RU204948U1 - NATURAL LIGHTING DEVICE - Google Patents

NATURAL LIGHTING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU204948U1
RU204948U1 RU2021102577U RU2021102577U RU204948U1 RU 204948 U1 RU204948 U1 RU 204948U1 RU 2021102577 U RU2021102577 U RU 2021102577U RU 2021102577 U RU2021102577 U RU 2021102577U RU 204948 U1 RU204948 U1 RU 204948U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror tube
mirror
tube
natural lighting
plane
Prior art date
Application number
RU2021102577U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Юрьевич Уланов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Улановъ - ТЕХНО"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Улановъ - ТЕХНО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Улановъ - ТЕХНО"
Priority to RU2021102577U priority Critical patent/RU204948U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204948U1 publication Critical patent/RU204948U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/03Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights
    • E04D13/033Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights provided with means for controlling the light-transmission or the heat-reflection, (e.g. shields, reflectors, cleaning devices)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к системам освещения внутреннего пространства зданий и сооружений с использованием естественного освещения, в основном солнечного. Устройство естественного освещения содержит зеркальный тубус, выполненный с возможностью установки его на кровле, с закрепленным в его верхней части прозрачным герметичным куполом, термобарьер расположенный во внутренней части зеркального тубуса, выполненный в виде многослойного элемента, верхняя часть зеркального тубуса имеет срез, расположенный под углом 20-25° к плоскости, перпендикулярной оси симметрии зеркального тубуса, а прозрачный герметичный купол имеет форму эллипса и размещается в плоскости среза, при этом термобарьер расположен на расстоянии 0,1..0,2 от диаметра зеркального тубуса от плоскости, которой принадлежит точка росы освещаемого помещения в направлении повышения температуры снаружи зеркального тубуса. В верхней части зеркального тубуса в плоскости, перпендикулярной его оси симметрии, зафиксировано несколько зеркальных стержней. Техническим результатом является повышение технических и эксплуатационных характеристик, в том числе повышение уровня технологичности изготовления устройства, повышение надежности ее работы и уровня безопасности при ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to lighting systems for the interior space of buildings and structures using natural lighting, mainly solar. The natural lighting device contains a mirror tube, made with the possibility of installing it on the roof, with a transparent sealed dome fixed in its upper part, a thermal barrier located in the inner part of the mirror tube, made in the form of a multilayer element, the upper part of the mirror tube has a cut located at an angle of 20 -25 ° to the plane perpendicular to the axis of symmetry of the mirror tube, and the transparent sealed dome has the shape of an ellipse and is located in the cut plane, while the thermal barrier is located at a distance of 0.1..0.2 from the diameter of the mirror tube from the plane to which the dew point belongs the illuminated room in the direction of increasing temperature outside the mirror tube. Several mirror rods are fixed in the upper part of the mirror tube in a plane perpendicular to its axis of symmetry. The technical result is an increase in technical and operational characteristics, including an increase in the level of manufacturability of the manufacture of the device, an increase in the reliability of its operation and the level of safety during its operation. 1 wp f-ly, 1 dwg.

Description

Полезная модель относится к системам освещения внутреннего пространства зданий и сооружений с использованием естественного освещения, в основном солнечного.The utility model relates to lighting systems for the interior space of buildings and structures using natural lighting, mainly solar.

Известна система естественного освещения (RU 135674 C1, МПК E04B 7/18, 20.12.2013 Бюл. № 35), содержащая прозрачный купол, световод в виде трубы с отражающими внутренними стенками, фартук и нижнюю крышку, установленный термобарьер, выполненный в виде многослойного элемента, на верхнем торце фартука. Недостатком данного решения является возможность появления конденсата на внутренней стороне термобарьера вследствие охлаждения воздуха, поступающего из помещения в световод, до температуры, соответствующей точке насыщения (точке росы).A known natural lighting system (RU 135674 C1, IPC E04B 7/18, 20.12.2013 Bull. No. 35), containing a transparent dome, a light guide in the form of a tube with reflective inner walls, an apron and a bottom cover, an installed thermal barrier made in the form of a multilayer element , on the upper end of the apron. The disadvantage of this solution is the possibility of condensation on the inner side of the thermal barrier due to cooling of the air coming from the room into the fiber to the temperature corresponding to the saturation point (dew point).

