一種基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種建筑用日光利用設(shè)備，具體涉及一種基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，被動(dòng)式圓形管道日光傳輸器的核心部件是圓形導(dǎo)光管。圓形導(dǎo)光管的內(nèi)壁為反射率(>95%)很高的鏡面。導(dǎo)光管的一端被置于室外，另外一端被置于室內(nèi)。室外的陽(yáng)光照射進(jìn)入導(dǎo)光管的室外一端，經(jīng)過(guò)導(dǎo)光管內(nèi)部的多次反射，進(jìn)入室內(nèi)達(dá)到照明效果，如圖1所示。主導(dǎo)光管I穿越樓板8進(jìn)入室內(nèi)，并且其一端被置于室外，另外一端被置于室內(nèi)。主導(dǎo)光管I室外的一端罩有上防護(hù)罩6，而室內(nèi)的一端則罩有下防護(hù)罩7。室外的陽(yáng)光照射進(jìn)入裝置的室外一端，經(jīng)過(guò)主導(dǎo)光管內(nèi)部的多次反射，進(jìn)入室內(nèi)達(dá)到照明效果。迄今為止，世界上絕大多數(shù)被動(dòng)式管道日光傳輸系統(tǒng)采用了圓形的管道式導(dǎo)光管作為其核心部件。
[0003]被動(dòng)式管道日光傳輸系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為事實(shí)，然而，人們至今對(duì)其詳盡的科學(xué)運(yùn)行機(jī)理了解尚不夠充分。本實(shí)用新型關(guān)注該項(xiàng)科技最關(guān)鍵的一個(gè)特性，即，其熱能安全性，希望引起科學(xué)界和商業(yè)界的關(guān)注，并相應(yīng)地修改國(guó)際和各國(guó)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]日光光導(dǎo)照明系統(tǒng)在特定情況下(根據(jù)經(jīng)瑋度、系統(tǒng)形狀、直徑、長(zhǎng)度等配置的不同而不同)，如果應(yīng)用不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生高熱。這在特定情況下是危險(xiǎn)的。危險(xiǎn)情況多發(fā)生在晴天的時(shí)候。當(dāng)太陽(yáng)直射光以近似平行光的形式進(jìn)入圓形柱面導(dǎo)管內(nèi)時(shí)，在柱狀反射面的焦點(diǎn)處，會(huì)因輻射聚集而產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)高能量區(qū)，詳見圖2。陽(yáng)光照射到主導(dǎo)光管的內(nèi)壁上后，被聚合到一個(gè)點(diǎn)。聚光點(diǎn)的溫度可以高達(dá)100攝氏度以上，這個(gè)點(diǎn)就是火災(zāi)隱患點(diǎn)。根據(jù)幾何原理，可以容易地推導(dǎo)出:假設(shè)圓形主導(dǎo)光管的直徑是R，那么匯聚點(diǎn)距離圓心的距離為R/2。由于太陽(yáng)是運(yùn)動(dòng)的，所以在導(dǎo)光管內(nèi)，其能量聚集焦點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的，從而在幾何空間上形成一系列存在危險(xiǎn)隱患的點(diǎn)和/或面。如果在這些點(diǎn)和/或面上不巧安置了可燃物品(比如塑料散光器)，或進(jìn)入了可燃物質(zhì)(比如灰塵)，則可能產(chǎn)生破壞性效果。
[0005]本實(shí)用新型提出了能有效解決這個(gè)問(wèn)題的辦法。利用本實(shí)用新型可以避免平行光進(jìn)入主導(dǎo)光管，從而徹底消除了陽(yáng)光在后續(xù)傳導(dǎo)過(guò)程中形成任何隱患。
[0006]值得指出的是，光導(dǎo)照明系統(tǒng)的熱安全問(wèn)題此前并未被提出。這部分源于光導(dǎo)技術(shù)的新興性。由于這項(xiàng)技術(shù)處于新興和前瞻地位，所以之前20年內(nèi)僅在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家地區(qū)應(yīng)用，而在發(fā)展中國(guó)家應(yīng)用極少。歐美專家迄今為止未能指出此問(wèn)題的原因是由于這些國(guó)家大多處于高瑋度地區(qū)，因此出現(xiàn)強(qiáng)烈陽(yáng)光直射進(jìn)入光導(dǎo)系統(tǒng)的時(shí)間和概率都低。然而，隨著光導(dǎo)技術(shù)在新興國(guó)家、南太平洋、中東、印度、非洲等低瑋度經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展地區(qū)的興起，解決這個(gè)隱患的迫切性刻不容緩。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器。具體地，本實(shí)用新型提供的日光傳輸器包括:主導(dǎo)光管1、微型導(dǎo)光管單元2、蜂窩狀微型導(dǎo)管群3、連接裝置4、固定裝置5、上防護(hù)罩6和下防護(hù)罩7，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群3由微型導(dǎo)光管單元2組成，所述的主導(dǎo)光管I上端設(shè)有上防護(hù)罩6，下端設(shè)有下防護(hù)罩7，蜂窩狀微型導(dǎo)管群3通過(guò)連接裝置4固定在由主導(dǎo)光管I和上防護(hù)罩6和下防護(hù)罩7所形成的空間內(nèi)，主導(dǎo)光管I通過(guò)固定裝置5固定。
[0008]進(jìn)一步的，所述微型導(dǎo)光管單元2由具備雙面反光功能的材料制成。
