專利名稱:太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)光的利用裝置,具體為太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置。
背景技術(shù):
太陽(yáng)光、空氣、水是地球上生命的三要素,光是最常見的,但也是最容易被忽視的。太陽(yáng)光是最重要的自然光源,除了太陽(yáng)光之外,還有其他各種光源,例如我們?nèi)粘I钪惺褂玫臒艄猓侨斯す庠?,比?yáng)光弱得多,而且所含的可見光比例也和陽(yáng)光不同。一般白熾燈發(fā)出的光常偏紅,黃色光,而日光燈發(fā)出的光則偏藍(lán)色光。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快,人們與太陽(yáng)光接觸的機(jī)會(huì)越來(lái)越少;城市土地的日益緊張,也使得更多的建筑物無(wú)法享受到太陽(yáng)光的照射,即使房子周圍開闊,采光良好,由于太陽(yáng)東升西落從南方經(jīng)過,因此,建筑會(huì)有常陰的一面,就無(wú)法照射到太陽(yáng)光。太陽(yáng)光照在我們的皮膚上,會(huì)使皮下血管擴(kuò)張,血流旺盛,增加有毒物質(zhì)的排泄和抵抗力,還會(huì)使唾液和胃液的分泌增加,腸胃蠕動(dòng)加強(qiáng),促進(jìn)食欲和消化。皮膚還能在陽(yáng)光的照射下,將一些化學(xué)物質(zhì),像是麥角醇、膽固醇等,制造出維生素D ;這種維生素、鈣和磷,是我們骨胳的重要成分,少了它們,就會(huì)得軟骨病。太陽(yáng)光對(duì)小孩子來(lái)說(shuō)更是重要,因?yàn)樗麄冋诳焖俚爻砷L(zhǎng)發(fā)育中,而骨胳的發(fā)展是支持全身的重要角色,一旦缺乏陽(yáng)光讓身體形成維生素D,那么小孩的發(fā)育一定會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問題。同時(shí),陽(yáng)光中的紫外線有很強(qiáng)的殺菌能力,一般細(xì)菌和某些病毒在陽(yáng)光下曬半小時(shí)或數(shù)小時(shí),就會(huì)被殺死。這些是其他光源所不能替代的,也是無(wú)法達(dá)到的,即使能代替部分的功能,但也無(wú)法達(dá)到太陽(yáng)光的全部功效,所以,對(duì)于太陽(yáng)光無(wú)法照射的地方,就勢(shì)必采用太陽(yáng)光的利用和導(dǎo)入技術(shù)?,F(xiàn)有的太陽(yáng)光導(dǎo)入技術(shù),因?yàn)楣饩€的直線傳播特性,全部采用的都是通過光纖移動(dòng)傳導(dǎo),或是利用反射進(jìn)行固定傳導(dǎo);移動(dòng)傳導(dǎo)是利用光線在光纖中的全反射最終傳遞到需要照明和利用的地方,常用的光纖包括塑料光纖和石英光纖,塑料光纖的質(zhì)輕且柔軟,對(duì)于振動(dòng)和彎曲的破壞有更強(qiáng)的耐受性,而且占用空間小,成本相對(duì)較低,但是其遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓鈸p失較大,只能較好的用于短距離的傳輸上。石英光纖有著優(yōu)良的耐熱性和良好的光傳導(dǎo)性能,但是其成本高,而且耐用性較低,使用成本較高,導(dǎo)致現(xiàn)有的太陽(yáng)光的傳導(dǎo)和利用裝置復(fù)雜,成本高。固定傳導(dǎo)雖然成本很低,但是必須要求光線的傳導(dǎo)線路固定,也是由于光線的直線傳播,對(duì)光線不能進(jìn)行穩(wěn)定的采集,無(wú)法隨太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生相應(yīng)的變化,因此其局限性大,適用范圍小,效果差,無(wú)法移動(dòng)傳導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,能夠利用反射進(jìn)行移動(dòng)傳導(dǎo)的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置。本發(fā)明太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,包括收集裝置和引導(dǎo)裝置,以及分別與收集裝置和引導(dǎo)裝置連接的電控箱18,其特征在于,所述的引導(dǎo)裝置包括中心導(dǎo)光管1,固定套筒2和側(cè)向?qū)Ч夤? ;固定套筒2呈L型,拐角內(nèi)部設(shè)置有光線轉(zhuǎn)向裝置201,其一端為入光端202、并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有中心導(dǎo)光管1,另一端為出光端203并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有側(cè)向?qū)Ч夤? ;固定套筒2外部與出光端203反向延伸設(shè)置有支桿204;中心導(dǎo)光管I的自由端設(shè)置有光線入口 