本發(fā)明涉及集光器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有光線增強作用的集光器的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當前，隨著化石能源的日益缺少及保護環(huán)境的要求，人們對太陽能、風能等可再生資源的應(yīng)用進行了廣泛的研究。利用導光管采光系統(tǒng)將太陽能直接用于建筑采光及照明是最直接的應(yīng)用，該系統(tǒng)可以將室外太陽光導入封閉的建筑室內(nèi)空間，提供室內(nèi)白天的采光。

導光管采光系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)都是在屋頂有一集光器，通過光導管連接集光器到室內(nèi)，室內(nèi)導光管末端設(shè)置一漫射器。其工作原理是，光線由屋頂透光裝置進入管道，在管道內(nèi)花板上的通光孔照射到漫射器上，然后進入室內(nèi)提供照明。經(jīng)數(shù)次反射后通過天

現(xiàn)有導光管采光系統(tǒng)的一般應(yīng)用在辦公室、展覽館、地下車庫、大進深的室內(nèi)等場所，當自然光線不足或晚上則采取電力照明，達到自然采光和人造光照明的結(jié)合。而在早晚太陽高度角較小時，自然光線不足，提高低角度光線的入射效率是本領(lǐng)域面臨的技術(shù)問題。

本發(fā)明的帶有光線增強作用的集光器，通過集光器內(nèi)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)低角度的光線通過折射進入導光管內(nèi)，提高室外照度較低時通過集光器進入管道內(nèi)的光通量。該集光器可以設(shè)計成不同規(guī)格，從而提高系統(tǒng)的整體采光效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，現(xiàn)提供一種帶有光線增強作用的集光器，能夠提高低角度自然光采光效率。

為了實現(xiàn)上述目的，采取的技術(shù)方案如下：

一種帶有光線增強作用的集光器，其中，包括：

基座，所述基座包括第一部分、第二部分和第三部分；所述第一部分截面為第一等腰梯形，所述第二部分截面為第二等腰梯形，所述第三部分截面為第三等腰梯形；所述第一部分的上端面安裝于所述第二部分的下端面連接，所述第二部分的上端面與所述第三部分的下端面連接，并且所述第一部分的外側(cè)面、所述第二部分的外側(cè)面和所述第三部分的外側(cè)面連續(xù)；

罩體，所述罩體安裝于所述基座上；

微結(jié)構(gòu)陣列，所述微結(jié)構(gòu)陣列安裝于所述罩體的內(nèi)側(cè)面；

光傳輸管道，所述光傳輸管道安裝于所述基座下。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，所述第一等腰梯形的斜邊的斜度大于所述第二等腰梯形的斜邊的斜度，所述第二等腰梯形的斜邊的斜度大于所述第三等腰梯形的斜邊的斜度。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，還包括：獨立透明襯底，所述微結(jié)構(gòu)陣列設(shè)于所述獨立透明襯底的一面，所述獨立透明襯底的另一面安裝于所述罩體的內(nèi)側(cè)面。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，所述微結(jié)構(gòu)陣列包括若干圈光學元件陣列，每一圈所述光學元件陣列為若干微棱鏡結(jié)構(gòu)圓周陣列于半球形的所述罩體的軸線，并且若干所述微棱鏡結(jié)構(gòu)安裝于所述獨立透明襯底的一面，所述獨立透明襯底的另一面安裝于所述罩體的內(nèi)側(cè)面上。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，不同圈的所述光學元件陣列的所述微棱鏡結(jié)構(gòu)具有不同的折射棱角；不同圈的所述光學元件陣列使照射到所述罩體頂部不同高度的光線均可通過不同圈的所述光學元件陣列折射進入所述光傳輸管道內(nèi)。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，所述微結(jié)構(gòu)陣列包括若干圈光學元件陣列，每一所述光學元件陣列為若干微透鏡結(jié)構(gòu)圓周陣列于半球形的所述罩體的軸線，并且若干所述微透鏡結(jié)構(gòu)安裝于所述獨立透明襯底的一面，所述獨立透明襯底的另一面安裝于所述罩體的內(nèi)側(cè)面上。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，不同圈的所述光學元件陣列的所述微透鏡結(jié)構(gòu)具有不同的焦距，不同圈的所述光學元件陣列使照射到所述罩體頂部不同高度處的光線，均可通過不同圈的所述光學元件陣列折射進入所述光傳輸管道內(nèi)。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，所述罩體的上部設(shè)為四凌錐形，所述四凌錐的相對的兩面分別設(shè)有所述微結(jié)構(gòu)陣列，所述微結(jié)構(gòu)陣列為若干排水平設(shè)置的光學元件陣列，每一所述光學元件陣列為若干微棱鏡凸起，并且若干所述微棱鏡凸起安裝于所述獨立透明襯底的一面，所述獨立透明襯底的另一面安裝于所述罩體的內(nèi)側(cè)面上。

