專利名稱：平面鏡定向反射采光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自然光照明裝置，特別是一種適合設(shè)定的太陽(yáng)光投射柱狀區(qū)域用的平面鏡定向反射采光裝置，屬于太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，建筑采光一直是人類關(guān)注的課題。從最初的天窗發(fā)展到至今的各類采光技術(shù)，平面鏡采光是一種較實(shí)用的技術(shù)方案。
本申請(qǐng)人最近以來(lái)一直專注于平面鏡采光技術(shù)，在此之前已經(jīng)申請(qǐng)了兩份專利申請(qǐng)?zhí)枮?2148415.5的專利《太陽(yáng)光跟蹤反射、定位準(zhǔn)直采光照明系統(tǒng))》和申請(qǐng)?zhí)枮?3112730.4的專利《簡(jiǎn)化的太陽(yáng)光跟蹤反射、定位準(zhǔn)直采光照明系統(tǒng))》，其目的都是通過(guò)多片小面積的平面鏡共同反射太陽(yáng)光，形成連成一片的投影光照明設(shè)定區(qū)域。
為了達(dá)到這個(gè)目的，上述申請(qǐng)的專利提出了不同的總體技術(shù)方案，特別是為解決太陽(yáng)高度角變化后的平面鏡之間的間距調(diào)整問(wèn)題引出了各自的伸縮運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中專利《簡(jiǎn)化的太陽(yáng)光跟蹤反射、定位準(zhǔn)直采光照明系統(tǒng)》發(fā)明的系統(tǒng)含有三套單元機(jī)構(gòu)由電機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的小車帶動(dòng)環(huán)形轉(zhuǎn)動(dòng)架沿環(huán)形軌道圍繞端口旋轉(zhuǎn)的東西向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；螺母帶動(dòng)連桿沿由電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的絲杠而升降移動(dòng)的南北向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)每組兩片平面鏡以中置平面鏡為中心，同時(shí)做相對(duì)或相反方向伸縮運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這三套單元機(jī)構(gòu)的組合使得系統(tǒng)整體機(jī)構(gòu)較前一專利具有較大簡(jiǎn)化，在驅(qū)動(dòng)同樣數(shù)量的三片平面鏡的前提條件下，系統(tǒng)整體的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量由原先專利中的7組減少為3組。
但是，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該專利中驅(qū)動(dòng)每組兩片平面鏡以中置平面鏡為中心，同時(shí)做相對(duì)或相反方向伸縮運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于平面鏡滑移行程較長(zhǎng)，可能會(huì)發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)不暢的情況，而且由于為平面鏡高度角和間距調(diào)整分別設(shè)置了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此整個(gè)機(jī)構(gòu)顯得略為復(fù)雜；其次，整個(gè)機(jī)構(gòu)不是一種對(duì)稱形式，間距調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部分顯得較為龐大。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述情況，本發(fā)明的首要目的在于提出一種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化、平衡性好、成本較低的平面鏡定向反射采光裝置，將入射的太陽(yáng)光垂直投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)，從而在《簡(jiǎn)化的太陽(yáng)光跟蹤反射、定位準(zhǔn)直采光照明系統(tǒng)》專利申請(qǐng)基礎(chǔ)上，揚(yáng)長(zhǎng)避短，摒除平面鏡為避免遮擋陽(yáng)光必須做相對(duì)或相反方向伸縮運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，盡可能減少驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量；并通過(guò)對(duì)稱的布置設(shè)計(jì)改善整體裝置的平衡性。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于提出一種可以將各平面鏡反射的太陽(yáng)光無(wú)間隔垂直投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)的平面鏡定向反射采光裝置，從而達(dá)到更理想的采光效果。
