KR100769323B1

KR100769323B1 - Dome type day-lighting device of solar window structure

Info

Publication number: KR100769323B1
Application number: KR1020060089584A
Authority: KR
Inventors: 김병철; 송규동; 이주윤
Original assignee: 한국에이.비이.엠.건설 주식회사
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2007-10-24

Abstract

A dome type natural lighting device of a solar window structure is provided to secure uniform lighting efficiency similar to an expensive track type natural lighting device by continuously receiving solar direct light regardless of seasons. A dome type natural lighting device of a solar window structure continues to receive solar direct light regardless of seasons. The dome type natural lighting device includes a plurality of unit lighting units(120). The plurality of unit lighting units are formed in a solar window structure. Each of the light lighting units includes a body, a collecting lens, and an optical fiber. An upper portion of the body is open, and a reflecting body is formed at an inner surface of the body. The collecting lens is mounted on an open upper portion of the body. The optical fiber is positioned at a lower portion of the body and receives light transmitted through the collecting lens and the reflecting body.

Description

Dome type day-lighting device of solar window structure

도 1은 중위도 지방의 춘분 및 추분, 하지 및 동지 각 시점에 있어서 태양의 고도 및 일주 운동 관계도.1 is a diagram showing the relationship between altitude and diurnal motion of the sun at each of the vernal equinox and the autumn equinox, lower limbs and winter solstice in the mid-latitude region.

도 2는 중위도 지방에 있어서 태양 창의 개략적인 형상도.2 is a schematic diagram of the solar window in mid-latitude provinces.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서의 자연 채광 장치 구성도.3 is a block diagram of a natural light device as an embodiment according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 자연 채광 장치의 단위 채광부 구성도.4 is a block diagram of a unit light of the natural light device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서의 자연 채광 장치 구성도.5 is a block diagram of a natural light device as another embodiment according to the present invention;

도 6은 중위도 지방에 있어서 계절별 태양의 개략적인 일주 운동 궤적도.FIG. 6 is a schematic diagram of a circular motion locus of the seasonal sun in the mid-latitude region. FIG.

도 7a는 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서의 자연 채광 장치의 외관도.7A is an external view of a natural light device as yet another embodiment according to the present invention;

도 7b는 도 7a의 자연 채광 장치의 분해 결합도.FIG. 7B is an exploded view of the natural light device of FIG. 7A. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100, 200 : 채광부 120, 220 : 단위 채광부100, 200: miner 120, 220: unit miner

122, 222 : 몸체 124, 224 : 집광 렌즈122, 222: body 124, 224: condensing lens

126, 226 : 광 섬유126, 226: optical fiber

대한민국 공개특허 제94-009635호, 대한민국 공개특허 제2004-81515호, 대한민국 공개특허 제01-079191호Republic of Korea Patent Publication No. 94-009635, Republic of Korea Patent Publication No. 2004-81515, Republic of Korea Patent Publication No. 01-079191

본 발명은 돔형 자연 채광 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연중 고도가 달라지는 태양의 위치 및 일주 운동을 함에 따라 달라지는 태양의 위치와 무관하게 지상 또는 건물에 고정 장착된 상태에서 태양의 직사광을 지속적으로 일정하게 수광할 수 있는 태양 창 구조의 돔형 자연 채광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dome-type natural light device, and more particularly, the sun is continuously mounted in the ground or building irrespective of the position of the sun and the sun position varies depending on the diurnal movement of the altitude during the year is continuously mounted It relates to a dome-shaped natural light device of a solar window structure that can receive light constantly.

