CN204943329U - 采光装置及导光管采光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采光装置及导光管采光系统，包括：导光管、双滑板调光装置、漫射器、防水底座和采光罩；双滑板调光装置设置在导光管下部，漫射器设置在双滑板调光装置下部，防水底座设置在导光管上部，采光罩嵌设在防水底座上部；其中，采光罩采集室外的自然光，并将自然光通过导光管传送到设置在室内的漫射器，通过漫射器的漫射效果将自然光均匀、柔和的照射到室内，双滑板调光装置根据室内光线亮度调整漫射器发出的自然光。该系统结构简单，使用、安装方便，操作简单，光线柔和、均匀，节能环保，视觉效果好，适用范围广，使用寿命长，安全可靠。

Description

采光装置及导光管采光系统

技术领域

本实用新型涉及导光管采光技术领域，特别涉及一种采光装置及导光管采光系统。

背景技术

大约4000年前，埃及人就将光束传输和镜面结合将光线反射到金字塔的中心区域。20世纪70年代末期，欧美由于注重节能，健康的生活方式，开始将导光采光照明用于民用，商用及工业等建筑。太阳能作为一种清洁能源也引起了世界各国的广泛关注，国内外的生产企业对有关太阳能“热”利用的产品研发进行相当活跃，但对于太阳能“光”利用的产品相对较少。在建筑照明中更多的使用自然光可以降低整个建筑的能源消耗，导光管采光系统能使自然光更充分应用到建筑照明中，从而节约大量的电力资源。

导光管采光系统可以把自然光传导到其它方法不能达到的地方。导光管采光系统既不影响现有的建筑结构，又无能源消耗，具有防水，防尘，隔音的作用，可以提高室内环境品质，让人们在自然光和自然清新空气中生活，工作，娱乐。这是一种节能，环保而又健康的太阳光的利用方式。

目前导光管采光系统技术在我国的应用尚属空白。我国照明耗电量占总发电量的15％左右,2009年全国发电量达到28344亿千瓦时，年照明耗电量达到了28344亿×15％＝4251.6亿千瓦时,相当于三峡葛洲坝总发电量(685亿千瓦时)的7倍左右。据专家统计,白天照明占总照明用电的50％以上，主要是商业和工业用电,而普及使用导光管采光系统可以节约白天8到10个小时的照明用电量，即使按一半节省也相当于每年能节电：4251.6亿×50％×50％＝1062.9亿千瓦时。相当于少建32个60万千瓦的火力发电厂，还能减排温室气体10629万吨。同时，以每千瓦时0.5元计算，每年可以节省电费人民币：1062.9亿×0.5＝531.45亿元。这是一个潜力非常巨大的市场。

随着社会的不断进步，人们对精神上的追求越来越高，自然光自然风使工作人员效率提高。使孩子身心健康发展，成绩显著提高，使病人加速康复，并且能够有效地减少建筑综合症的发生和类似“非典”病疫的发生和流行，学习工作场、体育场所灯都急需导光管采光系统这种无能耗的绿色照明节能环保产品。

鉴于此，如何提供一种结构简单，使用、安装方便，操作简单，光线柔和、均匀，节能环保，视觉效果好，适用范围广，使用寿命长，安全可靠的采光装置及导光管采光系统成为目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种采光装置及导光管采光系统，结构简单，使用、安装方便，操作简单，光线柔和、均匀，节能环保，视觉效果好，适用范围广，使用寿命长，安全可靠。

第一方面，本实用新型提供一种采光装置，包括：导光管、双滑板调光装置、漫射器、防水底座和采光罩；

所述双滑板调光装置设置在导光管下部，所述漫射器设置在所述双滑板调光装置下部，所述防水底座设置在所述导光管上部，所述采光罩嵌设在所述防水底座上部；

其中，所述采光罩采集室外的自然光，并将所述自然光通过所述导光管传送到所述漫射器，所述漫射器设置在室内，通过所述漫射器的漫射效果将所述自然光均匀、柔和的照射到室内，所述双滑板调光装置根据室内光线亮度调整所述漫射器发出的自然光。

