CN203963774U - 高大建筑物顶用节能型警示标识灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于高大建筑物顶用节能型警示标识灯，包括外壳和位于所述外壳内部的构成闪烁发光部分的菲涅尔透镜、透镜、反射镜、椎体可旋转反射台、旋转驱动底座和供电装置。菲涅尔透镜倾斜放置用于聚焦太阳光线，聚焦后光线穿出透镜后为平行光线，反射镜使平行光线反射到所述椎体可旋转反射台的锥面上。椎体反射镜设置于椎体可旋转反射台的外侧表面，用于将接收到的平行光线反射到所述外壳外部，椎体可旋转反射台通过旋转驱动底座进行旋转，从而产生了闪烁的灯光效果。根据本实用新型的警示标识灯充分利用了太阳光线的聚集作用和发电功能，尽可能地做到了节约电能和保障设备全天候的稳定工作。

Description

高大建筑物顶用节能型警示标识灯

技术领域

本实用新型涉及节能警示灯技术领域，尤其涉及一种用于高大建筑物顶，利用光线聚集的节能型警示标识灯。

背景技术

随着经济和社会的发展，电视塔、摩天大楼等高大建筑物遍布各大城市。然而按照国家相关规定，顶部高出水平面45米以上的建筑物都必须设置用于警示作用的警示标识灯，该警示灯发出闪烁灯光，可有效的标识出建筑物顶部的最高点和最边缘。

目前应用的警示标识灯供电方式要么直接使用民用电源，要么利用太阳能电池板发电。由于直接使用民用电源成本较高，所以目前普遍采用太阳能电池板供电(如公开号为CN203375323U的中国专利)，但是此种方式容易受到外界天气的影响，造成电力供应不稳定。特别是全天候的警示标识灯如果使用太阳能电池板供电，很难保其全天的电力供应，除非使用面积很大的太阳能电池板，只有这样才能保证全天24小时的稳定使用，但同时也提高了前期投资和后期维护成本。

因此，针对以上问题，需要一种高效节能的且能够全天候稳定使用的警示标识灯装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效节能的且能够全天候稳定使用的警示标识灯装置，特别是用于高大建筑物顶用节能型警示标识灯，其包括外壳和位于所述外壳内部的构成闪烁发光部分的菲涅尔透镜、透镜、反射镜、椎体可旋转反射台、旋转驱动底座和供电装置；所述菲涅尔透镜镶嵌在所述外壳上，与水平面呈一夹角倾斜放置用于聚焦太阳光线；所述透镜收集由所述菲涅尔透镜聚焦后的光线，使所述聚焦后光线经透射后成后为平行光线；所述反射镜用于将所述平行光线反射到所述椎体可旋转反射台的锥面上；所述椎体可旋转反射台的锥面上设置有带状反射镜，用于将接收到的平行光线反射到所述外壳外部；所述旋转驱动底座用于驱动所述椎体可旋转反射台进行旋转；所述供电装置用于为所述旋转驱动底座供电。