통상적으로 사람의 신체 구조상 인공 조명보다는 태양 광을 이용한 자연 조명을 사용하는 경우 학습 및 업무 효율과 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 인체 건강 증진에 도움이 된다고 알려져 있으며, 이러한 요구에 맞추어 건물에서 태양 광을 적절하게 이용하여 조명으로 사용함으로써 화석 에너지의 절감 효과를 얻는 동시에, 인체에 이로운 환경 친화적인 공간을 만들고자 하는 연구가 진행되고 있는데, 그 중 대표적인 것이 태양 광을 건물 내부로 끌어들이는 자연 채광 장치이다. 자연 채광 장치는 일조 시간 동안 건물 실내 또는 지하 공간 등과 같이 인공 조명이 필요한 공간에 외부의 태양 광을 투영 또는 반사시킴으로써 전기에 의한 인공 조명 장치와 함께 건물 실내 또는 지하 공간의 보조 조명을 위해 사용되는 장치이다. In general, the use of natural light using sunlight rather than artificial lighting in the human body structure is known to not only improve learning and work efficiency and productivity, but also improve human health. In order to save fossil energy and to make an environment-friendly space that is beneficial to the human body by using it properly as a light, a representative light is a natural light device that draws sunlight into a building. to be. A natural light device is a device used for auxiliary lighting in a building interior or underground space together with an artificial lighting device by electricity by projecting or reflecting external solar light in a space where artificial lighting is required, such as a building interior or underground space during sunshine hours. to be.

이러한 자연 채광 장치에 관련된 기술을 크게 분류하면, 지상의 건물 등에 고정 장착되어 특정 방향으로 입사하는 태양 광만을 수광할 수 있는 고정식 자연 채광 장치와, 태양의 일주 운동을 따라 움직이면서 태양 광을 수광할 수 있는 추적식 자연 채광 장치로 나눌 수 있다. 대한민국 공개특허 제2004-81515호와 같은 방식의 고정식 자연 채광 장치는 통상적으로 포물경을 이용하여 입사하는 태양 광을 조명이 필요한 공간으로 전달하는 구조로 이루어지는데, 전체적으로 그 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐 아니라 제작에 있어 비용이 과도하지 않다는 장점이 있어 근자 그 보급이 널리 이루어지고 있으나, 일단 장착이 완료된 이후에는 포물경이 지향하는 방향 이외에서 입사하는 태양 광은 거의 수광할 수 없어 수광 효율이 매우 떨어지는 단점이 있다. 이에 비하여, 대한민국 공개특허 제01-079171호와 같은 방식의 추적식 자연 채광 장치는 구동 모터 및 특정 프로그램이 내장된 제어 장치를 이용하여 일주 운동을 하는 태양을 자동 추적함으로써 낮시간 동안 태양의 직사 광을 충분히 수광할 수 있다는 장점은 있으나, 전체 장치가 대규모일 뿐 아니라 그 구조가 복잡하여 제작 비용이 매우 비싼 단점이 있을 뿐 아니라 복잡한 제어 장치의 오작동에 따라 사후 관리가 빈번하게 이루어져 한다는 점에서 운용상의 문제를 안고 있다.When the technology related to the natural light device is largely classified, the fixed natural light device can be fixedly mounted on a building on the ground to receive only the sunlight incident in a specific direction, and the solar light can be received while moving along the circumference of the sun. It can be divided into a tracked natural light device. The fixed natural light device of the method, such as the Republic of Korea Patent Publication No. 2004-81515 is typically made of a structure that delivers the incident sunlight using a parabolic mirror to a space that requires illumination, the overall structure is simple and easy to manufacture In addition, since the cost is not excessive in manufacturing, it is widely spread. However, once the installation is completed, solar light incident from a direction other than the direction of the parabolic beam cannot be received. There is a downside to falling. On the contrary, the tracking natural light device according to the method of Korean Patent Laid-Open Publication No. 01-079171 uses a drive motor and a control device with a specific program to automatically track the sun in a circumferential motion, thereby directing sunlight during the day. Although there is an advantage in that it is possible to receive enough light, the overall device is not only large but also its structure is complicated and its manufacturing cost is very expensive. In addition, the post management is frequently performed according to the malfunction of the complicated control device. I have a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 지상에 고정 장착되더라도 연중 계절에 따라 고도를 달리하며 일주 운동을 하는 태양의 위치에 무관하게 태양의 직사광을 지속적으로 일정하게 수광할 수 있는 자연 채광 장치를 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, even if fixed to the ground can be constantly receiving a direct sunlight of the sun regardless of the position of the sun to change the altitude depending on the season of the year even if fixed on the ground In providing a natural light device.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 태양 광을 수광하기 위한 채광부가 복수 개의 단위 채광부를 포함하여 이루어지는 자연 채광 장치로서, 상기 채광부를 구성하는 단위 채광부는, 일주 운동하는 태양의 직사 광을 연속으로 수광하기 위하여 자연 채광 장치가 설치되는 지점에서 태양의 고도에 따라 가상의 천구 상에 형성되는 태양 창의 형상에 대응될 수 있도록 동일 반경 상에서 방사형으로 상호 연속하여 태양 창의 구조로 구성되며; 상기 각 단위 채광부는, 상부는 개구되며 내부 면에는 반사체가 구비되는 몸체와, 상기 몸체의 개구된 상부에 장착되는 집광 렌즈와, 상기 몸체의 하부에 위치하여 상기 집광 렌즈 및 반사체에 의해 전달되는 태양 광을 수집하는 광 섬유로 이루어져; 건물 또는 지면에 고정 설치된 상태에서 계절에 관계없이 일주 운동을 하는 태양의 직사광을 연속하여 수광할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a natural light mining device comprising a plurality of unit light receiving units for receiving sunlight, wherein the unit light unit constituting the light receiving unit is a direct sunlight of the sun moving around. Consisting of the structure of the solar window continuously radially mutually on the same radius so as to correspond to the shape of the solar window formed on the virtual celestial sphere according to the altitude of the sun at the point where the natural light device is installed to receive light continuously; Each of the unit light emitting units has an upper portion of which is opened and an inner surface of which is provided with a reflector, a condensing lens mounted on the opened upper portion of the body, and is positioned below the body and is transmitted by the condensing lens and the reflector. Consists of optical fibers for collecting light; It is characterized in that it is possible to continuously receive the direct sunlight of the sun doing a round movement regardless of the season in a state fixed to the building or the ground.

