日光收集系统和方法技术方案

公开了用于使用自然日光对建筑物的内部进行照明的照明设备和方法。在一些实施例中，日照装置包括：管，该管具有带有反射性内部表面的侧壁；至少部分透明的光收集器，该至少部分透明的光收集器具有一个或多个光转向元件，以及光反射器，该光反射器定位成将日光反射到光收集器中。一个或多个光转向元件能将直接及间接的日光转向到管中，使得该直接及间接的日光能用于照明建筑物。在一些实施例中，管设置在光收集器与扩散器之间，该扩散器定位在建筑物的目标区域内。在某些实施例中，管构造成将穿过光收集器传送的至少一部分日光朝向扩散器引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求于2011 年 11 月 30 提交的题为“REFLECTIVE DAYLIGHT COLLECTOR(反射日光收集器)”的美国临时专利申请N0.61/565，402的优先权权益，其全部内容通过引证结合于本文中并且构成本说明书的一部分。背景
本公开大体涉及用在日照中的光收集器和光收集方法。
技术介绍
日照系统通常包括对建筑物的内部提供自然光的窗、开口和/或表面。日照系统的实例包括天窗和管状日照设备(TDD)装置。在TDD装置中，可将透明覆盖件安装在建筑物的屋顶上或其他合适的位置中。TDD可具有各种构造。例如，内部反射管可将覆盖件连接至安装在待照亮的房间或区域中的扩散器。进入位于屋顶上的覆盖件的自然光可穿过管传播并且到达扩散器，该扩散器使得自然光分散在建筑物内的整个房间或区域中。存在用于将日光接收到TDD中的各种设备和方法。用于将日光接收到TDD内的某些当前已知的设备和方法受到各种缺点的影响。
技术实现思路
本文公开了用于使用自然日光来照射建筑物内部的照明设备和方法。在一些实施例中，日照装置包括:管，该管具有带有反射内部表面的侧壁；至少部分透明的光收集器，该至少部分透明的光收集器带有一个或多个光转向元件；以及光反射器，该光反射器定位成将日光反射到光收集器中。一个或多个光转向元件可使直接日光及间接日光转向到管中，使得其可用于照射建筑物。在一些实施例中，管设置在光收集器与定位于建筑物的目标区域内的扩散器之间。在某些实施例中，管构造成将穿过光收集器传输的日光中的至少一部分朝向扩散器引导。 在本文中公开的一些实施例包括照明设备和方法，所述照明设备和方法在大致通常晴朗的日子的整个白天时间收集大量的自然光。外部日光收集器可将自然光引导到光导向件中，该光导向件设置在日光收集器与位于建筑物内的扩散器或光开孔之间。光导向件可将自然日光引导至扩散器或开孔，并且自然光可对建筑物内部提供相当大量的照射。 在一些实施例中，管状日照设备包括光收集器；大体竖直的反射管，该大体竖直的反射管从光收集器的总区域延伸；以及扩散器，该扩散器设置在反射管的相对的端部或区域处。光收集器允许外部的光(诸如自然光)进入反射管的内部。管将外部的光向下引导至扩散器，该扩散器使光大体分散在建筑物内部中的整个目标房间或区域。光收集器可具有一个或多个部件。例如，光收集器可包括透明顶部覆盖件、棱形顶部覆盖件、其他棱形元件、一个或多个光转向组件、耐用覆盖件、一个或多个反射表面(例如，定位在收集器的内部或外部)、其他光学元件、其他部件或部件的组合。光收集器的至少一些部件可构造成定位在建筑物的屋顶上或定位在建筑物外部的其他合适区域中。 在一些实施例中，日照装置构造成将自然日光引导到建筑物内部中。该装置可包括:至少部分透明的光收集组件，该至少部分透明的光收集组件包括大致竖直的侧壁部分和水平收集器基部开孔；反射器，该反射器定位且构造成将自然日光朝向大致竖直的侧壁部分反射；以及光转向组件，该光转向组件定位且构造成将穿过至少部分透明的光收集组件传输的光朝向收集器基部开孔转向。日照装置可构造成，当日照装置安装在建筑物屋顶上时并且当日照开孔与形成在建筑物屋顶中的开口对准时，对建筑物内部提供自然照射。 反射器可在一个或多个维度上弯曲、可为平面的、或者可具有弯曲区段和/或平面区段的组合。