[发明专利]具有辅助照明器具的日光照明设备和方法

说明书

技术领域

本公开总体上涉及日光照明(daylighting，采光)系统和方法，且更具体地，涉及具有辅助照明器具(lighting fixture)的日光照明系统和方法。

背景技术

日光照明系统典型地包括为结构内部提供自然光的窗口、开口和/或表面。日光照明系统的实例包括天窗和管状日光照明装置(TDD)设备。在TDD设备中，可在建筑物的屋顶上或在另一适当位置中安装透明盖。内部反射管可将盖与安装在待照明房间中的漫射器(diffuser)连接。漫射器可安装在房间的天花板中或安装在另一适当位置中。进入屋顶上的盖的自然光可穿过管传播并到达漫射器，漫射器使自然光散布在整个结构内部中。

发明内容

这里公开的一些实施方式提供了一种日光照明设备，该设备包括具有带反射内表面的侧壁的管。管可设置在被定位为接收日光的透明盖与定位在建筑物的目标区域内的漫射器之间。管可构造为将穿过透明盖透射的日光朝着漫射器引导(direct)。管内可设置一辅助灯具(auxiliary light fixture)，并且辅助灯具可包括被构造为在管内部照明的灯。在一些实施方式中，灯可构造为发出光锥，并且其可定位为使得离开灯的光沿着光锥的角度中心(angular center)传播，使得光在传播至漫射器之前入射到除了漫射器以外的表面上。

在某些实施方式中，灯是表面安装发光二极管，其具有从中发出光锥的平面。灯的平面可基本上平行于管的侧壁。

辅助灯具可包括一个光控制表面，该光控制表面从管的侧壁延伸，并且可被构造为使从灯发出的光的至少一部分朝着漫射器改变方向。光控制表面可包括被构造为反射离开灯的光并传播来自透明盖方向的穿过管传播的日光的反射器或棱镜膜。在一些实施方式中，光控制表面的形状可以大体上是半圆柱形的。光控制表面可包括顶边缘和底周界(base perimeter)，顶边缘邻接管的侧壁，并且底周界基本上与灯的下边缘共面。光控制表面可定位为使得光控制表面的半径点大致上位于灯的底部处。光控制表面可相对于侧壁以一角度远离垂直方向倾斜。光控制表面与垂直方向之间的角度可以是至少大约20度。

在一些实施方式中，日光照明设备包括具有带反射内表面的侧壁的管，管设置在被定位为接收日光的透明盖与定位在建筑物的目标区域内的漫射器之间。管可构造为将穿过透明盖透射的日光朝着漫射器引导，并且管可包括辅助灯具。辅助灯具可包括设置在管内部的灯；以及光控制表面，其被构造为将离开灯的光朝着漫射器反射并透射来自透明盖方向的穿过管传播的日光。灯可连接至管的侧壁。在一些实施方式中，在灯与侧壁之间设置热油脂。

光控制表面的底周界可与灯的下边缘基本上共面。辅助灯具可包括一个发光二极管或多个发光二极管。类似地，辅助灯具可包括一个光控制表面或多个光控制表面。

光控制表面可包括例如聚碳酸酯的聚合物膜和/或设置在表面的最靠近透明盖的一侧上的转向显微结构(turning microstructure)。在一些实施方式中，转向显微结构可包括从侧壁延伸至光控制表面的底周界的多个细长棱镜。

在一些实施方式中，在结构内部提供光的方法可包括步骤：以允许将日光从盖穿过漫射器引导的方式将管定位在透明盖与漫射器之间；设置发光至管内部的区域的辅助光源；以及在辅助光源附近设置光控制表面，该光控制表面朝着漫射器反射离开灯的光并在漫射器的全方向(general direction)上从透明盖透射日光。

在一些实施方式中，照明建筑物内部的方法可包括步骤：允许日光从透明盖穿过管传送到建筑物内部的漫射器；从辅助光源发光至管内部的区域；以及使来自辅助光源的光从光控制表面朝着漫射器反射掉，且同时或在不同时间允许日光穿过光控制表面。

附图说明

为了示意性目的在附图中示出了各种实施方式，并且不应将其解释为限制本发明的范围。另外，可组合不同的公开实施方式的各种特征，以形成额外的实施方式，这些实施方式也是本公开的一部分。在所有附图中，可重复使用参考标号，以表示参考元件之间的对应情况。

图1是TDD设备的剖视图。

图2是附设有光控制表面的管的透视图。

图3是连接至管的辅助照明器具的透视图。

图4是图3中所示的辅助照明器具的横截面视图。

图5是图4中所示的辅助照明器具的棱镜膜的部分横截面视图。

图6是图4中所示的辅助照明器具的棱镜膜的另一部分横截面视图。

图7是具有不同直径的棱镜膜的横截面视图。

图8是示出了棱镜膜的直径与沿管向上传播的辅助光的比例之间的关系的实例的样本图表。