一種導光管采光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及采光技術領域，特別是用于采集自然光對建筑內部等場所進行照明的導光管采光裝置。
【背景技術】
[0002]天然采光對于改善室內光環(huán)境和實現(xiàn)節(jié)能具有重要的意義，導光管照明技術作為一種既經濟節(jié)能，又能提高質量的照明系統(tǒng)，已成功運用于建筑室內、地下空間和一些易燃易爆的危險場所，發(fā)揮了良好的效果。
[0003]導光管采光的基本原理是，通過采光罩高效采集室外自然光線并導入系統(tǒng)內重新分配，再經過特殊制作的導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的地方，從黎明到黃昏，甚至陰天，導光管日光照明系統(tǒng)導入室內的光線仍然很充足。隨著技術的發(fā)展，該系統(tǒng)已廣泛應用于實際工程，
[0004]采光裝置是太陽光導向系統(tǒng)的起點，它的功效決定所有后續(xù)工作是不是有意義，是整個系統(tǒng)最重要的部分，其設計選項應充分考慮當?shù)氐臍夂蛱攸c，如風沙較大的地區(qū)應考慮采用不易積灰和易于清洗的構造形式；以晴天為主的地區(qū)應考慮充分利用直射日光，如優(yōu)化采光罩的形狀，采用反光片或導光棱鏡等措施，限制高角度的直射日光，提高低角度陽光的利用效率，以保證室內有相對穩(wěn)定的光輸出。
[0005]目前的采光裝置最普遍采用的是沒有太多光學性能的透明罩，比起透明罩先進一些的就是有光學設計的采光器，包括被動采光和主動采光兩種方式，其中，被動采光主要采集天光、次要采集太陽光，因此雖然效率比較低成本低一些，安裝維護都比較容易；主動采光技術的主要目的是采集太陽光，因此要跟隨太陽光角度的變化而運動。
[0006]被動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，此類采光罩一方面采光范圍小，采光效果差，另一方面受太陽高度角影響，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，如何擴大采光罩的采光范圍，保證采光效果的穩(wěn)定性，是本領域技術人員需要解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的是提供一種導光管采光裝置。該裝置可顯著擴大采光罩的采光范圍，并在整個使用過程中始終保持采光效果處于滿足實際應用要求的穩(wěn)定范圍內。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種導光管采光裝置，包括導光件、設于所述導光件光線入射端的采光件、以及設于所述導光件光線出射端的布光件，所述采光件為凹透鏡構件，其凹面朝向所述導光件內部。
[0010]優(yōu)選地，所述凹透鏡構件朝向所述導光件外部的一面為平面或向外凸起的凸面。
[0011]優(yōu)選地，所述凹透鏡構件為透明凹透鏡。
[0012]優(yōu)選地，所述凹透鏡構件包括呈凹透鏡造型的透明外殼及其內部盛裝的透明液體。
[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，所述凹透鏡構件為菲涅爾透鏡。
[0016]優(yōu)選地，所述導光件設有在光路方向上位于所述凹透鏡構件后側的凸透鏡。
[0017]優(yōu)選地，所述導光件為導光管，所述凹透鏡構件覆蓋于所述導光管的光線入射端。
[0018]優(yōu)選地，所述布光件為分光器或漫射器。
[0019]本實用新型利用凹透鏡構件作為采光件來引導陽光，根據(jù)光的折射原理，三棱鏡可以使光線偏折，凹透鏡可以微分為無數(shù)個極小的三棱鏡，因此在作為采光件時可增大采光口的光線入射光角度，又因為凹透鏡會使得光線發(fā)散，減少垂直入射時的光線，因此在采光口可以調整采光口的效率，使其更加穩(wěn)定適用，從而達到擴大采光范圍，調整采光穩(wěn)定性的目的，能夠對改善室內光環(huán)境和最大限度的實現(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部盛裝的透明液體來構成凹透鏡構件，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，滿足絕大部分地區(qū)的使用要求。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型所提供導光管采光裝置的一種【具體實施方式】的局部示意圖；
[0022]圖2為圖1中所示采光件擴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的光路示意圖；
[0024]圖4為液體形式的凹透鏡構件的結構示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1.采光罩11.外殼12.透明液體2.導光管
【具體實施方式】
[0027]本實用新型的核心在于利用凹透鏡引導陽光，達到擴大采光范圍，調整光線強度，使整體采光效果更好的目的。
[0028]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0029]請參考圖1，圖1為本實用新型所提供導光管采光裝置的一種【具體實施方式】的局部示意圖。
