專利名稱:陽光收集設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種陽光收集設(shè)備，這種設(shè)備中實際上裝的是一個光線收集裝置和一個反光裝置。光線收集裝置固定安裝在一個位置上用以通過一個光接收端安置在光學(xué)透鏡焦點位置的光纜收集光能，反光裝置則與光線收集裝置分開安置在不致遮住陽光的位置上，使陽光能進來。反光裝置反射回來的陽光傳送到光線收集裝置上，因此光線收集裝置也可以安置在陽光照不到的地方。
本申請人以前提出過的一種陽光自動收集設(shè)備有一個圓柱形底座和一個透明的拱頂形頭部。陽光收集設(shè)備的封殼是與底座和頭部一起構(gòu)成的。要使用陽光收集設(shè)備時，封殼中應(yīng)裝上陽光收集組合裝置。
陽光收集組合裝置包括許多(例如十九個)集中陽光用的光學(xué)透鏡、一個檢測太陽方向用的光線方向探測器、一個將透鏡和探測器固定在一起的支架、一個用轉(zhuǎn)軸(水平軸)帶動該諸元件轉(zhuǎn)動的第一電動機、一個將上述透鏡元件支承到電動機上的支架臂、另一個與上述電動機軸正交配置的轉(zhuǎn)軸(垂直軸)和一個帶動轉(zhuǎn)軸(垂直軸)轉(zhuǎn)動的第二電動機。太陽的方向由上述光線方向探測器檢測。第一和第二電動機由控制裝置進行控制，使其始終將透鏡面向太陽。光纜的光接收端安置在透鏡的焦點位置上。光線導(dǎo)入光纜中，并通過光纜傳送到任意希望傳送的地方。
上述陽光收集設(shè)備應(yīng)始終安裝在能收到陽光照射的平地上或安裝在建筑物屋頂上。但近年來地價突然上漲，因而市區(qū)高層建筑物的數(shù)目的大量增加將持續(xù)下去，所以必須提高土地的利用率。這一來新建建筑物的陰影會落在過去安裝的陽光收集設(shè)備上，使設(shè)備收集不到陽光，降低了設(shè)備的效率。這是裝設(shè)陽光收集設(shè)備時有待解決的問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種陽光收集設(shè)備，該設(shè)備包括一光線收集裝置和一反光裝置，反光裝置與光線收集裝置分開安置，用以反射陽光和使陽光集中到光線收集裝置上。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種這樣的陽光收集設(shè)備，該設(shè)備包括一光線收集裝置和一反光裝置，陽光經(jīng)反光裝置反射后傳送到光線收集裝置，因而光線收集裝置也可安置在陽光照不到的地方。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種陽光收集設(shè)備，該設(shè)備包括一光線收集裝置和一反光裝置，其中雖然陽光長時間照不到安裝光線收集裝置的地方，但光線收集裝置能接收到反光裝置反射回來的光。
從下列詳細(xì)說明連同其附圖即可清楚了解本發(fā)明的上述特點和其它優(yōu)點。
圖1是普通光線收集設(shè)備的示意圖。
圖2是說明本發(fā)明一個實施例用的示意圖。
圖3是反光裝置另一個實施例的示意圖。
圖4是沿圖3Ⅳ-Ⅳ線截取的橫向剖視圖。
圖1是用以說明本申請人以前提出過的一種陽光自動收集設(shè)備一個實施例的透視圖。圖1中，1是圓柱形底座，2是透明拱頂形頭部。陽光收集設(shè)備的封殼3與底座1及頭部2一起構(gòu)成。要使用此設(shè)備時，封殼中應(yīng)裝上陽光收集組合裝置10，如圖1所示。
陽光收集組合裝置10包括許多(例如十九個)集中陽光用的光學(xué)透鏡11、一個檢測太陽方向用的光線方向探測器12、一個將透鏡11和探測器12固定在一起的支架13、一個帶動該諸元件按箭頭A方向轉(zhuǎn)動的第一電動機14、一個將透鏡11的上述元件支承到電動機14上的支架臂15、一個與上述電動機14的轉(zhuǎn)軸正交配置的轉(zhuǎn)軸16和一個帶動轉(zhuǎn)軸16按箭頭B轉(zhuǎn)動的第二電動機(圖1中未示出)。太陽的方向由上述光線方向探測器12檢測。第一和第二電動機由控制裝置17和18控制，使其始終將透鏡11面向太陽。光纜(圖1中未示出)的光接收端安置在透鏡的焦點位置。光線導(dǎo)入光纜，并通過光纜傳送到任意希望傳送的地方。