可选的，所述防水底座为圆柱形防水底座，所述防水底座上部圆形表面设有第一环形防水槽和第二环形防水槽，所述第一环形防水槽和第二环形防水槽的圆心为所述防水底座上部圆形表面的圆心，所述第一环形防水槽的外直径小于所述防水底座上部圆形表面的直径，所述第二环形防水槽的外直径小于所述第一环形防水槽的外直径。

可选的，所述第一环形防水槽上嵌设有第一密封圈，所述第二环形防水槽上嵌设有T型圈。

可选的，所述导光管与所述防水底座之间设置有第二密封圈。

可选的，所述双滑板调光装置与所述漫射器之间设置有固定圈，所述固定圈用于将所述漫射器固定在所述双滑板调光装置下部。

可选的，所述双滑板调光装置为箱体结构，在所述双滑板调光装置与所述导光管连接的箱体顶部的中心区域设置有光孔，所述双滑板调光装置的内部设置有LED灯，在所述双滑板调光装置内的所述光孔处设置有遮光板，所述遮光板用于通过开合调节所述光孔通过的光通量大小。

可选的，所述双滑板调光装置的内部还设置有齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构用于带动所述遮光板的开合。

可选的，所述双滑板调光装置为长方体箱体结构。

第二方面，本实用新型提供一种导光管采光系统，包括：上述采光装置和与所述采光装置连接的控制装置；

所述控制装置，包括：中央控制器、中继器、Zigbee网络控制器、终端控制器和光照传感器；

所述中央控制器通过所述中继器与所述Zigbee网络控制器连接，所述Zigbee网络控制器与所述终端控制器连接，所述终端控制器的输入端与所述光照传感器连接，所述终端控制器的输出端与所述采光装置连接；

其中，所述光照传感器实时检测室内环境的光照度，并依次通过终端控制器、Zigbee网络控制器、中继器将所述光照度发送至中央控制器，中央控制器在室内环境的光照度低于预设阈值时，依次通过中继器和Zigbee网络控制器向终端控制器发送控制指令，使终端控制器根据所述控制指令控制双滑板调光装置调整所述漫射器发出的自然光，进而改变室内环境的照度。

可选的，所述光照传感器为数字照度仪。

本实用新型提供的采光装置及导光管采光系统，结构简单，使用、安装方便，操作简单，光线柔和、均匀，节能环保，视觉效果好，适用范围广，使用寿命长，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的采光装置的一种结构的示意图；

图2为图1所示实施例中的采光装置的另一种更具体结构的示意图；

图3为图1或图2所示的防水底座的一种结构的示意图；

图4为图1或图2所示的双滑板调光装置的箱体顶部的俯视图；

图5为图1或图2所示的漫射器的一种结构的示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的一种导光管采光系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1示出了本实用新型一实施例提供的采光装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的采光装置，包括：导光管3、双滑板调光装置5、漫射器2、防水底座4和采光罩6；

所述双滑板调光装置5设置在导光管3下部，所述漫射器2设置在所述双滑板调光装置5下部，所述防水底座4设置在所述导光管3上部，所述采光罩6嵌设在所述防水底座4上部；

其中，所述采光罩6(可设置在室外)采集室外的自然光，并将所述自然光通过所述导光管3传送到所述漫射器2，所述漫射器2设置在室内，通过所述漫射器2的漫射效果将所述自然光均匀、柔和的照射到室内，所述双滑板调光装置5根据室内光线亮度调整所述漫射器2发出的自然光。

在具体应用中，本实施例所述采光罩6可优选为钢化玻璃采光罩，通过所述采光罩6可采集室外的自然光。

在具体应用中，如图3所示，本实施例所述防水底座4可优选为圆柱形防水底座，所述防水底座4上部圆形表面设有第一环形防水槽7和第二环形防水槽8，所述第一环形防水槽7和第二环形防水槽8的圆心为所述防水底座4上部圆形表面的圆心，所述第一环形防水槽7的外直径小于所述防水底座4上部圆形表面的直径，所述第二环形防水槽8的外直径小于所述第一环形防水槽7的外直径。

