JPS63301401A

JPS63301401A - 太陽光集光装置

Info

Publication number: JPS63301401A
Application number: JP13695887A
Authority: JP
Inventors: 森　安正
Original assignee: CHIKUMA KOKI KK
Current assignee: CHIKUMA KOKI KK
Priority date: 1987-05-30
Filing date: 1987-05-30
Publication date: 1988-12-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は太陽光集光装置に関する。

（従来の技術）太陽光を採光が必要な室内の照明等に利用する方法が従
来から各種程供されている。たとえば、太陽光を室内の
照明に利用する装置としては、集光レンズや反射鏡を住
宅の屋上に設置し、集光レンズおよび反射鏡によって集
光した太陽光を、光ファイバー等の導光部材を介して室
内に導くものがある。この場合、前記集光レンズ等の集
光部を固定して設置する集光装置と、太陽の動きに追随
して集光部を移動制御する移動式の集光装置がある。

前記固定式の集光装置には、たとえば反射板として凹面
鏡を使用し、凹面鏡に対面して光ファイバーの一端面を
配置し、光ファイバーに太陽光を入射させて室内に導く
もの（実開昭（ｉｏ−１１８８０５号公報）、また、家
屋の壁面等に透光体を設け、この透光体から入射した太
陽光を光ファイバーを介して室内に導くもの（実開昭６
０−０２２０４号公報）等がある。

また、太陽の動きに追随して集光装置を移動させる移動
式の集光装置は、集光レンズまたは放物面鏡等の集光部
を、太陽の仰角の季節変化や太陽の日周運動にしたがっ
て移動させるように箭成している。

（発明が解決しようとする問題点）従来の集光装置のうち、太陽の動きに追随する移動式の
集光装置は、光ファイバーに入射する太陽光の採光効率
に優れるが、太陽の動きに追随させるために装置が必然
的に複雑になるという問題点がある。

また、反射板あるいは集光レンズを使用する固定式の集
光装置は、装置が簡易であり使用し易いという利点があ
るが、採光効率が劣るという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
であり、その目的とするところは、簡易な構成により、
太陽光を室内の照明として効果的に利用することができ
ると共に、太陽光を追従する為の動力を使用せずに太陽
光を集光する太陽光の集光装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。

すなわち、家屋の屋根等の太陽光が常時照射される位置
に、魚眼レンズを配置した集光部を設け、前記魚眼レン
ズのそれぞれの背部に光ファイバーの一端面を固定して
設け、前記光ファイバーを家屋内に導入して光ファイバ
ーの他端面を室内に向けて設けたことを特徴とする。

（作用）つぎに１本発明の作用について説明する。

集光部１０は屋根等の太陽光が常時照射される位置に設
置されており、太陽光は集光部１０によって集光される
。集光された太陽光は、魚眼レンズ１４の背面に配置さ
れる光ファイバー１６の一端面に入射し、光フアイバー
１６内を透過して家屋の室内に向けて配設される光ファ
イバー１６の他端面から室内に照射される。

（実施例）以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

〔第１実施例〕第１図は、本発明に係る太陽光集光装置の一実施例を示
す説明図である。

図で１０は集光部本体であり、家屋の屋根１２上に固設
される。１４は前記集光部本体１０内に配設される魚眼
レンズである。この魚眼レンズ１４は複数個のレンズ系
によって構成されるものである。１６はこの魚眼レンズ
１４の背面に配置され、室内に導かれる光ファイバーで
ある。

前記集光部本体１０は１個あるいは複数個の魚眼レンズ
１４を太陽光方向に向けて支持するが、集光部本体１０
を南面させ、魚眼レンズ１４を支持する面に垂直な軸と
鉛直軸とのなす角度へを、この集光装置を設置する場所
の緯度と同じ大きさにセットする。これにより太陽光を
最も効率よく導入することができる。１８は集光部本体
１０を屋根に取り付ける取付金具である。

第２図は屋根１２上に設置した集光部本体１０の平面図
である。図のように、集光部本体１０には矩形の支持板
に前記魚眼レンズ１４が縦、横３個ずつ、合わせて９個
配置される。

第３図は前記集光部本体１０を拡大して示す断面図であ
る。この集光部本体１０の上面はガラス板２０によって
覆われ、２１はこのガラス板２０の周縁部を上下から挟
圧して集光部本体１０の枠２２に固定するゴムパツキン
である。２４は前記ガラス板２０の下層に配置されるレ
ンズ取付板であり、前記魚眼レンズ１４が所定位置に固
定される。２６は魚眼レンズ１４および光フアイバー１
６等を収納する本体枠である。

第４図に前記魚眼レンズ１４と光ファイバー１６の配設
状態を示す、２８は集光レンズを収納支持するレンズホ
ルダであり、３０ａ、３０ｂ、３０ｃはレンズホルダ２
８内に収納される集光レンズである。３２は前記各集光
レンズ３０ａ、３０ｂ、３０ｃをレンズホルダ２８に固
定するレンズ押さえである。前記集光レンズ３０ａ、３
０ｂ、３０ｃからなる魚眼レンズ１４は全天の広範囲に
わたっての像を焦点部に結ぶように設計される。

そして、前記光ファイバー１６はレンズホルダ２８の下
面に設けられるファイバーホルダ３４に。

ファイバー固定用金具３６を介してビス３７により固定
される。この光ファイバー１６の端面ば前記集光レンズ
３０ｃの中央下方の前記集光レンズ系の焦点に位置する
。３８は光ファイバー１６の周面を保護する保護チュー
ブである。

