一种导光管与光伏板一体化照明装置论文和设计-赵陆彤

全文摘要

本实用新型提供一种导光管与光伏板一体化照明装置，包括采光罩、导光管和漫射器，采光罩设于室外，漫射器设于室内，导光管连接于采光罩与漫射器之间，还包括光伏板、控制器、蓄电池、光线传感器和灯具，光伏板设于室外，灯具设于室内，光线传感器设于导光管中，蓄电池和光线传感器分别与控制器电连接，光伏板和灯具分别与蓄电池电连接。该照明装置白天可采集室外自然光直接用于室内照明，且光伏板可将太阳光转化为电能并储存，在夜间或阴雨天时使用储存的电能照明，且照明装置的防水密封性好。

主设计要求

1.一种导光管与光伏板一体化照明装置，包括采光罩、导光管和漫射器，所述采光罩设于室外，所述漫射器设于室内，所述导光管连接于所述采光罩与所述漫射器之间，其特征在于：还包括光伏板、控制器、蓄电池、光线传感器和灯具，所述光伏板设于室外，所述灯具设于室内，所述光线传感器设于所述导光管中，所述蓄电池和所述光线传感器分别与所述控制器电连接，所述光伏板和所述灯具分别与所述蓄电池电连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述导光管穿设于采光洞口中，所述采光罩与所述导光管位于所述采光洞口顶部的一端连接，所述漫射器与所述导光管位于所述采光洞口底部的一端连接，所述采光洞口的顶部设有防水装置，所述光伏板设于所述防水装置的上表面。

3.根据权利要求2所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述防水装置包括连接部和罩体，所述连接部设于所述罩体的顶部，并通过连接件与所述采光罩的底部边缘内侧连接，所述罩体设于所述采光洞口的顶面，所述罩体的外边缘向下翻折形成防水折边。

4.根据权利要求3所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述防水装置的所述连接部与所述采光罩之间还设有第一密封圈。

5.根据权利要求2-4任一所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述防水装置与所述采光洞口的顶面和\/或侧面之间还设有保温隔热垫。

6.根据权利要求2-4任一所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：还包括第二密封圈，所述第二密封圈设于所述采光洞口处的室内屋顶底板与所述导光管之间。

7.根据权利要求6所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述第二密封圈包括上凸缘、下凸缘，所述上凸缘与所述下凸缘之间形成凹槽，所述第二密封圈套设于所述导光管上，所述采光洞口处的室内屋顶底板插入所述凹槽中。

8.根据权利要求7所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述第二密封圈的所述上凸缘的底面和\/或所述第二密封圈的所述下凸缘的顶面还设有至少一圈环形凸起。

9.根据权利要求1-4任一所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述灯具为LED灯带，所述LED灯带设于所述漫射器的外周。

10.根据权利要求1-4任一所述的导光管与光伏板一体化照明装置，其特征在于：所述控制器内置所述光线传感器和所述蓄电池，所述控制器与所述光伏板、所述灯具分别电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于建筑采光技术领域，具体涉及一种导光管与光伏板一体化照明装置。

背景技术

导光管日光照明系统是一种无电照明系统，其包括三个部分，采光区、传输区和漫射区，采光区采集可见光，屏蔽紫外、红外线，传输区的导光管具有高强反射率，将采光区采集的室外自然光线传输至漫射区，漫射区将直射光打散均匀柔和的照射到室内。导光管日光照明系统可以将自然光传导至使用其他方法不能达到的地方，是一种节能、环保的太阳光的利用方式。

导光管日光照明系统被越来越多的用于绿色建筑上，虽然作为利用绿色能源得到了应用，其只可以在有光的白天收集和传输自然光线，到夜间或遇到阴天情况就无法照明，只能再利用市政电力照明，不能完全做到纯粹的绿色照明，此外，现有技术中的导光管日光照明系统中各部件之间的连接处防水性能不好，雨天或路面有水时容易向照明系统内部漏水，导致导光管日光照明系统内部元件损坏，照明效率降低。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种导光管与光伏板一体化照明装置，白天可采集室外自然光直接用于室内照明，且光伏板可将太阳光转化为电能并储存，在夜间或阴雨天时使用储存的电能照明，且照明装置的防水密封性好。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种导光管与光伏板一体化照明装置，包括采光罩、导光管和漫射器，采光罩设于室外，漫射器设于室内，导光管连接于采光罩与漫射器之间，还包括光伏板、控制器、蓄电池、光线传感器和灯具，光伏板设于室外，灯具设于室内，光线传感器设于导光管中，蓄电池和光线传感器分别与控制器电连接，光伏板和灯具分别与蓄电池电连接。

技术方案中，优选的，导光管穿设于采光洞口中，采光罩与导光管位于采光洞口顶部的一端连接，漫射器与导光管位于采光洞口底部的一端连接，采光洞口的顶部设有防水装置，光伏板设于防水装置的上表面。