상기 채광부의 양단은 동일 반경 상에서 연장 형성되어, 태양의 일출 및 일몰 시점의 태양 직사광을 수광할 수 있는 것을 특징으로 한다.Both ends of the mining unit may extend on the same radius to receive direct sunlight from the sun at sunrise and sunset.

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또한, 상기 각 단위 채광부는 다각 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the unit mining unit is characterized in that the polygonal shape.

본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예들을 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 무관하거나 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 자명한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which embodiments of the present invention are not related to the technical features of the present invention or are obvious in the technical field to which the present invention pertains. The description will be omitted.

도 1은 중위도 지방에서 각 계절별(춘분, 하지, 추분, 동지) 태양의 고도 및 그에 따른 태양의 일주 운동 궤도 각각을 보여주고 있는데, 개시된 것과 같이 태양 의 하지 및 동지 각각의 고도는 춘, 추분을 기준으로 ± 23.5°정도 차이가 나며, 태양은 연중 이 범위 이내의 고도를 가지며 일주 운동을 한다. 한편, 태양으로부터 전달되는 복사 에너지(직사 광) 중에서, 유용한 복사 에너지의 대부분은 연중 오전 9시에서 오후 3시 사이에 전달되는데, 이 시간대 범위에서 태양이 위치하는 천구(관측자를 기준으로 그릴 수 있는 가상의 원) 부분을 태양 창(solar window)이라 하며 도 2에는 중위도 지방에서 태양 창의 개략적인 형상이 개시되어 있다.Figure 1 shows the altitude of each season (equine, lower limbs, autumn and winter solstice) sun in the mid-latitude region, and thus the sun's orbit around the sun. There is a difference of ± 23.5 ° on the basis of the sun, and the sun has an altitude within this range throughout the year and performs diurnal movement. On the other hand, of the radiant energy (direct sunlight) transmitted from the sun, most of the useful radiant energy is transmitted between 9:00 AM and 3:00 PM throughout the year, where the sun is located in the time frame (viewable by the observer). The imaginary circle part is called a solar window and FIG. 2 shows a schematic shape of the solar window in the mid-latitude region.

