CN114440189B - 一种光导采光装置及新能源照明系统 - Google Patents

一种光导采光装置及新能源照明系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114440189B
CN114440189B CN202210002744.1A CN202210002744A CN114440189B CN 114440189 B CN114440189 B CN 114440189B CN 202210002744 A CN202210002744 A CN 202210002744A CN 114440189 B CN114440189 B CN 114440189B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
convex lens
lighting device
shell
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210002744.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114440189A (zh
Inventor
夏启勋
贾坤
朱子阳
杨传嵩
徐丹丹
马超
刘恒强
杜智君
周爱国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Technology
Original Assignee
Henan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Technology filed Critical Henan University of Technology
Priority to CN202210002744.1A priority Critical patent/CN114440189B/zh
Publication of CN114440189A publication Critical patent/CN114440189A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114440189B publication Critical patent/CN114440189B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F21S11/002—Non-electric lighting devices or systems using daylight characterised by the means for collecting or concentrating the sunlight, e.g. parabolic reflectors or Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F21S11/002—Non-electric lighting devices or systems using daylight characterised by the means for collecting or concentrating the sunlight, e.g. parabolic reflectors or Fresnel lenses
    • F21S11/005—Non-electric lighting devices or systems using daylight characterised by the means for collecting or concentrating the sunlight, e.g. parabolic reflectors or Fresnel lenses with tracking means for following the position of the sun
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/008—Combination of two or more successive refractors along an optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/048—Refractors for light sources of lens shape the lens being a simple lens adapted to cooperate with a point-like source for emitting mainly in one direction and having an axis coincident with the main light transmission direction, e.g. convergent or divergent lenses, plano-concave or plano-convex lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种光导采光装置及新能源照明系统。