新型主动式阳光导入装置转让专利
申请号 : CN202010152570.8
文献号 : CN111473289B
文献日 : 2021-09-17
发明人 : 卢云奇
申请人 : 上海众帆新能源科技发展有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.新型主动式阳光导入装置,包括导光筒(8),其特征在于,所述导光筒(8)的前端固定安装有骨架(1),且所述骨架(1)的底面固定有底面导光板(9),所述骨架(1)的两侧分别固定有西面导光格栅片(4)和东面导光格栅片(3),所述骨架(1)的顶面固定安装有南面导光格栅片(5),所述东面导光格栅片(3)、西面导光格栅片(4)和南面导光格栅片(5)的内部固定有转轴,转轴两端活动套装在骨架(1)主梁上的孔洞里,且所述东面导光格栅片(3)与西面导光格栅片(4)对称安装在南面导光格栅片(5)的两侧,并均与导光筒(8)成一夹角,所述南面导光格栅片(5)与底面导光板(9)成一夹角,所述导光筒(8)的两侧和上端一角均安装有电磁驱动器(7),所述电磁驱动器(7)通过角度调整传动机构(6)带动东面导光格栅片(3)、西面导光格栅片(4)、南面导光格栅片(5)转动以调节角度;
所述导光筒(8)的上端中心处还安装有光传感装置(2),所述导光筒(8)上端的一侧安装有光伏发电装置(10);
所述光传感装置(2)包括有第一光感器(21)、第二光感器(22)、第三光感器(23)、第四光感器(24)和第五光感器(25),且所述第一光感器(21)与第二光感器(22)与位于东面导光格栅片(3)处的电磁驱动器(7)信号连接,所述第三光感器(23)和第四光感器(24)与位于西面导光格栅片(4)处的电磁驱动器(7)信号连接,所述第五光感器(25)与位于南面导光格栅片(5)处的电磁驱动器(7)信号连接。
2.根据权利要求1所述的新型主动式阳光导入装置,其特征在于:所述角度调整传动机构(6)包括联动短杆(61)和联动长杆(62),所述联动短杆(61)的一端与电磁驱动器(7)的输出端滑动连接,所述联动短杆(61)与联动长杆(62)之间通过活动关节转动连接,所述联动长杆(62)有多个且分别与东面导光格栅片(3)、西面导光格栅片(4)或南面导光格栅片(5)的转轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的新型主动式阳光导入装置,其特征在于:所述东面导光格栅片(3)、西面导光格栅片(4)、南面导光格栅片(5)均采用金属高反射率镜面。
4.根据权利要求1所述的新型主动式阳光导入装置,其特征在于:位于最低端的南面导光格栅片(5)的两侧均固定有限位板(11),在自然重力状态下,所述南面导光格栅片(5)的底端与限位板(11)完全贴合且所述南面导光格栅片(5)与水平面成30°夹角。
说明书 :
新型主动式阳光导入装置
技术领域
背景技术
导光筒,利用导光筒本身高反射率传输太阳光供室内照明的装置,它有光线采集区、光线传
输区、光释放区以及一些建筑安装固定装置组成。阳光从采集区进入到光线传输区(导光
管),导光管内壁为镜面工艺以确保光线高效反射传递到最末端输出区,由漫射器把阳光扩
散开来提供室内照明;光纤导入照明是应用透镜聚焦太阳光原理、依靠逐日系统实时让透
镜始终保持与太阳光的最佳聚焦位置,通过透镜聚集的太阳光线通过光纤线缆传输到应用
的室内位置。光纤需要精准的逐日系统、微电脑控制系统、私服驱动系统;
折射原理,导光管空间尺寸越小,光线有效传输距离越短获取的光通量越小;再是常规应用
方式为竖向安装以便更好接收阳光,侧向应用方式采光效率平均只有竖向应用的50%,加大
导光管尺寸或是竖向安装90°拐弯体积太大,主要是由于被动式导光管采光效率低导致导
光管尺寸大、一般多层住宅建筑层高达不到应用安装要求,光纤照明造价太高采光效率低,
性价不高,且使用控制电子电气系统比较复杂元器件多造成故障率高、运行不稳定等因素,
一直没有得到广泛应用推广。
发明内容
格栅片,所述骨架的顶面固定安装有南面导光格栅片,所述东面导光格栅片、西面导光格栅
片和南面导光格栅片的内部固定有转轴,转轴两端活动套装在骨架主梁上的孔洞里,且所
述东面导光格栅片与西面导光格栅片对称安装在南面导光格栅片的两侧,并均与导光筒成
一夹角,所述南面导光格栅片与底面导光板成一夹角,所述导光筒的两侧和上端一角均安
装有电磁驱动器,所述电磁驱动器通过角度调整传动机构带动东面导光格栅片、西面导光
格栅片、南面导光格栅片转动以调节角度;
所述联动长杆有多个且分别与东面导光格栅片、西面导光格栅片或南面导光格栅片的转轴
固定连接。
信号连接,所述第三光感器和第四光感器与位于西面导光格栅片处的电磁驱动器信号连
接,所述第五光感器与位于南面导光格栅片处的电磁驱动器信号连接。
夹角。
时也让许多多层民用建筑室内纵深采光得以实现;
高。
附图说明
度调整传动机构;61、联动短杆;62、联动长杆;7、电磁驱动器;8、导光筒;9、底面导光板;10、
光伏发电装置;11、限位板。
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
角固定在骨架1上;东面导光格栅片3、西面导光格栅片4、南面导光格栅片5和角度调整传动
机构6、电磁驱动器7组成一个受光传感装置2信号控制的主动式导光采光控制系统;阳光经
导光格栅片折射和格栅片之间空隙进入导光筒8传输到应用末端。
工艺,内部有转轴,转轴两端套在骨架1主梁上的孔洞里,保持旋转灵活;联动长杆62与转轴
是固定连接;联动短杆61与联动长杆62是活动关节连接;多个联动长杆62均匀连接在联动
