JP2009272110A - 太陽光照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 設備の制作費や取り付け費用が安く、かつメンテナンスも容易で、一般家庭に普及が可能な安価な太陽光照明設備を提供すること。
【解決手段】 集光部、光伝送部、照明部からなる太陽光照明装置であって、集光部、光伝送部、照明部を樹脂製の一枚の長尺シートとし、集光部の一面と照明部の一面以外を鏡面とした太陽光照明装置により上記課題を解決する。
【選択図】 図1
【解決手段】 集光部、光伝送部、照明部からなる太陽光照明装置であって、集光部、光伝送部、照明部を樹脂製の一枚の長尺シートとし、集光部の一面と照明部の一面以外を鏡面とした太陽光照明装置により上記課題を解決する。
【選択図】 図1
Description
本発明は太陽光照明装置に関する。さらに詳しくは、集光部、光伝送部、照明部からなる太陽光照明装置であって、集光部、光伝送部、照明部を樹脂製の一枚の長尺シートとし、集光部の一面と照明部の一面以外を鏡面とした太陽光照明装置に関する。
太陽光照明装置は地球環境面から、すなわち省エネルギ面からの要求、および人間に優しい自然光に対する要求を満足するため古くから開発が進められてきた。一部では実用化が進められているが、それらは経済的な課題を放置したままで、地球環境対策の宣伝的な目的にまたは趣味的な目的で採用されているものが殆どである。
これまでに実用化されている太陽光照明装置としては、管路(ダクト)式、集光レンズや光反射式(ミラー式)、光ケーブル式などを活用したものが多く提案されている。例えば、管路を利用するものとして、地上及び地下室内に両端を配置して管路を設け、この管路内面を反射面として外光を地下室内に導くようにした地下室照明装置が知られている(特許文献1)。しかしながら、この方式では、地上と地下とを連結する管路を埋設する工事が必要であり、採光効率を上げるためには大きな管路が必要となる。また、土砂の流入を防ぐことも必要となる。
特開昭58−23102号公報
一方、採光ダクトに、太陽光を屋内に導く反射板と、屋内を照明する電灯を設け、太陽光による照明と電灯による照明とを切り替える照明装置が知られている(特許文献2)。この照明装置は特許文献1に記載された照明装置を改善するものであるが、装置としては煩雑であり、太陽光による照明と電灯による照明とを切り替えるための駆動エネルギーが必要である。
特開平4−274102号公報
また、集光レンズや光反射式(ミラー式)として、内周面を鏡面とした断面が円形又は多角形状の反射筒体の周壁下面に、軸方向の長孔を設け、該反射筒体の下方に、断面が放物線状の反射面を有する反射板体を並設した太陽光線の集束伝送装置が知られている(特許文献3)。この装置によれば、従来よりも太陽光線を多量に集光することができ、省エネルギー装置として優れることが記載されている。
特開昭58−159512号公報
また、特殊な太陽光収集カプセルを使用した太陽光照明方式が提案されており(特許文献4)、さらに、採光部を、太陽光集光部と集光した光を平行光線とする反射部とで構成し、採光部に太陽追尾をするための2つの回転軸を設けた太陽光採光システムが知られている(特許文献5)。しかしながら、これらはいずれも装置として簡単なものであるとは言い難く、装置の制作費が高いこと、また集光設備などが大きいためその取り付け工事費が高価になり、経済的に普及が困難な状況にある。また、取り付け建屋自体の改造までも必要な場合が多く、さらには太陽光追尾装置などのメンテナンスが必要なこともあり、普及のためにはそれらに対する解決策が必要である。また、光導体ケーブルを利用する太陽光照明装置も知られているが(特許文献6)、高コストとなり、実用性の点で問題である。
特開昭58−197602号公報
特開平1−229216号公報
特開平8−249909号公報
したがって、本発明の目的は、前述したような従来の制約を解決すること、すなわち設備の制作費や取り付け費用が安く、かつメンテナンスも容易な設備を開発することによって、一般家庭に普及が可能な安価な太陽光照明設備を提供することにある。
本発明者は上記目的を達成すべく、上記のような、従来の発想とは全く異なる発想で検討を始め、最終的には一枚のシートを用いることにより、上記目的を達成することが可能なことを見出し本発明に至った。すなわち、本発明は、集光部、光伝送部、照明部からなる太陽光照明装置であって、集光部、光伝送部、照明部を樹脂製の一枚の長尺シートとし、集光部の一面と照明部の一面以外を鏡面としたことを特徴とする太陽光照明装置である。
本発明により、安価な太陽光照明装置が供給でき、さらにメンテナンスフリーとなるため、コスト的に見合うようになる。従って、従来の地球環境対策の啓蒙的な、または趣味的な目的から経済的な目的にも合致するので、一般家庭にも広く普及が可能になる。
以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。図1は本発明の太陽光照明装置を示す断面概略図であり、集光部1、光伝送部および照明部は樹脂製の一枚の長尺シートで構成される。図1において、1は集光部であり、入射した太陽光が集光される。矢印は太陽光の入射方向を示す。2は集光された太陽光が伝送される光伝送部であり、3は伝送された太陽光を室内などに供給するための照明部である。矢印は太陽光が放射される方向を示す。
図2は、図1の平面図であり、ハッチング部は集光部における光の入射面と照明部における放射面を示している。図2は、集光効率を上げるために集光部の面積を大きくした例である。光の入射面と放射面以外は鏡面になっているが、該鏡面は、反射シートの貼り付け、アルミコーティングまたはアルミ溶射などにより容易に加工することが出来る。鏡面は、部分的にアルミ板の貼り付けでも可能であり、高温場所や粉塵場所などでの使用の場合はアルミ板がシートの保護および冷却に役立つ場合もある。
