CN108488753A - 一种基于自然光的船舶光能传输照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，包括自然光采集模块、传输模块及输出模块，其特征在于：利用物理光学原理，自然光通过所述自然光采集模块，经传输模块，由输出模块实时输出，所述自然光采集模块主要由凸透镜、框架及传动机构、传感器以及微电脑控制单元组成，主要作用为跟踪并采集太阳光能，所述光能传输模块主要由光纤缆、通舱附件和光纤组成，主要用于光能由舱外向舱内的传输，所述输出模块主要由光纤连接件、泛光棱镜组成，作用为舱内照明；所述泛光棱镜和通过光纤连接件连接传输光纤。

Description

一种基于自然光的船舶光能传输照明系统
技术领域
本发明涉及船舶舱内照明系统，特别属于无舷窗及水线下舱室的照明用灯具系统，一种由自然光采集、传输及输出功能模块组成，以实现舱内使用采集自然光的照明灯具系统。
背景技术
目前不同舰艇上已经设置有各自较为完备的舱内照明系统，以适应舱内人员的工作和生活需要。现有的舱内照明均为电力驱动的人工照明光源，其光线的产生机理与自然光不同。
很多研究表明，以及相关领域专家均以达成共识的是，光在生理和心理上对人类的健康产生很大的影响，人造光会给人眼及心理带来不适，人眼的生理进化一定是适应自然光的。自然光被认为是最佳光源，人工光明只能相似于自然光明，却不能替代自然光。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种由自然光采集、传输及输出功能模块组成，以实现船舶非露天舱室使用采集自然光的照明灯具系统。
为解决上述技术问题，本发明的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，包括自然光采集模块、传输模块以及输出模块(照明输出端)组成。
自然光采集模块主要由凸透镜、框架及传动机构、传感器以及微电脑控制单元组成，主要作用为跟踪并采集太阳光能。自然光采集模块型式为露天，将自然光通过采集罩进行初步过滤后采集，经集光器汇聚至传输模块顶端。
自然光传输模块，一般以光导纤维为自然光的传输介质，其外部包覆保护层。传输模块穿越甲板及舱壁过程中的舱室密闭工艺可采用与一般穿舱件类似的补充填料函的方式。自然光传输模块顶端与采集模块连接处，可视情况设置多传输转接头。自然光通过传输介质到达自然光输出模块。
自然光输出模块，为光导纤维灯具。该模块通过内部的调节装置使传输来的集结的自然光，以近似自然光照射效果的型式输出。输出模块配置切换开关，以配合舱内人工照明光源的替换使用。
本发明采用了自然光采集、传输及输出模块，能够为船内密闭的舱室空间提供人工照明光源无法取代的自然光。同时，由于传输模块采用了柔韧性较好的光导纤维，可实现一定程度的轨迹弯折，实现了采集区与使用区存在较大空间差距时的自然光传输。本发明实现了自然光的舱内使用。
与现有技术相比，其有益效果是：使密闭不透光的舰船舱室内部能够使用到普通人工照明光源无法替代的自然光，提高了舰船的适居性，改善了舰船的生活保障条件。
附图说明
以下将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明；
图1是本发明的基于自然光的船舶光能传输照明系统原理图；
图2是本发明的采集模块示意图；
图3是本发明的传输模块示意图；
图4是本发明的输出模块示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的基于自然光的船舶光能传输照明系统由自然光采集模块1、传输模块2及输出模块3组成。
所述自然光采集模块1如图2所示，主要由凸透镜4、框架5及传动机构6、传感器(太阳定位)以及微电脑控制单元等组成，主要作用为跟踪并采集太阳光能。
光能传输模块2，如图3所示，主要由光纤缆7、通舱附件8和光纤9组成，主要用于光能由舱外向舱内的传输。
输出模块3(照明终端)，见图4，主要由光纤连接件10、泛光棱镜11等组成，作用为舱内照明。泛光棱镜11和通过光纤连接件10连接传输光纤，泛光棱镜11外部由灯盘进行保护。
自然光通过自然光采集模块1，经传输模块2，由输出模块3实时输出。
本系统舱外布置设备为自然光采集器，宜布置在舱面开阔甲板区域，自然光采集器与光纤缆束进行连接，光纤缆束可通过通舱附件(确保甲板密性)贯穿甲板到达舱室内部，光纤缆束可根据舱室光照度要求进行分缆，分缆后的光纤通过光纤连接件连接照明终端。其中光能传输设备可根据船厂放样灵活布置，为保证光纤的传输效果，应尽量减小传输光缆的长度。照明终端可结合舱室综合放样进行布置。
白天时，可关闭舱内普通人工照明系统，使用本发明传输的自然光。夜晚或自然光线不足时，可使用舰艇的普通人工照明系统进行补充。

Claims (10)

1.一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，包括自然光采集模块、传输模块及输出模块，其特征在于：利用物理光学原理，自然光通过所述自然光采集模块，经传输模块，由输出模块实时输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述自然光采集模块主要由凸透镜、框架及传动机构、传感器以及微电脑控制单元组成，主要作用为跟踪并采集太阳光能。
3.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述光能传输模块主要由光纤缆、通舱附件和光纤组成，主要用于光能由舱外向舱内的传输。
4.根据权利要求3所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述光纤的外部包覆保护层。
5.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述传输模块穿越甲板及舱壁过程中的舱室密闭工艺采用补充填料函的方式。
6.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述传输模块顶端与采集模块连接处，可视情况设置多传输转接头。
7.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述输出模块主要由光纤连接件、泛光棱镜组成，作用为舱内照明；所述泛光棱镜和通过光纤连接件连接传输光纤。
8.根据权利要求7所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述泛光棱镜外部由灯盘进行保护。
9.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述输出模块为光导纤维灯具。
10.根据权利要求1所述的一种基于自然光的船舶光能传输照明系统，其特征在于，所述输出模块配置切换开关。
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