太阳光采集入室装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是涉及采集太阳光进入室内或其它类似场合的一种采光装置。包括一次太阳光采集抛物面、二次聚集抛物面，两者的口径焦距成适当倍数，两个抛物面凹面相对，焦点重合安装在可水平１８０度和垂直９０度范围内转动的支架上；采集抛物面中央有与聚集抛物面等直径的孔，光导纤维以固定端子装在采集抛物面孔处、另端与装在室内的凹面透镜相衔接；还设有太阳自动检测和控制跟踪装置。可解决建筑物不朝阳的问题，消除东西、南北向房屋在采光上的差异，提高房屋经济价值。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是涉及采集太阳光进入室内或其它类似场合的一种采光装置。所有建筑物都有朝阳和不朝阳的问题，即存在东西向和南北向房屋在采光方面的差异，降低了房屋的经济价值，在不朝阳的阴面常年见不到阳光，还有象地铁、地下室、煤矿、隧道、地下商业区等场所都只能靠电力照明采光，耗费能源，而且光线暗淡。现有技术的不足之处主要在于本技术的目的在于弥补现有技术的不足之处，而提供一种节省能源，提高照度，可将太阳光采集入室的装置。可采取以下的技术方案实现目的。太阳光采集入室装置，它包括一次太阳光采集抛物面、二次聚集抛物面，两者的口径焦距成适当倍数，两个抛物面凹面相对，焦点重合安装在可水平180度和垂直90度范围内转动的支架上；采集抛物面中央有与聚集抛物面等直径的孔，光导纤维以固定端子装在采集抛物面孔处、另端与装在室内的凹面透镜相衔接；还设有太阳自动检测和控制跟踪装置。本技术方案相对现有技术具有如下优点和效果可有效解决建筑物不朝阳的问题，消除东西向和南北向房屋在采光方面的差异，提高房屋的经济价值，在不朝阳的阴面同样可见到阳光、提高照度，只要有太阳就可以采集到屋里，比朝阳的房屋采光的时间长的多，可每户装一个常年受益；；可广泛用于地铁、地下室、煤矿、隧道、地下商业区等场所的照明采光，节省能源；还可作为能源进行开发利用如海水淡化、取热等等，社会效益、经济效益明显。结合附图、实施方式对本技术方案的内容作进一步详述。附图说明图1是太阳光采集入室装置的光学原理示意图；图2是太阳光采集入室装置的一种结构示意图；图3是探测器的一种结构示意图，图4是图3的俯视图，图5是图3的左视图；图6是自动检测控制单元电原理图；图7是控制跟踪装置电原理图；图8是控制跟踪装置中电机接线图；图9是二次抛物面与高频头180°转换结构示意图；图10是圆筒转换体支撑架结构示意图；图11是圆筒转换体结构示意图；图12是采光和卫星接收转换控制电路图。太阳光采集入室装置，包括一次太阳光采集抛物面1、二次聚集抛物面2，两者口径、焦距成适当倍数，两个抛物面凹面相对、焦点重合安装在可水平180度和垂直90度范围内转动的支架3上；采集抛物面中央有与聚集抛物面等直径的孔，光导纤维4以固定端子装在采集抛物面孔处、另端与装在室内的凹面透镜5相衔接；还设有太阳自动检测和控制跟踪装置。根据透镜光学原理，抛物面在凹面镀上反光膜后，可把平行于其光轴的平行入射光反射聚焦成经过其焦距的散射光，反之，也可把入射经过其焦点的散射光反射成平行于其光轴的平行光。本采集入室装置由两个抛物面构成。设一次采集抛物面直径1—1.5米，对太阳光进行聚焦，聚焦后的散射光再用直径和焦距都为一次抛物面1/10的小抛物面或称二次聚集抛物面把散射光反射成平行于其光轴的平行光。这两个抛物面凹面相对，焦点重合。如果忽略损耗，这束经二次抛物面反射成平行光的强度应为太阳光的10倍左右。然后用光导纤维进行传输。传输到需要采光的地方后用凹面透镜将其透射成散射光，实现环境对采光的要求。凹面透镜是一面为凹面另一面为平面的透镜。如附图1所示。可在水平180度和垂直90度范围内转动的整体支架的动力传统包括水平和垂直传动两部分。水平传动由固定于系统支架上的水平电机6带齿轮绕水平圆齿轮作180度转动；垂直传动由垂直电机7通过丝杠、内筒和外套带动垂直支板沿垂直方向作90度运动。水平、垂直电机的转动及方向均由太阳自动检测和控制跟踪装置控制。如附图2所示。一次抛物面的材料为玻璃或透明的光学树脂时，反射膜镀在凸面上，防止在室外遇到冰雹等天气时对凹面损坏，当用不透明的树脂制做时就必须在凹面镀膜形成反射面，还要加防护层加以保护。一次抛物面固定在支撑架上，一次抛物面中间开孔形成光路。孔径等于或大于二次抛物面的直径，光导纤维头部用金属固定端子紧固在一次抛物面支撑架上，使光导纤维保持和一次抛物面光轴平行的角度。二次抛物面安装在套筒内，套筒内前部有台以防止二次抛物面掉出，后面用弹簧弹性固定，套筒和一次抛物面支架连接并保证两抛物面焦点重合。两个抛物面直径比D/d＝10～100、焦距比J/j＝10～100为宜，D为采集抛物面直径，d为聚集抛物面直径，J为采集抛物面焦距，j为聚集抛物面焦距。太阳光采集入室装置，太阳自动检测探测器由装在圆底座8上用挡板9将它分成5个区域，在每个区域内及朝向东西各设置一块光电池10构成，每个光电池分别输入到相应控制单元中，每一控制单元第一级运放正极接光电池正极，每个单元第一级运放负极都并联后接标准光电池正极，第一级运放输出端接积分电阻电容中点并接至第二级运放正端，第二级运放负端接分压电阻中点、输出端接微分电阻电容的中点，电阻上端接电源，电容另一端接二极管正端，二极管负端输出接可控硅控制端。控制跟踪装置中，五个可控硅的负端接地、正端分别接五个继电器线圈的一端，线圈另端接互锁接点，J1～J4采用JQX2×4刀继电器，每继电器第一刀为互锁接点，J11锁J2，J21锁J1，J31锁J4，J41锁J3，每刀常闭点接继电器线圈，中点接电源，J3和J4第二刀的中、闭接点串联后锁定J1和J2，J4第二刀中点接电源、常闭点和J3第二刀中点相连，J3第二刀常闭点接J1和J2第一刀中点；J5和J6采用2×2刀继电器，J5第一刀的中点接J6继电器线圈，J6另一端接电源，J5第一刀常开接地，J6第一刀中点接电源、常闭点接J3、J4和J5的电源端，延时电容C并联在J6线圈两端，五个续流二极管分别并联于五个继电器线圈接点，四个手动按钮分别并联于SCR1～SCR4的正负端；J1～J4的第3、4刀用于水平电机和垂直电机的电源供电，J13中点接电源正，J14中点接电源负，J13常开接水平电机正端，J14常开接水平电机负端，J23中点接电源正，J24中点接电源负，J23常开接水平电机负端，J24常开接水平电机正端，J33中点接电源正，J34中点接电源负，J33常开接垂直电机正端，J34常开接垂直电机负端，J43中点接电源正，J44中点接电源负，J43常开接垂直电机负端，J44常开接垂直电机正端。探测器结构如图3、4、5所示，底座8是一个和二次抛物面外径相等的圆底座。在上面用挡板将它分为5个区域，最中间的区域是5mm×5mm即1#区域。2#和4#区域是宽5mm，长为小于底圆半径的区域，5#和3#区域分别在挡板外侧底部中央的位置，3#在图的背面，挡板高度为100mm。只有探测器和太阳光入射角正垂直即90度时，1#区域才能受到光照，入射角向4#区域倾斜时，当倾斜角度大于actg5/100≈3度，4#区域受到光照；同理，当阳光入射角向2#区域倾斜时，当倾斜角大于3度时，2#区域受到光照，当阳光向3#或5#区域倾斜时，倾斜角大于3度、3#或5#区域受到光照，在五个区域内放置5块光电池，因光电池有很好的光照—电流特性，5个区域分别表示阳光的不同入射方向。1#区域为和阳光垂直方向，即最佳的阳光采集角度。1#区域受到光照时，1#光电池输出电流信号通过放大电路控制整个系统维持这一角度不变。2#和4#区域为垂直探测区域，当阳光入射角在垂直方向倾斜时，2#或4#区域的光电池受到光照产生电流，通过放大电路，控制垂直系统在垂直方向修正，直到1#区域受到光照，系统停止并保持这一角度状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳光采集入室装置，其特征在于：它包括一次太阳光采集抛物面、二次聚集抛物面，两者的口径焦距成适当倍数，两个抛物面凹面相对，焦点重合安装在可水平１８０度和垂直９０度范围内转动的支架上；采集抛物面中央有与聚集抛物面等直径的孔，光导纤维以固定端子装在采集抛物面孔处、另端与装在室内的凹面透镜相衔接；还设有太阳自动检测和控制跟踪装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐力，
申请(专利权)人：徐力，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]