專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從以例如城市燃?xì)獾目扇細(xì)怏w物質(zhì)作為燃料的催 化燃燒中同時(shí)供給可見(jiàn)光、熱量和電，或可見(jiàn)光和熱量，或可見(jiàn)光和 電的裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，釆用電能的熒光，白熾光和類似的光已經(jīng)被用于室內(nèi)照
明。在這樣的照明中，用于照明的電能輸入的大約5-20%被轉(zhuǎn)化為光 能。
在這里，在大多數(shù)情況下，電能從電力公司的電網(wǎng)供給，據(jù)估計(jì)， 在用戶住宅處的電能是電力公司的發(fā)電站處的能量輸入的大約 36.6%，因?yàn)橐獜妮斎肽芰恐锌鄢l(fā)電站的熱量損失和電力傳輸損失 (根據(jù)NEDO制訂的節(jié)能法的補(bǔ)助申請(qǐng)手冊(cè))。
這意味著在發(fā)電站最初的能量輸入的1.9-7.3%被供給為光， 92.7-98%的大部分剩余能量主要作為熱量損失被排出到大氣或類似 物中，這是很大的浪費(fèi)。
此外，對(duì)于熱量供給，熱量通常從以油或氣體作為燃料的鍋爐供 給，輸入能量的大約70-90%被供給為例如蒸汽和熱水的熱能，大約 10-30%的剩余能量變成能量損失。
從用于減少這些浪費(fèi)的節(jié)能觀點(diǎn)出發(fā)，能量的有效使用的方法被 積極地提出來(lái)，因?yàn)槭臀２艓装l(fā)生了。
一種被常規(guī)地采用的能量有效使用的方法是一種同時(shí)供給電和熱 量的系統(tǒng)，其由以下構(gòu)成以城市燃?xì)?、石油或類似物作為燃料的?nèi) 燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器的旋 轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，采用由內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器產(chǎn)生的高
溫排氣的排氣鍋爐等。
此外，采用燃料電池的電/熱量同時(shí)供給系統(tǒng)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用也 在進(jìn)行中。上面的以內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器或者燃料電池作為
核心部件(非專利文獻(xiàn)1)的電/熱量同時(shí)供給系統(tǒng)在"Co-generation General Manual", Tsusan Shiryo Kenkyu Chosakai (貿(mào)易和工業(yè)材料 研究委員會(huì))"等中進(jìn)行了詳細(xì)的描述。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2005-197243的"燃燒類型的發(fā)光裝置及其 制造方法"描述了來(lái)自催化燃燒的光被用作光源，該光在可見(jiàn)光成分中 具有峰值。但是，在沒(méi)有熱量利用和發(fā)電的情況下，也很難說(shuō)能量被 充分地和有效地利用。
日本專利申請(qǐng)/>開號(hào)2002-354854的"采用熱光電發(fā)電的發(fā)電設(shè) 備和發(fā)電系統(tǒng)"和Kokoku (日本特許公告)號(hào)Hei 7-87251的"熱光電 發(fā)電裝置"描述了采用來(lái)自燃燒或類似物的輻射的熱量和光的發(fā)電，還 描述了一種收集其排氣的熱量的方法。但是，其主要目標(biāo)是釆用燃燒 光發(fā)電，并且它們沒(méi)有充分地描述從燃燒光中分離可見(jiàn)光成分來(lái)用于 照明。
在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)8-256915的"水鍋爐"中，用于露營(yíng)的燃燒 式照明器材被組合，從而使光和熱量被供給。但是，沒(méi)有給出將燃燒 光分離成可見(jiàn)光語(yǔ)中的光和熱射線光鐠中的光的描述，并且用于利用 熱量的裝置具有開放的結(jié)構(gòu)，這樣會(huì)產(chǎn)生大量的損失，這不能說(shuō)是有 效的。
曰本專利號(hào)3071833的"催化燃燒設(shè)備"描述了在其中用于有效的 催化燃燒的設(shè)備在去除了熱射線后僅供給可見(jiàn)光的方法，但是沒(méi)有給 出將燃燒光分離成可見(jiàn)光譜中的光和熱射線光語(yǔ)中的光并同時(shí)供給熱 量和電的方法的充分的描述。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)Hei 10-141612的"催化燃燒設(shè)備"描述了用 于通過(guò)從催化燃燒中收集照明光和燃燒熱量而供給熱量和光的設(shè)備。 但是，很難說(shuō)燃燒光被有效地分離成可見(jiàn)光鐠中的光和熱射線光鐠中 的光。此外，為了使該設(shè)備的光具有方向性，應(yīng)當(dāng)采取例如將反射板安裝在設(shè)備外側(cè)的某種措施，但是反射板內(nèi)的能量損失很大，此外， 沒(méi)有給出通過(guò)有效地收集光而供給光的方法的充分的描述。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)Hei 11-211025的"催化燃燒設(shè)備，，是從同一 位置同時(shí)供給通過(guò)催化燃燒產(chǎn)生的主要用于加熱的光和熱射線的設(shè) 備，很難說(shuō)燃燒光被有效地分離成可見(jiàn)光鐠中的光和熱射線光鐠中的 光，此外，很難說(shuō)該設(shè)備是具有高的總能量效率的照明設(shè)備。該設(shè)備 的另一個(gè)問(wèn)題是在除了冬天的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，當(dāng)不需要加熱的時(shí)候，用 于空調(diào)的冷卻負(fù)荷會(huì)增加。
在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2000-106452的"熱光電發(fā)電的方法及其 裝置"中，通過(guò)光電轉(zhuǎn)化元件來(lái)自燃燒光的發(fā)電和排氣熱量的熱量收集 同時(shí)進(jìn)行。沒(méi)有給出將燃燒光分離成可見(jiàn)光語(yǔ)中的光和熱射線光語(yǔ)中 的光以便釆用可見(jiàn)光用于照明的充分的描述。
在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2003-51201的"被加熱的發(fā)光管和照明器 材以及采用其的加熱系統(tǒng)"中，光、熱量和電通過(guò)采用火焰光從真空管 供給，但是光通過(guò)轉(zhuǎn)化熱量的發(fā)光管產(chǎn)生，電通過(guò)將光轉(zhuǎn)化為電的太 陽(yáng)能電池產(chǎn)生，這樣，在能量轉(zhuǎn)化的每個(gè)階段都會(huì)發(fā)生大量的損失， 并且很難說(shuō)該方法是有效的。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2005-49040的"用于氣體燃燒的裝置"描述 了在其中可見(jiàn)光從安全的室內(nèi)氣體燃燒供給的照明裝置，但是問(wèn)題是 室內(nèi)溫度通過(guò)光中所包括的許多熱射線而增加，并且很難說(shuō)該裝置是 一種具有高的總能量效率的裝置。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2002-303405的"照明加熱器，，描述了 一種供 給可見(jiàn)光和熱量的裝置；但是，由于可見(jiàn)光和熱量從相同的位置被同 時(shí)通過(guò)熱量反射板或類似的裝置供給，并且光包括熱射線，室內(nèi)溫度 的增加是一個(gè)問(wèn)題，并且很難說(shuō)該裝置是具有高的總能量效率的照明 裝置。
