Ablenkflächen 221 , 222 usw. auch so gewählt werden, dass die durch diese abgelenkten Lichtstrahlen im Inneren der Einrichtung möglichst parallel zueinander verlaufen. In diesem Fall kann die Neigung der Ablenkflächen 221, 222 usw. innerhalb des jeweiligen Ablenkabschnittes 21 bzw. 22 gegenüber der Hauptabene E von Ablenkfläche 221 zu Ablenkfläche 222 anders sein. Der Winkel Beta, welcher sich zwischen der Hauptebene E und der reflektierenden Fläche 221 bzw. 222 erstreckt, kann 30 bis 70 Grad, vorteilhaft 45 Grad betragen.The inclination of the individual reflecting surfaces 221, 222 etc. relative to the main plane E is selected within the respective deflection section 21 or 22 such that the reflecting surfaces 221, 222 etc. of the deflection section 21 or 22 lying on one side of the main plane E. those rays into the Defle nere of the device, which fall from the opposite side of the main plane E on the relevant deflection section 21 or 22. Furthermore, the inclination of the deflecting surfaces 221, 222, etc. can also be selected such that the light rays deflected by them inside the device run as parallel as possible to one another. In this case, the inclination of the deflecting surfaces 221, 222 etc. within the respective deflecting section 21 or 22 relative to the main plane E from the deflecting surface 221 to the deflecting surface 222 can be different. The angle beta, which extends between the main plane E and the reflecting surface 221 or 222, can be 30 to 70 degrees, advantageously 45 degrees.
Zur Darlegung der Arbeitsweise des Kollektors 1 sei angenommen, dass links von der Hauptebene E der Osten 0 und rechts davon der Westen W liegt. Zur Darlegung der Arbeitsweise wird der Gang von nur zwei Strahlen beobachtet. Der Gang dieser Strahlen ist in der Zeichnung nur sehr schematisch abgebildet.To explain the mode of operation of collector 1, it is assumed that east 0 is to the left of main plane E and west W is to the right of it. To demonstrate the mode of operation, the path is observed by only two beams. The path of these rays is only shown very schematically in the drawing.
Am Morgen, wenn die Sonne nur wenig über dem Horizont steht, fallen die Sonnenstrahlen S11 und S12 auf die Flächen 221 und 222 des zweiten Abschnittes 22 der Ablenkmittel 20. Diese Flächen 221 und 222 reflektieren die Strahlen so, dass sie sich nach den Flächen 221 und 222 als praktisch parallel zur Hauptachse A verlaufende Strahlen S21 und S22 in der Einrichtung fortpflanzen. Mit zunehmender Höhe der Sonne über dem Horizont gelangen immer mehr Lichtstrahlen durch den durchsichtigen Grundkörper 15 des Kollektors 1 in das Innere der Einrichtung. 8In the morning, when the sun is only slightly above the horizon, the sun rays S11 and S12 fall on the surfaces 221 and 222 of the second section 22 of the deflecting means 20. These surfaces 221 and 222 reflect the rays in such a way that they follow the surfaces 221 and 222 propagate in the device as rays S21 and S22 running practically parallel to the main axis A. As the height of the sun rises above the horizon, more and more light rays reach the interior of the device through the transparent base body 15 of the collector 1. 8th
Wenn die Sonne im Zenith steht, dann gelangt das wohl meiste Licht durch die mittlere und eine glatte Oberfläche aufweisende Partie 23 des Kollektors 1 in das Innere der Einrichtung. Wenn die Sonne am Nachmittag sinkt, dann fallen die Lichtstrahlen immer mehr auf die entsprechenden reflektierenden Flächen im ersten Ablenkabschnitt 21 , durch welche diese Lichtstrahlen in der analogen Weise in das Innere der Einrichtung abgelenkt werden.When the sun is at the zenith, most of the light enters the interior of the device through the middle part 23 of the collector 1, which has a smooth surface. When the sun sets in the afternoon, the light rays fall more and more onto the corresponding reflecting surfaces in the first deflection section 21, by means of which these light rays are deflected into the interior of the device in an analogous manner.
