CN117267647A - 一种具有智能调节功能的阳光导入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有智能调节功能的阳光导入装置，通过转向监控杆设置，在其中一个光敏传感器长时间工作人员，对应安装板的背面会相对较热，进而使对应转向监控杆端部内气压增大，进而推动热动杆朝向另一侧移动，并触发压力传感器，此时控制器可控制该光敏传感器断电，并将另一个光敏传感器通电，实现将两个光敏传感器交替性的选择性通电，进行太阳光追踪感知，相较于现有技术，不易出现同一个光敏传感器长时间工作的情况，进而有效避免因长期工作而发热损坏对阳光的导入造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及的一种阳光导入装置，特别是涉及应用于节能环保领域的一种具有智能调节功能的阳光导入装置。
背景技术
太阳光导入系统作为一种新型的照明系统，使用越来越普及，它极大的节约了能源。在地下室、地铁、商场以及一些办公楼内部，由于缺少光照，即使是白天也需要电照明。据统计，现在地区在白天照明所消耗的电量占全天照明所需电量20％的以上，用电量十分可观。将这一部分电能节约下来是对节能减排的不小贡献。
中国发明专利CN106016790A的说明书公开了《具备阳光自动跟踪的阳光导入装置》，该发明结构紧凑，能跟踪阳光射入角度，能保持垂直射入方向收集阳光，提高太阳光的收集率，收集汇聚后的阳光用平面镜组以平行光形式传输至目标位置，成本低，安全可靠。
但是上述专利中，对于阳光射入角度的追踪仅仅是通过一个测光面板(光敏传感器)来实现，导致其需要长期工作，而其为了更好的引导阳光，需要长期置于室外，导致测光面板(光敏传感器)易被损坏，影响对阳光的导入效率。
申请内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是现有的阳光导入装置往往依赖于一个光敏传感器对阳光的追踪，长期工作易损，影响阳光导入效率。
为解决上述问题，本发明提供了一种具有智能调节功能的阳光导入装置，包括底板，底板上端连接有电动转盘，电动转盘上固定连接有两个主支架，两个主支架之间通过电动转轴分别安装有带有凸透镜的聚光板和带有转换透镜的转换光板，电动转盘上端中心处固定连接有副支架，副支架顶部通过电动转轴连接有平面镜，凸透镜以及转换透镜同轴心设置，平面镜的中心点位于凸透镜以及转换透镜轴心连线的延长线上；
聚光板底部还安装有光伏发电组件，电动转盘上端安装有控制器，电动转盘以及电动转轴均与控制器信号连接，光伏发电组件为控制器、电动转盘以及电动转轴供电，聚光板背面固定连接有安装板，安装板朝向外的端面安装有两个光敏传感器，两个光敏传感器均与控制器信号连接，安装板远离光敏传感器的一端固定连接有转向监控杆。
在上述具有智能调节功能的阳光导入装置中，通过转向监控杆可以将两个光敏传感器交替性的选择性通电，进行太阳光追踪感知，相较于现有技术，不易出现同一个光敏传感器长时间工作的情况，进而有效避免因长期工作而发热损坏对阳光的导入造成影响。
作为本申请的进一步改进，光敏传感器与聚光板的受光面朝向一致，控制聚光板和转换光板转动的两个电动转轴的转动方向、转动幅度均保持一致。
作为本申请的进一步改进，转向监控杆包括两个分别与两个光敏传感器对应的气源囊以及固定连接在两个气源囊之间的过渡细管，气源囊与安装板背面固定连接，过渡细管内放置有热动杆，两个气源囊与过渡细管的连接处均固定连接有承载板，承载板朝向过渡细管内的一端安装有压力传感器，压力传感器与控制器信号连接。
作为本申请的进一步改进，热动杆为弹性杆状结构，且热动杆与过渡细管过盈配合。
作为本申请的进一步改进，气源囊内部饱和填充有氦气，承载板为硬质多孔结构，气源囊和过渡细管均为硬质定型结构。
作为本申请的又一种改进，安装板背面还设有纵向监测组件，纵向监测组件包括位于过渡细管中部上下两侧的激光发射器以及激光接收器，激光发射器和激光接收器同轴心设置。
