專利名稱：一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于道路交通紅綠燈、光纖、光學技術領域，特別是提供了一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈。可以為十字路口的紅綠燈提供一種利用陽光的更節(jié)能的一種控制模式。
背景技術：
現(xiàn)有的十字路口的紅綠燈都是LED燈式的紅綠燈，功率一般均在200W以上，大型十字路口的紅綠燈功率甚至在數(shù)千瓦，電力消耗巨大，隨著城市化的發(fā)展和城市人口、車輛的急劇增長，十字路口的數(shù)量急劇增加，城市紅綠燈的數(shù)量也急劇增多，紅綠燈對能源的消耗越來遠大，而且有些紅綠燈由于線路布置比較麻煩，一個紅綠燈的費用率也急劇上升。本發(fā)明的目的在于提供一種利用太陽陽光作為能源的紅綠燈模式，
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，利用太陽陽光作為能源的紅綠燈模式，利用太陽光作為紅綠燈的光源，使紅綠燈的功率消耗降低到IOW以內(nèi)，可以極大地節(jié)省能源消耗。本發(fā)明包括采光聚光板1、太陽光導光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構4、LED夜間補償燈5、LED燈導光光纖束6、紅綠燈外殼7 ；采光聚光板 1、太陽光導光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構4、LED夜間補償燈5、LED燈導光光纖束6均固定在紅綠燈外殼7上；如圖1所示。采光聚光板1吸收太陽光，并匯聚傳遞給太陽光導光光纖束2，通過光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構4完成紅綠濾色鏡功能，實現(xiàn)紅燈或綠燈的控制。到夜間沒有陽光后利用LED夜間補償燈5通過LED燈導光光纖束6將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。采光聚光板是將陽光匯聚成一束或多束直徑為5 200mm更強、更亮光線的聚光裝置，如圖2、圖3所示，采光聚光板包括外殼8，萬向采光的拋物鏡9或球鏡10，平凸透鏡 11，凸透鏡12，光纖固定裝置13 ；拋物鏡9或球鏡10要吸收太陽光，安裝在采光聚光板的最上面，在拋物鏡9或球鏡10的透光焦距位置是平凸透鏡11，平凸透鏡11的透光焦距位置是凸透鏡12，凸透鏡12的透光焦距位置連接光纖固定裝置13。采光聚光板可以將各種角度的太陽光的光線匯聚成一束直徑更細、更亮的光線束，采光聚光板匯聚的太陽光線束導入導光光纖束后，形成向紅綠燈傳遞太陽光的光纖束。光纖束將采光聚光板匯聚的太陽光強光束傳遞到紅綠燈外殼內(nèi)對應的光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格位置內(nèi)，每一根出光光纖頭對應一個網(wǎng)格，白天在有陽光時紅綠燈采用太陽光作為紅綠燈的光源，由圖1所示由太陽光導光光纖束2傳遞太陽光光線到紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制器4 ；晚上在沒有太陽光時，采用LED燈作為紅綠燈的夜間補償燈的光源，LED夜間補償燈通過另外的一束LED燈導光光纖束6將LED燈的光源導入紅綠燈對應的網(wǎng)格位置上，同樣也是每一根出光光纖頭對應一個網(wǎng)格，由LED燈導光光纖束6傳導LED燈白光的光線到紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制器4，每一個紅綠燈網(wǎng)格內(nèi)有兩根出光光纖頭，一根為白天傳導太陽光的光纖，一根為夜晚或陽光很暗時，傳導LED白光補償燈的光纖。紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器4采用紅綠兩種顏色翻轉(zhuǎn)板組成的雙層百葉窗式式結構，翻轉(zhuǎn)板為透明的薄紅綠硬塑料片或有機玻璃片，黃燈時綠燈電磁鐵14、紅燈電磁鐵15均不吸合，白光經(jīng)雙層紅綠透明玻璃濾色后顯示為黃色；紅燈時，綠燈電磁鐵14吸合，紅燈電磁鐵 15不吸合，綠色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)紅色玻璃濾光后顯示為紅色；綠燈時，紅燈電磁鐵15吸合，綠燈電磁鐵14不吸合，紅色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)綠色玻璃濾光后顯示為綠色。紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制機構如圖4所示。紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器4后面是支撐出光光纖頭的蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格3，出光端光纖頭均勻地插在光纖出光端網(wǎng)格上，出光端網(wǎng)格對光纖起固定支撐作用，如圖5、圖6 所示，每一個網(wǎng)格內(nèi)有兩根光纖，分別來自采光聚光板和LED燈。