该光导采光装置包括采光组件，所述采光组件包括由上至下依次设置的聚光部、光处理部和光纤；聚光部包括第一凸透镜，第一凸透镜用于聚焦光束；光处理部包括凹透镜和第二凸透镜，凹透镜和第二凸透镜设置在第一凸透镜覆盖的范围内且凹透镜设置在第一凸透镜与第二凸透镜之间，凹透镜用于将第一凸透镜聚焦的光束分散成平行光后垂直射入第二凸透镜，第二凸透镜用于将射入的光汇聚成光斑后射入光纤；光纤设置在光线从第二凸透镜穿出后的光斑汇聚位置处。本发明中的光导采光装置，能满足公路隧道、地下车库、地下超市、地铁等大型场所采光需要用于大型场所的照明。

Description

一种光导采光装置及新能源照明系统
技术领域
本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种光导采光装置及新能源照明系统。
背景技术
日常生活中离不开的照明大部分来源于化石能源，照明用电中真正用于发光的不超过总电量的四分之一，其多余的四分之三则转化为热能，最终散发在大气层中。可想而知，产生如此多的照明用电量需要消耗大量的化石能源，不仅浪费了大量的不可再生资源，而且在这一化石能源转化为电能的过程中，会产生大量的污染性气体。
现如今公路隧道、矿井、地下商场、地下停车库、地铁等地下室场所的出现缓解了土地资源越来越紧张的问题，但大面积的地下室采光照明的高耗电量又是一个突出问题。此外，高层城市建筑及长短不一的隧道等大型场合的耗电量也不容乐观，往往在白天仍需要进行持续照明。为此，寻求一种廉价高效的采光照明技术就显得十分重要。
光纤照明系统是一种利用太阳能实现日常照明的绿色照明装置，可以将自然光引入室内降低照明能耗。现有光纤光导照明系统主要用于室内照明等小型场所，如地下车库、地下超市、地铁、公路隧道等大型公共场合现有光导技术产生的光照强度不足、聚光设备聚光效率太低、光纤线缆太多等问题。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光导采光装置及新能源照明设备，以解决或缓解上述现有技术中存在的至少一项问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光导采光装置，所述光导采光装置包括采光组件，所述采光组件包括由上至下依次设置的聚光部、光处理部和光纤；所述聚光部包括第一凸透镜，所述第一凸透镜用于聚焦光束；所述光处理部包括凹透镜和第二凸透镜，所述凹透镜和第二凸透镜设置在所述第一凸透镜覆盖的范围内且所述凹透镜设置在所述第一凸透镜与所述第二凸透镜之间，所述凹透镜用于将所述第一凸透镜聚焦的光束分散成平行光后垂直射入所述第二凸透镜，所述第二凸透镜用于将射入的光汇聚成光斑后射入光纤；所述光纤设置在光线从第二凸透镜穿出后的光斑汇聚位置处。
优选地，所述光导采光装置还包括外壳，所述外壳呈中空筒状，所述外壳套设在所述采光组件外周。
优选地，所述外壳内壁设有用于支撑所述第一凸透镜的环径支撑台，所述环径支撑台的径向宽度小于所述外壳的内径；所述环径支撑台下方设有用于承载所述光处理部的承载组件；所述外壳的底部设有底盖，所述底盖上设有用于固定所述光纤的光纤孔，所述光纤贯穿设置于所述光纤孔内；
更优选地，所述外壳为铝合金外壳。
优选地，所述承载组件固定于所述外壳的外周面，所述外壳上设有通孔，所述承载组件包括安装座、连接件和固定件；所述安装座在所述外壳的轴向延伸并具有两端贯通的中空内腔，所述安装座内壁的周向设有用于承载所述光处理部的挡沿；所述连接件的一端与所述安装座的外周面相连，所述连接件的另一端与所述固定件相连，所述连接件至少设有两个；所述固定件在穿过所述通孔时分别具有解锁位和锁止位，所述固定件处于解锁位时，与对应所述通孔的孔沿解除挡止；所述固定件处于锁止位时，与对应所述通孔的孔沿挡止配合，限制所述固定件从所述通孔中通过。
优选地，所述固定件呈片状，所述固定件上设有螺纹孔，所述螺纹孔处设有用于将所述固定件紧固于所述外壳的外周面的螺栓。
更优选地，所述连接件呈线状。
优选地，所述安装座至少设有两个和/或所述挡沿至少设有两个。
优选地，所述挡沿上设有用于调焦的垫圈。
优选地，所述底盖上还设有散热孔，所述散热孔分布于所述光纤孔四周。
优选地，所述散热孔处填充有泡沫镍。
优选地，所述光导采光装置还包括调光组件，所述调光组件包括底座、转盘、伸缩杆和支撑杆；所述底座通过第一轴承与所述转盘相连，以使所述转盘相对于所述底座转动；所述伸缩杆具有固定端和伸缩端，所述伸缩杆的固定端固定于所述转盘上，所述伸缩杆的伸缩端与所述外壳的底部固定连接，所述伸缩杆用于调整所述外壳倾斜的角度；所述支撑杆的一端与所述外壳的外壁相连，所述支撑杆的另一端与所述转盘固定连接，所述支撑杆用于将所述外壳固定于所述转盘上。
