[发明专利]一种用于地下室直接照明的阳光输送机

说明书

技术领域

本发明属于照明设备技术领域，涉及一种阳光输送机，尤其是一种用于地下室直接照明的阳光输送机，其能够通过透射式聚光直接利用太阳光进行地下建筑增强照明。

背景技术

对于地下建筑照明来说，在保护土地的今天，城市地下建筑等地下建筑物越来越普遍。但是在投入正常运行后的照明费用占有使用成本的20％左右。所以不管是从节能减排方面考虑，还是为了降低使用成本起见，根据其建筑特征直接利用太阳光进行白天的照明，则是非常理想的一个解决方案，因为一般情况下地下建筑都是建设在空地下方，地面上通常为绿化区，从而为设计安装太阳光直接照明系统创造了条件。但是目前普遍使用的导光管仅直接把与导光管截面积相同的太阳光直接以透射和散射方式输送到地下建筑进行照明的方法，其亮度和效果远不能满足实际需要，从而以至于在白天一般仍然配备适当数量的照明灯作为补充光源来满足基本亮度要求。如果有效利用我们研制的阳光输送机聚光功能来提高太阳光的强度，从而实现地下建筑白天全部采用太阳光直接照明，当然是理想选择。

然而现有技术的聚光型阳光输送机直接实现增强太阳光地下室照明系统，聚光体采用反射式折面玻璃条组成的线聚光器，在设计施工中不如圆筒型更方便，所以采用点聚光则更合适；另外，聚光后增强到几倍甚至几十倍的太阳光直接通过输光筒进入地下建筑实现照明，因为光太强太集中而使得效果比较差；所以增加相应的散光装置，以保证增强太阳光照明的最佳效果和高效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于地下室直接照明的阳光输送机，该种输送机利用配备有极坐标式太阳光自动跟踪系统的菲涅尔透射式太阳能点聚光器把太阳光汇聚后再调节成截面呈圆形形状一束增强型平行太阳光，然后在导光器的引导下，高效率的输送到地下建筑顶部，再通过散光器变换成更大面积的均匀光直接照射地下室地面，从而实现更高效率的增强型太阳光直接照明。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种用于地下室直接照明的阳光输送机，包括极坐标式太阳光自动跟踪系统，在所述极坐标式太阳光自动跟踪系统连接有设置在地面上的对应若干聚光器，所述聚光器的光输出端连接有导光器的光输入端，所述导光器伸入至地下室且其光输出端作为照明面设置在地下室顶棚上。

上述聚光器包括喇叭状的封闭曲面，在封闭曲面的上端面向太阳的敞口上设置有菲涅尔点聚光透镜，在封闭曲面的底端设置有菲涅尔调光镜；所述菲涅尔点聚光透镜、封闭曲面和菲涅尔调光镜对称于同一光轴并组成一个整体与极坐标式太阳光自动跟踪系统中的驱动装置相连接；所述菲涅尔调光镜和菲涅尔点聚光透镜同焦点且安装于焦点同侧；平行太阳光经聚光体汇聚提高亮度后再经过调光镜调整光路成为高亮度的一束平行太阳光。

上述的极坐标式太阳光自动跟踪系统中的太阳光信号采集装置安装于菲涅尔点聚光透镜的平面上且两者光轴平行，所述太阳光信号采集装置把太阳光照射方向信息提供给极坐标式太阳光自动跟踪系统中的单片机。

上述导光器包括导光筒、输光筒，反光体、散光体以及封闭玻璃；其中导光筒和输光筒直接相连接，且输光筒前端与聚光器的光输出端采用油密封性连接；所述输光筒下端出口处中心对称安装有反光体和散光体，其中，散光体为倒扣的碗状结构，其上端与输光筒下端出口相通；所述反光体通过连接筋吊装在所述输光筒的下端出口处；所述散光体的下端由封闭玻璃封住。

上述反光体是反光曲面为指数曲线沿光轴旋转形成的反射体；所述散光体是散射曲面为椭圆曲线沿着光轴旋转所形成的曲面；所述封闭玻璃是与地下室屋顶平面平齐的平板玻璃。

上述导光筒和输光筒为高反射系数材料的反射曲面，实现聚光后的不同的方向平行太阳光的反射式输送至地下室顶部，再由反射体反射后，经过散光体的部分椭圆曲面直接均匀反射，穿过密封玻璃后在室内空间实现均匀性照明。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明区别于目前普遍采用采光筒直接进行地下建筑照明的方法，由于聚光而亮度更强有效解决了亮度小的问题；又直接以反射方式实现空气中的传输照明，从而相对于光导纤维传输照明的系统来说，系统成本大幅度下降。而且针对聚光后进一步优化照明效果所采用的二次曲面反射达到更大面积均匀性照明的方法，作为地下建筑的增强型照明光源是最佳选择；其节能减排的社会效益更是明显，具有很大的实用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的B-B剖视图；

图3为图1的C-C剖视图；

图4为图1的A-A剖视图。