次に、上述した実施例の作用について説明する。

太陽光は集光レンズ３０ａ、３０ｂ、３０ｃからなる魚
眼レンズ１４によって集光され、光ファイバー１６の端
面に入射する。太陽は全天の運行経路上のどの位置にあ
っても魚眼レンズ１４によって常に集光されるから、太
陽の運行位置にかかわらず、太陽光を光ファイバー１６
に導くことができる。

そして、光ファイバー１６の一端面から入射した太陽光
は、光ファイバー１６を透過して室内の所定位置に配設
した他端から室内に照射される。

上述したように、集光部本体１０に魚眼レンズ１４を配
設することにより、魚眼レンズ１４により十分な光量を
取り入れることができ、また、魚眼レンズ１４では太陽
光を過度に集光していないから、太陽光の集光により必
要以上の熱が発生しないという利点がある。

〔第２実施例〕第５図は太陽光集光装置の第２実施例を示す正面図であ
る。この実施例では前記魚眼レンズと凹面鏡を組合わせ
たことを特徴とする。図で４０は内面が凹面鏡に形成さ
れた集光部であり、４２はこの集光部４０の開口縁に取
り付けられる凹面鏡支持金具である。４４は前記凹面鏡
支持金具４２の側面を支持して集光部４０を屋根上の設
置場所に固設する取付足である。４６ａ、４６ｂは集光
部４０の傾斜角度を調整して前記凹面鏡支持金具４２を
取付足４４に締付固定する蝶ナツト等の固定具である。

１４は魚眼レンズであり、魚眼レンズ支持金具４６によ
って前記集光部４０の中心に対向する位置に凹面鏡に対
面させて設置される。前記魚眼レンズ支持金具４６は一
端が前記凹面鏡支持金具４２に固定され、他端に魚眼レ
ンズ１４が固定される。１６は前記魚眼レンズ１４に接
続される光ファイバーである。４８は光ファイバー１６
が風等によって揺動しないように固定するファイバー固
定具である。

第６図は前記集光部４０の内部構造を示す断面図である
０図で４１は前記集光部４０の内面である凹面鏡であり
、５０は前記凹面鏡４１の開口面を覆う保護ガラス板で
ある。前記凹面鏡４１の開口縁部には狭幅のフランジ状
に設けられる保護ガラス板ストッパが設けられ、前記保
護ガラス板５０はパツキン５４を介して、前記保護ガラ
ス板ストッパ５２とガラス止めリング５５間に挟圧支持
される。５６は前記魚眼レンズ１４の周面を支持する魚
眼レンズ取付金具である。

この集光装置をセットする際は、前記凹面鏡４１の中心
軸と鉛直軸とのなす角度Ａをこの集光装置を設置する場
所の緯度と同じ大きさにする。これにより、太陽光の採
光効率を最良にすることができる。

この実施例の集光装置では、太陽光が凹面鏡４１によっ
て反射され、集光された太陽光が魚眼レンズ１４により
とらえられる。太陽の移動とともに、凹面＠！４１によ
って反射・集光される位置は変位するが魚眼レンズ１４
は広範囲を集光できるので、太陽の方向にかかわらず光
をとり入わることができる。

なお、とり入れられる光量は凹面鏡４１の面積に比例す
るので、凹面鏡４１の直径を大きくすることにより、魚
眼レンズ１４の数を多くせずに光量を増大させることが
できる。

なお、前述した各実施例で魚眼レンズ１４に配設する光
ファイバー１６は単一本のファイバーを取付けてもよい
し、複数本の光ファイバーを１本のファイバーバンドル
として配設してもよい。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。

（発明の効果）本発明によれば、上述したように、魚眼レンズによって
太陽光を集光するから、太陽の運行位置にかかわらず太
陽光をとり入れることができ、集光部を固定したままで
太陽光を集光することができるから、太陽の移動に追随
させるための機構等の複雑な装置が不要であり、電力等
を使用せずに。

より簡易な構成の太陽光集光装置を提供することができ
る。また、太陽光は光ファイバーによって室内に導かれ
るから、室内の任意位置に照明として設置することがで
きるという著効を奏する。４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る太陽光集光装置の第１実施例を示
す説明図、第２図は集光布本体の説明図、第３図は集光
布本体の断面図、第４図は魚眼レンズと光ファイバーの
配設状態を示す断面図、第５図および第６図は第２実施
例の正面図および集光部の断面図である。１０・・・集光布本体、　　１２・・・屋根、１４・・
・魚眼レンズ、　　１６・・・光ファイバー、　１８・
・・取付金具、　　２０・・・ガラス板、　　２８・・
・レンズホルダ、　　３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・集
光レンズ、　３４・・・ファイバーホルダ、　３８・・
・保護チューブ、４０・・・集光部、　４４・・・取付
足、５０・・・保護ガラス板。第　　１　　図第　　２　　図第　　　５　　　図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１、家屋の屋根等の太陽光が照射される位置に、魚眼レ
ンズを配置した集光部を設け、前記魚眼レンズの背部に
光ファイバーの一端面を固定して設け、前記光ファイバ
ーを家屋内に導入して光ファイバーの他端面を室内に向
けて設けたことを特徴とする太陽光集光装置。