优选地，所述第一轴承为双径轴承，所述双径轴承具有外圈和内圈，所述外圈的轴向高度小于所述内圈的轴向高度，所述外圈与所述底座固定连接，所述内圈与所述转盘固定连接，所述内圈内壁还插设有第一轴，所述第一轴与第一驱动电机的输出轴相连。
优选地，所述支撑杆通过第二轴及第二轴承与所述外壳的外壁相连，所述支撑杆至少设有两个。
更优选地，所述第一轴承设置在所述底座和转盘的中心位置处，所述伸缩杆的固定端设置在所述转盘上远离中心的位置处，所述伸缩杆的伸缩端固定连接于所述外壳的底部边缘。
最优选地，所述伸缩杆为电动液压伸缩杆，所述底座为带轮底座。
优选地，所述光导采光装置还包括太阳能跟踪组件，所述太阳能跟踪组件包括追光传感器和/或照度传感器；所述追光传感器用于检测太阳光与所述聚光部所在平面之间的方位角和高度角；所述照度传感器用于检测太阳光的强度。
优选地，所述追光传感器设置在所述外壳的外周面。
优选地，所述太阳能跟踪组件还包括处理控制器，所述追光传感器和/或照度传感器与所述处理控制器信号连接。
优选地，所述处理控制器与所述第一驱动电机和/或电动液压伸缩杆的液压控制系统信号连接。
优选地，所述第一凸透镜的表面镀有防尘膜和/或保护膜，所述保护膜用于防止紫外线透过和/或所述保护膜为减反射膜。
本发明还提供了一种新能源照明系统，其采用下述技术方案：一种新能源照明系统，所述新能源照明系统包括如上所述的光导采光装置，所述新能源照明系统还包括照明设备，所述光导采光装置与所述照明设备相连并将光传导至所述照明设备。
有益效果：
本发明中的光导采光装置，能满足公路隧道、地下车库、地下超市、地铁等大型场所采光需要，包括聚光部、光处理部和光纤，入射光线通过第一凸透镜提升光强，借助凹透镜和第二凸透镜处理，经处理后的太阳光射入光纤孔内的光纤中，光纤即可将光传导出去，用于大型场所的照明。
承载组件的设置使得可方便地对凹透镜和第二凸透镜所处的位置进行调整，便于调焦。
追光传感器设置使得当太阳光线发生倾斜时，追光传感器输出信号至处理控制器，便于通过转盘的转动和伸缩杆的长度调整将聚光部置于合适角度高效捕捉太阳光。
第一凸透镜表面防尘膜的设置使得该装置被防尘膜保护，第一凸透镜在防尘膜加持下直接裸露于大气中，更利于直接吸收太阳光。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例提供的外壳的剖视结构图；
图2为本发明实施例提供的承载组件中的固定件与外壳上的通孔处于解锁位时的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的承载组件中的固定件与外壳上的通孔处于锁止位时的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的光导采光装置的其中一种使用状态下的整体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的光导采光装置的其中一种使用状态下的整体结构示意图；
图6为本发明实施例提供的底座与转盘之间的连接结构示意图；
图7为本发明实施例提供的光导采光装置中的外壳和第一凸透镜的连接结构示意图；
图8为本发明实施例提供的光导采光装置使用时，光线经过第二凸透镜后的圆锥光路图；
110-第一凸透镜；120-凹透镜；130-第二凸透镜；140-光纤；
200-外壳；210-环径支撑台；221-安装座；221a-挡沿；222-连接件；223-固定件；223a-螺纹孔；230-散热孔；240-通孔；
310-底座；320-转盘；330-伸缩杆；340-支撑杆；350a-外圈；350b-内圈；350c-滚珠；351-第一轴；360-第一驱动电机；370-第二轴承；371-第二轴；
400-处理控制器；410-追光传感器。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明针对目前存在的光导采光装置不能满足公路隧道、地下车库、地下超市或地铁等大型场所采光需求的问题，提供一种光导采光装置。
本发明的光导采光装置，包括采光组件，采光组件包括由上至下依次设置的聚光部、光处理部和光纤140；聚光部包括第一凸透镜110，第一凸透镜110用于聚焦光束以提升光强；光处理部包括凹透镜120和第二凸透镜130，凹透镜120和第二凸透镜130设置在第一凸透镜110覆盖的范围内且凹透镜120设置在第一凸透镜110与第二凸透镜130之间，凹透镜120用于将第一凸透镜110聚焦的光束分散成平行光后垂直射入第二凸透镜130，第二凸透镜130用于将射入的光汇聚成光斑后射入光纤140；光纤140设置在光线经第二凸透镜130穿出后的光斑汇聚位置处。