反射器可具有多个段。反射器可由一个或多个支腿支撑，该一个或多个支腿构造成当反射器安装在建筑物上时将反射器的下边缘升高至建筑物屋顶之上的相当大距离。 在一些实施例中，反射器包括一个或多个光学元件，该光学元件构造成改变冲击反射器的至少一部分光的反射角。该一个或多个光学元件可包括棱形元件，诸如棱形膜。反射器可包括第一部分以及第二部分，该第一部分具有第一棱形元件并且该第二部分具有第二棱形元件。第一棱形元件和第二棱形元件可具有不同的光转向特征。 在一些实施例中，反射器包括一个或多个光学元件，所述一个或多个光学元件构造成改变冲击所述反射器的至少一部分光的反射角度。所述一个或多个光学元件可包括棱镜元件，诸如棱形膜。反射器可包括具有第一棱镜元件的第一部分和具有第二棱镜元件的第二部分。第一棱镜元件和第二棱镜元件可具有不同的光转向特征。 在某些实施例中，反射器构造成向前和/或向后倾斜。反射器可为沿着至少一个曲率轴线的大致抛物线形。反射器可定位成使得光收集组件的截面中央定位在反射器的焦点处。 在一些实施例中，反射器构造成围绕第一旋转轴线旋转。第一旋转轴线可大致位于光收集组件的中央处。反射器还可构造成围绕至少第二旋转轴线旋转。该反射器可构造成自动旋转，以大致追踪太阳方位角。追踪系统可使反射器旋转，这样使得追踪系统在5°内或在其他合适容差内追踪太阳方位角。 日照装置的光转向组件可包括棱形元件、反射元件、其他光学元件或者光学元件的组合。在一些实施例中，光收集组件包括竖直部分和顶部覆盖部分。竖直部分或顶部覆盖部分中的至少一个可包括棱形元件。例如，棱形膜可设置在光收集组件的竖直部分中。顶部部分可包括多个段(其中每个段均具有不同的外表面角)，或者可包括具有大致不变斜度的单个外部段。顶部覆盖部分可包括具有大致变化斜度的单个外部段。 某些实施例提供将自然日光引导到建筑物内部的方法。该方法可包括将反射器定位在光收集装置的外部(光收集装置设置在形成于建筑物外层中的水平日照开孔之上)，以及使用该反射器将自然日光朝向光收集装置的大致竖直的侧壁反射。该大致竖直的侧壁可为至少部分透明的。该方法可包括将反射的自然日光穿过光收集装置的大致竖直的侧壁传输，以及将反射的自然日光朝向日照开孔转向，使得反射的自然日光的相当大部分可用于照射建筑物内部。 在一些实施例中，该方法可包括将反射器自动定位，这样使得反射器的顶点在日光时候大体追踪太阳方位角。 在某些实施例中，日照装置构造成对建筑物内部提供自然光。该装置可包括透明光收集组件和构造成将自然光朝向光收集组件反射的反射器。该反射器可为大致抛物线形的并且包括至少一个顶点部分。 一些实施例提供了对建筑物内部提供光的方法。该方法可包括将反射器定位在光收集装置的外部，该光收集装置定位在形成于建筑物外层中的日照开孔之上。该反射器可为大致抛物线形的并且包括至少一个顶点部分。该方法可包括:使用反射器将自然日光朝向光收集装置反射；将反射的自然日光穿过光收集装置的透明侧壁传输；以及将反射的自然日光朝向日照开孔转向，这样使得反射的自然日光中的相当大部分可用于照射建筑物内部。在某些实施例中，该方法包括移动反射器以追踪太阳方位角。 在某些实施例中，日照装置构造成对建筑物内部提供自然日光。该装置可包括:日光收集器，该日照收集器限定日照开孔，该日照开孔构造成，当日照装置安装在建筑物上时，该日照开孔大致水平地或大致平行于建筑物表面的屋顶的平面定位；反射器，该反射器具有大体抛物线的形状，该反射器构造成反射日光，这样使得反射的日光中的相当大部分朝向日光收集器引导；以及光转向光学兀件，该光转向光学兀件构造成将穿过日光收集器传输的反射日光朝向日照开孔转向。 日照装置可包括追踪系统，该追踪系统构造成使反射器转向，这样使得反射器的顶点在日光时候大体追踪太阳方位角。