优选地，所述外壳包括底座、筒状灯罩和顶部灯罩。

优选地，所述外壳由红色透光材料制成。

优选地，所述菲涅尔透镜设置于所述顶部灯罩的侧面开口处。

优选地，所述菲涅尔透镜和水平面所呈的夹角根据与所述警示标识灯使用地的纬度进行设置。

优选地，所述菲涅尔透镜为圆形。

优选地，所述菲涅尔透镜表面嵌入有备用光源和光敏传感器。

优选地，所述备用光源在所述菲涅尔透镜表面按照同心圆方式排列。

优选地，所述备用光源根据光敏传感器接收到的光强度大小而开启或关闭。

优选地，所述备用光源包括反射碗和光源，所述光源设置在所述反射碗的焦点上。

优选地，所述透镜为凹透镜或凸透镜或菲涅尔透镜。

优选地，所述透镜形状与所述菲涅尔透镜形状相匹配，所述透镜和水平面的夹角与所述菲涅尔透镜和水平面的夹角相同。

优选地，所述反射镜和水平面的夹角与所述菲涅尔透镜和水平面的夹角相同。

优选地，所述反射镜通过设置在所述筒状灯罩上的支架来固定。

优选地，所述椎体可旋转反射台形状为正圆锥体状或上台面面积小于下台面面积的锥形台状体。

优选地，所述带状反射镜的数量为一个或多个。

优选地，当所述带状反射镜的数量为多个时，所述带状反射镜在所述椎体可旋转反射台的锥面上间隔排列。

优选地，所述供电装置为蓄电池或一次性电池。

优选地，所述底座中心处设有用于追踪阳光的旋转电机，用于根据太阳位置驱动所述警示标志灯旋转以朝向太阳。

优选地，所述警示标识灯还包括太阳能电池板。

优选地，所述太阳能电池板和水平面的夹角与所述菲涅尔透镜和水平面的夹角相同。

根据本实用新型的节能型警示标识灯可以在阳光充足时，无需电源即可利用光线聚集的方式发出闪烁的光线。同时阳光充足时太阳能电池板亦可以为蓄电池充电，以备在夜间或需要时通过蓄电池供电。本实用新型可以有效的节约电能，也提高了备用光源、太阳能电池板和蓄电池的寿命，做到了真正的结构紧凑，此外尽可能地满足了全天候稳定使用的需求。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示出了根据本实用新型第一种实施例的高大建筑物顶用节能型警示标识灯的结构图和光路图；

图2(a)-2(c)示出了图1中菲涅尔透镜上备用光源的排列布置图以及备用光源的结构示意图；

图3(a)-3(d)示出了图1中椎体可旋转反射台表面带状反射镜的布置图；

图4示出了根据本实用新型第二种实施例的具有太阳能发电和追踪日光功能的警示标识灯的结构图和光路图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

图1示意了根据本实用新型第一种实施方式的警示标识灯，根据本实用新型的警示标识灯100安装在高大建筑物的顶部，用于发出闪烁的警示信号，以提示空中飞行物绕开高大建筑物。如图1所示，该警示标识灯100包括构成外壳部分的底座101、筒状灯罩102和顶部灯罩103，以及位于外壳内部构成闪烁发光部分的菲涅尔透镜104、光敏传感器105、备用光源106、透镜107、反射镜108、椎体可旋转反射台109、旋转驱动底座110及供电装置111。其中，光敏传感器105和备用光源106是优选的，备用光源106可根据光敏传感器105接收到的太阳光的光强度大小而开启或关闭，例如当日落后开启备用光源106。当根据本实用新型的警示标识灯仅用于在具有太阳光的场合中应用时，可省略光敏传感器105和备用光源106。

底座101用于将根据本实用新型的警示标识灯100固定在高大建筑物顶部和支撑上部灯体，例如固定在楼顶上的最高点和最边缘。筒状灯罩102优选为垂直于底座101设置的圆柱形，其表面优选为透光材料制成，例如有机玻璃，透光性树脂材料等。更优选地，可将筒状灯罩102的外表面涂覆颜色，以发出带有颜色的警示闪烁光，例如红色。筒状灯罩102上有支架113用于固定所述反射镜108，支架113中心处开有通孔，所述通孔尺寸应满足反射镜108穿过以及所有通过反射镜108反射的反射光A4能够通过并进入到筒状灯罩102内部。

顶部灯罩103的形状优选为一侧开口型的半圆球形状，覆盖在所述筒状灯罩102上方，用于封闭筒状灯罩102的一端。由于根据本实用新型的警示标识灯100工作在户外，因此封闭性的灯罩结构可以避免筒状灯罩102内部的发光部分受到外界环境的影响，造成失效或工作寿命降低。顶部灯罩103的材料可以与筒状灯罩102的材料相同，也可以选用不透光材料，且优选采用具有耐腐蚀、防尘性能较佳的户外用材料，如不锈钢材料等。

顶部灯罩103的半球型一侧设置有开口，开口面上设置有菲涅尔透镜104用于收集日光。开口的形状可以与所设置的菲涅尔透镜104的形状相匹配，以用于封闭整个顶部灯罩103。开口的形状优选为圆形。如图1所示，菲涅尔透镜104表面与水平面所成锐角等于所述朝向角度α，优选设置为与警示标识灯100所在地理位置的太阳直射角度相关，所述太阳直射角度与本实用新型使用地的纬度有关，可以根据本实用新型使用地的纬度来选择不同朝向角度的警示标识灯100。例如当警示标识灯安装于位于北纬30度附近的高大建筑物上时，全年太阳光线入射角范围为36°34′至83°26′之间，优选取其中间值60°作为α值。