網(wǎng)格的結構等同于手電筒燈碗的結構，內(nèi)壁鍍有反射膜，并對光纖的頭導出的光線有會聚的作用，以減少光線的散射損失，提高光線的利用率。紅綠燈的LED夜間補償燈，為一顆或多(2-100)顆白光燈，經(jīng)透鏡組轉(zhuǎn)化為與夜間用光纖等同直徑的光線，如圖7所示，在沒有太陽光的夜晚，LED夜間補償燈5的光線經(jīng)平凸透鏡11、凸透鏡12匯聚后形成與光纖束等同直徑的光線，由LED燈導光光纖束6將LED 夜間補償燈5的光線傳輸?shù)郊t綠翻轉(zhuǎn)板及控制機構4的后面對應的光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格 3中。本發(fā)明的優(yōu)點在于在于在白天通過光纖直接利用太陽光實現(xiàn)十字路口的紅綠燈顯示，節(jié)省對電力的消耗，如再增加一個小功率的太陽能電池，則可以完全利用太陽能而不用電力，實現(xiàn)紅綠燈顯示。
圖1為太陽光的節(jié)能紅綠燈結構示意圖。其中，采光聚光板1、太陽光導光光纖束 2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制機構4、LED夜間補償燈5、LED燈導光光纖束6、紅綠燈外殼7。圖2為拋物鏡采光聚光板示意圖。其中，采光聚光板外殼8、拋物鏡9、平凸透鏡 11、凸透鏡12、光纖固定裝置13。圖3為球鏡采光聚光板示意圖。其中，采光聚光板外殼8、球鏡10、平凸透鏡11、凸透鏡12、光纖固定裝置13圖4為紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制機構示意圖，其中，綠燈電磁鐵14、紅燈電磁鐵15、綠色翻轉(zhuǎn)板16、紅色翻轉(zhuǎn)板17。圖5為蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格示意圖。其中，太陽光導光光纖2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、LED燈導光光纖6。圖6為蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格端面示意圖。圖7為LED夜間補償燈導光示意圖。
具體實施例方式
4
圖1 圖7為本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明包括采光聚光板1、太陽光導光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構4、LED夜間補償燈5、LED燈導光光纖束6、紅綠燈外殼7 ；采光聚光板 1、太陽光導光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構4、LED夜間補償燈5、LED燈導光光纖束6均固定在紅綠燈外殼7上；如圖1所示。采光聚光板1吸收太陽光，并匯聚傳遞給太陽光導光光纖束2，通過光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構4完成紅綠濾色鏡功能，實現(xiàn)紅燈或綠燈的控制。到夜間沒有陽光后利用LED夜間補償燈5通過LED燈導光光纖束6將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。采光聚光板是將陽光匯聚成一束或多束直徑為5 200mm更強、更亮光線的聚光裝置，如圖2、圖3所示，采光聚光板包括外殼8，萬向采光的拋物鏡9或球鏡10，平凸透鏡 11，凸透鏡12，光纖固定裝置13 ；拋物鏡9或球鏡10要吸收太陽光，安裝在采光聚光板的最上面，在拋物鏡9或球鏡10的透光焦距位置是平凸透鏡11，平凸透鏡11的透光焦距位置是凸透鏡12，凸透鏡12的透光焦距位置連接光纖固定裝置13。采光聚光板可以將各種角度的太陽光的光線匯聚成一束直徑更細、更亮的光線束，采光聚光板匯聚的太陽光線束導入導光光纖束后，形成向紅綠燈傳遞太陽光的光纖束。
權利要求
1.一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，包括采光聚光板(1)、太陽光導光光纖束O)、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構G)、LED夜間補償燈 (5)、LED燈導光光纖束(6)、紅綠燈外殼(7)；采光聚光板(1)、太陽光導光光纖束O)、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格( 、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構(4)、LED夜間補償燈( 、LED燈導光光纖束(6)均固定在紅綠燈外殼(7)上；采光聚光板(1)吸收太陽光，并匯聚傳遞給太陽光導光光纖束O)，通過光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格C3)提供光源；紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構⑷完成紅綠濾色鏡功能，實現(xiàn)紅燈或綠燈的控制；到夜間沒有陽光后利用LED夜間補償燈( 通過LED燈導光光纖束(6)將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格( 提供光源。
2.如權利要求1所述的一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述的采光聚光板是將陽光匯聚成一束或多束直徑為5 200mm光線的聚光裝置，采光聚光板包括外殼(8)，萬向采光的拋物鏡(9)或球鏡(10)，平凸透鏡(11)，凸透鏡(12)，光纖固定裝置 (13)；拋物鏡(9)或球鏡(10)要吸收太陽光，安裝在采光聚光板(1)的最上面，在拋物鏡 (9)的透光焦距位置是平凸透鏡(11)，平凸透鏡(11)的透光焦距位置是凸透鏡12，凸透鏡 12的透光焦距位置連接光纖固定裝置(13)；采光聚光板(1)將各種角度的太陽光的光線匯聚成一束光線束，采光聚光板(1)匯聚的太陽光線束導入導光光纖束后，形成向紅綠燈傳遞太陽光的光纖束。
3.如權利要求1或2所述的一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述的紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器4采用紅綠兩種顏色翻轉(zhuǎn)板組成的雙層百葉窗式結構，翻轉(zhuǎn)板為透明的薄紅綠硬塑料片或有機玻璃片，黃燈時綠燈電磁鐵(14)、紅燈電磁鐵(1 均不吸合，白光經(jīng)雙層紅綠透明玻璃濾色后顯示為黃色；紅燈時，綠燈電磁鐵(14)吸合，紅燈電磁鐵(15) 不吸合，綠色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)紅色玻璃濾光后顯示為紅色；綠燈時，紅燈電磁鐵(1 吸合，綠燈電磁鐵(14)不吸合，紅色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)綠色玻璃濾光后顯示為綠色。
4.如權利要求書1所述的一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器(4)后面是支撐出光光纖頭的蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格(3)，出光端光纖頭均勻地插在光纖出光端網(wǎng)格上，出光端網(wǎng)格對光纖起固定支撐作用，每一個網(wǎng)格內(nèi)有兩根光纖，分別來自采光聚光板和LED燈，網(wǎng)格的結構等同于手電筒燈碗的結構，內(nèi)壁鍍有反射膜，并對光纖的頭導出的光線有會聚的作用，以減少光線的散射損失，提高光線的利用率。
5.如權利要求書1所述的一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述的LED 夜間補償燈( ，為一顆或2-100顆白光燈，經(jīng)透鏡組轉(zhuǎn)化為與夜間用光纖等同直徑的光線，在沒有太陽光的夜晚，LED夜間補償燈(5)的光線經(jīng)平凸透鏡(11)、凸透鏡(12)匯聚后形成與光纖束等同直徑的光線，由LED燈導光光纖束(6)將LED夜間補償燈(5)的光線傳輸?shù)郊t綠翻轉(zhuǎn)板及控制機構4的后面對應的光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)中。
全文摘要
一種白天利用太陽光的節(jié)能紅綠燈，屬于道路交通紅綠燈、光纖、光學技術領域。包括采光聚光板(1)、太陽光導光光纖束(2)、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構(4)、LED夜間補償燈(5)、LED燈導光光纖束(6)、紅綠燈外殼(7)；采光聚光板(1)吸收太陽光，并匯聚傳遞給太陽光導光光纖束(2)，通過光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)提供光源；紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機構(4)完成紅綠濾色鏡功能，實現(xiàn)紅燈或綠燈的控制；到夜間沒有陽光后利用LED夜間補償燈(5)通過LED燈導光光纖束(6)將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)提供光源。優(yōu)點在于，利用太陽光作為紅綠燈的光源，使紅綠燈的功率消耗降低到10W以內(nèi)，可以極大地節(jié)省能源消耗。
文檔編號G08G1/095GK102176288SQ20101061192
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者李洪林, 白云綺 申請人:北京同方瑞博數(shù)字技術有限公司