在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2002-932225的"燃?xì)鉄艄?中，由于通過(guò) 氣體燃燒產(chǎn)生的光和燃燒熱量從相同的位置被供給，并且光包括熱射 線，當(dāng)其在室內(nèi)使用時(shí)，室內(nèi)溫度的增加是一個(gè)問(wèn)題，并且很難說(shuō)該
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)8-256915"水鍋爐"
日本專利號(hào)3071833"催化燃燒設(shè)備"
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)Hei 10-141612"催化燃燒設(shè)備"
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)Hd 11-211025"催化燃燒設(shè)備"
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2000-106452"熱光電發(fā)電的方
燃?xì)鉄艄馐蔷哂懈叩目偰芰啃实恼彰餮b置。
專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2005-197243"燃燒類型的發(fā)光 裝置及其制造方法"
專利文獻(xiàn)2:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2002-354854"采用熱光電發(fā)電 的發(fā)電設(shè)備和發(fā)電系統(tǒng)"
專利文獻(xiàn)3: Kokoku (日本特許/>告)號(hào)Hei 7-87251"熱光電發(fā) 電裝置"
專利文獻(xiàn)4:
專利文獻(xiàn)5:
專利文獻(xiàn)6:
專利文獻(xiàn)7:
專利文獻(xiàn)8: 法及其裝置"
專利文獻(xiàn)9:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2003-51201"被加熱的發(fā)光管和 照明器材以及采用相同的器材的加熱系統(tǒng)，，
專利文獻(xiàn)10:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2005-49040"用于氣體燃燒的 裝置"
專利文獻(xiàn)11:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2002-303405"照明加熱器" 專利文獻(xiàn)12:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2002-932225"燃?xì)鉄艄? 非專利文獻(xiàn)l: "Co-generation General Manual", Tsusan Shiryo
Kenkyu Chosakai (貿(mào)易和工業(yè)材料研究委員會(huì))，，
從上面可以看到，在前述的專利文獻(xiàn)中的任一篇中，實(shí)現(xiàn)照明裝
置的高的總能量效率是困難的，而在本發(fā)明的說(shuō)明書中描述的按照本
發(fā)明的照明裝置可以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將解決的問(wèn)題
但是，為了通過(guò)采用內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器同時(shí)供給熱量 和電的前述系統(tǒng)供給光，通常的做法是向內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器供給燃料，并采用產(chǎn)生的電供給例如熒光和白熾光的照明光。在內(nèi) 燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器的情況下需要三次能量轉(zhuǎn)化，也就是從燃 料到機(jī)械動(dòng)力的轉(zhuǎn)化、通過(guò)發(fā)電機(jī)從機(jī)械動(dòng)力到電的轉(zhuǎn)化、和從電到 光的轉(zhuǎn)化，并且在每次能量轉(zhuǎn)化時(shí)都會(huì)發(fā)生能量損失。
在這里，即使由內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器產(chǎn)生的廢熱以等于
初始輸入到內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器中的能量的大約30%的量被 收集，那么仍然會(huì)有初始輸入能量的60%或更多變成能量損失。
此外，常規(guī)的照明采用熒光或白熾光輻射熱量，其輻射量據(jù)說(shuō)高達(dá) 用于照明的電能輸入的80%或更多，該熱輻射增加了這些照明燈所安裝 到的建筑物中的冷卻空調(diào)的負(fù)荷，從而還要解決如何減少該負(fù)荷的問(wèn)題。 同時(shí)，冷卻空調(diào)負(fù)荷的減少是用于解決熱島現(xiàn)象的任務(wù)。
此外，由于內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器包括機(jī)器的旋轉(zhuǎn)、往復(fù) 或類似的運(yùn)動(dòng)，因此如何減少由此產(chǎn)生的大量噪聲及機(jī)器振動(dòng)也是要 解決的問(wèn)題，所述噪聲有時(shí)候超過(guò)100dB (A)。這有時(shí)候需要特殊的 措施，從而限制了內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器的安裝位置。
此外，在前述的系統(tǒng)中安裝了許多裝置；在一個(gè)典型的實(shí)例中， 這些裝置是作為主要機(jī)器的內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器以及發(fā)電 機(jī)；用于冷卻這些主要機(jī)器的系統(tǒng)；例如收集排氣的熱量的排氣鍋爐 的熱量收集系統(tǒng)；用于冷卻燃燒空氣和從例如內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似 裝置的主體中輻射的熱量的冷卻系統(tǒng)；空氣通風(fēng)系統(tǒng)；用于控制這些 裝置的電路板；用于減少噪聲和振動(dòng)的聲音隔離盒和振動(dòng)隔離裝置； 當(dāng)需要時(shí)，作為用于凈化排氣的脫硝裝置、脫硫裝置和類似的裝置； 貯存燃料的罐等等，因此，該系統(tǒng)的空間和總重量成為一個(gè)問(wèn)題，特 別是當(dāng)該系統(tǒng)在室內(nèi)安裝時(shí)。
此外，考慮到與采用內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器相比常?；ㄙM(fèi) 較高并且電池的壽命很短，前述的采用燃料電池代替內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī) 和類似的機(jī)器作為其主要部件的系統(tǒng)具有要解決的問(wèn)題，因此，通常 認(rèn)為，這樣的系統(tǒng)仍然在發(fā)展過(guò)程中，并且該系統(tǒng)交付實(shí)際應(yīng)用還需 要花費(fèi)時(shí)間。
此外，由于燃料電池的特性，從冷態(tài)啟動(dòng)需要時(shí)間，因此，雖然 在基本操作連續(xù)的應(yīng)用中沒(méi)有問(wèn)題。該系統(tǒng)也通常不適合涉及頻繁重 復(fù)啟動(dòng)和停止的操作以及負(fù)荷不斷變化的操作。
考慮到上面的通過(guò)采用電從電照明中供給可見(jiàn)光的常規(guī)裝置的任 務(wù)和問(wèn)題，本發(fā)明的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能量的有效使用并提供一種有效地將 通過(guò)催化燃燒產(chǎn)生的光分離以由此同時(shí)供給可見(jiàn)光、熱量和電，或者 可見(jiàn)光和熱量，或者可見(jiàn)光和電的裝置。
解決問(wèn)題的手段
