专利名称：一种节能环保建筑采光装饰板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节能环保建筑采光装饰板，通过这种建筑采光装饰板可以采集室外自然光线，用于室内照明，满足室内光线需要，减少电力消耗。
背景技术：
目前尚未见到这种节能环保建筑采光装饰板的报导。在许多建筑中都存在采光不充分的问题，比如大型商场、办公场所、地下设施、居家都不同程度地存在光照不够，为了取得足够的光照，一般采取点灯的办法，这种办法是依靠消耗电能来解决光照的问题，而实际上，室外有充足的自然光线可供利用，却没有被很好利用，造成大量能源被白白耗费掉，能源的过度消耗会对环境造成污染，所述节能环保建筑采光装饰板能够将室外自然光线充分利用于室内照明，节省能耗，降低环境污染。
目前见有一种太阳光采光导入产品报导，该种太阳光采光导入产品与所述节能环保建筑装饰采光板的采光关键部件、产品结构、实现方法、产品外观都不相同，该产品采用凸透镜聚光，有太阳定位、太阳跟踪装置，外部有亚加力球罩，该产品是一种纯粹太阳光采光导入产品，与建筑装饰无关；该产品室内照射器与所述节能环保建筑采光装饰板的配套室内照射器在产品结构、产品外观上都明显不同；该产品的光导传输原理与所述节能环保建筑采光装饰板的光导传输原理类似，都是利用光导纤维完成光能量传送，但是这不影响所述节能环保建筑采光装饰板的发明特征。目前见有一种建筑物采光板产品，该产品是利用采光板本身的透光性进行采光，其原理、方法、采光关键部件、产品结构、实现方法、产品外观都与所述节能环保建筑采光装饰板不相同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能环保建筑采光装饰板材，结构简单、安全、高效、生产和安装成本低廉，用于建筑物节能和建筑物美化；所述节能环保建筑采光装饰板材提供有效的节能环保手段，减少能源消耗，减少环境污染，保护良好生态环境。
本发明的技术解决方案是利用材料的透光性让自然光线投射到光线采集装置上，再由特殊设计的光采集碗、反射镜、光导管、射灯杯等零部件，及电子光通量调节阀、有害射线过滤装置、室内照度监控装置等辅助性装置，和经过精心设计的光传输结构，将自然柔和、安全舒适的光线投射到室内指定区域。
所述一种节能环保建筑采光装饰板，它包括室外光线采集板、室内光线释放板、光采集碗、反射镜、光导管、射灯杯、反射镜、光导管、LED矩阵，及固定装置、室内照度监控装置、高效光导管、电子光通量调节阀、有害射线过滤装置。其特征在于光采集碗、反射镜、光导管安装于室外光线采集板中，室外光线采集板由固定装置固定于建筑物外墙；射灯杯、反射镜、光导管、LED矩阵安装于室内光线释放板中，室内由固定装置固定于建筑物内部；室内光线释放板的光照强度由室内照度监控装置调节，所述室内照度监控装置由高效电源、光敏检测、光通阀控制装置、光检测光控制装置、LED矩阵控制开关、光通阀连接开关组成。所述室外部分和室内部分由高效光导管、电子光通量调节阀、有害射线过滤装置所形成光传输通道进行连接。光导管、光导管、光导管相互连接，为室外光线采集板和室内光线释放板提供光传输的通道，光导管的入口有一单向膜。照度监控装置与电子光通量调节阀和LED矩阵相连接。其中有害射线过滤装置与光导管和电子光通量调节阀相连接。光导管、电子光通量调节阀和有害射线过滤装置与室内光线释放板和室外光线采集板连接。
所述室外光线采集板由迎光面和背板组合而成，其中迎光面由透光性能良好的建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，背板由高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成。生产工艺简单，本领域的普通技术人员均能根据现有技术记载进行生产。在室外光线采集板内部指定位置上安装有光采集碗、反射镜、光导管等部件，这些部件均经模具加工机械旋压而成，其工作表面有0.01-10微米厚镀铝反光层，并由塑料簧片固定，其中光采集碗具有抛物形工作面，其开口直径在3cm-20cm之间，厚度在0.5cm-4cm之间；反射镜也是抛物形工作面，开口直径在0.5cm-2cm之间，厚度在0.1cm-2cm之间；其中光导管用于连接室外光线采集板内部各光采集碗，并将各光采集碗所采集光线汇集于一个输出口，以备传输。室外光线采集板是模块化部件，可组合安装，安装时由专用固定装置固定于建筑物外墙上。
