[实用新型]一种带光开关的光导照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种带光开关的光导照明系统，其可将室外太阳光经过采集并传至室内用于照明。

背景技术

目前室内采光一般是将建筑物开有窗户，通过窗户将外部太阳光引入室内，对于较封闭不能直接采光的建筑物，其室内照明一般是采用照明灯具。照明灯在使用过程中，既浪费了电能，又存在安全隐患，特别是对于一些加工车间，商场等环境尤为明显。另外电能的照明只能提供较单一波长的照明，而太阳光的发射光谱的谱带较宽，用太阳光照明使人们感觉更加舒适。

为了将太阳光引入不能直接采光的建筑物内，人们发明了管式天窗照明系统。美国专利5502935，6219977，6256947，6363667等，都各自公开了一种屋顶天窗装置，其基本结构都是在屋顶上设一天窗，通过光导管连接到天花板上的通光孔，在通光孔处设置一漫射器。其工作原理是，光线由屋顶透光装置进入管道，在管道内经数次反射后通过天花板上的通光孔照射到漫射器上，然后进入室内提供照明。所不同的是，发明人在各自专利中对系统中的某些结构作了改进，如，太阳光收集装置，光导传输管道等，从而提高系统的采光效率和实用性。由于某种需要，人们需要改变室内的光照强度，因此该采光系统在使用过程中需要有一个开关可以用来调节通过系统进入室内的光量。

美国专利7082726公开了一种蝶形阀结构，该蝶形阀被放置到光导管中。该蝶阀采用两个可以绕轴转动的半圆形叶片组成，当两叶片同时张开时叶片位于同一平面上，并且这个平面于光导管的轴线方向垂直，这样就把光导管关闭了。当两个半圆形叶片同时收起时，两叶片重叠且沿光导管轴线方向，这样光导管就打开。叶片的运动通过一连到马达上的齿轮来控制，该蝶形阀的工作电压在100-270伏之间。

然而这种利用机械挡板的蝶形阀结构有其固有的缺陷，首先这种阀门通过叶片沿轴的旋转方向来控制光导管通光量的多少，当叶片完全打开时由于其具有一定面积，而光导管中的光线并不是完全沿平行于轴的方向传播的，这样就会使一部分光由于反射折射等原因损耗在叶片和机械开关的中间轴上；同时机械开关的叶片挡板还会存在挡光不严，多次开关后叶片容易变形等问题。该机械阀门的工作电压较高，有一定的安全隐患。同时由于这种装置是在管道内还存在不利于维护等问题。

发明内容

本发明针对现有太阳光采集及传导系统的机械开关存在的光损耗大，开关不严，不易维护等问题，提出一种实现方案。该方案的目的在于提供一种带光开关的光导照明系统，该系统具有一便捷有效地开关装置，其利用太阳能电池的电能驱动一液晶开关装置。该开关装置可为一透光液晶面板，其利用液晶的光电特性来得到一轻便有效的开关。

本发明包括一种带光开关的光导照明系统，其结构至少包括一采光装置，连接该采光装置的光导管，及连接光导管另一端并接入室内用于照明的散光器。所述采光装置可为一穹顶式采光罩，所述采光罩顶部可设有一太阳能电池板，该太阳能电池板可与开关装置相连，其电能可用来驱动开关装置。该太阳能电池板也可连接一蓄电池，蓄电池储存的电能可以和照明灯具连接以用来在夜间或阳光较弱时的照明。

所述太阳能电池板可设置在采光罩的顶部太阳光直射的位置，这样太阳能电池板可以得到最大的光电流。

所述光导管的顶部开口端可连接一防雨板，此防雨板设置于房顶上，所述采光装置可扣合于该防雨板。

所述光导管的底部开口端连接一散光器，此散光器可采用棱镜式的结构，也可采用菲涅尔透镜式的结构，以使室内得到较均匀的光线。

所述光导管内壁经过抛光打磨或电镀高效率的反光材料或贴有高反射率的反射薄膜，这可以减少太阳光在光导管内传播时的损耗。

所述开关装置可以放置在光导管的顶部开口端，也可以放置在光导管的底部即与天花板连接处，甚至可以放置在光导管中间的连接处。

所述开关装置至少包括一液晶面板，液晶面板的驱动电路、控制电路及其与光导管的连接和密封部件。

所述液晶面板是由至少两层薄的玻璃板夹一层液晶构成，该液晶面板可以是圆盘形，也可以是其它形状。这里液晶面板采用的是高分子液晶，也可以是扭曲向列液晶，超扭曲向列或其它液晶。所述液晶电极在液晶面板上可成平行长条状或点阵状排列。

所述液晶面板的控制电路用来控制液晶的状态，在没有上电时液晶面板为透明状态，即该光开关处于开的状态，当液晶处于上电状态时，液晶分子发生扭转使照射到液晶分子上的光不能通过，因此可以通过电路控制使部分或全部液晶通光或闭合。