JPH0158802B2 - - Google Patents
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- JPH0158802B2 JPH0158802B2 JP57018562A JP1856282A JPH0158802B2 JP H0158802 B2 JPH0158802 B2 JP H0158802B2 JP 57018562 A JP57018562 A JP 57018562A JP 1856282 A JP1856282 A JP 1856282A JP H0158802 B2 JPH0158802 B2 JP H0158802B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽光を建物内まで導いて照明に用い
る太陽光利用照明装置に係り、特に太陽光と共に
人工光をも併用できる太陽光利用照明装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sunlight-utilizing lighting device that guides sunlight into a building and uses it for illumination, and particularly relates to a sunlight-utilizing lighting device that can use both sunlight and artificial light.
省エネルギ化の観点から太陽光を建物内へ導く
ために天窓等が採用されているが、建物の最上階
以外の階層へは適用不可能である。 Skylights and the like are used to guide sunlight into buildings from the perspective of energy conservation, but they cannot be applied to floors other than the top floors of buildings.
また太陽光を単に建物内へ導くことが可能であ
つても、太陽光は光量が不安定であり補助照明装
置が必要となる。この補助照明として従来通り天
井へ電灯配線を施し照明器具を取り付ける構造で
は太陽光導入装置との併用構造が複雑であり、太
陽光利用の本来の目的の一つである省エネルギ効
果が半減する。 Furthermore, even if it is possible to simply guide sunlight into a building, the amount of sunlight is unstable and an auxiliary lighting device is required. The conventional structure of installing lighting fixtures by wiring the lights to the ceiling for this auxiliary lighting is complicated to use in combination with a solar light introduction device, and the energy-saving effect, which is one of the original purposes of using sunlight, is halved.
本発明はこのような状況を考慮し、太陽光を自
由に建物内部へ導入し、補助光源として人工光を
用いるとともに補助照明として天井の電灯配線を
必要とせず、しかも人工光から発生する熱を回収
することができる太陽光利用照明装置を得ること
が目的である。 Taking these circumstances into consideration, the present invention allows sunlight to freely enter the interior of a building, uses artificial light as an auxiliary light source, eliminates the need for ceiling light wiring as auxiliary illumination, and moreover eliminates the heat generated from artificial light. The purpose is to obtain a solar lighting device that can be recovered.
本発明に係る太陽光利用照明装置は集光装置で
集光した太陽光をバンドル化された第1の光フア
イバで建物内へ導いて拡散器で室内へ拡散させ、
補助人工光は供給装置から第2の光フアイバを介
して拡散器へ送ることにより太陽光と人工光を併
せ用いるようになつており、人工光の供給装置は
他端が排熱回収水熱交換部へ接続される排熱回収
装置により熱回収するようになつている。 The sunlight-utilizing lighting device according to the present invention guides sunlight collected by a concentrator into a building using a bundled first optical fiber and diffuses it indoors using a diffuser,
The auxiliary artificial light is sent from the supply device to the diffuser via a second optical fiber to use both sunlight and artificial light, and the other end of the artificial light supply device is a waste heat recovery water heat exchanger. Heat is recovered by an exhaust heat recovery device connected to the section.
以下本発明の実施例を図面に従い説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において建築物10の屋上には集光装置
12が設置されている。この集光装置12では建
築物10へ固定される固定台14に対して移動フ
レーム16が垂直軸回り(太陽方位角方向)に、
またこの移動フレーム16へ移動フレーム17が
支持されて水平軸回り(太陽高度方向)にそれぞ
れ旋回可能となつている。 In FIG. 1, a light condensing device 12 is installed on the roof of a building 10. In this condensing device 12, a movable frame 16 rotates around a vertical axis (in the solar azimuth direction) with respect to a fixed base 14 fixed to a building 10.
Further, a movable frame 17 is supported by this movable frame 16 and can rotate around a horizontal axis (in the solar altitude direction).
この移動フレーム17の先端部には第2図に詳
細に示される集光ユニツト18が複数個取りつけ
られている。この集光ユニツトは軽量金属又はプ
ラスチツクからなる箱体の一面に多数の集光レン
ズ20(凸レンズ、フレネルレンズ等を用いる)
が互に光軸を平行に固着されている。 A plurality of condensing units 18, shown in detail in FIG. 2, are attached to the distal end of the movable frame 17. This condensing unit has a large number of condensing lenses 20 (using convex lenses, Fresnel lenses, etc.) on one side of a box made of lightweight metal or plastic.
are fixed to each other with their optical axes parallel to each other.
集光レンズの集光頂部には集光用バンドル光フ
アイバ24の分岐端末がそれぞれ取りつけられて
入光端面が集光レンズ20の光軸と一致してい
る。この集光用バンドル光フアイバ24の他方の
端末は必要に応じて光フアイバコネクタ26を介
して集光搬送路としてのバンドル光フアイバケー
ブル28へ接続されている。 The branch terminals of the bundle optical fibers 24 for condensing are attached to the condensing apex of the condensing lens, and the light input end faces thereof are aligned with the optical axis of the condensing lens 20 . The other end of the bundled optical fiber 24 for condensing light is connected to a bundled optical fiber cable 28 as a condensing and conveying path via an optical fiber connector 26 as required.