所述室内光线释放板由前面板和背板组合而成，其中前面板由透光性能良好的建筑装饰类材料经模具加工而成，背板由高强度建筑装饰类材料经模具加工而成，在室内光线释放板内部指定位置上安装有射灯杯、反射镜、光导管等部件，这些部件均经这些部件均经模具加工机械旋压而成，其工作表面有0.01-10微米厚镀铝反光层，并由塑料簧片固定，其中射灯杯具有抛物形工作面，其开口直径在3cm-15cm之间，厚度在0.5cm-2cm之间；反射镜也是抛物形工作面，开口直径在0.5cm-2cm之间，厚度在0.1cm-2cm之间；光导管8用于连接室内光线释放板内部各射灯杯，并将入口光线均匀分配到各射灯杯输出，其入口处有一单向膜，用于保证光线的单向传输。所述室内光线释放板是模块化部件，可组合安装，安装时由专用固定装置固定于建筑物内墙上。
室内光线释放板前面板上预留有LED矩阵固定孔，用于安装LED矩阵，其中LED矩阵由功率为1W、2W、3W等不同规格LED灯组成，数量有2只、4只、6只等不同组合，具体组合根据产品系列而定，它们为室内提供辅助照明。
室内光线释放板前面板上还预留一个光敏管固定孔，用于安装光敏管。它连接于室内照度监控装置上。
室内照度监控装置是一个辅助性装置，用于检测和调控室内照度，它安装于室内光线释放板的背板背面的预留位置上，由高效电源，光敏检测、光通阀控制装置、光检测光控制装置、LED矩阵控制开关、光通阀连接开关组成。它与电子光通量调节阀和LED矩阵相连接，并自动调节电子光通量调节阀和LED矩阵亮度，以保持室内光照强度在某一设定值范围内。
连接室外和室内两部分的光传输通道由光导管、电子光通量调节阀和有害射线过滤装置相互连接组成，其中电子光通量调节阀用于调节由外向内的光通量，有害射线过滤装置用于滤除室外光线中的有害成分，它们集中安装在室外光线采集板和室内光线释放板之外的一个独立的控制箱内。光导管用于连接室外光线采集板光输出口、室内光线释放板的光输入口、电子光通量调节阀和有害射线过滤装置，以形成高效、安全的光传输通道。
本发明中所述室外光线采集板、室内光线释放板、光采集碗、反射镜、射灯杯、电子光通量调节阀、有害射线过滤装置，均是根据光学原理独立设计的特别部件，市面上没有完全一样甚至类似产品，设计也没有参照市面上同类产品指标参数。
本发明是符合当今广泛倡导的节能、环保、可持续发展理念要求的。本发明既可以完成自然光线的采集，有效利用阳光，满足室内照明需要，又可以利用材料绚丽的色彩和多样的造型完美塑造建筑物外形，满足时尚建筑装饰需要，故可广泛用于建筑采光和建筑装饰中。
本发明的节能环保建筑采光装饰板具有以下优点(1)板材整体是经精密模具加工形成的零部件组合而成，因而坚固耐用，具有良好的精度和高效的光线采集和释放性能；(2)板材中空，重量轻，便于装卸，具有良好的隔热效果；(3)结构简单，便于规模化生产；(4)节能环保效果优良；(5)有绚丽的色彩和多样的造型，可以完美塑造建筑物外形满足时尚建筑装饰需要，可广泛用于建筑采光和建筑装饰中。
图1是本发明室外光线采集板示意图；图2是室内光线释放板示意图；图3是室外与室内装饰板连接示意图；图4室内照度监控装置原理示意图。
图中1-光采集碗，2-反射镜，3-室外光线采集板，4-光导管，5-射灯杯，6-反射镜，7-室内光线释放板，8-光导管，9-LED矩阵安装孔，10-电子光通量调节阀，11-光导管，12-照度监控装置，13-固定装置，14-有害射线过滤装置，15-背板，16-迎光面，17-背板，18-前面板，19-光敏管安装孔。21-高效电源，22-LED矩阵、23-光敏检测、24-光通阀控制装置、25-光检测光控制装置、26-LED矩阵控制开关、28-光通阀连接开关。
具体实施例方式
下面结合说明书附图1、附图2、附图3、附图4对本发明实施方式作详细描述参照附图1的室外光线采集板示意图，附图2的室内光线释放板示意图，以及附图3室外部分与室内部分连接示意图，本发明所述“一种节能环保建筑采光装饰板”包括室外光线采集板3、室内光线释放板7、光采集碗1、反射镜2、光导管4、射灯杯5、反射镜6、光导管8、LED矩阵22，及固定装置13、室内照度监控装置12，高效光导管11、电子光通量调节阀10、有害射线过滤装置14。其特征在于光采集碗1、反射镜2、光导管4安装于室外光线采集板3中，室外光线采集板3由固定装置(现有铁架)13固定于建筑物外墙；射灯杯5、反射镜6、光导管8、LED矩阵22安装于室内光线释放板7中，室内由固定装置13固定于建筑物内部；室内光线释放板7的光照强度由室内照度监控装置12调节，所述室内照度监控装置12由高效电源21、光敏检测23、光通阀控制装置24、光检测光控制装置25、LED矩阵控制开关26、光通阀连接开关28组成。所述室外部分和室内部分由高效光导管11、电子光通量调节阀10、有害射线过滤装置14所形成光传输通道进行连接。工作时，室外光线采集板3中光导管4与光传输通道中的光导管11、电子光通量调节阀10、有害射线过滤装置14、光导管11及室内光线释放板7中光导管8顺次连接，形成完整的光通道。其中光导管8的入口处有一单向膜，防止室内光线外泄。