Die Ablenkabschnitte 21 und 22 weisen Gruppen von Rippen 30 auf, welche sich parallel zueinander und in der Richtung der Mantellinien bzw. der Kanten 151 und 152 des Grundkörpers 15 des Kollektors 1 in Abständen voneinander erstrecken. Diese Rippen 30 stehen von der konkaven Innenfläche 154 des Kollektorgrundkörpers 15 ab und sie sind zweckmässigerweise mit dem Hauptteil des Kollektorgrundkörpers 15 einstückig.The deflection sections 21 and 22 have groups of ribs 30 which extend parallel to one another and in the direction of the surface lines or the edges 151 and 152 of the base body 15 of the collector 1 at intervals from one another. These ribs 30 protrude from the concave inner surface 154 of the collector base body 15 and they are expediently in one piece with the main part of the collector base body 15.
In Fig. 4 ist eine dieser Rippen 30 vergrössert dargestellt. Die Rippe 30 hat einen dreieckförmigen Querschnitt, sodass sie zwei Flanken 32 und 33 aufweist. Die freien Enden dieser Flanken 32 und 33 enden am Hauptteil 23 des Kollektorgrundkörpers 15. Im in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist die reflektierende Fläche 222 jener Flanke 33 der Rippe 30 zugeordnet, welche dem Inneren der Einrichtung zugewandt ist. Eine solche Ablenkfläche 222 kann als eine auf der Rippenflanke 33 angebrachte reflektierende Schicht ausgeführt sein oder die Oberfläche selbst der Flanke 33 kann unter Umständen als eine solche reflektierende Fläche 222 dienen. Es ist auch möglich, die vom Inneren der Einrichtung abgewandte Flankenfläche 32 der Rippe 30 als reflektierende Fläche 222 zu benützen. In einem solchen Fall kann diese Flankenfläche 32 ebenfalls mit einer reflektierenden Schicht (nicht dargestellt) versehen sein.4 one of these ribs 30 is shown enlarged. The rib 30 has a triangular cross section, so that it has two flanks 32 and 33. The free ends of these flanks 32 and 33 end at the main part 23 of the collector base body 15. In the example shown in FIG. 3, the reflecting surface 222 is assigned to that flank 33 of the rib 30 which faces the interior of the device. Such a deflecting surface 222 can be embodied as a reflective layer applied to the rib flank 33 or the surface itself of the flank 33 can under certain circumstances serve as such a reflective surface 222. It is also possible that from the inside of the Device to use flank surface 32 facing away from rib 30 as reflecting surface 222. In such a case, this flank surface 32 can also be provided with a reflective layer (not shown).
Im zu beleuchtenden Raum befindet sich zumindest eine Vorrichtung 5 zur Auskoppelung von Licht aus der vorliegenden Einrichtung. Eine solche Vorrichtung 5 ist in Fig. 1 und in Fig. 5 bis 7 dargestellt. Diese Auskoppelungsvorrichtung 5 ist an das im Inneren des Gebäudes liegende Ende des Uebergangsgliedes 3 angeschlossen. Diese Auskoppelungsvorrichtung bzw. dieser Lichtabstrahier 5 umfasst gemäss Fig. 1 und 5 zwei Reflektoren 35 und 36, welche praktisch rotationssymmetrisch sind. Diese Reflektoren 35 und 36 liegen auf einer gemeinsamen Rotationsachse und sie sind in einem Abstand voneinander angeordnet.In the room to be illuminated there is at least one device 5 for decoupling light from the present device. Such a device 5 is shown in FIG. 1 and in FIGS. 5 to 7. This decoupling device 5 is connected to the end of the transition element 3 located inside the building. According to FIGS. 1 and 5, this decoupling device or light emitter 5 comprises two reflectors 35 and 36, which are practically rotationally symmetrical. These reflectors 35 and 36 lie on a common axis of rotation and they are arranged at a distance from one another.
