專利名稱：一種太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光機(jī)電一體的光能利用裝置，具體是用于公共或家用照明、晾曬、加熱方面。
背景技術(shù)：
太陽光作為一種環(huán)保、潔凈的能源越來越被廣泛的應(yīng)用，如太陽能轉(zhuǎn)換成電能，太陽能轉(zhuǎn)換成熱能等。光纖束作為20世紀(jì)一項(xiàng)傳大的發(fā)明，在國民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用。光纖束在民用上主要應(yīng)用于通訊、傳感、檢測。在軍事上主要有通訊、制導(dǎo)、傳感、檢測。但光纖除了以上所述的應(yīng)用外，它還能在加工工藝、技術(shù)要求相對簡單的情況下，生產(chǎn)一種傳能光纖[科學(xué)出版社《現(xiàn)代軍用光學(xué)技術(shù)》中所述，它可以典型的單光源實(shí)現(xiàn)多路照明(目前只應(yīng)用在軍事領(lǐng)域)和形成特定造型的照明裝置(目前只應(yīng)用于軍事領(lǐng)域)]。在民用上近幾年出現(xiàn)了美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室研制的一種日光燈，它利用光纖束從一個(gè)采集太陽光的裝置——采光器，將太陽光導(dǎo)入室內(nèi)一個(gè)特殊的類似日光燈里進(jìn)行照明[《特別關(guān)注》雜志2004年第10期。]。它的主要部件是一個(gè)放置在建筑屋頂上的銀飾面碟形采光器，像向日葵一樣，總是面向太陽，隨著太陽的運(yùn)動方向轉(zhuǎn)動，并把太陽光來回反射匯集到一個(gè)裝置中，然后用內(nèi)部充滿硅樹脂的光纖，將太陽光引到室內(nèi)的一種特殊的日光燈管里。
這種日光燈是人類又一種利用太陽光能的新途徑。但這種已公開的裝置存在著只能在有太陽光的時(shí)候才能工作，在功能上它只能限于照明，屬于單一功能的裝置，在普及上，由于它的發(fā)光裝置——燈管所發(fā)出的光仍然是一種熒光體發(fā)光，又需進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，在生產(chǎn)及普及上效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，該裝置所采用的結(jié)構(gòu)使太陽光、傳能光纖、電能光三者科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的組合，滿足晝夜、陰雨天氣候特征下提供家用、公用設(shè)施照明、晾曬、加熱，具有環(huán)保，微耗電能、用途廣泛，成本低、裝置部件通用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn)。
解決本實(shí)用新型技術(shù)問題的方案為一種太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，它包括采光器，光纖束和用光器，其特征在于它還包括有電發(fā)光器和電能光/太陽光切換器，采光器和電發(fā)光器分別通過光纖束與電能光/太陽光切換器入口連接，電能光/太陽光切換器的出口通過光纖束與用光器連接，光纖束前方放置一聚光的凹凸鏡。
如上所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的電能光/太陽光切換器包括一個(gè)電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架上軸向安放著玻璃導(dǎo)光棒，玻璃導(dǎo)光棒的軸與旋轉(zhuǎn)架的軸平行，玻璃導(dǎo)光棒的軸心到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長與電能光/太陽光切換器的入口和出口到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長相等。
如上所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于電發(fā)光器直接安放在旋轉(zhuǎn)架上，電發(fā)光器的軸心到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長與電能光/太陽光切換器的出口到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長相等。