為了達(dá)到上述首要發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是平面鏡定向反射采光裝置，包括兩片以上由框架支撐的平面鏡，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)光位置的傳感器，接收傳感器信號(hào)的處理電路，受控于處理電路的平面鏡方位角、高度角、間距調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)安置在圍繞太陽(yáng)光投射區(qū)域的軌道上，高度角、間距調(diào)整機(jī)構(gòu)疊加安裝在方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)上，其中所述高度角和間距調(diào)整機(jī)構(gòu)為平行連桿機(jī)構(gòu)，所述平面鏡支撐框架分別對(duì)稱固定在平行連桿機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)動(dòng)的平行桿件上。
為了達(dá)到進(jìn)一步目的，本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案為采用一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)平行連桿機(jī)構(gòu)，其一端與平行連桿機(jī)構(gòu)鉸支的主轉(zhuǎn)軸連接，主轉(zhuǎn)軸鉸支于方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的支架上，另一端與平行連桿機(jī)構(gòu)的一構(gòu)件固連，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端連線平行于平行連桿機(jī)構(gòu)的一條對(duì)角線，平行連桿機(jī)構(gòu)的兩條對(duì)角線分別始終平行、垂直于水平面，平面鏡的寬度等于平行連桿機(jī)構(gòu)相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距。
由于平行連桿機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，而且具有對(duì)邊連桿始終平行的特性，桿件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不僅可以調(diào)節(jié)平面鏡的轉(zhuǎn)角，同時(shí)也改變了平面鏡相互之間的垂直距離即所謂的間距。因此當(dāng)平面鏡支撐框架分別固定在平行的運(yùn)動(dòng)桿件上后，只要在該機(jī)構(gòu)的一處進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，即可使所有平面鏡以平行的軌跡運(yùn)動(dòng)，即只要通過(guò)處理電路，根據(jù)傳感器傳輸?shù)奶?yáng)光位置信號(hào)，控制一處平面鏡高度角，使其將太陽(yáng)光垂直投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)，便保證了其他平行桿件上的平面鏡也同樣將太陽(yáng)光垂直無(wú)遮擋地投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)。與先前的技術(shù)方案相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)明顯簡(jiǎn)化、成本經(jīng)濟(jì)，摒棄了過(guò)于復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量。并且只要將平面鏡在平行連桿機(jī)構(gòu)上對(duì)稱分布，即可獲得良好的整體平衡性，改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能。
在此基礎(chǔ)上，當(dāng)采取進(jìn)一步改進(jìn)方案時(shí)，平行連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變相鄰桿件間的夾角，結(jié)果，不僅起到了調(diào)整平面鏡高度角的作用，同時(shí)也調(diào)整了兩相鄰平面鏡的垂直距離，可謂一舉兩得。由于平行連桿機(jī)構(gòu)的兩條對(duì)角線分別始終平行、垂直于水平面，平面鏡的寬度等于相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距。因此當(dāng)高度角變化時(shí)，相鄰平面鏡的太陽(yáng)光投影始終疊合連成一片，因此可以保證將各平面鏡反射的太陽(yáng)光無(wú)間隔垂直投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)。
由此可見，本發(fā)明以巧妙的構(gòu)思，達(dá)到了減少驅(qū)動(dòng)裝置、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的目的，并進(jìn)而保證了太陽(yáng)光無(wú)間隔垂直投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)和平衡性改善問(wèn)題，因此為平面鏡定向反射采光裝置的切實(shí)推廣應(yīng)用奠定了更為理想的基礎(chǔ)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1□--□的剖視俯視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例五的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的平面鏡定向反射采光裝置結(jié)構(gòu)示意如圖1、圖2所示，圖2為圖1的剖視俯視圖。該裝置包括三片平面鏡及其框架，分別為1、1’、1”，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)光位置的傳感器2，接收傳感器信號(hào)的處理電路(圖中未示出，詳情可參見上述現(xiàn)有技術(shù)部分引用的申請(qǐng)文件)，受控于處理電路的平面鏡方位角、高度角、間距調(diào)整機(jī)構(gòu)，還可以包括一個(gè)間接監(jiān)測(cè)太陽(yáng)位置的準(zhǔn)直傳感器(圖中未示出)，設(shè)置于太陽(yáng)光投影區(qū)域ABCD的中心。