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению и выбранной в качестве прототипа признан световой колодец (RU 2727991, МПК E04D 13/03, 28.07.2020 Бюл. № 22), содержащий зеркальный тубус, выполненный с возможностью установки его на кровле, с закрепленным в его верхней части прозрачным герметичным куполом, имеющим полусферический свод в его верхней части и открытый экваториальный срез в его нижней части. На своде выполнена наклонная плоская часть поверхности в виде усекающей полусферы с южной стороны с диаметром плоской части поверхности не менее радиуса сферы, при этом нормаль плоскости усечения упомянутой части поверхности расположена к зениту под углом равному среднему углу солнцестояния, а вокруг нижней открытой части купола на его поверхности выполнены монтажные углубления закругленной формы для фиксации купола на зеркальном тубусе и ориентирования его по сторонам света с радиусным шагом от 15 до 30°; дополнительно в нижней части зеркального тубуса на кольцах закреплен комбинированный узел рассеивания света, состоящий из радиаторного корпуса, снабженного электромеханической шторкой и торцевым рассеивателем в виде пластины из прозрачного материала, на внутренней поверхности радиаторного корпуса закреплен светодиодный модуль, а на его нижнем торце закреплена рассеивающая линза; узел рассеивания света снабжен блоком управления, к измерительным входам которого подключены фоторезистивные датчики, первый силовой выход блока управления подключен к светодиодному модулю, а второй силовой выход - к приводу электромеханической шторки. Недостатком данной конструкции является низкая технологичность изготовления прозрачного герметичного купола вследствие необходимости выполнения термических операций для получения его сложной формы. Кроме того, сложная форма купола снижает надежность работы конструкции вследствие наличия в нем остаточных напряжений, которые могут привести к его разрушению при резких перепадах температур и разгерметизации. Отсутствие в конструкции силовых элементов, препятствующих несанкционированному проникновению в помещение, снижает уровень безопасности при ее эксплуатации.The closest in technical essence to the claimed technical solution and selected as a prototype is a light well (RU 2727991, IPC E04D 13/03, 07/28/2020 Bul. No. 22), containing a mirror tube, made with the possibility of installing it on the roof, with a fixed in its upper part there is a transparent sealed dome with a hemispherical vault in its upper part and an open equatorial cut in its lower part. On the vault, an inclined flat part of the surface is made in the form of a truncating hemisphere on the south side with a diameter of the flat part of the surface not less than the radius of the sphere, while the normal of the truncation plane of the said part of the surface is located to the zenith at an angle equal to the average angle of the solstice, and around the lower open part of the dome on its the surfaces are made with mounting recesses of a rounded shape for fixing the dome on the mirror tube and orienting it to the cardinal points with a radius step from 15 to 30 °; additionally, in the lower part of the mirror tube, a combined light scattering unit is fixed on the rings, consisting of a radiator housing equipped with an electromechanical shutter and an end diffuser in the form of a plate of transparent material, an LED module is fixed on the inner surface of the radiator housing, and a diffusing lens is fixed on its lower end; The light scattering unit is equipped with a control unit, to the measuring inputs of which photoresistive sensors are connected, the first power output of the control unit is connected to the LED module, and the second power output is connected to the electromechanical shutter drive. The disadvantage of this design is the low manufacturability of manufacturing a transparent sealed dome due to the need to perform thermal operations to obtain its complex shape. In addition, the complex shape of the dome reduces the reliability of the structure due to the presence of residual stresses in it, which can lead to its destruction during sudden temperature changes and depressurization. The absence of power elements in the structure preventing unauthorized entry into the room reduces the level of safety during its operation.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка устройства естественного освещения надежного и безопасного при его эксплуатации.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the development of a reliable and safe natural lighting device during its operation.

Указанная задача решена тем, что устройство естественного освещения содержит зеркальный тубус, выполненный с возможностью установки его на кровле, с закрепленным в его верхней части прозрачной герметичной крышкой, верхняя часть зеркального тубуса имеет срез, расположенный под углом 20-25° к плоскости перпендикулярной оси симметрии зеркального тубуса, а прозрачная герметичная крышка имеет форму эллипса и размещается в плоскости среза. В верхней части зеркального тубуса в плоскости перпендикулярной его оси симметрии зафиксировано несколько зеркальных стержней.The specified problem is solved by the fact that the natural lighting device contains a mirror tube, made with the possibility of installing it on the roof, with a transparent sealed cover fixed in its upper part, the upper part of the mirror tube has a cut located at an angle of 20-25 ° to the plane perpendicular to the axis of symmetry mirror tube, and the transparent sealed cover has the shape of an ellipse and is located in the cut plane. Several mirror rods are fixed in the upper part of the mirror tube in the plane perpendicular to its axis of symmetry.

Техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью существенных признаков заявленной полезной модели, является повышение технических и эксплуатационных характеристик, в том числе повышение уровня технологичности изготовления устройства, повышение надежности ее работы.The technical result, provided by a set of essential features of the claimed utility model, is to increase the technical and operational characteristics, including an increase in the level of manufacturability of the device, and an increase in the reliability of its operation.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен фронтальный разрез системы естественного освещения.The essence of the claimed utility model is illustrated by a drawing, which shows a frontal section of the natural lighting system.

Устройство естественного освещения устроено следующим образом.The natural lighting device is arranged as follows.

Основой устройства является зеркальный тубус 1 с коэффициентом отражения не менее 98%, выполненный с возможностью установки его на кровле посредством кровельного узла прохода, с закрепленным в его верхней части прозрачной герметичной крышке 2, при этом в верхней части тубуса 1 выполнен наклонный срез, расположенный под углом 20-25° к плоскости перпендикулярной оси симметрии зеркального тубуса, а прозрачная герметичная крышка имеет форму эллипса и размещается в плоскости среза. Данный диапазон углов обеспечивает наибольшее попадание света и не задерживает снег на поверхности. The basis of the device is a mirror tube 1 with a reflection coefficient of at least 98%, made with the possibility of installing it on the roof by means of the roof unit of the passage, with a transparent sealed cover 2 fixed in its upper part, while in the upper part of the tube 1 there is an oblique cut located under an angle of 20-25 ° to the plane perpendicular to the axis of symmetry of the mirror tube, and the transparent sealed cover has the shape of an ellipse and is located in the cut plane. This range of angles provides the greatest light penetration and does not trap snow on the surface.

Прозрачная герметичная крышка может быть выполнена из любого светопрозрачного материала, с высоким показателем ударопрочности и стойкости к ультрафиолетовому излучению. Прозрачная крышка изготавливается в основном из акрилового прозрачного стекла, имеет среднюю толщину 4 мм, имеет низкую пропускную способность УФ-лучей, поскольку в материал включены УФ-абсорбирующие светостабилизаторы, защищающие полимер от разрушающего действия ультрафиолета в коротковолновом диапазоне 360-410 нм, коэффициент пропускания света свыше τ1 = 92%, изготовлен специально для наружного применения.The transparent sealed cover can be made of any translucent material with high impact resistance and UV resistance. The transparent cover is made mainly of transparent acrylic glass, has an average thickness of 4 mm, has a low transmittance of UV rays, since the material includes UV-absorbing light stabilizers that protect the polymer from the destructive effects of ultraviolet radiation in the short-wavelength range of 360-410 nm, light transmittance over τ1 = 92%, specially made for outdoor use.

Крышка крепится к тубусу посредством саморезов. Зеркальный тубус изготавливается полностью из металла, что повышает его прочность и надежность. Зеркальный тубус может быть выполнен сборным, состоящим из нескольких секций (полых зеркальных тубусов), соединенных зеркальными муфтами. Зеркальный тубус передает свет за счет многократных отражений. Тубус предпочтительно изготовлен из алюминиевого сплава, покрыт с внутренней стороны серебром, покрытым оксидом кремния с низким коэффициентом преломления и оксидом титана с высоким коэффициентом преломления. Данное покрытие не отслаивается при низких температурах. The cover is attached to the tube by means of self-tapping screws. The mirror tube is made entirely of metal, which increases its strength and reliability. The mirror tube can be made prefabricated, consisting of several sections (hollow mirror tubes) connected by mirror couplings. The mirror tube transmits light through multiple reflections. The tube is preferably made of an aluminum alloy, coated on the inside with silver coated with low refractive index silicon oxide and high refractive index titanium oxide. This coating does not flake off at low temperatures.

Во внутренней части зеркального тубуса установлен термобарьер 3, выполненный в виде многослойного элемента. Термобарьер должен располагаться в направлении теплого помещения, не достигая плоскости росы, иначе на нем будет образовываться конденсат. Термобарьер 3 представляет собой антиконденсационный плоский диск (элемент термической развязки), который выполнен из прозрачного акрилового стекла в два слоя с воздушной прослойкой (двойной стеклопакет) и располагается в нижней части тубуса, чтобы избежать образования конденсата внутри устройства и уменьшить и без того минимальные теплопотери. Термобарьер имеет коэффициент пропускания видимого света свыше τ2 = 92%.In the inner part of the mirror tube, a thermal barrier 3 is installed, made in the form of a multilayer element. The thermal barrier must be positioned in the direction of the warm room, without reaching the dew plane, otherwise condensation will form on it. Thermal barrier 3 is an anti-condensation flat disc (thermal decoupling element), which is made of transparent acrylic glass in two layers with an air gap (double glazing) and is located at the bottom of the tube to avoid condensation inside the device and reduce the already minimal heat loss. The thermal barrier has a visible light transmittance over τ2 = 92%.

