本實(shí)用新型涉及照明設(shè)備領(lǐng)域,更詳細(xì)而言,涉及一種結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、采光效率高、光敏元件壽命長,能傳導(dǎo)并利用日光來照明的日光燈具。
背景技術(shù):
太陽能作為一種新能源,有著取之不盡、用之不竭、綠色無污染的優(yōu)點(diǎn)。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,直接利用日光進(jìn)行照明的光纖照明系統(tǒng)得到了較快的發(fā)展。其主要應(yīng)用場(chǎng)所包括倉庫、地下停車場(chǎng)等。在提供照明的時(shí)候避免了傳統(tǒng)電路照明的安全問題。
在日光光纖照明系統(tǒng)中,最為關(guān)鍵的技術(shù)是對(duì)日光角度的實(shí)時(shí)反應(yīng)。目前,在日光跟蹤方案中,主要有“視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方案”和“光電跟蹤方案”。視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方案是:預(yù)先計(jì)算太陽運(yùn)動(dòng)軌跡,并通過開環(huán)控制完成跟蹤,該方法可在大范圍內(nèi)對(duì)太陽進(jìn)行跟蹤,缺點(diǎn)是精度較差。光電跟蹤方案是:使用光電傳感器實(shí)時(shí)探測(cè)太陽位置,并將信號(hào)送達(dá)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),以完成對(duì)太陽位置的探測(cè)和跟蹤,其主流的方法是采用“四象限探測(cè)法”,缺點(diǎn)是跟蹤角度范圍較小,當(dāng)太陽被云層遮蔽一段時(shí)間后,日光可能超出系統(tǒng)跟蹤范圍。目前,常將視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤法和光電跟蹤法兩者相結(jié)合,在跟蹤范圍和精度上達(dá)到實(shí)際使用要求。
雖然“四象限跟蹤方案”跟蹤精度較高,但是日光聚焦光斑光強(qiáng)很強(qiáng),長時(shí)間照射在光敏器件上會(huì)使器件的壽命快速縮短、性能快速下降,從而影響跟蹤系統(tǒng)的壽命。有技術(shù)方案采取四象限隔離的太陽跟蹤方案:在被采光部件分割的每個(gè)象限里放置若干光敏元件或通過光纖引導(dǎo)光至光敏原件上,通過機(jī)械控制系統(tǒng),使光敏原件或其引導(dǎo)光纖總是垂直于日光,從而使采光部件總是正對(duì)日光,實(shí)現(xiàn)太陽跟蹤。這種方法有兩個(gè)缺點(diǎn):一,光敏元件或其引導(dǎo)光纖受到周圍雜散光的影響較大,使得跟蹤誤差變大;二,光敏器件工作時(shí)間長,因此更換配件或維護(hù)的周期短。為改善第一個(gè)缺點(diǎn),有技術(shù)方案加上濾光板,但增加了裝置的復(fù)雜性和成本,同時(shí)使得靈敏度降低。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)難以提供一種結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、采光效率高、光敏元件壽命長,能傳導(dǎo)并利用日光來照明的日光照明設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的所述問題,提供一種結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、采光效率高、光敏元件壽命長,能傳導(dǎo)并利用日光來照明的日光燈具。
本實(shí)用新型采用的方案是:
日光燈具由以下部分組成:
一個(gè)采光筒;采光筒內(nèi)先后放置一個(gè)聚光透鏡和一個(gè)散射透鏡;采光筒外部有一個(gè)內(nèi)軸;內(nèi)軸通過內(nèi)電機(jī)連接到外支架上;外支架外部有一個(gè)外軸;外軸通過外電機(jī)安裝在采光地點(diǎn);采光筒內(nèi)還有一束光線束;光線束由中央的采光光纖及其周圍的感光光纖構(gòu)成;感光光纖的另一端連接到轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng);采光光纖的另一端連接到燈具;燈具可以獨(dú)立開關(guān)。
不工作時(shí):關(guān)閉轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和燈具。
