本实用新型涉及一种建筑用日光利用设备，具体涉及一种光通量增益采光罩系统。
背景技术：
众所周知，在建筑天井上加装采光罩可以达到为建筑内部提供自然光照明的目的。采光罩系统的工作原理是：将采光罩安装到某建筑天井顶端后，阳光可以透过采光罩进入室内，达到在日间对室内进行照明的目的。
如图1所示，一个透明的采光罩1通过系统固定安装机构4安装在天窗5的顶端，天窗5位于屋顶楼板6上。室外的太阳光直射光束7和直射光束8等透过采光罩1并通过天窗5进入了室内，起到了日光照明的作用；而且来自天空穹庐立体角2π范围内的散射光，包括散射光束10、散射光束11和散射光束12等也通过天窗5进入了室内，起到了日光照明的作用。然而，值得注意的是直射光束9却没有能够进入室内起到照明作用。如果通过某种方法令直射光束9也能进入室内，则太阳光入射光通量得以增加，使得系统的整体照明效率得以提高。
目前，为了增加采光罩系统能够提供的日光光通量，现有技术中的普遍做法是在采光罩内朝南放置不透明的反射镜面，将更多的太阳直射光反射进入天井，如图2所示。图2中所示的采光罩系统与图1中所示采光罩系统相比，前者比后者多了一个反射镜13。反射镜13是个不透光的镜面并且被设置成朝向南放置。如图2中所示，在图1中无法进入天窗5的直射光束9被反射进入天窗5，形成了进入室内的“直射光通量增量”。然而值得注意的是，由于反射镜13不透光，原来在图1中可以进入室内的天空散射光束12被反射镜13阻挡，因此无法进入室内，形成了进入室内的“散射光通量减量”。这意味着当且仅当光束9造成的“直射光通量增量”的绝对值减去光束12造成的“散射光通量减量”的绝对值所得的“增益”为正时，图2中所示的系统的整体照明效率高于图1中的系统。然而，“增益”的正负值取决于天气情况。在有雾或多云的时候，太阳直射光微弱，造成“增益”为负值，则图2中系统的效率反而会低于图1中的系统。因此，图2中所示的现有技术无法保证系统在任何季候条件下都提高效率，尤其在阴天和多云的季候下，此种采光罩不仅不能增加太阳直射光的光通量，而且会减少天空光的光通量，导致进入天井的总体光通量反而较未安装反射镜面的采光罩少。因此，现有技术只适用于年日照时数高于平均值的地区，而对雨雪季候比较频繁的地区不适用。
因此，需要一种采光罩系统，其既能够在晴天的时候把更多的太阳直射光反射进入天井，又能够在阴天的时候不阻挡天空光进入天井。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型提供一种光通量增益采光罩系统，采用透明反射块形成光通量增益反射面，在不影响采光罩系统传输天空散射光的同时增加其对太阳直射光的利用率，提高了系统的整体效率。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种光通量增益采光罩系统，包括：采光罩1、透明反射块2、反射块支撑连接件3和系统固定安装机构4，所述的采光罩1全部或部分透明，采光罩内安装有透明反射块2，透明反射块安装在反射块支撑连接件上，采光罩通过系统固定安装机构固定安装。
作为本实用新型的一种改进，本专利还可通过下述方案实现：
所述的透明反射块放置时其横向中轴线8与水平面之间呈0-30°角。
进一步的，所述反射块支撑连接件3被固定到采光罩1或系统固定安装机构4上。
进一步的，所述的透明反射块为全透明结构。
进一步的，当系统用于地球北半球时，所述透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正南方；并且当系统用于地球南半球时，所述透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正北方。
进一步的，当系统用于地球北半球时，所述透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正东方或东南方；并且当系统用于地球南半球时，所述透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正东方或东北方。
进一步的，当系统用于地球北半球时，所述透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正西方或西南方；并且当系统用于地球南半球时，所述透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正西方或西北方。
进一步的，所述透明反射块2的任意一个纵向剖面的形状为梯形、矩形或多边形，并且该梯形、矩形或多边形的一条边或该边的延长线17与法线11的夹角18大于45°。
进一步的，所述反射块支撑连接件3是由透明或不透明的材料制成的条装或片状支撑物。
进一步的，所述反射块支撑连接件3被固定到采光罩1或系统固定安装机构4上。
系统的工作原理是将采光罩系统置于建筑天井或天窗以及类似结构的顶端后，采光罩内的透明反射块将原本会穿透采光罩而落于天井之外的太阳光反射进天井，从而增加了光通量。阴天的时候，由于天空光各向同性的特点，透明反射块不会由于阻挡任何一部分天空而造成减少天空散射光的摄入量。总之，该采光罩在增加系统对太阳直射光通采集量的同时保证了其对天空散射光的光通采集量不变，从而达到了光通量净增益的目的。