[0030]如圖所示，在一種【具體實施方式】中，本實用新型所提供的導光管采光裝置，主要由采光罩1、導光管2及漫射器(圖中未示出)等部件構成，其中，采光罩I設于導光管2的光線入射端，用于采集其所在環(huán)境中的光線，并將光線輸送到導光管2中，然后由導光管2將光線沿管路方向繼續(xù)輸送，漫射器設于導光管2的光線出射端，導光管2中的光線最終從漫射器向外輸出，用于建筑室內、地下空間和一些易燃易爆危險場所的照明，采光罩I為玻璃材質的透明凹透鏡，其凹面區(qū)域朝向導光管2內部，采光罩的另一面為向外凸起的凸面。
[0031]請參考圖2、圖3，圖2為圖1中所示采光件擴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的光路示意圖。
[0032]如圖中箭頭所示，光線經過采光罩I后，傳播方向發(fā)生改變，根據(jù)光的折射原理，三棱鏡可以使光線偏折，凹透鏡可以微分為無數(shù)個極小的三棱鏡，因此在作為采光件時可增大采光口的光線入射光角度，又因為凹透鏡會使得光線發(fā)散，減少垂直入射時的光線，因此在采光口可以調整采光口的效率，使其更加穩(wěn)定適用，從而達到擴大采光范圍，調整采光穩(wěn)定性的目的，能夠對改善室內光環(huán)境和最大限度的實現(xiàn)照明節(jié)能起到更加積極的作用。
[0033]請參考圖4，圖4為液體形式的凹透鏡構件的結構示意圖。
[0034]除了玻璃材質的透明凹透鏡之外，凹透鏡構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用范圍，為了適應低溫環(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。最關鍵的是，這個濃度下的氯化鈉水溶液凝固點為-21.2°C，可以在國內大部分地區(qū)使用，在溫度更低的地區(qū)則可以使用氯化鈣水溶液，它的凝固點最低可到達_55°C，足以滿足全國所有地區(qū)使用要求(我國現(xiàn)有氣象資料中的極端最低氣溫記錄是在1969年2月13日漠河產生的-52.3°C)。
[0036]當然，除了透明液體形式的凹透鏡構件之外，凹透鏡構件還可以采用菲涅爾透鏡。
[0037]在實際應用中，上述凹透鏡構件可以使用一面為平面另一面為凹面的透鏡，對生產制作更為有利，如果采用外表面向外凸出的凹透鏡可以使采光范圍達到甚至超過180度，對采光效果更為有利。
[0038]此外，還可以在凹透鏡構件之后增加一凸透鏡，增加光線的傳播距離。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型的布光件。
[0039]以上對本實用新型所提供的導光管采光裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種導光管采光裝置，包括導光件、設于所述導光件光線入射端的采光件、以及設于所述導光件光線出射端的布光件，其特征在于，所述采光件為凹透鏡構件，其凹面朝向所述導光件內部。2.根據(jù)權利要求1所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構件朝向所述導光件外部的一面為平面或向外凸起的凸面。3.根據(jù)權利要求1所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構件為透明凹透Ho4.根據(jù)權利要求1所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構件包括呈凹透鏡造型的透明外殼及其內部盛裝的透明液體。5.根據(jù)權利要求4所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述透明液體為水或防凍液。6.根據(jù)權利要求5所述的導光管采光裝置，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)權利要求1所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述凹透鏡構件為菲涅爾透Ho8.根據(jù)權利要求1所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述導光件設有在光路方向上位于所述凹透鏡構件后側的凸透鏡。9.根據(jù)權利要求1至8任一項所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述導光件為導光管，所述凹透鏡構件覆蓋于所述導光管的光線入射端。10.根據(jù)權利要求9所述的導光管采光裝置，其特征在于，所述布光件為分光器或漫射器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種導光管采光裝置，包括導光件、設于所述導光件光線入射端的采光件、以及設于所述導光件光線出射端的布光件，所述采光件為凹透鏡構件，其凹面朝向所述導光件內部，所述凹透鏡構件朝向所述導光件外部的一面為平面或向外凸起的凸面。該裝置可顯著擴大采光罩的采光范圍，并在整個使用過程中始終保持采光效果處于滿足實際應用要求的穩(wěn)定范圍內，能夠對改善室內光環(huán)境和最大限度的實現(xiàn)照明節(jié)能起到更加積極的作用。
【IPC分類】F21V5/04, F21V5/08, F21S11/00
【公開號】CN205191484
【申請?zhí)枴緾N201521050063
【發(fā)明人】于穎杰
【申請人】天津定日科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月14日