專(zhuān)利名稱(chēng)：陽(yáng)光反射照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
陽(yáng)光反射照明裝置涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域。
目前，利用太陽(yáng)能進(jìn)行照明都是先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后用于照明。這一過(guò)程一般借助于太陽(yáng)能電池、蓄電池等裝置實(shí)現(xiàn)，如西安無(wú)線(xiàn)電九廠生產(chǎn)的太陽(yáng)熒、光燈等，至今尚未見(jiàn)有直接利用太陽(yáng)直射光反射后用于照明的裝置的報(bào)道。
將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能然后用于照明的裝置一般制作成本昂貴且壽命短。
設(shè)計(jì)一種白天能直接利用晴天太陽(yáng)光，對(duì)采光不佳的場(chǎng)所如衛(wèi)生間、倉(cāng)庫(kù)、半地下室等進(jìn)行定點(diǎn)照明，以節(jié)約電能且成本低壽命長(zhǎng)的裝置是本發(fā)明的目的。
本發(fā)明所說(shuō)的陽(yáng)光反射照明裝置包括自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光采光裝置Ⅰ以及高低可調(diào)的支架Ⅱ兩部分。采用不同的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光采光裝置產(chǎn)生了相關(guān)的兩個(gè)陽(yáng)光反射裝置和裝置2(


圖1和圖2)，下面就結(jié)合實(shí)施例附圖闡明本發(fā)明的內(nèi)容。
圖1是陽(yáng)光反射照明裝置1的整體結(jié)構(gòu)示意圖。萬(wàn)向球形結(jié)(由球2和球槽4組成)與采光鏡(1)通過(guò)連桿(2)相連，安裝在高低可調(diào)的支架(由活動(dòng)架7、若干調(diào)正孔8和底座9組成)上，采光鏡可用普通鏡面，用來(lái)反射太陽(yáng)直射光照明。位于球形結(jié)后面并固定在支架上的盒(6)內(nèi)裝有6伏直流電源、兩個(gè)相同的光電檢測(cè)電路(圖4)和分別通過(guò)彈性鋼針卡(20)控制兩個(gè)發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)(圖3)，對(duì)四個(gè)固定在框架上的光敏二極管(11)來(lái)說(shuō)，同一個(gè)光電檢測(cè)電路的兩個(gè)光敏二極管位于菱形接法的對(duì)角線(xiàn)上并置于采光鏡反射陽(yáng)光的光路中間(圖5)、光敏二極管的頭部正對(duì)反射光，通過(guò)調(diào)正連桿(連桿10由兩個(gè)球形結(jié)、長(zhǎng)短可調(diào)的套桿組成)實(shí)現(xiàn)。
萬(wàn)向球形結(jié)由表面有若干同軸園溝槽的球(3)和超半球的球槽(4)組成，球位于球槽內(nèi)。球槽后面開(kāi)一個(gè)長(zhǎng)方形的孔(5)，孔的大小以不妨礙帶動(dòng)球高低方向轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪(13)與球的園溝槽嚙合和不妨礙帶動(dòng)球方位方向轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輪(12)與球接觸為尺度。球槽的多半球傾斜偏上安裝，以增大鏡面仰角范圍，防止使用時(shí)鏡面仰角不夠。
6伏直流電源輸出功率1瓦左右，不需高壓?？稍谧儔浩髟桨惭b開(kāi)關(guān)和保險(xiǎn)絲，在不使用裝置時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。也可以采用帶開(kāi)關(guān)的4節(jié)干電池串聯(lián)供電。
發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)(圖3)由與發(fā)條(17)直接相連的主動(dòng)輪(15)、與主動(dòng)輪(15)時(shí)刻嚙合的三級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并最后由彈性鋼針卡(20)卡在齒輪(21)上、與主動(dòng)輪時(shí)刻嚙合的中介輪(14)、通過(guò)套軸(18)使套軸齒輪(16)或與主動(dòng)輪嚙合或與中介輪(14)嚙合，以改變與套軸齒輪(16)同軸的橡膠動(dòng)作輪(12)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。齒輪(13)由上述完全相同的發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，其作用與橡膠輪不同，橡膠輪帶動(dòng)球在方位方向正、反轉(zhuǎn)。齒輪(13)帶動(dòng)球在高低方向正、反轉(zhuǎn)。采用三級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的目的是加長(zhǎng)力臂，卡針只需微小力量就可以卡住機(jī)構(gòu)，同樣線(xiàn)圈鐵芯(19)只需較小吸力就可以吸引卡針?lè)砰_(kāi)齒輪機(jī)構(gòu)使之動(dòng)作。為使主動(dòng)輪有足夠力矩帶動(dòng)球轉(zhuǎn)動(dòng)，中介輪和套軸齒輪直徑要小。