従つてこの集光装置12は太陽光を集光してバ
ンドル光フアイバケーブル28へ送るようになつ
ている。 The concentrating device 12 is therefore designed to condense sunlight and send it to the bundled fiber optic cable 28.
なお、固定台14及び移動フレーム16にはス
テツプモータ等の移動フレーム駆動装置30,3
1がそれぞれ設けられており、太陽位置センサー
32の検出信号により、又はあらかじめ太陽の移
動軌跡を記憶した記憶装置34からの指令で集光
レンズを常に太陽の動きに追従させるようになつ
ている。 Note that the fixed base 14 and the movable frame 16 are equipped with movable frame drive devices 30, 3 such as step motors.
1 are provided respectively, and the condensing lens is always made to follow the movement of the sun by a detection signal from the sun position sensor 32 or by a command from a storage device 34 that stores the movement trajectory of the sun in advance.
前記バンドル光フアイバケーブル28は建築物
室内の照度確保の点を考慮して光パワー伝送に適
したもの、すなわち波長380〜760μmの光を通す
のに適したものを主体に、保健上観点から紫外線
の透過性の良好なものを補助として束ねたバンド
ル光フアイバを用いることが好ましい。 The bundled optical fiber cable 28 is mainly one that is suitable for transmitting optical power in consideration of securing illuminance inside the building, that is, one that is suitable for transmitting light with a wavelength of 380 to 760 μm. It is preferable to use a bundle of optical fibers with good transparency.
このバンドル光フアイバケーブル28は必要に
応じて中間部に光コネクタ26が介在されるとと
もに、先端は建築物10内の各階層で分岐して、
各階層へそれぞれ設けられた供給装置36内へ導
かれている。この供給装置36には鉄製箱体37
(第3図)が設けられており、この箱体37内の
第1入光部38へは分岐したバンドル光フアイバ
ケーブル28が接続されている。この第1入光部
38では円錐状反射パネル40の頂点へ光フアイ
バの端部が、円錐状底部へレンズ42がそれぞれ
同一光軸上に配置されて光フアイバからの光をレ
ンズ42を通して平行光として光路44の一端へ
送るようになつている。 This bundled optical fiber cable 28 has an optical connector 26 interposed in the middle as necessary, and the tip branches at each floor within the building 10.
It is guided into a supply device 36 provided for each layer. This supply device 36 has an iron box body 37.
(FIG. 3) is provided, and a branched bundle optical fiber cable 28 is connected to the first light input section 38 inside this box 37. In this first light input section 38, the end of the optical fiber is connected to the apex of the conical reflective panel 40, and the lens 42 is connected to the conical bottom, respectively, on the same optical axis. The light is sent to one end of the optical path 44 as a signal.
光路44の他端は箱体37内の第1出光部46
へ接続されており、これによつて第1出光部46
が第1入光部38と対向している。この第1出光
部46にはレンズ42と同一光軸上に集光レンズ
48、円錐状反射パネル49が設けられ、この集
光レンズ48の焦点にバンドル光フアイバケーブ
ル50の各光フアイバの一端が対応している。従
つて第1出光部46では第1入光部38からの自
然光をバンドル光フアイバケーブル50へ移送す
るようになつている。このバンドル光フアイバケ
ーブル50はバンドル光フアイバケーブル28と
同材質であることが好ましい。 The other end of the optical path 44 is a first light output section 46 inside the box body 37.
is connected to the first light emitting section 46.
is opposed to the first light incident section 38. This first light output section 46 is provided with a condensing lens 48 and a conical reflection panel 49 on the same optical axis as the lens 42, and one end of each optical fiber of the bundled optical fiber cable 50 is placed at the focal point of the condensing lens 48. Compatible. Therefore, the first light output section 46 transfers the natural light from the first light input section 38 to the bundle optical fiber cable 50. The bundle optical fiber cable 50 is preferably made of the same material as the bundle optical fiber cable 28.
この供給装置36では第1入光部38に加えて
第2入光部52が設けられており、光路144を
介して第2出光部146に対応している。この第
2入光部52は第1入光部38と同様に円錐状反
射パネル40及びレンズ42を有しているが、レ
ンズ42の焦点、すなわち反射パネル40の円錐
頂部にはハロゲンランプ等の高輝度ランプ54が
設けられている。このランプ54はスイツチ回路
56内のスイツチ58を介して分電盤60へ接続
されており、分電盤60は図示しない電気室から
給電されるようになつている。 This supply device 36 is provided with a second light input section 52 in addition to the first light input section 38 , and corresponds to the second light output section 146 via an optical path 144 . The second light entrance section 52 has a conical reflective panel 40 and a lens 42 like the first light entrance section 38, but the focal point of the lens 42, that is, the conical top of the reflective panel 40, is equipped with a halogen lamp or the like. A high-intensity lamp 54 is provided. This lamp 54 is connected to a distribution board 60 via a switch 58 in a switch circuit 56, and the distribution board 60 is configured to receive power from an electrical room (not shown).