在具体应用中，如图2所示，本实施例所述第一环形防水槽7上嵌设有第一密封圈9，所述第二环形防水槽8上嵌设有T型圈10。

在具体应用中，如图2所示，本实施例所述导光管3与所述防水底座4之间设置有第二密封圈11。

在具体应用中，如图2所示，本实施例所述双滑板调光装置5与所述漫射器2之间设置有固定圈12，所述固定圈12用于将所述漫射器2固定在所述双滑板调光装置5下部。

在具体应用中，如图4所示，本实施例所述双滑板调光装置5为箱体结构，在所述双滑板调光装置5与所述导光管3连接的箱体顶部的中心区域设置有光孔，所述双滑板调光装置5的内部设置有发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)灯(未在图中示出)，在所述双滑板调光装置5内的所述光孔处设置有遮光板13，所述遮光板13用于通过开合调节所述光孔通过的光通量大小。

在具体应用中，举例来说，所述双滑板调光装置5的内部还可设置有齿轮齿条传动机构(未在图中示出)，所述齿轮齿条传动机构用于带动所述遮光板13的开合。

可理解的是，本实用新型在所述双滑板调光装置5的内部的遮光板13通过齿轮齿条传动机构在光孔的开合调节光通量大小，可以改变室内环境的照度，用户根据需求可以通过所述遮光板13对光孔部分或全部关闭。

举例来说，所述双滑板调光装置5可优选为长方体箱体结构。

在具体应用中，如图5所示，本实施例所述漫射器2上可设置有装饰环14。

本实施例所述采光装置，通过(钢化玻璃)采光罩采集室外的室外自然光，并将室外自然光通过导光管传送到室内的漫射器，通过漫射器的效果将自然光均匀、柔和的照射到室内，并通过双滑板调光装置，根据室内光线亮度调整自然光；采用透光和抗冲击性能好的钢化玻璃为采光罩材质，双重防水槽设计的防水底座，并通过在第一环形防水槽和第二环形防水槽内分别嵌设第一密封圈和T型圈，增加了防水效果，这种平板结构可以抵抗40吨的重压，克服了传统采光导光系统的适用局限性，能够在走道、广场和路面，楼面等要求为平面的特殊场合使用，不仅可以实现室内采光而且节省外部空间，能够不阻碍道路的正常通行功能，而且结构简单紧凑，施工安装方便，节能环保、健康安全。实施例所述导光管采光系统结构简单，使用、安装方便，操作简单，光线柔和、均匀，节能环保，视觉效果好，适用范围广，使用寿命长，具有安全可靠的作用。

进一步地，本实施例所述采光装置的技术指标为：

(1)系统透光折减系数：系统综合透光折减系数不低于0.5；

(2)调光速率：双滑板调光装置一次完成调节的时间不超过5秒；

(3)调光范围：系统光调节范围在5％～100％；

(4)系统气密性能：在压差75Pa的条件下测试系统气密性能≤5.3m3/(h.m2)；

(5)系统水密性能：在压差500Pa，淋水3.4L/min.m2条件下测试系统水密性能控制点无渗漏；

(6)颜色透射指数：采光装置的颜色透射指数不应低于90；

(7)等效传热系数：采光装置的等效传热系数不应高于2.2W/m²·K；

(8)太阳得热系数：采光装置的太阳得热系数不应高于0.35。

更进一步地，自然光是全光谱辐射，能抑制微生物的生长，改善室内居住环境，在阳光的沐浴下能使人在心理和生理上感到舒适愉快，有益于身心健康，对于人的工作和学习，比人工照明具有更好的视觉效果。光导照明系统的出现，是一种能有效利用自然光的照明方式，与传统照明相比，其没有光电能量转换过程，而是直接把阳光导入到室内需要照明的地方，光线柔和、均匀，光强可以根据需要进行调节，无闪烁，无眩光，无污染。本实施例所述导光管采光系统以室外自然光线为光源，通过特殊的采光装置将光线导入到室内需要照明的场所，无需使用电能等常规能源，因此不存在因火力发电带来的环境污染。

图6示出了本实用新型另一实施例提供的导光管采光系统的结构示意图，如图6所示，本实用新型提供的导光管采光系统，包括：图1或图2所示实施例所述的采光装置01和与所述采光装置01连接的控制装置02；