室内光线释放板7中光敏管安装孔19和LED矩阵安装孔9分别与照度监控装置12中的光检测(光敏管)23和LED矩阵22相连接；光检测(光敏管)23、光控制装置25、高效电源21顺次连接；光控制装置25与LED矩阵控制开关26和光通阀连接开关28连接；高效电源21、LED矩阵控制开关26、LED矩阵22顺次连接；高效电源21、光通阀连接开关28、光通阀连接开关24顺次连接。
室内照度的稳定是通过照度监控装置12来实现的，室内光线释放板7中光敏管安装孔19和LED矩阵安装孔9分别与照度监控装置12中的光检测(光敏管)23和LED矩阵22相连接，以获得照度监控装置12对室内照度的检测和调控，这样才能形成稳定的照度要求。
照度监控装置12的控制作用依靠光控制装置25才能实现，光检测(光敏管)23与光控制装置25相连，以向光控制装置25提供室内照度强弱信息。
光检测(光敏管)23、光控制装置25、高效电源21顺次连接；光控制装置25从高效电源21处获得维持正常工作所必需的电流，并根据光检测(光敏管)23送来信号判断室内光照强弱，做出调控的判断和执行调控。
光控制装置25对室内照度的调控是通过调整矩阵控制开关26和光通阀连接开关28来实现的，光控制装置25与矩阵控制开关26和光通阀连接开关28连接，以控制LED矩阵控制开关26和光通阀连接开关28的状态；高效电源21、LED矩阵控制开关26、LED矩阵22顺次连接；光控制装置25通过矩阵控制开关26控制21释放给22的能量，从而控制22的亮度；高效电源21、光通阀连接开关28、光通阀连接开关24顺次连接；光控制装置25通过光通阀连接开关28控制高效电源21释放给光通阀连接开关24的能量，从而控制光通阀连接开关24的亮度；LED矩阵控制开关26和光通阀连接开关28协调运动，保证室内照度稳定。)所述室外光线采集板3构成本发明室外部分，它由迎光面16和背板15组合而成，其厚度在0.5cm-5cm之间。其中迎光面16由透光性能良好的建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，室外光线采集板3由透光性能良好的建筑装饰类材料和高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，其内部安装有光采集碗1、反射镜2、光导管4，室外光线采集板3是模块化部件，由专用固定装置13整体固定于建筑物外墙上。背板15由高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，在室外光线采集板3内部安装有光采集碗1、反射镜2、光导管4，其安装位置和内部结构示意如附图1所示，这些部件均经这些部件均经模具加工机械旋压而成，其工作表面有0.01-10微米厚镀铝反光层，并由塑料簧片固定，其中光采集碗具有抛物形工作面，其开口直径在3cm-20cm之间，厚度在0.5cm-2cm之间；反射镜也是抛物形工作面，开口直径在0.5cm-2cm之间，厚度在0.1cm-2cm之间；其中光导管4用于连接室外光线采集板内部各光采集碗，并将各光采集碗所采集光线汇集于一个输出口，以备传输。工作时自然光线经过室外光线采集板3迎光面16达到光采集碗1，会聚后经反射镜2、光导管4和光传输通道，传往室内；室外光线采集板3是模块化部件，可组合安装，使用时由专用固定装置13固定于建筑物外墙上。光采集碗1、反射镜2、射灯杯5、反射镜6工作表面镀铝形成反射面。
所述室内光线释放板7构成本发明室内主体部分，它由前面板18和背板17组合而成，其厚度在0.5cm-5cm之间。其中前面板18由透光性能良好的建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，室内光线释放板7由透光性能良好的建筑装饰类材料和高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，其中安装有射灯杯5、反射镜6、光导管8，所述室内光线释放板7表面预留有LED矩阵固定孔(9)，预留光敏管固定孔9，背面预留有室内照度监控装置12固定位；室内光线释放板7是模块化部件，由采用专用固定装置13整体固定于建筑物内墙壁上。