第2出光部146は第1出光部46と同様に集
光レンズ48及び円錐反射パネル49が設けら
れ、集光レンズ48の焦点にバンドル光フアイバ
ケーブル51の各光フアイバの一端が対応してい
る。従つて第2出光部146では第2入光部52
からの人工光をスイツチ58の閉成時にバンドル
光フアイバケーブル51へ移送するようになつて
いる。このバンドル光フアイバケーブル51は5
2と同材質であることが好ましい。 The second light emitting section 146 is provided with a condensing lens 48 and a conical reflection panel 49 similarly to the first light emitting section 46, and one end of each optical fiber of the bundle optical fiber cable 51 corresponds to the focal point of the condensing lens 48. . Therefore, in the second light output section 146, the second light input section 52
When the switch 58 is closed, artificial light from the fiber optic cable 51 is transferred to the bundle optical fiber cable 51. This bundle optical fiber cable 51 is 5
It is preferable that it is made of the same material as No. 2.
なおスイツチ回路56は操作盤66を建築物1
0の室内へ面した側壁68へ設けることにより手
動でランプ54の光度を調整可能とすることがで
きる。また出光部46,146等に光量センサー
を設け、第1入光部38からの太陽光と第2入光
部52からの人工光との合計光量を常に一定に、
又は所望の光量にするようにランプ54の光量を
自動的に調節する制御装置を設けることもでき
る。 Note that the switch circuit 56 connects the operation panel 66 to the building 1.
By providing the lamp 54 on the side wall 68 facing into the room, the luminous intensity of the lamp 54 can be manually adjusted. In addition, a light amount sensor is provided in the light output portions 46, 146, etc., so that the total light amount of sunlight from the first light input portion 38 and artificial light from the second light input portion 52 is always constant.
Alternatively, a control device may be provided that automatically adjusts the light intensity of the lamp 54 to a desired light intensity.
供給装置36内の第1、第2入光部38,52
及び光路44,144は真空状態として光損失を
少なくすることが好ましい。また光路44には、
必要時に出光部46への光移送を遮断する遮へい
板を設けることができる。 First and second light incident parts 38 and 52 in the supply device 36
It is preferable that the optical paths 44 and 144 be in a vacuum state to reduce optical loss. Moreover, in the optical path 44,
A shielding plate can be provided to block light transmission to the light output section 46 when necessary.
第3図に示される如く箱体37の内側には断熱
材136及びアルミ箔137が取りつけられて箱
体内外を断熱構造としている。この箱体37の下
部には給気口138が設けられて箱体37内へ冷
気を送り込むことができるようになつている。こ
の給気口138は建物内空調設備の換気ダクトへ
連通することもできる。 As shown in FIG. 3, a heat insulating material 136 and aluminum foil 137 are attached to the inside of the box 37 to provide a heat insulating structure inside and outside the box. An air supply port 138 is provided at the bottom of the box 37 so that cold air can be sent into the box 37. This air supply port 138 can also communicate with a ventilation duct of an air conditioning system in the building.
一方箱体37の上部には箱体内の人工光源であ
るランプ54等で発生した熱を排出するための排
気通路140が設けられている。この排気通路1
40には排熱回収装置142のフインコイル14
4(中間部が断熱材で囲まれている)が対応して
いる。すなわちフインコイル144はこの排気通
路140から水熱交換部146まで連通して循環
して両端に熱交換部を有しており、中間部には温
水循環ポンプ148が設けられている。したがつ
てフインコイル144内の温水は循環ポンプ14
8の駆動力を得て、箱体37の排気通路140を
通つて箱体から排出される暖気と熱交換して高温
となり、水熱交換部146へ送られて給湯用温水
150と熱交換しこの給湯用温水150を温度上
昇させるようになつている。給湯用温水150は
図示しない給水源から配管152内を送られて水
熱交換部146へ至り、フインコイル144と接
触して熱交換した後に配管154で図示しない給
湯部へと至るようになつている。この給湯用温水
150を給湯以外の暖房等に用いることができる
ことは言うまでもない。 On the other hand, an exhaust passage 140 is provided in the upper part of the box body 37 for discharging heat generated by the lamp 54, which is an artificial light source inside the box body. This exhaust passage 1
40 is the fin coil 14 of the exhaust heat recovery device 142.
4 (the middle part is surrounded by a heat insulating material) is compatible. That is, the fine coil 144 communicates and circulates from the exhaust passage 140 to the water heat exchange section 146, and has heat exchange sections at both ends, and a hot water circulation pump 148 is provided in the middle section. Therefore, the hot water in the fine coil 144 is circulated through the circulation pump 14.
8, the air exchanges heat with the warm air discharged from the box body through the exhaust passage 140 of the box body 37, becomes high temperature, is sent to the water heat exchange section 146, and is heat exchanged with hot water 150 for hot water supply. The temperature of this hot water 150 for hot water supply is raised. Hot water 150 for hot water supply is sent through piping 152 from a water supply source (not shown), reaches a water heat exchange section 146, contacts a fin coil 144 and exchanges heat, and then reaches a hot water supply section (not shown) via piping 154. . It goes without saying that this hot water 150 for hot water supply can be used for heating purposes other than hot water supply.