[0009]進(jìn)一步的，所述的微型導(dǎo)光管單元2由鏡面鋁材料制成。
[0010]進(jìn)一步的，所述微型導(dǎo)光管單元2由具備雙面反光功能的材料制成，折射功能的材料制成。
[0011]進(jìn)一步的，所述的微型導(dǎo)光管單元2由帶有棱形刻痕的透明PC材料制成。
[0012]進(jìn)一步的，所述的微型導(dǎo)光管單元為多邊形立柱或圓筒形。
[0013]進(jìn)一步的，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群3安裝在主導(dǎo)光管上方、上防護(hù)罩與主導(dǎo)光管I之間。
[0014]進(jìn)一步的，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群3安裝在主導(dǎo)光管I底部。
[0015]系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)蜂窩狀微型導(dǎo)管群將進(jìn)入傳輸器的太陽(yáng)直射光打散，導(dǎo)致其平行光束的特性被大大消除。太陽(yáng)光束的平行光特性被弱化后，其在主導(dǎo)光管內(nèi)的后續(xù)傳輸過(guò)程中就不會(huì)形成能量聚焦區(qū)，從而保證了光導(dǎo)照明系統(tǒng)的熱安全性。另外，因?yàn)榉较蛐詮?qiáng)的入射太陽(yáng)光被蜂窩狀微型導(dǎo)管群處理成了多方向的散射光，所以該日光傳輸器的出射光自然而然地呈現(xiàn)比較規(guī)則的配光曲線，不再需要散光器?？傊?，該日光傳輸器具備兩個(gè)獨(dú)特特點(diǎn):一是它不含熱安全隱患;二是它不需要散光器即可輸出均勻的日光。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果有二: 一是，系統(tǒng)能夠徹底消除圓形柱狀導(dǎo)光管系統(tǒng)的熱安全隱患。二是，從導(dǎo)光器末端輸出產(chǎn)生的陽(yáng)光呈比較均勻的散射狀，有效消除了晴天狀況下不均勻的光斑現(xiàn)象。
【附圖說(shuō)明】
[0017]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)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]圖1為普通被動(dòng)式圓形管道日光傳輸系統(tǒng)的工作原理；
[0019]圖2為普通日光傳輸系統(tǒng)的熱安全隱患的形成機(jī)理；
[°02°]圖3為實(shí)施例1的日光傳輸器的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖4為實(shí)施例1的蜂窩狀微型導(dǎo)管群的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為實(shí)施例2的蜂窩狀微型導(dǎo)管群的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為實(shí)施例3的安裝示意圖；
[0024]圖7為實(shí)施例4的安裝示意圖。
[0025]圖8為實(shí)施例5的安裝方式示意圖。
[0026]圖9為實(shí)施例6的安裝方式示意圖。
[0027]其中，I為主導(dǎo)光管，2為微型導(dǎo)光管單元，3為蜂窩狀微型導(dǎo)管群，4為連接裝置，5為固定裝置，6為上防護(hù)罩，7為下防護(hù)罩，8為坡狀屋頂。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參照?qǐng)D3-4所示，本實(shí)用新型提供一種基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，包括主導(dǎo)光管1、微型導(dǎo)光管單元2、蜂窩狀微型導(dǎo)管群3、連接裝置4、固定裝置5、上防護(hù)罩6和下防護(hù)罩7，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群3由微型導(dǎo)光管單元2組成，所述的主導(dǎo)光管I上端設(shè)有上防護(hù)罩6，下端設(shè)有下防護(hù)罩7，蜂窩狀微型導(dǎo)管群3通過(guò)連接裝置4固定在由主導(dǎo)光管I和上防護(hù)罩6和下防護(hù)罩7所形成的空間內(nèi)，主導(dǎo)光管I通過(guò)固定裝置5固定。
[0029]所述微型導(dǎo)光管單元2由具備雙面反光功能或者折光功能的材料制成，具有反光功能的材料例如鏡面鋁材料，鏡面PC材料等;具有折光功能的材料如帶有棱形刻痕的透鏡PC等。
[0030]所述的主導(dǎo)光管上端設(shè)有上防護(hù)罩6，下端設(shè)有下防護(hù)罩7。上防護(hù)罩和下防護(hù)罩均為透明材料制成，以防止昆蟲和灰塵的入侵。整套裝置被固定裝置5貫穿安裝在一個(gè)坡狀屋頂8上。如圖3所示，平行的太陽(yáng)光進(jìn)入裝置后，經(jīng)過(guò)一系列反射，在不生成任何熱點(diǎn)隱患的前提下，安全到達(dá)室內(nèi)，提供了均勻柔和的發(fā)散光。
[0031]如圖4中所示，該蜂窩狀微型導(dǎo)管群3由7個(gè)六邊形立柱形狀的微型導(dǎo)光管單元2組成。
[0032]實(shí)施例2
[0033]如圖5中所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的主要區(qū)別之處在于，所述蜂窩狀微型導(dǎo)管群3由25個(gè)方形立柱形狀的微型導(dǎo)光管單元2組成。
[0034]實(shí)施例3
[0035]圖6展示了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，說(shuō)明了本裝置裝在一個(gè)坡屋頂上的應(yīng)用。在本實(shí)例中，蜂窩狀微型導(dǎo)管群3是由一系列方形微型導(dǎo)光管單元2組成的。