背板17由高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，在室内光线释放板7中安装有射灯杯5、反射镜6、光导管8，其安装位置和内部结构示意如附图2所示，这些部件均经这些部件均经模具加工机械旋压而成，其工作表面有0.01-10微米厚镀铝反光层，并由塑料簧片固定，其中射灯杯具有抛物形工作面，其开口直径在3cm-15cm之间，厚度在0.5cm-3cm之间；反射镜也是抛物形工作面，开口直径在0.5cm-2cm之间，厚度在0.1cm-2cm之间；光导管8用于连接室内光线释放板内部各射灯杯，并将入口光线均匀分配到各射灯杯输出，其入口处有一单向膜，用于保证光线的单向传输。工作时自然光线经过光导管8传入，又经各反射镜6到达各射灯杯5表面，由于射灯杯5抛物形的曲面结构，可将光线均匀地投射到指定范围，完成照明作用；室内光线释放板7是模块化部件，可组合安装，使用时采用专用固定装置固定于建筑物内墙壁上。
所述室内光线释放板7前面板18上预留有LED矩阵安装孔9，用于安装LED矩阵22，起辅助照明作用；其中LED矩阵22由功率为1W、2W、3W等不同规格LED灯组成，数量有2只、4只、6只等不同组合，具体组合根据产品系列而定。
所述室内光线释放板7前面板18上还预留一个光敏管固定孔19，用于安装光敏管。它连接于室内照度监控装置12上，并与室内主体部分即室内光线释放板7一起构成功能完整的室内部分。
所述室内照度监控装置12用于检测和控制室内照度，由高效电源21、光敏检测23、光通阀控制装置24、光检测光控制装置25、LED矩阵控制开关26、光通阀连接开关28等几个部分组成。其特征是所述室内照度监控装置12是一个辅助性装置，作为一个控制整体，它由高效电源21、光敏检测23、光通阀控制装置24、光检测光控制装置25、LED矩阵控制开关26、光通阀连接开关28相互连接组合而成，安装于室内光线释放板7的背板17背面的预留位置上。室内照度监控装置12与电子光通量调节阀10和LED矩阵22相连接，并自动调节电子光通量调节阀10和LED矩阵22亮度，以保持室内光照强度在某一设定值范围内，其工作过程如下光敏检测23测量室内光照强度，光检测光控制装置25根据光敏检测23给出的信号判断室内光照强度并与设定值比较，当光照过强时光检测光控制装置25通过光通阀连接开关28控制光通阀控制装置24减少光通量，到达减少照度的要求，当光照过弱时光检测光控制装置25控制光通阀控制装置24增加光通量，到达增加照度的要求，若光通阀到达最大值时还未满足设定照度的要求，光检测光控制装置25打开LED矩阵控制开关26，适时启动LED矩阵22，增加室内照度。上述控制过程反之亦然。所述室内照度监控装置12通过综合控制LED矩阵22和光通阀控制装置24调整室内照度到设定值范围。
所述一种节能环保建筑采光装饰板的室内主体部分与室内照度监控装置12可分开安装，也可组合安装，所以它们可以组合运用，也可单独运用。
连接室外和室内两部分的光传输通道由光导管11、电子光通量调节阀10和有害射线过滤装置14串联组成，其中电子光通量调节阀10用于调节由外向内的光通量，有害射线过滤装置14用于滤除室外光线中的有害成分，它们可集中安装也可分散安装在室外光线采集板和室内光线释放板之外的建筑物墙壁上。光导管11用于连接室外光线采集板3光输出口、室内光线释放板7的光输入口、电子光通量调节阀10和有害射线过滤装置14，以形成高效、安全的光传输通道。
附图3是所述是室外部分与室内部分连接示意图，当所述室外光线采集板3固定于建筑物外墙，并通过光导管11、电子光通量调节阀10和有害射线过滤装置14与固定于建筑物内部的室内光线释放板7连接时，就形成了完整的建筑采光系统。工作时，室外光线就通过光采集碗1汇聚起来，并经过反射镜2、光导管4、电子光通量调节阀10、有害射线过滤装置14、光导管11、光导管8、射灯杯5、反射镜6到达室内满足照明需求；照度监控装置12对室内光照强度进行监测，并根据设定值综合调整电子光通量调节阀10以减少光照强度，或者分层次连接LED矩阵22以增加室内光照强度。
附图4是照度监控装置原理图。所述室内照度监控装置的核心是光检测光控制装置25(光检控模块)，它通过分析光敏检测23(光敏管信号)来判断室内光照强度是否符合要求，并通过LED矩阵控制开关26和光通阀连接开关28分别控制LED矩阵22和光通阀控制装置24，以调节室内光照强度，满足室内照明需要。
显然，上述实施方案只是对本发明的具体说明而并非限制。
