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KR920006588B1 - 태양광 조명장치 - Google Patents

태양광 조명장치 Download PDF

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KR920006588B1
KR920006588B1 KR1019890018788A KR890018788A KR920006588B1 KR 920006588 B1 KR920006588 B1 KR 920006588B1 KR 1019890018788 A KR1019890018788 A KR 1019890018788A KR 890018788 A KR890018788 A KR 890018788A KR 920006588 B1 KR920006588 B1 KR 920006588B1
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Abstract

내용 없음.

Description

태양광 조명장치
제1도는, 앞서 본 출원인이 제안한 선행기술을 설명하기 위한 도면.
제2도는, 본 발명에 의한 태양광 조명장치의 구성을 나타내는 입체 사시도.
제3도는, 상기 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면.
제4도는, 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기본체 2 : 머리부
2a : 투명판 4 : 캡슐
51내지 5n: 광도체 유니트 케이블 5S : 광 도체 케이블
6 : 케이싱 7 : 아암
8 : 지지파이프 10 : 태양광 수집장치
11, 111내지 11n, 11A 내지 11D : 태양광 수집장치의 렌즈(입력렌즈)
11a1내지 11an,11A' 내지 11D' : 조명기의 렌즈
12 : 태양광 방향센서 13, 13a : 지지틀체
14 : 제1회전축 15 : 제 1모우
16 : 지지아암 17 : 제 2회전축
71, 81 : 지지부 100 : 천정
131, 131a : 지지판 132, 132a : 고정구
I : 태양광 수집장치 II : 광도 케이블
III, IIIA 내지 IIID : 조명기
본 발명은 태양광 조명 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 태양광 수집 장치와 상기 태양광 수집장치로써 수집되는 태양광을 조사하기 위한 조명기의 효과적인 조합에 관한 것이다. 태양광 수집 장치는 렌즈가형상 태양을 향하도록 다수개의 광학렌즈의 회전을 실현하기 위한 조절수단과, 상기 렌즈에 의해 수집된 태양광이 도입되는 다수개의 광도에 케이블(또는 광파이버 케이블)을 갖는다. 조명기는, 상기 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)에 의해 전송된 태양광을 조사한다.
본 출원인은 전에 캡슐내에 수용되어 있는 태양광 수집 장치를 제안하였다. 이 캡슐은 원통형 기본체, 투명한 도움형상 머리부 및 상기 기본체와 머리부를 접속하기 위한 투명한 접속부로 이루어진다.
이 태양광 수집 장치는, 다수매의 렌즈(예를들면,7,19···등) 태양의 방향을 검출하기 위한 태양광 방향센서, 상기 렌즈 및 센서를 일체척으로 유지하는 지지틀체, 이 지지틀체를 회동시키기 위한 제1의 회전축,이 제1의 회전축을 회전시키는 제1의 모우터, 상기 렌즈 및 모우터를 지지하는 지지아암, 및 상기 제1의회전축과 직교하도록 배설된 제2의 회전축, 이 제2의 회전축을 회전시키는, 제2의 모우터등으로 구성된다. 상기 태양광 방향센서에 의하여 태양의 방향을 검출하여, 그 검출신호에 따라서 렌즈가 항상 태양의 방향을 향하도록 상기 제1 및 제2의 모우터를 제어하고, 렌즈에 의하여 집속된 태양광을 이 렌즈의 초점 위치에 그 수광 끝단이 배설된 광도체 케이블로 도입하여, 이 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)을 광이필요한곳 어디에나 조명등의 목적을 의해 전달 하도록 하고 있다. 광파이버 케이블은 다수개의 광 파이버로 만들어진 각각의 단일 케이블들을 다발로하여 만들어지고, 광도체 케이블은 다수개의 광파이버 케이블을다발로하여 만들어짐은 잘 이해될 것이다.
상기의 태양광 수집 장치는 렌즈를 통해서 태양광을 접속하고, 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)을통해서 상기광을 광이 필요한 곳 어디에나 전송하도록 의도된 것이다.
상기 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)은 케이블들의 다발로 되어 있고 그 광방사끝단은 자유로우며 태양광을 직접 조사하거나 렌즈등의 광학 수단을 통해 조사하기 위해서 각각 별도로 되어 있다.