Der erste Reflektor 35 hat einen konkaven Grundkörper bzw. Mantel 37, welcher im dargestellten Fall aus einzelnen Platten 38 mit trapezförmigem Umriss zusammengesetzt ist. Diese Platten 38 sind über ihre zusammenlaufenden Kanten untereinander fest verbunden. Im mittleren Bereich des Grundkörpers 37 ist eine Oeffnung 39 ausgeführt, welche der Austrittssöffnung des Ueber- gangsstückes bzw. -gliedes 3 so zugeordnet ist, dass Licht aus dem Uebergangsstück 3 in den Lichtabstrahier 5 gelangen kann. Die Form des Umrisses und die Abmessungen dieses Umrisses der Oeffnung 39 im Lichtabstrahier 5 sollen der Form und den Abmessungen der Austrittsöffnung im Uebergangsstück 3 entsprechen. Der Hohlraum im konkaven Reflektor 35 ist gegen die zu beleuch- 1 0The first reflector 35 has a concave base body or casing 37, which in the case shown is composed of individual plates 38 with a trapezoidal outline. These plates 38 are firmly connected to one another via their converging edges. In the central area of the main body 37, an opening 39 is made, which is assigned to the outlet opening of the transition piece or member 3 in such a way that light can pass from the transition piece 3 into the light emitter 5. The shape of the outline and the dimensions of this outline of the opening 39 in the light emitter 5 should correspond to the shape and the dimensions of the outlet opening in the transition piece 3. The cavity in the concave reflector 35 is against the 1 0
tende Fläche 29 hin gerichtet.Tende surface 29 directed.
Der zweite Reflektor 36 des Lichtabstrahlers 5 gemäss Fig. 1 und 5 hat die Form eines Kegels oder einer mehrseitigen Pyramide. Der Mantel dieses Reflektors 36 kann aus dreieckförmigen Platten bestehen, welche über ihre aneinander anliegenden Schenkel untereinander fest verbunden sind. Der Scheitel dieses zweiten Reflektors 36 ist dem ersten Reflektor 35 zugewandt und etwa gegen die Mitte der Eintrittsöffnung 39 im ersten Reflektor 35 hin gerichtet. Der Durchmesser der Basis des konvexen Reflektors 36 ist kleiner als der Durchmesser der Basis des konkaven Reflektors 35.The second reflector 36 of the light emitter 5 according to FIGS. 1 and 5 has the shape of a cone or a multi-sided pyramid. The jacket of this reflector 36 can consist of triangular plates which are firmly connected to one another via their abutting legs. The apex of this second reflector 36 faces the first reflector 35 and is directed approximately towards the center of the inlet opening 39 in the first reflector 35. The diameter of the base of the convex reflector 36 is smaller than the diameter of the base of the concave reflector 35.
Lichtstrahlen, welche durch die Eintrittsöffnung 39 im ersten Reflektor 35 in den Lichtabstrahier gelangen, gelangen bis zum zweiten Reflektor 36. Durch diesen werden die Lichtstrahlen gegen die Innenfläche des ersten Reflektors 35 geworfen, von der sie so reflektiert werden, dass sie einen Lichtkegel 28 bilden, welcher beispielsweise auf einem Boden 27 die bereits erwähnte beleuchtete Fläche 29 bildet.Light rays which enter the light emitter through the entry opening 39 in the first reflector 35 reach the second reflector 36. The light rays are thereby thrown against the inner surface of the first reflector 35, from which they are reflected so that they form a light cone 28 which, for example, forms the illuminated surface 29 already mentioned on a floor 27.