如上所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的用光器為照明燈具，該照明燈具包括燈體外罩，光纖絲頭固定板和散光罩。
如上所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的用光器為熱水器，熱水器的發(fā)熱器是個(gè)導(dǎo)熱散熱銅管，銅管內(nèi)裝有多片導(dǎo)熱銅片，光纖束的光軸對著導(dǎo)熱銅片。
如上所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的用光器為晾曬柜，該晾曬柜有柜體，柜體內(nèi)裝有光纖頭固定板，晾曬桿，光纖頭固定板上放置反光板，柜體上開有排氣口，柜體底部有接水槽和排水口。
如上所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于光纖通路中有T型、Y型、一字型、型的玻璃體管狀導(dǎo)光連接頭，其端頭成凹、凸鏡外形。
本實(shí)用新型的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，利用采光器，在傳能光纖束或?qū)Ч夤艿膶?dǎo)引下，將光傳輸?shù)桨l(fā)光照明燈具上、晾曬柜內(nèi)、掛式熱水器中進(jìn)行照明、晾曬、加熱。在沒有太陽光的時(shí)候(陰雨天或晚上)采光器內(nèi)的感光探頭自動控制太陽光/電能光切換器，自動或手動啟動電發(fā)光器，達(dá)到晝夜不間斷的照明、加熱、晾曬的目的。
本實(shí)用新型中，所述的傳能光纖是一種介于通訊光纖加工更為簡單、工藝要求更為簡化的光纖束，可用塑料、玻璃加工而成。
本實(shí)用新型中，所述的導(dǎo)光管是用反光材料卷帛成簡形的管體，是本實(shí)用新型所述傳能光纖的替代體。
本實(shí)用新型中，所述的多種用電器，如照明燈具，掛式熱水器和晾曬柜，可單獨(dú)在采光器的光源下工作，也可在整個(gè)裝置中作為局部使用。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體裝置關(guān)聯(lián)框圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的采光器。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光/電能光切換器；圖4是圖3中旋轉(zhuǎn)筒體的俯視圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光/電能光熱水器。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光/電能光晾曬柜。
圖7、8、9是本實(shí)用新型實(shí)施例的公用設(shè)施用、家用太陽光/電能光照明燈具。
圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例的光源控制開關(guān)。
圖11-圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例的傳能光纖、導(dǎo)光管連接輔件。
圖中說明圖2中，11集光板 12采光板體 13光纖束絲 14感光探測頭 15弧型玻璃罩 16光纖束絲 17傳能光纖 18調(diào)整環(huán) 19同軸桿 20微電機(jī) 21采光器支架。
圖3中，22傳能光纖 23玻璃導(dǎo)光棒 24微電發(fā)光筒 25微電發(fā)光聚光燈26凹凸鏡片 27隔離棒 28旋轉(zhuǎn)筒體 29電機(jī) 30控制盒 31電源空氣開關(guān)32電源導(dǎo)線 33箱體。
圖5中， 34傳能光纖 35電機(jī) 36隔離棒 37玻璃導(dǎo)光棒 38微電發(fā)光聚光燈 39聚光燈筒體 40光電轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)筒體 41導(dǎo)熱散熱銅管 42控制盒43凹凸鏡 44度探測頭 45導(dǎo)熱銅片 46感光探測頭。
圖6中，48傳能光纖 49控制盒電源導(dǎo)線 50控制盒，51濕度、溫度探測頭 52晾曬桿 53三角體發(fā)光器 54三角體反光板 55排氣口 56接水槽 57排水口 58萬向輪 59柜體。
圖7中，60傳能光纖 61燈體吊環(huán) 62燈體外罩 63光纖絲 64光纖絲頭和固定板 65散光罩。
圖8中，66燈體外罩 67光纖束發(fā)光聚光球 68燈罩支撐桿 69燈體支撐 70開關(guān) 71燈體底座 72傳能光纖。
圖9中，73傳能光纖 74燈體吊環(huán) 75光纖絲 76燈體 77光纖絲頭和固定板 78反光板 79散光罩。