그러나, 이러한 방법에 의해서 전체 영역을 균일하게 조명하기는 어려운 일이다. 조명될 영역이 확대될때에는 그 주변부에서 광조사의 강도가 부자연스러게 감소된다. 또한, 태양광 수집장치와 조명기가 개별적인 배선으로 별도의 유니트로서 이루어지는 경우에 있어서는, 그들의 광도체 케이블의 끝단들은 그 상호 접속이, 광전송의 손실을 증가 시키는 결과를 초래할 수도 있는 특별한 접속 수단을 이용함으로써 실행된다.
본 발명의 목적은 넓은 영역을 균일하게 태양광으로 투사할 수 있고 케이블간의 중간 접속이 전혀 필요없으며 광전송의 손실을 최소로 보장할 수 있는 태양광 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 태양광의 수집 및 전송에 있어서 효율높은 태양광 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양광 수집 장치의 구조와 유사한 구조를 가지는 태양광 조명기를 제공하는 것이다.
[실시예]
제1도는 앞서 본 출원인이 제안한 태양광 수집 장치의 1예를 설명하기 위한 전체 사시도이다. 제1도에서, 태양광 수집 장치 사용되는 캡슐(4)은 원통형 기본체(1), 투명한 도움형상 머리부(2) 및 상기 기본체(1)와 머리부(2)를 접속하기 위한 투명한 접속부로 이루어진다. 제1도에서와 같이, 이 태양광 수집장치(10)는 상기 캡슐(4)내에 수용된다.
이 태양광 수집장치(10)는, 다수매의 렌즈(예를들면,7,19·‥등)(111) 내지 (11n), 태양의 방향을 검출하기 위한 태양광 방향센서(12), 상기 렌즈(111) 내지 (11n) 및 센서(12)를 일체적으로 유지하는 지지틀체(13), 이 지지틀체(13)를 회동 시키기 위한 제1의 회전축(14), 이 제1의 회전축(14)을 회전시키는 제1의 모우터(15), 상기 렌즈(111) 내지 (11n) 및 모우터(15)를 지지하는 지지아암(16), 상기 제1의 회전축(14)과 직교하도록 배설된 제2의 회전축(17), 및, 이 제2의 회전축(17)을 회전시키는 제1도에는 도시하지 않은 제2의 모우터등으로 구성된다. 상기 태양광 방향센서(12)에 의하여 태양의 방향을 검출하여, 그 검출신호에 따라서 렌즈(111) 내지 (11n)가 항상 태양의 방향을 향하도록 상기 제1 및 제2의 모우터를 제어하고,렌즈(111) 내자 (11n)에 의하여 집속된 태양광을 이 렌즈의 초점 위치에 그 수광 끝단이 배설된 제1도에는 도시하지 않은 광도체 케이블(광파이버 케이블)로 도입하여, 이 광도체 케이블(광파이버 케이블)을 통하여 조명등의 목적으로 광이 필요한 장소 어디에나 전달하도록 하고 있다. 광파이버 케이블은 다수개의 광파이버로 만들어진 각각의 단일 케이블들을 다발로하여 만들어지고, 광도체 케이블은 다수개의 광파이버 케이블을 다발로 하여 만들어짐은 잘 이해될 것이다.
상기의 태양광 수집장치(10)는 렌즈를 통해서 태양광을 집속하고, 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)을 통해서 상기광을 광이 필요한 곳 어디에나 전송하도록 의도된 것이다.
상기 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)은 케이블들의 다발로 되어있고, 그 광방사끝단은 자유로우며 태양광을 직접 조사하거나 렌즈등의 광학 수단을 통해 조사하기 위해서 각각 별도로 되어있다. 그러나, 이러한 방법에 의하여 전체 영역을 균일하게 조명하기는 어려운 일이다. 조명될 영역이 확대될때에는 그 주변부에서 광조사의 강도가 부자연스럽게 감소된다. 또한, 태양광 수집 장치와 조명기가 개별적인 배선으로 별도의 유니트로서 이루어지는 경우에 있어서는, 그들의 광도체 케이블의 끝단들은 그 상호접속이, 광전송이 손실을 증가시키는 결과를 초래할 수도 있는 특별한 접속 수단을 이용함으로써 실행된다.
상기와 같은 결점을 감안하여, 본 발명은 넓은 영역을 균열하게 태양광으로 투사할 수 있고 케이블간의중간 접속이 전혀 필요 없으며 광전송의 손실을 최소로 보장할 수 있는 태양광 조명장치를 제공하도록 만들어졌다.
제2도는 본 발명을 구체화한 태양광 조명장치의 1실시예를 설명하기 위한 입체 사시도이다. 상기 장치는기본적으로 태양광 수집장치는 (I), 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)(II) 및 조명기(투광장치)(III)로구성된다. 태양광 수집장치(I)는 구성에 있어서 제1도에 도시된 선행 기술의 것과 유사하므로 제1도와유사한 부분은 동일부호로 나타내며 그 기능의 자세한 설명은 생략하였다. 상기와 같이, 태양광 수집장치(I)로써 수집된 태양광은 제2도에는 도시되지 않은 수광끝단면을 통해서 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)내로 도입되며 상기 수광끝단면들은 지지틀체(13)내 렌즈(11)의 초점에 가까이 놓여있고, 이들 렌즈(111),(112)···(11n)에 대응하는 상기 케이블은 다발로되어 1개 이상의 복합 케이블(II)을 형성하고, 이 케이블(II)은 지지아암(16)을 통해서 연장되고 기본 몸체(1)로부터 빼내어진다. 태양광 수집 장치(I)로부터빼내어진 광도체 케이블(광파이버 케이블)은 실내 천정의 개구를 통해서 실내 조명기(III)에 접속된다.
