專利名稱：全光譜太陽光采光照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種全光譜太陽自然光采光照明裝置，此系統(tǒng)可以為無法直接得
到太陽光照射的場所提供全光譜的太陽自然光，是人們身體健康的有力保障。而且節(jié)能、環(huán) 保、成本低、性價比高。
背景技術(shù)：
眾所周知，人體的生長與健康離不開太陽。適當(dāng)?shù)娜照?，能促進(jìn)人體的新陳代謝， 使人心情舒暢，對機(jī)體的生長和發(fā)育有著良好的作用。即使是可見光之外的紅外線和紫外 線，只要掌握適度的原則，也有促使皮膚充血，加速血液循環(huán)，興奮神經(jīng)系統(tǒng)，增強(qiáng)身體的抵 抗力，供給皮膚足夠的營養(yǎng)，促進(jìn)鈣、磷吸收和骨化作用。并對防止骨結(jié)核、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、 佝僂病、皮膚病等疾病的發(fā)生產(chǎn)生良好作用。 隨著城市化進(jìn)程的加速，大中城市中無法直接得到太陽光照射的場所不斷增加，
如高層建筑所遮擋的房屋、地鐵、地下商場與車庫，許多場所甚至常年不見陽光。 因此，這種節(jié)能、環(huán)保、成本低的全光譜太陽自然光采光照明裝置是適應(yīng)社會需
求，并得到大眾歡迎的。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種全光譜太陽自然光采光照明裝置。此系統(tǒng)可以為 無法直接得到太陽光照射的場所提供全光譜的太陽自然光，是人們身體健康的有力保障。 而且節(jié)能、環(huán)保、成本低、性價比高。 本實用新型包括全光譜太陽光采集器、采集器的自動跟蹤裝置、用于傳輸導(dǎo)入的 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖、以及可改變散射角度的照具。 其特征在于太陽光采集器由多個平面透鏡或凸透鏡組成，透鏡將太陽可視光與
適度的紅外線光與紫外線光聚焦，在焦點上準(zhǔn)確配置網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖。由自動跟蹤裝置
來保證采集器的透鏡對準(zhǔn)隨時改變?nèi)肷浣嵌鹊奶柟?，以保證對太陽光進(jìn)行最大效率的采
集。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖可將太陽光遠(yuǎn)距離傳輸?shù)绞覂?nèi)，而且傳輸損耗小，光纖成本低。室內(nèi)
陽光散射照具可以改變散射角度，分別滿足采光、照明、日光浴等不同用途。 本實用新型所述的太陽光采集器，高性能透鏡組保證了大范圍接收太陽光，并應(yīng)
用太陽光中不同波長的各類光線在光軸線上形成不同距離的聚焦焦點的原理，在聚焦點處
得到符合人體健康與安全最佳需求定位量的全光譜太陽光。 本實用新型所述的太陽光采集器的自動跟蹤裝置由xy兩個步進(jìn)電機(jī)、電腦、光傳 感器、保護(hù)電路及電源組成。根據(jù)太陽在不同季節(jié)、不同經(jīng)緯度、不同時區(qū)每天升起落下的 規(guī)律，編寫相應(yīng)的基本控制程序。同時將光傳感的信號輸入電腦，作為精確定位數(shù)據(jù)，經(jīng)綜
合運算平衡后，發(fā)出脈沖信號驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，以保證太陽光采集器的透鏡組始終直對陽光。 太陽光采集器配備高透明度的保護(hù)罩。 本實用新型所述的傳輸導(dǎo)入的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖，適于遠(yuǎn)距離傳輸全光譜太陽光，能大幅度降低光纖的傳輸損耗。而且只需使用一種材料，所以選材方便，成本低，性價比高。 本實用新型所述的散射照具由8到IO個葉片組成，可以方便地改變散射角度，以 滿足采光、照明、日光浴等不同用途。 本實用新型的實用效果是為無法直接得到太陽光照射的場所提供全光譜的太陽 自然光，對于舒暢身心、促進(jìn)人體健康都有積極而有效的作用。特別是提供了適度的紅外線 光與紫外線光更對增強(qiáng)身體的抵抗力，防治骨結(jié)核、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、佝僂病、皮膚病等疾病 有著重要的作用。 本實用新型采用的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖不僅能夠有效傳輸全光譜太陽光，大幅度降 低傳輸損耗。而且成本低廉，特別適用于遠(yuǎn)距離傳輸。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、便于 推廣、市場前景極為廣闊。是一種科技含量高、節(jié)能環(huán)保、利民健康的新型設(shè)施。