作为本申请的又一种改进的补充，热动杆的长度大于过渡细管长度的一半，且热动杆为透明材料制成，且热动杆的透明度沿着从左向右的方向逐渐增强。
作为本申请的再一种改进，热动杆包括变光段以及分别固定连接在变光段左右两端的透光段，透光段为无色透明的结构，且一个变光段与其中一个压力传感器接触时，激光发射器发出的激光刚好贯穿另一个变光段的中部。
综上，通过转向监控杆设置，在其中一个光敏传感器长时间工作人员，对应安装板的背面会相对较热，进而使对应转向监控杆端部内气压增大，进而推动热动杆朝向另一侧移动，并触发压力传感器，此时控制器可控制该光敏传感器断电，并将另一个光敏传感器通电，实现将两个光敏传感器交替性的选择性通电，进行太阳光追踪感知，相较于现有技术，不易出现同一个光敏传感器长时间工作的情况，进而有效避免因长期工作而发热损坏对阳光的导入造成影响。
附图说明
图1为本申请第一种实施方式的左侧视立体图；
图2为本申请第一种实施方式的右侧视立体图；
图3为本申请第一种实施方式的正面图；
图4为本申请第一种实施方式主要的远离框图；
图5为本申请第一种实施方式的安装板背面的部分示意图；
图6为本申请第一种实施方式的转向监控杆中部部分的截面图；
图7为图6中A处的示意图；
图8为本申请第二种实施方式中热动杆的截面图；
图9为本申请第二种实施方式中纵向检测组件的示意图。
图中标号说明：
1底板、2电动转盘、31主支架、32副支架、41聚光板、42转换光板、43平面镜、5光伏发电组件、61气源囊、62过渡细管、63承载板、64压力传感器、7热动杆、71变光段、72透光段、8控制器、9安装板、10光敏传感器、101激光发射器、102激光接收器。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的三种实施方式作详细说明。
第一种实施方式：
图1-3示出一种具有智能调节功能的阳光导入装置，包括底板1，底板1上端连接有电动转盘，电动转盘上固定连接有两个主支架31，两个主支架31之间通过电动转轴分别安装有带有凸透镜的聚光板41和带有转换透镜的转换光板42，电动转盘2上端中心处固定连接有副支架32，副支架32顶部通过电动转轴连接有平面镜43，另外当光线在聚光板41上聚集并通过转换光板42投射到平面镜43上时，根据需要可向目标需要导入的空间上的路径上，通过多个固定的平面镜设置光线传输路径，从而将4上的导入至目标空间。
如图3，凸透镜以及转换透镜同轴心设置，平面镜43的中心点位于凸透镜以及转换透镜轴心连线的延长线上，有效保证阳光的顺利传输。
上述部分为现有技术中可简单实现的，在此不做过多的赘述。
如图4，聚光板41底部还安装有光伏发电组件5，电动转盘2上端安装有控制器8，电动转盘2以及电动转轴均与控制器8信号连接，光伏发电组件5为控制器8、电动转盘2以及电动转轴供电，聚光板41背面固定连接有安装板9，安装板9朝向外的端面安装有两个光敏传感器10，两个光敏传感器10均与控制器8信号连接，如图5，安装板9远离光敏传感器10的一端固定连接有转向监控杆，通过转向监控杆可以监测两个光敏传感器10的状态，当其中一个工作时间较长，导致发热后，可以使另一个光敏传感器10开启进行工作，同时该发热光敏传感器10可停止工作，从而实现将两个光敏传感器10交替性的选择性通电，进行太阳光追踪感知，相较于现有技术，不易出现同一个光敏传感器长时间工作的情况，进而有效避免因长期工作而发热损坏对阳光的导入造成影响。
光敏传感器10与聚光板41的受光面朝向一致，使光敏传感器10可对照射到聚光板41上凸透镜的太阳光进行监测，有效保证光线垂直射入，使接收的光线更多，对光传输引入室内的效果更好，控制聚光板41和转换光板42转动的两个电动转轴的转动方向、转动幅度均保持一致，使聚光板41上聚集的光线可照射至转换光板42上，不易出现偏差。