상기 조명기(III)는 태양광 수집 장치(I)와 같은 수의 렌즈를 갖는다. 태양광 수집 장치(I)의 렌즈(111),(112)…(11n)는 조명기(III)의 렌즈(11a1),(11a2),…(11an) 각각에 대응하며, 광도체 케이블(광파이버케이블)(II)을 구성하는 광도체 유니트 케이블(51) 내지 (5n)에 의해서 서로 접속되어 있다. 조명기(III)의렌즈(11a1) 내지 (11an)는 앞쪽의 투명한 뚜껑(2a)으로 덮여있는 케이싱(6)내에 설치된 지지틀체(13)에 의해서 일체적으로 지지된다. 상기 케이싱(6)은 아암(7)의 지지부(71)의 회전가능하게 유지되고, 이 아암(7)은 광이 임의의 소망하는 방향으로 투광될 수 있도록 실내 천정(100)에 고정된 지지파이프(8)의 지지부(81)에 그의 중앙부가 회전 가능하게 유지되어 있다. 상기 지지부(71) 및 (81)에 이들 부분을 그의 축에 대해회전시키기 위한 별도의 모우터가 마련될때, 상기 모우터 각각을 원격제어함으로써 임의의 소망하는 투광방향을 선택할 수 있게 된다.
제3도는, 태양광 수집장치(I), 광도체 케이블(II) 및 조명기(III)간의 관계를 설명하기 의해서 입력렌즈와 출력렌즈를 결합시킨 도면이다. 지지틀(13)상에 설치된 입력렌즈(11)를 통해서 접속된 태양광 "S"은 상기 입력렌즈의 초점위치에 근접하여 놓인 그 입력 끝단면을 통해서 광도체 케이블(5S)내로 도입된다. 이광도체 케이블(5S)의 입력끝단면은 태양광 수집장치(I)의 지지틀체(13) 바닥부에 마련된 지지판(131)의중심에서 고정구(132)내로 맞추어지고, 상기 케이블의 출력끝단은 조명기(III)의 지지틀체(13a)의 지지관(131a)상에 있는 고정구(132a)내에 유지된다. 고정구(131a)는 평행한 태양광 'L"이 그를 통하여 투광하는렌즈(11a)의 초점 근처에 놓인다. 지지판(131a)에 대한 고정구(132a)의 위치는 태양광으로 조명할 영역을변경시킬 수 있도록 조정될 수 있다.
이런 경우에, 평행한 태양광 보다 적지않은 각도로 즉, 태양광이 한곳에 집중되지 못하도록 렌즈를 통한태양광 조사에 필요한 거리만큼 고정구로부티 렌즈를 풀어놓아야 함이 필수적이다.
발산각 θ이내로 렌즈를 통해서 광조사를 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 보다 광범위하게 광을 확산시키기 위해서 오목렌즈를 이용할 수도 있고, 또한 투명판(2a)대신 반투명의 산란판을 채택할 수도 있다.
제4도는, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
제4도에서는, 태양광 수집 장치(Ⅰ)alc whaudrl(ⅢA), (ⅢB), (ⅢC), (ⅢD)가 개략적으로 도시된다.
예를들면, 태양광 수집장치(I)의 렌즈는 균등한 4개의 군(11A),(11B),(11C) 및 (11D)로 분할되고, 상기 렌즈군을 통해 수집된 태양광은 해당하는 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)을 통해서 해당하는 조명기(IIIA),(IIIB),(IIIC) 및 (IIID)로 전송되고, 이곳으로부터 분배된 태양광을 해당하는 군의 투광렌즈(11A'),(11B'),(11C') 및 (11D')를 통과하여 소망하는 지역으로 투광한다.
예를들면, 2점쇄선으로 나타낸 공간(101)의 4모서리에 각각 배열된 조명기(IIIA),(IIIB),(IIIC) 및,(IIID)로부터 광조사의 방향을 선택함으로써, 다양한 인상적인 조명을 실시할 수 있다.
상기 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명에 의하면, 태양의 이동을 추적하여 효과적으로 태양광을 수집하고, 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)을 통해 수집된 태양광을 직접적으로(즉, 광전송의 손실을 유발하는 중간 접속없이) 소망하는 장소에 배열된 조명기의 해당 투광렌즈에로 전송하고, 또한 상기 렌즈를 통해서 전송된 태양광을 조사할 수 있도록 태양광 조명장치가 구성되므로, 태양광의 수집 및 전송에 매우 효과적인 태양광 조명기를 제공할 수 있게 된다.
또한,상기 태양광 수집 장치 및 조명기 모두가 광학 렌즈 및 광도체 케이블의 배열에 있어서 단순하고유사한 구성으로 되어 있기 때문에 상기 태양광 조명장치의 제조 비용도 상당히 절감될 수 있다.