圖10中，80傳能光纖 81控制盒盒體 82 “]”形抽拉式控光開關(guān)插 83導(dǎo)光玻璃棒 84通光、隔光片。
圖11-圖14中，85T型導(dǎo)光連接頭 86一字型導(dǎo)光連接頭 87Y型導(dǎo)光連接頭 88型導(dǎo)光連接頭。
具體實(shí)施方式
在圖1中所示的為本實(shí)用新型使用多用光器實(shí)施例的整個(gè)裝置關(guān)聯(lián)框圖。
在圖2中所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光采光器，方型采光板體(12)上光纖束絲(13)在板內(nèi)成點(diǎn)狀線型布置在集光板(11)表面，上部加裝弧型玻璃罩(15)。采光器通過電機(jī)(20)帶動同軸桿(19)隨太陽光照射的方向調(diào)整上下姿態(tài)調(diào)整環(huán)(18)的方向?qū)?zhǔn)太陽光，把太陽光通過傳能光纖(17)導(dǎo)出。
在圖3中所示為本實(shí)用新型實(shí)施例太陽光/電能光切換器，太陽光采光器(圖2)采集的太陽光，經(jīng)傳能光纖(22)導(dǎo)入電機(jī)(29)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)筒體(28)中的玻璃導(dǎo)光棒(23)中，接通下端傳能光纖(22)，光線在光源控制開關(guān)(圖10)的控制下導(dǎo)入掛式熱水器(圖5)，晾曬柜(圖6)、照明燈具(圖7、8、9)中。
無太陽光或陰雨氣候、晚間時(shí)感光探頭(圖2-14)自動啟動，微電發(fā)光聚光燈(25)對尖端光纖束進(jìn)行照射，替代太陽光激活掛式熱水器(圖5)、晾曬柜(圖6)、燈具(圖7、8、9)進(jìn)行工作，如整個(gè)裝置停止工作，斷開電源空氣開關(guān)(31)。旋轉(zhuǎn)筒體(28)內(nèi)的隔離棒(27)由電機(jī)(29)旋轉(zhuǎn)至傳能光纖進(jìn)入端，隔離白天的太陽光或整個(gè)裝置的光源，如圖4所示。
在圖5中所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光、電能光互換加熱掛式熱水器。太陽光通過(圖3)切換器和(圖10)光源控制開關(guān)的控制將光導(dǎo)入傳能光纖(34)中，經(jīng)過玻璃導(dǎo)光棒(37)射入凹凸鏡(43)聚焦成點(diǎn)直接照射導(dǎo)熱銅片(45)，使導(dǎo)熱散熱銅管(41)形成逐步上升的溫度加熱水體，水溫達(dá)到額定值(例額定值60°)后由水溫探測頭反饋控制盒(42)用隔離棒(36)封閉光源。水溫每下降到額定值(例額定值為5°)時(shí)，控制盒(42)里啟動重復(fù)上述動作。
無太陽光或晚間時(shí)感光探頭(46)反饋控制盒(42)自動啟動微電發(fā)光聚光燈轉(zhuǎn)到對準(zhǔn)導(dǎo)熱、散熱銅管(41)照射凹凸鏡(43)聚焦電能光加熱水體。
在圖6中所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光、電能光互換晾曬柜。太陽光通過(圖10)光源控制開關(guān)的控制將光導(dǎo)入傳能光纖(48)中，在控制盒(50)的溫度、濕度控制下，把太陽光導(dǎo)入頂部三角體發(fā)光器(53)中，在三角體發(fā)光器上的凹凸鏡聚光，照射到柜體頂部的三角體反光板(54)上進(jìn)行晾曬，柜內(nèi)水蒸氣凝結(jié)成水，滴入接水槽(56)聚齊后從排水口(57)中排出。汽體則經(jīng)排氣口(55)中排出。
無太陽光或晚間時(shí)在(圖3)控制箱和(圖10)光源控制開關(guān)的控制下轉(zhuǎn)換成電能光進(jìn)行晾曬。
在圖7、圖8、圖9中為本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽光、電能光互換照明所需燈具。圖7為吊式照明燈，在(圖3)切換器和(圖10)光源控制開關(guān)的作用下將光源導(dǎo)入傳能光纖(60)，光纖絲(63)點(diǎn)狀線型布置在圓形固定板(62)上，散光罩(65)散射用于照明。
圖8為臺式或落地式照明燈，在(圖3)切換器和(圖10)光源控制開關(guān)的作用下將光源導(dǎo)入傳能光纖(72)，傳能光纖(72)接入光纖束發(fā)光聚光球(67)，散射到燈體外罩(66)內(nèi)的反光板上向下進(jìn)行照明。
圖9為吸頂式燈具，在(圖3)轉(zhuǎn)換控制箱和(圖10)光源控制開關(guān)的作用下將光導(dǎo)入傳能光纖(73)，傳能光纖(73)點(diǎn)狀線型布置固定板(77)上，在四方體燈體(76)上加裝有反光板(78)，光線經(jīng)散光罩(79)作用工作。