总之，该采光罩系统具备一个独特特点：在天空中有太阳直射光时候它增加进入天井太阳直射光的光通量，并且在天空中没有太阳直射光时候它对天空散射光没有任何阻隔。
本实用新型的有益效果是无论在晴天季候盛行的地区还是雨雪季候盛行的地区该系统都能够增加进入采光罩系统的自然光光通量，从而提高系统的整体照明效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1为一个典型的现有采光罩系统的工作原理图；
图2为现有技术中增加太阳光入射光通量的结构示意图；
图3为本实用新型的结构示意图；
图4用三维图解释了本实用新型的一个实施例结构；
图5用俯视图解释了另一个本实用新型的实施例结构；
图6用三维立体图解释了图5中所示实施例的结构。
具体实施方式
实施例1
如图3所示，本实用新型提供了一种光通量增益采光罩系统，包括采光罩1、透明反射块2、反射块支撑连接件3和系统固定安装机构4，采光罩1通过系统固定安装机构4安装在天窗5的顶端，所述的采光罩1全部或部分透明，采光罩内安装有透明反射块2，透明反射块安装在反射块支撑连接件上，采光罩通过系统固定安装机构固定安装。天窗5位于屋顶楼板6上。
所述的透明反射块2的纵向剖面为梯形，而且透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11朝向南方。
所述的透明反射块2为全透明结构。
透明反射块2被设置成0-45度入射角的太阳光入射后至少一部分光因在其内部发生了全反射而沿着采光罩1的纵向中轴14向下的方向传输，并且其传输方向与纵向中轴14之间的夹角小于90度。
所述的反射块支撑连接件为两个条状支撑结构。反射块支撑连接件3固定在采光罩1底端边沿上。
透明反射块2放置时其横向中轴线8与水平面之间呈一定角度，该角度为0-30°。
在晴天的时候，室外的太阳光直射光束一7等透过采光罩1并通过天窗5进入了室内，起到了日光照明的作用；而且来自天空穹庐立体角2π范围内的散射光，包括散射光束一10等也通过天窗5进入了室内，起到了日光照明的作用。值得注意的两点是：一，直射光束二9进入了透明反射块2内部，并且经过全反射进入室内，起到照明作用，形成了“直射光通量增量”；二，因为透明反射块2是透明的，所以散射光束二12可以穿透它进入室内，起到照明作用，因此“散射光通量减量”为零。总之，“直射光通量增量”的绝对值减去“散射光通量减量”的绝对值所得的“增益”为正值。
在阴天的时候，由于太阳直射光为零，所以“直射光通量增量”也为零；因为透明反射块2是透明的，所以天空穹庐立体角2π范围内的散射光，包括散射光束一10、散射光束二12都可以进入室内，起到照明作用，因此“散射光通量减量”为零。所以，“直射光通量增量”的绝对值减去“散射光通量减量”的绝对值所得的“增益”为零。
因此，无论是晴天的时候还是阴天的时候，本实用新型所带来的“增益”都大于或等于零。
总之，本实用新型能够在晴天的时候增加进入室内的光通量，而且在阴天的时候不阻挡任何天空散射光进入室内。因此本实用新型的优越性与现有技术相比，具备明显和明确的优势。
实施例2
图4用三维图解释了一个本实用新型的实施例结构，该实施例中，系统安装在北半球。
如图4所示，天窗5位于屋顶楼板6上，一个透明的采光罩1安装在天窗5的顶端，在透明的采光罩1内部横向放置了一个透明反射块2。在本实施例中，透明反射块2的纵向剖面是梯形，并且该梯形的一条边或该边的延长线17与法线11的夹角18大于45°。如图4所示，方向标志15为正南方，透明反射块2的横向中轴线8在水平面方向的法线11指向正南方。在晴天的时候，直射光束二9进入了透明反射块2内部，并且经过全反射进入室内，起到照明作用，形成了“直射光通量增量”。直射光束9进入室内时，其与采光罩1的中轴14之间的夹角16小于90度。与此同时，来自天空穹庐的散射光束二12也可以进入室内，起到照明作用。
实施例3
图5用俯视图解释了本实用新型的一个实施例，该实施例中，系统安装在北半球。
如图5中所示，一个六边形的天窗5开口于屋顶楼板6上。六边形的采光罩1内部安装了两个透明反射块2。从图5中可以看出，方向标志15所指方向是正南。两个透明反射块2中，一个面朝西南方向安装，即其横向中轴线8在水平面方向的法线11指向东南方向；而另一个面朝东南方向安装。图6是对应图5中所示实施例的立体图，用以更加清晰地表达上述方位关系。
总之，前述实施例说明了本实用新型提出了一种解决方案，使得采光罩系统无论在晴天季候盛行的地区还是雨雪阴雨季候盛行的地区都能够增加进入室内的自然光光通量，从而提高系统的整体照明效率。
本实用新型并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在解释和说明本实用新型涉及的技术方案。以上所述的具体实施方式用来揭示本实用新型的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本实用新型的多种实施方式以及多种替代方式来达到其目的。基于本实用新型启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本实用新型的保护范围。