Claims (3)

  1. 태양광을 접속하기 위한 다수개의 광학렌즈(111) 내지 (11n),(11A) 내지 (11D)와 이 렌즈의 초점위치에 그 수광끝단이 배열설치되어 있는 다수개의 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)(II)과, 태양의 방향을검출하여 렌즈가 항상 태양을 향하도록 제어신호를 발생시킴으로써 태양광을 상기 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)(II)내로 도입하는 센서(12)를 갖고 있는 태양광 수집장치(I) 및, 광도체 케이블(광파이버 케이블)(II)을 통하여 전송된 태양광을 수용하고, 상기 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)(II)의 반대편광방출끝단에 대향하여 배열된 렌즈(11a1) 내지 (11an),(11A') 내지 (11D')를 통하여 상기 광을 조사하기위한 조명기(III)와로 구성된 태양광 조명장치.
  2. 제1항에 있어서, 다수개의 조명기(IIIA) 내지 (IIID)가 사용되고 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)(II)은 상기 조명기(IIIA) 내지 (IIID)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 조명장치.
  3. 제1항 내지 제2항의 어느 1항에 있어서, 상기 광도체 케이블(또는 광파이버 케이블)(II)의 광방출끝단이 조명기(III),(IIIA) 내지 (IIID)의 렌즈(11a1) 내지 (11an),(11A') 내지 (11D')의 초점위치 근처에 배열설치됨을 특징으로 하는 태양광 조명장치.
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