長尺シートとしては、アクリル樹脂、透明塩化ビニル樹脂、ポリカーボネートなどの導光性樹脂が使用可能であるが、コスト、透明性などの面からアクリル樹脂が光透過性の点で好ましい。またシート厚みは薄い方が樹脂コストの面、加工の容易性から望ましいが、製造工程や取り付け工事工程のハンドリング性を考えて0.2〜5mmとするのが好ましい。長尺シートが薄手の場合、加工が容易であり、部屋の構成に対応可能である。図1は、樹脂として薄手のシートを採用した例であり、屈曲させたシートを4〜7のブランケットで取り付けた例である。シートを捻ることにより、光伝送路を曲線状にすることも可能である。
また、集光部および/または照明部の表面を粗面加工しておくと効率よく集光および/または照明を行うことができる。粗面の凹凸の高さは50〜500μmとするのがよく、このような粗面加工は例えばレーザーで実施することができる。
集光部は、ハーフミラーなどのビームスプリッター方式の導光シートまたは光散乱方式の導光シートとするのが好ましく、照明部は光散乱方式の導光シートとするのが好ましい。ハーフミラーシートは正確なプリズム加工をすれば集光率を向上させることが出来るが、加工精度を上げれば当然製造コストが高くなるので、成型加工程度の加工精度で実用上は十分である。光拡散シートはシート内に光拡散粒子を分散させたものが望ましいが、シートをランダムに孔加工しても、ある程度の光拡散は可能である。
集光部および/または照明部は複数枚のシートから構成するとさらに集光率を向上させることができる。図3はこのような例であり、8はカバーシート、9はハーフミラーシート、10は光伝送シート、11は光拡散シートであり、例えばこのように組み合わせることで、集光率は10%以上にすることが出来る。
照明部は光伝送シートのままでも照明、つまり光放射が可能であるが、必ずしも全面に均一に放射できないことがあるので、均一な光放射が得られる点で照明部を光拡散シートにするのが好ましい。照明部は、所望に応じて面発光、線発光、点発光など適宜種々の形態とすればよい。
本シートの実用化に際しては、シートの冷却および静電気対策が必要な場合があり、取り付けブラケットは金属製としブラケットを利用して冷却や静電気除去を行うのがよい。
実施例
図1において、集光部を厚さ2mm、幅400mm(図2のくびれの無いもの)、長さ4000mmのアクリル樹脂製一体型シートで、集光部および照明部をレーザーで租面加工したものを用いて太陽光を集光し、室内照明を行ったところ、最高で10%近くまでの集光率を実現することができた。
図1において、集光部を厚さ2mm、幅400mm(図2のくびれの無いもの)、長さ4000mmのアクリル樹脂製一体型シートで、集光部および照明部をレーザーで租面加工したものを用いて太陽光を集光し、室内照明を行ったところ、最高で10%近くまでの集光率を実現することができた。
本発明による太陽光照明装置は、地球環境面から家庭用や大型ビルや工場などに普及するのみならず、さらに自然光による安息を図るため、医療設備や休養設備などにおいても普及が可能である。
1 集光部
2 光伝送部
3 照明部
4 直線部取り付けブラケット
5 曲がり部取り付けブラケット
6 曲がり部取り付けブラケット
7 直線部取り付けブラケット
8 カバーシート
9 ハーフミラーシート
10 光伝送シート
11 光拡散シート
2 光伝送部
3 照明部
4 直線部取り付けブラケット
5 曲がり部取り付けブラケット
6 曲がり部取り付けブラケット
7 直線部取り付けブラケット
8 カバーシート
9 ハーフミラーシート
10 光伝送シート
11 光拡散シート
Claims (7)
- 集光部、光伝送部、照明部からなる太陽光照明装置であって、集光部、光伝送部、照明部を樹脂製の一枚の長尺シートとし、集光部の一面と照明部の一面以外を鏡面としたことを特徴とする太陽光照明装置。
- 該樹脂製の長尺シートがアクリル樹脂製のシートである請求項1記載の太陽光照明装置。
- 集光部および/または照明部が、粗面加工された請求項1または2記載の太陽光照明装置。
- 集光部が、ビームスプリッター方式の導光シートまたは光散乱方式の導光シートからなる請求項1〜3いずれかに記載の太陽光照明装置。
- 照明部が、光散乱方式の導光シートからなる請求項1〜4いずれかに記載の太陽光照明装置。
- 集光部および/または照明部が複数枚のシートからなる請求項1〜5いずれかに記載の太陽光照明装置。
- 該鏡面が、表面をアルミ蒸着した鏡面である請求項1〜6いずれかに記載の太陽光照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008121032A JP2009272110A (ja) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | 太陽光照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008121032A JP2009272110A (ja) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | 太陽光照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009272110A true JP2009272110A (ja) | 2009-11-19 |
Family
ID=41438496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008121032A Pending JP2009272110A (ja) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | 太陽光照明装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009272110A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014209423A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-11-06 | 大日本印刷株式会社 | 太陽光採光システム |
-
2008
- 2008-05-07 JP JP2008121032A patent/JP2009272110A/ja active Pending
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