즉, 관측자의 위도가 φ라고 할 때, 춘분 및 추분 시점에 태양은 관측자를 기준으로 고도 90°- φ 에서 동일한 반경의 천구를 따라 일주 운동하게 되며, 하지 및 동지 시점에 태양은 관측자를 기준으로 고도 90°- (φ ± 23.5°) 에서 동일한 반경의 천구를 따라 일주 운동하게 되기 때문에(+ 는 동지/- 는 하지), 위도 φ 에서의 태양 창은 결국 관측자 기준으로 하지 및 동지 시점의 태양의 일주 운동 각각을 상단 및 하단 경계선으로 하여 그 사이의 영역이 태양 창이 된다. 따라서, 태양은 가상의 반구 상에 형성되는 이러한 태양 창의 범위 내에서 복사에너지를 직사 광의 형태로 전달하게 되며, 이러한 태양 창의 형상은 위도가 변경되면 변경되는 위도 차이만큼 변경될 뿐 그 기본 구조는 동일함은 물론이다.In other words, when the observer's latitude is φ, the sun moves around the celestial sphere at the altitude of 90 ° -φ at the vernal equinox and the autumn equinox, and at the time of summer and winter solstice the sun is relative to the observer. Since you will be circumferentially moving around the same radius of celestial sphere at an altitude of 90 °-(φ ± 23.5 °) (+ is not winter /-), the solar window at latitude φ will eventually be based on the observer Each of the diurnal motions is the upper and lower boundary line, and the area between them becomes the solar window. Therefore, the sun transmits radiant energy in the form of direct sunlight within the range of this solar window formed on the imaginary hemisphere, and the shape of the solar window is changed only by the latitude difference which is changed when the latitude changes. Of course.

도 3은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서 고정식 자연 채광 장치의 구성도이다. 개시된 것과 같이, 본 발명은 태양 광을 수광할 수 있는 채광부(100)의 기본 구조가 전술한 태양 창(solar window)의 형상으로 이루어진다는 점에 그 기술적 특징이 있으며, 이를 위해 상기 채광부(100)를 복수 개의 단위 채광부(120)로 이루어지는 구성을 제안하며, 상기 복수 개의 단위 채광부(120)는 특히 상호 간에 연속하여 이루어지도록 구성을 제안한다.3 is a block diagram of a fixed natural light device according to an embodiment of the present invention. As disclosed, the present invention has a technical feature in that the basic structure of the light-receiving unit 100 capable of receiving sunlight is formed in the shape of the solar window described above. It is proposed that the configuration consisting of a plurality of unit mining unit 120, 100, the configuration is such that the plurality of unit mining unit 120 is made in succession with each other in particular.

단위 채광부를 연속 구성함에 있어, 특정한 방향성 없이 단위 채광부의 경계면들이 연속하도록 구성할 수도 있으나, 본 발명에 따른 채광부의 각 단위 채광부는 연속 구성으로 이루어져 천구 상을 일주 운동하는 태양의 직사 광을 연속 수광하는 특징이 있는 만큼, 만일 연속하는 각 단위 채광부 사이에 일정 간격이 있으면 그만큼 채광 효율이 감소 될 개연성이 있다. 이를 위해, 본 발명은 각 단위 채광부가 다각 형상으로 이루어짐으로써 어떠한 방향에 대해서도 단위 채광부 경계면 사이가 자연스럽게 연속하여 이루어질 수 있는 구성을 제안한다. 도 3 및 도 4 각각에는 이러한 단위 채광부의 다각 형상 중에서 사각 형상으로 이루어지는 일례가 개시되어 있는데, 구체적으로 사각 박스 형상으로 이루어지는 몸체(122)와, 상기 몸체(122) 상부에 장착되는 사각 형상의 집광 렌즈(124) 및 상기 몸체(122) 하부에 설치되는 광 섬유(126)의 단위 채광부(120)를 보여준다.In the continuous construction of the unit mining unit, although the interface of the unit mining unit may be configured to be continuous without a specific direction, each unit mining unit of the mining unit according to the present invention consists of a continuous configuration for continuous reception of direct sunlight of the sun to move around the celestial phase As long as there is a certain interval between each successive unit mining unit, there is a possibility that the mining efficiency is reduced accordingly. To this end, the present invention proposes a configuration in which each unit mining unit is formed in a polygonal shape so that the unit mining unit interfaces naturally in any direction. 3 and 4 each disclose an example consisting of a rectangular shape among the polygonal shapes of the unit mining unit, specifically, a body 122 having a rectangular box shape, and a square condensing body mounted on the body 122. The unit light receiving unit 120 of the optical fiber 126 installed below the lens 124 and the body 122 is shown.

