本實(shí)用新型涉及室內(nèi)照明設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地下室光導(dǎo)管照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)今人們所使用的常規(guī)能源都存在不同程度的污染，例如造成酸雨、使地球變暖等，嚴(yán)重危害了人類和動植物的生存。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界為清除空氣污染所需的費(fèi)用，大約是所有燃料費(fèi)的10％左右。

近幾年來，我國能耗不斷增大，面臨著能源緊缺的問題，我國已出臺了各種政策鼓勵(lì)低碳的能源方式，因此風(fēng)能、太陽能等環(huán)保能源被加以開發(fā)利用。自然光無處不在，是取之不盡、用之不竭、清潔無污染的能源。太陽能利用的常見形式為光伏發(fā)電、太陽能熱水器等，而光伏發(fā)電由于占地面積大、生產(chǎn)過程存在污染等原因已進(jìn)入發(fā)展瓶頸。太陽光導(dǎo)系統(tǒng)是太陽能利用的新的有效方式，光導(dǎo)系統(tǒng)是將陽光通過前端捕捉，中間傳輸及后端漫射原理，將外部自然光引入室內(nèi)的一項(xiàng)技術(shù)，能夠有效地減少電能的消耗。

現(xiàn)有光導(dǎo)設(shè)備的前端光源捕捉設(shè)備不能設(shè)置過大，且只能設(shè)置在屋頂，而屋頂需要開孔，為保障建筑強(qiáng)度，開孔不能過大，故所收集的光源有限，在室外光線較弱的情況下，照明效果不佳，只能作為傳統(tǒng)電燈照明的輔助，極大的限制了光導(dǎo)技術(shù)的推廣。

專利號“201320086533.7”“一種太陽能光導(dǎo)照明裝置”的實(shí)用新型專利提高了一種利用光導(dǎo)管進(jìn)行室內(nèi)照明的基本形式；

專利號“201320135111.4”“聚光太陽能光導(dǎo)聯(lián)合照明裝置”的實(shí)用新型 專利通過設(shè)置聚光鏡片，提高了光源的采集能力；

專利號“201410032511.1”“一種家用太陽能光導(dǎo)系統(tǒng)”的發(fā)明專利通過設(shè)置太陽光跟蹤器，提高了對陽光的捕捉能力，通過設(shè)置光譜濾波器將陽光轉(zhuǎn)化為可見光和紅外線，可見光照明，紅外線供熱。

專利號“200920225310.8”“太陽能光電照明裝置”的實(shí)用新型專利，通過設(shè)置凹透鏡收集光源，并設(shè)置太陽能發(fā)電裝置配合使用。

上述專利都是采用單一的光源捕捉設(shè)備收集光源，光導(dǎo)設(shè)備受到室外光線強(qiáng)度的影響較大，仍然不能完全取代傳統(tǒng)的電燈照明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有光導(dǎo)照明設(shè)備只能起輔助作用，限制技術(shù)推廣的問題，研制一種地下室光導(dǎo)管照明系統(tǒng)，既系統(tǒng)的采光面積大，且不受建筑結(jié)構(gòu)的限制，能夠在較弱的室外光線條件下，收集足夠的光源，能夠完全滿足室內(nèi)照明的需求，有效促進(jìn)了光導(dǎo)照明技術(shù)的推廣。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：地下室光導(dǎo)管照明系統(tǒng)，包括集光板、一級集光管、二級集光管、漫射器，集光板安裝在建筑外墻上，集光板上設(shè)置有多個(gè)集光頭，一級集光管一端連接集光頭、另一端連接二級集光管，二級集光管一端連接一級集光管、另一端連接漫射器；集光頭包括集光帽、集光座，集光座為頂端開口的空心殼體，集光座的內(nèi)表面為凹面，該凹面設(shè)置有反射膜，集光帽為透明材料制成，集光帽為下端開口的空心殼體，集光帽安裝在集光座上，集光帽能夠?qū)⑼饨绮煌较蛏淙氲墓饩€折射至集光座內(nèi)凹面的焦點(diǎn)上；一級集光管從集光座底部插入集光頭內(nèi)部，一級集光管的端部設(shè)置有接收頭，接收頭位于集光座內(nèi)凹面的焦點(diǎn)上；接收頭為中空殼體，接收頭、集光帽為球頭形，接收頭、集光帽的殼體厚度從遠(yuǎn)集光座端至近集光座端逐漸增 加；接收頭、集光帽縱截面的外輪廓、內(nèi)輪廓為弧線。