所述菲涅尔透镜104形状优选为圆形，其表面嵌入有至少一个备用光源106，用于在夜间或日光不足的情况下代替日光光源。如图2(a)和图2(b)所示，备用光源201具有多种排列方式，优选采用围绕菲涅尔透镜104中心点以同心圆方式排列，例如图2(a)所示的环形排布和图2(b)所示的十字形排布。如图2(c)所示，备用光源201包括反射碗201a和光源201b，光源201b设置位于反射碗201a的焦点上，反射碗201a把光源201b向四周发散的光线汇聚起来射向一个方向并产生平行光线。备用光源本领域技术人员可以理解的是还可以采用其他类型的排布。所述菲涅尔透镜104表面还设有一光敏传感器105，优选设在菲涅尔透镜104中心处。所述光敏传感器105用于监测太阳光光照强度。备用光源201根据光敏传感器105接收到的光强度大小而开启或关闭。例如，当光敏传感器105监测到太阳光光照强度较弱时，就通过供电装置111内部的控制单元来开启备用光源106，从而保证该警示标识灯在阴天和夜间正常使用所需的光源。

如图1所示，外部的日光线A1透过菲涅尔透镜104产生聚光效果，光线A2在聚光前穿过透镜107(图1中以凹透镜为例)，穿出后形成平行光线A3，经反射镜108反射后形成垂直于所述底座的平行光线A4。所述反射镜108的形状应满足平行光线A3的反射需求。所述透镜形状与菲涅尔透镜106相匹配，且可以选用如图1所示的凹透镜107或如图4所示的凸透镜407。根据所选透镜类型及焦距的不同，适当调整菲涅尔透镜104与透镜107之间的距离，以保证经过透镜107后的光线A3为基本平行的光束。

所述凹透镜107可通过透镜支架112固定在所述顶部灯罩一侧，其中心线与菲涅尔透镜104中心线重合，且布置角度亦与菲涅尔透镜104布置角度一致，即凹透镜107和水平面的夹角与所述菲涅尔透镜和水平面的夹角相同。凹透镜107也可用凸透镜(如图4所示)或菲涅尔透镜替代。为满足反射光A4方向垂直向下，反射镜108与水平面所成锐角度应等于(180°-α)/2。

椎体可旋转反射台109用于接收由反射镜108反射过来的光束，并将其反射透过筒状灯罩102的表面形成从外部可见的警示灯光。椎体可旋转反射台109的形状优选为正圆锥体状，或上台面面积小于下台面面积的锥形台状。椎体的角度β优选在40°至80°之间。锥体中央设置有旋转轴109a用于连接旋转驱动底座110，从而在旋转驱动底座110的驱动下使得锥体围绕旋转轴109a旋转。

椎体可旋转反射台109的椎体表面设置有带状反射镜109b。图3示出了根据本实用新型的椎体可旋转反射台109的椎体表面带状反射镜的多种布置方案。带状反射镜109b的数量可以为一个或多个。如图3(a)所示，椎体可旋转反射台109的锥面展开图为一半为反射镜301，另一半为非反射镜302，入射到带状反射镜109b上的平行光线A4经带状反射镜109b的反射镜部分反射，并透过筒状灯罩102出射到外部。同时，椎体可旋转反射台109在旋转驱动底座110带动旋转轴109a的驱动下，绕旋转轴109a进行旋转，当平行光线A4入射到非反射镜部分时，没有光线透过筒状灯罩102出射到外部，因此，借由椎体可旋转反射台109的旋转产生了闪烁效果，从而起到警示标识作用。

图3(b)-3(d)示出了更多种的带状反射镜109b布置方式。在图3(b)的布置中，反射镜301的面积小于非反射镜302的面积。在图3(c)的布置中，带状反射镜在所述椎体可旋转反射台的锥面上间隔排列。具体地，反射镜301与非反射镜302间隔分布，每个反射镜301的面积与非反射镜302的面积相同。且每块反射镜301或非反射镜302的面积均相同。在图3(c)的布置中，反射镜301与非反射镜302间隔分布，但反射镜301的面积不等于非反射镜302的面积。每块反射镜301或每块非反射镜302的面积彼此之间也可以不同。通过设置反射镜301的面积大小以及反射镜301与非反射镜302的面积比例，可以任意调整透过筒状灯罩102的出射光的闪烁频率和波形，如图3(a)-3(d)右边的波形为所述出射光在一个周期内的示意波形。本领域技术人员可以理解的是，图3(a)-3(b)仅仅是示例性的布置方案，可以根据所需出射光的频率和波形需要任意调整带状反射镜的布置方案。