本发明的光导采光装置在使用时，光线首先汇聚在第一凸透镜110上，通过采用第一凸透镜110对太阳光进行聚光，提升光强，聚焦后的太阳光聚在凹透镜120上，凹透镜120将光线发散成平行光后再垂直射出至第二凸透镜130，第二凸透镜130将光线汇聚成光斑后，再进一步汇聚至光纤140(光纤140优选为玻璃光纤)中，光纤140即可将光传导出去，用于公路隧道、地下车库、地下超市或地铁等大型场所的照明。通过使凹透镜120和第二凸透镜130设置在第一凸透镜110覆盖的范围内(即第一凸透镜110的尺寸大于凹透镜120和第二凸透镜130)采用第一凸透镜110进行直接聚光，使其能更好的吸收光源，强度达到大型场合所需；此外，本发明的光导采光装置通过光线可直接将光照射入所需场合使用，装置整体结构简洁，可有效解决/缓解光纤线缆过多的问题。
本发明优选实施例中，光导采光装置还包括外壳200，外壳200呈中空筒状，外壳200套设在采光组件外周。外壳200可起到为采光组件提供支撑和防护的作用。
本发明优选实施例中，外壳200内壁设有用于支撑第一凸透镜110的环径支撑台210，环径支撑台210的径向宽度小于外壳200的内径(将第一凸透镜110放置于环径支撑台210上，可以确保外壳200尽可能小的影响透光率的同时确保能有利的支撑第一凸透镜110)；环径支撑台210下方设有用于承载光处理部的承载组件；外壳200的底部设有底盖，底盖上设有用于固定光纤140的光纤孔，光纤140贯穿设置于光纤孔内。通过在外壳200内部设置环径支撑台210、承载组件和光纤孔，可方便地将采光组件(第一凸透镜110、凹透镜120、第二凸透镜130和光纤140)固定于外壳200内部，实现采光组件的固定。其中，第一凸透镜110的尺寸优选与外壳200的内径相同；例如，第一凸透镜110的直径可为一米(外壳200的内径相应的也为一米左右，便于将第一凸透镜110放置于环径支撑台210后维持第一凸透镜110的稳定)，便于提高本发明的光导采光装置的采光效率。此外，第一凸透镜110优选采用玻璃材质的凸透镜，可以保证聚光效率有效果的提升，并且相比其他材质的透镜耐用性和耐高温性更好。此外，采用环径支撑台210来实现第一凸透镜110的支撑，便于第一凸透镜110的取放，可根据实际需要在环径支撑台210上放置或取下第一凸透镜110。
本发明优选实施例中，外壳200为铝合金外壳200。铝合金材质，能够耐一定高温，性能较好且采用铝合金材质的外壳200，可确保本发明的光导采光装置质量轻，质量强度高，并且传热快，能将装置内因聚焦产生的热量迅速传向周围，确保装置的散热性。
本发明优选实施例中，承载组件固定于外壳200的外周面，外壳200上设有通孔240，承载组件包括安装座221、连接件222和固定件223；安装座221在外壳200的轴向延伸并具有两端贯穿的中空内腔(例如,安装座221可呈圆筒状)，安装座221内壁的周向设有用于固定光处理部的挡沿221a；连接件222的一端与安装座221的外周面相连，连接件222的另一端与固定件223相连，连接件222至少设有两个；固定件223在穿过通孔240时分别具有解锁位和锁止位，固定件223处于解锁位时，与对应通孔240的孔沿解除挡止；固定件223处于锁止位时，与对应通孔240的孔沿挡止配合，限制固定件223从通孔240中通过。其中，通孔240可根据实际需要设置成沿外壳200轴向延伸的长孔，便于可通过调整固定件223的锁止位在通孔240中所处的位置来实现光处理部所处的位置，进而便于根据情况进行调焦。此外，本发明通过采用上述结构的承载组件，可方便的实现承载组件和光处理部的安装与取出，便于调焦和测试性能，便于本发明的光导采光装置在出现意外情况时可及时拆卸、修复，可有效避免由于本发明的光导采光装置的整体较大所带来的不便。
本发明优选实施例中，固定件223呈片状，固定件223上设有螺纹孔223a，螺纹孔223a处设有用于将固定件223紧固于外壳200的外周面的螺栓(图中未示出)。固定件223呈片状，使得其可通过转动固定件223，使固定件223方便的通过通孔240，便于实现固定件223(承载组件)在外壳200上的固定；固定件223上螺纹孔223a和螺纹孔223a处螺栓的设置，使得可更稳固地将固定件223固定于外壳200的外壁。
本发明优选实施例中，连接件222呈线状。连接件222呈线状，有助于减少连接件222所占用的空间，且便于将连接件222从通孔240中拉出，便于实现承载组件整体的安装；优选地，连接件222采用弹性材料制成，通过采用弹性材料的连接件222，使得利用连接件222的弹性变形性能，即可方便的实现固定件223在外壳200外周面的固定，使用方便。
本发明优选实施例中，安装座221至少设有两个和/或挡沿221a至少设有两个。通过设置两个或两个以上的安装座221，使得可将凹透镜120和第二凸透镜130分别安装于两个安装座221中，便于分别调整凹透镜120与第二凸透镜130之间的距离，便于调焦。此外，若设有多个安装座221，则将凹透镜120和凸透镜安装于不同的安装座221中，即可实现两者之间距离的调整；通过在同一安装座221内壁设置两组或两组以上(设置在安装座221不同轴向高度处)的挡沿221a，也可起到类似的调整凹透镜120与第二凸透镜130之间的距离的作用。
本发明优选实施例中，挡沿221a上设有用于调焦(调节凹透镜120与第二凸透镜130之间的距离)的垫圈。垫圈的设置，使得可根据需要在凹透镜120和第二凸透镜130之间设置多个或不同厚度的垫圈来实现调焦。
本发明优选实施例中，底盖上还设有散热孔230，散热孔230分布于光纤孔四周。散热孔230可起到防止本发明的光导采光装置形成密闭状态的作用；具体地，散热孔230可为方形孔，可将光纤孔设置在底盖的中心位置处，将散热孔230设置在光纤孔的周围。
本发明优选实施例中，散热孔230处填充有泡沫镍。通过在散热孔230处填充泡沫镍，不仅可实现散热孔230的散热通风，还可起到防止粉尘进入外壳200内部，对本发明的光导采光装置的工作运行造成影响的作用。
本发明优选实施例中，光导采光装置还包括调光组件，调光组件包括底座310、转盘320、伸缩杆330和支撑杆340；底座310通过第一轴承与转盘320相连，以使转盘320可相对于底座310转动；伸缩杆330具有固定端和伸缩端，伸缩杆330的固定端固定于转盘320上，伸缩杆330的伸缩端与外壳200的底部固定连接，伸缩杆330用于调整外壳200倾斜的角度(进而可实现第一凸透镜110倾斜角度的调整)；支撑杆340的一端与外壳200的外壁相连，支撑杆340的另一端与转盘320固定连接，支撑杆340用于将外壳200固定于转盘320上(支撑杆340用于承载整个装置的重量，具有极高强度)。其中，伸缩杆330的设置使得可根据需要调整外壳200(外壳200内部设置的采光组件)与转盘320之间的距离和/或角度，便于根据太阳光的变化而通过转盘320转动底座310和/或通过伸缩杆330的伸缩调整第一凸透镜110与太阳光之间的方位角和高度角，保障第一凸透镜110的聚光效果，进而保障本发明的光导采光装置的采光效率。
本发明优选实施例中，第一轴承为双径轴承，双径轴承具有外圈350a和内圈350b(内圈350b和外圈350a之间设有滚珠350c)，外圈350a的轴向高度小于内圈350b的轴向高度，外圈350a与底座310固定连接，内圈350b与转盘320固定连接，内圈350b内壁还插设有第一轴351，第一轴351与第一驱动电机360的输出轴相连。通过采用双径轴承，可方便地实现底座310和转盘320的连接，使转盘320可相对于底座310自由转动；第一驱动电机360和第一轴351的设置，使得转盘320在第一驱动电机360的作用下，即可相对于底座310转动，节省人力。此外，第一驱动电机360的设置也便于实现转盘320转动的自动控制。
本发明优选实施例中，支撑杆340通过第二轴371及第二轴承370与外壳200的外壁相连，支撑杆340至少设有两个。具体地，支撑杆340/外壳200可与第二轴承370的外圈相连，第二轴371分别与支撑杆340处的轴承内圈和外壳200处的轴承内圈相连。对于支撑杆340、外壳200、第二轴371和第二轴承370之间的具体连接关系，此处不做具体限定，以能实现外壳200相对于支撑杆340的转动为宜。通过采用第二轴371及第二轴承370实现支撑杆340与外壳200之间的连接，使得外壳200可相对于支撑杆340自由地转动(在伸缩杆330的伸缩时，外壳200可能会倾斜，相对于支撑杆340转动)，减少对第二轴371的摩擦和耗损。
本发明优选实施例中，第一轴承设置在底座310和转盘320的中心位置处，伸缩杆330的固定端设置在转盘320上远离中心的位置处，伸缩杆330的伸缩端固定连接于外壳200的底部边缘。上述设置有助于在伸缩杆330伸缩时，可同时实现外壳200与转盘320之间的高度和外壳200与支撑杆340角度之间的调节。
本发明优选实施例中，伸缩杆330为电动液压伸缩杆，底座310为带轮底座310。通过采用电动液压伸缩杆，便于可根据实际需要实现伸缩杆330伸缩的自动控制；通过采用带轮底座310，则可方便地实现本发明的光导采光装置的转移。
本发明优选实施例中，光导采光装置还包括太阳能跟踪组件，太阳能跟踪组件包括追光传感器410和/或照度传感器(图中未示出)；追光传感器410用于检测太阳光与聚光部所在平面之间的方位角和高度角。追光传感器410的设置，使得可对第一凸透镜110与太阳光之间的方位角、高度角进行检测，便于可根据检测结果对第一凸透镜110的倾斜角度、朝向等进行调整，以最大限度的保障本发明的光导采光装置的工作效率；照度传感器用于检测太阳光的强度，便于根据所检测到的太阳光的强度，控制本发明的光导采光装置的工作状态(例如，当太阳光的光照强度低于本发明的光导采光装置工作所需时，可停止本发明的光导采光装置的工作；类似地，当照度传感器检测到太阳光的光照强度高于本发明的光导采光装置工作所需时，可开启本发明的光导采光装置的工作)。优选地，追光传感器410设置在外壳200的外周面。