また配管152,154の中間部にはそれぞれ
配管156,158が図示しないバルブを介して
接続されている。これらの配管156,158は
吸収式冷凍機160の発生器162へ接続されて
いる。この吸収式冷凍機160は発生器の他に凝
縮器、蒸発器、吸収器をそれぞれ有する一般的な
吸収式冷凍機であり、蒸発器で蒸発した冷凍ガス
が吸収器に導かれ、吸収器中の希薄溶液に吸収溶
解され、濃厚溶液となる。この濃厚溶液がポンプ
で発生器に送られ配管158からの温水でガスが
温度上昇して分離し、高温高圧の冷媒ガスとなり
凝縮器で冷却し膨張弁を経て蒸発し熱量を外部か
ら吸収するようになつている。 Further, pipes 156 and 158 are connected to intermediate portions of the pipes 152 and 154, respectively, via valves (not shown). These pipes 156, 158 are connected to a generator 162 of an absorption refrigerator 160. This absorption chiller 160 is a general absorption chiller that has a condenser, an evaporator, and an absorber in addition to a generator, and the frozen gas evaporated in the evaporator is guided to the absorber. It is absorbed and dissolved in a dilute solution to become a concentrated solution. This concentrated solution is sent to the generator by a pump, and the gas is heated by hot water from piping 158 and separated, becoming a high-temperature, high-pressure refrigerant gas, cooled by a condenser, evaporated through an expansion valve, and absorbs heat from the outside. It's getting old.
配管158からの温水は吸収式冷凍機160の
発生器162へ熱を与えた後に配管156,15
2を介して水熱交換器146へ戻るようになつて
いる。 The hot water from piping 158 provides heat to generator 162 of absorption chiller 160, and then passes through piping 156, 15.
2 to return to the water heat exchanger 146.
なお配管158からの温水温度が低い場合には
吸収式冷凍機160を作動させることなくフアン
164で熱を外部へ排出するようになつている。 Note that when the temperature of the hot water from the pipe 158 is low, the heat is discharged to the outside by the fan 164 without operating the absorption refrigerator 160.
第4図にも示される如くバンドル光フアイバケ
ーブル50の他の端部は建築物の天井部で分岐
し、それぞれ必要に応じて設けられる光コネクタ
72を介して光拡散器74へ接続されている。こ
の光拡散器74は下端が開口したケース76へ光
透過率の良好な光拡散板78が固着されて下端開
口部を塞いでおり、この光拡散板78が天井壁8
0へ固着されている。 As shown in FIG. 4, the other end of the bundled optical fiber cable 50 branches at the ceiling of the building and is connected to a light diffuser 74 via an optical connector 72 provided as necessary. . In this light diffuser 74, a light diffusing plate 78 having good light transmittance is fixed to a case 76 which is open at the lower end to cover the lower end opening.
Fixed to 0.
ケース76の上端へ必要に応じて取りつけられ
る光コネクタ72にはバンドル光フアイバ82が
接続されてバンドル光フアイバケーブル50,5
1からの光を受け取るようになつており、この光
フアイバケーブル82の先端部は光フアイバ82
Aに分岐して光拡散板78のほぼ全域に分散し、
光拡散板78へ取りつけられている。従つて光拡
散板78は光フアイバケーブル82からの光を室
内へ広く分散することができる。 A bundle optical fiber 82 is connected to the optical connector 72 that is attached to the upper end of the case 76 as necessary, and the bundle optical fiber cables 50, 5 are connected to each other.
The tip of this optical fiber cable 82 receives light from the optical fiber 82.
It branches into A and is dispersed over almost the entire area of the light diffusing plate 78,
It is attached to the light diffusing plate 78. Therefore, the light diffusing plate 78 can widely disperse the light from the optical fiber cable 82 into the room.
このような光拡散器74は光コネクタ72をバ
ンドル光フアイバケーブル50へ結合すると共に
天井80へ取りつけるのみで施行が完了するの
で、従来の天井板を天井へ取りつける作業と同様
作業で取りつけ可能で工期が短縮され、天井部へ
の電灯配線が不要で保全性、防爆性が向上してい
る。また従来構造の照明器具が不要となり、天井
部分の軽量化が可能である。 The installation of such a light diffuser 74 is completed by simply connecting the optical connector 72 to the bundled optical fiber cable 50 and attaching it to the ceiling 80, so it can be installed in the same way as attaching a conventional ceiling panel to the ceiling, reducing the construction time. The time is shortened, and there is no need to run electric light wiring to the ceiling, improving maintainability and explosion-proofness. Additionally, conventional lighting fixtures are no longer required, making it possible to reduce the weight of the ceiling.
