太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统的制作方法

本发明涉及一种太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统。

背景技术：

目前，间距小的高层建筑室内、高层天井内或普通建筑的室内照明普遍采用人造光源，其中主要是荧光灯和节能灯，人造光源虽然在一定程度上可以节约能源，但是它还是会消耗能源，而且废弃的荧光灯如果处理不得当，还会对环境造成污染，为减少人造光源的使用量，使建筑物室内照明系统更加节能，采用太阳光作用补充照明是个非常不错的选择，利用太阳光照明则成为发展趋势。

现有部分装置将太阳光直接应用反光镜经窗户反射入室内进行照明，虽然达到了一定的提高室内亮度的目的，但是这样的装置的反光镜要足够大，因此反光镜不仅会阻挡人们观望窗外景观的视线，影响窗户的美观度，还会因为反光镜强烈反光作用，刺激人眼，使用体验度不高，很难进行市场推广。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统，其能够给室内提供自然光线，提亮楼体北面窗户周围的亮度，但不遮挡窗户风景，且又不占用室内空间。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统，包括：

聚光组件，其为一两端开口的弯折样筒体结构，弯折样筒体结构的弯折角度为90-120度，所述聚光组件的上端开口为椭圆形，且椭圆形的开口呈1.4π～1.9π弧度的弧形结构，且所述椭圆形开口的长直径与短直径的比例为3-5:1；多个凸透镜，其均匀设置在所述聚光组件的上端开口处，且多个凸透镜的主光轴在所述聚光组件内相交于一点A，且点A为多个凸透镜的实焦点的汇聚点；聚光球，其为一带有椭圆形的开口的玻璃球体，所述聚光球通过支撑件可拆卸的设置在聚光组件内，且所述聚光球的开口朝向所述聚光组件的上端开口方向，使得点A位于所述聚光球内，所述聚光球的内侧壁上均匀排列设置多个半圆形玻璃球；投射反光罩，其开口朝向所述聚光组件的下端并罩设在所述聚光球上，所述聚光球位于所述投射反光罩的底部；长条形开口，其设置在所述投射反光罩上，且设置在所述多个凸透镜的中心轴线穿透投射反光罩的路径上；

光引导管，其为一两端开口的弯折样管体结构，所述光引导管的一端与所述聚光组件的下端开口相连通，且所述光引导管内的多个弯折部位分别设置一个反光镜，将投射反光罩反射的光束自所述光引导管的一端引导至另一端；所述光引导管的内侧壁上均匀喷涂有反光涂层；以及

反光组件，其为四块反光单体首尾相互衔接构成的矩形结构，且反光组件与墙体垂直套设在窗户的外周上，所述反光组件的反光面相对设置，且反光组件的反光面呈台阶状结构，台阶状结构的台阶面与墙体呈2-10°的夹角；其中，任一个反光单体为一不透光的板体结构，任一个反光单体的宽度为10-25cm；所述光引导管的另一端延伸并贯通至其中至少一个反光单体上，且所述光引导管与其连接的反光单体的夹角为非直角。

