[發(fā)明專利]采光罩、集光裝置和照明系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210590382.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103017072B
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬;陳婧非;堵光磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M材料技術(shù)（合肥）有限公司
• 主分類號(hào): F21S9/03
• 分類號(hào): F21S9/03;F21V7/22;H01L31/052
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張啟程

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采光和照明領(lǐng)域，尤其涉及一種采光罩、集光裝置 和照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)

利用太陽(yáng)光進(jìn)行室內(nèi)照明是一種新型的綠色照明方案。它能夠 將太陽(yáng)光采集和輸送到建筑物室內(nèi)，代替燈光進(jìn)行照明。這可以實(shí) 現(xiàn)對(duì)自然資源的充分的利用，又可以節(jié)約能源。然而，目前的日光 照明系統(tǒng)光效率較低，且能夠利用的太陽(yáng)光量較少。而且目前的日 光照明系統(tǒng)的功能比較單一，只能收集和傳送陽(yáng)光。再者，目前的 日光照明系統(tǒng)只有在日光比較充分的情況下才能實(shí)現(xiàn)照明，而在夜 晚或陰雨天氣則難以實(shí)現(xiàn)照明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種多功能的采光罩，其不僅可以 高效地收集直接用于照明的陽(yáng)光，還可以利用另一部分陽(yáng)光進(jìn)行發(fā) 電或信號(hào)檢測(cè)等功能。

本發(fā)明的目的還在于提供一種包括上述采光罩的集光裝置，其 不僅可以將陽(yáng)光高效地收集和輸送至需要照明的區(qū)域，還能夠利用 另一部分陽(yáng)光進(jìn)行發(fā)電或信號(hào)檢測(cè)等功能。

本發(fā)明的目的還在于提供一種照明系統(tǒng)，其能夠利用日光同時(shí) 實(shí)現(xiàn)日間和夜間的照明。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)以下方式來(lái)實(shí) 現(xiàn)：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種采光罩，包括：

選擇性反射器，具有成凹面鏡形式的采光表面，所述選擇性反 射器能夠?qū)⒄丈涞讲晒獗砻嫔系木哂械谝徊ㄩL(zhǎng)的輻射至少部分地反 射并會(huì)聚，且能夠使照射到采光表面上的具有第二波長(zhǎng)的輻射至少 部分地透射通過(guò)；

光接收裝置，所述光接收裝置位于所述選擇性反射器的背光側(cè)， 用于接收透射通過(guò)選擇性反射器的輻射；和

罩體，所述罩體用于支承所述選擇性反射器和光接收裝置。

進(jìn)一步地，所述第一波長(zhǎng)可以為可見(jiàn)光波長(zhǎng)，所述第二波長(zhǎng)可 以為紅外光波長(zhǎng)。

進(jìn)一步地，所述第一波長(zhǎng)可以為可見(jiàn)光波長(zhǎng)，所述第二波長(zhǎng)也 可以為可見(jiàn)光波長(zhǎng)。

更進(jìn)一步地，所述選擇性反射器對(duì)于具有第一波長(zhǎng)的輻射的反 射率可以不低于70％。

更進(jìn)一步地，所述選擇性反射器對(duì)于具有第二波長(zhǎng)的輻射的透 射率可以為30％-70％。

更進(jìn)一步地，所述選擇性反射器可以為多層膜反射鏡。

具體地，所述多層膜反射鏡可以為增強(qiáng)型鏡面反射器。

更進(jìn)一步地，所述光接收裝置可以包括太陽(yáng)能電池板或光傳感 器，所述太陽(yáng)能電池板能夠?qū)⑼干渫ㄟ^(guò)選擇性反射器的輻射的能量 轉(zhuǎn)換成電能。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種集光裝置，包括：

上述任一種采光罩，所述采光罩具有通光孔；

引導(dǎo)反射鏡，用于將被采光罩反射的具有第一波長(zhǎng)的輻射引導(dǎo) 至通光孔中；和

導(dǎo)光通道，所述導(dǎo)光通道與通光孔相連，用于收集和輸送由引 導(dǎo)反射鏡引導(dǎo)至通光孔中的具有第一波長(zhǎng)的輻射。

進(jìn)一步地，所述光接收裝置可以包括太陽(yáng)能電池板，所述太陽(yáng) 能電池板能夠?qū)⑼干渫ㄟ^(guò)選擇性反射器的輻射的能量轉(zhuǎn)換成電能。

進(jìn)一步地，所述引導(dǎo)反射鏡的反射面和所述選擇性反射器的采 光表面可以為共主光軸的拋物面，所述主光軸穿過(guò)所述通光孔。

更進(jìn)一步地，所述集光裝置還可以包括太陽(yáng)追蹤系統(tǒng)，所述太 陽(yáng)追蹤系統(tǒng)包括光敏探頭和驅(qū)動(dòng)裝置，所述光敏探頭用于測(cè)量太陽(yáng) 的方向，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于根據(jù)光敏探頭的測(cè)量結(jié)果來(lái)驅(qū)動(dòng)采光罩， 使得選擇性反射器的采光表面的主光軸保持平行于太陽(yáng)光的入射方 向。

更進(jìn)一步地，導(dǎo)光通道可以由全反射導(dǎo)光管或光纖形成。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種照明系統(tǒng)，包括：

上述任一種集光裝置；

儲(chǔ)能裝置，用導(dǎo)線與太陽(yáng)能電池板相連，用于將太陽(yáng)能電池板 輸出的電能儲(chǔ)存；

日光照明裝置，與導(dǎo)光通道相連，利用由導(dǎo)光通道收集和輸送 的輻射進(jìn)行照明；和

電力照明裝置，用導(dǎo)線與儲(chǔ)能裝置相連，利用儲(chǔ)能裝置的電能 進(jìn)行照明。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案中的至少一個(gè)方面利用選擇性反射器， 一方面將直接用于照明的光高效地采集，一方面利用透射通過(guò)選擇 性反射器的輻射來(lái)執(zhí)行發(fā)電、儲(chǔ)能或信號(hào)檢測(cè)等功能。這樣可以更 充分地綜合利用太陽(yáng)光能。

附圖說(shuō)明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的采光罩的結(jié)構(gòu)示意圖；