以上の構成より成る本実施例では、日中の晴天
時には集光装置12で得られる太陽自然光の光量
が充分であり、供給装置36のランプ54による
補助光は不要である。太陽光は駆動装置30,3
1によつて移動フレーム16,17が太陽の移動
に追従するため適切に集光され、バンドル光フア
イバケーブル28、供給装置36、バンドル光フ
アイバケーブル50を介して光拡散器74へ送ら
れ充分に室内照度を得ることができるので人工光
を要せず省エネルギ化が達成できる。昼間時に室
内を暗くする必要が生じた場合には、供給装置3
6内の光路44へ遮へい板を介在させればよい。
また第1入光部38と第1出光部46との光軸を
互にずらすことによつても太陽光の遮断が可能で
ある。 In this embodiment having the above configuration, the amount of natural sunlight obtained by the condensing device 12 is sufficient during clear weather during the day, and auxiliary light from the lamp 54 of the supply device 36 is not necessary. The sunlight is the driving device 30,3
1 allows the moving frames 16 and 17 to follow the movement of the sun, so that the light is appropriately focused, and is sent to the light diffuser 74 via the bundled fiber optic cable 28, the supply device 36, and the bundled fiber optic cable 50, and is sufficiently focused. Since indoor illuminance can be obtained, energy savings can be achieved without the need for artificial light. If it is necessary to darken the room during the daytime, supply device 3
A shielding plate may be interposed in the optical path 44 in 6.
Furthermore, sunlight can also be blocked by shifting the optical axes of the first light input section 38 and the first light output section 46 from each other.
曇天時、雨天時、野間時等にも室内に充分な明
るさを得たい場合には操作盤66の手動操作によ
り、又は図示しない制御装置の作動で自動的にラ
ンプ54が点灯し、第2入光部52からの人工光
がバンドル光フアイバケーブル51を介して単独
で又はバンドル光フアイバケーブル50からの自
然光と共に光拡散器74へ至り室内の照明を行
う。 If you want to provide sufficient brightness indoors even on cloudy days, rainy days, or during open hours, the lamp 54 is turned on automatically by manual operation of the operation panel 66 or by operation of a control device (not shown), and the second lamp 54 is turned on. Artificial light from the light input section 52 reaches the light diffuser 74 alone or together with natural light from the bundled optical fiber cable 50 via the bundled optical fiber cable 51 to illuminate the room.
供給装置36内でランプ54等によつて発生し
た熱は排気通路140を通つて排出されるが、こ
の排気通路140に設けられたフインコイル14
4は供給装置36の排熱を水熱交換部146へ有
効に伝達するので、排熱が温水150へ回収され
て給湯用、暖房用または冷房用に用いることがで
きる。 Heat generated by the lamp 54 and the like within the supply device 36 is exhausted through an exhaust passage 140, and the heat generated by the fin coil 14 provided in this exhaust passage 140
4 effectively transmits the exhaust heat of the supply device 36 to the water heat exchange section 146, so that the exhaust heat is recovered into hot water 150 and can be used for hot water supply, heating, or cooling.
次に第5図には本発明の第2実施例に係る供給
装置136が示されている。 Next, FIG. 5 shows a supply device 136 according to a second embodiment of the present invention.
この実施例では箱体37と水熱交換部146と
が複数のヒートパイプ166で連絡されて排熱回
収装置を構成している。これらのヒートパイプ1
66は内部にウイツク及び熱媒体が封入されてお
り、排気通路140で吸熱した熱媒体が蒸発して
パイプ内を水熱交換部146へ至り、温水150
と熱交換して凝縮し液体となつてウイツク内を流
れ、再び排気通路140まで至るようになつてい
る。なお水熱交換部146内のヒートパイプ16
6には熱効率を向上するために複数個のフイン1
68が設けられている。 In this embodiment, the box body 37 and the water heat exchange section 146 are connected by a plurality of heat pipes 166 to constitute an exhaust heat recovery device. These heat pipes 1
66 has a heat medium sealed therein, and the heat medium that absorbs heat in the exhaust passage 140 evaporates and reaches the water heat exchange part 146 in the pipe, and the hot water 150
It exchanges heat with the gas, condenses, becomes a liquid, flows inside the wick, and reaches the exhaust passage 140 again. Note that the heat pipe 16 in the water heat exchange section 146
6 has multiple fins 1 to improve thermal efficiency.
68 are provided.
従つてこの第2実施例においても供給装置36
は集光した自然光を拡散器74へ送ることができ
るとともに必要に応じてランプ54からの人工光
を拡散器74へ送ることができる。また前記実施
例と同様に供給装置36で発生した熱をヒートパ
イプ166で回収して温水150を温度上昇させ
ることができ、給湯、暖房、冷房用等に用いるこ
とができる。 Therefore, also in this second embodiment, the supply device 36
can send concentrated natural light to the diffuser 74 and can send artificial light from the lamp 54 to the diffuser 74 as needed. Further, as in the embodiment described above, the heat generated by the supply device 36 can be recovered by the heat pipe 166 to raise the temperature of the hot water 150, and can be used for hot water supply, heating, cooling, etc.
この第2実施例に用いた供給装置136を第1
実施例のフインコイルを用いた排熱回収装置と組
み合わせることも、またこの第2実施例のヒート
パイプを用いた排熱回収装置を第1実施例の供給
装置36と組み合わせることも可能である。 The supply device 136 used in this second embodiment is
It is also possible to combine the exhaust heat recovery device using the Finned coil of the embodiment, or to combine the exhaust heat recovery device using the heat pipe of the second embodiment with the supply device 36 of the first embodiment.