Fig. 6 zeigt einen Lichtabstrahier 5, welche den vorstehend beschriebenen konkaven Reflektor 35 aufweist. Unter Umständen kommt man mit diesem Reflektor 35 allein aus. Oder man ordnet der unteren Mündung bzw. der unteren, grosseren Grundfläche dieses kegel- bzw. pyramidenförmigen und konkaven Reflektors 35 eine matte und durchscheinende Platte zu, welche jenes Licht diffundiert, welches durch die Eintrittsöffnung 39 im Reflektor 11FIG. 6 shows a light emitter 5 which has the concave reflector 35 described above. Under certain circumstances you can get by with this reflector 35 alone. Or you can assign a matt and translucent plate to the lower mouth or the lower, larger base of this conical or pyramid-shaped and concave reflector 35, which diffuses the light that passes through the inlet opening 39 in the reflector 11
35 in diesen Lichtabstrahier 5 gelangt.35 arrives in this light emitter 5.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung der vorliegenden Einrichtung, welche zwei Lichtabstrahier 5 zur Beleuchtung eines grosseren Raumes, beispielsweise einer Halle, umfasst. Die Lichtabstrahier 5 befinden sich in einem Abstand voneinander und sie befinden sich ausserdem auf gleicher Höhe über dem Boden 27. Der Abstand zwischen den Lichtabstrahlern 5 ist so gewählt, dass sich die durch die Abstrahier 5 erzeugten Lichtkegel 28 in der Nähe der zu beleuchtenden Flächen 29 teilweise überlappen.7 shows a further embodiment of the present device, which comprises two light emitters 5 for illuminating a larger room, for example a hall. The light emitters 5 are at a distance from one another and they are also at the same height above the floor 27. The distance between the light emitters 5 is selected such that the light cones 28 generated by the emitters 5 are in the vicinity of the surfaces 29 to be illuminated partially overlap.
Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gebäude, welches mit der vorliegenden Einrichtung ausgestattet ist. An das Uebergangsglied 3 ist im vorliegenden Fall eine Lichtleitvorrichtung 4 angeflanscht, welche das vom Kollektor 1 eingefangene Licht durch das Gebäude abwärts leitet. Im Inneren des Gebäudes, im dargestellten Fall im Bereich des Erdgeschosses EG, befindet sich ein Lichtabstrahier 40, welcher unter der Decke des Innenraumes befestigt ist. Dieser Lichtabstrahier 40 ist einerends an die Lichtleitvorrichtung 4 angeschlossen, wobei das Licht mit Hilfe eines schräg gestellten Spiegels 43 in der Endpartie der Lichtleitvorrichtung 4 in den Lichtabstrahier 40 ausgekoppelt wird.8 shows a section of a building which is equipped with the present device. In the present case, a light-guiding device 4 is flanged to the transition element 3, which guides the light captured by the collector 1 downward through the building. Inside the building, in the case shown in the area of the ground floor EG, there is a light emitter 40 which is fastened under the ceiling of the interior. This light emitter 40 is connected at one end to the light guide device 4, the light being coupled out into the light emitter 40 with the aid of an inclined mirror 43 in the end part of the light guide device 4.
Der Lichtabstrahier 40 ist als ein Lichtleitkanal ausgebildet, dessen Grundkörper 41 einen viereckförmigen Querschnitt hat. Einerends ist dieser Kanal 41 an die Lichtleitvorrichtung 4 angeschlossen. Der Querschnitt des Kanals 41 nimmt mit dem zuneh- 1 2The light emitter 40 is designed as a light guide channel, the base body 41 of which has a square cross section. At one end, this channel 41 is connected to the light guide device 4. The cross section of the channel 41 increases with the 1 2
menden Abstand -von der Lichtführvorrichtung 4 ab. Dies kann man beispielsweise in der Weise erreichen, dass die Grosse zumindest einer der Querabmessungen des Lichtleitkanals 41 mit dem zunehmenden Abstand von der Lichtführvorrichtung 4 abnimmt. Im dargestellten Fall wird dieser Effekt in der Weise erreicht, dass die Höhe des Kanals 41 abnimmt, wobei der Boden 42 des Kanals 41 praktisch in einer horizontalen Ebene liegt. Zumindest der Boden 42 dieses Kanals 41 ist aus einem durchsichtigen Material, sodass Licht durch die Wand bzw. durch die Wände dieses keilförmigen Kanals 41 in das Innere des betreffenden Raumes gelangen kann.distance from the light guiding device 4. This can be achieved, for example, in such a way that the size of at least one of the transverse dimensions of the light guide channel 41 decreases with the increasing distance from the light guide device 4. In the case shown, this effect is achieved in such a way that the height of the channel 41 decreases, the bottom 42 of the channel 41 lying practically in a horizontal plane. At least the bottom 42 of this channel 41 is made of a transparent material, so that light can pass through the wall or through the walls of this wedge-shaped channel 41 into the interior of the room in question.