상기 몸체(122)는 단위 채광부의 프레임으로 기능하며, 몸체의 내부 면(123)에는 태양 광을 적절하게 반사시키기 위한 수단으로서 반사 필름 또는 반사 코팅과 같이 반사체가 구비되는 것이 바람직하다. 반사 필름 및 반사 코팅 등과 같은 반사체는 일정 값 이상의 반사율을 보장한다면 특별히 그 종류 및 재질에 제한이 없다. 한편, 본 발명은 채광부(100)를 구성함에 있어, 각 단위 채광부를 개별적으로 준비한 다음 이들을 연속하여 수직 및 수평 방향으로 결합시켜 구성할 수도 있을 뿐 아니라, 이와 달리 단위 채광부의 몸체 부분을 먼저 준비한 다음 이들 몸체 부분에 상단 및 하단 각각에 집광렌즈 및 광 섬유를 장착시켜 구성할 수 있기 때문에 그 구성 방식에 있어서 특별히 제한하지 않는다.The body 122 functions as a frame of the unit light receiving unit, and the inner surface 123 of the body is preferably provided with a reflector such as a reflective film or a reflective coating as a means for properly reflecting sunlight. The reflector such as a reflective film and a reflective coating is not particularly limited in kind and material as long as it guarantees a reflectance of a predetermined value or more. On the other hand, in the present invention, in the construction of the mining unit 100, each unit mining unit may be separately prepared, and then may be configured by combining them in a vertical and horizontal direction continuously. Alternatively, the body part of the unit mining unit may be prepared first. Next, since the condenser lens and the optical fiber can be attached to each of the upper and lower parts of the body part, the configuration method is not particularly limited.

또한, 본 발명은 집광 렌즈 및 몸체의 내부 면에 구비되는 반사체를 경유하여 최종적으로 광 섬유로 전달되는 태양 광의 경로 중에서, 광 섬유에 의한 채광 효율을 더욱 증대시키기 위하여, 도시되지는 않았지만 광 섬유의 상단부에 상광하협 형상으로 이루어지는 보조 집광부를 부가시키거나, 또는 광 섬유 상단부에 보조 집광 렌즈를 부가시키거나, 또는 광 섬유 상단부 직경을 하단부 직경보다 큰 광 섬유판을 형성시키는 경우를 배제하지 않음은 물론이다.In addition, the present invention, although not shown in the path of the solar light finally delivered to the optical fiber via the reflector provided on the inner surface of the condenser lens and the body, to further increase the light efficiency of the optical fiber, although not shown Of course, it does not exclude the case where an auxiliary condenser having an image light narrowing shape is added to the upper end, an auxiliary condensing lens is added to the upper end of the optical fiber, or an optical fiber plate having an optical fiber upper end diameter larger than the lower end diameter. to be.