作為優(yōu)化，所述一級集光管、二級集光管為光纖管。

作為優(yōu)化，所述一級集光管、二級集光管包括直線部分、圓弧折彎部分，直線部分為圓管、圓管內(nèi)表面設(shè)置有反射膜，圓弧折彎部分為光纖管。

作為優(yōu)化，所述地下室光導(dǎo)管照明系統(tǒng)還包括光導(dǎo)管，光導(dǎo)管的內(nèi)表面設(shè)置有反射膜，光導(dǎo)管設(shè)置在二級集光管與漫射器之間。

作為優(yōu)化，所述光導(dǎo)管中還設(shè)置有三棱鏡、熱釋發(fā)光管，熱釋發(fā)光管設(shè)置在三棱鏡出射光的紅外線光區(qū)域，熱釋發(fā)光管中設(shè)置有熱釋發(fā)光材料。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型通過集光板收集光照，集光板的數(shù)量及大小可以隨意設(shè)置，不受建筑預(yù)留開口大小的限定，通過二級集光管或光導(dǎo)管穿過建筑預(yù)留的開口，傳輸光照至室內(nèi)，由于集光板安裝在建筑外墻上，可以覆蓋整個(gè)建筑，即便是在較弱的室外光線條件下，也能收集足夠的光源，完全能夠滿足室內(nèi)照明的需求，有效促進(jìn)了光導(dǎo)照明技術(shù)的推廣。

2.通過設(shè)置集光座、集光帽，能夠?qū)⒄丈涞郊饷鄙系乃泄庹帐占两邮疹^中，相對傳統(tǒng)的平面光照收集設(shè)備，效率更高，且可以360度收集光照，不受光照方向的影響。

3.通過設(shè)置接收頭、集光帽的殼體厚度從遠(yuǎn)集光座端至近集光座端逐漸增加，能夠使進(jìn)入集光帽的光照向接收頭、集光帽的底部彎曲，通過設(shè)置接收頭、集光帽殼體厚度變化量，能夠?qū)⒏嗟墓庹照凵渲两邮疹^、集光帽的底面中心位置，從而增加光照的有效傳輸效率。

4.通過設(shè)置一級集光管、二級集光管為光纖管，由于從一定角度射入光纖管的光照能夠無損失傳輸，而光照經(jīng)過集光帽的折射、集光座的反射以及接收 頭的折射后，大多數(shù)光線都能夠以有效的角度進(jìn)入二級集光管，減少了光照在傳輸過程中的損失。

5.由于一級集光管、二級集光管的折彎處設(shè)置為光纖管，不再受折彎困擾，增加了集光板布置的自由程度，且能夠保障集光板所收集光照的有效傳輸。

6.通過在光導(dǎo)管中設(shè)置三棱鏡、熱釋發(fā)光管，熱釋發(fā)光管設(shè)置在三棱鏡出射光的紅外線光區(qū)域，將光照中的可見光與紅外線進(jìn)行分離，可見光繼續(xù)在光導(dǎo)管中傳輸，紅外線用于加熱熱釋發(fā)光管，熱釋發(fā)光管中的熱釋發(fā)光材料受熱后發(fā)光，將紅外線轉(zhuǎn)換成可見光，增加了光照的利用效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為本實(shí)用新型集光頭位置的正視圖。