上述一種帶有光線增強作用的集光器，其中，所述微棱鏡凸起的折射棱角設(shè)置滿足照射到所述罩體上的入射光經(jīng)由所述微棱鏡凸起全反射進入所述光傳輸管道內(nèi)。

上述技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是：

本發(fā)明的一種新型帶有光線增強作用的集光器，通過設(shè)置于罩體內(nèi)的微棱鏡、微透鏡結(jié)構(gòu)或微棱鏡凸起，通過微結(jié)構(gòu)陣列的全反射效應(yīng)或折射作用，使有效地提高光傳輸管道對低角度的光線的收集效率，使更多光線進入到光傳輸管道內(nèi)。該集光器可根據(jù)不同規(guī)格的集光器，設(shè)計不同微結(jié)構(gòu)陣列參數(shù)，使更多低角度光線進入室內(nèi)，延長室內(nèi)自然光采光時間。該集光器可以有效提高光傳輸管道內(nèi)的光通量，節(jié)約大量電能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的主視圖；

圖2為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的基座的示意圖；

圖4為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的不同圈的微棱鏡結(jié)構(gòu)的光線折射圖；

圖5為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的主視圖；

圖6為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的俯視圖；

圖7為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的基座的示意圖；

圖8為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的不同圈的微透鏡結(jié)構(gòu)的光線折射圖；

圖9為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的主視圖；

圖10為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的俯視圖；

圖11為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的基座的示意圖；

圖12為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的微棱鏡凸起的光線反射示意圖。

附圖中：

第一實施例：1、基座；11、第一部分；12、第二部分；13、第三部分；2、罩體；3、微結(jié)構(gòu)陣列；31、光學元件陣列；311、微棱鏡結(jié)構(gòu)。

第二實施例：1’、基座；11’、第一部分；12’、第二部分；13’、第三部分；2’、罩體；3’、微結(jié)構(gòu)陣列；31’、光學元件陣列；311’、微透鏡結(jié)構(gòu)。

第三實施例：1”、基座；11”、第一部分；12”、第二部分；13”、第三部分；2”、罩體；3”、微結(jié)構(gòu)陣列；31”、光學元件陣列；311”、微棱鏡凸起；41、入射光；42、反射光；51、入射光；52、折射光。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。

圖1為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的主視圖。圖2為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的俯視圖。圖3為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的基座的示意圖。圖4為本發(fā)明的第一實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的不同圈的微棱鏡結(jié)構(gòu)的光線折射圖。

實施例1

請參見圖1至圖4所示，在一種較佳的實施例中，示出了一種帶有光線增強作用的集光器，其中，包括：

基座1，基座1包括第一部分11、第二部分12和第三部分13第一部分11截面為第一等腰梯形，第二部分12截面為第二等腰梯形，第三部分13截面為第三等腰梯形；第一部分11的上端面安裝于第二部分12的下端面連接，第二部分12的上端面與第三部分13的下端面連接，并且第一部分11的外側(cè)面、第二部分12的外側(cè)面和第三部分13的外側(cè)面連續(xù)。

罩體2，罩體2安裝于基座1上。

微結(jié)構(gòu)陣列3，微結(jié)構(gòu)陣列3安裝于罩體2的內(nèi)側(cè)面；微結(jié)構(gòu)陣列3可以與罩體2一體注塑成型。

