專利名稱：太陽(yáng)光采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種能源技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體的說(shuō)，涉及的是一種太陽(yáng)光采集裝置。
背景技術(shù)：
在我國(guó)，這種需求照明較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市往往處于缺電地區(qū)，電力供應(yīng)緊張；而且電能屬于二次能源，在我國(guó)絕大多數(shù)電能是由煤炭、天然氣、核能等不可再生資源發(fā)出的，發(fā)電過(guò)程往往不可避免的產(chǎn)生各種環(huán)境污染物。然而，太陽(yáng)光是最典型、能量最強(qiáng)的自然光源，取之不盡，用之不竭。但到目前為止，人們對(duì)陽(yáng)光的利用絕大多數(shù)都停留在使用很少一部分陽(yáng)光通過(guò)玻璃窗、天窗射人室內(nèi)，達(dá)到照明和景觀的作用。這種方式由于受限于建筑的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，對(duì)日光的利用率并不高，大部分日光資源隨著日月交替而白白流逝了。不僅如此，如果提供相同的照度，天然光帶來(lái)的熱量比絕大多數(shù)人工光源的發(fā)熱量都少，也就是說(shuō)，如果用天然光代替人工光源照明，可大大減少空調(diào)負(fù)荷，有利于減少建筑物能耗。為此開發(fā)利用太陽(yáng)光照明，特別是那種不受建筑物空間限制的日光照明系統(tǒng)技術(shù)意義重大。因此，從節(jié)約不可再生資源和保護(hù)環(huán)境的角度，使用太陽(yáng)能照明是很有前景的一項(xiàng)技術(shù)。人與自然的和諧共存是人類永恒追求的信念，太陽(yáng)光采集裝置可以為人們提供清潔、健康的照明太陽(yáng)光，它可以利用光纖的傳導(dǎo)原理可以把太陽(yáng)光引入到任何需要的地方，這一裝置極大的拓展了人類的生產(chǎn)、生活空間，可以廣泛的應(yīng)用于建筑業(yè)、農(nóng)作物培育養(yǎng)殖業(yè)、倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)業(yè)等行業(yè)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，張耀明等在《中國(guó)工程科學(xué)》第四卷第九期(2002年9月)上發(fā)表的《采集太陽(yáng)光的照明系統(tǒng)研究》，該文中提出一種用菲涅耳透鏡和塑料光纖組成采集系統(tǒng)，其不足在于由于沒有紅外濾光片而使得透鏡較小、采光效率不高，傳輸距離也相應(yīng)較短。文中還介紹了國(guó)內(nèi)外的同類裝置，國(guó)內(nèi)外的其他系統(tǒng)雖然采用了較大的透鏡來(lái)提高采集效率，但是由于沒有紅外濾光片，過(guò)高的光能量會(huì)燒毀塑料光纖，因此只能采用非常昂貴的石英光纖來(lái)傳輸，使得系統(tǒng)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的太陽(yáng)光采集裝置，使其提高了可見光的采集效率，提高了傳輸距離，同時(shí)大大降低了系統(tǒng)的成本。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括紅外濾光片、可見光增透膜、雙凸非球面透鏡和固定裝置?？梢姽庠鐾改ゅ?cè)陔p凸非球面透鏡上，固定裝置把紅外濾光片、雙面鍍可見光增透膜的雙凸非球面透鏡和光纖固定牢固。紅外濾光片位于雙凸非球面透鏡前，光纖位于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)處。
太陽(yáng)光首先經(jīng)過(guò)紅外濾光片，該器件濾除了太陽(yáng)光中的大部分紅外光；然后太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)可見光增透膜，可見光增透膜是鍍?cè)陔p凸非球面透鏡表面上，在此處可見光的透過(guò)率將得到加強(qiáng)；然后再經(jīng)過(guò)雙凸非球面透鏡，此透鏡起到匯聚太陽(yáng)光的作用，最后太陽(yáng)光進(jìn)入到光纖中傳輸。
本發(fā)明紅外濾光片去除了入射太陽(yáng)光中的大部分紅外光，使得最終入射到導(dǎo)光光纖中的陽(yáng)光不至于過(guò)熱而損壞光纖，絕大部分的可見光可以正常通過(guò)。可見光增透膜可以使得經(jīng)過(guò)的可見光功率得到加強(qiáng)，提高透過(guò)率。雙凸非球面透鏡的大小保證了可以收集到足夠的照明能量，可以使匯聚的光點(diǎn)較小，使得匯聚的太陽(yáng)光容易進(jìn)入光纖傳輸。光纖為多模塑料光纖。
本發(fā)明提高了可見光的采集效率，提高了傳輸距離，同時(shí)由于可以使用塑料光纖傳輸太陽(yáng)光，大大降低了系統(tǒng)的成本。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明光能流通路徑和各部分功能圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括紅外濾光片、可見光增透膜、雙凸非球面透鏡和固定裝置，可見光增透膜鍍?cè)陔p凸非球面透鏡上，固定裝置把紅外濾光片、雙凸非球面透鏡(雙面鍍可見光增透膜)和光纖固定牢固。紅外濾光片位于雙凸非球面透鏡前，光纖位于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)處。
