[發明專利]自然光照明裝置

在審

• 申請號: 201510591750.5
• 申請日: 2015-09-17
• 公開（公告）號: CN105240797A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 劉敬偉;黃杭昌;李智勇
• 申請（專利權）人: 廈門市和奕華光電科技有限公司
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V5/00;F21V8/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明專利涉及照明節能技術領域，特別涉及一種自然光照明裝置。

背景技術

自然光照明技術是國際上剛剛興起的節能環保和綠色健康新興技術，其具有廣闊的市場前景和社會經濟效益。當前主流的自然光照明技術有被動式和主動式兩大類。

被動式自然采光技術中相對成熟的是導光管技術，其原理是利用大口徑、內壁反射率好的導光管收集戶外自然光并傳導到室內。這種技術的優勢是價格便宜，可充分利用各個方向的散射自然光；但缺點是由于開口尺寸和傳輸距離比之間的限制，需要在建筑上開一個大口徑孔，并保持該大口徑進行光的傳輸，對于建筑整體性、安全性、保溫性能等有較大的破壞，適用領域比較受限。

主動式自然采光技術最主要的是光纖導入技術，利用追蹤系統采集太陽直射光，再通過聚焦部件將光導入到光纖里，利用光纖的柔性傳導光線。這種技術的優點是只需要開很小口徑的孔，通過光纖可柔性的將陽光導入到室內各個區域。缺點則是只能收集直射光，對于散射光不起作用，而且價格高，需要追蹤系統，可靠性有很大局限。

理想的自然光采光系統應該具有效率高、價格便宜、能夠接受各個方向的直射光和散射光、收光面積小且能實現光的小口徑柔性化傳輸。很多國內外的研究機構都在試圖解決該問題。

有些文獻利用有機玻璃柱進行光傳導的技術，可以較好的實現小口徑導入和傳輸，但由于柱體的入光面積太小，在實際使用中要使用很多根柱體才能達到所需要的照射亮度，成本高且施工量大。有些文獻提出利用光纖和無追蹤式聚光裝置解決接收面積小的問題，但要不總體效率太低，要不不可實施等。總之，目前尚沒有一直理想的解決方案。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明需要提供一種自然光照明裝置。

一種自然光照明裝置，包括光偏轉部件、光合束部件、光傳導部件和光擴散部件，該光偏轉部件用于將入射光發生偏轉，使得來自各個方向的該入射光的入射角度控制在一定的范圍內。該光合束部件用于將該各個方向的多路該入射光合并成一路的光線。該光傳導部件用于將該合并一路的光線傳導到室內需要的地方。該光擴散部件用于將該光傳導部件導入的光進行擴散。

上述自然光照明裝置，可以實現低成本的理想的自然采光，受限小，適用領域廣。

在一個實施方式中，該光偏轉部件包括一個殼狀的結構，該殼狀的結構內側有齒狀結構，該殼狀的結構的表面和該齒狀結構能夠對該入射光進行折射，從而減小該入射光的角度。

在一個實施方式中，該光偏轉部件包括一個球形聚光結構及一組光波導的陣列，該入射光經過該球形聚光結構后，匯集到該光波導的陣列中，并通過該光波導的陣列被導向設定方向。

在一個實施方式中，該光合束部件是一種N合1的分枝形結構，該分枝形結構包括N路輸入部和1路輸出部，每路輸入部與該輸出部的分叉角度為0.5°到40°。

在一個實施方式中，該光傳導部件為實心的透明材料制成的圓柱體，該光傳導部件在長度方向上是直的或者彎曲的。

在一個實施方式中，該光擴散部件為透明材料制成的曲面體，該曲面體的表面為光滑面，或該曲面體的表面設置有凹凸結構的曲面，或者該曲面體的表面為進行打磨后的曲面。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據本發明較佳實施方式的自然光照明裝置的結構示意圖；

圖2為根據本發明較佳實施方式的光偏轉部件的結構示意圖；

圖3為根據本發明較佳實施方式的光偏轉部件的另一結構示意圖；

圖4為根據本發明較佳實施方式的光合束部件的結構示意圖；

圖5為根據本發明較佳實施方式的光傳導部件的結構示意圖；

圖6為根據本發明較佳實施方式的光傳導部件的另一結構示意圖；和

圖7為根據本發明較佳實施方式的光擴散部件的結構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。