优选的是，任意反光单体的厚度不超过3cm，相邻台阶之间的落差为1-4mm，任一个台阶面的宽度为1-3cm。

优选的是，任意反光单体的厚度不超过3cm，相邻台阶之间的落差为3mm，任一个台阶面的宽度为3cm。

优选的是，所述聚光组件的弯折样筒体结构的直径为8-15cm，所述聚光组件的椭圆形开口的直径为40-70cm。

优选的是，所述聚光组件的弯折样筒体结构的直径为10-13cm，所述椭圆形开口的直径为50-65cm。

优选的是，所述支撑架还包括：至少一个杆体，其一端固定在投射反光罩的内侧壁上，所述至少一个杆体的另一端向A点延伸设置；以及

支撑圈，其水平固定在所述杆体的另一端上，且所述支撑圈的直径r与所述聚光球的直径R的比例为2:3-5，所述支撑圈为透明玻璃材质。

优选的是，所述支撑圈的直径r与所述聚光球的直径R的比例为2:4。

优选的是，还包括：遮雨罩，其为透明的玻璃材质，所述遮雨罩罩设在所述聚光组件的上方。

优选的是，所述多个凸透镜为螺纹透镜。

优选的是，还包括：玻璃胶，其设置在所述支撑圈和所述聚光球相互接触处。

本发明至少包括以下有益效果：

聚光组件的上端开口的多个凸透镜将来自东方、南方、西方、斜上方或者斜下方的的太阳光能进行收集并集中至聚光球处，不需要设置过多复杂的太阳光追踪器，结构简单，能够有效收集太阳光能，成本低；聚光球为圆形球体，其能够将入射进入的光线经折射和反射后朝向四周扩撒，像灯珠一样，四散的光线再经投射反光罩集中投射至光引导管内，最终送至反光组件上，由于光引导管与反光单体具有一定的角度，使得进入反光组件内的光线可以不同角度入射后，一部分经多次反射后提亮窗户周围的光线强度，同时将剩余部分光线从不同角度入射入室内，不会过于集中，也不会给室内人员造成光线过强的干扰；另外，由于反光组件本身与窗户是垂直的，且尺寸合适，不会遮挡窗外风景。

综上所述，本方案中提供的太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统能够给室内提供自然光线，提亮楼体北面窗户周围的亮度，但不遮挡窗户风景，且又不占用室内空间。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的聚光组件的纵剖结构示意图；

图2为本发明所述的图1中的B部分的所述聚光组件的剖面结构示意图；

图3为本发明所述的反光组件的剖面结构示意图；

图4为本发明所述的太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～4所示，本发明提供一种太阳光聚焦引导入楼体北窗的照明系统，包括：

聚光组件100，其为一两端开口的弯折样筒体结构，弯折样筒体结构的弯折角度为90-120度，所述聚光组件的上端开口101为椭圆形，且椭圆形的开口呈1.4π～1.9π弧度的弧形结构，且所述椭圆形开口的长直径与短直径的比例为3-5:1；多个凸透镜102，其均匀设置在所述聚光组件的上端开口处，且多个凸透镜的主光轴在所述聚光组件内相交于一点A，且点A为多个凸透镜的实焦点的汇聚点；聚光球100，其为一带有椭圆形的开口的玻璃球体，所述聚光球通过支撑件可拆卸的设置在聚光组件内，且所述聚光球的开口朝向所述聚光组件的上端开口方向，使得点A位于所述聚光球内，所述聚光球的内侧壁上均匀排列设置多个半圆形玻璃球；投射反光罩104，其开口朝向所述聚光组件的下端并罩设在所述聚光球上，所述聚光球位于所述投射反光罩的底部；长条形开口105，其设置在所述投射反光罩上，且设置在所述多个凸透镜的中心轴线穿透投射反光罩的路径上；光引导管200，其为一两端开口的弯折样管体结构，所述光引导管的一端与所述聚光组件的下端开口106相连通，且所述光引导管内的多个弯折部位分别设置一个反光镜，将投射反光罩反射的光束自所述光引导管的一端引导至另一端；所述光引导管的内侧壁上均匀喷涂有反光涂层；以及反光组件300，其为四块反光单体首尾相互衔接构成的矩形结构，且反光组件与墙体垂直套设在窗户400的外周上，所述反光组件的反光面相对设置，且反光组件的反光面呈台阶状结构，台阶状结构的台阶面与墙体呈2-10°的夹角；其中，任一个反光单体为一不透光的板体结构，任一个反光单体的宽度为10-25cm；所述光引导管的另一端延伸并贯通至其中至少一个反光单体上，且所述光引导管与其连接的反光单体的夹角为非直角。