由于平面鏡傾角的變化角度始終是太陽(yáng)高度角變化的一半，所以要探測(cè)太陽(yáng)位置，必須通過(guò)半徑比R1∶R2＝1∶2的同步齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將傳感器2安裝于半徑為R1的帶輪上，才能真實(shí)反映太陽(yáng)位置及變化。如圖1和圖2，同步齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由半徑為R1的帶輪18、半徑為R2的帶輪18’、同步齒形帶19組成，其中帶輪18’與主轉(zhuǎn)軸鉸支，與連架桿F’C’固連，傳感器2與帶輪18固連。這樣，處理電路可以根據(jù)帶輪18上的傳感器2的信號(hào)調(diào)整平面鏡的方位角和高度角。
方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)安置在圍繞太陽(yáng)光投射區(qū)域的環(huán)形軌道20’上，由電機(jī)及其減速器12’驅(qū)動(dòng)的環(huán)座20和固定在上面的兩平行支架6、6’構(gòu)成。所述高度角和間距調(diào)整機(jī)構(gòu)為平行連桿機(jī)構(gòu)A’B’C’D’E’F’，包含桿件(連架桿、連桿)和銷軸等構(gòu)件。平面鏡支撐框架分別對(duì)稱固定在平行連桿機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)動(dòng)的平行桿件A’B’、F’C’、E’D’上。
本實(shí)施例中的平行連桿機(jī)構(gòu)為“日”字形平行連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)主轉(zhuǎn)軸4鉸支在方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的支架6、6’上。平行連桿機(jī)構(gòu)的對(duì)角線A’C’和F’D’、F’B’和E’C’分別始終平行、垂直于水平面。其中間的桿件F’C’為連架桿，該連架桿的中心鉸支于主轉(zhuǎn)軸4，主轉(zhuǎn)軸4與減速器3的輸出軸固連，其余四根連桿A’B’、B’C’D’、D’E’、A’F’E’的連接點(diǎn)均為鉸接。
平行連桿機(jī)構(gòu)初始位置如圖1所示，三片平面鏡的寬度相等，等于連桿相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距，所以平面鏡1’的上頂點(diǎn)(近似看成F’)與平面鏡1的下頂點(diǎn)(近似看成B’)的連線垂直于水平面，確保初始狀態(tài)下每片平面鏡的太陽(yáng)光投影互相連成一片。當(dāng)然，按照需要，平面鏡還可以沿兩側(cè)分別進(jìn)一步增加，平行連桿機(jī)構(gòu)將形成一個(gè)迭加的“日”字形連桿機(jī)構(gòu)。
平行連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一絲杠螺母往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，安裝于主轉(zhuǎn)軸和連桿機(jī)構(gòu)的銷軸之間，兩端連線00’平行于對(duì)角線A’C’(或F’D’)，也平行于水平面。如圖2，其中絲杠1 2鉸支于支架6的延伸架上，一端通過(guò)圓錐齒輪副14、14’與主轉(zhuǎn)軸4連接，另一端螺母13與連桿點(diǎn)0’處銷軸15固連。
在太陽(yáng)方位角發(fā)生變化時(shí)，傳感器2將方位角位置信號(hào)傳遞給處理電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其減速器12’，帶動(dòng)支架6、6’上的平行連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使連桿機(jī)構(gòu)上的平面鏡方位角調(diào)整到位。
在太陽(yáng)高度角發(fā)生變化時(shí)，傳感器2同樣將高度角位置信號(hào)傳遞給處理電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其減速器3，帶動(dòng)主轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)圓錐齒輪副14、14’動(dòng)力傳遞到絲杠12，使得螺母13沿絲杠12直線運(yùn)動(dòng)。由于螺母13與連桿點(diǎn)0’處的銷軸15固連，平行連桿機(jī)構(gòu)的相鄰連桿A’F’、F’C’間夾角發(fā)生變化，使得連桿A’B’、E’D’與連架桿F’C’轉(zhuǎn)動(dòng)同樣的角度，實(shí)現(xiàn)了平面鏡高度角的調(diào)整；與此同時(shí)，由于平行連桿機(jī)構(gòu)的存在，平面鏡之間的間距隨著高度角變化而調(diào)整，由于三片平面鏡的寬度都等于連桿相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距，平面鏡的太陽(yáng)光投影之間將沒(méi)有空漏，始終充滿設(shè)定投影區(qū)域。
上述平面鏡的高度角和彼此間距的調(diào)整共同由一套電機(jī)及其減速器3驅(qū)動(dòng)完成，十分巧妙，并簡(jiǎn)化、明了。