如图6-7，转向监控杆包括两个分别与两个光敏传感器10对应的气源囊61以及固定连接在两个气源囊61之间的过渡细管62，气源囊61与安装板9背面固定连接，过渡细管62内放置有热动杆7，两个气源囊61与过渡细管62的连接处均固定连接有承载板63，承载板63朝向过渡细管62内的一端安装有压力传感器64，压力传感器64与控制器8信号连接，正在工作的光敏传感器10会发热，使6受热，使对应的气源囊61内部压强比另一个气源囊61内压强大，对应气源囊61内氦气受热膨胀从而推动热动杆7，使其朝向另一个过渡细管62处移动，随着光敏传感器10的继续发热，热动杆7会逐渐与另一个过渡细管62对应处的压力传感器64抵触，使其产生受力数据，压力传感器64将该压力信号反馈给控制器8，当其压力值达到阈值时，控制器8控制对应光敏传感器10关闭，同时控制另一个光敏传感器10开启，实现两个底板1的交替工作，相较于现有技术，有效避免因同一个光敏传感器10长期工作损坏对阳光导入效率的影响。
另外，其中一个损坏后，另一个可持进续工作，使导入室内阳光不易终端；同时由于损坏的光敏传感器10无法产生推动热动杆7，使两个光敏传感器10不发交替，控制器8仅能接收到其中一个压力传感器64的压力数据，根据该现象控制器可将此信号反馈给工作人员的移动终端，例如电脑、手机、ipad等，及时预警，便于维修，进一步降低对阳光导入室内的影响。
热动杆7为弹性杆状结构，且热动杆7与过渡细管62过盈配合，使两个气源囊61内的氦气不易相互交换，可相对独立，有效保证两侧压强因温度变化而变化后时，热动杆7可随之发生位置的改变。
气源囊61内部饱和填充有氦气，承载板63为硬质多孔结构，气源囊61和过渡细管62均为硬质定型结构，使由于光敏传感器10工作引起的压强变化后，可大部分作用在热动杆7上，使其移动。
综上，通过转向监控杆设置，在其中一个光敏传感器10长时间工作人员，对应安装板9的背面会相对较热，进而使对应转向监控杆端部内气压增大，进而推动热动杆7朝向另一侧移动，并触发压力传感器64，此时控制器8可控制该光敏传感器10断电，并将另一个光敏传感器10通电，实现将两个光敏传感器10交替性的选择性通电，进行太阳光追踪感知，相较于现有技术，不易出现同一个光敏传感器长时间工作的情况，进而有效避免因长期工作而发热损坏对阳光的导入造成影响。
并且值得注意的是，当其中一个光敏传感器10异常发热时，其会更快的触发另一个光敏传感器10的工作，根据两个光敏传感器10的交替时间周期也可判断光敏传感器10是否存在异常。
第二种实施方式：
本实施方式在第一种实施方式的基础上新增以下内容，其余部分与第一种实施方式保持一致。
图8-9示出，安装板9背面还设有纵向监测组件，纵向监测组件包括位于过渡细管62中部上下两侧的激光发射器101以及激光接收器102，激光发射器101和激光接收器102同轴心设置，热动杆7包括变光段71以及分别固定连接在变光段71左右两端的透光段72，透光段72为无色透明的结构，变光段71的透明度沿着从左向右的方向逐渐增强，且一个变光段71与其中一个压力传感器64接触时，激光发射器101发出的激光刚好贯穿另一个变光段71的中部，使其中一个光敏传感器10刚开启时，激光接收器102接收的激光强度最强，随着光敏传感器10工作时间延长，热动杆7逐渐移动，此时由于变光段71透明度的变化，激光接收器102接收的光线数据会不断变化，并且在触发另一个压力传感器64产生受力数据时，激光接收器102接收到的光线数据总是最大，通过这种方式可在纵向上对两个光敏传感器10进行监测，当激光接收器102上接收的光线数据不再变化时，或者没发生预期的变化时，说明其中一个光敏传感器10出现损坏，可直接向控制器8反馈，控制器8可及时将此信号反馈给工作人员的移动终端，便于工作人员及时进行维修。
本实施方式中，根据接收到的数据是否最接近发射出激光的强度，判断热动杆7是否靠近边缘，从而可了解正在工作的光敏传感器10是否刚通电进行光追踪的工作。
第三种实施方式：
在本实施方式中，与第二种实施方式不同的是，热动杆7为整体性设置，且热动杆7的长度大于过渡细管62长度的一半，其中热动杆7的整体设置与第二种实施方式中变光段71的设置相同，即热动杆7为透明材料制成，且热动杆7的透明度沿着从左向右的方向逐渐增强。