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung dargestellt. Bei dieser Einrichtung ist der Kollektor 10 auf einem Bauwerk, Hügel usw. unbeweglich aufgestellt. Dieser Kollektor 10 ist als eine Art von Spiegel ausgeführt. Im Einzelnen ist die Vorderseite dieses ersten Spiegels 10 im wesentlichen so strukturiert, wie dies im Zusammenhang mit dem Kollektor 1 gemäs Fig. 1 bis 4 dargelegt ist. Dieser Kollektor 1 nach Fig. 1 bis 4 weist einige Merkmale der sogenannten Fressnel-Linse auf. Da es sich beim Kollektor 10 gemäss Fig. 9 dagegen um einen Spiegel handelt, weisen die reflektierenden Flächen des in dieser Weise strukturierten Spiegels andere Winkellagen auf als die reflektierenden Flächen 221 , 222 usw. der Linse 1.9 shows another embodiment of the present device. In this device, the collector 10 is immovably placed on a building, hill, etc. This collector 10 is designed as a type of mirror. Specifically, the front of this first mirror 10 is essentially structured as set out in connection with the collector 1 according to FIGS. 1 to 4. This collector 1 according to FIGS. 1 to 4 has some features of the so-called Fressnel lens. By contrast, since the collector 10 according to FIG. 9 is a mirror, the reflecting surfaces of the mirror structured in this way have different angular positions than the reflecting surfaces 221, 222 etc. of the lens 1.
Der Kollektor 10 gemäss Fig. 9 bildet aus den von der Sonne empfangenen Strahlen einen Bündel 13, in welchem die einzelnen 1 39 forms from the rays received by the sun a bundle 13 in which the individual 1 3
Strahlen praktisch parallel nebeneinander verlaufen. Dieser Strahlenbündel 13 gelangt vom Kollektor 10 zu einem zweiten Spiegel 12, welcher zweckmässigerweise auf dem Dach 6 oder ähnlich eines Bauwerkes aufgestellt ist. Im dargestellten Fall geht der Lichtkanal 4 durch das Dach 6 hindurch und seine über dem Dach 6 liegende Endpartie trägt den zweiten Spiegel 12. Dieser Spiegel 12 kann ein üblicher Planspiegel sein, deren Neigung gegenüber dem Kolletor 10 so eingestellt ist, dass der Strahlenbündel 13 durch den Lichtkanal 4 möglichst parallel zu seinen Innenwänden verläuft. Dadurch werden Lichtreflexionen an der Innenseite des Lichtkanals 4 weitgehend vermieden.Rays run practically parallel next to each other. This beam of rays 13 passes from the collector 10 to a second mirror 12, which is expediently placed on the roof 6 or similar to a building. In the case shown, the light channel 4 passes through the roof 6 and its end part above the roof 6 carries the second mirror 12. This mirror 12 can be a conventional plane mirror, the inclination of which is set in relation to the colletor 10 such that the beam 13 passes through the light channel 4 runs as parallel as possible to its inner walls. This largely prevents light reflections on the inside of the light channel 4.
Es ist möglich, die reflektierenden Flächen an den Kollektoren 1 und 10 so auszuführen, dass der Strahlenbündel 13 sogar etwas konisch verläuft, und zwar so, dass der Durchmesser des Lichtbündels 13 mit dem zunehmenden Abstand vom Kollektor 1 bzw. 10 abnimmt. Eine der Folgen davon ist, dass der Durchmesser eines Fleckes auf einer horizontalen Fläche, welcher durch den Strahlenbündel 13 in diesem Zielbereich beleuchtet ist, zwar einen kleineren Durchmesser hat als der Kollektor 1 bzw. 10, dafür jedoch eine grössere Helligkeit aufweist. It is possible to design the reflecting surfaces on the collectors 1 and 10 in such a way that the beam 13 is even somewhat conical, in such a way that the diameter of the light beam 13 decreases with the increasing distance from the collectors 1 and 10. One of the consequences of this is that the diameter of a spot on a horizontal surface which is illuminated by the beam 13 in this target area has a smaller diameter than the collector 1 or 10, but has a greater brightness.