短杆61上面,推、拉联动短杆61即可调整整面导光格栅片的导光角度;且联动长杆62与电磁
驱动装置滑动连接。
确保每个光感应器只能接受到设计指定方位角和高度角的太阳光;第一光感器21、第二光
感器22控制东面导光格栅片3的电磁驱动装置;第三光感器23、第四光感器24控制西面导光
格栅片4的电磁驱动装置;第五光感器25控制南面导光格栅片5的电磁驱动装置。
阳光导入入射角,以最简单有效的控制系统设计各个导光格栅片角度,提供了在低矮的多
层民用建筑纵深处采光的有效解决方案。
7:00 77 25
8:00 83 38
9:00 90 50
10:00 100 63
11:00 119 75
12:00 187 82
13:00 245 74
14:00 262 61
15:00 271 49
16:00 278 36
17:00 284 23
7:00 119 2
8:00 127 12
9:00 138 22
10:00 150 29
11:00 166 34
12:00 182 35
13:00 199 33
14:00 213 27
15:00 225 19
16:00 235 9
17:00 243 ‑2
7:00 98 13
8:00 106 25
9:00 117 37
10:00 132 48
11:00 152 56
12:00 179 59
13:00 207 56
14:00 228 48
15:00 242 38
16:00 253 26
17:00 262 13
7:00 100 16
8:00 109 28
9:00 120 40
10:00 136 50
11:00 159 57
12:00 186 59
13:00 213 54
14:00 232 46
15:00 245 35
16:00 256 23
17:00 264 10
雨天)的情况下不会发出电子指令,东、西、南三面格栅组件保持敞开状态,让漫射光直接进
入到采光系统。
器21接受到太阳光照射输出电子指令到电磁驱动装置,电磁驱动装置推/拉动连杆装
置——东面导光格栅组件转动开启135°(方位角);当太阳运动到方位角≥135°时,第二光
感器22接收到太阳光照射输出电子指令到电磁驱动器,格栅片组件开启到160°(方位角);
当太阳运动到方位角≥165°时,第二光感器22接收不到到太阳光照射,不输出电子指令,东
面导光格栅闭合。
器21、第二光感器22、第三光感器23和第四光感器24都接收不到阳光而不会发出电磁驱动
电子指令,东面导光格栅片3和西面导光格栅片4组件都处于闭合状态。
照射,第三光感器23输出电子指令到电磁驱动装置,电磁驱动装置推/拉动连杆装置——西
面导光格栅片4转动,导光格栅组件打开为200°(方位角);当太阳方位角≥225°时,第四光
感器24接收到阳光照射,输出电子指令到电磁驱动器,西面导光格栅片4打开到225°(方位
角);太阳方位角>270°时,第四光感器24接收不到阳光照射,西面导光格栅片4自动闭合;
西面导光格栅片4启动时机为太阳方位角200°——270°之间。
动器动作指令,南面导光格栅片5由于是倾斜式设计、依靠自身重力由限位块限位板11限定
在与水平面成30°夹角;当太阳运动高度≥60°(高度角)时,第五光感器25接收到阳光照射,
输出电子指令到电磁驱动装置,电磁驱动器驱动连杆将南面导光格栅片5调整到与水平面
成45°夹角。
成16°夹角)进入导光筒8里面;从导光格栅片之间的空隙照射到西面闭合的导光格栅片上
的阳光,(西面导光格栅片4闭合后方位角为165°)折射后以59°入射角进入导光筒8。以多层
建筑能接受的导光管最大尺寸φ250mm为例,16°入射角筒内一次反射行进距离(指轴线距
离,下同)是871mm,59°入射角行进距离为150mm。没有折射导光的情况,阳光与导光筒入射
角是90‑16=74°,同样在φ250mm导光筒内一次反射行进距离是122mm。
里面;从导光格栅片之间的空隙照射到西面闭合的导光格栅片上的阳光,(西面导光格栅片
4闭合后方位角为165°)折射后以45°入射角进入导光筒8;以导光筒φ250mm为例,30°入射
角筒内一次反射行进距离是433mm,45°入射角筒内行进距离是250mm。没有折射导光的情
况,阳光与导光筒入射角是90‑30=60°,同样在φ250mm导光筒内一次反射行进距离是
144mm。
160°,经东面导光格栅片折射后的阳光以12°入射角到导光筒8;照在南面导光格栅片5上的
阳光(高度角56°)经由南面导光格栅片(水平夹角30°)折射后以4°入射角进入导光筒8内;
以导光筒φ250mm为例,12°入射角筒内一次反射行进距离是1176mm,4°入射角筒内行进距
离是3575mm。没有折射导光的情况,阳光与导光筒入射角是90‑62=28°,同样在φ250mm导光
筒内一次反射行进距离是470mm。
栅片(水平夹角30°)折射后(90‑30‑59=1°)以1°入射角进入到导光筒8里面(东西面导光格
栅都处于闭合状态,因此不会遮挡光线进入导光筒,下同),基本无二次反射无衰减进入到
使用末端。
25°入射角进入导光筒8里面,在直径250mm的导光筒里面一次反射行进530mm。没有经过折
射导光的情况下,35°入射角阳光一次行进距离为357mm。
正南面以82°高度角照射在南面导光格栅片5组件上,经45°角导光格栅片折反射后以90‑82
=8°入射角进入到导光筒8内,在直径250mm的导光筒里面一次反射行进1779mm。没有折射导
光的情况下,82°阳光入射角一次行进距离仅35mm。
构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。