一种在隧道中使用自然光与传统灯具联合照明的系统的制作方法_3

文档序号:10349692阅读:来源:国知局
接光棱镜1302反射光的反射线路向,反光棱镜1301将光线反射后,光线经整光器13的出光孔进入光散射件;光散射件包括弧形散光罩17和凹透镜组14,所述的凹透镜组14设置在弧形散光罩17的顶部,凹透镜组14与弧形散光罩17同轴设置,凹透镜组14设置在所述的整光器13的出光孔处,整光器13的出光孔处射出的光线经过凹透镜组14进行散射,从凹透镜组14射出的光线进入弧形散光罩17,弧形散光罩17进一步将光线散射。
[0040]所述的控制部分包括光传感器16和亮度自动控制器18,所述的光传感器16与亮度自动控制器18连接,所述的亮度自动控制器18与所述的传统照明部分的灯具相连接用于控制开关灯具,光传感器I6设置在隧道外,光传感器I6与所述的采光部分设置在同一光照区域。
[0041]本实用新型依据充分利用自然光和节能环保的指导思想,在隧道内设置自然光照明设备,同时根据光传感器感光的原理,将光传感器安放在光线较好的位置,感应隧道洞口外的光线亮度,进而将信号传递给亮度自动控制器。亮度自动控制器能够根据接收到的信号,调节隧道内部的传统灯具亮度。当自然光照明充分时,亮度自动控制器将自动关闭传统灯具,且会根据隧道外光纤亮度不同,亮度自动控制器关闭的灯具数量随时变化。结合自然光照明,隧道内将减少传统灯具的数量,降低传统灯具照明时长,将有效的降低照明成本。
[0042]本实用新型的装置利用光的反射原理和凸透镜聚光的原理,可以通过安装有凸透镜的采光器置于隧道洞口附近采光良好的位置,收集到足够的阳光。根据光发射角的不同,当出射光线和入射光线之间的夹角大于90°的时候,光线将沿着导光管向前传递而不会被反射回来的原理,设置导光管,在导光管转弯拐角处保证转角的角度大于90°即可使光线向前传递到隧道内部,同样的原理设计采光器的外壳,保证其弧度将光向导光管内传递。
[0043]本实用新型的导光管3是金属管,内部采用高反射率太阳能薄膜反射材料,这种涂层能够将97%的太阳光线传递到隧道内部,导光管3上设置了四个导光接头,如图9所示,分别是四分导光接头7、三分导光接头8、二分导光接头9和单孔导光接头10,这些部分都是金属管,内壁同样涂有高反射率反光材料。其中四分导光接头包括四分管和四分孔。四分孔占据整个导光管截面四分之一的面积,将分流四分之一的光线,这部分光线将由四分管导入到第一个光散射器。三分导光接头包括三分管和三分孔。三分孔占据整个导光管截面三分之一的面积,将分流剩下三分之一的光线,这部分光线将由三分管导入到第二个光散射器。二分导光接头包括二分管和二分孔。二分孔占据整个导光管截面二分之一的面积,将分流剩下二分之一的光线,这部分光线将由二分管导入到第三个光散射器。剩下的光线将通过单孔导光接头全部导入到第四个光散射器。即所有的四分光散射器都将分走总光线的四分之一O
[0044]本实用新型根据棱镜具有将光线垂直射出的原理,设计一个整光器13调节光线的走向,保证光线进入隧道内部后均匀的洒在路面上。根据凹透镜具有漫反射的原理,设置多个凹透镜组成凹透镜组14设置在在光散射器上面,使光线散射出去,照亮更大的范围,根据毛玻璃具有漫反射的原理,设置散射光罩,使隧道内光线更加柔和,最终实现自然光与传统照明完美结合对隧道进行照明。
[0045]采光系统中,具体的,所述的采光部分包括采光器2,采光器2包括凸透镜,在凸透镜的下方是采光器外壳,二者构成一个封闭的采光结构,采光器外壳固定在支撑结构6的固定架602上面,固定架与立柱601是一体结构,能够根据太阳转向勾速的转动,从而达到最高效率的采光。采光器外壳的内表面采用高反射率太阳能薄膜反射材料,采光器2通过支撑结构6自动跟随太阳的运行转动,采用纯机械原理,先计算出需要的转动速度和转动角度,然后设置好驱动固定架转动的电动机的转动速度,保证采光器跟随太阳的运行转动。当太阳下山以后,将自动回复原来的位置。
[0046]亮度自动控制器,能够处理来自光传感器的感应信号,根据信号,当外界亮度够高时,亮度自动控制器将自动关闭隧道内部的传统照明灯。调节分为四个等级,根据信号特征,可以分别关闭四分之一的传统照明灯、二分之一的传统照明灯、四分之三的传统照明灯和全部关闭传统照明灯这四个等级。
[0047]整光器,内置两个棱镜,棱镜的摆放位置如图7(a)所示,根据棱镜具有将光线垂直射出的原理,设计一个整光器调节光线的走向,防止光线由于太阳转角的变化造成入射角度不断发生变化,导致隧道内部光线不均匀且光照区域不断变化的状况。保证光线进入隧道内部后均匀的洒在路面上。凹透镜,一共有上下三个组成,之间有一定的间距,保证散射效果,凹透镜内置在导光管的内部。
[0048]整个装置中凡是与光接触的表面,都将采用高反射率太阳能薄膜反射材料,这种涂层能够涂在任意的曲面上并能够将97%的太阳光线传递到隧道内部。
[0049]四分孔导光接头7、三分孔导光接头8、二分孔导光接头9、单孔导光接头10和聚光接头11都是金属管,内壁同样涂有高反射率反光材料。其中单孔导光接头10是一个简单地弧形弯管;聚光接头11由接头四号1101和嵌入式凸透镜1102构成。
[0050]条形挂箱4安装在二次衬砌101顶部,挂箱内部安装导光管,并有光散射器固定孔,条形挂箱4是一个简单地细长举行金属箱,上面分布四个光散射器固定孔23用来固定光散射器5,条形挂箱4内部用来安放导光管3上的四分孔导光接头7、三分孔导光接头8、二分导孔光接头9、单孔导光接头10、聚光接头11以及散射件12和整光器13等结构。
[0051 ]光散射器5共有四个,光散射器5包括第一光散射器501、第二光散射器502、第三光散射器503和第四光散射器504构成,每一个光散射器5由散射件、弧形散光罩17和一个光散射器外壳构成,其中光散射器外壳是金属管,光散射器外壳内壁同样涂有高反射率反光材料。
[0052]散射件主要是由一组凹透镜14组成,一共上下三个构成一组,每个凹透镜之间有一定的间距所有的凹透镜都内嵌在一截导光管中。
[0053]整光器13是由一对反光棱镜1301和接光棱镜1302按照固定角度安装在一个密闭结构内部,当光线由导光管射入接光棱镜1302后,光线会被垂直射出棱镜,射入到反光棱镜1301,然后光线再次射出后将被垂直照射到散射件的凹透镜14上面,整光器13结构内表面同样采用高反射率反光材料。
[0054]支撑结构6由中空立柱601和固定架602构成,其中中空立柱601内部隐藏有电源线19、传感器接线20以及驱动固定架602的传动装置,固定架602是可以自动转动角度,驱动的动力来源为一个小型电动机,为了简化装置所以将小型电动机安装在亮度自动控制器18内部。通过这个装置实现采光器最大的采光效率。
[0055]光传感器16和亮度自动控制器18是由传感器接线20相互连通。电源线19连接照明灯21与亮度自动控制器18。亮度自动控制器18能够处理来自光传感器16的感应信号,根据信号,当外界亮度够高时,亮度自动控制器18将自动关闭隧道内部的传统照明灯21。调节分为四个等级,根据信号特征,可以分别关闭四分之一的传统照明灯21灯、二分之一的传统照明灯21灯、四分之三的传统照明灯21灯和全部关闭传统照明灯21这四个等级。
[0056]当进入夜间以后,亮度自动控制器18将自动进入夜间模式,开启隧道内部传统灯具,满足夜间照明要求。固定架602将自动转动角度回归到起点,等到第二天太阳升起时又将再次启动,日复一日的循环。
[0057]本实用新型的隧道自然光与传统灯具联合照明系统的工作过程:
[0058]首先光线15通过采光器2被收集,
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