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种日照装置，所述日照装置构造成将自然日光引导到建筑物的内部中，所述装置包括：至少部分透明的光收集组件，所述至少部分透明的光收集组件包括大致竖直的侧壁部分和水平的收集器基部开孔；反射器，所述反射器定位且构造成将自然日光朝向所述大致竖直的侧壁部分反射；以及光转向组件，所述光转向组件定位且构造成将穿过所述至少部分透明的光收集组件传输的光朝向所述收集器基部开孔转向；其中，所述日照装置构造成当所述日照装置安装在所述建筑物的屋顶上并且当日照开孔与形成在所述建筑物的屋顶中的开口对准时对所述建筑物的内部提供自然照明。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.30 US 61/565,4021.一种日照装置，所述日照装置构造成将自然日光引导到建筑物的内部中，所述装置包括: 至少部分透明的光收集组件，所述至少部分透明的光收集组件包括大致竖直的侧壁部分和水平的收集器基部开孔； 反射器，所述反射器定位且构造成将自然日光朝向所述大致竖直的侧壁部分反射；以及 光转向组件，所述光转向组件定位且构造成将穿过所述至少部分透明的光收集组件传输的光朝向所述收集器基部开孔转向； 其中，所述日照装置构造成当所述日照装置安装在所述建筑物的屋顶上并且当日照开孔与形成在所述建筑物的屋顶中的开口对准时对所述建筑物的内部提供自然照明。2.根据权利要求1所述的日照装置，其中，所述反射器在一个或多个维度上为弯曲的。3.根据权利要求1所述的日照装置，其中，所述反射器为平面的。4.根据权利要求1所述的日照装置，其中，所述反射器由一个或多个支腿支撑，所述支腿构造成当所述反射器安装在所述建筑物上时将所述反射器的下边缘升高至所述建筑物的屋顶之上的相当大的距离。5.根据权利要求1所述的日照装置，其中，所述反射器包括一个或多个光学元件，所述一个或多个光学元件构造成改变冲击所述反射器的至少一部分光的反射角。6.根据权利要求5所述的日照装置，其中，所述一个或多个光学元件包括棱形元件。7.根据权利要求6所述的日照装置，其中，所述反射器包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一棱形元件，所述第二部分具有第二棱形元件，其中，所述第一棱形元件和所述第二棱形元件具有不同的光转向特性。8.根据权利要求1至7中任一项所述的日照装置，其中，所述反射器包括多个段。9.根据权利要求1至7中任一项所述的日照装置，其中，所述反射器构造成向前和/或向后倾斜。10.根据权利要求1至7中任一项所述的日照装置，其中，所述反射器为沿着至少一个曲率轴线的大致抛物线形反射器。11.根据权利要求10所述的日照装置，其中，所述光收集组件的截面中央定位在所述抛物线形反射器的焦点处。12.根据权利要求1至7中任一项所述的日照装置，其中，所述反射器构造成围绕第一旋转轴线旋转。13.根据权利要求12所述的日照装置，其中，所述第一旋转轴线大致位于所述光收集组件的中央处。14.根据权利要求12所述的日照装置，其中，所述反射器构造成围绕至少第二旋转轴线旋转。15.根据权利要求12所述的日照装置，其中，所述反射器构造成自动旋转，以大致追踪太阳方位角。16.根据权利要求1至7中任一项所述的日照装置，其中，所述光转向组件包括棱形元件。17.根据权利要求1至7中任一项所述的日照装置，其中，所述光收集组件包括竖直部分和顶部覆盖部分。18.根据权利要求16所述的日照装置，其中，所述竖直部分或者所述顶部覆盖部分中的至少一个包括棱形元件。19.根据权利要求16所述的日照装置，进一步包括棱形膜，所述棱形膜设置在所述光收集组件的所述竖直部分内。20.根据权利要求16所述的日照装置，其中，所述顶部覆盖部分包括多个段，其中，所述多个段中的每个均具有不同的外部表面角。21.根据权利要求16所述的日照装置，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·奥古斯特·雅斯特尔，
申请(专利权)人：索乐图国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US