CN201535474U - 全光谱太阳光采光照明系统 - Google Patents

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一种将全光谱太阳自然光导入室内的采光照明系统，包括全光谱太阳光集光器，太阳光自动跟踪装置，高效低耗太阳光传输光缆和太阳光散射照射器具；全光谱集光器可以由菲涅耳透镜或凸透镜集合而成，集光器由太阳光自动跟踪装置带动精确跟踪太阳光；太阳光传输光缆由低损耗、高效能的网状结构空芯光纤制成；散射照射器具的散射角度可以改变，以满足采光、照明、日光浴的不同要求；此系统可为无法直接得到太阳光照射的场所提供全光谱的太阳自然光，节能、环保、有利健康、成本低、性价比高。

Description

全光谱太阳光采光照明系统
技术领域
本实用新型涉及一种全光谱太阳自然光采光照明装置，此系统可以为无法直接得到太阳光照射的场所提供全光谱的太阳自然光，是人们身体健康的有力保障。而且节能、环保、成本低、性价比高。
背景技术
众所周知，人体的生长与健康离不开太阳。适当的日照，能促进人体的新陈代谢，使人心情舒畅，对机体的生长和发育有着良好的作用。即使是可见光之外的红外线和紫外线，只要掌握适度的原则，也有促使皮肤充血，加速血液循环，兴奋神经系统，增强身体的抵抗力，供给皮肤足够的营养，促进钙、磷吸收和骨化作用。并对防止骨结核、风湿性关节炎、佝偻病、皮肤病等疾病的发生产生良好作用。
随着城市化进程的加速，大中城市中无法直接得到太阳光照射的场所不断增加，如高层建筑所遮挡的房屋、地铁、地下商场与车库，许多场所甚至常年不见阳光。
因此，这种节能、环保、成本低的全光谱太阳自然光采光照明装置是适应社会需求，并得到大众欢迎的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种全光谱太阳自然光采光照明装置。此系统可以为无法直接得到太阳光照射的场所提供全光谱的太阳自然光，是人们身体健康的有力保障。而且节能、环保、成本低、性价比高。
本实用新型包括全光谱太阳光采集器、采集器的自动跟踪装置、用于传输导入的网状结构空芯光纤、以及可改变散射角度的照具。
其特征在于：太阳光采集器由多个平面透镜或凸透镜组成，透镜将太阳可视光与适度的红外线光与紫外线光聚焦，在焦点上准确配置网状结构空芯光纤。由自动跟踪装置来保证采集器的透镜对准随时改变入射角度的太阳光，以保证对太阳光进行最大效率的采集。网状结构空芯光纤可将太阳光远距离传输到室内，而且传输损耗小，光纤成本低。室内阳光散射照具可以改变散射角度，分别满足采光、照明、日光浴等不同用途。
本实用新型所述的太阳光采集器，高性能透镜组保证了大范围接收太阳光，并应用太阳光中不同波长的各类光线在光轴线上形成不同距离的聚焦焦点的原理，在聚焦点处得到符合人体健康与安全最佳需求定位量的全光谱太阳光。
本实用新型所述的太阳光采集器的自动跟踪装置由xy两个步进电机、电脑、光传感器、保护电路及电源组成。根据太阳在不同季节、不同经纬度、不同时区每天升起落下的规律，编写相应的基本控制程序。同时将光传感的信号输入电脑，作为精确定位数据，经综合运算平衡后，发出脉冲信号驱动步进电机，以保证太阳光采集器的透镜组始终直对阳光。太阳光采集器配备高透明度的保护罩。
本实用新型所述的传输导入的网状结构空芯光纤，适于远距离传输全光谱太阳光，能大幅度降低光纤的传输损耗。而且只需使用一种材料，所以选材方便，成本低，性价比高。
本实用新型所述的散射照具由8到10个叶片组成，可以方便地改变散射角度，以满足采光、照明、日光浴等不同用途。
本实用新型的实用效果是：为无法直接得到太阳光照射的场所提供全光谱的太阳自然光，对于舒畅身心、促进人体健康都有积极而有效的作用。特别是提供了适度的红外线光与紫外线光更对增强身体的抵抗力，防治骨结核、风湿性关节炎、佝偻病、皮肤病等疾病有着重要的作用。
本实用新型采用的网状结构空芯光纤不仅能够有效传输全光谱太阳光，大幅度降低传输损耗。而且成本低廉，特别适用于远距离传输。整套系统结构合理、安装方便、便于推广、市场前景极为广阔。是一种科技含量高、节能环保、利民健康的新型设施。
附图说明
图1集光器中透镜采光与光纤定位
图2太阳光集光器各部件组装图
图3网状结构空芯光纤结构示意图
图4可以改变散射角度的散射照具示意图
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型采用的集光器中高性能透镜组1保证了大范围接收太阳光，利用其聚焦作用将采集到的阳光高度压缩，提升阳光照度15000倍以上，在聚焦点2阳光照度提升后产生了高光照及高热量。应用聚焦折射作用使太阳光中不同波长的各类光线在光轴线上形成不同距离的聚焦焦点的原理，在聚焦点2处得到符合人体健康与安全最佳需求定位量的阳光，并在聚焦点2处准确配置网状结构空芯光纤3。
如附图2所示，本实用新型采用的集光器包括高性能透镜组1，该高性能透镜组1固定在自动跟踪太阳光的机械装置2上面。所述自动跟踪太阳光的机械装置由xy两个步进脉冲电机、光传感器5、电脑6、保护电路和电源7组成。根据太阳在不同季节、不同经纬度、不同时区每天升起落下的规律，编写相应的基本控制程序。同时将光传感的信号输入电脑，作为精确定位数据，经综合运算平衡后，发出脉冲信号驱动步进电机，以保证太阳光采集器的透镜组1始终直对阳光。太阳光采集器配备高透明度的保护罩4。
透镜组1的聚焦焦点处设置了网状空芯光纤3。采集器外安装高透明度保护罩4。
如附图3所示，本实用新型采用的网状结构空芯光纤包括大孔径的空芯1，第一层高折射率包层2，第二层低折射率包层3，第三层高折射率包层4，第四层低折射率包层5。此种结构光纤，在大光谱范围内，传输损耗很低，并可通过增加包层的层数来弥补长距离传输带来的损耗。制造时只需使用一种材料，所以选材方便，成本低，性价比高。
如附图4，本实用新型采用的散射照具，包括网状结构空芯光纤1，包括灯罩2，灯罩2由八到十个叶片3组成，叶片3上在不同位置刻有相应凹槽。使用环箍4，能够很方便地扩大与缩小罩体。放置在位置1，散射角度最大，可满足采光需求。放置在位置2，散射角度为中度，可满足照明需求。放置在位置3，散射角度最小，可满足日光浴需求。

Claims (1)

1.一种全光谱太阳光采光照明系统，包括太阳光采集器、采集器的自动跟踪装置、光导纤维、以及照具，其特征在于：太阳光采集器由多个平面光学透镜或凸透镜构成，其平面光学透镜或凸透镜采集的是包括适度红外线和紫外线在内的全光谱太阳光，传输全光谱太阳光的光导纤维是网状结构的空芯光纤，光导纤维与可改变散射角度的照具相连接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102478203A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 西安大昱光电科技有限公司 一种新型室内照明系统
CN103405854A (zh) * 2013-07-17 2013-11-27 山东大学 一种基于光纤导光的室内日光浴装置及工作方法
CN106195911A (zh) * 2016-09-05 2016-12-07 唐哲敏 一种日光灯具
CN107304975A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 卢志勇 一种单透镜全光谱照明模块及灯珠矩阵排布方法

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