在本实施方式中，随着光敏传感器10的工作，热动杆7在移动时，激光接收器102接收到的数据仅仅呈线形变化，逐渐变大或者变小，使对光敏传感器10的监控更加直接。
结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：包括底板(1)，所述底板(1)上端连接有电动转盘，所述电动转盘上固定连接有两个主支架(31)，两个所述主支架(31)之间通过电动转轴分别安装有带有凸透镜的聚光板(41)和带有转换透镜的转换光板(42)，所述电动转盘(2)上端中心处固定连接有副支架(32)，所述副支架(32)顶部通过电动转轴连接有平面镜(43)，所述凸透镜以及转换透镜同轴心设置，所述平面镜(43)的中心点位于凸透镜以及转换透镜轴心连线的延长线上；
所述聚光板(41)底部还安装有光伏发电组件(5)，所述电动转盘(2)上端安装有控制器(8)，所述电动转盘(2)以及电动转轴均与控制器(8)信号连接，所述光伏发电组件(5)为控制器(8)、电动转盘(2)以及电动转轴供电，所述聚光板(41)背面固定连接有安装板(9)，所述安装板(9)朝向外的端面安装有两个光敏传感器(10)，两个所述光敏传感器(10)均与控制器(8)信号连接，所述安装板(9)远离光敏传感器(10)的一端固定连接有转向监控杆。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述光敏传感器(10)与聚光板(41)的受光面朝向一致，控制所述聚光板(41)和转换光板(42)转动的两个电动转轴的转动方向、转动幅度均保持一致。
3.根据权利要求1所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述转向监控杆包括两个分别与两个光敏传感器(10)对应的气源囊(61)以及固定连接在两个气源囊(61)之间的过渡细管(62)，所述气源囊(61)与安装板(9)背面固定连接，所述过渡细管(62)内放置有热动杆(7)，两个所述气源囊(61)与过渡细管(62)的连接处均固定连接有承载板(63)，所述承载板(63)朝向过渡细管(62)内的一端安装有压力传感器(64)，所述压力传感器(64)与控制器(8)信号连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述热动杆(7)为弹性杆状结构，且热动杆(7)与过渡细管(62)过盈配合。
5.根据权利要求4所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述气源囊(61)内部饱和填充有氦气，所述承载板(63)为硬质多孔结构，所述气源囊(61)和过渡细管(62)均为硬质定型结构。
6.根据权利要求5所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述安装板(9)背面还设有纵向监测组件，所述纵向监测组件包括位于过渡细管(62)中部上下两侧的激光发射器(101)以及激光接收器(102)，所述激光发射器(101)和激光接收器(102)同轴心设置。
7.根据权利要求6所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述热动杆(7)的长度大于过渡细管(62)长度的一半，且热动杆(7)为透明材料制成，且热动杆(7)的透明度沿着从左向右的方向逐渐增强。
8.根据权利要求6所述的一种具有智能调节功能的阳光导入装置，其特征在于：所述热动杆(7)包括变光段(71)以及分别固定连接在变光段(71)左右两端的透光段(72)，所述透光段(72)为无色透明的结构，且一个变光段(71)与其中一个压力传感器(64)接触时，激光发射器(101)发出的激光刚好贯穿另一个变光段(71)的中部。
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