當(dāng)反光射光同時(shí)照射圖5的四個(gè)光敏二極管(2CV1A)時(shí)，兩個(gè)相同的光電檢測(cè)電路(圖4)的四個(gè)2CV1A都導(dǎo)通。由3DG6和3DG12B組成的復(fù)合管都截止，兩個(gè)36歐姆小型繼電器J(也即圖3的19)線(xiàn)圈無(wú)電流，鐵芯無(wú)磁性，彈性鋼針卡(20)電于彈性卡住齒輪，兩個(gè)發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)都不動(dòng)作，此時(shí)用于照明的反射光斑不動(dòng)。
隨著太陽(yáng)逐漸移動(dòng)，反射光斑隨之移動(dòng)。設(shè)這時(shí)以下移動(dòng)為主，當(dāng)不再照射圖5的11、1號(hào)2CV1A時(shí)，(菱形另一對(duì)角線(xiàn)上的11、3號(hào)11、4號(hào)2CV1A仍受光照，對(duì)應(yīng)的光電控測(cè)電路使對(duì)應(yīng)控制的發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)仍不動(dòng)作，不作水平方向的調(diào)正)。11、1號(hào)2CV1A呈現(xiàn)高阻，這時(shí)對(duì)角線(xiàn)上的11、2號(hào)2CV1A導(dǎo)通，但由于11、1號(hào)、11、2號(hào)串聯(lián)在復(fù)合管的be極之間，11、2號(hào)不起作用，復(fù)合管從截止變?yōu)閷?dǎo)通，繼電器線(xiàn)圈(19)有電流，吸引針卡(20)，放開(kāi)這一個(gè)齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)在上緊的發(fā)條力作用下，帶動(dòng)動(dòng)作齒輪(13)轉(zhuǎn)動(dòng)，使球轉(zhuǎn)動(dòng)，球的轉(zhuǎn)動(dòng)使鏡面反射光斑向上移動(dòng)，轉(zhuǎn)回原位。這時(shí)11、1號(hào)2CV1A由導(dǎo)通，11、2號(hào)繼續(xù)導(dǎo)通不變，于是又重復(fù)前述情況，復(fù)合管截止繼電器線(xiàn)圈無(wú)電流不吸引卡針。由于卡針的彈性，重新卡住齒輪。如此反復(fù)調(diào)正，利用鐵芯線(xiàn)圈磁性斷電的時(shí)間滯后和齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速配合，可使反射光斑始終處于一個(gè)小范圍內(nèi)定點(diǎn)照明，不至于在11、1號(hào)2CV1A微小范圍內(nèi)頻繁調(diào)正。以上敘述的是反射光斑隨時(shí)間向下移動(dòng)為主的調(diào)正情況，這實(shí)際上是上午的情況，下午光斑以向上移動(dòng)為主，這時(shí)檢測(cè)原理完全相同，只是11、1號(hào)2CV1A和11、2號(hào)2CV1A情況與前述均相反。但是齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)的調(diào)正方向應(yīng)相反，因此在午后，要改變圖3套軸齒輪的嚙合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)。圖5的11、3號(hào)、11、4號(hào)2CV1A的接法作用與11、1號(hào)11、2號(hào)相同，是通過(guò)同樣光電檢測(cè)控制電路和相應(yīng)的發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)調(diào)整光斑左右方向位移的。
由于球圍繞球心轉(zhuǎn)動(dòng)，所以球任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)都能保持齒輪(13)和橡膠輪(12)時(shí)刻與球嚙合和接觸。當(dāng)齒輪(13)與球圓溝槽嚙合使球高低方向移動(dòng)時(shí)，橡膠輪(12)在球表面滑動(dòng)摩擦，當(dāng)橡膠輪(12)摩擦帶動(dòng)球水平方向移動(dòng)時(shí)，齒輪(13)在園溝槽內(nèi)滑動(dòng)；齒輪和橡膠輪同時(shí)動(dòng)作時(shí)，它們與球面之間即有滾動(dòng)也有滑動(dòng)。實(shí)際上最后一種調(diào)正情況很少出現(xiàn)。
當(dāng)前一天結(jié)束時(shí)，鏡面已在高低和方位兩個(gè)方向都轉(zhuǎn)到了最后相應(yīng)的位置上。在新的一天始時(shí)，利用兩個(gè)發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)在高低和方位反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使鏡面返回原位。上足一次發(fā)條可使用至少一周時(shí)間。
圖2是陽(yáng)光反射照明裝置2的整體結(jié)構(gòu)示意圖。裝置2由多塊采光鏡(22)高低角和方位角可調(diào)的萬(wàn)向球形結(jié)(23)組成，它們并排裝在高低可調(diào)的支架(由活動(dòng)架24、若干調(diào)正孔25和底座26組成)上。