上述陽光收集設(shè)備始終應(yīng)裝設(shè)在能收到陽光照射的平地上或裝設(shè)在建筑物屋頂上。但近年來地價突然上漲，因而市區(qū)高層建筑物數(shù)目的大量增加將持續(xù)下去，所以必須提高土地的利用率。這一來新建建筑物的陰影會落在過去安裝的陽光收集設(shè)備上，使設(shè)備收集不到陽光，降低了設(shè)備的效率。這是裝設(shè)陽光收集設(shè)備時有待解決的問題。
根據(jù)本發(fā)明，作為解決上述問題的一個方法，我們安裝了一個能就地反射陽光、與陽光收集設(shè)備分開設(shè)置且始終受陽光照射并始終將反射的陽光集中到陽光收集設(shè)備上的反光裝置。這樣，從日出到日落，陽光就連續(xù)被集中到陽光收集設(shè)備上。
圖2是用以說明本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。同樣的結(jié)構(gòu)部件用與現(xiàn)有技術(shù)的相同結(jié)構(gòu)部件的號編號，因而這里不再對它們加以詳述。在本實施例中，上述現(xiàn)有技術(shù)實施例所述的陽光收集組合裝置10簡稱為光線收集裝置。圖2中，光線收集裝置安裝在建筑物P的屋頂上。假設(shè)高于建筑物P的建筑物Q和R是在建筑物P兩側(cè)新建的建筑物，則當(dāng)陽光在S1或S2方向上照射時，建筑物R的陰影落在L1或L2下方的區(qū)域，從而使陽光照不到光線收集組合裝置10上。
反光裝置20安裝在建筑物R對過的建筑物Q的屋頂上。反光裝置20由下列各部分構(gòu)成一個盤形高反射率(可反射性)反光板21，一臺繞反光板21水平直徑方向軸線轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電動機23，一個可轉(zhuǎn)動地支承著電動機23的軸的半圓支架臂22，一臺安裝在底座25上用以使支架臂繞豎軸24轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電動機(圖2中未示出)和一個容納上述諸部件的透明拱頂26。
反光板21用以反射照到其上的陽光L1和L2，并將陽光集中到光線收集組合裝置10。當(dāng)太陽從S1移到S2時，反光板21從實線位置轉(zhuǎn)到虛線位置
21。鑒于光線收集組合裝置10與反光裝置20的位置關(guān)系是不變的，反光板21的轉(zhuǎn)角為太陽S1與反光板21連線和太陽S2與反光板21另一連線所構(gòu)成的角的一半。
反光板21由具有一水平轉(zhuǎn)軸的電動機23和具有一垂直轉(zhuǎn)軸的電動機帶動轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動過程是這樣進行控制的由于光線收集組合裝置10的光學(xué)透鏡11是面向反光裝置20固定的，因此光方向探測器12也始終面向反光板21，探測著反射后的陽光在X(水平方向)和Y(垂直方向)方向上的運動。反射后的陽光作為亮線信號被集中到一部位上。為采集該集中了的陽光，在該部位設(shè)置了一個光線檢測器(圖2中未示出)。利用信號線31將光線檢測器產(chǎn)生的各個在X和Y方向上的光線檢測信號傳送到控制裝置30?？刂蒲b置30產(chǎn)生的控制輸出信號通過傳輸線32和33傳送到電動機23和另一個繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的電動機(圖2中未示出)。然后由該信號驅(qū)動各電動機，使電動機轉(zhuǎn)起來，從而使各光線檢測信號彼此相等。此外，根據(jù)另一個驅(qū)動方法，鑒于全年都可以知道太陽的位置和高度，因此若光線收集裝置周圍的區(qū)域是已定的，則可以全年估算陰影落在光線收集組合裝置10上的時間，從而可以擬定轉(zhuǎn)動(驅(qū)動)角。