次に第6図には本発明の第3実施例が示されて
おり、集光装置112から供給装置36へ光ダク
ト86が用いられて集光搬送路を形成している。
光ダクト86は中空ダクト本体88の屈曲部にそ
れぞれミラー90が配置されて内部を集光が搬送
されるようになつている。 Referring next to FIG. 6, a third embodiment of the present invention is shown in which a light duct 86 is used from the light collection device 112 to the supply device 36 to form a light collection and transport path.
In the light duct 86, mirrors 90 are arranged at each bent portion of a hollow duct body 88, so that the condensed light is transported inside the light duct 86.
このダクト本体88の一端88Aは建築物10
の屋上へ向けて下向に配置されており、他端は建
築物10内へ導かれており、建築物の各階に対応
して中間部に設けられた複数個の分光ミラー92
は集光の一部を分岐してそれぞれ各階層の供給装
置36へ送るようになつている。この分光ミラー
92による分光は直接に、又はバンドル光フアイ
バ94を介して第1入光部38へ送られる構成と
なつている。 One end 88A of this duct body 88 is connected to the building 10.
The other end is guided into the building 10, and a plurality of spectroscopic mirrors 92 are provided in the middle corresponding to each floor of the building.
is adapted to branch a part of the condensed light and send it to the supply device 36 of each layer. The spectroscopic light produced by the spectroscopic mirror 92 is sent to the first light input section 38 directly or via a bundle optical fiber 94.
またこの実施例の集光装置112は太陽光が集
光レンズ96,98を介してミラー100へ送ら
れ、このミラー100は太陽光を反射してダクト
本体88の一端88Aへ送るようになつている。
この集光レンズ96,98は前記第1実施例と同
様に常に太陽の移動に追従して垂直軸及び水平軸
回りに駆動制御され、ミラー100もこの移動に
応じて移動し集光レンズ96,98からの集光を
常にダクト本体88の一端88Aへ送るようにな
つている。 Further, in the concentrating device 112 of this embodiment, sunlight is sent to a mirror 100 via condensing lenses 96 and 98, and this mirror 100 reflects the sunlight and sends it to one end 88A of the duct body 88. There is.
The condensing lenses 96 and 98 are driven and controlled around the vertical and horizontal axes to always follow the movement of the sun, as in the first embodiment, and the mirror 100 also moves in accordance with this movement. The condensed light from 98 is always sent to one end 88A of the duct body 88.
従つてこの実施例でも太陽光は効率良く供給装
置36へ送られ、必要に応じて補助照明と共に室
内照明を行うことができる。このように本発明で
は光フアイバの一部を必要に応じて光ダクトと置
き換え可能である。 Therefore, in this embodiment as well, sunlight is efficiently sent to the supply device 36, and indoor lighting can be provided together with auxiliary lighting if necessary. In this way, in the present invention, part of the optical fiber can be replaced with an optical duct if necessary.
次に第7図には本発明の第4実施例が示されて
おり、前記第3実施例の集光装置112を用い、
ミラー100からの反射光を第1実施例と同様の
集光ユニツク18で集光し、バンドル光フアイバ
ケーブル28で供給装置へ送るようになつてい
る。但しこの実施例では集光ユニツト18が建築
物10の屋上から所定高さに固定されて、集光レ
ンズ20が下向きに配置されミラー100へ向い
ている。 Next, FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the light condensing device 112 of the third embodiment is used,
The reflected light from the mirror 100 is collected by a condensing unit 18 similar to that of the first embodiment, and sent to a supply device by a bundled optical fiber cable 28. However, in this embodiment, the condenser unit 18 is fixed at a predetermined height from the roof of the building 10, and the condenser lens 20 is disposed downward and faces the mirror 100.
従つてこの実施例でも集光装置112のミラー
100が移動する太陽光に追従して傾動し、常に
反射光を集光ユニツト18へと送るので、光フア
イバケーブル28は効率良く自然光を供給装置へ
送ることができる。特にこの実施例では集光ユニ
ツト18が建築物へ固定されるので光フアイバケ
ーブル28が移動することがなく、耐久性に優
れ、集光レンズ20へのダスト付着が少い。 Therefore, in this embodiment as well, the mirror 100 of the light collecting device 112 tilts to follow the moving sunlight and always sends the reflected light to the light collecting unit 18, so the optical fiber cable 28 efficiently supplies natural light to the device. Can be sent. In particular, in this embodiment, since the condenser unit 18 is fixed to the building, the optical fiber cable 28 does not move, resulting in excellent durability and less dust adhesion to the condenser lens 20.
次に第8,9図は本発明の第5実施例であり、
集光装置の他の実施例である。この実施例におけ
る集光ユニツト118は集合住宅のバルコニーの
柵として多数積み上げて形成されている。このほ
か住宅外壁、屋上等に多数設けることも可能であ
る。 Next, FIGS. 8 and 9 show a fifth embodiment of the present invention,
It is another example of a light condensing device. In this embodiment, a large number of condensing units 118 are stacked to form a railing for a balcony of an apartment complex. In addition, it is also possible to install a large number of them on the exterior walls of houses, rooftops, etc.