所述控制装置02，包括：中央控制器21、中继器22、Zigbee网络控制器23、终端控制器24和光照传感器25；

所述中央控制器21通过所述中继器22与所述Zigbee网络控制器23连接，所述Zigbee网络控制器23与所述终端控制器24连接，所述终端控制器24的输入端与所述光照传感器25连接，所述终端控制器24的输出端与所述采光装置01连接；

其中，所述光照传感器25实时检测室内环境的光照度，并依次通过终端控制器24、Zigbee网络控制器23、中继器22将所述光照度发送至中央控制器21，中央控制器21在室内环境的光照度低于预设阈值时，依次通过中继器22和Zigbee网络控制器23向终端控制器24发送控制指令，使终端控制器24根据所述控制指令控制双滑板调光装置5调整所述漫射器发出的自然光，进而改变室内环境的照度。

具体地，本实施例所述终端控制器24，可根据所述控制指令控制双滑板调光装置5内部的遮光板在光孔的开合调节所述光孔通过的光通量大小，以及控制LED灯进行补光，进而改变室内环境的照度。

在具体应用中，举例来说，所述光照传感器25可以优选为数字照度仪。

本实施例所述导光管采光系统，通过(钢化玻璃)采光罩采集室外的室外自然光，并将室外自然光通过导光管传送到漫射器，通过漫射器的效果将自然光均匀的柔和、均匀的照射到室内，并通过双滑板调光装置，根据室内光线亮度调整自然光；通过控制装置中的光照传感器实时检测室内环境的光照度，依次通过终端控制器、Zigbee网络控制器、中继器发送至中央控制器，中央控制器在室内环境的光照度低于预设阈值时，依次通过中继器和Zigbee网络控制器向终端控制器发送第一控制指令，使终端控制器根据第一控制指令控制双滑板调光装置内部的遮光板在光孔的开合以及控制LED灯进行补光，进而改变室内环境的照度。该控制装置，采用分散控制及无线控制方式，根据预先设置的工作模式和检测的服务环境，通过光照传感器实时检测每一照明负荷，使得照明根据服务环境自动改变工作状态，从而保持工作环境的稳定照明状态；采用透光和抗冲击性能好的钢化玻璃为采光罩材质，双重防水槽设计的防水底座，并通过在第一环形防水槽和第二环形防水槽内分别嵌设第一密封圈和T型圈，增加了防水效果，这种平板结构可以抵抗40吨的重压，克服了传统采光导光系统的适用局限性，能够在走道、广场和路面，楼面等要求为平面的特殊场合使用，不仅可以实现室内采光而且节省外部空间，能够不阻碍道路的正常通行功能，而且结构简单紧凑，施工安装方便，节能环保、健康安全。实施例所述导光管采光系统结构简单，使用、安装方便，操作简单，光线柔和、均匀，节能环保，视觉效果好，适用范围广，使用寿命长，具有安全可靠的作用。

本实施例所述导光管采光系统解决了建筑物采光的难题，并可完全代替白天电力照明，节约大量能源和带来健康舒适的工作环境。随着导光管采光系统应用越来越普及，太阳光由于气候的变化使得导光管系统在室内产生的光也会变化，有时照度偏高，有时又偏低，本实施例所述导光管采光系统完全克服了这方面的不足,使导光管采光系统迈入了智能化化发展的新时代。

另外，本实用新型的各项技术特点为：

a、智能控制技术：控制装置采用集中管理，分散控制及无线控制方式，根据预先设置的工作模式和检测的服务环境，通过光照传感器实时检测每一照明负荷，使得照明根据服务环境自动改变工作状态，从而保持工作环境的稳定照明状态。控制装置是信息处理中心，负责处理来自光照传感器检测的数据，通过控制双滑板调光装置内部遮光板在光孔的开合以及通过LED灯的补光，改变室内环境的照度。

b、双滑板调光装置的设计：本实施例的调光装置是为了执行调光的动作的机械部分，系统调光必须在5秒以内快速完成，传动精度要求高，无噪音，系统安全，稳定，可靠，为了节约空间，调光装置的整体尺寸限制很严，进而优选采用独特的双滑板二次叠送结构来设计本实施例的调光装置。