按照本發(fā)明的照明裝置由于其明顯地高于其它的照明裝置的總能 量效率，可以解決發(fā)生在許多其它的照明裝置中的大量的能量損失的 問(wèn)題，如下面描述的。按照本發(fā)明的照明裝置的高的總能量效率通過(guò) 將燃燒光的波長(zhǎng)光語(yǔ)分離為可見(jiàn)光和熱射線以有效利用燃燒光、通過(guò) 減少向照明目標(biāo)的熱射線輻射等等實(shí)現(xiàn)。
提供了一種裝置，包括以例如城市燃?xì)獾目扇細(xì)怏w物質(zhì)作為燃 料的催化燃燒部分；有效地將通過(guò)催化燃燒部分產(chǎn)生的燃燒光分光的 裝置；和將熱量轉(zhuǎn)化為電，從而同時(shí)供給可見(jiàn)光和熱量，或可見(jiàn)光、 熱量和電，或可見(jiàn)光和電的熱電元件。
提供了一種能夠同時(shí)供給光和熱量的裝置，該裝置包括空氣供 給裝置l;氣體燃料供給裝置2;燃燒部分3;位于燃燒部分3周圍的 反射板4;安裝在不被反射板4包圍的部分中的透光面板5;與反射板 4的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的熱量收集裝置7;和排氣排放裝置8， 其中反射板4反射可見(jiàn)光并透射或吸收熱射線，是由簡(jiǎn)單的金屬或金 屬氧化物薄膜或者由覆蓋了薄膜或涂層的玻璃、陶瓷、金屬或類似的 物質(zhì)構(gòu)成的耐熱表面，并具有與所謂的冷光鏡或分色鏡相同的功能， 也就是說(shuō)，該照明裝置能夠同時(shí)供給光和熱量，該照明裝置包括燃 燒部分；位于燃燒部分周圍并反射可見(jiàn)光和透射或吸收熱射線的反射 板；安裝在不被反射板包圍的部分中的透光面板；與反射板的整個(gè)或 部分后表面接觸安裝的熱量收集裝置；排氣排放裝置，其連接所述燃 燒部分的安裝空間和所述空間的外部部分，并向所述空間的外部部分
排放在所述燃燒部分內(nèi)產(chǎn)生的排氣；從燃燒部分的安裝空間的外部部 分向燃燒部分供給用于燃燒的空氣的空氣供給裝置；和向燃燒部分供 給用于燃燒的氣體燃料的氣體燃料供給裝置。
此外，提供了一種能夠同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置，該裝 置包括空氣供給裝置l;氣體燃料供給裝置2;燃燒部分3;位于燃 燒部分3周圍的反射板4;安裝在不被反射板4包圍的部分中的透光 面板5;與反射板4的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的發(fā)電元件6;位于 發(fā)電元件6的后表面上的熱量收集裝置7;和排氣排放裝置8，也就是 說(shuō)，這是能夠同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置，其中，發(fā)電元件位 于上面描述的能夠同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置中的反射板和熱 量收集裝置之間，發(fā)電元件的前表面與整個(gè)或部分的反射板接觸，發(fā) 電元件的后表面與整個(gè)或部分的熱量收集裝置接觸。
此外，提供了一種能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置，該照明裝置 包括空氣供給裝置l;氣體燃料供給裝置2;燃燒部分3;位于燃燒 部分3周圍的反射板4;安裝在不被反射板4包圍的部分中的透光面 板5;與反射板4的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的發(fā)電元件6;位于發(fā) 電元件6的后表面上的冷卻裝置9;和排氣排放裝置8，也就是說(shuō)，這 是能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置，其包括與發(fā)電元件的整個(gè)或部分 后表面接觸安裝以冷卻發(fā)電元件的后表面的冷卻裝置，以代替在上面 描述的能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置中的熱量收集裝置。
此外，該照明裝置的特征在于，透光面板5透射可見(jiàn)光并反射熱 射線；是由簡(jiǎn)單的金屬或金屬氧化物或者由覆蓋了薄膜或涂層的玻璃、 陶瓷、樹脂或類似的物質(zhì)構(gòu)成的透光表面；并具有與例如冷濾波器相 同的功能，也就是說(shuō)，該照明裝置的特征在于，透光面板透射可見(jiàn)光 并反射熱射線。
此外，該照明裝置的特征在于，發(fā)電元件6是將燃燒光的熱量轉(zhuǎn) 化為電的熱電元件。 本發(fā)明的效果
在按照本發(fā)明的照明裝置中，用于供給可見(jiàn)光的能量轉(zhuǎn)化的次數(shù)
只有一次，這意味著能量轉(zhuǎn)化中的損失很少。此外，當(dāng)需要時(shí)，具有 高能量的高溫?zé)嵘渚€通過(guò)熱電轉(zhuǎn)化被收集為電，并且當(dāng)該裝置與排氣 熱交換器組合時(shí)，未被收集的熱量可以被收集為熱水或蒸汽，這能夠 使能量級(jí)聯(lián)使用，從而是有效的。
此外，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)部分，照明裝置遠(yuǎn)比內(nèi)燃機(jī)、 渦輪機(jī)或類似的機(jī)器安靜。此外，由于從按照本發(fā)明的照明裝置供給 的光是在熱射線光鐠中的光被過(guò)濾出后獲得的光，該光與例如熒光和 白熾光的常規(guī)照明相比對(duì)增加室內(nèi)冷卻空調(diào)負(fù)荷的影響更小。
在能夠同時(shí)供給光和熱量的照明裝置的情況下，按照本發(fā)明的照 明裝置獲得的高能量效率通過(guò)采用反射板和透光面板將從燃燒部分輻 射的光分離為熱射線和可見(jiàn)光，并通過(guò)收集和采用這些射線以減少其 損失而實(shí)現(xiàn)，這是通過(guò)使反射板位于燃燒部分周圍和使熱量收集裝置 與反射板的整個(gè)或部分后表面接觸安裝而成為可能的，并且作為按照 本發(fā)明的照明裝置的特征的高的總能量效率無(wú)法僅通過(guò)簡(jiǎn)單地組合這 些反射板、透光面板和熱量收集裝置以包圍燃燒部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。在能夠 同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置和能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置 的情況下，類似于上述情況，實(shí)現(xiàn)高的總能量效率是困難的，除非它 們具有本發(fā)明所描述的結(jié)構(gòu)。
原因在于，對(duì)于按照本發(fā)明的能夠同時(shí)供給光和熱量的照明裝置， 為了"I以最少的能量損失供給盡可能多的可見(jiàn)光"，需要將從燃燒部 分向所有方向輻射的燃燒光中盡可能多的可見(jiàn)光成分從透光面板向照 明目標(biāo)輻射，為此，安裝為包圍燃燒部分的反射板和透光面板需要具
有盡可能大的面積。另一方面，為了"n以最少的能量損失供給盡可能 多的熱量"，必須從燃燒部分向所有方向輻射的燃燒光中收集盡可能多 的熱射線成分，為此，安裝為包圍燃燒部分的熱量收集裝置需要具有 盡可能大的面積。在這里，燃燒部分的總的包圍面積在某種程度上由 照明裝置本身的尺寸確定。因此，如果反射板和透光面板的面積被增 加，熱量收集裝置的面積就相應(yīng)減小，并且如果相反地增加熱量收集 裝置的面積，反射板和透光面板的面積就相應(yīng)減小，所以上面的i和
II是相互矛盾的，因此，即使反射板、透光面板和熱量收集裝置被安
裝成簡(jiǎn)單地包圍燃燒部分，滿足上面的i和n兩者也是困難的。
此外，為了"m盡可能多地減少熱射線向照明目標(biāo)的輻射"，從透 光面板輻射的熱射線需要盡可能地多地減少，為此，按照本發(fā)明的照 明裝置具有這樣的特征，位于燃燒部分周圍的反射板反射可見(jiàn)光并透 射或吸收熱射線，此外，由于熱量收集裝置與反射板的整個(gè)或部分后 表面接觸安裝，熱量收集裝置的安裝面積可以與除了設(shè)置透光面板的 部分之外的包圍燃燒部分的總面積一樣大。因此，在按照本發(fā)明的照 明裝置中，能夠滿足上面的i和n兩者。
此外，通過(guò)盡可能地增加具有透射或吸收熱射線的特性的反射板 的面積，可以供給盡可能多的可見(jiàn)光和盡可能多地減少向照明目標(biāo)的 熱射線的輻射。也就是說(shuō)，在從燃燒部分向反射板輻射的燃燒光中所 包括的熱射線由反射板透射或吸收，從而其從透光面板向照明目標(biāo)的 輻射被減少。因此，由于按照本發(fā)明的照明裝置能夠滿足所有的上面 的i、 n和ni,因此，按照本發(fā)明的照明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)比其中反射板、 熱量收集裝置和透光面板被簡(jiǎn)單地組合的裝置更高的總能量效率。