技术方案中，优选的，防水装置包括连接部和罩体，连接部设于罩体的顶部，并通过连接件与采光罩底部边缘内侧连接，罩体设于采光洞口的顶面，罩体的外边缘向下翻折形成防水折边。

技术方案中，优选的，防水装置的连接部与采光罩之间还设有第一密封圈。

技术方案中，优选的，防水装置与采光洞口的顶面和\/或侧面之间还设有保温隔热垫。

技术方案中，优选的，还包括第二密封圈，第二密封圈设于采光洞口处的室内屋顶底板与导光管之间。

技术方案中，优选的，第二密封圈包括上凸缘、下凸缘，上凸缘与下凸缘之间形成凹槽，第二密封圈套设于导光管上，采光洞口处的室内屋顶底板插入凹槽中。

技术方案中，优选的，第二密封圈的上凸缘的底面和\/或第二密封圈的下凸缘的顶面还设有至少一圈环形凸起。

技术方案中，优选的，灯具为LED灯带，LED灯带设于漫射器的外周。

技术方案中，优选的，控制器内置光线传感器和蓄电池，控制器与光伏板、灯具分别电连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：该导光管与光伏板一体化照明装置：

1.可在外界光线充足时将自然光引入室内，形成无电照明，且可在光线充足时将光能转换为电能并储存，在光线不足时利用储存的电能对室内进行照明，无需利用市政电力，实现纯粹的绿色照明；

2.该照明装置中采光罩与导光管连接处、导光管外侧和导光管与室内屋顶底板连接处均设有密封结构，可有效提高装置各部件连接处的密封性，提高照明装置及照明装置安装处的防水性。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的导光管与光伏板一体化照明装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的导光管与光伏板一体化照明装置中光伏板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述的导光管与光伏板一体化照明装置中A处局部放大图；

图4是本实用新型实施例所述的导光管与光伏板一体化照明装置中B处局部放大图；

图5是本实用新型实施例所述的导光管与光伏板一体化照明装置中控制电路连接框图。

其中：1-采光罩；2-导光管；3-漫射器；4-光伏板；5-控制器；6-灯具；7-采光洞口；8-防水装置；81-连接部；82-罩体；83-连接件；84-密封圈；85-防水折边；9-保温隔热垫；10-密封圈；101-上凸缘；102-下凸缘；103-凹槽；104-环形凸起；11-室内屋顶底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、图2、图5所示，本实施例所述的一种导光管与光伏板一体化照明装置，包括采光罩1、导光管2和漫射器3，采光罩1设于室外，漫射器3设于室内，导光管2连接于采光罩1与漫射器3之间，还包括光伏板4、控制器5、蓄电池、光线传感器和灯具6，光伏板4设于室外，灯具6设于室内，光线传感器设于导光管2中，蓄电池、光线传感器分别与控制器5电连接，灯具6与光伏板4分别与蓄电池电连接。

白天自然光充足时，采光罩1将室外的自然光收集后经导光管2输送至漫射器3，漫射器3将采集到的自然光均匀的分布在室内，供室内照明；并且，在自然光充足时，光伏板4采集太阳光，并将光能转换为电能储存在蓄电池中，夜间或雨天等自然光不足时，光线传感器监测到导光管2中光线弱，输送信号至控制器5，控制器5输出信号控制蓄电池供电给灯具6，使灯具6发光，从而实现夜间或雨天等自然光不足时的照明。该导光管与光伏板一体化照明装置既可在外界光线充足时将室外自然光收集引入室内，实现无电照明，也可将光线充足时的光能转换为电能并储存，在外界光线不足时利用储存的电能照明，在自然光充足或不充足时均无需利用市政电力，可实现纯粹的绿色照明。

其中，采光罩1用于收集捕捉室外的自然光，可以为半球形采光罩、晶钻形采光罩或平板形采光罩，本实施例中采用半球形采光罩。采光罩可采用PC材质或亚克力塑料注塑加工制成。导光管2用于将由采光罩收集的自然光输送至漫射器，导光管2可为铝材料制成的直筒状结构，内附高反射率纳米膜。漫射器3可将导光管输送至的自然光均匀漫射至室内，漫射器3可采用菲涅尔透镜阵列，使用纳米漫射镜片或PC、亚克力材料加工制成。