101,光線入口 101內(nèi)部設(shè)置有光線反射鏡102;所述的收集裝置包括太陽(yáng)聚光器4,支架5和立柱6 ;光線入口 101對(duì)應(yīng)設(shè)置在太陽(yáng)聚光器4的焦點(diǎn)處,太陽(yáng)聚光器4的一側(cè)與中心導(dǎo)光管I固定連接,相對(duì)的另一側(cè)與支架5 —端沿中心導(dǎo)光管I的圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接;支架5的另一端與入光端202連接;立柱6沿出光端203的圓周方向分別與出光端203和支桿204轉(zhuǎn)動(dòng)連接進(jìn)一步,所述的中心導(dǎo)光管I上設(shè)置有與電控箱18連接的中心軸向調(diào)節(jié)裝置,用于使太陽(yáng)聚光器4能夠繞中心導(dǎo)光管I的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。更進(jìn)一步,所述的中心軸向調(diào)節(jié)裝置包括固定設(shè)置在中心導(dǎo)光管I上的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪 12,以及依次連接在轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪12上的蝸輪13、齒輪箱14和中心軸向電機(jī)15 ;中心軸向電機(jī)15與電控箱18連接。進(jìn)一步,所述的固定套筒2,其外部與入光端202反向延伸貫通設(shè)置有出光口 206,出光口 206上連接設(shè)置有太陽(yáng)能電池板7。進(jìn)一步,所述的固定套筒2外部還設(shè)置有豎向?qū)Ч夤?7和連接電控箱18的轉(zhuǎn)向電機(jī)205 ;轉(zhuǎn)向電機(jī)205與光線轉(zhuǎn)向裝置201相連接;豎向?qū)Ч夤?7與固定套管2所在平面垂直并向下設(shè)置。進(jìn)一步,所述的太陽(yáng)聚光器4采用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡,其中央對(duì)應(yīng)中心導(dǎo)光管I的鉛直投影位置處設(shè)置有豁口。進(jìn)一步,所述的支架5上設(shè)置有與電控箱18連接的仰角調(diào)節(jié)裝置,用于使太陽(yáng)聚光器4能夠繞側(cè)向?qū)Ч夤?的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。更進(jìn)一步,所述的仰角調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在支架5上的三角搖桿8,以及依次連接在三角搖桿8上的曲柄9、凸輪10和動(dòng)力裝置11 ;動(dòng)力裝置11由仰角電機(jī)1101和蝸輪減速機(jī)1102組成;仰角電機(jī)1101與電控箱18連接。進(jìn)一步,所述的支架5與入光端202連接的一端還對(duì)稱設(shè)置有加固連桿16,分別與出光端203和支桿204固定連接。本發(fā)明太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其有益效果如下I)通過L型的固定套管2,將中心導(dǎo)光管I和側(cè)向?qū)Ч夤?分別沿其兩端的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接,同時(shí)配合光線轉(zhuǎn)向裝置201,保證光線傳導(dǎo)的同時(shí),使得中心導(dǎo)光管I能夠以側(cè)向?qū)Ч夤?中的光線為中軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),而不會(huì)對(duì)光線的傳播進(jìn)行阻礙,實(shí)現(xiàn)了利用反射而進(jìn)行光線的移動(dòng)傳導(dǎo),在光線入口 101隨太陽(yáng)聚光器4運(yùn)動(dòng)的同時(shí),中心導(dǎo)光管I轉(zhuǎn)動(dòng),而其中的光線仍沿其軸向傳播,保證了光線和中心導(dǎo)光管I以及側(cè)向?qū)Ч夤?保持相對(duì)靜止。2)通過固定套管2內(nèi)部設(shè)置的光線轉(zhuǎn)向裝置201對(duì)光線進(jìn)行分部利用,需要照明時(shí)則進(jìn)行光線的變向?qū)Ч庹丈?,無(wú)照明需要時(shí)則可以通過調(diào)整進(jìn)行太陽(yáng)能的發(fā)電,從而避免了因聚光后無(wú)需求時(shí)帶來(lái)的安全隱患。3)利用太陽(yáng)聚光器4對(duì)光線進(jìn)行采集,相比較現(xiàn)有的通過多個(gè)凸透鏡進(jìn)行光線的采集,其采集面積大,效果好,制作成本低廉,維護(hù)簡(jiǎn)單。4)通過電控箱18分別控制的中心軸向電機(jī)15,和仰角電機(jī)1101,分別實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)聚光器4隨地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),保證了太陽(yáng)聚光器4始終與太陽(yáng)光保持垂直,保證了光線入口 101中進(jìn)入光線的質(zhì)量,配合轉(zhuǎn)向電機(jī)205調(diào)節(jié)的光線轉(zhuǎn)向裝置201,確保了光線的定向傳導(dǎo),利用機(jī)械傳動(dòng),蝸輪機(jī)構(gòu)保證了其無(wú)法自動(dòng)逆轉(zhuǎn),可靠性高,維護(hù)簡(jiǎn)單,壽命長(zhǎng)。
圖I為本發(fā)明實(shí)例所述結(jié)構(gòu)的主視2為本發(fā)明圖I的左視3為本發(fā)明圖I的俯視中中心導(dǎo)光管I,固定套筒2,側(cè)向?qū)Ч夤?,太陽(yáng)聚光器4,支架5,立柱6,太 陽(yáng)能電池板7,三角搖桿8,曲柄9,凸輪10,動(dòng)力裝置11,轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪12,蝸輪13,齒輪箱14,中心軸向電機(jī)15,加固連桿16,豎向?qū)Ч夤?7,電控箱18,光線入口 101,光線反射鏡102,光線轉(zhuǎn)向裝置201,入光端202,出光端203,支桿204,轉(zhuǎn)向電機(jī)205,出光口 206,仰角電機(jī)1101,蝸輪減速機(jī)110具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖以及優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,如圖I所示,其包括收集裝置和引導(dǎo)裝置,以及分別與收集裝置和引導(dǎo)裝置連接的電控箱18,其中,所述的引導(dǎo)裝置包括中心導(dǎo)光管1,固定套筒2和側(cè)向?qū)Ч夤?,如圖3所示;固定套筒2呈L型,拐角內(nèi)部設(shè)置有光線轉(zhuǎn)向裝置201,用于將中心導(dǎo)光管I中傳輸過來(lái)的光線進(jìn)行變向傳輸;固定套筒2的一端為入光端202并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有中心導(dǎo)光管1,保證了中心導(dǎo)光管I能夠沿其中心軸向轉(zhuǎn)動(dòng);固定套筒2的另一端為出光端203并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有側(cè)向?qū)Ч夤?,保證了側(cè)向?qū)Ч夤?能夠沿其中心完成軸向轉(zhuǎn)動(dòng);固定套筒2以及中心導(dǎo)光管I和側(cè)向?qū)Ч夤?相互配合,能夠?qū)崿F(xiàn)固定套筒2能夠分別繞入光端202和出光端203的中心線完成轉(zhuǎn)動(dòng),從而保證了中心導(dǎo)光管I和側(cè)向?qū)Ч夤?與其中的光線保持相對(duì)靜止的狀態(tài),光線只是在固定套筒2的拐角處通過光線轉(zhuǎn)向裝置201實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。其中,固定套筒2外部與出光端203反向延伸設(shè)置有支桿204,內(nèi)部設(shè)置有光線反射鏡102的光線入口 101布置在中心導(dǎo)光管I的自由端;其中的收集裝置包括太陽(yáng)聚光器4,支架5和立柱6;光線入口 101對(duì)應(yīng)設(shè)置在太陽(yáng)聚光器4的焦點(diǎn)處,用于接收經(jīng)太陽(yáng)聚光器4反射聚焦的太陽(yáng)光;太陽(yáng)聚光器4的一側(cè)與中心導(dǎo)光管I固定連接,保證中心導(dǎo)光管I與太陽(yáng)聚光器4相對(duì)位置的固定,從而使聚光的焦點(diǎn)能夠始終保持垂直設(shè)入光線入口 101 ;在太陽(yáng)聚光器4相對(duì)的另一側(cè)與支架5—端沿中心導(dǎo)光管I的圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接,保證了太陽(yáng)聚光器4能夠隨地球的自轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng),確保太陽(yáng)光能夠直射太陽(yáng)聚光器4 ;支架5的另一端與入光端202連接,保證了太陽(yáng)聚光器4和中心導(dǎo)光管I能夠繞側(cè)向?qū)Ч夤?的中軸線轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)聚光器4能夠隨地球公轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng);立柱6沿出光端203的圓周方向分別與出光端203和支桿204轉(zhuǎn)動(dòng)連接,以保證固定套筒2在繞其出光端203轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn),同時(shí)為支架5提供支點(diǎn)。其中,如圖I所示,中心導(dǎo)光管I上設(shè)置有與電控箱18連接的中心軸向調(diào)節(jié)裝置,用于使太陽(yáng)聚光器4能夠繞中心導(dǎo)光管I的軸心轉(zhuǎn)動(dòng);中心軸向調(diào)節(jié)裝置包括固定設(shè)置在中心導(dǎo)光管I上的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪12,以及依次連接在轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪12上的蝸輪13、齒輪箱14和中心軸向電機(jī)15 ;中心軸向電機(jī)15與電控箱18連接;通過電控箱18的控制,在中心軸向電機(jī)15的帶動(dòng)下,經(jīng)齒輪箱14傳導(dǎo),蝸輪13確保了反向自鎖,最后由轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪12實(shí)現(xiàn)了中心導(dǎo)光管I的隨自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)構(gòu)工作十分穩(wěn)定。其中,如圖I和圖3所示,固定套筒2外部與入光端202反向延伸貫通設(shè)置有出光口 206,出光口 206上連接設(shè)置有太陽(yáng)能電池板7,在無(wú)需照明的時(shí)候?qū)⒐饩€引導(dǎo)至太陽(yáng)能電池板7上,進(jìn)行利用發(fā)電。其中,如圖I和圖2所示,固定套筒2外部還設(shè)置有豎向?qū)Ч夤?7和連接電控箱18的轉(zhuǎn)向電機(jī)205 ;轉(zhuǎn)向電機(jī)205與光線轉(zhuǎn)向裝置201相連接,控制光線轉(zhuǎn)向裝置201的運(yùn)動(dòng),調(diào)節(jié)光線的傳導(dǎo);豎向?qū)Ч夤?7與固定套管2所在平面垂直并向下設(shè)置。其中,如圖I所述的太陽(yáng)聚光器4采用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡,其中央對(duì)應(yīng)中心導(dǎo)光管I的鉛直投影位置處設(shè)置有豁口,能夠減緩風(fēng)力對(duì)太陽(yáng)聚光器4的影響,提高了穩(wěn)定性。
其中,如圖I和圖2所示,支架5上設(shè)置有與電控箱18連接的仰角調(diào)節(jié)裝置,用于使太陽(yáng)聚光器4能夠繞側(cè)向?qū)Ч夤?的軸心轉(zhuǎn)動(dòng);仰角調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在支架5上的三角搖桿8,以及依次連接在三角搖桿8上的曲柄9、凸輪10和動(dòng)力裝置11 ;動(dòng)力裝置11由仰角電機(jī)1101和蝸輪減速機(jī)1102組成;仰角電機(jī)1101與電控箱18連接。其中,如圖I和圖3所示,支架5與入光端202連接的一端還對(duì)稱設(shè)置有加固連桿16,分別與出光端203和支桿204固定連接,進(jìn)一步的提高了裝置的穩(wěn)定性,保證了其在進(jìn)行仰角調(diào)節(jié)時(shí)的平穩(wěn)。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,并不是對(duì)本發(fā)明的限制,因此對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在沒有做出實(shí)質(zhì)性創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下,產(chǎn)生的若干變型和改進(jìn),均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,包括收集裝置和引導(dǎo)裝置,以及分別與收集裝置和引導(dǎo)裝置連接的電控箱(18),其特征在于,所述的引導(dǎo)裝置包括中心導(dǎo)光管(I),固定套筒(2)和側(cè)向?qū)Ч夤?3);固定套筒(2)呈L型,拐角內(nèi)部設(shè)置有光線轉(zhuǎn)向裝置(201),其一端為入光端(202)并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有中心導(dǎo)光管(I),另一端為出光端(203)并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有側(cè)向?qū)Ч夤?3);固定套筒(2)外部與出光端(203)反向延伸設(shè)置有支桿(204);中心導(dǎo)光管(I)的自由端設(shè)置有光線入口(101),光線入(101)內(nèi)部設(shè)置有光線反射鏡(102);所述的收集裝置包括太陽(yáng)聚光器(4),支架(5)和立柱(6);光線入口(101)對(duì)應(yīng)設(shè)置在太陽(yáng)聚光器(4)的焦點(diǎn)處,太陽(yáng)聚光器(4)的一側(cè)與中心導(dǎo)光管(I)固定連接,相對(duì)的另一側(cè)與