[实用新型]太阳光采集入室装置

说明书

本实用新型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：

本实用新型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。

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。