本發(fā)明中，太陽(yáng)光首先經(jīng)過(guò)紅外濾光片，該器件濾除了太陽(yáng)光中的大部分紅外光；然后太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)可見光增透膜，可見光增透膜是鍍?cè)陔p凸非球面透鏡表面上，在此處可見光的透過(guò)率將得到加強(qiáng)；然后再經(jīng)過(guò)雙凸非球面透鏡，此透鏡起到匯聚太陽(yáng)光的作用；最后太陽(yáng)光可以進(jìn)入到光纖中，此光纖起到傳輸太陽(yáng)光的作用。
如圖2所示，以太陽(yáng)光的流通路徑為角度，從另一側(cè)面說(shuō)明了本發(fā)明各個(gè)部分的功能。使用時(shí)，可以把本發(fā)明裝置固定在陽(yáng)光直射處。紅外濾光片的一面對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，把光纖的一端放置于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)處，光纖的另一端就可以把太陽(yáng)光引入到需要的地方。
所述的光纖為多模塑料光纖，具有成本低廉、韌性高、易于彎曲等特點(diǎn)。
所述的紅外濾光片去除了入射太陽(yáng)光中的大部分紅外光，使得最終入射到導(dǎo)光光纖中的陽(yáng)光不至于過(guò)熱而損壞光纖，絕大部分的可見光可以正常通過(guò)。
所述的可見光增透膜可以使得經(jīng)過(guò)的可見光功率得到加強(qiáng)，提高透過(guò)率。
所述的雙凸非球面透鏡把采集的太陽(yáng)光匯聚進(jìn)光纖中。雙凸非球面透鏡的大小保證了可以收集到足夠的照明能量。采用雙凸非球面透鏡可以使匯聚的光點(diǎn)較小，使得匯聚的太陽(yáng)光容易進(jìn)入光纖傳輸。
所述的雙凸非球面透鏡的直徑和焦距等參數(shù)與光纖的數(shù)值孔徑等參數(shù)相匹配。
所述的固定裝置包括固定紅外濾光片、雙凸非球面透鏡和光纖的裝置，還包括雙凸非球面透鏡和濾紅外光片之間的墊圈。此墊圈保護(hù)了各個(gè)鏡片，并保證了系統(tǒng)有很好的散熱性。固定裝置還保證光纖端面位于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)上。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)光采集裝置，其特征在于包括紅外濾光片、可見光增透膜、雙凸非球面透鏡和固定裝置，可見光增透膜鍍?cè)陔p凸非球面透鏡上，固定裝置把紅外濾光片、雙面鍍可見光增透膜的雙凸非球面透鏡和光纖固定牢固，紅外濾光片位于雙凸非球面透鏡前，光纖位于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)處；太陽(yáng)光首先經(jīng)過(guò)紅外濾光片，濾除了太陽(yáng)光中的大部分紅外光，然后經(jīng)過(guò)可見光增透膜，加強(qiáng)可見光的透過(guò)率，再經(jīng)過(guò)雙凸非球面透鏡，此透鏡起到匯聚太陽(yáng)光的作用，匯聚后的太陽(yáng)光進(jìn)入光纖傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)光采集裝置，其特征是所述的雙凸非球面透鏡的直徑和焦距等參數(shù)與光纖的數(shù)值孔徑等參數(shù)相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)光采集裝置，其特征是所述的固定裝置包括固定紅外濾光片、雙凸非球面透鏡和光纖的裝置，還包括雙凸非球面透鏡和濾紅外光片之間的墊圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)光采集裝置，其特征是通過(guò)固定裝置保證光纖端面位于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)項(xiàng)所述的太陽(yáng)光采集裝置，其特征是所述的光纖為多模塑料光纖。
全文摘要
一種能源技術(shù)領(lǐng)域的太陽(yáng)光采集裝置，包括紅外濾光片、可見光增透膜、雙凸非球面透鏡和固定裝置，可見光增透膜鍍?cè)陔p凸非球面透鏡上，固定裝置把紅外濾光片、雙面鍍可見光增透膜的雙凸非球面透鏡和光纖固定牢固，紅外濾光片位于雙凸非球面透鏡前，光纖位于雙凸非球面透鏡的焦點(diǎn)處；太陽(yáng)光首先經(jīng)過(guò)紅外濾光片，濾除了太陽(yáng)光中的大部分紅外光，然后經(jīng)過(guò)可見光增透膜，加強(qiáng)可見光的透過(guò)率，再經(jīng)過(guò)雙凸非球面透鏡，此透鏡起到匯聚太陽(yáng)光的作用，匯聚后的太陽(yáng)光進(jìn)入光纖傳輸。本發(fā)明提高了可見光的采集效率，提高了傳輸距離，同時(shí)大大降低了系統(tǒng)的成本。
文檔編號(hào)F24J2/00GK1818499SQ200610024970
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者李長(zhǎng)治, 姜文寧, 陳建平, 羅新良 申請(qǐng)人:寧波新亞機(jī)電有限公司