本发明优选实施例中，太阳能跟踪组件还包括处理控制器400，追光传感器410和/或照度传感器与处理控制器400信号连接。其中，信号连接是指通过电导线连接或无线连接，此处不做具体限定。
本发明优选实施例中，处理控制器400与第一驱动电机360和/或电动液压伸缩杆的液压控制系统信号连接。通过将追光传感器410与处理控制器400信号连接，并使处理控制器400与第一驱动电机360和电动液压伸缩杆的液压控制系统信号连接，使得处理控制器400可接收追光传感器410检测到的信号后，根据设定的规则，控制第一驱动电机360和电动液压伸缩杆的工作，通过第一驱动电机360驱动转盘320转动和伸缩杆330伸缩，调整第一凸透镜110(外壳200)的角度、朝向等，保障本发明的光导采光装置的采光效果。具体地，追光传感器410检测太阳的方位角和高度角，当太阳光线与第一凸透镜110的平面夹角不是90°时，追光传感器410输出信号至所述处理控制器400，处理控制器400将信号传递给第一驱动电机360和电动液压伸缩杆，控制第一驱动电机360和电动液压伸缩杆工作，直至将太阳光线与第一凸透镜110的平面夹角调整为90°。类似的，当照度传感器检测到太阳的辐射照度高于工作照度时，处理控制器400接收照度传感器检测的信号后，即可控制驱动电机和电动液压伸缩杆工作，调整第一凸透镜110所接收的太阳光线的照度，使本发明的光导采光装置工作，以便用于照明设备的照明。此外，设立追光传感器410进行太阳光的追踪，可在外壳200外周面的上端设立两个追光传感器410，当某一处的追光传感器410检测到光线较强时，处理控制器400可控制第一驱动电机360和/或电动液压伸缩杆运动，确保第一凸透镜110垂直于太阳光，保证本采光系统达到最大聚光效果。照度传感器可直接附于外壳200的外壁，它与处理控制器400相连，是为了检测太阳光光照强度，当太阳光光照强度达不到所需照明强度时，照度传感器会反馈给处理器，处理器会控制备用照明电路工作。
本发明优选实施例中，第一凸透镜110的表面镀有防尘膜和/或保护膜，保护膜用于防止紫外线透过和/或保护膜为减反射膜。第一凸透镜110在防尘膜加持下直接裸露于大气中，更利于直接吸收太阳光。其中，防尘膜也可根据需要替换为设置在外壳200外侧、可覆盖第一凸透镜110所在范围的防尘罩，保护第一凸透镜110，使第一凸透镜110更好地、直接接收利用太阳光。
本发明还提供了一种新能源照明系统，具体技术方案如下：一种新能源照明系统，该新能源照明系统包括如上所述的光导采光装置和照明设备，光导采光装置与照明设备相连并将光传导至照明设备。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光导采光装置，其特征在于，所述光导采光装置包括采光组件，所述采光组件包括由上至下依次设置的聚光部、光处理部和光纤；
所述聚光部包括第一凸透镜，所述第一凸透镜用于聚焦光束；
所述光处理部包括凹透镜和第二凸透镜，所述凹透镜和第二凸透镜设置在所述第一凸透镜覆盖的范围内且所述凹透镜设置在所述第一凸透镜与所述第二凸透镜之间，所述凹透镜用于将所述第一凸透镜聚焦的光束分散成平行光后垂直射入所述第二凸透镜，所述第二凸透镜用于将射入的光汇聚成光斑后射入光纤；
所述光纤设置在光线从第二凸透镜穿出后的光斑汇聚位置处；
所述光导采光装置还包括外壳，所述外壳内壁设有用于支撑所述第一凸透镜的环径支撑台，所述环径支撑台的径向宽度小于所述外壳的内径；
所述环径支撑台下方设有用于承载所述光处理部的承载组件，所述承载组件固定于所述外壳的外周面，所述外壳上设有通孔，所述承载组件包括安装座、连接件和固定件；
所述安装座在所述外壳的轴向延伸并具有两端贯通的中空内腔，所述安装座内壁的周向设有用于承载所述光处理部的挡沿；所述连接件的一端与所述安装座的外周面相连，所述连接件的另一端与所述固定件相连，所述连接件至少设有两个；所述固定件在穿过所述通孔时分别具有解锁位和锁止位，所述固定件处于解锁位时，与对应所述通孔的孔沿解除挡止；所述固定件处于锁止位时，与对应所述通孔的孔沿挡止配合，限制所述固定件从所述通孔中通过；
所述固定件呈片状，所述固定件上设有螺纹孔，所述螺纹孔处设有用于将所述固定件紧固于所述外壳的外周面的螺栓；所述连接件呈线状；
所述光导采光装置还包括调光组件，所述调光组件包括底座、转盘、伸缩杆和支撑杆；所述底座通过第一轴承与所述转盘相连，以使所述转盘相对于所述底座转动；所述伸缩杆具有固定端和伸缩端，所述伸缩杆的固定端固定于所述转盘上，所述伸缩杆的伸缩端与所述外壳的底部固定连接，所述伸缩杆用于调整所述外壳倾斜的角度；所述支撑杆的一端与所述外壳的外壁相连，所述支撑杆的另一端与所述转盘固定连接，所述支撑杆用于将所述外壳固定于所述转盘上；