光傳輸管道(圖中未示出)，光傳輸管道安裝于基座1下。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍。

進一步，在一種較佳實施例中，第一等腰梯形的斜邊的斜度大于第二等腰梯形的斜邊的斜度，第二等腰梯形的斜邊的斜度大于第三等腰梯形的斜邊的斜度。

進一步，在一種較佳實施例中，還包括：獨立透明襯底(圖中未示出)，微結(jié)構(gòu)陣列3設(shè)于獨立透明襯底的一面，獨立透明襯底的另一面安裝于罩體2的內(nèi)側(cè)面。獨立透明襯底可通過粘貼、或鉚接、或其它方式固定在罩體2內(nèi)。

進一步，在一種較佳實施例中，微結(jié)構(gòu)陣列3包括若干圈光學元件陣列31，每一圈光學元件陣列31為若干微棱鏡結(jié)構(gòu)311圓周陣列于半球形的罩體2的軸線，并且若干微棱鏡結(jié)構(gòu)311安裝于獨立透明襯底5的一面，獨立透明襯底5的另一面安裝于罩體2的內(nèi)側(cè)面上。

進一步，在一種較佳實施例中，不同圈的光學元件陣列31的微棱鏡結(jié)構(gòu)311具有不同的折射棱角；不同圈的光學元件陣列31使照射到罩體2頂部不同高度的光線均可通過不同圈的光學元件陣列31折射進入光傳輸管道內(nèi)。同時不同圈的光學元件陣列31的微棱鏡結(jié)構(gòu)311可由不同折射率的透明材料制成。

實施例2

圖5為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的主視圖。圖6為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的俯視圖。

圖7為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光的俯視圖。圖7為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的基座的示意圖。圖8為本發(fā)明的第二實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的不同圈的微透鏡結(jié)構(gòu)的光線折射圖。

請參見圖5至圖8所示，在一種較佳的實施例中，示出了一種帶有光線增強作用的集光器，其中，包括：

基座1’，基座1包括第一部分11’、第二部分12’和第三部分13’第一部分11’截面為第一等腰梯形，第二部分12’截面為第二等腰梯形，第三部分13’截面為第三等腰梯形；第一部分11’的上端面安裝于第二部分12’的下端面連接，第二部分12’的上端面與第三部分13’的下端面連接，并且第一部分11’的外側(cè)面、第二部分12’的外側(cè)面和第三部分13’側(cè)面連續(xù)。

罩體2’，罩體2’安裝于基座1’上。

微結(jié)構(gòu)陣列3’，微結(jié)構(gòu)陣列3’安裝于罩體2’的內(nèi)側(cè)面；微結(jié)構(gòu)陣列3’可以與罩體2’一體注塑成型。

光傳輸管道(圖中未示出)，光傳輸管道安裝于基座1’下。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍。

進一步，在一種較佳實施例中，第一等腰梯形的斜邊的斜度大于第二等腰梯形的斜邊的斜度，第二等腰梯形的斜邊的斜度大于第三等腰梯形的斜邊的斜度。

進一步，在一種較佳實施例中，還包括：獨立透明襯底(圖中未示出)，微結(jié)構(gòu)陣列3’設(shè)于獨立透明襯底的一面，獨立透明襯底的另一面安裝于罩體2’的內(nèi)側(cè)面。獨立透明襯底可通過粘貼、或鉚接、或其它方式固定在罩體2’內(nèi)。

進一步，在一種較佳實施例中，微結(jié)構(gòu)陣列3’包括若干圈光學元件陣列31’，每一光學元件陣列31’為若干微透鏡結(jié)構(gòu)311’圓周陣列于半球形的罩體2’的軸線，并且若干微透鏡結(jié)構(gòu)311’安裝于獨立透明襯底5’的一面，獨立透明襯底5’的另一面安裝于罩體2’的內(nèi)側(cè)面上。