第9図の如く集光ユニツト118はガラス又は
軽量コンクリート製のブロツク120の外表面に
多数の集光レンズ20(凸レンズ、フレネルレン
ズ等を用いる)が互に光軸を平行として固着され
ている。各集光レンズ20の裏面は円錐状の真空
透過室122であり、円錐頂部には集光用バンド
ル光フアイバ24の分岐端末がそれぞれ取りつけ
られて入光端面が集光レンズ20の光軸と一致し
ている。この集光用バンドル光フアイバ24の他
方は前記第1実施例と同様にバンドル光フアイバ
ケーブル28を介して供給装置へ接続されてい
る。 As shown in FIG. 9, the condensing unit 118 has a large number of condensing lenses 20 (using convex lenses, Fresnel lenses, etc.) fixed to the outer surface of a block 120 made of glass or lightweight concrete with their optical axes parallel to each other. The back surface of each condensing lens 20 is a conical vacuum transmission chamber 122, and the branch end of the condensing bundle optical fiber 24 is attached to the top of the cone, so that the light input end surface is aligned with the optical axis of the condensing lens 20. We are doing so. The other end of the light collecting bundle optical fiber 24 is connected to a supply device via a bundle optical fiber cable 28, as in the first embodiment.
従つてこの実施例の集光ユニツトは建築物の一
部として用いることができ、しかも固定式である
ため保守管理が容易である。 Therefore, the condensing unit of this embodiment can be used as a part of a building, and since it is a fixed type, maintenance is easy.
なお上記各実施例では太陽光集光装置が移動太
陽に追従する構造及び建物へ固定する構造を示し
たが必要に応じて移動できる半固定式の集光装置
も適用可能であり、またこれらの集光装置は建築
物の外部へ設置するものに限らず、太陽光を集光
可能な建築物内部へ設けることもできる。 Although each of the above embodiments shows a structure in which the solar light concentrator follows the moving sun and a structure in which it is fixed to a building, semi-fixed concentrators that can be moved as necessary are also applicable. The light condensing device is not limited to being installed outside a building, but can also be installed inside a building where sunlight can be collected.
上記実施例の人工光は高輝度ランプを用いてい
るが、他の人工光源も使用可能であり、太陽光を
光以外のエネルギに蓄積した後に再び光エネルギ
に変換した人工光源も使用可能である。 Although a high-intensity lamp is used as the artificial light in the above embodiment, other artificial light sources can also be used, and an artificial light source that accumulates sunlight into energy other than light and then converts it back into light energy can also be used. .
さらに上記実施例の光拡散器は室内天井壁へ取
り付ける構造であるが、側壁等の他の壁面へも取
り付けることができ、場合によつては室内へ立設
されるスタンド形としても適用可能である。 Furthermore, although the light diffuser of the above embodiment has a structure that is attached to an indoor ceiling wall, it can also be attached to other walls such as a side wall, and in some cases, it can also be used as a stand type that can be installed indoors. be.
またさらに、上記実施例では集光装置から光拡
散器の間の光フアイバの途中を供給装置36内へ
配置して中間部に入光部38及び出光部46を設
けたが、この光フアイバは集光装置から光拡散器
まで連続した構造とさせることができ、さらに供
給装置36内を通過させないように配置してもよ
い。 Furthermore, in the above embodiment, the optical fiber between the light condensing device and the light diffuser is placed in the supply device 36, and the light input section 38 and the light output section 46 are provided in the middle part. It is possible to have a continuous structure from the light condensing device to the light diffuser, and furthermore, it may be arranged so that the light does not pass through the supply device 36.
上記第1、第2実施例の水熱交換器及びフイン
コイル及びヒートパイプを複数段に配置して高温
水を得ることができることは言うまでもない。 It goes without saying that high-temperature water can be obtained by arranging the water heat exchangers, fine coils, and heat pipes of the first and second embodiments in multiple stages.
以上説明した如く本発明に係る太陽光利用照明
装置は集光装置からの自然光を第1バンドル光フ
アイバケーブルで、人工光源からの人工光を供給
装置及び第2バンドル光フアイバケーブルを用い
て建物内の拡散器へ送るので太陽光を有効に利用
して省エネルギ効果を得ることができ、補助照明
として人工光を用いるにも拘わらず天井の電灯配
置を不用とし、排熱回収装置により供給装置の発
生熱を回収するので熱効率を向上して更に省エネ
ルギ効果を高めることができる優れた効果を有す
る。 As explained above, the sunlight-utilizing lighting device according to the present invention uses the first bundle optical fiber cable to transmit natural light from the condensing device, and the artificial light from the artificial light source to the building by using the supply device and the second bundle optical fiber cable. Because it sends sunlight to the diffuser, it is possible to effectively utilize sunlight and obtain an energy saving effect, and even though artificial light is used as supplementary lighting, there is no need to place electric lights on the ceiling. Since the generated heat is recovered, it has an excellent effect of improving thermal efficiency and further increasing the energy saving effect.