또한, 본 발명은 복수 개의 단위 채광부(120)를 동일 반경 상에 연속하도록 구성함으로써 도 3에 개시되어 있는 단위 채광부(120)의 연속 조합으로 이루어지는 본 발명에 따른 채광부(100) 구조가 도 2에 개시된 것과 같이 반구 상에 일정 크기로 형성되는 태양 창의 형상과 동일하게 이루어지는 경우를 제안한다. 이처럼, 채광부(100)의 구조가 태양 창의 형상과 동일하게 형성된다면, 본 발명에 따른 자연 채광 장치가 건물 또는 지면 등에 고정 설치되더라도 일주 운동하는 태양의 직사 광을 계절에 관계없이 지속적으로 일정하게 수광할 수 있게 됨은 자명하다. 다만, 도 3에는 채광부를 구성하는 단위 채광부 연속 열 중에서 일부 열이 돌출되는 구성으로 개시되어 있으나, 이는 복수 개의 단위 채광부가 상호 연속하여 구성되는 것을 단적으로 보여주기 위한 것일 뿐, 전술한 것과 같이 본 발명에 따른 각 단위 채광부는 동일 반경 상에서 연속하는 구성으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 후술할 도 5의 경우에도 동일하게 적용됨은 물론이다.In addition, according to the present invention, the structure of the mining unit 100 according to the present invention is composed of a continuous combination of the unit mining unit 120 disclosed in FIG. As shown in FIG. 2, a case in which the same shape as that of the solar window is formed on the hemisphere with a predetermined size is proposed. As such, when the structure of the skylight unit 100 is formed in the same shape as the solar window, even when the natural light device according to the present invention is fixedly installed in a building or the ground, the direct sunlight of the circumferential movement is constantly constant regardless of the season. Being able to receive light is obvious. However, although FIG. 3 discloses a configuration in which some columns are projected from the continuous columns of the unit miners constituting the miner, this is merely to show that the plurality of unit miners are continuously constructed with each other, as described above. Each unit mining unit according to the invention is preferably made of a continuous configuration on the same radius, which is the same also applies to the case of FIG.

또한, 본 발명은 채광부(100)의 구조가 태양 창의 형상과 동일하게 이루어지는 경우 뿐 아니라, 도 5에 개시된 것과 같이 채광부(100)의 양단 부분(200)이 동일한 반경 상에서 연장 형성되는 구성을 제안한다. 이러한 채광부 양단 부분의 연장 구성은 태양의 일출 및 일몰 시점의 태양 직사광 부분도 수광할 있도록 하기 위함이며, 어느 정도까지 연장할지 여부는 완전히 자의적인 사항이다. 다만, 본 발명에 따른 채광부(100)가 태양 창의 형상과 동일한 구조로 이루어지고, 전술한 바와 같이 통상적인 태양 창이 연중 오전 9시부터 오후 3시 사이의 범위에 해당 됨을 감안하면, 채광부의 양단을 따라 연장되는 부분(200)은 일출부터 오전 9시까지 그리고 오후 3시부터 일몰까지의 태양 직사 광을 수광할 수 있는 범위 내에서 부가되는 것이 바람직하며, 계절에 따라 일출 및 일몰시간이 상이하기 때문에 일률적으로 연장하는 것보다는 각 계절에 따라 연장 부분이 서로 다르게 구성하는 것이 더욱 바람직하다 할 것이다. 채광부 연장 부분(200)을 구성하는 각 단위 채광부(220)의 구조는 도시되지는 않았지만 전술한 단위 채광부(120)의 구조와 같이 몸체, 집광 렌즈, 광 섬유로 이루어지는 것이 바람직하여 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the present invention is not only the case where the structure of the skylight 100 is made the same as the shape of the solar window, but also as shown in Figure 5, the end portion 200 of the skylight 100 is formed to extend on the same radius as shown in FIG. Suggest. The extension configuration of both ends of the mining part is to receive the direct sunlight portion of the sun at the sunrise and sunset time of the sun, and to what extent it is completely arbitrary. However, considering that the mining unit 100 according to the present invention has the same structure as the shape of the solar window, and as described above, the conventional sun window falls within the range between 9 am and 3 pm throughout the year, both ends of the mining unit The extended portion 200 is preferably added within a range capable of receiving direct sunlight from sunrise to 9 am and from 3 pm to sunset, and the sunrise and sunset times vary depending on the season. Therefore, it is more preferable that the extension part is configured differently according to each season rather than uniformly extending. Although not shown, the structure of each unit light receiver 220 constituting the light receiver extension part 200 is preferably made of a body, a condenser lens, and an optical fiber, like the structure of the unit light receiver 120 described above. Detailed description will be omitted.

