CN113188097A - 夜晚城市道路的太阳光照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种夜晚城市道路的太阳光照明装置，含控制舱(5)、托盘(9)和软袋(12)。控制舱(5)定位在卫星静止轨道上，凸面镜(14)能够将接收到的太阳光，反射照到相应城市(4)；控制舱(5)在升空过程中，软袋(12)折叠在托盘(9)的盘腔中，既保护了凸面镜(14)，又不妨碍控制舱(5)升空；软袋(12)充气时，袋壁(12)自动向前伸展，凸面镜(14)充分扩展；随地球(1)的自转，控制舱(5)与城市(4)始终同步，凸面镜(14)反射的太阳光整个夜晚都能照射城市(4)；利用自然规律，凸面镜(14)永远不会位于地球(1)的阴影中，城市(4)在夜晚的照明不会间断。

Description

夜晚城市道路的太阳光照明装置
技术领域
本发明涉及一种夜晚城市道路的太阳光照明装置，尤其是反射高空太阳光用于城市道路夜晚照明的夜晚城市道路的太阳光照明装置。
背景技术
现在的城市道路包括郊区都用电灯照明，一个电灯配一个灯柱，要多少电灯，要多少灯柱，数量惊人。这是看得见的，还有看不见的。看不见的是每个晚上消耗多少电能，一年消耗多少电能，数量同样惊人。
发明人有次夜晚开车从斗门去珠海，珠海机场附近地广人稀，公路纵横交错，沿路电灯繁星密布，个多小时游动在无尽灯海中，大量电能就这么消耗了。珠海充其量是个二线城市，二线城市尚且如此，一线城市用于道路夜晚照明所消耗的电能是天文数字。
夜晚城市道路的照明，如果不用电灯，当然也就不需要灯柱，可节省大量城建费用，可节省大量电能。节省的城建费用和电能若转用于工农业生产，将创造大量GDP。
诚然，夜晚城市道路还是需要照明的，不用电灯照明，就要想办法采用其他方法照明。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种，反射高空太阳光用于城市道路夜晚照明的夜晚城市道路的太阳光照明装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样的：
一种夜晚城市道路的太阳光照明装置，含控制舱、托盘和软袋。
该控制舱，其上有多个径向喷气孔，其前端伸出可偏转的调节轴，其由运载火箭运送到地球的卫星静止轨道上后成为同步卫星，其位于地球上赤道的正上方，其与中国的城市以及地心在同一平面上，其位于该城市正南方的上空，其定位在卫星静止轨道上后，其上两块太阳能电池板伸展；这多个喷气孔喷出的气体的反作用力对其进行姿态或方位调节；该调节轴的偏转方向和偏转角度，由该控制舱中的智能装置自动控制，偏转需要的动力由这两块太阳能电池板输出的电流提供。
该托盘由盘壁和盘底组成。
该盘底，其为圆板，其轴线与该调节轴的轴线重合，其与该调节轴的伸出端同轴固定连接。
该盘壁，其为喇叭形，其轴线与该调节轴的轴线重合，其喇叭口沿轴向朝向前方，其后端面与相应位置的该盘底的前表面固定连接。
该软袋，其由袋壁和凸面镜组成整体；该控制舱升空过程中，该袋壁和该凸面镜均折叠在该托盘的盘腔中；该控制舱定位到卫星静止轨道上后，该控制舱向该软袋的内腔中充入气体，该袋壁向前伸展，该凸面镜充分扩展且朝向前方。
该软袋伸展后，该袋壁，其为喇叭形，其轴线与该调节轴的轴线重合，其喇叭口沿轴向朝向前方，其后端附近的外表面与相应位置的该盘壁的内表面固定连接，其前端面与相应位置的该凸面镜的后表面固定连接；该凸面镜将射到其上的入射太阳光反射后成为反射太阳光，该反射太阳光照射该城市夜晚的道路，地球绕地轴自转过程中，该城市的道路在夜晚都能得到该反射太阳光的照射；该城市的道路不必安装路灯和灯柱，不但显著节省城建费用，而且节约大量电能。
在夜晚，该凸面镜自始至终能够接收到入射太阳光。
这是由于：
其一，地球的公转轨道面(黄道面)与赤道面的夹角为θ＝23°26’。
其二，地球卫星静止轨道的半径为地球半径的6.6倍。
其三，太阳的半径为地球半径的109倍。
这些数据表明，在地球的半个球面背向太阳时，该凸面镜不可能位于地球的阴影中，因而该凸面镜在整个夜晚自始至终都能够接收到入射太阳光，并将接收的入射太阳光反射后成为反射太阳光，该反射太阳光可用于照射该城市夜晚的道路。
该凸面镜的面积满足：其反射太阳光能够照明该城市夜晚的全部道路，且这全部道路均有合适照度。
该凸面镜的面积保持不变的条件下，其半径越大，则其反射太阳光对地面的照度越大，但照射的地面面积越小；该凸面镜的面积保持不变的条件下，其半径越小，则其反射太阳光对地面的照度越小，但照射的地面面积越大。
该凸面镜的反射太阳光偏离该城市时，该控制舱中的智能装置自动调节该调节轴的偏转方向和偏转角度，使该凸面镜的反射太阳光能够照明该城市的全部道路。
采用这样的结构后，由于控制舱上有多个径向喷气孔，当控制舱定位到卫星静止轨道上后，喷气孔喷出气体的反作用力的力矩，能对控制舱的姿态和方位进行调节，使凸面镜能够接收到入射太阳光，又能让反射太阳光能够照射到相应城市。这是本发明的创造之一。
采用这样的结构后，由于调节轴的偏转方向和偏转角度，由控制舱中的智能装置自动调节，使得凸面镜反射的太阳光能够精确照射到相应城市。这是本发明的创造之二。
采用这样的结构后，由于控制舱升空过程中，软袋的袋壁和凸面镜均折叠在托盘的盘腔中，体积大大减小，既保护了凸面镜，又不妨碍控制舱升空。这是本发明的创造之三。
采用这样的结构后，由于软袋充气时，袋壁自动向前伸展，凸面镜充分扩展，凸面镜既能得到袋壁的支撑，又能发挥凸面镜对光的反射功能。这是本发明的创造之四。
采用这样的结构后，由于控制舱定位在城市正南方的卫星静止轨道上，随地球的自转，该控制舱与该城市始终同步，凸面镜反射的太阳光整个夜晚都能照射该城市。这是本发明的创造之五。
采用这样的结构后，由于利用了地球的公转轨道面(黄道面)与赤道面的夹角为θ＝23°26’、地球卫星静止轨道的半径为地球半径的6.6倍、太阳的半径为地球半径的109倍等规律，定位于地球卫星静止轨道上的控制舱上的凸面镜，永远不会位于地球的阴影中，使得相应城市在夜晚的照明不会间断。这是本发明的创造之六。
采用这样的结构后，由于本发明对太阳光的反射，不采用平面镜，而采用凸面镜，使得镜面的面积大大减小，因为毕竟是夜晚，没有必要将城市的夜晚，照明如同白昼，干扰人们的睡眠，发明合乎实际需要，且具人性化。这是本发明的创造之七。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是夜晚城市道路的太阳光照明装置的示意图。
图2是夜晚城市道路的太阳光照明装置在高空中的相对位置示意图和工作原理图，但为追求清晰，距离不成比例，如没有反映地球卫星静止轨道的半径为地球半径的6.6倍。
具体实施方式
如图1所示，一种夜晚城市道路的太阳光照明装置，含控制舱5、托盘9和软袋12。
如图1、图2所示，该控制舱5，其上有多个径向喷气孔6，其前端伸出可偏转的调节轴8，其由运载火箭运送到地球1的卫星静止轨道上后成为同步卫星，其位于地球1上赤道3的正上方，其与中国的城市4以及地心在同一平面上，其位于该城市4正南方的上空，其定位在卫星静止轨道上后，其上两块太阳能电池板7伸展。这多个喷气孔6喷出的气体的反作用力对其进行姿态或方位调节。该调节轴8的偏转方向和偏转角度，由该控制舱5中的智能装置自动控制，偏转需要的动力由这两块太阳能电池板7输出的电流提供。
如图1所示，该托盘9由盘壁10和盘底11组成。
如图1所示，该盘底11，其为圆板，其轴线与该调节轴8的轴线重合，其与该调节轴8的伸出端同轴固定连接。
如图1所示，该盘壁10，其为喇叭形，其轴线与该调节轴8的轴线重合，其喇叭口沿轴向朝向前方，其后端面与相应位置的该盘底11的前表面固定连接。
如图1所示，该软袋12，其由袋壁13和凸面镜14组成整体。该控制舱5升空过程中，该袋壁13和该凸面镜14均折叠在该托盘9的盘腔中。该控制舱5定位到卫星静止轨道上后，该控制舱5向该软袋12的内腔中充入气体，该袋壁13向前伸展，该凸面镜14充分扩展且朝向前方。
如图1、图2所示，该软袋12伸展后，该袋壁13，其为喇叭形，其轴线与该调节轴8的轴线重合，其喇叭口沿轴向朝向前方，其后端附近的外表面与相应位置的该盘壁10的内表面固定连接，其前端面与相应位置的该凸面镜14的后表面固定连接。该凸面镜14将射到其上的入射太阳光15反射后成为反射太阳光16，该反射太阳光16照射该城市4夜晚的道路，地球1绕地轴2自转过程中，该城市4的道路在夜晚都能得到该反射太阳光16的照射。该城市4的道路不必安装路灯和灯柱，不但显著节省城建费用，而且节约大量电能。
如图2所示，在夜晚，该凸面镜14自始至终能够接收到入射太阳光15。
这是由于：
其一，地球1的公转轨道面(黄道面)与赤道面的夹角为θ＝23°26’。
其二，地球1卫星静止轨道的半径为地球1半径的6.6倍。
其三，太阳的半径为地球1半径的109倍。
这些数据表明，在地球1的半个球面背向太阳时，该凸面镜14不可能位于地球1的阴影中，因而该凸面镜14在整个夜晚自始至终都能够接收到入射太阳光15，并将接收的入射太阳光15反射后成为反射太阳光16，该反射太阳光16可用于照射该城市4夜晚的道路。
该凸面镜14的面积满足：其反射太阳光16能够照明该城市4夜晚的全部道路，且这全部道路均有合适照度。
该凸面镜14的面积保持不变的条件下，其半径越大，则其反射太阳光16对地面的照度越大，但照射的地面面积越小。该凸面镜14的面积保持不变的条件下，其半径越小，则其反射太阳光16对地面的照度越小，但照射的地面面积越大。
如图2所示，该凸面镜14的反射太阳光16偏离该城市4时，该控制舱5中的智能装置自动调节该调节轴8的偏转方向和偏转角度，使该凸面镜14的反射太阳光16能够照明该城市4的全部道路。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明。本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，仍属于本发明的范围。

Claims (5)

1.一种夜晚城市道路的太阳光照明装置，其特征在于：
所述夜晚城市道路的太阳光照明装置，含控制舱(5)、托盘(9)和软袋(12)；
所述控制舱(5)，其上有多个径向喷气孔(6)，其前端伸出可偏转的调节轴(8)，其由运载火箭运送到地球(1)的卫星静止轨道上后成为同步卫星，其位于地球(1)上赤道(3)的正上方，其与中国的城市(4)以及地心在同一平面上，其位于所述城市(4)正南方的上空，其定位在卫星静止轨道上后，其上两块太阳能电池板(7)伸展；这多个喷气孔(6)喷出的气体的反作用力对其进行姿态或方位调节；所述调节轴(8)的偏转方向和偏转角度，由所述控制舱(5)中的智能装置自动控制，偏转需要的动力由这两块太阳能电池板(7)输出的电流提供；
所述托盘(9)由盘壁(10)和盘底(11)组成；
所述盘底(11)，其为圆板，其轴线与所述调节轴(8)的轴线重合，其与所述调节轴(8)的伸出端同轴固定连接；
所述盘壁(10)，其为喇叭形，其轴线与所述调节轴(8)的轴线重合，其喇叭口沿轴向朝向前方，其后端面与相应位置的所述盘底(11)的前表面固定连接；
所述软袋(12)，其由袋壁(13)和凸面镜(14)组成整体；所述控制舱(5)升空过程中，所述袋壁(13)和所述凸面镜(14)均折叠在所述托盘(9)的盘腔中；所述控制舱(5)定位到卫星静止轨道上后，所述控制舱(5)向所述软袋(12)的内腔中充入气体，所述袋壁(13)向前伸展，所述凸面镜(14)充分扩展且朝向前方；
所述软袋(12)伸展后，所述袋壁(13)，其为喇叭形，其轴线与所述调节轴(8)的轴线重合，其喇叭口沿轴向朝向前方，其后端附近的外表面与相应位置的所述盘壁(10)的内表面固定连接，其前端面与相应位置的所述凸面镜(14)的后表面固定连接；所述凸面镜(14)将射到其上的入射太阳光(15)反射后成为反射太阳光(16)，所述反射太阳光(16)照射所述城市(4)夜晚的道路，地球(1)绕地轴(2)自转过程中，所述城市(4)的道路在夜晚都能得到所述反射太阳光(16)的照射；所述城市(4)的道路不必安装路灯和灯柱，不但显著节省城建费用，而且节约大量电能。
2.根据权利要求1所述夜晚城市道路的太阳光照明装置，其特征在于：
在夜晚，所述凸面镜(14)自始至终能够接收到入射太阳光(15)；
这是由于：
其一，地球(1)的公转轨道面(黄道面)与赤道面的夹角为θ＝23°26’；
其二，地球(1)卫星静止轨道的半径为地球(1)半径的6.6倍；
其三，太阳的半径为地球(1)半径的109倍；
这些数据表明，在地球(1)的半个球面背向太阳时，所述凸面镜(14)不可能位于地球(1)的阴影中，因而所述凸面镜(14)在整个夜晚自始至终都能够接收到入射太阳光(15)，并将接收的入射太阳光(15)反射后成为反射太阳光(16)，所述反射太阳光(16)可用于照射所述城市(4)夜晚的道路。
3.根据权利要求1所述夜晚城市道路的太阳光照明装置，其特征在于：
所述凸面镜(14)的面积满足：其反射太阳光(16)能够照明所述城市(4)夜晚的全部道路，且这全部道路均有合适照度。
4.根据权利要求1所述夜晚城市道路的太阳光照明装置，其特征在于：
所述凸面镜(14)的面积保持不变的条件下，其半径越大，则其反射太阳光(16)对地面的照度越大，但照射的地面面积越小；所述凸面镜(14)的面积保持不变的条件下，其半径越小，则其反射太阳光(16)对地面的照度越小，但照射的地面面积越大。
5.根据权利要求1所述夜晚城市道路的太阳光照明装置，其特征在于：
所述凸面镜(14)的反射太阳光(16)偏离所述城市(4)时，所述控制舱(5)中的智能装置自动调节所述调节轴(8)的偏转方向和偏转角度，使所述凸面镜(14)的反射太阳光(16)能够照明所述城市(4)的全部道路。
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