[0036]實(shí)施例4
[0037]圖7展示了本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例，說(shuō)明了本裝置在一個(gè)多層建筑的某一樓層里的應(yīng)用。在該實(shí)施例中，主導(dǎo)光管I被水平放置，并且其入口朝南。在本實(shí)例中，蜂窩狀微型導(dǎo)管群3是由一系列方形微型導(dǎo)光管單元2組成的，而且是豎向放置。平行的太陽(yáng)光進(jìn)入裝置后，經(jīng)過(guò)蜂窩狀微型導(dǎo)管群內(nèi)部的一系列反射，在不生成任何熱點(diǎn)隱患的前提下，安全到達(dá)室內(nèi)深處，提供了均勻柔和的發(fā)散光。
[0038]實(shí)施例5
[0039]參照?qǐng)D8所示，所示的蜂窩狀微型導(dǎo)管群3可安裝在主導(dǎo)光管I上方，上防護(hù)罩6與主導(dǎo)光管I之間。
[0040]實(shí)施例6
[0041]參照?qǐng)D9所示，所示的蜂窩狀微型導(dǎo)管群3可安裝在主導(dǎo)光管I底部。
[0042]總之，前述各實(shí)施例說(shuō)明，本實(shí)用新型利用上述這些設(shè)計(jì)特點(diǎn)是其他設(shè)計(jì)所沒有的。
[0043]本實(shí)用新型并不限于上文討論的實(shí)施方式。以上對(duì)【具體實(shí)施方式】的描述旨在解釋和說(shuō)明本實(shí)用新型涉及的技術(shù)方案。以上所述的【具體實(shí)施方式】用來(lái)揭示本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方法，以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本實(shí)用新型的多種實(shí)施方式以及多種替代方式來(lái)達(dá)到本實(shí)用新型的目的?；诒緦?shí)用新型啟示的顯而易見的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，包括主導(dǎo)光管(I)、微型導(dǎo)光管單元(2)、蜂窩狀微型導(dǎo)管群(3)、連接裝置(4)、固定裝置(5)、上防護(hù)罩(6)和下防護(hù)罩(7)，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群(3)由微型導(dǎo)光管單元(2)組成，所述的主導(dǎo)光管(I)上端設(shè)有上防護(hù)罩(6)，下端設(shè)有下防護(hù)罩(7)，蜂窩狀微型導(dǎo)管群(3)通過(guò)連接裝置(4)固定在由主導(dǎo)光管(I)和上防護(hù)罩(6)和下防護(hù)罩(7)所形成的空間內(nèi)，主導(dǎo)光管(I)通過(guò)固定裝置(5)固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述微型導(dǎo)光管單元(2)由具備雙面反光功能的材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述的微型導(dǎo)光管單元(2)由鏡面鋁材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述微型導(dǎo)光管單元(2)由具備折射功能的材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述微型導(dǎo)光管單元(2)由帶有棱形刻痕的透明PC材料制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述的微型導(dǎo)光管單元(2)為多邊形立柱或圓筒形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群(3)安裝在主導(dǎo)光管上方、上防護(hù)罩(6)與主導(dǎo)光管(I)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，其特征在于，所述的蜂窩狀微型導(dǎo)管群(3)安裝在主導(dǎo)光管(I)底部。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于熱安全導(dǎo)光管的日光傳輸器，包括：主導(dǎo)光管和由一系列具備反射或折射功能的微型導(dǎo)管單元組成的蜂窩狀微型導(dǎo)管群、采光罩、出光罩和固定裝置。系統(tǒng)的工作原理是將蜂窩狀微型導(dǎo)管群置于被動(dòng)式圓形主導(dǎo)光管的入口端后，進(jìn)入傳輸器的太陽(yáng)直射光即被其打散，導(dǎo)致其平行光束的特性被大大消除。太陽(yáng)光束的平行光特性被弱化后，其在主導(dǎo)光管內(nèi)的后續(xù)傳輸過(guò)程中就不會(huì)形成能量聚焦區(qū)，從而保證了光導(dǎo)照明系統(tǒng)的熱安全性。另外，因?yàn)榉较蛐詮?qiáng)的入射太陽(yáng)光被蜂窩狀微型導(dǎo)管群處理成了多方向的散射光，所以該日光傳輸器的出射光自然而然地呈現(xiàn)比較規(guī)則的配光曲線，不再需要散光器。
【IPC分類】F21S11/00, F21V8/00
【公開號(hào)】CN205208438
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521003488
【發(fā)明人】張曉東
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)昕諾吉太陽(yáng)能技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日