為了保持反射光斑處于采光不佳房間范圍內(nèi)，應(yīng)按時(shí)間順序手動(dòng)調(diào)正每塊采光鏡的位置，即當(dāng)上一塊采光鏡的反射光斑的反射光斑離開(kāi)照明范圍時(shí)，將下塊反光鏡的光斑調(diào)至開(kāi)始進(jìn)入照明范圍的位置，依此類(lèi)推。調(diào)好后，支架不要?jiǎng)樱诖稳找院蟮娜兆永?，每天隨著時(shí)間的推移，光斑將自動(dòng)順序進(jìn)入，移出照明范圍。由于每塊鏡條時(shí)刻都在反射光斑，可在光路上加一塊帶孔遮陽(yáng)板，遮去一些多余的光斑。實(shí)際上只要支架不動(dòng)，不必嚴(yán)格按時(shí)間順序而順序調(diào)正每塊鏡條，可以隨時(shí)按鏡條順序調(diào)正。為便于使用，最好將每塊采光鏡的調(diào)正時(shí)間設(shè)在該塊采光鏡柜邊上備好的紙卡片上。這樣一旦支架移動(dòng)位置，可在任何時(shí)間再移回原位使用；只要移動(dòng)支架位置，使移回時(shí)間對(duì)應(yīng)卡片上原記下的時(shí)間的采光鏡的光斑在照明范圍內(nèi)即可，否則要重調(diào)所有采光鏡，給使用帶來(lái)麻煩。
為了提高照明效果，可使光斑透過(guò)毛玻璃，光線(xiàn)發(fā)生漫射后均勻柔和；在光斑照明范圍內(nèi)，安裝一塊表面為無(wú)數(shù)半球狀顆粒的玻璃罩，內(nèi)壁涂上水銀，使光照其上像一盞亮燈一樣，如在光斑前面加一個(gè)凸透鏡聚光為更亮的亮斑后再用上述玻璃罩效果更好。
用戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況，有時(shí)需用設(shè)一塊鏡面作為反射鏡，將采光鏡光斑再反射進(jìn)入照明范圍。
本發(fā)明與現(xiàn)有照明技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、節(jié)約電能。與所有用電的照明燈具有相比，裝置2不用電，裝置1本身全年用電小于半度卻可得到每天6－8小時(shí)相當(dāng)于8－15瓦日光燈的照明度，并獲自然光效果。
2、裝置與太陽(yáng)能電池?zé)粝啾葍r(jià)格便宜，壽命長(zhǎng)，技術(shù)普遍，有利于大批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種由自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光采光裝置以及高低可調(diào)的支架構(gòu)成的直接利用太陽(yáng)光進(jìn)行照明的陽(yáng)光反射照明裝置，其特征在于自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光采光裝置由(1)采光鏡，(2)萬(wàn)向球形結(jié)，(3)兩個(gè)相同的光電檢測(cè)電路通過(guò)彈性鋼針卡分別控制兩個(gè)相同的發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)構(gòu)成；或由多塊與各自的萬(wàn)向球形結(jié)相連的采光鏡組成。
2.按權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光反射照明裝置，其特征在于所述的萬(wàn)向球形結(jié)由表面有若干同軸園溝槽的球和超過(guò)半球的球槽組成，球位于球槽內(nèi)。
3.按權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光反射照明裝置，其特征在于所述的光電檢測(cè)電路由電阻R(100K)、兩個(gè)串聯(lián)的光敏二極管2CV1A、3DG6和3DG12B組成的復(fù)合管和36歐姆小型繼電器鐵芯線(xiàn)圈組成。
4.按權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光反射照明裝置，其特征在于所述的彈性鋼針卡帶有彈性并受36歐姆小型繼電器鐵芯線(xiàn)圈的控制或卡住齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)或放開(kāi)齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)。
5.按權(quán)利要求1所述的陽(yáng)光反射照明裝置，其特征在于所述的發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)由發(fā)條、主動(dòng)輪、三級(jí)傳動(dòng)齒輪、中介輪、套軸齒輪、動(dòng)作齒輪或動(dòng)作橡膠輪組成，套軸齒輪與主動(dòng)輪或中介輪的分別嚙合可實(shí)現(xiàn)動(dòng)作輪的正反轉(zhuǎn)。
專(zhuān)利摘要陽(yáng)光反射照明裝置涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域。裝置1由光電檢測(cè)電路自動(dòng)控制發(fā)條齒輪動(dòng)作機(jī)構(gòu)對(duì)與球形萬(wàn)向節(jié)相連的采光鏡面實(shí)行任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光定點(diǎn)照明，裝置2由多塊與各自的球形萬(wàn)向節(jié)連接的采光鏡組成，一次手動(dòng)調(diào)正達(dá)到季節(jié)性自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光定點(diǎn)照明。本裝置技術(shù)普通價(jià)格便宜且壽命長(zhǎng)。裝置本身幾乎不耗電，在晴朗的白天直接利用太陽(yáng)光反射后對(duì)各種采光不佳的場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)照明可獲得相當(dāng)8到15瓦日光燈的照明度并獲得自然光效果。適用于家庭和單位使用。
文檔編號(hào)F21S11/00GK2058227SQ8921792
公開(kāi)日1990年6月13日 申請(qǐng)日期1989年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月17日
發(fā)明者朱彤 申請(qǐng)人:朱彤