한편, 본 발명에 따른 태양 창 구조의 채광부(100)를 몇 개의 단위 채광부(120)를 조합하여 구성하는지 여부는 완전히 임의로서, 일정한 범위 내에서 일정 고도를 유지하는 각 계절별로 단위 채광부를 띠 형상으로 구성하여 이들을 적층시켜 구성하거나, 또는 단위 채광부를 월별 및 주별, 일별 등으로 더욱 세분화하여 채광부를 구성할 수 있음은 물론이다. 그러나, 채광부를 구성함에 있어 단위 채광부의 개수를 증가시키면 채광 효율은 증대되나 제조 단가가 상승하게 되고, 단위 채광부를 일정 개수 이하로 한정하면 제조 단가는 낮출 수 있으나 채광 효율이 떨어질 수 있기 때문에, 계절에 관계없이 일주 운동을 할 뿐 아니라 계절에 따라 고도를 달리하는 태양의 직사 광을 지속적으로 일정하게 수광하기 위한 구성을 선택함에 있어서는, 자연 채광 장치가 설치되는 장소의 특성과, 설치 장소에서 필요한 인공 조명의 밝기 정도, 그리고 제작 비용 등을 종합적으로 감안하여 결정하는 것이 바람직하다 할 것이다.On the other hand, it is completely arbitrary whether or not to configure the light unit 100 of the solar window structure according to the present invention by combining a number of unit light unit 120, the unit light unit for each season maintaining a certain altitude within a certain range It is a matter of course that the light-emitting portion may be configured by forming a strip shape and stacking them, or by further subdividing the unit-lighting portion into monthly, weekly, daily, and the like. However, in the construction of the mining unit, if the number of unit mining units is increased, the mining efficiency is increased, but the manufacturing cost is increased. If the unit mining unit is limited to a certain number or less, the manufacturing unit cost may be lowered, but the mining efficiency may be lowered. Regardless of the circumference of the movement regardless of the season, and to select the configuration to continuously receive the direct sunlight of the sun, which varies with the season, the characteristics of the place where the natural light device is installed, and the artificial It may be desirable to determine the overall degree of brightness of the lighting and the production cost.

도 7a 및 도 7b 각각은 본 발명에 따른 자연 채광 장치의 또 다른 일실시예로서, 이 실시예는 채광부(100, 200)를 춘분(추분), 하지, 동지 계절별로 구분하여 구성하고, 채광부를 구성하는 각 단위 채광부(120, 220)를 태양의 일출 및 일몰 시점까지 연장 형성시킨 특징을 구비하고 있는데, 자연 채광 장치가 설치되는 가상의 지점에서 태양 창의 형상 및 계절에 따른 태양의 일주 운동을 보여주는 도 6을 참고하여 이 실시예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.7A and 7B are each another embodiment of the natural light apparatus according to the present invention, and this embodiment divides the mining parts 100 and 200 by the spring equinox, autumn and winter solstice seasons. Each unit mining unit (120, 220) constituting the unit is characterized by extending to the sunrise and sunset of the sun, the sun's circumference movement according to the shape and season of the sun window at the virtual point where the natural light is installed Looking at this embodiment in detail with reference to Figure 6 as follows.

개시된 것과 같이, 이 실시예의 채광부는, 동지, 춘분(추분), 하지 시점의 태양 일주 운동에 대응되도록 구성되는 태양 창 구조의 채광부(100)와, 상기 태양 창 구조의 채광부(100)의 양단으로 연장 형성되어 춘분(추분) 및 하지에 따라 달라지는 태양의 일출 및 일몰시점의 태양 직사 광을 수광할 수 있는 연장 채광부(200)로 구성되어 있으며, 각 채광부(100, 200)를 구성하는 단위 채광부(120, 220)는 시간(hour) 단위로 연속하여 이루어져 있음을 알 수 있다. As disclosed, the mining part of this embodiment includes the solar part of the skylight structure 100 configured to correspond to the circumference of the sun, the equinox, and the bottom of the sun at the time of winter solstice, the equinox, and the lower part of the solar window structure. It is composed of an extension mining unit 200 which is formed extending at both ends to receive the direct sunlight at the time of sunrise and sunset of the sun, which varies depending on the vernal equinox and autumn, and constitutes each mining unit 100, 200. It can be seen that the unit mining unit (120, 220) is made in units of hours (hour).

따라서, 춘추분 시점에서 일주 운동하는 태양으로부터 전달되는 직사 광은 중간에 위치하고 있는 연속하는 단위 채광부의 조합에 의하여 수광하게 되며, 하지 시점에 일주 운동하는 태양으로부터 전달되는 직사 광은 상부에 위치하고 있는 연속하는 단위 채광부의 조합에 의하여 수광하게 되며, 동지 시점에 일주 운동하는 태양으로부터 전달되는 직사 광은 하부에 위치하고 있는 연속하는 단위 채광부의 조합에 의하여 수광할 수 있게 됨에 따라, 자연 채광 장치가 고정된 상태에서 연중 시간 단위별로 태양의 직사 광을 지속적으로 일정하게 수광할 수 있는 구조임을 알 수 있다.Accordingly, the direct light transmitted from the sun moving around at the spring and autumn moments is received by a combination of continuous unit miners located in the middle, and the direct light transmitted from the sun moving around at the bottom of the spring is continuously positioned above. The light is received by the combination of the unit mining unit, and the direct light transmitted from the sun moving around at the same time can be received by the combination of the continuous unit mining unit located in the lower portion, the natural light is fixed It can be seen that the structure that can continuously receive the direct sunlight of the sun by the time unit year-round.

도면에서 미 설명 도면 부호 124, 224 각각은 단위 채광부의 집광 렌즈이며, 122, 222 각각은 단위 채광부의 몸체이며, 126, 226 각각은 단위 채광부의 광 섬유이다.In the drawings, reference numerals 124 and 224 each represent a condenser lens of a unit light unit, 122 and 222 each represent a body of a unit light unit, and 126 and 226 each represent an optical fiber of a unit light unit.

본 발명에 의한 자연 채광 장치의 채광부는 연중 계절에 관계없이 일주 운동을 하는 태양의 직사 광을 지속적으로 일정하게 수광할 수 있도록 태양 창의 구조로 이루어짐으로써, 태양의 위치 변화에 따라 채광 효율이 큰 폭으로 변화하는 종래 고정식 자연 채광 장치의 단점을 개선해 줄 것으로 기대된다.The mining part of the natural light device according to the present invention has a structure of a solar window so that it can continuously receive the direct sunlight of the sun that performs the circumference constantly regardless of the year-round season. It is expected to improve the shortcomings of the conventional fixed natural light device that changes.

또한, 본 발명은 고정식 자연 채광 장치이기는 하나, 태양의 위치와 무관하게 일정 양의 직사 광을 항시 수득할 수 있다는 점에서, 고가의 추적식 자연 채광 장치와 유사하게 일정한 채광 효율을 보장해 주는 이점이 있다.In addition, although the present invention is a fixed natural light device, it is possible to obtain a constant amount of direct light at all times regardless of the position of the sun, the advantage of ensuring a constant light efficiency similar to expensive tracking natural light devices have.

Claims

A natural light emitting device comprising a plurality of unit mining unit for receiving light for sunlight,

The unit mining unit constituting the mining unit may correspond to the shape of the solar window formed on the virtual celestial sphere according to the altitude of the sun at the point where the natural mining device is installed in order to continuously receive the direct sunlight of the sun moving around. Consists of a structure of the solar window radially continuous to one another on the same radius;

Each of the unit light emitting units has an upper portion of which is opened and an inner surface of which is provided with a reflector, a condensing lens mounted on the opened upper portion of the body, and is positioned below the body and is transmitted by the condensing lens and the reflector. Consists of optical fibers for collecting light;

A dome-type natural light device of a solar window structure, which is capable of receiving light in direct sunlight of a sun that performs a round motion regardless of a season while being fixed to a building or the ground.

The method of claim 1,

Both ends of the mining unit are extended on the same radius, the dome-shaped natural light device of the solar window structure, it characterized in that the sun can receive direct sunlight at the time of sunrise and sunset.

The method according to claim 1 or 2,

The dome-shaped natural light device of the solar window structure, characterized in that each unit light portion is formed in a polygonal shape.

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