工作原理:轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)的“視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方案”按一定時(shí)間間隔粗校準(zhǔn)采光筒的朝向,使其大致對(duì)準(zhǔn)太陽;如果采光筒并沒有正對(duì)太陽,那么日光透過聚光透鏡和散射透鏡后會(huì)偏離光線束,并進(jìn)入不超過半數(shù)的感光光纖端口上,傳導(dǎo)到轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中的感光元件上,轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)控制內(nèi)電機(jī)和外電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),使采光筒正對(duì)日光;如果采光筒正對(duì)日光,那么日光透過聚光透鏡和散射透鏡后匯聚在光線束中央的采光光纖端口上,傳導(dǎo)到燈具上并用于照明,轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中的感光元件不工作。
本實(shí)用新型的有益效果是:
1、能傳導(dǎo)并利用日光來照明。2、將視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤法和光電跟蹤法兩者相結(jié)合,日光跟蹤范圍較大和精度較高,因此采光效率較高。3、感光光纖安置在采光筒內(nèi),遮蔽了周圍環(huán)境光的干擾,進(jìn)一步提高了日光跟蹤的精度,因此采光效率進(jìn)一步提高。4、采光筒正對(duì)日光時(shí)光敏原件不工作,使用時(shí)間占工作時(shí)間比例小,因此維護(hù)和更換周期較長,傳感電路能耗也較低。5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于生成和使用。
本實(shí)用新型提供了一種能傳導(dǎo)并利用日光來照明的日光燈具,該日光燈具結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、采光效率高、光敏元件壽命長,易于生產(chǎn)和使用,因此具備工業(yè)可能性。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的半剖示意圖。
圖中:1,采光筒;11,聚光透鏡;12,散射透鏡;13,內(nèi)軸;14,內(nèi)電機(jī);2,光纖束;21,采光光纖;22,感光光纖;3,外支架;31,外軸;32,外電機(jī);4,轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng);5,燈具。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的方案作進(jìn)一步的描述,但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
日光燈具由以下部分組成:
一個(gè)采光筒1;采光筒1內(nèi)先后放置一個(gè)聚光透鏡11和一個(gè)散射透鏡12;采光筒1外部有一個(gè)內(nèi)軸13;內(nèi)軸13通過內(nèi)電機(jī)14連接到外支架3上;外支架外部有一個(gè)外軸31;外軸31通過外電機(jī)32安裝在采光地點(diǎn);采光筒1內(nèi)還有一束光線束2;光線束2由中央的采光光纖21及其周圍的感光光纖22構(gòu)成;感光光纖22的另一端連接到轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)4;采光光纖21的另一端連接到燈具5;燈具5可以獨(dú)立開關(guān)。
不工作時(shí):關(guān)閉轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4和燈具5。
工作原理:轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)4通過預(yù)設(shè)的“視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方案”按一定時(shí)間間隔粗校準(zhǔn)采光筒1的朝向,使其大致對(duì)準(zhǔn)太陽;如果采光筒1并沒有正對(duì)太陽,那么日光透過聚光透鏡11和散射透鏡12后會(huì)偏離光線束2,并進(jìn)入不超過半數(shù)的感光光纖22端口上,傳導(dǎo)到轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)4中的感光元件上,轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)4控制內(nèi)電機(jī)14和外電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng),使采光筒1正對(duì)日光;如果采光筒1正對(duì)日光,那么日光透過聚光透鏡11和散射透鏡12后匯聚在光線束2中央的采光光纖21端口上,傳導(dǎo)到燈具5上并用于照明,轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)4中的感光元件不工作。
在上述說明中,通過特定實(shí)施例說明了本實(shí)用新型,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離權(quán)利要求范圍內(nèi)實(shí)用新型的思想及領(lǐng)域內(nèi)可進(jìn)行各種改造及變形。