Прозрачная герметичная крышка 2 и термобарьер 3 могут быть выполнены, например, из светотехнического пластика или полиметилметакрилата (органического стекла). The transparent sealed cover 2 and the thermal barrier 3 can be made, for example, of light engineering plastic or polymethyl methacrylate (organic glass).

На внешней поверхности зеркального тубуса 1 установлен теплоутепленный короб 4, а в нижней части тубуса закреплен узел рассеивания света 5, обеспечивающий равномерное распределение передаваемого естественного и искусственного света в помещении. В верхней части зеркального тубуса установлено несколько (в основном 2-3) зеркальных стержней 6 с диаметром 0,02..0,03 от диаметра зеркального тубуса. Стержни представляют собой зеркальную трубу сечением 1-3 см и защищают от проникновения крупных предметов или людей внутрь, не снижая при этом равномерное распределение света. A heat-insulated box 4 is installed on the outer surface of the mirror tube 1, and a light scattering unit 5 is fixed in the lower part of the tube, which ensures uniform distribution of the transmitted natural and artificial light in the room. In the upper part of the mirror tube there are several (mostly 2-3) mirror rods 6 with a diameter of 0.02..0.03 of the diameter of the mirror tube. The rods are a mirror tube with a cross section of 1-3 cm and protect against the penetration of large objects or people inside, without reducing the uniform distribution of light.

Узел рассеивания света изготавливается из ударопрочного корпуса и прозрачного акрилового стекла с улучшенными оптическими показателями, обеспечивающий равномерное распределение передаваемого света в помещение. Внутренняя верхняя граница узла рассеивания света имеет шесть отверстий для его крепления к корпусу. Корпус узла рассеивания света выполнен из белого АБС пластика с внутренней глянцевой поверхностью с круглым вырезом для крепления нижнего светоприёмного тубуса, является готовым элементом.The light diffusion unit is made of an impact-resistant housing and transparent acrylic glass with improved optical performance, which ensures an even distribution of the transmitted light into the room. The inner upper border of the light scattering unit has six holes for attaching it to the body. The body of the light diffusion unit is made of white ABS plastic with an inner glossy surface with a round cutout for attaching the lower light-receiving tube, it is a ready-made element.

Система естественного освещения используется следующим образом.The natural lighting system is used as follows.

Первоначально в кровле помещения и перекрытиях готовят отверстия в соответствии с проектным решением, либо технологической картой производителя или другими строительными нормами. Далее, в случае если применяется сборный зеркальный тубус 1, то его предварительно собирают из отдельных сегментов, соединяя их зеркальными муфтами, после чего устанавливают в приготовленном отверстии и фиксируют посредством кровельного узла прохода. После установки тубуса 1 выполняют монтаж утепленного короба 4. Устанавливают термобарьер 3 (который крепится в заранее подготовленные крепежные отверстия в тубусе), зеркальные стержни 6, после чего закрепляют прозрачную герметичную крышку 2, ориентируя наклонную плоскость среза на южную сторону. В нижней части зеркального тубуса 1 закрепляют узел рассеивания света 5, после чего система естественного освещения готова к эксплуатации.Initially, holes are prepared in the roof of the room and floors in accordance with the design solution, or the manufacturer's flow chart or other building codes. Further, if a prefabricated mirror tube 1 is used, then it is pre-assembled from separate segments, connecting them with mirror couplings, and then installed in the prepared hole and fixed by means of the roofing unit of the passage. After installing the tube 1, the insulated box 4 is installed. Thermal barrier 3 (which is attached to the previously prepared mounting holes in the tube), mirror rods 6 are installed, after which the transparent sealed cover 2 is fixed, orienting the inclined cut plane to the south side. At the bottom of the mirror tube 1, a light diffusion unit 5 is fixed, after which the natural lighting system is ready for use.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Солнечный свет на рассвете и закате проходит через крышку и переотражается от плоскости зеркального тубуса. Во все время светового дня комбинированный узел рассеивания света обеспечивает равномерное распределение света в помещение.Sunlight at dawn and dusk passes through the cover and is reflected from the plane of the mirror tube. During all daylight hours, the combined light diffusion unit ensures an even distribution of light into the room.

Устройство естественного освещения предназначено для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от минус 65 до плюс 50.The natural lighting device is designed for operation at ambient temperatures from minus 65 to plus 50.