在能夠同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置中，其中，反射板、熱 量收集裝置、透光面板和發(fā)電元件被簡(jiǎn)單地組合以便包圍燃燒部分以 便除了上面的i、 n和m之外，實(shí)現(xiàn)"iv以最少的能量損失發(fā)電"，發(fā) 電元件需要具有增加的加熱面積和需要被安裝到燃燒部分周圍以便能 夠直接地以更少的損失接收熱射線即熱量輻射，以便它接收更高溫度 的熱量。另外還必須充分冷卻與發(fā)電元件的加熱表面相對(duì)的表面。因 此，在其中反射板、熱量收集裝置、透光面板和發(fā)電元件被簡(jiǎn)單地組 合以便包圍燃燒部分的裝置中，上面的i、 n和m相互矛盾。也就是 說(shuō)，如果發(fā)電元件的安裝面積增加了，其它的反射板、透光面板和熱 量收集裝置的安裝面積就相對(duì)變小。另一方面，如果反射板、透光面 板和熱量收集裝置的安裝面積增加了，發(fā)電元件的安裝面積就相對(duì)變 小。此外，與上面相似，由于i和ii以及i和m是相互矛盾的，在其 中反射板、熱量收集裝置、透光面板和發(fā)電元件被簡(jiǎn)單地組合以便包
圍燃燒部分的裝置中滿足所有的上面的i 、 n、 m和iv是困難的。
另一方面，在按照本發(fā)明的照明裝置中，位于燃燒部分周圍的反 射板具有反射可見(jiàn)光和透射或吸收熱射線的特性，發(fā)電元件安裝在反 射板和熱量收集裝置之間以便如圖i中所示與其整個(gè)或部分接觸。也 就是說(shuō)，發(fā)電元件與反射板的整個(gè)或部分后表面接觸安裝，并且熱量 收集裝置與發(fā)電元件的整個(gè)或部分后表面接觸安裝。因此，能夠滿足 所有上面的i、 n、 m和iv，按照本發(fā)明的照明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)比在其 中反射板、熱量收集裝置、透光面板和發(fā)電元件被簡(jiǎn)單地組合以便包 圍燃燒部分的裝置更高的總能量效率。
在能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置中，其中，反射板、冷卻裝置、 透光面板和發(fā)電元件被簡(jiǎn)單地組合以便包圍燃燒部分，由于上面的i 和m以及i和iv如上面描述的相互矛盾，滿足所有上面的i、 m和iv 是困難的。
另一方面，在按照本發(fā)明的照明裝置中，位于燃燒部分周圍的反 射板具有反射可見(jiàn)光和透射或吸收熱射線的特性，該裝置具有與發(fā)電 元件的整個(gè)或部分后表面接觸以便冷卻發(fā)電元件的后表面的冷卻裝 置，這使其可以滿足所有上面的i 、 m和iv，因此，按照本發(fā)明的照 明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)比在其中反射板、冷卻裝置、透光面板和發(fā)電元件被 簡(jiǎn)單地組合以便包圍燃燒部分的裝置更高的總能量效率。
在按照本發(fā)明的照明裝置中，透光面板具有透射可見(jiàn)光和反射熱 射線的特性，因此，按照本發(fā)明的照明裝置具有防止熱射線從透光面 板向照明目標(biāo)輻射的效果，并且透光面板反射從燃燒部分直接向透光 面板輻射的燃燒光的波長(zhǎng)成分中的熱射線，反射板透射或吸收這些熱 射線，這樣熱射線能夠被有效地使用，這使得可以進(jìn)一步提高按照本 發(fā)明的照明裝置的總能量效率。
按照本發(fā)明的照明裝置系統(tǒng)能夠通過(guò)任意組合每個(gè)都是圖i中的
照明裝置的單元而如圖6那樣以任意形狀形成照明裝置單元。這使得
可以容易地決定照明裝置單元的最大輸出，并且進(jìn)一步通過(guò)接通/切斷 單獨(dú)的照明裝置和通過(guò)調(diào)節(jié)氣體燃料向單獨(dú)的照明裝置的供給量而調(diào)
節(jié)照明裝置單元的光/熱量/電輸出。
按照本發(fā)明的照明裝置系統(tǒng)比通過(guò)采用內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的 機(jī)器同時(shí)供給熱量和電的系統(tǒng)簡(jiǎn)單，從而能夠相對(duì)緊湊和重量輕。
此外，通過(guò)例如圖7中所示在照明裝置單元上安裝排氣熱交換器， 可以收集從照明裝置的排氣排放裝置8排放的高溫排氣的熱量，從而 實(shí)現(xiàn)照明裝置單元的更高的總能量效率。
對(duì)于包括按照本發(fā)明的照明裝置的系統(tǒng)，照明裝置的維護(hù)是容易 的，因?yàn)楫a(chǎn)生光的燃燒部分3的數(shù)量比安裝在例如建筑物的熒光和白 熾光的數(shù)量少，并且該系統(tǒng)僅安裝在有限的位置。
按照本發(fā)明的照明裝置系統(tǒng)能夠用作緊急情況的照明、動(dòng)力源和 熱源，如果將液體燃料或氣體燃料貯存在罐或類似的容器中。
按照本發(fā)明的照明裝置系統(tǒng)不需要具有在例如高溫和高壓情況的 嚴(yán)酷條件下運(yùn)動(dòng)的例如內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)或類似的機(jī)器的部分，并且能 夠通過(guò)多個(gè)單元的組合形成，因此，其作為設(shè)備的可靠性可以容易地 相對(duì)高地實(shí)現(xiàn)。
此外，在按照本發(fā)明的照明裝置系統(tǒng)中，高的總能量效率通過(guò)可 見(jiàn)光和熱射線的有效使用而可靠地實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)將燃燒光中的波長(zhǎng)光 鐠中的光分離為可見(jiàn)光和熱射線并通過(guò)減少向照明目標(biāo)釋;^文的熱量而 獲得。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，位于燃燒部分周圍的反射板反射可見(jiàn)光和透 射或吸收熱射線。作為照明的光從透光面板被輻射?；谶@些，通過(guò) 使熱量收集裝置與反射板的整個(gè)或部分后表面接觸，可以形成能夠同 時(shí)供給光和熱量的照明裝置，并且通過(guò)使發(fā)電元件位于反射板和熱量 收集裝置之間，且發(fā)電元件的前表面與整個(gè)或部分的反射板接觸，發(fā) 電元件的后表面與整個(gè)或部分的熱量收集裝置接觸，而可以形成能夠 同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置，此外，通過(guò)代替熱量收集裝置提 供與發(fā)電元件的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的冷卻裝置以冷卻發(fā)電元 件的后表面，可以形成能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置。
此外，由于透光面板具有透射可見(jiàn)光和反射熱射線的特性，向照 明目標(biāo)釋放的熱量被減少，這樣，照明裝置的總能量效率可以進(jìn)一步提南。


圖l是能夠同時(shí)供給光、熱量和電的照明裝置的剖面圖2是其燃燒部分被安裝到端部的照明裝置的剖面圖3是位于照明裝置內(nèi)的具有不平的結(jié)構(gòu)的反射板；
圖4是能夠同時(shí)供給光和熱量的照明裝置的剖面圖5是能夠同時(shí)供給光和電的照明裝置的剖面圖6是在其中照明裝置被組合成3個(gè)垂直列和3個(gè)水平行的照明
裝置單元的實(shí)例；
圖7是在其上安裝有排氣熱交換器的照明裝置單元的實(shí)例；
圖8是在其中照明裝置被應(yīng)用在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)的實(shí)例；
圖9是帶有排氣熱交換器的照明裝置單元的實(shí)例，其中排氣熱交
換器具有支撐腿；
圖10是在其中照明裝置被應(yīng)用在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)的實(shí)例中的系