Claims

1 4Patentansprüche 1 4Patent claims
1. Einrichtung zur Lichtlenkung, mit einem Kollektor (1) für Sonnenlicht sowie mit einer Lichtführvorrichtung (2), welche so ausgeführt ist, dass sie das durch den Kollektor gesammelte Licht leiten und verteilen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (1) so ausgeführt ist, dass die Menge des an die Lichtführvorrichtung (2) abgegebenen Lichts unabhängig vom Stand der Sonne während eines Tages etwa gleich gross bleibt.1. Device for light control, with a collector (1) for sunlight and with a light guide device (2), which is designed so that it can guide and distribute the light collected by the collector, characterized in that the collector (1) so is carried out so that the amount of light emitted to the light guide device (2) remains approximately the same during a day regardless of the position of the sun.
2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) des Kollektors (1) als ein Abschnitt eines Hohlkörpers ausgebildet ist, dass der Kollektor (19 einer der Endpartien der Lichtführvorrichtung (2) zugeordnet ist und dass der Kollektor (1) Mittel (21,22) aufweist, welche so ausgeführt sind, dass die Menge des an die Lichtführvorrichtung (2) abgegebenen Lichts unabhängig vom Stand der Sonne während eines Tages etwa gleich gross bleibt.2. Device according to claim 1, characterized in that the base body (15) of the collector (1) is designed as a section of a hollow body, that the collector (19 is assigned to one of the end parts of the light guiding device (2) and that the collector (1 ) Has means (21, 22) which are designed such that the amount of light emitted to the light guiding device (2) remains approximately the same during a day, regardless of the position of the sun.
3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) des Kollektors als ein Abschnitt (23) des Mantels eines Zylinders ausgebildet ist, dass die konvexe Seitefläche (153) dieses Zylinderabschnittes (23) der Lichtführvorrichtung (2) zugewandt ist, dass der Kollektorgrundkörper (15) vorteilhaft so orientiert ist, dass die Achse (B) des Zylinderabschnittes (23) mit der Richtung Nord-Süd zusammenfällt und dass die genannte Achse (B) gegenüber einer Horizon- 1 53. Device according to claim 2, characterized in that the base body (15) of the collector is designed as a section (23) of the jacket of a cylinder, that the convex side surface (153) of this cylinder section (23) faces the light guiding device (2) that the collector base body (15) is advantageously oriented such that the axis (B) of the cylinder section (23) coincides with the north-south direction and that the said axis (B) is aligned with a horizon 1 5
talebene so geneigt ist, dass die dem Süden zugewandte Endpartie des Kollektors (1) tiefer liegt als die dem Norden zugewandte Endpartie des Kollektors.Valley level is inclined so that the end portion of the collector (1) facing south is lower than the end portion of the collector facing north.
4. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Lichtleitvorrichtung (2) abgewandte, konkave Fläche (154) des Kollektorgrundkörpers (15) mit sich parallel zueinander sowie parallel zur Längsachse (B) des Zylinderabschnittes (23) erstreckenden, lichtreflektierenden bzw. lichtablenkenden Flächen (221,222) versehen ist, dass diese Flächen zwei Gruppen (21,22) bilden, dass jede dieser Flächengruppen (21,22) zu einer Seite der Längsachse (B) des Zylinderabschnittes (23) liegt, dass die Neigung der reflektierenden Flächen in der jeweiligen Gruppe (21,22) so gewählt ist, dass die Flächen (221,222) der jeweiligen Gruppe (21,-22) jene Strahlen (S1,S2) in das Innere der Lichtführvorrichtung (2) ablenken, welche von der gegenüberliegenden Seite der Zylinderachse (B) her auf die Flächen fallen.4. Device according to claim 2, characterized in that the facing away from the light guide device (2), concave surface (154) of the collector base body (15) with mutually parallel and parallel to the longitudinal axis (B) of the cylinder section (23) extending, light reflecting or light-deflecting surfaces (221, 222) is provided such that these surfaces form two groups (21, 22), that each of these surface groups (21, 22) lies to one side of the longitudinal axis (B) of the cylinder section (23), that the inclination of the reflecting surfaces Surfaces in the respective group (21, 22) is selected such that the surfaces (221, 222) of the respective group (21, -22) deflect those rays (S1, S2) into the interior of the light-guiding device (2) that are opposite the opposite one Side of the cylinder axis (B) fall onto the surfaces.
5. Einrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtreflektierenden Flächen (221,222) Bestandteile von Rippen (30) sind, dass diese Rippen von der konkaven Fläche (154) des Kollektorgrundkörpers (15) abstehen und dass der Querschnitt dieser Rippen (30) praktisch dreieckförmig ist.5. Device according to claim 4, characterized in that the light-reflecting surfaces (221,222) are components of ribs (30), that these ribs protrude from the concave surface (154) of the collector base body (15) and that the cross section of these ribs (30) is practically triangular.
6. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Vorrichtung (5,40) zur Abstrahlung von Licht vorgesehen ist. 1 66. Device according to claim 2, characterized in that at least one device (5,40) is provided for emitting light. 1 6
7. Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtabstrahier (5) einen praktisch rotationssymmetrischen, konkaven Reflektor (35) und einen ebenfalls praktisch rotationssymmetrischen konvexen Reflektor (36) umfasst, dass diese Reflektoren (35,36) auf einer gemeinsamen Rotationsachse liegen und sich in einem Abstand voneinander befinden, dass der Durchmesser der Grundfläche des konvexen Reflektors (36) kleiner ist als der Durchmesser der Grundfläche des konkaven Reflektors (35), dass der Scheitel des konvexen Reflektors (36) dem konkaven Reflektor (35) zugewandt ist und dass die Innenfläche des konkaven Reflektors (35) gegen die zu beleuchtende Fläche (29) hin gerichtet ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the light emitter (5) comprises a practically rotationally symmetrical, concave reflector (35) and a likewise practically rotationally symmetrical convex reflector (36) that these reflectors (35,36) lie on a common axis of rotation and are at a distance from each other that the diameter of the base of the convex reflector (36) is smaller than the diameter of the base of the concave reflector (35), that the apex of the convex reflector (36) faces the concave reflector (35) and that the inner surface of the concave reflector (35) is directed towards the surface (29) to be illuminated.
8. Einrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper des konkaven Reflektors (35) aus im wesentlichen trapezförmigen Sektoren (38) besteht und dass die Seitenkanten dieser Sektoren (38) untereinander fest verbunden sind.8. Device according to claim 7, characterized in that the base body of the concave reflector (35) consists of substantially trapezoidal sectors (38) and that the side edges of these sectors (38) are firmly connected to one another.
9. Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtabstrahier (40) als ein Lichtleitkanal (41) ausgebildet ist, dass dieser Kanal an die Lichtverteilvorrichtung (2) einerends angeschlossen ist und dass die Grosse zumindest einer der Querabmessungen des Lichtleitkanals (41) mit zunehmendem Abstand von der Lichtleitvorrichtung (2) abnimmt.9. Device according to claim 6, characterized in that the light emitter (40) is designed as a light guide channel (41), that this channel is connected to the light distribution device (2) at one end and that the size of at least one of the transverse dimensions of the light guide channel (41) decreases with increasing distance from the light guide device (2).
10. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 1 710. Device according to claim 1, characterized in 1 7
dass der Kollektor (10) als ein stationärer Spiegel ausgeführt ist, welcher so ausgeführt ist, dass er empfangene Lichtstrahlen bündeln kann, und dass dieser erste Spiegel (10) gegen einen Empfänger (12) des Strahlenbündels (13) hin gerichtet ist, welcher den Lichtbündel (13) in die zu beleuchtenden Räume führt . that the collector (10) is designed as a stationary mirror, which is designed such that it can bundle received light beams, and that this first mirror (10) is directed towards a receiver (12) of the beam (13), which the Beam of light (13) leads into the rooms to be illuminated.