所述外壳为铝合金外壳，所述外壳的底部设有底盖，所述底盖上设有用于固定所述光纤的光纤孔，所述光纤贯穿设置于所述光纤孔内；所述底盖上还设有散热孔，所述散热孔分布于所述光纤孔四周，所述散热孔处填充有泡沫镍。
2.如权利要求1所述的光导采光装置，其特征在于，所述外壳呈中空筒状，所述外壳套设在所述采光组件外周。
3.如权利要求1所述的光导采光装置，其特征在于，所述安装座至少设有两个和/或所述挡沿至少设有两个；
所述挡沿上设有用于调焦的垫圈。
4.根据权利要求2所述的光导采光装置，其特征在于，所述第一轴承为双径轴承，所述双径轴承具有外圈和内圈，所述外圈的轴向高度小于所述内圈的轴向高度，所述外圈与所述底座固定连接，所述内圈与所述转盘固定连接，所述内圈内壁还插设有第一轴，所述第一轴与第一驱动电机的输出轴相连；
所述支撑杆通过第二轴及第二轴承与所述外壳的外壁相连，所述支撑杆至少设有两个；
所述第一轴承设置在所述底座和转盘的中心位置处，所述伸缩杆的固定端设置在所述转盘上远离中心的位置处，所述伸缩杆的伸缩端固定连接于所述外壳的底部边缘；
所述伸缩杆为电动液压伸缩杆，所述底座为带轮底座。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光导采光装置，其特征在于，所述光导采光装置还包括太阳能跟踪组件，所述太阳能跟踪组件包括追光传感器和/或照度传感器；
所述追光传感器用于检测太阳光与所述聚光部所在平面之间的方位角和高度角；
所述照度传感器用于检测太阳光的强度；
所述追光传感器设置在所述外壳的外周面。
6.根据权利要求5所述的光导采光装置，其特征在于，所述太阳能跟踪组件还包括处理控制器，所述追光传感器和/或照度传感器与所述处理控制器信号连接；
所述处理控制器与第一驱动电机和/或电动液压伸缩杆的液压控制系统信号连接。
7.如权利要求1所述的光导采光装置，其特征在于，所述第一凸透镜的表面镀有防尘膜和/或保护膜，所述保护膜用于防止紫外线透过和/或所述保护膜为减反射膜。
8.一种新能源照明系统，其特征在于，所述新能源照明系统包括如权利要求1-7任一项所述的光导采光装置，所述新能源照明系统还包括照明设备，所述光导采光装置与所述照明设备相连并将光传导至所述照明设备。
CN202210002744.1A 2022-01-04 2022-01-04 一种光导采光装置及新能源照明系统 Active CN114440189B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210002744.1A CN114440189B (zh) 2022-01-04 2022-01-04 一种光导采光装置及新能源照明系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210002744.1A CN114440189B (zh) 2022-01-04 2022-01-04 一种光导采光装置及新能源照明系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114440189A CN114440189A (zh) 2022-05-06
CN114440189B true CN114440189B (zh) 2023-09-26

Family

ID=81365775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210002744.1A Active CN114440189B (zh) 2022-01-04 2022-01-04 一种光导采光装置及新能源照明系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114440189B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08249910A (ja) * 1995-03-10 1996-09-27 N K K Plant Kensetsu Kk 太陽光集光装置
JP2001133676A (ja) * 1999-11-04 2001-05-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 太陽光採光方法および装置
CN201852026U (zh) * 2011-01-19 2011-06-01 董万章 太阳光反射采集照明装置
CN102353014A (zh) * 2011-05-30 2012-02-15 天津大学 光纤传导太阳能的室内应用系统
CN103822165A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 西安大昱光电科技有限公司 一种太阳光反射式照明系统
CN105222076A (zh) * 2015-10-09 2016-01-06 南京邮电大学 一种太阳能追踪传光照明装置