支架(5) —端沿中心導(dǎo)光管(I)的圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接;支架(5)的另一端與入光端(202)連接;立柱(6)沿出光端(203)的圓周方向分別與出光端(203)和支桿(204)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的中心導(dǎo)光管(I)上設(shè)置有與電控箱(18)連接的中心軸向調(diào)節(jié)裝置,用于使太陽(yáng)聚光器(4)能夠繞中心導(dǎo)光管(I)的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的中心軸向調(diào)節(jié)裝置包括固定設(shè)置在中心導(dǎo)光管(I)上的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(12),以及依次連接在轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(12)上的蝸輪(13)、齒輪箱(14)和中心軸向電機(jī)(15);中心軸向電機(jī)(15)與電控箱(18)連接。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的固定套筒(2),其外部與入光端(202)反向延伸貫通設(shè)置有出光(206),出光(206)上連接設(shè)置有太陽(yáng)能電池板⑵。
5.如權(quán)利要求I或4所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的固定套筒(2)外部還設(shè)置有豎向?qū)Ч夤?17)和連接電控箱(18)的轉(zhuǎn)向電機(jī)(205);轉(zhuǎn)向電機(jī)(205)與光線轉(zhuǎn)向裝置(201)相連接;豎向?qū)Ч夤?17)與固定套管(2)所在平面垂直并向下設(shè)置。
6.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的太陽(yáng)聚光器(4)采用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡,其中央對(duì)應(yīng)中心導(dǎo)光管(I)的鉛直投影位置處設(shè)置有豁口。
7.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的支架(5)上設(shè)置有與電控箱(18)連接的仰角調(diào)節(jié)裝置,用于使太陽(yáng)聚光器(4)能夠繞側(cè)向?qū)Ч夤?3)的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的仰角調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在支架(5)上的三角搖桿(8),以及依次連接在三角搖桿(8)上的曲柄(9)、凸輪(10)和動(dòng)力裝置(11);動(dòng)力裝置(11)由仰角電機(jī)(1101)和蝸輪減速機(jī)(1102)組成;仰角電機(jī)(1101)與電控箱(18)連接。
9.如權(quán)利要求I或7所述的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置,其特征在于,所述的支架(5)與入光端(202)連接的一端還對(duì)稱設(shè)置有加固連桿(16),分別與出光端(203)和支桿(204)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)光的利用裝置,具體為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,能夠利用反射進(jìn)行移動(dòng)傳導(dǎo)的太陽(yáng)光采集導(dǎo)光裝置;其包括收集裝置和引導(dǎo)裝置,以及分別與收集裝置和引導(dǎo)裝置連接的電控箱(18),其中所述的引導(dǎo)裝置包括中心導(dǎo)光管(1),固定套筒(2)和側(cè)向?qū)Ч夤?3);固定套筒(2)呈L型,拐角內(nèi)部設(shè)置有光線轉(zhuǎn)向裝置(201),其一端為入光端(202)并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有中心導(dǎo)光管(1),另一端為出光端(203)并轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)有側(cè)向?qū)Ч夤?3);固定套筒(2)外部與出光端(203)反向延伸設(shè)置有支桿(204);中心導(dǎo)光管(1)的自由端設(shè)置有光線入口(101),光線入(101)內(nèi)部設(shè)置有光線反射鏡(102)。
文檔編號(hào)G02B7/198GK102662227SQ201210144229
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者劉 文 申請(qǐng)人:劉 文