需要指出的是，在本實(shí)施例的平面鏡高度角和間距調(diào)整過(guò)程中，平行連桿機(jī)構(gòu)對(duì)角線的交點(diǎn)在水平、垂直方向都發(fā)生了位移。此外，處理電路對(duì)傳感器2的位置信號(hào)處理完畢后，利用設(shè)置在設(shè)定區(qū)域中心的準(zhǔn)直傳感器進(jìn)行最后的準(zhǔn)直確認(rèn)。因?yàn)楦鶕?jù)傳感器2的位置信號(hào)調(diào)整后，投射入柱狀區(qū)域內(nèi)的太陽(yáng)光只是基本垂直；這時(shí)準(zhǔn)直傳感器接受到太陽(yáng)光，比較各個(gè)方位信號(hào)的大小，微調(diào)平面鏡位置，從而可以保證太陽(yáng)光被完全準(zhǔn)直引入設(shè)定區(qū)域內(nèi)。
總之，本實(shí)施例的平面鏡定向反射采光裝置僅依靠一套電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)平行連桿機(jī)構(gòu)，可同步調(diào)整多片平面鏡的高度角和彼此間距，保證了太陽(yáng)光無(wú)重疊、無(wú)間隙垂直投射到設(shè)定柱狀區(qū)域內(nèi)。整個(gè)裝置對(duì)稱性好，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)緊湊，達(dá)到了減少驅(qū)動(dòng)裝置、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的目的，成本經(jīng)濟(jì)，有助于推廣應(yīng)用。
實(shí)施例二本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。與實(shí)施例一相比，主要區(qū)別在于(1)平行連桿機(jī)構(gòu)為“目”字形平行連桿機(jī)構(gòu)A’B’D’F’H’G’E’C’，其中呈“Y”形的兩連架桿C’D’、B’D’F’H’的交點(diǎn)都鉸支在主轉(zhuǎn)軸4上，主轉(zhuǎn)軸4與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3連接，其余四根連桿A’C’E’G’、A’B’、E’F’、G’H’的連接點(diǎn)均為鉸接。四片平面鏡的寬度相等，等于連桿相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距，分別安裝于連桿A’B’、E’F’、G’H’和連架桿C’D’上。(2)驅(qū)動(dòng)平行連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端連線E’D’垂直于水平面，可看成將實(shí)施例一的絲杠螺母往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90°。絲杠12鉸支于支架6的延伸架上，一端通過(guò)圓錐齒輪副14、14’與主轉(zhuǎn)軸4連接，螺母13將變成上下直線方向沿絲杠12運(yùn)動(dòng)。這樣的布置使得平行連桿機(jī)構(gòu)連桿的鉸鏈點(diǎn)E’不斷沿垂直方向直線移動(dòng)。
(3)絲杠螺母往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的螺母13固連的銷軸不是在單一連桿某處，而是位于兩連桿鉸鏈點(diǎn)E’處，螺母13的運(yùn)動(dòng)將使鉸鏈點(diǎn)E’亦跟著下移，同樣實(shí)現(xiàn)平面鏡高度角和間距的調(diào)整。
該實(shí)施例中的平行連桿機(jī)構(gòu)也可以通過(guò)在兩側(cè)對(duì)稱增加平面鏡數(shù)目而形成“目”字迭加形連桿機(jī)構(gòu)。
實(shí)施例三本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。與實(shí)施例一相比，主要區(qū)別在于(1)平行連桿機(jī)構(gòu)為“田”字形平行連桿機(jī)構(gòu)A’B’C’D’E’F’G’H’，其中呈“X”形的兩連架桿H’D’、B’F’的中心都鉸支在主轉(zhuǎn)軸4上，主轉(zhuǎn)軸4與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3連接，四根連桿A’H’G’、G’F’E’、C’D’E’、A’B’C’的端點(diǎn)呈“口”字形鉸接，每根連桿的中點(diǎn)再分別與兩連架桿的四個(gè)端點(diǎn)鉸接。三片平面鏡1、1’、1”的寬度相等，等于連桿相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距，分別安裝在連桿11、10和連架桿15上，并分別對(duì)稱分布于鉸鏈點(diǎn)B’、0、F’兩側(cè)。
(2)絲杠螺母往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的螺母13固連的銷軸不是在平行連桿機(jī)構(gòu)的單一連桿某處，而是位于兩連桿鉸鏈點(diǎn)A’處，絲杠12同樣鉸支于支架6的延伸架上，一端同樣通過(guò)圓錐齒輪副14、14’與主轉(zhuǎn)軸4連接，同樣實(shí)現(xiàn)平面鏡高度角和間距的調(diào)整(這點(diǎn)與實(shí)施例二類同)。
上述結(jié)構(gòu)布置產(chǎn)生的獨(dú)特運(yùn)動(dòng)效果是平行連桿機(jī)構(gòu)連桿鉸鏈點(diǎn)A’始終沿水平方向直線移動(dòng)。
實(shí)施例四本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意如圖5所示。其基本機(jī)構(gòu)與實(shí)施例三相同，主要區(qū)別在于平行連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不再是絲杠螺母機(jī)構(gòu)，而是齒輪齒條往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其作用同樣是調(diào)整平行連桿機(jī)構(gòu)相鄰桿件間的夾角。該機(jī)構(gòu)中的齒輪16與主轉(zhuǎn)軸4固連，齒條17與鉸鏈點(diǎn)A’處的銷軸固連。由于使用了齒輪齒條，因此省去了圓錐齒輪副。
實(shí)施例五本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意如圖6所示。從一側(cè)看，平行連桿機(jī)構(gòu)A’B’D’F’E’C’實(shí)質(zhì)由三根連架桿A’B’、C’D’、E’F’以及與之鉸接的兩根連桿A’C’E’、B’D’F’構(gòu)成，各連桿相鄰鉸鏈點(diǎn)間距相等。連架桿A’B’、C’D’、E’F’中心分別通過(guò)支軸4’、主轉(zhuǎn)軸4、支軸4”對(duì)稱鉸接在方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的支架6上，居中的主轉(zhuǎn)軸4與減速器3輸出軸固連。兩支軸與主轉(zhuǎn)軸位于一個(gè)平面內(nèi)。三片平面鏡寬度相等，等于連桿相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距，并分別對(duì)稱固定在平行的連架桿A’B’、C’D’、E’F’上。
在高度角調(diào)整時(shí)，處理電路控制電機(jī)及其減速器3驅(qū)動(dòng)主轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得連桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，引起其他4根連桿7、8、9、10發(fā)生相應(yīng)位移，連桿7的兩端點(diǎn)A’、E’以及連桿8的兩端點(diǎn)B’、F’由于受牽扯不斷改變位置。但由于連桿9、10受固定的支軸4’、4”的制約，所以平面鏡1、1”只能圍繞支軸4’、4”軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而同步調(diào)整平面鏡各自的高度角和彼此間的間距，滿足設(shè)定區(qū)域采集垂直照射的太陽(yáng)光照明的目的。
與上述所有實(shí)施例的不同點(diǎn)的是
(1)由于主轉(zhuǎn)軸4和支軸4’、4”位置相對(duì)不動(dòng)，所以在平行連桿機(jī)構(gòu)的作用下，平面鏡之間的間距雖隨著高度角變化而調(diào)整，卻不能實(shí)現(xiàn)每片平面鏡的太陽(yáng)光投影互相連成一片。
(2)本實(shí)施例的平面鏡高度角和間距調(diào)整過(guò)程中，平行連桿機(jī)構(gòu)對(duì)角線的交點(diǎn)位置固定不動(dòng)。
除以上實(shí)施例外，本發(fā)明還有其他多種實(shí)施方式。例如(1)處理電路為時(shí)間程序式控制電路；(2)實(shí)施例一至四中，如果只要求能從早上太陽(yáng)某個(gè)高度角開始反射太陽(yáng)光，而不嚴(yán)格要求太陽(yáng)光投影連成一片時(shí)，改變平面鏡寬度和連桿鉸鏈點(diǎn)距離可產(chǎn)生很多的變異平行連桿機(jī)構(gòu)；(3)實(shí)施例一至四中，省去兩側(cè)中任一側(cè)的平行連桿機(jī)構(gòu)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只用一側(cè)的平行連桿機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和幾根支軸，對(duì)側(cè)采用一鉸支于主轉(zhuǎn)軸的連桿，支軸鉸支于該連桿兩端，在主動(dòng)側(cè)的牽引下，該連桿被動(dòng)運(yùn)行；(4)如圖2的實(shí)施例一中，兩側(cè)的平行連桿機(jī)構(gòu)不變，但是位于兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)平行連桿機(jī)構(gòu)的兩套往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)只用一套，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于兩平行連桿機(jī)構(gòu)之間，偏置于設(shè)定區(qū)域ABCD左端或右端，其投影平行于設(shè)定區(qū)域的中心線XX’；等等。
凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的等同替換或類似組合變換均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種平面鏡定向反射采光裝置，包括兩片以上由框架支撐的平面鏡，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)光位置的傳感器，接收傳感器信號(hào)的處理電路，受控于處理電路的平面鏡方位角、高度角和間距調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)安置在圍繞太陽(yáng)光投射區(qū)域的軌道上，所述高度角和間距調(diào)整機(jī)構(gòu)疊加安裝在方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)上，其特征在于所述高度角和間距調(diào)整機(jī)構(gòu)為平行連桿機(jī)構(gòu)，所述平面鏡支撐框架分別對(duì)稱固定在平行連桿機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)動(dòng)的平行桿件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