一種導(dǎo)光管采光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采光技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于采集自然光對(duì)建筑內(nèi)部等場(chǎng)所進(jìn)行照明的導(dǎo)光管采光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然采光對(duì)于改善室內(nèi)光環(huán)境和實(shí)現(xiàn)節(jié)能具有重要的意義，導(dǎo)光管照明技術(shù)作為一種既經(jīng)濟(jì)節(jié)能，又能提高質(zhì)量的照明系統(tǒng)，已成功運(yùn)用于建筑室內(nèi)、地下空間和一些易燃易爆的危險(xiǎn)場(chǎng)所，發(fā)揮了良好的效果。
[0003]導(dǎo)光管采光的基本原理是，通過(guò)采光罩高效采集室外自然光線(xiàn)并導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)重新分配，再經(jīng)過(guò)特殊制作的導(dǎo)光管傳輸后由底部的漫射裝置把自然光均勻高效的照射到任何需要光線(xiàn)的地方，從黎明到黃昏，甚至陰天，導(dǎo)光管日光照明系統(tǒng)導(dǎo)入室內(nèi)的光線(xiàn)仍然很充足。隨著技術(shù)的發(fā)展，該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程，
[0004]采光裝置是太陽(yáng)光導(dǎo)向系統(tǒng)的起點(diǎn)，它的功效決定所有后續(xù)工作是不是有意義，是整個(gè)系統(tǒng)最重要的部分，其設(shè)計(jì)選項(xiàng)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，如風(fēng)沙較大的地區(qū)應(yīng)考慮采用不易積灰和易于清洗的構(gòu)造形式；以晴天為主的地區(qū)應(yīng)考慮充分利用直射日光，如優(yōu)化采光罩的形狀，采用反光片或?qū)Ч饫忡R等措施，限制高角度的直射日光，提高低角度陽(yáng)光的利用效率，以保證室內(nèi)有相對(duì)穩(wěn)定的光輸出。
[0005]目前的采光裝置最普遍采用的是沒(méi)有太多光學(xué)性能的透明罩，比起透明罩先進(jìn)一些的就是有光學(xué)設(shè)計(jì)的采光器，包括被動(dòng)采光和主動(dòng)采光兩種方式，其中，被動(dòng)采光主要采集天光、次要采集太陽(yáng)光，因此雖然效率比較低成本低一些，安裝維護(hù)都比較容易；主動(dòng)采光技術(shù)的主要目的是采集太陽(yáng)光，因此要跟隨太陽(yáng)光角度的變化而運(yùn)動(dòng)。
[0006]被動(dòng)式采光中起采光作用的還是以洞口為主，采光罩大多只是起到防護(hù)和保溫的作用，少量采光罩使用了反光鏡輔助，還有更少量的采光罩采用了凸透鏡，此類(lèi)采光罩一方面采光范圍小，采光效果差，另一方面受太陽(yáng)高度角影響，早晚和中午的采光量差別很大，采光效果差且不穩(wěn)定。
[0007]因此，如何擴(kuò)大采光罩的采光范圍，保證采光效果的穩(wěn)定性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種導(dǎo)光管采光裝置。該裝置可顯著擴(kuò)大采光罩的采光范圍，并在整個(gè)使用過(guò)程中始終保持采光效果處于滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用要求的穩(wěn)定范圍內(nèi)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種導(dǎo)光管采光裝置，包括導(dǎo)光件、設(shè)于所述導(dǎo)光件光線(xiàn)入射端的采光件、以及設(shè)于所述導(dǎo)光件光線(xiàn)出射端的布光件，所述采光件為凹透鏡構(gòu)件，其凹面朝向所述導(dǎo)光件內(nèi)部。
[0010]優(yōu)選地，所述凹透鏡構(gòu)件朝向所述導(dǎo)光件外部的一面為平面或向外凸起的凸面。
[0011]優(yōu)選地，所述凹透鏡構(gòu)件為透明凹透鏡。
[0012]優(yōu)選地，所述凹透鏡構(gòu)件包括呈凹透鏡造型的透明外殼及其內(nèi)部盛裝的透明液體。
[0013]優(yōu)選地，所述透明液體為水或防凍液。
[0014]優(yōu)選地，所述防凍液為氯化鈉水溶液或氯化媽水溶液。
[0015]優(yōu)選地，所述凹透鏡構(gòu)件為菲涅爾透鏡。
[0016]優(yōu)選地，所述導(dǎo)光件設(shè)有在光路方向上位于所述凹透鏡構(gòu)件后側(cè)的凸透鏡。
[0017]優(yōu)選地，所述導(dǎo)光件為導(dǎo)光管，所述凹透鏡構(gòu)件覆蓋于所述導(dǎo)光管的光線(xiàn)入射端。