此外，當(dāng)太陽升到S1或S2更高的位置，且陽光直接照到光線收集組合裝置10時，就不需要從反光裝置20接收反射光線。由于這時反光板21的轉(zhuǎn)角已定，因而當(dāng)檢測出角位置時，控制裝置30就發(fā)出將來自光方向探測器12的信號改變?yōu)槠胀ǚ椒ǖ男盘栆灾苯痈S陽光和停止使用反光裝置20的命令。此外，當(dāng)建筑物Q往光線收集組合裝置10上投下陰影時，反射后的光線就通過上述安裝在建筑物R屋頂上的另一反光裝置20′的媒介被集中到光線收集組合裝置10上。這樣就大大提高了光線的利用率。
圖3是想通過擴大反射面積增加光能的收集量的反光板結(jié)構(gòu)示意圖。在反光板110上配置有幾個帶有處于共軸狀態(tài)的環(huán)114的小反光板111，該環(huán)114稍大于各自的小反光板111。小反光板111固定附著在環(huán)114上，以便在環(huán)直徑的垂直方向上繞轉(zhuǎn)軸113轉(zhuǎn)動。此外，環(huán)114固定附著在反光板110上，以便在反光板110上所開圓孔的直徑的水平方向上轉(zhuǎn)動。金屬定位件1131和1141以這樣的方式緊固和固定，使各元件的反光表面形成拋物面，實質(zhì)上以便將各光線反射到各自的小反光板111和光線收集組合裝置10(圖3中未示出)上。
圖4是沿圖3的Ⅳ-Ⅳ線截取的橫向剖視圖。上述轉(zhuǎn)動部分和金屬定位件配置在反射表面看不到的背面，如圖4所示。如上所述，電動機23固定安裝在支架臂22上，帶動反光板110繞水平軸線轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸24則帶動支架臂22繞垂直軸線轉(zhuǎn)動。圖4中，小反光板111是圓形的。但板111也可呈方形或多面形?？紤]到所有情況，任何能增加能量的收集量的方法都可以采用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使陽光長時間照不到所希望安裝陽光收集設(shè)備的地方，也能接收從反光裝置反射的光線。因此有可能長期低費用收集光能。由于反光板的反射率超過90%，因此事實上結(jié)果是所收集到光能的總量比在沒有裝設(shè)反光裝置的地方的多得多。這是由于從日出到日落收集陽光的時間增加了所致。從有效利用光線能量的角度看，本發(fā)明的設(shè)備是極其有用的。
權(quán)利要求
1.一種陽光收集設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括一光線收集裝置和一反光裝置，所述光線收集裝置包括一光學(xué)透鏡和一光纜，光纜傳輸著到達(dá)所述光學(xué)透鏡的光能，其一光接收端安置在所述光學(xué)透鏡的光聚焦位置上，所述反光裝置則與所述光線收集裝置分開安置在另一個位置，用以反射陽光并將陽光集中到所述光線收集裝置上。
2.如權(quán)利要求
1所述的陽光收集設(shè)備，其特征在于，所述光線收集裝置的所述光學(xué)透鏡系固定安裝得使其表面可朝向所述反光裝置，另外，所述反光裝置配備有用以檢測陽光方向的方向探測器，且所述反光裝置以這樣的方式運動，使自身成某一角度傾斜，以便收集反射到所述反光裝置上的光線。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的陽光收集設(shè)備，其特征在于，所述反光裝置配備有多個反射器，該反射器按這樣的方式配置，使所述反射器分別成為將光線集中到所述光線收集裝置的凹面鏡的一部分。
專利摘要
一種陽光收集設(shè)備，包括一光線收集裝置和一反光裝置。光線收集裝置包括一光學(xué)透鏡和一光纜，光纜傳輸著到達(dá)光學(xué)透鏡的光能，其一光接收端安置在光學(xué)透鏡的光聚焦位置上。反光裝置與光線收集裝置分開安置在另一位置，用以反射陽光，并將陽光集中到光線收集裝置上。
文檔編號F24J2/12GK87106473SQ87106473
公開日1988年3月30日 申請日期1987年9月18日
發(fā)明者森敬 申請人:森敬導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan