CN207262303U - 一种光导照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光导照明系统，其包括采光装置、导光管和漫射构件，所述导光管内设有第一反光镜和第二反光镜，所述第一反光镜与导光管的中轴线的夹角为锐角，所述第一反光镜、第二反光镜相向且平行设置；通过采光装置采集的太阳光进入到导光管中，经过第一反光镜、第二反光镜的反射后，从漫射构件发射出去用于照明。采用本实用新型的技术方案，可以在导光管管径较小的情况下，就具有很高的亮度，基本不受安装空间的限制，安装灵活方便，施工难度小、费用低；由于导光管的管径较小，导光管的造价也大为降低，且运行维护费用也较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明系统，尤其涉及一种光导照明系统。
背景技术
自然采光是建筑设计中非常重要的部分，直接影响到建筑物的外观、内部空间生活品质、能源消耗、建筑成本等，随着全社会节能环保意识和人们对生活质量要求的不断提高，太阳光作为一种取之不尽用之不竭的绿色能源，具有人工光源所无法取代的舒适、健康、安全、节能环保的独特优势，历来是建筑采光设计的重点。现代建筑大都使用大量的玻璃幕墙来获得足够的室内采光，但同时也带来了严重的城市光污染、建筑隔热保温能耗大、维护成本高等问题，更为突出的是玻璃幕墙仍然无法解决大进深空间的采光问题，以及受光线角度影响和无法控制光线强弱的问题。
近些年发展起来的光导照明系统完全克服了玻璃幕墙自然采光的不足，其基本原理是通过采光装置高效地采集室外自然光，再经过导光管将自然光传输到安装在室内的漫射装置，由漫射装置将自然光均匀高效地照射到需要光线的地方，从而实现室内照明。
我国的行业标准“导光管采光系统技术规范”JGJ/T374-2015约定了“导光管采光系统的管径宜采用250mm、350mm、530mm、650mm、750mm及900mm等规格”，一般导光管的管径越大，传输的太阳光亮度越大，相应的照明面积也越大。但同时，导光管管径越大，安装所需要的空间也越大、造价越高、安装难度越大、维护成本越高。
在一些如工厂、学校、研究所、医院、博物馆、图书馆等的场所需要高亮度、大面积的照明，同时由于安装空间受限，导光管的管径又不能做大。再加上降低造价和维护成本也一直是光导照明的发展方向和追求目标。因此，很有必要发展一种新型的高亮度、小管径的光导照明系统。
实用新型内容
针对以上技术问题，本实用新型提供了一种光导照明系统，可以在导光管管径较小的情况下，就具有很高的亮度，传输损失小、传输距离长、传输亮度高；而且基本不受安装空间的限制，安装灵活方便，施工难度小、费用低。
对此，本实用新型的技术方案为：
一种光导照明系统，其包括采光装置、导光管和漫射构件，所述导光管内设有第一反光镜和第二反光镜，所述第一反光镜与导光管的中轴线的夹角为锐角，所述第一反光镜、第二反光镜相向且平行设置；通过采光装置采集的太阳光进入到导光管中，经过第一反光镜、第二反光镜的反射后，从导光管经过漫射构件发射出去用于照明。从室外引光，导光管基本不可能采用完全直的状态，所以采用此技术方案，采集到的太阳光经采光装置汇聚成更高亮度的平行光束入射到导光管，在导光管内反射镜的反射作用下光束平行于导光管的轴向传输，太阳光的传输损失小、传输距离长、传输亮度高，特别减少了导光管弯折地方的光损失。其中，所述采光装置的轴向方向与导光管的轴向方向平行。
作为本实用新型的进一步改进，所述采光装置包括第一凹面镜和第二凹面镜，所述第一凹面镜和第二凹面镜的焦点重合、且二者从焦点出发的锥角大小相同。进一步的，所述第一凹面镜和第二凹面镜的轴向方向与导光管的轴向方向平行。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二凹面镜位于第一凹面镜的上方。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二凹面镜的焦距小于第一凹面镜的焦距。
采用此技术方案，根据球面积的计算公式S=4πR2，因为第一凹面镜的底部有一个稍大于第二凹面镜的投影面积的孔，用R代表第一凹面镜的曲率半径、r代表第二凹面镜的曲率半径，则第一凹面镜和第二凹面镜的面积比是（R2/r2-1），也即意味着第二凹面镜反射的太阳光亮度是第一凹面镜反射太阳光亮度的（R2/r2-1）倍，可见聚光效果突出，能够很容易的获得高亮度的太阳光。
作为本实用新型的进一步改进，所述导光管的管径大于第二凹面镜的投影面积。第二凹面镜的投影面积可以通过调整其曲率半径在较大范围内变化，从而调整光的汇聚亮度。
作为本实用新型的进一步改进，所述导光管的管径比第二凹面镜的投影面积大10-30mm。
作为本实用新型的进一步改进，所述导光管的管径为170~250mm，所述第二凹面镜的投影面积为150~230mm。
作为本实用新型的进一步改进，所述导光管依次包括光线引入段、第一折弯段、第二折弯段和光线射出段，所述第一反光镜位于第一折弯段，所述第二反光镜位于第二折弯段，所述光线引入段与光线射出段平行。采用此技术方案，采集到的光在导光管内的两个反射镜的反射作用下，光束平行于导光管的轴向传输，太阳光的传输损失小、传输距离长、传输亮度高。
作为本实用新型的进一步改进，所述采光装置、导光管之间连接有防雨套圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
第一，采用本实用新型的技术方案，采光装置中的第一凹面镜可以做到较大的尺寸，因此能够采集到足够亮度的太阳光。采集到的太阳光经第二凹面镜汇聚成更高亮度的平行光束入射到导光管，在导光管内反射镜的反射作用下，光束平行于导光管的轴向传输，太阳光的传输损失小、传输距离长、传输亮度高。
第二，本实用新型的技术方案中，导光管的管径稍大于第二凹面镜的投影面积，而第二凹面镜的投影面积可以通过调整其曲率半径在较大范围内变化，可以具有更好的聚光效果，能够很容易的获得高亮度的太阳光。
第三，采用本实用新型的技术方案，可以在导光管管径较小的情况下，就具有很高的亮度，基本不受安装空间的限制，安装灵活方便，施工难度小、费用低；由于导光管的管径较小，导光管的造价也大为降低，且运行维护费用也较低。
第四，采用本实用新型的技术方案，太阳光线传输过程中基本不与导光管内壁接触，一方面对导光管内壁材质的反射率要求不高，另一方面也不受导光管内壁粘附灰尘的影响，可进一步降低导光管的造价和维护费用。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
附图标记包括：1-采光装置，2-导光管，3-漫射器，4-第一反光镜，5-第二反光镜，6-防雨套圈，10-太阳光，11-第一凹面镜，12-第二凹面镜，21-光线引入段，22-第一折弯段，23-第二折弯段，24-光线射出段。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，一种小管径高亮度的光导照明系统，其包括采光装置1、导光管2和漫射器3，所述导光管2内设有第一反光镜4和第二反光镜5，所述第一反光镜4与导光管2的中轴线的夹角为锐角，所述第一反光镜4、第二反光镜5相向且平行设置；所述导光管2依次包括光线引入段21、第一折弯段22、第二折弯段23和光线射出段24，所述第一反光镜4位于第一折弯段22，所述第二反光镜5位于第二折弯段23，所述光线引入段21与光线射出段24平行。所述采光装置1、导光管2之间连接有防雨套圈。通过采光装置1采集的太阳光10进入到导光管2中，经过第一反光镜4、第二反光镜5的反射后，从导光管2经过漫射器3发射出去用于照明。
如图1所示，所述采光装置1包括第一凹面镜11和第二凹面镜12，所述第一凹面镜11和第二凹面镜12的焦点重合、且二者从焦点出发的锥角大小相同。所述第二凹面镜12位于第一凹面镜11的上方。所述第二凹面镜12的焦距小于第一凹面镜11的焦距。所述第一凹面镜11和第二凹面镜12的轴向方向与导光管2的轴向方向平行。所述导光管2的管径大于第二凹面镜12的投影面积。
优选的，所述导光管2的管径为170~250mm，所述第二凹面镜12的投影面积为150~230mm。
如图1所示，采用此技术方案，采光装置1安装在室外，用于采集太阳光，从任何方向入射到第一凹面镜11的太阳光10在焦点汇聚，并入射到第二凹面镜12，经第二凹面镜12反射后，沿导光管2的轴向平行入射到导光管2中，在导光管2中平行传输的太阳光束经第一反光镜4、第二反光镜5改变方向后，从漫射器3发射出去用于照明。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光导照明系统，其特征在于：其包括采光装置、导光管和漫射构件，所述导光管内设有第一反光镜和第二反光镜，所述第一反光镜与导光管的中轴线的夹角为锐角，所述第一反光镜、第二反光镜相向且平行设置；采光装置采集的太阳光进入到导光管中，经过第一反光镜、第二反光镜的反射后，从导光管经过漫射构件发射出去用于照明。
2.根据权利要求1所述的光导照明系统，其特征在于：所述采光装置包括第一凹面镜和第二凹面镜，所述第一凹面镜和第二凹面镜的焦点重合、且二者从焦点出发的锥角大小相同。
3.根据权利要求2所述的光导照明系统，其特征在于：所述第二凹面镜位于第一凹面镜的上方。
4.根据权利要求3所述的光导照明系统，其特征在于：所述第二凹面镜的焦距小于第一凹面镜的焦距。
5.根据权利要求4所述的光导照明系统，其特征在于：所述第一凹面镜和第二凹面镜的轴向方向与导光管的轴向方向平行。
6.根据权利要求5所述的光导照明系统，其特征在于：所述导光管的管径大于第二凹面镜的投影面积。
7.根据权利要求6所述的光导照明系统，其特征在于：所述导光管的管径比第二凹面镜的投影面积大10~30mm。
8.根据权利要求7所述的光导照明系统，其特征在于：所述导光管的管径为170~250mm，所述第二凹面镜的投影面积为150~230mm。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的光导照明系统，其特征在于：所述导光管依次包括光线引入段、第一折弯段、第二折弯段和光线射出段，所述第一反光镜位于第一折弯段，所述第二反光镜位于第二折弯段，所述光线引入段与光线射出段平行。
10.根据权利要求1~8任意一项所述的光导照明系统，其特征在于：所述采光装置、导光管之间连接有防雨套圈。
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