[0018]優(yōu)選地，所述布光件為分光器或漫射器。
[0019]本實(shí)用新型利用凹透鏡構(gòu)件作為采光件來(lái)引導(dǎo)陽(yáng)光，根據(jù)光的折射原理，三棱鏡可以使光線(xiàn)偏折，凹透鏡可以微分為無(wú)數(shù)個(gè)極小的三棱鏡，因此在作為采光件時(shí)可增大采光口的光線(xiàn)入射光角度，又因?yàn)榘纪哥R會(huì)使得光線(xiàn)發(fā)散，減少垂直入射時(shí)的光線(xiàn)，因此在采光口可以調(diào)整采光口的效率，使其更加穩(wěn)定適用，從而達(dá)到擴(kuò)大采光范圍，調(diào)整采光穩(wěn)定性的目的，能夠?qū)Ω纳剖覂?nèi)光環(huán)境和最大限度的實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能起到更加積極的作用。
[0020]在一種優(yōu)選方案中，可使用呈凹透鏡造型的透明外殼及其內(nèi)部盛裝的透明液體來(lái)構(gòu)成凹透鏡構(gòu)件，且透明液體為氯化鈉水溶液或氯化鈣水溶液等防凍液。這樣，可以使采光件適應(yīng)低溫環(huán)境并提高折射率，從而突破地域、季節(jié)的限制，在溫度較低的環(huán)境下也能正常采光，滿(mǎn)足絕大部分地區(qū)的使用要求。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)光管采光裝置的一種【具體實(shí)施方式】的局部示意圖；
[0022]圖2為圖1中所示采光件擴(kuò)大采光范圍的光路示意圖；
[0023]圖3為圖1中所示采光件減少垂直入射光線(xiàn)的光路示意圖；
[0024]圖4為液體形式的凹透鏡構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1.采光罩11.外殼12.透明液體2.導(dǎo)光管
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型的核心在于利用凹透鏡引導(dǎo)陽(yáng)光，達(dá)到擴(kuò)大采光范圍，調(diào)整光線(xiàn)強(qiáng)度，使整體采光效果更好的目的。
[0028]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)光管采光裝置的一種【具體實(shí)施方式】的局部示意圖。
[0030]如圖所示，在一種【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)光管采光裝置，主要由采光罩1、導(dǎo)光管2及漫射器(圖中未示出)等部件構(gòu)成，其中，采光罩I設(shè)于導(dǎo)光管2的光線(xiàn)入射端，用于采集其所在環(huán)境中的光線(xiàn)，并將光線(xiàn)輸送到導(dǎo)光管2中，然后由導(dǎo)光管2將光線(xiàn)沿管路方向繼續(xù)輸送，漫射器設(shè)于導(dǎo)光管2的光線(xiàn)出射端，導(dǎo)光管2中的光線(xiàn)最終從漫射器向外輸出，用于建筑室內(nèi)、地下空間和一些易燃易爆危險(xiǎn)場(chǎng)所的照明，采光罩I為玻璃材質(zhì)的透明凹透鏡，其凹面區(qū)域朝向?qū)Ч夤?內(nèi)部，采光罩的另一面為向外凸起的凸面。
[0031]請(qǐng)參考圖2、圖3，圖2為圖1中所示采光件擴(kuò)大采光范圍的光路示意圖；圖3為圖1中所示采光件減少垂直入射光線(xiàn)的光路示意圖。
[0032]如圖中箭頭所示，光線(xiàn)經(jīng)過(guò)采光罩I后，傳播方向發(fā)生改變，根據(jù)光的折射原理，三棱鏡可以使光線(xiàn)偏折，凹透鏡可以微分為無(wú)數(shù)個(gè)極小的三棱鏡，因此在作為采光件時(shí)可增大采光口的光線(xiàn)入射光角度，又因?yàn)榘纪哥R會(huì)使得光線(xiàn)發(fā)散，減少垂直入射時(shí)的光線(xiàn)，因此在采光口可以調(diào)整采光口的效率，使其更加穩(wěn)定適用，從而達(dá)到擴(kuò)大采光范圍，調(diào)整采光穩(wěn)定性的目的，能夠?qū)Ω纳剖覂?nèi)光環(huán)境和最大限度的實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能起到更加積極的作用。
[0033]請(qǐng)參考圖4，圖4為液體形式的凹透鏡構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]除了玻璃材質(zhì)的透明凹透鏡之外，凹透鏡構(gòu)件還可以有其他形式，例如其外殼11為透明的凹透鏡造型，并在中空的內(nèi)部盛裝透明液體12，透明液體12可以是水或防凍液。
[0035]純水的折射率在1.33左右，但水的低溫凝固特性限制了它的應(yīng)用范圍，為了適應(yīng)低溫環(huán)境并提高水的折射率，可以采用高濃度氯化鈉水溶液。濃度23%的濃鹽度氯化鈉水溶液的折射率在1.37左右，其全反射臨界角為arcsin(l/l.37) =46.88度。最關(guān)鍵的是，這個(gè)濃度下的氯化鈉水溶液凝固點(diǎn)為-21.2°C，可以在國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)使用，在溫度更低的地區(qū)則可以使用氯化鈣水溶液，它的凝固點(diǎn)最低可到達(dá)_55°C，足以滿(mǎn)足全國(guó)所有地區(qū)使用要求(我國(guó)現(xiàn)有氣象資料中的極端最低氣溫記錄是在1969年2月13日漠河產(chǎn)生的-52.3°C)。
[0036]當(dāng)然，除了透明液體形式的凹透鏡構(gòu)件之外，凹透鏡構(gòu)件還可以采用菲涅爾透鏡。
[0037]在實(shí)際應(yīng)用中，上述凹透鏡構(gòu)件可以使用一面為平面另一面為凹面的透鏡，對(duì)生產(chǎn)制作更為有利，如果采用外表面向外凸出的凹透鏡可以使采光范圍達(dá)到甚至超過(guò)180度，對(duì)采光效果更為有利。
[0038]此外，還可以在凹透鏡構(gòu)件之后增加一凸透鏡，增加光線(xiàn)的傳播距離。減少反射次數(shù)，減少衰減，而漫射器也可以替換為分光器等其他類(lèi)型的布光件。
[0039]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)光管采光裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種導(dǎo)光管采光裝置，包括導(dǎo)光件、設(shè)于所述導(dǎo)光件光線(xiàn)入射端的采光件、以及設(shè)于所述導(dǎo)光件光線(xiàn)出射端的布光件，其特征在于，所述采光件為凹透鏡構(gòu)件，其凹面朝向所述導(dǎo)光件內(nèi)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構(gòu)件朝向所述導(dǎo)光件外部的一面為平面或向外凸起的凸面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構(gòu)件為透明凹透Ho4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構(gòu)件包括呈凹透鏡造型的透明外殼及其內(nèi)部盛裝的透明液體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述透明液體為水或防凍液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述防凍液為氯化鈉水溶液或氯化鈣水溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構(gòu)件為菲涅爾透Ho8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光件設(shè)有在光路方向上位于所述凹透鏡構(gòu)件后側(cè)的凸透鏡。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光件為導(dǎo)光管，所述凹透鏡構(gòu)件覆蓋于所述導(dǎo)光管的光線(xiàn)入射端。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)光管采光裝置，其特征在于，所述布光件為分光器或漫射器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種導(dǎo)光管采光裝置，包括導(dǎo)光件、設(shè)于所述導(dǎo)光件光線(xiàn)入射端的采光件、以及設(shè)于所述導(dǎo)光件光線(xiàn)出射端的布光件，所述采光件為凹透鏡構(gòu)件，其凹面朝向所述導(dǎo)光件內(nèi)部，所述凹透鏡構(gòu)件朝向所述導(dǎo)光件外部的一面為平面或向外凸起的凸面。該裝置可顯著擴(kuò)大采光罩的采光范圍，并在整個(gè)使用過(guò)程中始終保持采光效果處于滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用要求的穩(wěn)定范圍內(nèi)，能夠?qū)Ω纳剖覂?nèi)光環(huán)境和最大限度的實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能起到更加積極的作用。
【IPC分類(lèi)】F21V5/04, F21V5/08, F21S11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205191484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521050063
【發(fā)明人】于穎杰
【申請(qǐng)人】天津定日科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日