CN208107959U (zh) * 2018-05-09 2018-11-16 河南海王星科技发展有限公司 一种传导太阳光的装置
CN111895363A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 长江大学 一种室内日照系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08249910A (ja) * 1995-03-10 1996-09-27 N K K Plant Kensetsu Kk 太陽光集光装置
JP2001133676A (ja) * 1999-11-04 2001-05-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 太陽光採光方法および装置
CN201852026U (zh) * 2011-01-19 2011-06-01 董万章 太阳光反射采集照明装置
CN102353014A (zh) * 2011-05-30 2012-02-15 天津大学 光纤传导太阳能的室内应用系统
CN103822165A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 西安大昱光电科技有限公司 一种太阳光反射式照明系统
CN105222076A (zh) * 2015-10-09 2016-01-06 南京邮电大学 一种太阳能追踪传光照明装置
CN208107959U (zh) * 2018-05-09 2018-11-16 河南海王星科技发展有限公司 一种传导太阳光的装置
CN111895363A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 长江大学 一种室内日照系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114440189A (zh) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8541679B2 (en) Photo-voltaic power generation equipment that can automatically track the sun
KR102223570B1 (ko) 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치
US20120174966A1 (en) Concentrating tracking solar energy collector
CN110504911B (zh) 一种冷却塔光伏板塔架增效装置
CN106123365A (zh) 结合阳光房的线性菲涅尔反射式太阳能集热装置
CN209586602U (zh) 太阳能电站
WO2011149185A2 (ko) 평면거울을 이용한 집광용 헬리오스타트
CN112003548A (zh) 一种风能与太阳能相结合的可调节高度的光伏板
CN111446910A (zh) 一种适用于不同输电杆塔的可调节光伏板支架
CN114440189B (zh) 一种光导采光装置及新能源照明系统
CN103836809B (zh) 多碟共焦塔式菲涅耳太阳能聚光系统
CN102213494A (zh) 一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架
CN110943684B (zh) 一种发电功率高的可调节太阳能发电装置
KR101036691B1 (ko) 태양광 전환 채광장치
BR9707065A (pt) Coletor solar com dispositivo piramidal ajustavel.
CN111578528A (zh) 塔式吸热器及运行方法
CN116599460A (zh) 一种光热一体化发电装置
CN206133100U (zh) 一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜
CN102486284A (zh) 一种新型太阳能照明装置
CN212870271U (zh) 塔式吸热器
CN106026879B (zh) 二轴太阳能聚光器跟踪机构和具有其的太阳能发电装置
CN211656240U (zh) 一种基于单片机控制的可自动避光的监控摄像头
CN106019530A (zh) 一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜
CN114440188B (zh) 一种基于散热铜锥的新能源光导采光装置
CN221728202U (zh) 一种光伏板旋转安装支架

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant