[实用新型]太阳光的照明装置

说明书

本实用新型涉及一种利用太阳光做照明的光导纤维装置，特别是一种太阳光的照明装置。它适用于现代高层建筑的地下商场和背阳房间的照明，可以有效地解决高层建筑的采光问题；可以用于公路、铁路的隧道和地铁的照明；可以用于矿井的地下照明，有效地防止由于电火花引起的瓦斯爆炸；也可以使用在任何临时需要照明的背阳处。

太阳光是一个巨大的能源，利用太阳能为人类造福一直是人类梦寐以求的愿望。目前利用太阳能为人类造福主要有两方面，一是太阳能热水器，二是太阳能电池，但是无论哪个方面都存在利用太阳能转换效率低的缺点。电灯是人们用来照明的主要工具，但是离开了电能灯就无法亮了。目前我国电力供应比较紧张，不少工矿企业由于电力供应不足，影响了开工率，许多单位只能将生产安排在用电低谷的后半夜，降低了劳动生产率。特别是随着现代化高层建筑的大量兴起，白天照明用电量不断增加，同时高层建筑的采光问题也使建筑师们大伤脑筋，大面积的采光是利用门窗，但是建设成本加大了。地下商场和地铁的照明还是采用电灯。使用太阳光的照明装置可以有效地解决白天背阳处的照明。

矿井的瓦斯爆炸主要是由于电器的打火引起的，使用太阳光的照明装置，可以有效地防止瓦斯爆炸。

本实用新型的目的是针对以上的不足而设计的一种将聚光透镜对准太阳，把太阳光通过透镜聚焦成细的光束，再通过光导纤维传送到散光透镜，将光线扩散开用以照明的太阳光的照明装置。

本实用新型是这样实现的：抛物反光镜1安装在接受太阳光最好的位置，还可以采用自动控制定时跟踪太阳的装置，使抛物反光镜1始终对准太阳光。聚光透镜2安装在抛光反光镜1的焦点上。聚光透镜2固定在聚光透镜固定套23上，通过聚焦固定套23的外螺纹22和调焦装置5的内螺纹连接在一起。调节聚光镜固定套23，实现焦距的调节，控制集光器3的进光量，实现散光透镜10的发光大小。光缆6是由用聚氯乙烯作护套的若干根光导纤维组成并连接在集光器3上，根据需要光缆6可以分成许多支光缆7，支光缆7的抛光端面12插入活动连接器8的胶木护套11，使其处于外螺纹管15中间，扭紧锁紧螺母13，然后把固定盘14固定在合适的位置上。另一段支光缆7的末端靠固定胶9与散光透镜10粘接在一起，始端是抛光端面12插入活动连接器8的另一个胶木护套11，使其到外螺纹管15中间与支光缆7的抛光端面紧密相接，扭紧锁紧螺母13，接通聚光透镜2和散光透镜10的光路，不需照明时可松开锁紧螺母13把这一段支光缆去掉备用，用一端面封闭的螺帽扭紧在外螺纹管15上，防止灰尘污染光导纤维的抛光端面。

本实用新型可以是这样实现的：光导纤维可以是内径0.5－1mm外径0.7－1.2（mm）内壁进行真空镀膜的塑料空心光导纤维A1，它的空心管17是采用尼龙或低密度聚乙烯制成的，也可以是直径为0.5－1（mm），外壁进行真空镀膜的塑料实心光导纤维A2，它是采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成，还可以是纤芯为0.05－0.15（mm），外护层为0.15－0.25（mm）的硅玻璃光导纤维A3，纤芯21的材质为硅玻璃，外护层20的材质为尼龙。塑料空心光导纤维A1是传输光能的最为理想的一种光导纤维，光在空心管17内部传输，由于内壁的金属镀膜层18的反射，传输损耗很小，若进一步将管内抽成真空，传输损耗几乎可以为零。塑料空心光导纤维A1的制造工艺比较复杂，首先要求制出的空心管17内部要光滑平整，其次是内壁进行金属镀膜的光洁度要求很高，还要求空芯管17有一定的可弯曲性和强度，在曲率半径大于管心直径10倍的情况下，空心管不能发生任何形变。

本实用新型可以是这样实现的：聚光透镜2是采用光学玻璃制成的凸透镜，要进行光学研磨，保证聚焦光线成为一细束。集光器3是采用光学玻璃制成的，集光块16的两个端面必须磨光，使光导纤维很好地配合在端面上。抛物反光镜1可以用轻金属进行表面抛光、镀膜制成很好的反射镜，也可以用透光度高的塑料制成菲湼耳聚光镜。聚光透镜2、散光透镜10可以用光学玻璃制成，也可以用透光度高的塑料制成。

本实用新型是一种直接利用太阳光作照明的理想方法，可以有效地利用太阳能，不需要其它形式的能量转换。它安装简单，使用方便，对环境不会产生任何污染和噪声。

图1是本实用新型的原理图。

图2是本实用新型的活动连接器结构图。

图3是本实用新型的集光器结构图。

图4是本实用新型的光导纤维剖视图。

图5是本实用新型的调焦装置结构图。

图6是本实用新型的典型应用图。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

当太阳光照射到用轻金属材料制成的抛物反光镜1时，光线聚焦到聚光透镜2上，通过聚光透镜2再次聚焦到用光学玻璃制成的集光器3上，聚焦成细的光束，通过由若干根光导纤维组成的光缆6传输到需要照明的干道上，根据需要光缆6可以分出由数根或单根光导纤维组成的支光缆7，通过类似电器插头的活动连接器8接通一段支光缆7，这段支光缆7的末端靠固定胶9与散光透镜10粘接在一起，光线通过光缆6和支光缆7到达散光透镜10，均匀地照射到地下室、地铁隧道、矿井或白天背阳需要照明的地方。安装光缆时，注意拐弯处的曲率半径不要太小。