在本方案中，聚光组件的上端开口的多个凸透镜将来自东方、南方、西方、斜上方或者斜下方的的太阳光能进行收集并集中至聚光球处，不需要设置过多复杂的太阳光追踪器，结构简单，能够有效收集太阳光能，成本低；聚光球为圆形球体，其能够将入射进入的光线经折射和反射后朝向四周扩撒，像灯珠一样，四散的光线再经投射反光罩集中投射至光引导管内，最终送至反光组件上，由于光引导管与反光单体具有一定的角度，使得进入反光组件内的光线可以不同角度入射后，一部分经多次反射后提亮窗户周围的光线强度，同时将剩余部分光线从不同角度入射入室内，不会过于集中，也不会给室内人员造成光线过强的干扰；另外，由于反光组件本身与窗户是垂直的，且尺寸合适，不会遮挡窗外风景。

如图3所示，一个优选方案中，任意反光单体的厚度不超过3cm，相邻台阶之间的落差为1-4mm，任一个台阶面的宽度为1-3cm。本方案中，反光单体的反光面呈台阶状分布，且相邻台阶之间的落差较小，比如：1mm、2mm、3mm或者4mm，使得整个反光单体上分布的台阶状结构不会过高，比如：1cm、2cm或3cm，保证主要的两路光线的折射分布范围，并且也能够保证反光单体的厚度也不会过厚，过重，便于安装。

如图3所示，一个优选方案中，任意反光单体的厚度不超过3cm，相邻台阶之间的落差为3mm，任一个台阶面的宽度为3cm。

如图1所示，一个优选方案中，所述聚光组件的弯折样筒体结构的直径为8-15cm，所述聚光组件的椭圆形开口的直径为40-70cm。本方案中，聚光组件的直径不易过粗，否则会增加高层住宅对多个窗户的装配难度。反光单体的反光面呈台阶状分布，且相邻台阶之间的落差较小，比如：1mm、2mm、3mm或者4mm，使得整个反光单体上分布的台阶状结构不会过高，比如：1cm、2cm或3cm，保证主要的两路光线的折射分布范围，并且也能够保证反光单体的厚度也不会过厚，过重，便于安装。

如图1所示，一个优选方案中，所述聚光组件的弯折样筒体结构的直径为10-13cm，所述椭圆形开口的直径为50-65cm。椭圆形的开口能够将多个方向射入的太阳光线进行有效收集，也不用安装过多复杂的辅助捕捉或追踪太阳光的装置，结构简单，成本低，且在设置尺寸上，聚光组件的椭圆形开口与弯折样筒体结构的直径有一定的落差，在保证有效收集光能的同时，又不会过多占用空间，也能做到将汇聚的太阳光有效引导传输。因此，聚光组件的弯折样筒体结构的直径可以设置为10cm、11cm、12cm或13cm。而椭圆形开口的直径其实质是随椭圆形开口的弧度呈弧形，因此，其长度会更长于直线形的直径，设置为60cm、63cm、65cm或70cm等。

一个优选方案中，所述支撑架还包括：至少一个杆体，其一端固定在投射反光罩的内侧壁上，所述至少一个杆体的另一端向A点延伸设置；以及

支撑圈，其水平固定在所述杆体的另一端上，且所述支撑圈的直径r与所述聚光球的直径R的比例为2:3-5，所述支撑圈为透明玻璃材质。至少一个杆体和支撑圈将聚光球固定在投射反光罩内底部，并且支撑圈主要用于托举住聚光球的底部，因此，其直径要小于聚光球的直径，并且其直径不能等于聚光球的直径，否则会卡入聚光球的开口内，不方便拆卸和安装；另外玻璃材质的杆体和支撑圈不会遮挡光线的折射或者散射。

一个优选方案中，所述支撑圈的直径r与所述聚光球的直径R的比例为2:4。

一个优选方案中，还包括：遮雨罩500，其为透明的玻璃材质，所述遮雨罩罩设在所述聚光组件的上方。设置遮雨罩，尽量避免雨水散落在聚光组件的多个凸透镜上，形成水痕，进而影响凸透镜的聚光效果。

一个优选方案中，所述多个凸透镜为螺纹透镜。

一个优选方案中，还包括：玻璃胶，其设置在所述支撑圈和所述聚光球相互接触处。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。