在圖10中所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的光源控制開關(guān)。太陽光電能光傳輸?shù)綗艟撸栌晒庠纯刂崎_關(guān)控制。工作狀態(tài)下由傳能光纖(80)將光導(dǎo)入導(dǎo)光玻璃棒(83)傳入燈具等、燈具無需工作時(shí)拉開“]”形抽拉式控光開關(guān)插(82)隔斷光源，使燈具等停止工作。
在圖11-圖14中所示為本實(shí)用新型傳能光纖連接時(shí)所需的輔件，T型導(dǎo)光連接頭(85)，一字型導(dǎo)光連接頭(86)，Y型導(dǎo)光連接頭(87)，型導(dǎo)光連接頭(88)。傳能光纖、導(dǎo)光管在安裝中需進(jìn)行轉(zhuǎn)彎90°、對接、T接、Y接時(shí)，通過連接頭的連接起到隨意布置傳能光纖、導(dǎo)光管的目的。
權(quán)利要求1.一種太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，它包括采光器，光纖束和用光器，其特征在于它還包括有電發(fā)光器和電能光/太陽光切換器，采光器和電發(fā)光器分別通過光纖束與電能光/太陽光切換器入口連接，電能光/太陽光切換器的出口通過光纖束與用光器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的電能光/太陽光切換器包括一個(gè)電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架上軸向安放著玻璃導(dǎo)光棒，玻璃導(dǎo)光棒的軸與旋轉(zhuǎn)架的軸平行，玻璃導(dǎo)光棒的軸心到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長與電能光/太陽光切換器的入口和出口到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長相等。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于電發(fā)光器直接安放在旋轉(zhuǎn)架上，電發(fā)光器的軸心到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長與電能光/太陽光切換器的出口到旋轉(zhuǎn)架的圓心的半徑長相等。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的用光器為熱水器，熱水器的發(fā)熱器是個(gè)導(dǎo)熱散熱銅管，銅管內(nèi)裝有多片導(dǎo)熱銅片，光纖束的光軸對著導(dǎo)熱銅片。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的用光器為晾曬柜，該晾曬柜有柜體，柜體內(nèi)裝有光纖頭固定板，晾曬桿，光纖頭固定板上放置反光板，柜體上開有排氣口，柜體底部有接水槽和排水口。
6.如權(quán)利要求4所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于所述的用光器為晾曬柜，該晾曬柜有柜體，柜體內(nèi)裝有光纖頭固定板，晾曬桿，光纖頭固定板上放置反光板，柜體上開有排氣口，柜體底部有接水槽和排水口。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，其特征在于光纖通路中有T型、Y型、一字型、L-型的玻璃體管狀導(dǎo)光連接頭，其端頭成凹、凸鏡外形。
專利摘要一種太陽光、電能光互相轉(zhuǎn)換的光能利用裝置，它包括采光器，光纖束和用光器，其特征在于它還包括有電發(fā)光器和電能光/太陽光切換器，采光器和電發(fā)光器分別通過光纖束與電能光/太陽光切換器入口連接，電能光/太陽光切換器的出口通過光纖束與用光器連接。該裝置所采用的結(jié)構(gòu)使太陽光、傳能光纖、電能光三者科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的組合，滿足晝夜、陰雨天氣候特征下提供家用、公用設(shè)施照明、晾曬、加熱，具有環(huán)保，微耗電能、用途廣泛，成本低、裝置部件通用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F21V8/00GK2833425SQ200520096720
公開日2006年11月1日 申請日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者周漢民 申請人:周漢民