圖1集光器中透鏡采光與光纖定位 圖2太陽光集光器各部件組裝圖 圖3網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖結(jié)構(gòu)示意圖 圖4可以改變散射角度的散射照具示意圖
具體實施方式如附圖1所示，本實用新型采用的集光器中高性能透鏡組1保證了大范圍接收太 陽光，利用其聚焦作用將采集到的陽光高度壓縮，提升陽光照度15000倍以上，在聚焦點2 陽光照度提升后產(chǎn)生了高光照及高熱量。應(yīng)用聚焦折射作用使太陽光中不同波長的各類光 線在光軸線上形成不同距離的聚焦焦點的原理，在聚焦點2處得到符合人體健康與安全最 佳需求定位量的陽光，并在聚焦點2處準(zhǔn)確配置網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖3。 如附圖2所示，本實用新型采用的集光器包括高性能透鏡組l，該高性能透鏡組1 固定在自動跟蹤太陽光的機(jī)械裝置2上面。所述自動跟蹤太陽光的機(jī)械裝置由xy兩個步進(jìn) 脈沖電機(jī)、光傳感器5、電腦6、保護(hù)電路和電源7組成。根據(jù)太陽在不同季節(jié)、不同經(jīng)緯度、 不同時區(qū)每天升起落下的規(guī)律，編寫相應(yīng)的基本控制程序。同時將光傳感的信號輸入電腦， 作為精確定位數(shù)據(jù)，經(jīng)綜合運算平衡后，發(fā)出脈沖信號驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，以保證太陽光采集器 的透鏡組1始終直對陽光。太陽光采集器配備高透明度的保護(hù)罩4。 透鏡組l的聚焦焦點處設(shè)置了網(wǎng)狀空芯光纖3。采集器外安裝高透明度保護(hù)罩4。 如附圖3所示，本實用新型采用的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖包括大孔徑的空芯1，第一層 高折射率包層2，第二層低折射率包層3，第三層高折射率包層4，第四層低折射率包層5。此 種結(jié)構(gòu)光纖，在大光譜范圍內(nèi)，傳輸損耗很低，并可通過增加包層的層數(shù)來彌補長距離傳輸 帶來的損耗。制造時只需使用一種材料，所以選材方便，成本低，性價比高。 如附圖4，本實用新型采用的散射照具，包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖1，包括燈罩2，燈 罩2由八到十個葉片3組成，葉片3上在不同位置刻有相應(yīng)凹槽。使用環(huán)箍4，能夠很方便 地擴(kuò)大與縮小罩體。放置在位置l，散射角度最大，可滿足采光需求。放置在位置2，散射角 度為中度，可滿足照明需求。放置在位置3，散射角度最小，可滿足日光浴需求。
權(quán)利要求一種全光譜太陽光采光照明系統(tǒng)，包括太陽光采集器、采集器的自動跟蹤裝置、光導(dǎo)纖維、以及照具，其特征在于太陽光采集器由多個平面光學(xué)透鏡或凸透鏡構(gòu)成，其平面光學(xué)透鏡或凸透鏡采集的是包括適度紅外線和紫外線在內(nèi)的全光譜太陽光，傳輸全光譜太陽光的光導(dǎo)纖維是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空芯光纖，光導(dǎo)纖維與可改變散射角度的照具相連接。
專利摘要一種將全光譜太陽自然光導(dǎo)入室內(nèi)的采光照明系統(tǒng)，包括全光譜太陽光集光器，太陽光自動跟蹤裝置，高效低耗太陽光傳輸光纜和太陽光散射照射器具；全光譜集光器可以由菲涅耳透鏡或凸透鏡集合而成，集光器由太陽光自動跟蹤裝置帶動精確跟蹤太陽光；太陽光傳輸光纜由低損耗、高效能的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空芯光纖制成；散射照射器具的散射角度可以改變，以滿足采光、照明、日光浴的不同要求；此系統(tǒng)可為無法直接得到太陽光照射的場所提供全光譜的太陽自然光，節(jié)能、環(huán)保、有利健康、成本低、性價比高。
文檔編號F21S11/00GK201535474SQ20092009010
公開日2010年7月28日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者仝昭巍, 馮炎 申請人:仝昭巍;馮炎