第1図は本発明に係る太陽光利用照明装置の第
1実施例を示す断面図、第2図は集光ユニツトを
示す断面図、第3図は供給装置、排熱回収装置及
びその関連部品を示す概略図、第4図は天井壁へ
の拡散器取りつけ状態を示す断面図、第5図は本
発明の第2実施例に係る供給装置を示す概略図、
第6図は本発明の第3実施例に係る集光装置及び
光ダクトを示す断面図、第7図は本発明の第4実
施例に係る集光装置を示す側面図、第8図は本発
明の第5実施例に係る集光装置を示す斜視図、第
9図は第8図に用いる集光ユニツトを示す断面図
である。
10…建築物、12,112…集光装置、28
…バンドル光フアイバケーブル、36,136…
供給装置、38…第1入光部、46…出光部、1
46…第2出光部、50,51…バンドル光フア
イバケーブル、52…第2入光部、54…ラン
プ、58…スイツチ、74…光拡散器、80…天
井壁、86…光ダクト、140…排気通路、14
2…排熱回収装置、144…フインコイル、14
6…水熱交換部、166…ヒートパイプ。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a solar lighting lighting device according to the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing a condensing unit, and Fig. 3 is a supply device, an exhaust heat recovery device, and related parts thereof. FIG. 4 is a cross-sectional view showing how the diffuser is attached to the ceiling wall; FIG. 5 is a schematic view showing the supply device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a sectional view showing a light concentrating device and a light duct according to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a side view showing a light concentrating device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view showing a light condensing device according to a fifth embodiment of the invention, and FIG. 9 is a sectional view showing the light condensing unit used in FIG. 8. 10...Building, 12,112...Light collecting device, 28
...Bundle optical fiber cable, 36,136...
Supply device, 38...first light input section, 46...light output section, 1
46... Second light output section, 50, 51... Bundle optical fiber cable, 52... Second light input section, 54... Lamp, 58... Switch, 74... Light diffuser, 80... Ceiling wall, 86... Light duct, 140... Exhaust passage, 14
2...Exhaust heat recovery device, 144...Fincoil, 14
6... Water heat exchange section, 166... Heat pipe.
Claims (1)
装置と、この集光装置からの集光を移送するバン
ドル化された第1の光フアイバと、建築物内へ設
けられ前記第1の光フアイバの端部が接続されて
移送された光を拡散する拡散器と、バンドル化さ
れた第2の光フアイバを用いて人工光を前記拡散
器へ送る供給装置と、一端がこの供給装置へ他端
が排熱回収水熱交換部へそれぞれ接続されて供給
装置の排熱を回収する排熱回収装置と、を有する
太陽光利用照明装置。 2 前記供給装置は人工光源及びこの人工光源に
対応する第2の光フアイバの端部を収容する箱体
が設けられることを特徴とした前記特許請求の範
囲第1項に記載の太陽光利用照明装置。 3 前記箱体の排気通路へ熱交換部が設けられて
回収した排熱を前記水熱交換部へ送ることを特徴
とした前記特許請求の範囲第1項又は第2項に記
載の太陽光利用照明装置。 4 前記排熱回収装置はフインコイル形熱交換器
であることを特徴とした前記特許請求の範囲第3
項に記載の太陽光利用照明装置。 5 前記排熱回収装置はヒートパイプ形熱交換器
であることを特徴とした前記特許請求の範囲第3
項に記載の太陽光利用照明装置。[Claims] 1. A light concentrator attached to a building to collect sunlight, a bundled first optical fiber for transporting the collected light from the light concentrator, and a first optical fiber installed in the building. a diffuser to which an end of the first optical fiber is connected to diffuse the transferred light; a supply device for transmitting artificial light to the diffuser using a bundled second optical fiber; A solar lighting system comprising an exhaust heat recovery device whose other end is connected to the exhaust heat recovery water heat exchange section to recover the exhaust heat of the supply device. 2. The sunlight-based lighting according to claim 1, wherein the supply device is provided with a box that accommodates an artificial light source and an end of a second optical fiber corresponding to the artificial light source. Device. 3. Solar power utilization according to claim 1 or 2, characterized in that a heat exchange section is provided in the exhaust passage of the box body and the recovered waste heat is sent to the water heat exchange section. lighting equipment. 4. Claim 3, wherein the exhaust heat recovery device is a fin-coil heat exchanger.
The solar lighting device described in 2. 5. Claim 3, wherein the exhaust heat recovery device is a heat pipe type heat exchanger.
The solar lighting device described in 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57018562A JPS58136003A (en) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | Luminaire utilizing solar light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57018562A JPS58136003A (en) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | Luminaire utilizing solar light |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58136003A JPS58136003A (en) | 1983-08-12 |
JPH0158802B2 true JPH0158802B2 (en) | 1989-12-13 |
Family
ID=11975056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57018562A Granted JPS58136003A (en) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | Luminaire utilizing solar light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58136003A (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60135904A (en) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Kubota Ltd | Lighting device |
JPS6376203A (en) * | 1986-09-18 | 1988-04-06 | 森 敬 | Solar collector |
JP3050271B2 (en) * | 1994-06-03 | 2000-06-12 | 和雄 吉野 | Solar concentrator |
CA2275919A1 (en) | 1996-12-23 | 1998-07-02 | Ronald M. Carlson | Internal natural light delivery system |
US6341041B1 (en) * | 1996-12-23 | 2002-01-22 | Ronald M. Carlson | Internal natural light delivery system |
-
1982
- 1982-02-08 JP JP57018562A patent/JPS58136003A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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