專利名稱：陽光收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陽光收集裝置，其可以將太陽光導(dǎo)入建筑內(nèi)陰暗處，為此處提供自然太陽光的照明。
背景技術(shù)：
眾所周知，陽光是萬物生長之源泉。太陽光系全光譜輻射，可使人的機體內(nèi)產(chǎn)生維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，而且人們在自然光下活動，在心理上和生理上感到舒適愉悅，對人的身心健康十分有利。自然光還能消除居室內(nèi)的霉氣、抑制微生物的生長、改善室內(nèi)居住環(huán)境。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，辦公大樓、地下室、廠房等設(shè)施建筑林立，其中，終年不見陽光的陰暗之處也大范圍存在，此處造成了采光難、溫控難、通風不佳等一系列問題。而對這些暗位位置的照明、控溫、通風都需要消耗大量的能源，無法避免，也無法節(jié)省。在能源消耗日趨增大，以及環(huán)境污染日益嚴重的今天，將太陽光引入上述陰暗位置加以利用是一種全新的想法。在綠色環(huán)保家居理念的引導(dǎo)下，對太陽能等清潔能源的利用也成為潮流的生活觀念。例如有些公寓、別墅，存在終年照不到陽光的浴室或房間。而陽光無論從愉悅身心，還是殺滅細菌上對人體都有很大的益處，將太陽光導(dǎo)入到這些居室是一種綠色、健康、時尚的設(shè)計。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種陽光收集裝置，其可以將陽光導(dǎo)入建筑內(nèi)陰暗處，以解決陰面房間、地下室、車庫等采光不足的問題，給居住的人一種享受自然陽光的感覺。本實用新型采取以下技術(shù)方案陽光收集裝置，包括陽光收集鏡(1)、外殼O)、折射光學部件(3)、導(dǎo)光柱、支架(5)，外殼( 呈凹殼狀，安裝所述的陽光收集鏡(1)，外殼O)的內(nèi)底部固定安裝所述的折射光學部件(3)，外殼O)的外底部固定安裝所述的支架(5)，外殼O)的底部伸入導(dǎo)光柱(4)的第一端，導(dǎo)光柱(4)的第二端穿出外殼O)，所述的陽光收集鏡(1)將各方向收集到的陽光射向所述的折射光學部件(3)，折射光學部件(3) 將陽光匯聚到導(dǎo)光柱的數(shù)值孔徑之內(nèi)。所述的陽光收集裝置，陽光收集鏡(1)為菲涅爾透鏡。所述的陽光收集裝置，陽光收集鏡(1)嵌接于外殼O)的開口沿。所述的陽光收集裝置，支架(5)的縱截面呈倒T型。所述的陽光收集裝置，支架(5)采用陶瓷制成。所述的陽光收集裝置，外殼( 采用陶瓷制成。所述的陽光收集裝置，導(dǎo)光柱(4)是高壓氣管，該高壓氣管內(nèi)充滿透光液體。所述的陽光收集裝置，導(dǎo)光柱⑷的第二端與燈罩(6)連通而導(dǎo)光。所述的陽光收集裝置，燈罩(6)是烤漆金屬燈罩或者亞麻燈罩。所述的陽光收集裝置，折射光學部件(3)為一非球面透鏡，采用半個橢球形狀，折射率η = ι. 613，其凸面為橢球面，該橢球面的長軸為32mm，短軸為16mm。本實用新型陽光收集裝置是一種將室外的太陽光收集，并可以導(dǎo)入室內(nèi)的裝置， 其采用光學設(shè)計的原理取代了現(xiàn)有的跟蹤型陽光收集系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作簡易等特點，其在不損耗自然資源的情況下，改善人民的居住環(huán)境，解決了陰面房間、地下室、車庫等采光不足的問題，可以為此類環(huán)境提供自然的太陽光，也可以取代白天需要照明的大型商場、酒店、超市等場所的普通照明器材，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的環(huán)保產(chǎn)品。

圖1為陽光收集裝置的使用狀態(tài)示意圖。圖2為陽光收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為陽光收集裝置接收陽光的狀態(tài)圖。圖4為應(yīng)用陽光收集裝置的室內(nèi)陽光燈示意圖。圖中，1-菲涅爾透鏡；2-外殼；3-折射光學部件；4-導(dǎo)光柱；5-支架；6_燈罩； 7-燈罩。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明，但本實用新型的保護范圍并不限于以下實施例。參見圖1-4，本實施例陽光收集裝置包括菲涅爾透鏡1、外殼2、折射光學部件3、導(dǎo)光柱4、支架5，外殼2呈凹殼狀，如鍋狀或球殼狀，外殼2可以采用具有美觀效果的陶瓷制成，其開口沿嵌接菲涅爾透鏡1，菲涅爾透鏡1朝向太陽光照射的方向。外殼2的內(nèi)底部固定安裝折射光學部件3，折射光學部件3可以采用ASAP軟件設(shè)計，折射光學部件3確保不同方向透過菲涅爾透鏡1的陽光投射到光學折射部件3并會聚到導(dǎo)光柱4的數(shù)值孔徑之內(nèi)。 外殼2的外底部固定安裝有縱截面呈倒T字型的支架5，支架5可以是具有美觀效果陶瓷支架。外殼2的底部還穿伸入導(dǎo)光柱4的一端，導(dǎo)光柱4的另一端穿過外殼2及支架5之外， 并可延伸至較遠之處，與室內(nèi)的燈罩6或7連通而導(dǎo)光，燈罩可以設(shè)計成各種樣式并作為各種用途，如圖4所示。燈罩6或7具有散射陽光的功能，這樣就可以使外部收集并導(dǎo)入的陽光照射到室內(nèi)缺乏陽光的地方，同時也可做照明使用，其可以采用烤漆金屬燈罩或者亞麻燈罩。導(dǎo)光柱4可以采用高壓氣管，該高壓氣管中充滿透光液體，通過光的全反射原理限制陽光的傳輸。本實施例中，菲涅爾透鏡的焦距為50mm，折射光學部件為一非球面透鏡，采用半個橢球，取折射率η = 1. 613。凸面為橢球面長軸為32mm，短軸為16mm橢面，設(shè)計指標是將士60°的夾角之內(nèi)透過菲涅爾透鏡1的陽光會聚到導(dǎo)光柱4的數(shù)值孔徑之內(nèi)。導(dǎo)光柱內(nèi)徑為10mm，其中的透光液體的透射率>0. 9/m;根據(jù)光纖通信常知，導(dǎo)光柱內(nèi)壁的光滑度和管壁的形變直接影響透射率，因此在樣機中選擇品質(zhì)優(yōu)良的高壓氣管作為導(dǎo)光柱(光滑度小于Ium)。一般將室外太陽光引入室內(nèi)的光程小于細，因此可以保證導(dǎo)光體造成的損失小于35%。折射光學部件3能使不同方位的陽光匯聚到導(dǎo)光柱4的數(shù)值孔徑之內(nèi)，其優(yōu)點是保證不同時刻陽光高度角(例如上午、下午)的情況下盡量多入射到導(dǎo)光柱內(nèi)。陽光收集裝置的朝向?qū)十數(shù)卮骸⑶锓终缣栁恢?，保證每天盡量多的陽光入射。當陽光正入射到陽光收集裝置的時候，最好天氣(無云、無塵、無雨雪冰霜等，大氣透明度極佳)的情況下大約2200W/平方米，一般情況入射約為1000W。參見圖2、3，從任何角度折射進去的太陽光都可以收集到本實用新型太陽光收集裝置的導(dǎo)光柱內(nèi)。太陽光向太陽光收集裝置，通過菲涅爾透鏡收集陽光，并將各方向收集到的陽光射向折射光學部件，然后由折射光學部件匯聚到導(dǎo)光柱，導(dǎo)光柱將陽光導(dǎo)入室內(nèi)暗位。經(jīng)試驗，本實用新型可以保證入射陽光的透過率約為50%，對于0.5平方米的菲涅爾透鏡，收集到的陽光約為500W，導(dǎo)入室內(nèi)的陽光約為250W。
權(quán)利要求1.陽光收集裝置，其特征是包括陽光收集鏡(1)、外殼O)、折射光學部件(3)、導(dǎo)光柱 、支架(5)，外殼(2)呈凹殼狀，安裝所述的陽光收集鏡(1)，外殼O)的內(nèi)底部固定安裝所述的折射光學部件(3)，外殼O)的外底部固定安裝所述的支架(5)，外殼O)的底部伸入導(dǎo)光柱的第一端，導(dǎo)光柱的第二端穿出外殼O)，所述的陽光收集鏡(1)將各方向收集到的陽光射向所述的折射光學部件(3)，折射光學部件C3)將陽光匯聚到導(dǎo)光柱的數(shù)值孔徑之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽光收集裝置，其特征是所述的陽光收集鏡(1)為菲涅爾透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陽光收集裝置，其特征是所述的陽光收集鏡(1)嵌接于外殼⑵的開口沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽光收集裝置，其特征是所述支架(5)的縱截面呈倒T型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的陽光收集裝置，其特征是所述的支架( 采用陶瓷制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽光收集裝置，其特征是所述的外殼⑵采用陶瓷制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽光收集裝置，其特征是所述的導(dǎo)光柱(4)是高壓氣管，該高壓氣管內(nèi)充滿透光液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的陽光收集裝置，其特征是所述導(dǎo)光柱的第二端與燈罩(6)連通而導(dǎo)光。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽光收集裝置，其特征是所述燈罩(6)是烤漆金屬燈罩或者亞麻燈罩。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽光收集裝置，其特征是所述的折射光學部件C3)為一非球面透鏡，采用半個橢球形狀，折射率η = 1.613，其凸面為橢球面，該橢球面的長軸為 32mm,短軸為 16mm。
專利摘要本實用新型屬于太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陽光收集裝置，包括陽光收集鏡(1)、外殼(2)、折射光學部件(3)、導(dǎo)光柱(4)、支架(5)，外殼(2)呈凹殼狀，安裝所述的陽光收集鏡(1)，外殼(2)的內(nèi)底部固定安裝所述的折射光學部件(3)，外殼(2)的外底部固定安裝所述的支架(5)，外殼(2)的底部伸入導(dǎo)光柱(4)的第一端，導(dǎo)光柱(4)的第二端穿出外殼(2)，陽光收集鏡(1)將各方向收集到的陽光射向所述的折射光學部件(3)，折射光學部件(3)將陽光匯聚到導(dǎo)光柱(4)的數(shù)值孔徑之內(nèi)。本實用新型種陽光收集裝置，可以將陽光導(dǎo)入建筑內(nèi)陰暗處，以解決陰面房間、地下室、車庫等采光不足的問題，給居住的人一種享受自然陽光的感覺。
文檔編號F21V13/00GK202338858SQ20112047985
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者張娜, 胡淼, 袁延金, 趙江帆 申請人:杭州電子科技大學