Таким образом, рассмотренное в настоящей заявке устройство естественного освещения, является относительно простым, недорогим и эффективным прибором естественного освещения, позволяющим осуществлять экономичное и эффективное освещение жилых и производственных помещений.Thus, the daylight device disclosed in the present application is a relatively simple, inexpensive and effective natural light device that allows economical and efficient illumination of residential and industrial premises.

Claims (2)

1. Устройство естественного освещения, содержащее зеркальный тубус, выполненный с возможностью установки его на кровле, с закрепленным в его верхней части прозрачной герметичной крышкой, отличающееся тем, что верхняя часть зеркального тубуса имеет срез, расположенный под углом 20-25° к плоскости, перпендикулярной оси симметрии зеркального тубуса, а прозрачная герметичная крышка имеет форму эллипса и размещается в плоскости среза.1. A natural lighting device containing a mirror tube, made with the possibility of installing it on the roof, with a transparent sealed cover fixed in its upper part, characterized in that the upper part of the mirror tube has a cut located at an angle of 20-25 ° to the plane perpendicular the symmetry axis of the mirror tube, and the transparent sealed cover has the shape of an ellipse and is located in the cut plane. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части зеркального тубуса в плоскости, перпендикулярной его оси симметрии, зафиксировано несколько зеркальных стержней. 2. The device according to claim 1, characterized in that in the upper part of the mirror tube in a plane perpendicular to its axis of symmetry, several mirror rods are fixed.
RU2021102577U 2021-02-04 2021-02-04 NATURAL LIGHTING DEVICE RU204948U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102577U RU204948U1 (en) 2021-02-04 2021-02-04 NATURAL LIGHTING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102577U RU204948U1 (en) 2021-02-04 2021-02-04 NATURAL LIGHTING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204948U1 true RU204948U1 (en) 2021-06-21

Family

ID=76504965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021102577U RU204948U1 (en) 2021-02-04 2021-02-04 NATURAL LIGHTING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204948U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655339A (en) * 1996-08-09 1997-08-12 Odl, Incorporated Tubular skylight with improved dome
US20080104903A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-08 Paul Jaster Skylight tube with infrared heat transfer
RU135674U1 (en) * 2013-03-05 2013-12-20 Никита Сяидович Аксянов NATURAL LIGHTING SYSTEM
RU2727991C1 (en) * 2019-12-06 2020-07-28 Общество с ограниченной ответственностью "Соларжи 18" Light well

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655339A (en) * 1996-08-09 1997-08-12 Odl, Incorporated Tubular skylight with improved dome
US20080104903A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-08 Paul Jaster Skylight tube with infrared heat transfer
RU135674U1 (en) * 2013-03-05 2013-12-20 Никита Сяидович Аксянов NATURAL LIGHTING SYSTEM
RU2727991C1 (en) * 2019-12-06 2020-07-28 Общество с ограниченной ответственностью "Соларжи 18" Light well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2617410C2 (en) Light redirection device
JP3491895B2 (en) Transmission body and method for adjusting light collection amount and lighting range using the transmission body
US6113255A (en) Illumination system using sunlight and a flexible light conductor
Malet-Damour et al. Technological review of tubular daylight guide system from 1982 to 2020
RU204948U1 (en) NATURAL LIGHTING DEVICE
EP3535519A1 (en) Daylighting panel
KR20110016839A (en) Appatatus for concentrating and sending sunlighting and artificial lighting of hybrid
RU2468288C1 (en) Solar self-directing fibre optic lighting device
RU2727991C1 (en) Light well
US10119667B1 (en) Light-redirecting optical daylighting system
RU2676819C2 (en) Optical fibering lighting device with optical method of tracking a stable concentrator for the sun
WO2009003313A1 (en) Reflective plate with micro prisms for solar radiation
RU2236652C1 (en) Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light
JP2014163209A (en) Daylighting face material
RU2802714C1 (en) Hollow light guide for natural indoors lighting
RU213799U1 (en) HOLLOW LIGHT GUIDE FOR NATURAL LIGHTING IN THE PREMISES
JPS6025705B2 (en) Solar heating system
RU2406942C2 (en) Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings
RU2768839C1 (en) Natural light system and method for its application
CN109853794A (en) A kind of outer glass curtain wall of nano-silver thread building
RU184527U1 (en) Lighting device
KR101588283B1 (en) Eco-friendly buildings constructed by utilizing natural light
CN2481784Y (en) Sunlight daylighting device
RU2651455C1 (en) Autonomous helio-electric chandelier "agelyuks"
JP5038100B2 (en) Daylighting equipment