CN101307876A - 阳电采光器 - Google Patents

Abstract

本发明创造阳电采光器，其结构主要包括聚光器；驱动聚光器运动的可逆电机，电磁离合器的机电传动装置；控制可逆电机、电磁离合器的机电传动装置的光信号反馈处理电路；两组大范围和小范围的感光传感器的光信号接受系统；电光源发生器；光导纤维束；控制操作开关；发光尾灯。其中的聚光器由大直径短焦距凸透镜，两组感光传感器，隔热玻璃片，光导纤维束，透光防尘罩所构成。以及仅使用一个带减速器的可逆电机，3个电磁离合器，就解决了驱动聚光器平面方向转动，驱动聚光器垂直方向转动，和电光源发生器水平方向的进出位置移动。所述的阳电采光器的聚光器、电光源发生器和机电传动装置安装在室外；发光尾灯装在室内；光导纤维束连接在聚光器与发光尾灯之间。该阳电采光器具有可全自动或半自动聚光采集太阳光源和采电光源于一体的光纤照明装置，融环保、安全、节能、省电、柔韧性强、阳电光变换以及结构简单紧凑、经济实用、适合我国国情等优点，安装使用方便，采光效果好，有利于普及推广使用。能直接将室外的阳光或电光引入到缺光而又需要光的地方也能拥有光线，推广之后将产生较高的社会效益和经济效益。

Description

阳电采光器

技术领域：

本设施发明创造，涉及一种可全自动或半自动聚光采集太阳光源和采电光源于一体的光纤照明装置，属于对太阳能的利用，光学、机电的一体化技术领域。

背景技术：

现在自动跟踪太阳的采光照明装置是根据地球绕日运行规律计算运动轨迹，含有太阳位置检测装置及微机等运算存储装置构成的，中央处装“光轴传感器”的采光控制装置。由于跟踪装置结构复杂，造成采光装置价格-较高，并且阴雨天，云遮阳天，夜晚都无采光照明作用，造成资源浪费，照明时有时无，不利于普及推广使用。

发明内容：

本发明创造的目的在于克服上述现有技术存在的不足之处，提供一种晴天间歇自动或半自动控制采光装置对太阳的跟踪聚光采集阳光。阴雨天，云遮阳天，夜晚既无阳光时可自动或半自动转换电光源的照明装置。具有光线不含红外线、紫外线、安全性能高、不带电、不发热、对植物能起到光合作用，解决了将室外的阳光或电光源采集并转移导向到不同的地方。实用于煤矿、油田、炸药库易燃易爆场所，对暗厅、暗室、地下室、楼道等无光线照射的地方进行光照。适合人体、植物、珍贵物品的照明，并大大提高照明的精确度和对比度，是简捷、稳定、可靠、实用性强、造价便宜，从而使其得以切实推广应用。

本发明创造“阳电采光器”是通过以下结构来实现这一目的。其结构主要包括：聚光器；驱动聚光器运动的可逆电机、电磁离合器的机电传动装置；控制可逆电机、电磁离合器的机电传动装置的光信号反馈处理电路；两组大范围和小范围的感光传感器的光信号接受系统；电光源发生器；光导纤维束；控制操作开关；发光尾灯。

所述的聚光器和机电传动装置装在室外(既屋顶和阳台)，发光尾灯装在室内，光导纤维束连接聚光器与发光尾灯之间，可根据客户要求：对凸透镜的直径和焦距、电光源发生器、光纤直径、光纤长度、光纤数量及尾灯形式进行设置。所述的聚光器由大直径短焦距凸透镜、隔热玻璃片、两组感光传感器、透光防尘罩所构成。

所述的光导纤维束为塑料光导纤维，玻璃光导纤维、石英光导纤维、聚合物光导纤维、液芯光导纤维、通体发光光导纤维、闪点光导纤维。

所述的驱动聚光器运动的机电传动装置由带减速器的可逆电机、两对锥齿轮、两对交错轴斜齿轮、两个电磁离合器、以及传动轴、轴承、箱体、底座所构成。所述的控制机电传动装置的光信号反馈处理电路由：光信号接受转换电路，信号的对比比较放大电路，继电器接触器驱动电路，电机、电磁离合器驱动电路，限位电路等所构成。

所述的传动探测信号的太阳光跟踪感光传感器是由小范围、大范围两组感光传感器所构成。

所述的半自动控制操作开关是人工直接控制阳光、电光采光器工作的操作开关及显示的集中面板。

所述的电光源发生器是采用150-600w卤钨灯、冷光杯镜面反射罩、在机电传动装置上增设一个电磁离合器、一对锥齿轮、及圆柱齿轮和齿条的机构。所述的减速机械为齿轮、蜗轮蜗杆、行星、谐波减速器中的一种。

附图说明

下面结合附图和本发明创造的实施方式作进一步详细说明：

图1为发明创造的阳电采光器结构示意图。

图2为感光传感器位置示意图。

具体实施方式：

阳电采光器结构如图1所示：阳电采光器中的1是一对交错轴斜齿轮，2是底座，3是固定轴，4是转动轴，5电磁离合器，6是转动箱体，7是带减速器的可逆电机，8是一对锥齿轮，9是转动轴，10是一对锥齿轮，11是电磁离合器，12是电磁离合器，13是一对锥齿轮，14是转动轴，15是圆柱齿轮，16是齿条，17是防尘罩，18是大直径短焦距凸透镜，19是冷光杯镜面反射罩，20是电光源150-600w卤钨灯，21是隔热玻璃片，22是光导纤维束，23是小范围感光传感器组，24是大范围感光传感器组，25是聚光器支座，26是半圆交错轴斜齿轮，27是转动轴，28是转动轴，29是一个交错轴斜齿轮，30是圆锥滚子轴承，31是潀沟球轴承，32是发光尾灯。

其中18凸透镜采用了大直径短焦距的凸透镜，得到了较大的会聚光斑，赢得了较长时间的会聚光斑移动间歇，减少聚光器转动次数，节省了用电。

为了能使用多种类型的光导纤维束，与传光光导纤维束耦合的是隔热玻璃片，起作隔热的作用。

为了防止灰尘聚集，在凸透镜前端装有透光平面防尘玻璃罩、或者凸出圆弧面防尘玻璃罩、以及半球面防尘玻璃罩。

驱动聚光器转动和光源发生器移动的机械传动装置主要由：

(1)带减速器可逆电机7在电磁离合器5吸合下，轴上的交错轴小斜齿轮1围绕固定轴3的交错轴大斜齿轮转动，这样可驱动聚光器平面方向转动。

(2)锥齿轮8与电机轴固连，转动轴9在锥齿轮8啮合中并带动锥齿轮10转动，当电磁离合器12吸合时，交错轴斜齿轮29与半圆交错轴大斜齿轮26啮合转动，这样可驱动聚光器垂直方向转动。

(3)当电磁离合器11不吸合时，转动轴14不转动；在电磁离合器11吸合时，通过锥齿轮13带动转动轴14转动，圆柱齿轮15与齿条16啮合带动电光源发生器水平方向的进出位置直线移动。

这种机械传动结构简捷，动作可靠，便于控制。

感光传感器位置如图2所示：

该太阳光跟踪感光传感器分为小范围感光传感器组(由3-6个感光传感器组成)和大范围感光传感器组(由3-6个感光传感器组成)构成。其中：

(1)小范围3-6个感光传感器分布在光导纤维束为中心周围的3-6个方位上；

如果大范围感光传感器组全部都有信号，会聚光斑已覆盖大范围感光传感器组，说明聚光器已达到指定位置。此时可逆电机停机待命。

(2)若小范围感光传感器组和大范围感光传感器组都是部分有信号，部分无信号时，可逆电机启动，进入调整状态。

(3)若小范围、大范围太阳光跟踪感光传感器都无信号，证明无阳光天气，电光源发生器移动进入光导纤维束正上方，打开电光源导入电光照明。

(4)大范围3-6个太阳光跟踪感光传感器分别安装在以取会聚光斑为直径内周围的3-6个方位上，但为光导纤维束中心的偏心距离。

(5)只要小范围太阳光跟踪感光传感器组西面的1个感光传感器无太阳入射光线，大范围太阳光跟踪感光传感器组西面的1-3个感光传感器也已经接受不到阳光信号时，通过信号反馈处理电路，太阳已由东转向西面，控制可逆电机启动，带动聚光器由东向西转动，直到太阳的入射光线的会聚光斑覆盖大范围感光传感器组全部，则聚光器转动已经到位，可逆电机则处于停机待命状态。

太阳入射光线偏西、南、北时的情形，可以根据上述过程类推，不另赘述。

Claims (6)

1、一种阳电采光器。依次包括：聚光器；驱动聚光器运动的可逆电机，电磁离合器的机电传动装置；控制可逆电机、电磁离合器的机电传动装置的光信号反馈处理电路；两组大范围和小范围的感光传感器的光信号接受系统；电光源发生器；光导纤维束；控制操作开关；发光尾灯。

2、如权利要求1所述的阳电采光器，其特征在于所述的使用大直径短焦距凸透镜，获得较大的会聚光斑，便于光导纤维束较长时间处于阳光入射光线会聚光斑内，大大减少了机电传动装置的工作时间。

3、如权利要求1所述的阳电采光器，其特征在于所述的小范围和大范围的太阳光跟踪感光传感器组传送探测信号通过信号反馈处理电路控制机电传动装置，精确定位聚光器。

4、如权利要求1所述的阳电采光器，其特征在于所述的机电传动装置只使用一个带减速器的可逆电机，2个电磁离合器，就解决了驱动聚光器平面方向转动，和驱动聚光器垂直方向转动，可全自动聚光采集太阳光源。

5、如权利要求1所述的阳电采光器，其特征在于所述的在机电传动装置上增加1个电磁离合器，1对锥齿轮，圆柱齿轮与齿条啮合带动电光源发生器水平方向的进出位置直线移动。

6、如权利要求1所述的阳电采光器，其特征在于所述的在无阳光天气时，可控制移入电光源导入电光解决照明。

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