統(tǒng)流的^f見(jiàn)圖11是作為將從照明設(shè)備供給的光發(fā)送到遠(yuǎn)處的實(shí)例的用于建 筑物或類似物的照明裝置；
圖12是照明裝置被應(yīng)用在建筑物或類似物中的系統(tǒng)的實(shí)例；
圖13是用于建筑物或類似物中的照明裝置單元，其中用于建筑物 或類似物中的照明裝置和排氣熱交換器被組合；
圖14是照明裝置被應(yīng)用在建筑物或類似物的實(shí)例中的系統(tǒng)流的 #見(jiàn)圖；以及
圖15是其中照明裝置的透光面板具有極化功能的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
在下文中，本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行描述。
圖1是按照本發(fā)明的照明裝置的剖面圖。這是能夠同時(shí)供給光、 熱量和電的照明裝置，其包括空氣供給裝置l、氣體燃料供給裝置2、 燃燒部分3、位于燃燒部分3周圍的反射板4、安裝在未被反射板4 包圍的部分中的透光面板5、與反射板4的整個(gè)或部分后表面接觸安 裝的發(fā)電元件6、位于發(fā)電元件6的后表面上的熱量收集裝置7、以及 排氣排放裝置8。照明裝置的外部蓋子將被稱為外殼10。
圖4是按照本發(fā)明的照明裝置的剖面圖。這是能夠同時(shí)供給光和 熱量的照明裝置，其包括空氣供給裝置l、氣體燃料供給裝置2、燃燒 部分3、位于燃燒部分3周圍的反射板4、安裝在未被反射板4包圍的 部分中的透光面板5、與反射板4的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的熱 量收集裝置7、以及排氣排放裝置8。照明裝置的外部蓋子將被稱為外 殼10。
圖5是按照本發(fā)明的照明裝置的剖面圖。這是能夠同時(shí)供給光和 電的照明裝置，其包括空氣供給裝置l、氣體燃料供給裝置2、燃燒部 分3、位于燃燒部分3周圍的反射板4、安裝在未被反射板4包圍的部 分中的透光面板5、與反射板4的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的發(fā)電 元件6、以及排氣排放裝置8。當(dāng)需要時(shí)，冷卻裝置9位于發(fā)電元件的 后表面上。照明裝置的外部蓋子將被稱為外殼10。
圖1、圖4和圖5中的每個(gè)照明裝置的特征在于，反射板4反射 可見(jiàn)光并透射或吸收熱射線。此外，反射板4是由簡(jiǎn)單的金屬或金屬 氧化物薄膜或者由覆蓋了薄膜或涂層的玻璃陶瓷、金屬或類似的物質(zhì) 構(gòu)成的耐熱平面，并且例如可以是冷光鏡或分色鏡。
圖1、圖4和圖5中的每個(gè)照明裝置的特征在于，透光面板5透 射可見(jiàn)光并反射熱射線。此外，透光面板5是由簡(jiǎn)單的金屬或金屬氧 化物薄膜或者由覆蓋了薄膜或涂層的玻璃、陶資、樹脂或類似的物質(zhì) 構(gòu)成的透光平面，并且例如可以是冷濾波器。
圖1和圖5中的每個(gè)照明裝置的特征在于，發(fā)電元件6是將燃燒 光的熱量轉(zhuǎn)化為電的熱電元件。
反射板可以是連續(xù)的平面，或者是單個(gè)或多個(gè)部分缺失的平面， 并具有包圍燃燒部分的大體杯子形狀，該平面可以由曲面或平面的組
合構(gòu)成，但是考慮到熱接收效率，優(yōu)選地是連續(xù)的平面。此外，為了
提高燃燒光通過(guò)反射板反射到透光面板(其如圖1、圖4和圖5所示 位于與杯子前表面相對(duì)應(yīng)的表面上，即位于未設(shè)置大體杯子形狀的反 射板的表面上)上的反射效率，反射板優(yōu)選地以將燃燒光向透光面板 反射的角度安裝。此外，反射板具有例如圖3中所示的不平的結(jié)構(gòu)。
空氣供給裝置1向燃燒部分3供給用于燃燒的空氣。此外，當(dāng)需 要時(shí)，它冷卻燃燒部分3、反射板4或透光面板5的安裝空間。此外， 空氣供給裝置1從燃燒部分的安裝空間的外部向燃燒部分供給用于燃 燒的空氣，并可以是開口 (外部空氣和燃燒部分3通過(guò)該開口相互連 通)，或者可以是導(dǎo)管或配管(外部空氣和燃燒部分3通過(guò)該導(dǎo)管或配 管相互連通)。此外，空氣供給裝置l可以位于一個(gè)位置或多個(gè)位置。
此外，在空氣供給裝置l中，在前述的開口、導(dǎo)管或配管的上游 位置、中部位置和下游位置中的一個(gè)位置處，安裝調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)空 氣的流速、壓力、溫度和濕度、燃燒部分3中的空氣過(guò)量比例等所需 要的參數(shù)中必要的參數(shù)。在這里，調(diào)節(jié)裝置是通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、閥、 孔口、熱交換器或類似的裝置。作為通風(fēng)^L，螺旋漿式通風(fēng)機(jī)、多葉 片通風(fēng)機(jī)、渦輪通風(fēng)機(jī)、混流式通風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)式通風(fēng)機(jī)和類似的通風(fēng) 機(jī)可以按需要進(jìn)行選擇。
作為壓縮機(jī)，往復(fù)式壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)、渦輪壓縮機(jī)、螺桿 式壓縮機(jī)、振動(dòng)壓縮機(jī)和類似的壓縮機(jī)可以按需要進(jìn)行選擇。通風(fēng)才幾 或壓縮機(jī)的數(shù)量根據(jù)需要進(jìn)行確定，為了調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的空氣量，旋轉(zhuǎn) 次數(shù)在各個(gè)階段是可變化的，或者可以采用逆變器來(lái)控制旋轉(zhuǎn)次數(shù)。
在這些實(shí)例中，通風(fēng)機(jī)和閥被優(yōu)選地用作空氣調(diào)節(jié)裝置，因?yàn)樗?們可以提供從小空氣量到大空氣量的許多空氣量的選擇，并且如果吹 出壓力可以是大約100mm Aq，那么它們的成本就會(huì)很低。作為通風(fēng) 機(jī)，螺旋漿式通風(fēng)機(jī)(軸向通風(fēng)機(jī))是所希望的，因?yàn)樗梢蕴峁?小空氣量到大空氣量的許多空氣量的選擇，并且如果吹出壓力可以是 大約100mm Aq，那么它們的成本就會(huì)很低。通風(fēng)機(jī)優(yōu)選地位于形成 空氣供給裝置的導(dǎo)管的中部位置。
接著，閥可以是蝶形閥、球形閥、閘門閥、角岡、針形閥、壓力 調(diào)節(jié)閥、流速調(diào)節(jié)閥、開/關(guān)節(jié)氣閥、或類似的閥。按需要設(shè)置通過(guò)電、 壓縮空氣或類似物進(jìn)行操作的所需數(shù)量的手動(dòng)閥或自動(dòng)岡。作為自動(dòng) 閥，自行控制閥或通過(guò)外部信號(hào)控制的閥或類似的閥按需要被采用。 孔口可以是單段式或多段式。作為熱交換器，殼管式、肋片管式、盤 式或類似的交換器按需要被選擇。
空氣供給裝置例如是導(dǎo)管，其一端是與外部空氣接觸的空氣進(jìn)氣 口，且軸向通風(fēng)機(jī)位于空氣進(jìn)氣口和外殼之間的中部中，該導(dǎo)管通過(guò) 外殼，其另外一端與燃燒部分的安裝空間連通。
前述的空氣用于與氣體燃料產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，并且可以是大氣或室 內(nèi)空氣，或者可以是不同于空氣的氧氣或含氧氣的氣體?；蛘?，它可 以是不同于氧氣的與氣體燃料產(chǎn)生燃燒反應(yīng)的氣體。
氣體燃料供給裝置2用于向燃燒部分3供給用于燃燒的氣體燃料。 該氣體燃料供給裝置2是與位于照明裝置的外部部分中的氣體燃料供 給管和罐聯(lián)接的導(dǎo)管或配管，并且在導(dǎo)管或配管的上游位置、中部4立 置或下游位置處，按需要設(shè)置用于調(diào)節(jié)氣體燃料的流速、壓力、溫度 和濕度以及燃燒部分3中的空氣過(guò)量比例的調(diào)節(jié)裝置。