PCT/CH1999/000185 1998-05-04 1999-05-04 Device for guiding light WO1999057484A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH994/98 1998-05-04
CH99498 1998-05-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999057484A1 true WO1999057484A1 (en) 1999-11-11

Family

ID=4199982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH1999/000185 WO1999057484A1 (en) 1998-05-04 1999-05-04 Device for guiding light

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO1999057484A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1501297A (en) * 1974-05-08 1978-02-15 Kaneko K Solar light transmitting system
EP0043081A1 (en) * 1980-06-27 1982-01-06 Kei Mori Diffused light lighting device
US5046805A (en) * 1990-07-16 1991-09-10 Simon Jerome H Tapered optical waveguides for uniform energy (light) distribution including energy bridging
DE4225007A1 (en) * 1992-07-29 1994-02-03 Helmut Frank Ottomar P Mueller Skylight with several transparent segments, distributed round centre - has segments with different deflection angle, corresp. to sun angle in respective azimuth regions
WO1994006046A1 (en) * 1992-09-04 1994-03-17 The Australian National University Optical reflector arrays and apparatus using such arrays
US5540216A (en) * 1994-11-21 1996-07-30 Rasmusson; James K. Apparatus and method for concentrating radiant energy emanated by a moving energy source
US5648873A (en) * 1996-05-30 1997-07-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Passive solar collector

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1501297A (en) * 1974-05-08 1978-02-15 Kaneko K Solar light transmitting system
EP0043081A1 (en) * 1980-06-27 1982-01-06 Kei Mori Diffused light lighting device
US5046805A (en) * 1990-07-16 1991-09-10 Simon Jerome H Tapered optical waveguides for uniform energy (light) distribution including energy bridging
DE4225007A1 (en) * 1992-07-29 1994-02-03 Helmut Frank Ottomar P Mueller Skylight with several transparent segments, distributed round centre - has segments with different deflection angle, corresp. to sun angle in respective azimuth regions
WO1994006046A1 (en) * 1992-09-04 1994-03-17 The Australian National University Optical reflector arrays and apparatus using such arrays
US5540216A (en) * 1994-11-21 1996-07-30 Rasmusson; James K. Apparatus and method for concentrating radiant energy emanated by a moving energy source
US5648873A (en) * 1996-05-30 1997-07-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Passive solar collector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0786623B1 (en) Device for providing a room with anti-glare diffuse sun-light
EP0461137B1 (en) Light deflecting system for lighting an indoor area
DE102009039136A1 (en) light guide
DE69720408T2 (en) LIGHTING APPARATUS
EP1338845B1 (en) Lamp
DE4310718A1 (en) Device for automatically controlling the incidence of light into a room
DE19537685C1 (en) Wide beam indirect light
EP0040853B1 (en) Signal lamp
EP0372272B1 (en) Lighting fixture with a reflecting grid
WO1999057484A1 (en) Device for guiding light
DE4215968A1 (en) Light guiding structure for illuminating at least part of room with daylight - utilises daylight entering room through window assisted by elements located on wall or ceiling to reflect the light
DE2263803B2 (en) PANEL-SHAPED GRID FOR LIGHTING FITTINGS
EP0718547A1 (en) Daylight illumination apparatus comprising at least a light conducting slab
EP0628676B1 (en) Window frame panel assembly for a roof window
EP0528127A2 (en) Light fixture, in particulier flush mounted in the ground
WO2001036867A1 (en) Anti-dazzling transparent screen for illuminants
DE4211083A1 (en) Automatic control regulating incidence of light in living or work-place room - uses stack of similar profiled deflectors having three reflective concave surfaces
CH690788A5 (en) Light deflection arrangement has plane intersecting cylinder that runs practically tangential to upper base surface of cylinder, intersects lower base surface of cylinder
DE10231531B4 (en) Safety light
AT379007B (en) ROOM LAMP WITH A LAMP HOUSING AND A LAMP
EP1291578B1 (en) Luminaire
AT407678B (en) DAYLIGHT CONTROL SYSTEM
DE2936295C2 (en) Lighting device for illuminating a room with a reflective ceiling with daylight
DE3143085C2 (en)
EP3948470A1 (en) Robot vehicle having position marker, and position marker

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE CA JP NO US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA