[發明專利]一種太陽光室內傳輸裝置

在審

• 申請號: 201611092098.3
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106594665A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 寧鐸;高偉;黃建兵;吳彥銳
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V5/04;F21V7/00;F21V7/10;F21V13/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于太陽光利用技術領域，涉及一種太陽光室內傳輸裝置。

背景技術

隨著社會經濟快速發展和人們生活水平不斷提高，對于原生態太陽光同步照射房間內特定區域空間的要求也越來越迫切。利用簡單有效的裝置實現一定強度太陽光照射住房內特定區域空間：如陰面房間、盆景區、醫院骨科床位以及客廳的會客區等，那么將使得陰面房間變換成陽面房間；盆景不再需要定期搬到室外而直接進行光合作用；行動不便的骨科病人也不再被艱難的抬到病房陽臺或者室外曬太陽促進康復，而是躺在在自己病床上直接享受原生態太陽光照射來加快恢復健康；在會客廳與客人交談的空間若處于一束自然太陽光照射下，那又將是使得客人顯得多么的尊貴和愜意，…….。因為對于人類來說，太陽光是最好的自然光源，方便快捷的獲取原生態太陽光照射對于有效提高人們在住宅內的生活質量至關重要。而取之不盡的太陽能本身就是以光能呈現的。而目前不管是光纖式或者光導管式陽光輸送機直接采集太陽光同步照射的方式都由于傳輸過程中波長選擇性損失導致其無法實現室內原生態太陽光照射，而更重要的是利用可見光部分實現同步照明功能。然而處于室內的生物不管是動物還是植物，不僅需要享受太陽光中的可見光實現直接照明使得室內更加亮堂，而且對于病人更需要利用其中紫外光消毒殺菌，紅外光取暖并促進體內鈣的吸收等功能；盆景中的植物同樣需要紫外光與紅外光進行光合作用。并且此種方式大于40％的太陽能利用效率比目前普遍采用的通過光伏發電后再利用電光源來實施照射方法4％的效率大一個數量級。

另外，住宅房間內太陽光直接照射的需求實際上屬于錦上添花型而非必須型，即是人們在購買房屋選擇戶型及位置朝向時所強調的陽面房間也僅是白天有太陽時段通過玻璃窗戶實現比陰面房間有著更好的采光效果—太陽光照射；因此該系統作為一種理想的照射光源的同時，其本身存在著時有時無工作穩定性差的性能缺陷(如當在晚上或者盡管是白天但被云層遮擋時呈現無光狀態)在此應用場合中作為錦上添花應用時則有效回避這一本身固有的技術問題。

再仔細分析住宅中房間自然采光情況。即使對于板式建筑結構來說，通常也有一半房間處于陰面位置；而且對于大城市中更多高層點式建筑結構的房間來說更突出，白天采集不到太陽光的陰面房間所占的比例更大，有些位置不好的一套房屋中陰面房間甚至高達3/4。但是如果通過一種高性價比的陽光輸送機能夠使得這些陰面房間一旦能夠獲得與太陽同步的自然陽光照射，就實現了把陰面房間變換成為陽面房間的目標，而這種基本需求又正是人們高質量生活所必然首先追求的，因此具有很大的市場需求。

然而目前其市場上的太陽光直接照明系統主要有光纖式和光導管式二種，分別為光纖式和光導管式。但是不管哪一種在市場競爭中由于都存在著傳輸效率低、成本高以及距離有限等致命缺陷而成為其推廣應用中的技術瓶頸。如以光纖作為介質傳輸太陽光型的陽光輸送機中，其塑料光纖(因其具有成本低優勢)為50米長度時占到系統成本的2/3,且其傳輸效率僅20％左右；另外，對于常用的PMMA型塑料光纖僅能夠傳輸波長為400-670nm的可見光，而將紫外光和紅外光部分全部過濾掉而非原生態；而利用高反射率的光導管組成的太陽光照射系統除了傳輸距離受到限制外，傳輸效率低導致性價比低也直接限制了推廣應用。

綜上所述，提出一種新方法，在有效解決太陽光傳輸低、系統成本高導致其性價比低的基礎上，又能夠對于陰面房間等特定區域實現原生態太陽光同步照射功能，則將對于有效提高人們的生活質量以及實施國家節能減排的戰略目標有著重大意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽光室內傳輸裝置；能夠有效解決現有技術中太陽光傳輸效率低，降低了裝置的成本，同時降低了人們的電力消耗，有效提高了人們的生活質量。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

這種太陽光室內傳輸裝置，包括聚光器，聚光器定點輸出平行光束至第二導光器，第二導光器將平行光束轉變為豎直光束，豎直光束朝下通過漫反射鏡；所述聚光器的下方設置有第一導光器。

更進一步的，本發明的特點還在于：

其中聚光器包括菲涅爾透鏡，聚光器上設置有第一極軸式自動跟蹤裝置。

其中第一極軸式自動跟蹤裝置為閉環式自動跟蹤裝置，且第一極軸式自動跟蹤裝置上設置有光傳感器。

其中第一導光器包括平面反射鏡，平面反射鏡上具有第二極軸式自動跟蹤裝置，第二極軸式自動跟蹤裝置上設置有球關節驅動結構。

其中聚光器設置在太陽光照射下；所述第二導光器和漫反射鏡組設置在陰面室內。