此外，氣體燃料供給裝置中的調(diào)節(jié)裝置是通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、閥、 孔口或熱交換器，作為通風(fēng)機(jī)，可以按需要選擇螺旋漿式通風(fēng)機(jī)、多 葉片通風(fēng)才幾、渦輪通風(fēng)才幾、混流式通風(fēng)才幾、旋轉(zhuǎn)式通風(fēng)才幾或類似的通 風(fēng)機(jī)。
作為壓縮機(jī)，可以按需要選擇往復(fù)式壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)、渦 輪壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)、振動(dòng)壓縮機(jī)或類似的壓縮機(jī)。通風(fēng)機(jī)或壓 縮機(jī)的數(shù)量根據(jù)需要進(jìn)行確定，旋轉(zhuǎn)的次數(shù)在各個(gè)階段是可變化的， 或者可以釆用頻率控制逆變器來(lái)控制旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。
接著，閥可以是蝶形閥、球形岡、閘門閥、角閥、針形閥、壓力 調(diào)節(jié)閥、流速調(diào)節(jié)閥、或類似的閥。按需要設(shè)置通過(guò)電、壓縮空氣或 類似物進(jìn)行操作的所需數(shù)量的手動(dòng)閥或自動(dòng)閥。作為自動(dòng)閥，自行控 制閥或通過(guò)外部信號(hào)控制的閥或類似的閥按需要被采用?？卓诳梢允?單段式或多段式。作為熱交換器，殼管式、肋片管式、盤式或類似的 交換器按需要被選擇。
如果作為氣體燃料中的一種、通常具有0.1-0.8Mpa的壓力并以中 間壓力供給的城市燃?xì)獗皇褂?，在這些實(shí)例中的自行控制減壓閥從以 適當(dāng)?shù)膲毫ο蛉紵糠止┙o氣體燃料來(lái)考慮是優(yōu)選的，并且作為用于 使氣體燃料能夠以所需要的流速向燃燒部分供給的調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)外 部控制信號(hào)可任意地調(diào)節(jié)的流速調(diào)節(jié)閥優(yōu)選地被提供。
在適當(dāng)?shù)貙怏w燃料向燃燒部分供給方面，氣體燃料供給裝置2 的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例是城市燃?xì)夤?，并且其一端?lián)接到燃?xì)夤镜娜細(xì)?管上，另一端通向非常鄰近燃燒部分的位置。此外，空氣供給裝置1 可以位于一個(gè)位置，或可以位于多個(gè)位置。
氣體燃料供給裝置2具有位于從燃?xì)夤镜呐涔苎由斐龅臍怏w 燃料供給裝置2到達(dá)外殼之前的位置并啟動(dòng)/停止氣體供給的手動(dòng)主 閥；和位于主閥的下游側(cè)并可自動(dòng)地開動(dòng)/關(guān)閉的電》茲式斷流閥或類4以 的閥；位于更下游側(cè)的自行控制減壓閥；和位于更下游側(cè)的自動(dòng)流速 調(diào)節(jié)閥，然后氣體燃料供給裝置2通過(guò)外殼，其另一端通向鄰近燃燒 部分3的位置。
此外，當(dāng)需要時(shí)，在通向鄰近燃燒部分3的位置的燃?xì)夤艿亩瞬?br> 附近，用于點(diǎn)燃?xì)怏w燃料的點(diǎn)火裝置被提供。點(diǎn)火裝置可以是通過(guò)電
或類似物產(chǎn)生火花的類型，或可以是具有與家用裝置(例如家用廚灶)
相同功能的類型。
氣體燃料可以是可燃的氣體物質(zhì)，例如城市燃?xì)?、瓦斯、丙烷氣?br> 氫氣、或者由可燃液體物質(zhì)(例如煤油、重燃油)的氣化產(chǎn)生的物質(zhì)、 或者來(lái)源于石油的汽油，或者可以是由可燃固體物質(zhì)(例如曱烷水合 物)的氣化產(chǎn)生的物質(zhì)。
此外，代替空氣供給裝置1和氣體燃料供給裝置2，可以安裝其 中向燃燒部分3供給的空氣和氣體燃料通過(guò)混合器適當(dāng)?shù)鼗旌系幕旌?氣體供給裝置，空氣和氣體燃料的混合氣體通過(guò)混合氣體供給裝置向 燃燒部分3的供給方法可以與通過(guò)氣體燃料供給裝置的方法相同。適
當(dāng)?shù)鼗旌弦馕吨諝夂蜌怏w燃料基本上被混合器均勻地混合的狀態(tài)。 當(dāng)需要時(shí)，空燃比被調(diào)節(jié)。
燃燒部分3是這樣一個(gè)部分，其燃燒通過(guò)空氣供給裝置l和氣體 燃料供給裝置2或通過(guò)混合氣體供給裝置供給的空氣和氣體燃料的混 合氣體，從而產(chǎn)生燃燒光。燃燒部分3整個(gè)地或部分地通過(guò)催化劑形 成，并且它構(gòu)造為線形、螺旋形、網(wǎng)形或類似的形狀，或具有蜂巢結(jié) 構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或類似的結(jié)構(gòu)。形成燃燒部分3的催化劑形成為平坦平 面形狀、曲面形狀、直線形狀、圓柱形狀、多棱柱形狀、立方體形狀、 長(zhǎng)方體形狀、球形或類似的形狀，當(dāng)需要時(shí)，它有時(shí)候具有中空結(jié)構(gòu)。
在這些實(shí)例中，從高亮度燃燒來(lái)考慮，燃燒部分3優(yōu)選地為網(wǎng)形 并具有中空的大體球形形狀。
此外，燃燒部分3可以基本上安裝在如圖l所示的中心內(nèi)，或如 圖2所示安裝或安裝在與圖2中所示的位置不同的位置，并且在此實(shí) 現(xiàn)可以是高亮度燃燒的催化燃燒。此外，當(dāng)需要時(shí)，燃燒部分3的數(shù) 量可以是一個(gè)或可以是多個(gè)。
作為燃燒部分3的材料，使用無(wú)機(jī)物質(zhì)，例如金屬、陶瓷或玻璃、 覆蓋的碳化物(a carbide of mantle)(用例如硝酸鈉或熒光材料的發(fā) 光材料浸透或涂覆)等。在這些實(shí)例中，從有效的高亮度燃燒來(lái)考慮 覆蓋的碳化物是優(yōu)選的，從長(zhǎng)使用壽命來(lái)考慮金屬和陶瓷是優(yōu)選的。
位于燃燒部分3周圍的反射板反射從燃燒部分3中發(fā)射的燃燒光 的包括可見(jiàn)光的光語(yǔ)中的光，并透射或吸收包括熱射線的光譜中的光。
反射板位于燃燒部分周圍意味著反射板具有包圍燃燒部分的上/ 下和左/右側(cè)的大體杯子形狀。包圍燃燒部分的大體杯子形狀可以意p未 著反射板由單個(gè)表面或多個(gè)表面構(gòu)成，并具有包圍燃燒部分的大體杯 子形狀，該形狀可以是拋物面天線的形狀、碟形、半球形、錐形或棱 錐形、由平面和曲面的組合構(gòu)成的多邊形、圓柱形、多棱柱形、多棱 錐形或類似的形狀。此外，當(dāng)需要時(shí)，某些部分可以沒(méi)有反射板和透 光面板，也就是說(shuō)，反射板可以具有部分地缺失的大體杯子的形狀。
在這些實(shí)例中，從通過(guò)反射板有效反射燃燒光考慮，反射板被安裝成沒(méi)有任何中斷地包圍燃燒部分是優(yōu)選的，確定反射板的形狀使得 以每一個(gè)入射角進(jìn)入反射板上的每一個(gè)點(diǎn)的燃燒光被反射成朝向透光 面板的反射光，以便反射板的形狀能夠在燃燒光的所有波長(zhǎng)成分中朝 向透光面板反射盡可能多的可見(jiàn)光譜中的波長(zhǎng)成分。
反射板4是由簡(jiǎn)單的金屬或金屬氧化物或者由覆蓋了薄膜或涂層 的玻璃、陶瓷、金屬或類似的物質(zhì)構(gòu)成的耐熱平面，并具有與所謂的 冷光鏡或分色鏡相同的功能。此外，反射板4的表面可以具有發(fā)光元 件或可以涂覆有發(fā)光材料或熒光材料。作為發(fā)光材料，可以釆用例如 半導(dǎo)體、硅、碳氟樹脂或類似的物質(zhì)。
從反射板4的后表面上的高熱量收集效率和冷卻效率考慮，發(fā)電 元件、熱量收集裝置或冷卻裝置的表面優(yōu)選地為涂覆有金屬或金屬氧 化物的薄膜或涂層的薄膜。
此外，反射板4的表面可以是平面或曲面的，以便獲得任意的反 射特性，或有時(shí)具有例如圖3中所示的不平的表面。此外，向燃燒部 分反射熱射線光i普中的反射光的部分可以在需要時(shí)設(shè)置以輔助催化燃 燒。
不平的形狀可以由直線形成，可以由曲線形成，或可以由直線和 曲線形成。
此外，反射板4可以具有平面透鏡或曲面透鏡的功能，以便集中 傳輸?shù)狡浜蟊砻娴臒崃炕蚍瓷涞墓狻?br> 透光面板5透射可見(jiàn)光并反射熱射線。它是由簡(jiǎn)單的金屬或金屬
氧化物構(gòu)成或者由玻璃、陶瓷、樹脂或類似的物質(zhì)構(gòu)成的透光單層，
其表面覆蓋了這些薄膜或涂層中的任一種，或者它由多個(gè)表面構(gòu)成并 具有與所謂的冷濾波器相同的功能，在所述多個(gè)表面之間置入液體或
氣體以進(jìn)行冷卻、隔熱和熱量收集。在從燃燒部分產(chǎn)生的燃燒光的所 有波長(zhǎng)成分中，熱射線光譜中的波長(zhǎng)成分被透光面板反射，但是可見(jiàn) 光語(yǔ)中的波長(zhǎng)成分通過(guò)透光面板以便被供給到外部部分，同時(shí)，由反 射板反射的可見(jiàn)成分通過(guò)透光面板以便被供給到外部部分。
如果透光面板由多個(gè)表面構(gòu)成，并且液體或氣體置于其間以冷卻、
隔熱和熱量收集，空氣等被用做氣體，水等被用作液體，氣體、水等 在照明裝置的透光面板和外部部分之間通過(guò)通風(fēng)機(jī)或泵循環(huán)。
此外，透光面板可以具有平面透鏡或曲面透鏡的功能，以便集中 其透射和反射的光。
發(fā)電元件6將熱射線的熱量和光轉(zhuǎn)化為電，并與反射板的整個(gè)或 部分后表面接觸安裝，熱量收集裝置位于發(fā)電元件的后表面上。例如， 發(fā)電元件6是利用熱電效應(yīng)的熱電元件或者光電元件。作為熱電元件， 可以采用P-型和N-型半導(dǎo)體，可以采用兩種或更多種不同種類的金 屬，或可以采用其它的元件。此外，根據(jù)需要，熱電元件具有單層結(jié) 構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
從有效地取出電來(lái)考慮，在這些實(shí)例中， 一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是半導(dǎo) 體被用作熱量傳輸元件，P-型半導(dǎo)體和N-型半導(dǎo)體是二維的并且交替 布置，金屬或類似材料的導(dǎo)電盤夾在頂表面和底表面之間。
熱量收集裝置7與發(fā)電元件6或反射板4的整個(gè)或部分后表面接 觸安裝以冷卻發(fā)電元件6或反射板4或者收集熱量。為了冷卻和熱量 收集，例如水的液體或例如空氣的氣體在與發(fā)電元件6或反射板4的 后表面接觸的同時(shí)，通過(guò)泵、通風(fēng)機(jī)或類似的裝置從照明裝置的內(nèi)部 向外部部分循環(huán)，由此供給或冷卻收集的熱量。為了有效接收熱量， 循環(huán)的順序優(yōu)選地為液體或氣體從例如圖1中所示的照明裝置的下部 向上部流動(dòng)。
冷卻裝置與發(fā)電元件6的整個(gè)或部分后表面接觸安裝以冷卻發(fā)電 元件6。為了冷卻，例如水的液體或例如空氣的氣體在與發(fā)電元件6 的后表面接觸的同時(shí)，通過(guò)泵、通風(fēng)機(jī)或類似的裝置從照明裝置的內(nèi) 部向外部部分循環(huán)，由此供給或冷卻收集的熱量。為了有效接收熱量， 循環(huán)的順序優(yōu)選地為液體或氣體從例如圖1中所示的照明裝置的下部 向上部流動(dòng)。
為了提高熱量傳輸效率，熱量收集裝置和冷卻裝置可以具有如同 例如盤型熱交換器的回路結(jié)構(gòu)。
排氣排放裝置8排出在燃燒部分3內(nèi)燃燒的高溫排氣。排氣排放裝置8可以位于一個(gè)位置或多個(gè)位置。排氣供給裝置是連接燃燒部分 的安裝空間和該空間的外部部分的排氣排放裝置，以將在燃燒部分內(nèi) 產(chǎn)生的燃燒排氣排出到該空間的外部部分。排氣排放裝置8設(shè)有通風(fēng) 機(jī)，以在需要時(shí)用于輔助排出排氣。通風(fēng)機(jī)可以安裝在照明裝置的出 口的位置或位于照明裝置的排氣排放口處的排氣導(dǎo)管的位置，或者通 風(fēng)機(jī)可以安裝在配管內(nèi)。當(dāng)需要時(shí)，高溫排氣具有的熱量可以通過(guò)單 獨(dú)提供的排氣熱交換器或類似的裝置收集，并且熱量也可以從該處作 為蒸汽或熱水供給。
排氣排放裝置8例如是配管，其一端與外殼10內(nèi)的燃燒部分3 的安裝空間連接，并通過(guò)外殼以通向外殼的外部部分。從該處，它朝 向下游側(cè)通向排氣熱交換器12，這樣，當(dāng)需要時(shí)，高溫排氣的熱量被 收集。此外，當(dāng)需要時(shí)，用于強(qiáng)迫排放排氣的通風(fēng)機(jī)位于更下游側(cè)， 排氣排放裝置8最終從通風(fēng)機(jī)的出口通向室外大氣，這樣，排氣被放 出。
優(yōu)選的是，例如作為檢測(cè)氣體燃料正在燃燒的檢測(cè)裝置的溫度傳 感器位于燃燒部分3附近，以便防止例如當(dāng)供給氣體燃料，即當(dāng)氣體 供給裝置的主閥和斷流閥都打開，氣體燃料在燃燒部分中燃燒時(shí)，如 果未燃燒的氣體燃料從排氣排放裝置8錯(cuò)誤地排放，而可能發(fā)生的例 如燃料爆炸的危險(xiǎn)。
圖6是一種照明裝置單元，其中任意數(shù)量的圖l所示照明裝置被 例如二維地組成一個(gè)單元，以便實(shí)現(xiàn)供給所需的照明強(qiáng)度的裝置。在 將照明裝置組合成單元時(shí)，它們可以被組合以便當(dāng)需要時(shí)形成偽曲面。 可見(jiàn)光從該單元的前表面被供給。
圖7是具有排氣熱交換器的照明裝置的實(shí)例，其中圖6所示的照 明裝置單元和排氣熱交換器被組合并且其具有排氣筒。排氣熱交換器 的安裝位置可以是照明裝置單元的后表面、側(cè)表面等，或可以是根據(jù) 需要遠(yuǎn)離照明裝置單元的位置。當(dāng)從燃燒部分3產(chǎn)生的高溫排氣的熱 量被收集時(shí)，該單元被應(yīng)用。
在下文中，上面描述的關(guān)于照明裝置的操作的內(nèi)容將使用附圖作
為實(shí)例進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。
在圖1中，用于燃燒的氣體燃料由氣體燃料供給裝置l供給到作
為催化劑的燃燒部分3，同時(shí)，用于燃燒的空氣由空氣供給裝置2供 給。在燃燒部分3中，如上述供給的氣體燃料和空氣產(chǎn)生催化燃燒， 其通常具有比火焰燃燒更高的亮度。
燃燒光由于燃燒部分3中的催化燃燒而產(chǎn)生。燃燒光包括從紫外 光i普到紅外光i普的很寬的波長(zhǎng)光譜內(nèi)的射線，其包括熱射線和可見(jiàn)光。 燃燒光從燃燒部分3發(fā)出，以向著安裝成包圍燃燒部分3的反射板4 并向著透光面板5輻射。
對(duì)于輻射到反射板4上的燃燒光，在燃燒光所包括的波長(zhǎng)成分中， 反射板4反射可見(jiàn)光并透射或吸收熱射線。由反射板4反射的可見(jiàn)光 直接地或在由反射板4重復(fù)再反射等等之后向透光面板5輻射，并通 過(guò)透光面板5以作為照明光向照明裝置的外部部分供給。
由反射板4透射或吸收的熱射線的熱量被傳輸?shù)脚c反射板4的后 表面接觸安裝的發(fā)電元件6。
同時(shí)，對(duì)于從燃燒部分3向透光面板5輻射的燃燒光，在燃燒光 所包括的波長(zhǎng)成分中，可見(jiàn)光通過(guò)透光面板5以作為照明光供給到照 明裝置的外部。
此外，在向透光面板5輻射的燃燒光所包括的波長(zhǎng)成分中，熱射 線由透光面板5反射。由透光面板5反射的熱射線直接地或在由透光 面板5重復(fù)再反射等等之后向反射板4輻射，并由反射板4透射或吸 收，其熱量被傳輸?shù)脚c反射板4的后表面接觸安裝的發(fā)電元件6。
如果發(fā)電元件6是例如將熱量轉(zhuǎn)化為電的熱電元件，那么與反射 板4接觸的熱電元件的表面被從反射板4傳輸?shù)臒崃考訜幔瑹犭娫?的后表面被與熱電元件的后表面接觸安裝的熱量收集裝置7冷卻。
熱量收集裝置7由例如采用水作為介質(zhì)的熱交換器構(gòu)成，它通過(guò) 用從位于照明裝置的下部中的入口供給的水冷卻熱電元件的后表面來(lái) 收集熱量，并且水作為被加熱的水從位于照明裝置的上部中的出口排 出。
在燃燒部分3內(nèi)產(chǎn)生的排氣從位于照明裝置的上部部分中的排氣 排放裝置排出。
對(duì)于在圖2或圖3中所示的照明裝置，在圖2中，未安裝發(fā)電元 件6,冷卻裝置9代替熱量收集裝置7而與反射板4的后表面接觸安 裝，這與熱量收集裝置7相似。此外，在圖3中，冷卻裝置9代替熱 量收集裝置7而與熱量收集裝置7相似地安裝。