如图1所示，供电装置111用于为备用光源106以及旋转驱动底座110提供电源，供电装置111可直接使用民用电源或间接通过其内部蓄电池或大容量一次性电池供电。供电方式的选择由位于供电装置111内部的控制单元控制。由于供电装置仅需要提供夜间的发光供电，因此和现有技术的全时供电相比节能效果明显。

图4示出了根据本实用新型第二种实施方式的警示标识灯400，与第一种实施例不同点在于：所述警示标识灯400底座侧旁安装有太阳能电池板415，其倾斜角度优选与菲涅尔透镜404倾斜角度一致，即太阳能电池板和水平面的夹角与菲涅尔透镜和水平面的夹角相同。所述太阳能电池板415可以直接为供电装置411中的蓄电池进行充电，且优先使用蓄电池为备用光源供电，从而实现了尽可能的节能利用。

更优选地，警示标识灯的底座401内可以设有用于使得菲涅尔透镜404追踪阳光的旋转电机414，用于根据太阳位置驱动所述警示标志灯旋转以朝向太阳。该旋转电机使警示标识灯底座401以上部分绕中心轴旋转，其由供电装置411提供电源。利用光敏传感器405检测光照强度来确定是否需要开启旋转电机414，比如当检测到的光照强度小于设定值时，并通过供电装置411内部的控制单元开启旋转电机414，光照强度达到设定值或者阴天和夜间光照强度微弱时就关闭旋转电机414，从而实现实时追踪阳光的功能。其他部分与第一种实施方式相同。

所述附图仅为示意性的并且未按比例画出。虽然已经结合优选实施例对本实用新型进行了描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种用于高大建筑物顶用节能型警示标识灯，其特征在于，所述警示标识灯包括外壳和位于所述外壳内部的构成闪烁发光部分的菲涅尔透镜、透镜、反射镜、椎体可旋转反射台、旋转驱动底座和供电装置；

所述菲涅尔透镜镶嵌在所述外壳上，与水平面呈一夹角倾斜放置用于聚焦太阳光线；

所述透镜收集由所述菲涅尔透镜聚焦后的光线，使所述聚焦后光线经透射后成后为平行光线；

所述反射镜用于将所述平行光线反射到所述椎体可旋转反射台的锥面上；

所述椎体可旋转反射台的锥面上设置有带状反射镜，用于将接收到的平行光线反射到所述外壳外部；

所述旋转驱动底座用于驱动所述椎体可旋转反射台进行旋转；

所述供电装置用于为所述旋转驱动底座供电。

2.根据权利要求1所述的警示标识灯，其特征在于：所述外壳包括底座、筒状灯罩和顶部灯罩。

3.根据权利要求1或2所述的警示标识灯，其特征在于：所述外壳由红色透光材料制成。

4.根据权利要求1所述的警示标识灯，其特征在于：所述菲涅尔透镜和水平面所呈的夹角根据与所述警示标识灯使用地的纬度进行设置。

5.根据权利要求1所述的警示标识灯，其特征在于：所述菲涅尔透镜表面嵌入有备用光源和光敏传感器。

6.根据权利要求5所述的警示标识灯，其特征在于：所述备用光源包括反射碗和光源，所述光源设置在所述反射碗的焦点上。

7.根据权利要求1所述的警示标识灯，其特征在于：所述透镜为凹透镜或凸透镜或菲涅尔透镜。

8.根据权利要求1所述的警示标识灯，其特征在于：所述椎体可旋转反射台形状为正圆锥体状或上台面面积小于下台面面积的锥形台状体。

9.根据权利要求1所述的警示标识灯，其特征在于：所述带状反射镜的数量为一个或多个，当所述带状反射镜的数量为多个时，所述带状反射镜在所述椎体可旋转反射台的锥面上间隔排列。

10.根据权利要求2所述的警示标识灯，其特征在于：所述底座中心处设有用于追踪阳光的旋转电机，用于根据太阳位置驱动所述警示标志灯旋转以朝向太阳。