進一步，在一種較佳實施例中，不同圈的光學元件陣列31’的微透鏡結(jié)構(gòu)311’具有不同的焦距，不同圈的光學元件陣列311’使照射到罩體2’頂部不同高度處的光線，均可通過不同圈的光學元件陣列31’折射進入光傳輸管道內(nèi)。同圈的光學元件陣列31’的微透鏡結(jié)構(gòu)311’可由不同折射率的透明材料制成。

實施例3

圖9為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的主視圖。圖10為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的俯視圖。圖11為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的基座的示意圖。圖12為本發(fā)明的第三實施例的一種帶有光線增強作用的集光器的微棱鏡凸起的光線反射示意圖。

請參見圖9至圖12所示，在一種較佳的實施例中，示出了一種帶有光線增強作用的集光器，其中，包括：

基座1’’，基座1’’包括第一部分11’’、第二部分12’’和第三部分13’’第一部分11’’截面為第一等腰梯形，第二部分12’’截面為第二等腰梯形，第三部分13”截面為第三等腰梯形；第一部分11”的上端面安裝于第二部分12”的下端面連接，第二部分12”的上端面與第三部分13”的下端面連接，并且第一部分11’’的外側(cè)面、第二部分12”的外側(cè)面和第三部分13’’側(cè)面連續(xù)。

罩體2’’，罩體2’’安裝于基座1’’上。

微結(jié)構(gòu)陣列3’’，微結(jié)構(gòu)陣列3’’安裝于罩體2’’的內(nèi)側(cè)面；微結(jié)構(gòu)陣列3’’可以與罩體2’’一體注塑成型。

光傳輸管道(圖中未示出)，光傳輸管道安裝于基座1’’下。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍。

進一步，在一種較佳實施例中，第一等腰梯形的斜邊的斜度大于第二等腰梯形的斜邊的斜度，第二等腰梯形的斜邊的斜度大于第三等腰梯形的斜邊的斜度。

進一步，在一種較佳實施例中，還包括：獨立透明襯底(圖中未示出)，微結(jié)構(gòu)陣列3’’設(shè)于獨立透明襯底的一面，獨立透明襯底的另一面安裝于罩體2’’的內(nèi)側(cè)面。獨立透明襯底可通過粘貼、或鉚接、或其它方式固定在罩體2’’內(nèi)。

進一步，在一種較佳實施例中，罩體2’’的上部設(shè)為四凌錐形，四凌錐的相對的兩面分別設(shè)有微結(jié)構(gòu)陣列3”，微結(jié)構(gòu)陣列3”為若干排水平設(shè)置的光學元件陣列31”，每一光學元件陣列31”包括橫向設(shè)置的若干微棱鏡凸起311”，并且若干微棱鏡凸起311”安裝于獨立透明襯底，獨立透明襯底的另一面安裝于罩體2’’的內(nèi)側(cè)面上。

進一步，在一種較佳實施例中，微棱鏡凸起311’’的折射棱角設(shè)置滿足照射到罩體2”上的入射光經(jīng)由微棱鏡凸起311”全反射進入光傳輸管道內(nèi)。同排的光學元件陣列31’’的微棱鏡凸起311’’可由不同折射率的透明材料制成。例如，第一排的光學元件陣列31”的若干微棱鏡凸起311”的折射棱角使照射到罩體2”上的入射光41滿足全反射的條件，這樣此類光線均可通過不同的光學元件陣列31”全反射后進入光傳輸管道內(nèi)，如反射光42所示。照射到罩體2’’上的入射光51不滿足全反射的條件，此類光線可通過不同的微棱鏡凸起311’’折射后進入光傳輸管道內(nèi)，如折射光52所示，請參見圖12所示。這樣微棱鏡凸起311”的設(shè)置可以使低角度光線經(jīng)過折射或反射后進入光傳輸管道內(nèi)，從而顯著提高系統(tǒng)對低角度光線的采集效率，提高室內(nèi)采光照明效果。

本發(fā)明的帶有光線增強作用的集光器，能使不同角度的光線都能進入到光傳輸管道內(nèi)。該集光器可與不同類型光傳輸管道配套使用，通過微結(jié)構(gòu)陣列對低角度光線的收集作用，增加進入室內(nèi)的光通量。

以上僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。