圖3為圖2沿C-C方向的剖視圖。

圖4為圖3D區(qū)域的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖來詳細(xì)解釋本實(shí)用新型的實(shí)施方式。

圖1至圖4為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，如圖1所示，地下室光導(dǎo)管照明系統(tǒng)，包括集光板1、二級集光管2、光導(dǎo)管3、漫射器4，集光板1安裝在建筑外墻上，集光板1上設(shè)置有多個(gè)集光頭1-1，一級集光管1-2一端連接集光頭1-1、另一端連接二級集光管2，二級集光管2一端連接一級集光管1-2、另一端連接光導(dǎo)管3，光導(dǎo)管3一端連接二級集光管2、另一端連接漫射器4。通過集光板1收集光照，集光板1的數(shù)量及大小可以隨意設(shè)置，不受建筑預(yù)留開口大小的限定，通過二級集光管2或光導(dǎo)管3穿過建筑預(yù)留的開口，傳輸光照至 室內(nèi)，由于集光板1安裝在建筑外墻上，可以覆蓋整個(gè)建筑，即便是在較弱的室外光線條件下，也能收集足夠的光源，完全能夠滿足室內(nèi)照明的需求，有效促進(jìn)了光導(dǎo)照明技術(shù)的推廣。

如圖2至圖4所示，所述集光頭1-1包括集光帽1-1-1、集光座1-1-2，集光座1-1-2為頂端開口的空心殼體，集光座1-1-2的內(nèi)表面為凹面，該凹面設(shè)置有反射膜，集光帽1-1-1為透明材料制成，集光帽1-1-1為下端開口的空心殼體，集光帽1-1-1安裝在集光座1-1-2上，集光帽1-1-1能夠?qū)⑼饨绮煌较蛏淙氲墓饩€折射至集光座1-1-2內(nèi)凹面的焦點(diǎn)上；一級集光管1-2從集光座1-1-2底部插入集光頭1-1內(nèi)部，一級集光管1-2的端部設(shè)置有接收頭1-2-1，接收頭1-2-1位于集光座1-1-2內(nèi)凹面的焦點(diǎn)上。集光座1-1-2為凹面鏡的形式，能夠?qū)⒄丈涞郊庾?-1-2內(nèi)部的光匯集到焦點(diǎn)上，集光帽1-1-1利用三菱鏡原理將外界射入的光折射至集光座1-1-2凹面鏡焦點(diǎn)上，而接收頭1-2-1位于集光座1-1-2內(nèi)凹面的焦點(diǎn)上，接收頭1-2-1接收收集到的光照，并通過一級集光管1-2傳輸出去。通過設(shè)置集光座1-1-2、集光帽1-1-1，能夠?qū)⒄丈涞郊饷?-1-1上的所有光照收集至接收頭1-2-1中，相對傳統(tǒng)的平面光照收集設(shè)備，效率更高，且可以360度收集光照，不受光照方向的影響。

如圖3、圖4所示，所述接收頭1-2-1為中空殼體，接收頭1-2-1、集光帽1-1-1為球頭形，接收頭1-2-1、集光帽1-1-1的殼體厚度從遠(yuǎn)集光座1-1-2端至近集光座1-1-2端逐漸增加。接收頭1-2-1、集光帽1-1-1的殼體材料相對空氣為光密介質(zhì)；光從外界的空氣中進(jìn)入三菱鏡，然后從三菱鏡中射出至空氣中時(shí)，出射光相對入射光向三菱鏡的底邊折彎，根據(jù)該原理，通過設(shè)置接收頭1-2-1、集光帽1-1-1的殼體厚度從遠(yuǎn)集光座1-1-2端至近集光座1-1-2端逐漸增加，能夠使進(jìn)入集光帽1-1-1的光照向接收頭1-2-1、集光帽1-1-1的底部彎 曲，通過設(shè)置接收頭1-2-1、集光帽1-1-1殼體厚度變化量，能夠?qū)⒏嗟墓庹照凵渲两邮疹^1-2-1、集光帽1-1-1的底面中心位置，從而增加光照的有效傳輸效率。