述平行連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其一端與平行連桿機(jī)構(gòu)鉸支的主轉(zhuǎn)軸連接，另一端的往復(fù)運(yùn)動(dòng)件與平行連桿機(jī)構(gòu)的一構(gòu)件連接，所述主轉(zhuǎn)軸鉸支于方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端連線平行于平行連桿機(jī)構(gòu)的一條對(duì)角線，所述平行連桿機(jī)構(gòu)的兩條對(duì)角線分別始終平行、垂直于水平面，所述平面鏡的寬度等于平行連桿機(jī)構(gòu)相鄰鉸鏈點(diǎn)的間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述平行連桿機(jī)構(gòu)為“日”字或“日”字迭加形平行連桿機(jī)構(gòu)，橫向連桿為奇數(shù)，其中間的桿件為連架桿，所述連架桿的中心鉸支在主轉(zhuǎn)軸上，所述主轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，其余連桿的連接點(diǎn)均為鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述平行連桿機(jī)構(gòu)為“目”字或“目”字迭加形平行連桿機(jī)構(gòu)，橫向連桿為偶數(shù)，其中呈“Y”形的兩連架桿的交點(diǎn)鉸支在主轉(zhuǎn)軸上，所述主轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，其余連桿的連接點(diǎn)均為鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述平行連桿機(jī)構(gòu)為“田”字形平行連桿機(jī)構(gòu)，其中呈“X”形的兩連架桿的中心都鉸支在主轉(zhuǎn)軸上，所述主轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，四根連桿的端點(diǎn)呈“口”字形鉸接，每根連桿的中點(diǎn)再分別與兩連架桿的四個(gè)端點(diǎn)鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是絲杠螺母機(jī)構(gòu)，絲杠鉸支于方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的支架上，并通過(guò)圓錐齒輪副與主轉(zhuǎn)軸連接，螺母與平行連桿機(jī)構(gòu)的一構(gòu)件固連。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒輪與主轉(zhuǎn)軸固連，齒條與平行連桿機(jī)構(gòu)的一構(gòu)件固連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面鏡定向反射采光裝置，其特征在于所述平行連桿機(jī)構(gòu)為至少兩根連架桿以及與之鉸接的兩根連桿構(gòu)成的平行連桿機(jī)構(gòu)，所述至少兩根連架桿分別鉸接在方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的同側(cè)支架上，至少兩片平面鏡及其支撐框架分別固定在同側(cè)的平行連架桿上；所述方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的環(huán)座和固定在上面的平行支架構(gòu)成，安置在圍繞太陽(yáng)光投射區(qū)域的環(huán)形軌道上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面鏡定向反射采光裝置，屬于太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。包括兩片以上由框架支撐的平面鏡，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)光位置的傳感器，接收傳感器信號(hào)的處理電路，受控于處理電路的平面鏡方位角、高度角、間距調(diào)整機(jī)構(gòu)，方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)安置在圍繞太陽(yáng)光投射區(qū)域的軌道上，高度角、間距調(diào)整機(jī)構(gòu)疊加安裝在方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)上，為平行連桿機(jī)構(gòu)，平面鏡支撐框架固定在平行連桿機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)動(dòng)的平行桿件上。本發(fā)明僅依靠一套電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)巧妙的平行連桿機(jī)構(gòu)，可同步調(diào)整多片平面鏡的高度角和彼此間距。整個(gè)裝置對(duì)稱性好，結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)化，具有良好應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F21S11/00GK1490556SQ0315280
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者張耀明, 張文進(jìn), 孫利國(guó), 張振遠(yuǎn), 劉曉暉, 申兆紅, 徐明泉, 陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:張耀明, 張振遠(yuǎn), 張文進(jìn)