本发明中所述室外光线采集板、室内光线释放板、光采集碗、反射镜、射灯杯、电子光通量调节阀、有害射线过滤装置，均是根据光学原理独立设计的特别部件，市面上没有完全一样产品，设计也没有参照市面上同类产品指标参数。
同时，本发明于建筑采光装饰板材中的室外光线采集板组合结构、室内光线释放板组合结构以及有害射线过滤装置组合结构，是本发明独一无二的创造性，也是本发明的技术所在。
权利要求
1.一种节能环保建筑采光装饰板，它包括室外光线采集板(3)、室内光线释放板(7)、LED矩阵(22)、高效电源(21)、光控制装置(25)、光敏管(23)，其特征在于光采集碗(1)、反射镜(2)、光导管(4)安装于室外光线采集板(3)中，所述室外光线采集板(3)由固定装置(13)固定于建筑物外墙；射灯杯(5)、反射镜(6)、光导管(8)、LED矩阵(22)安装于室内光线释放板(7)中，室内光线释放板(7)由固定装置(13)固定于建筑物内部；所述室外部分和室内部分由高效光导管(11)、电子光通量调节阀(10)、有害射线过滤装置(14)串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于室外光线采集板(3)由透光性能良好的建筑装饰类材料和高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，其内部安装有光采集碗(1)、反射镜(2)、光导管(4)，室外光线采集板(3)是模块化部件，由专用固定装置(13)整体固定于建筑物外墙上。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于室内光线释放板(7)由透光性能良好的建筑装饰类材料和高强度建筑装饰类材料经模具加工机械压合而成，其中安装有射灯杯(5)、反射镜(6)、光导管(8)，所述室内光线释放板(7)表面预留有LED矩阵固定孔(9)，预留光敏管固定孔(9)，背面预留有室内照度监控装置(12)固定位；室内光线释放板(7)是模块化部件，由采用专用固定装置(13)整体固定于建筑物内墙壁上。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于光采集碗(1)、反射镜(2)、射灯杯(5)、反射镜(6)工作表面镀铝形成反射面。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于光导管(4)、光导管(8)、光导管(11)相互连接，为室外光线采集板(3)和室内光线释放板(7)提供光传输的通道，光导管(8)的入口有一单向膜。
6.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于照度监控装置(12)，与电子光通量调节阀(10)和LED矩阵相连接。
7.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于其中有害射线过滤装置(14)与光导管(11)和电子光通量调节阀(10)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于光导管(11)、电子光通量调节阀(10)和有害射线过滤装置(14)与室内光线释放板(7)和室外光线采集板(3)连接。
9.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于高效电源(21)、LED矩阵控制开关(26)、LED矩阵(22)顺次连接，高效光源(21)、光通阀开关(28)、光通阀连接开关(24)顺次连接。
10.根据权利要求1所述的一种节能环保建筑采光装饰板，其特征在于光敏管(23)、光控制装置(25)、高效电源(21)顺次连接。
全文摘要
本发明公开了一种节能环保建筑采光装饰板，它包括室外光线采集板、室内光线释放板、LED矩阵，及相关辅助装置固定装置、室内照度监控装置，高效光导管、电子光通量调节阀、有害射线过滤装置，光采集碗、反射镜、光导管安装于室外光线采集板中，所述室外光线采集板由固定装置固定于建筑物外墙；射灯杯、反射镜、光导管、LED矩阵安装于室内光线释放板中，室内光线释放板由固定装置固定于建筑物内部；所述室外部分和室内部分由高效光导管、电子光通量调节阀、有害射线过滤装置串联连接。本发明安装简便，费用(成本)低廉，能有效利用阳光，减少能源消耗，对环境友好，可广泛应用于建筑装饰中。
文档编号F21Y101/02GK101078487SQ20071005242
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者王志刚 申请人:武汉盛世华龙科技有限公司