c、照度监测与分析技术：本实施例所述系统要求自动检测室内环境的光照度，然后自动反馈数据给控制装置，系统发出指令控制采光装置做出相应采光的动作，室内光照强度达到预设值后，控制装置发出指令双滑板调光装置内部的遮光板及LED灯进行导光管发出光的照度的调节动作。市场上常见的模拟照度仪和普通的数字照度仪不能满足我们的要求，要寻找专业厂商协作开发能够输出数据的高精度数字照度仪。

d、系统采光罩的设计：要使系统达到采光效率的最大化，采光罩的科学设计非常关键，设计上必须充分利用光线的折弯技术和低角度光捕获技术，还有抗UV和阻红外辐射热的功能，同时好要考虑采光罩的自洁功能。

在本实用新型的描述中需要说明的是，术语“上部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的权利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种采光装置，其特征在于，包括：导光管、双滑板调光装置、漫射器、防水底座和采光罩；

所述双滑板调光装置设置在导光管下部，所述漫射器设置在所述双滑板调光装置下部，所述防水底座设置在所述导光管上部，所述采光罩嵌设在所述防水底座上部；

其中，所述采光罩采集室外的自然光，并将所述自然光通过所述导光管传送到所述漫射器，所述漫射器设置在室内，通过所述漫射器的漫射效果将所述自然光均匀、柔和的照射到室内，所述双滑板调光装置根据室内光线亮度调整所述漫射器发出的自然光。

2.根据权利要求1所述的采光装置，其特征在于，所述防水底座为圆柱形防水底座，所述防水底座上部圆形表面设有第一环形防水槽和第二环形防水槽，所述第一环形防水槽和第二环形防水槽的圆心为所述防水底座上部圆形表面的圆心，所述第一环形防水槽的外直径小于所述防水底座上部圆形表面的直径，所述第二环形防水槽的外直径小于所述第一环形防水槽的外直径。

3.根据权利要求2所述的采光装置，其特征在于，所述第一环形防水槽上嵌设有第一密封圈，所述第二环形防水槽上嵌设有T型圈。

4.根据权利要求1所述的采光装置，其特征在于，所述导光管与所述防水底座之间设置有第二密封圈。

5.根据权利要求1所述的采光装置，其特征在于，所述双滑板调光装置与所述漫射器之间设置有固定圈，所述固定圈用于将所述漫射器固定在所述双滑板调光装置下部。

6.根据权利要求1所述的采光装置，其特征在于，所述双滑板调光装置为箱体结构，在所述双滑板调光装置与所述导光管连接的箱体顶部的中心区域设置有光孔，所述双滑板调光装置的内部设置有LED灯，在所述双滑板调光装置内的所述光孔处设置有遮光板，所述遮光板用于通过开合调节所述光孔通过的光通量大小。

7.根据权利要求6所述的采光装置，其特征在于，所述双滑板调光装置的内部还设置有齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构用于带动所述遮光板的开合。

8.根据权利要求6所述的采光装置，其特征在于，所述双滑板调光装置为长方体箱体结构。

9.一种导光管采光系统，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述的采光装置和与所述采光装置连接的控制装置；

所述控制装置，包括：中央控制器、中继器、Zigbee网络控制器、终端控制器和光照传感器；

所述中央控制器通过所述中继器与所述Zigbee网络控制器连接，所述Zigbee网络控制器与所述终端控制器连接，所述终端控制器的输入端与所述光照传感器连接，所述终端控制器的输出端与所述采光装置连接；

其中，所述光照传感器实时检测室内环境的光照度，并依次通过终端控制器、Zigbee网络控制器、中继器将所述光照度发送至中央控制器，中央控制器在室内环境的光照度低于预设阈值时，依次通过中继器和Zigbee网络控制器向终端控制器发送控制指令，使终端控制器根据所述控制指令控制双滑板调光装置调整所述漫射器发出的自然光，进而改变室内环境的照度。

10.根据权利要求9所述的导光管采光系统，其特征在于，所述光照传感器为数字照度仪。