其中，光伏板4可选择单晶硅光伏板或多晶硅光伏板，例如可选宁波粤豪光伏科技有限公司生产的型号为56*56的太阳能光伏板。优选的，光伏板采用柔性光伏板，柔性光伏板可弯折，能更贴合于实际建筑物表面，呈现更大的吸收光能的表面。光伏板4可通过线路板将电流汇聚至控制器，控制器可内置蓄电池，也可单独设置蓄电池与控制器电连接。灯具6可选择普通的白炽灯，也可选择LED灯，还可选择LED灯带，设于漫射器3的外周。光线传感器属于现有技术中公开的元件，也可在市面上购买到，例如EVERLIGHT\/亿光生产的型号为ALS-PT19-315C\/L177\/TR8的光传感器，控制器可采用微控制器或小型PLC等，如STMicroelectronics公司生产的型号为STM32F030CCT6的微控制器。更优选的，可采用内置光线传感器与蓄电池的控制器，光伏板和灯具与控制器分别电连接。光伏板、蓄电池、光线传感器和控制器均属于电学领域常用的电子元件，因此，光伏板、蓄电池、光线传感器与控制器电连接的具体连接电路属于本领域技术人员公知或依靠其专业知识可获知的内容，此处不做赘述，而上述光线传感器传输信号给控制器，控制器判断并输出控制蓄电池供电属于本领域技术人员熟知的最简单的控制程序，此处不做赘述。

其中，优选的，安装本实施例所述的导光管与光伏板一体化照明装置的建筑结构上设有采光洞口7，导光管2穿设于采光洞口7中，采光罩1与导光管2位于采光洞口7的顶部的一端连接，漫射器3与导光管2位于采光洞口7的底部的一端连接，光伏板4设于采光洞口7的顶面和\/或侧面上。

如图3所示，优选的，该照明装置还包括防水装置8，防水装置8包括连接部81和罩体82，连接部81为圆环状，设于罩体82的顶部，并通过连接件83与采光罩1的底部边缘的内侧连接，罩体82为设于采光洞口7的顶面的圆环状罩体，罩体82的顶部与连接部81底部固定连接，或与连接部81一体制成，罩体82的外边缘向下翻折形成防水折边85，光伏板4设于罩体82的上表面上，罩体82可使用防水材料制成，也可以使用镀铝钢板无缝锻压成型。其中，连接件83可使用螺栓和螺母，也可使用销钉。防水装置8可阻挡室外环境中的水沾湿导光管2造成组件损坏，且连接件83设于采光罩1内侧，使防水装置由采光罩内侧被引出，对采光罩与导光管之间的缝隙有阻挡作用，可有效防止室外环境中的水由采光罩与导光管之间的缝隙进入导光管中，使照明效率降低；罩体82外边缘向下翻折形成防水折边85，可将雨水等引导至离采光洞口较远位置处，进一步提高了该照明装置的防水性。防水折边85还可以通过连接件与采光洞口的侧壁固定，进一步提高防水装置8的结构稳定性。

更优选的，防水装置8的连接部81与采光罩1之间还设有密封圈84，密封圈84可使用橡胶等弹性材质制成，通过连接部81与采光罩1对密封圈84的挤压，及密封圈的形变使连接部81与采光罩1之间连接的缝隙处密封更紧密，防水装置8防水性能更高。

优选的，光伏板4与采光洞口7的顶面和\/或侧面之间还设有保温隔热垫9，保温隔热垫可降低收集光能过程中光伏板产热对照明装置内部元件的影响。

如图4所示，优选的，该照明装置还包括密封圈10，密封圈10设于采光洞口7处的室内屋顶底板11与导光管2之间。密封圈10可采用橡胶等弹性材料制成环形结构，套设于导光管2上，并在导光管2与采光洞口7处的屋顶底板之间被压紧，设置密封圈10可提高导光管2与屋顶底板之间的密封度，防止外界的水由采光洞口进入室内，造成屋顶漏水。

其中，优选的，密封圈10包括上凸缘101、下凸缘102和上凸缘101与下凸缘102之间形成的凹槽103，密封圈10套设于导光管2上，采光洞口7处的室内屋顶底板插入凹槽103中。通过上凸缘101与下凸缘102和凹槽103的设置，使屋顶底板插入凹槽103，密封圈10在导光管与屋顶底板之间固定更牢固，更紧密，密封性能更好，安装该照明装置的位置不易漏水。

更优选的，密封圈10的上凸缘101的底面和\/或密封圈10的下凸缘102的顶面还设有至少一圈环形凸起104，环形凸起104挤压插入凹槽103中的屋顶底板，使屋顶底板在凹槽103中牢牢夹紧，密封圈10的固定更牢固，密封性更强。

本实施例所述的一种导光管与光伏板一体化照明装置可在外界光线充足时将自然光引入室内，形成无电照明，且可在光线充足时将光能转换为电能并储存，在光线不足时利用储存的电能对室内进行照明，无需利用市政电力，实现纯粹的绿色照明；该照明装置中采光罩与导光管连接处、导光管外侧和导光管与室内屋顶底板连接处均设有密封结构，可有效提高装置各部件连接处的密封性，提高照明装置及照明装置安装处的防水性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

设计图

一种导光管与光伏板一体化照明装置论文和设计

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设计说明书

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