作為按照本發(fā)明的釆用照明裝置的系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，該系統(tǒng)可應(yīng) 用在例如圖8中所示的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)、大廳等。在圖7中所示的具 有排氣熱交換器的照明裝置單元被安裝在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)等的所需要 的位置，以供給室內(nèi)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)等所需的可見(jiàn)光。作為該單元的安裝 方法，該單元可以形成為具有支撐腿，所述支撐腿直立地位于地板上 以支撐圖9中所示的單元，或可以從天花板懸桂，或可以支撐在墻壁、 天花板表面等上。此外，代替圖7中所示具有排氣熱交換器的照明單 元，可以提供圖6中所示的照明裝置單元。
可見(jiàn)光從透光面板5供給以照明運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)內(nèi)部。此外，當(dāng)需要 時(shí)，被收集的熱量通過(guò)熱量收集裝置7和排氣熱交換器的組合被供給 為熱水或蒸汽。被收集的熱量的用途的可能的實(shí)例可以是用作室內(nèi)空 調(diào)設(shè)備的熱源等、用于熱水供給等等。空調(diào)設(shè)備的可能的實(shí)例是熱水 或蒸汽吸收冷卻器或類似的裝置?；蛘?，熱量可以供給到熱水系統(tǒng)等， 例如特別地在歐洲廣泛安裝的區(qū)域熱量供給系統(tǒng)。
此外，如果在前述的應(yīng)用實(shí)例中提供發(fā)電元件6，通過(guò)發(fā)電元件 產(chǎn)生的電可以被用作形成照明裝置所應(yīng)用的系統(tǒng)的輔助機(jī)械和裝備的 動(dòng)力，可以用作運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)等的動(dòng)力負(fù)載，或可以銷售給電力公司的 電網(wǎng)。
圖10示出前述實(shí)例中的系統(tǒng)流的視圖的一個(gè)實(shí)例，其中照明裝置 被應(yīng)用于室內(nèi)運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)。作為氣體燃料的城市燃?xì)夂涂諝獗还┙o到 照明裝置單元，可見(jiàn)光從照明裝置單元的前表面上的透光面板供給。 在被供給到照明裝置的熱量收集裝置后，水被進(jìn)一步供給到排氣熱交 換器，這樣溫度升高的熱水作為熱源被供給到作為熱量的最終使用者
的熱水式吸收冷卻器等。在熱水吸收冷卻器等中使用后溫度降低的水 又被供給到照明裝置，其熱量被收集。泵或類似的裝置被用于循環(huán)水。 接著，作為將從按照本發(fā)明的照明裝置供給的光供給到遠(yuǎn)離照明 裝置的安裝位置的系統(tǒng)的實(shí)例，圖11中所示的系統(tǒng)是可能的。從透光
面板5供給的光由包圍透光面板5的光收集板13收集到光收集部分 14，被收集的光通過(guò)光傳輸管15被發(fā)送到所希望的位置，以從發(fā)光部 分16供給。
在這里，作為光傳輸管15,可以采用例如具有高光傳輸效率的玻 璃纖維。此外，作為發(fā)光部分16，可采用的是其外周表面和端表面發(fā) 射光的玻璃纖維。
此外，每個(gè)照明裝置1的光傳輸管15和發(fā)光部分16的數(shù)量可以 是一個(gè)或多個(gè)。此外，透光面板5也可以起光收集板13的作用。此外， 透光面板5可以具有例如圖15中所示的極化功能，從而允許任意設(shè)置 光的出口位置。在此情況下，光收集板或光收集部分位于光的出口處。
作為按照本發(fā)明的照明裝置系統(tǒng)的另 一 個(gè)應(yīng)用實(shí)例，該系統(tǒng)可以 應(yīng)用在例如圖12中所示的建筑物等中。除建筑物中的應(yīng)用之外，可能 的應(yīng)用實(shí)例包括在百貨公司、購(gòu)物中心、醫(yī)院、學(xué)校、工廠、地下商 場(chǎng)、車站、機(jī)場(chǎng)、室內(nèi)水池、公共浴室等中的應(yīng)用。在例如公寓式住 宅的復(fù)合住宅中的應(yīng)用和在獨(dú)立住宅中的應(yīng)用也是可能的。
如果圖11中所示的用于將從按照本發(fā)明的照明裝置供給的光供 給到遠(yuǎn)離照明裝置的安裝位置的系統(tǒng)被安裝到圖12中所示的建筑物 等的各層的基本相同的位置，氣體燃料系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、熱量收集或 供給系統(tǒng)等的距離可以被縮短，這是很經(jīng)濟(jì)的。
圖14示出在其中照明裝置被應(yīng)用在圖12所示的建筑物等的實(shí)例 中的系統(tǒng)流的視圖的一個(gè)實(shí)例。
另 一個(gè)可能的應(yīng)用實(shí)例是將光安全地供給到由于火、火花等而具 有爆炸危險(xiǎn)的例如防爆區(qū)域的危險(xiǎn)區(qū)域等。此外，如果氣體燃料被貯 存在罐或類似的容器中，作為緊急情況的照明應(yīng)用也是可能的。
工業(yè)適用性
本發(fā)明涉及一種能夠從用例如城市燃?xì)獾目扇細(xì)怏w燃料提供燃料 的催化燃燒中同時(shí)供給可見(jiàn)光、熱量和電，或可見(jiàn)光和熱量，或可見(jiàn) 光和電的裝置。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括燃燒部分；位于所述燃燒部分周圍以反射可見(jiàn)光并透射或吸收熱射線的反射板；安裝在不被所述反射板包圍的部分中的透光面板；與所述反射板的整個(gè)或部分后表面接觸安裝的熱量收集裝置；排氣排放裝置，所述排氣排放裝置聯(lián)接所述燃燒部分的安裝空間和所述空間的外部部分，并向所述空間的外部部分排放在所述燃燒部分內(nèi)產(chǎn)生的排氣；空氣供給裝置，用于從所述燃燒部分的安裝空間的外部部分向所述燃燒部分供給用于燃燒的空氣；和氣體燃料供給裝置，用于向所述燃燒部分供給用于燃燒的氣體燃料，并且所述照明裝置能夠同時(shí)供給光和熱量。
2. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，還包括位于權(quán)利要求1中的所述反射板和所述熱量收集裝置之間的發(fā)電 元件，所述發(fā)電元件的前表面與整個(gè)或部分的所述反射板接觸，所述 發(fā)電元件的后表面與整個(gè)或部分的所述熱量收集裝置接觸，并且所述照明裝置能夠同時(shí)供給光、熱量和電。
3. 如權(quán)利要求2所述的照明裝置，還包括，代替權(quán)利要求2中的 所述熱量收集裝置的冷卻裝置，所述冷卻裝置與所述發(fā)電元件的整個(gè) 或部分后表面接觸，以便冷卻所述發(fā)電元件的后表面，并且所述照明裝置能夠同時(shí)供給光和電。
4. 如權(quán)利要求l、 2和3所述的照明裝置，其中，權(quán)利要求l、 2 和3中的所述透光面板透射可見(jiàn)光并反射熱射線。
5. 如權(quán)利要求2和3所述的照明裝置，其中，權(quán)利要求2和3中 的所述發(fā)電元件是將由所述燃燒部分產(chǎn)生的燃燒光的熱量轉(zhuǎn)化為電的 熱電元件。
全文摘要
提供了一種照明裝置。在通過(guò)采用例如白熾光或熒光的電燈從電流向室內(nèi)位置供給可見(jiàn)光的常規(guī)裝置中會(huì)發(fā)生大量的能量損失。本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能量的有效使用和實(shí)現(xiàn)能夠同時(shí)供給可見(jiàn)光、熱量和電，或可見(jiàn)光和熱量，或可見(jiàn)光和電的裝置，這是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的，具有反射可見(jiàn)光和透射或吸收熱射線的特性的反射板以及具有透射可見(jiàn)光并反射熱射線特性的透光面板有效地將由以例如城市燃?xì)獾目扇細(xì)怏w物質(zhì)作為燃料的高亮度催化燃燒產(chǎn)生的燃燒光分光，并且熱電元件將熱量轉(zhuǎn)化為電。
文檔編號(hào)F24C13/00GK101346579SQ200680048808
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月24日
發(fā)明者馬渕紀(jì)彥 申請(qǐng)人:馬渕紀(jì)彥