如圖3、圖4所示，所述接收頭1-2-1、集光帽1-1-1縱截面的外輪廓、內(nèi)輪廓為弧線。

如圖1、圖3所示，所述一級集光管1-2、二級集光管2包括直線部分、圓弧折彎部分，直線部分為圓管、圓管內(nèi)表面設(shè)置有反射膜，圓弧折彎部分為光纖管。利用傳統(tǒng)反射膜的光導(dǎo)管在折彎處，光照損失較大，故將折彎處設(shè)置為光纖管，能夠保障光傳輸效率的基礎(chǔ)上，最大限度的節(jié)約成本，且由于折彎處設(shè)置為光纖管，一級集光管1-2、二級集光管2不再受折彎困擾，增加了集光板1布置的自由程度，且能夠保障集光板1所收集光照的有效傳輸。

如圖1所示，所述光導(dǎo)管3的內(nèi)表面設(shè)置有反射膜所述光導(dǎo)管3中還設(shè)置有三棱鏡5、熱釋發(fā)光管6，熱釋發(fā)光管6設(shè)置在三棱鏡5出射光的紅外線光區(qū)域，熱釋發(fā)光管6中設(shè)置有熱釋發(fā)光材料。通過在光導(dǎo)管3中設(shè)置三棱鏡5、熱釋發(fā)光管6，熱釋發(fā)光管6設(shè)置在三棱鏡5出射光的紅外線光區(qū)域，將光照中的可見光與紅外線進(jìn)行分離，可見光繼續(xù)在光導(dǎo)管3中傳輸，紅外線用于加熱熱釋發(fā)光管6，熱釋發(fā)光管6中的熱釋發(fā)光材料受熱后發(fā)光，將紅外線轉(zhuǎn)換成可見光，增加了光照的利用效率。熱釋發(fā)光材料中含有一定濃度的發(fā)光中心和陷阱，在光或射線粒子激發(fā)下,晶體內(nèi)產(chǎn)生自由電子或空穴,其中一部分被陷阱俘獲。晶體受熱升溫時(shí)，被俘的電子熱激發(fā)成為自由載流子，當(dāng)與電離的發(fā)光中心復(fù)合時(shí)就發(fā)出光來。發(fā)光強(qiáng)度近似正比于陷阱釋空率(單位時(shí)間、單位體積晶體內(nèi)從陷阱釋放出的載流子數(shù))和復(fù)合發(fā)光的效率。

如圖4所示，光從外界的空氣中進(jìn)入三菱鏡，然后從三菱鏡中射出至空氣 中時(shí)，出射光相對入射光向三菱鏡的底邊折彎，設(shè)置接收頭1-2-1的殼體厚度從遠(yuǎn)集光座1-1-2端至近集光座1-1-2端逐漸增加，能夠使進(jìn)入接收頭1-2-1的光照向接收頭1-2-1的底部彎曲，通過設(shè)置接收頭1-2-1殼體厚度變化量，能夠?qū)⒏嗟墓庹照凵渲两邮疹^1-2-1的底面中心位置，從而增加光照的有效傳輸效率。集光帽1-1-1的殼體設(shè)置原理同接收頭1-2-1相同。

接收頭1-2-1、集光帽1-1-1殼體頂部的厚度最薄，從頂部垂直射入的光能夠直接到達(dá)接收頭1-2-1、集光帽1-1-1的底面中心，從接收頭1-2-1、集光帽1-1-1殼體側(cè)面射入的光經(jīng)殼體折射后向接收頭1-2-1、集光帽1-1-1的底面彎曲。

上述雖然結(jié)合附圖對實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。