CN213019435U - 一种太阳光照明装置及隧道照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳光照明装置及隧道照明系统，包括：反射镜/加热板、反射镜支架、主支架、喷射装置、储水装置和底座；所述反射镜通过镜面转轴与反射镜支架连接，在所述反射镜的镜面背后安装加热装置；所述反射镜支架通过支架转轴与主支架连接，所述反射镜支架的顶部安装喷射装置，所述喷射装置通过第一连接管连接储水装置，所述储水装置和主支架均固定在底座上。基于镜面一次反射的原理直接采用太阳光对隧道进行照明，根据镜面转轴和支架转轴在不同时刻太阳高度角和太阳入射角的情况下，对反射镜和反射镜之间进行转动，以便将太阳光反射至隧道内部，同时通过喷射装置对反射镜进行清洗，保证反射镜面的整洁。

Description

一种太阳光照明装置及隧道照明系统

技术领域

本实用新型涉及隧道照明技术领域，特别是涉及一种太阳光照明装置及隧道照明系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在国家节能减排方针的推动下，为减少日益增长的公路隧道照明能耗，太阳光直接照明技术已逐渐引入隧道照明。目前太阳光直接照明隧道的技术主要有两类，即光导管照明技术和光纤照明技术；其中光导管照明技术是通过太阳光在导光管内以多次反射的方式将太阳光传输至需照明的区域，此结构虽然具有结构简单，经济成本较为低廉的优点，但是因反射次数多，导致太阳光在导光管内衰减较快，对太阳光的利用率较低；根据调研目前最新技术，每15英尺 (4.57米)导光管中太阳光损失系数为78.5％，由于上述原因导致该方法下隧道照明局限性很大，目前通常用在对传输距离要求不大的空间照明，如地下车库等。

而太阳光光纤照明技术虽然通过太阳光在低损耗的石英光纤进行传输，但仍有光纤成本高的局限性。因此，发明人认为，现有的技术存在光衰减多、太阳光利用率低或成本高的技术问题，限制了利用太阳光对隧道照明的实际应用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种太阳光照明装置及隧道照明系统，基于镜面一次反射的原理直接采用太阳光对隧道进行照明，根据镜面转轴和支架转轴在不同时刻太阳高度角和太阳入射角的情况下，对反射镜和反射镜之间进行转动，以便将太阳光反射至隧道内部，同时通过喷射装置对反射镜进行清洗，保证反射镜面的整洁。本实用新型通过在反射镜背面安装加热板，直接对反射镜镜面进行加热烘干，且整个清洁、反射系统由太阳能供给能量并将多余能量储存至反射镜面后的蓄电池中。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种太阳光照明装置，包括：反射镜、反射镜支架、主支架、喷射装置、储水装置和底座；

所述反射镜通过镜面转轴与反射镜支架连接，在所述反射镜的镜面背后安装加热装置；

所述反射镜支架通过支架转轴与主支架连接，所述反射镜支架的顶部安装喷射装置，所述喷射装置通过第一连接管连接储水装置，所述储水装置和主支架均固定在底座上。

第二方面，本实用新型提供一种隧道照明系统，包括上述的太阳光照明装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过镜面直接反射太阳光，解决了光导管照明技术因为多次镜面反射导致的太阳光利用率较低无法长距离照明的问题。

本实用新型每个反射镜均通过镜面转轴与反射镜支架连接，每个反射镜均可单独的转动不同的角度，且结合反射镜支架通过支架转轴的转动保证太阳光以不同角度反射至隧道内部，既保证了光照的覆盖率，也解决了隧道内存在车辆影子遮挡光线的问题。

本实用新型底座上安装有水箱，通过管道向上输送至喷嘴喷出，通过雨刷对反射镜面进行清洁，保证在镜面被遮挡时，能够对镜面进行清洁，不会导致对太阳光的反射率降低，始终保持对太阳光的最佳利用率。

本实用新型通过反射镜面背面的加热板，在清洗完成后快速烘干反射镜面，保证在气温较低时不会因为镜面残留水渍而冻结；本实用新型由太阳能供给能量，在反射系统的背面装有太阳能收集板和蓄电池，为整个系统提供电力支持，更为有效地利用了太阳能，保障了隧道照明与系统供能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1提供的太阳光照明装置结构正面图；

图2为本实用新型实施例1提供的太阳光照明装置背面结构图；

图3为本实用新型实施例1提供的太阳光照明装置侧面结构图；

图4为本实用新型实施例1提供的反射的太阳光直接照明隧道原理图；

其中，1、反射镜面/加热板；2、反射镜面支架；3、镜面转轴；4、支架转轴；5、主支架；6、底座；7、喷嘴；8、雨刷；9、管道；10、水箱；11、太阳能收集板/蓄电池。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体的连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种太阳光照明装置，包括：反射机构和清洗机构；所述反射机构包括：1.反射镜面/加热板、2.反射镜面支架、3.镜面转轴、4.支架转轴、5.主支架；所述清洗机构包括：7.喷嘴、8.雨刷、9.管道和10.水箱；所述反射机构和清洗结构均固定在底座6上；

在本实施例中，反射机构中包含若干个反射镜面/加热板1，每个反射镜面后面都有加热板对清洁后的反射镜面进行烘干，若干个反射镜面/加热板1以面阵形式固定于反射镜面支架2上，且每个反射镜面/加热板1与反射镜面支架2 间均通过镜面转轴3连接，反射镜面/加热板1可通过镜面转轴3转动不同的角度，并且每个反射镜面/加热板1可单独转动，相互之间不受影响，而且保证太阳光以不同角度反射；

可以理解的，若干个反射镜面/加热板1还可通过矩阵式排列在反射镜面支架2上，或根据实际隧道需求，通过特定方式排列固定在反射镜面支架2上。

所述反射镜面支架2通过支架转轴4与主支架5连接，反射镜面支架2可通过支架转轴4进行转动，太阳光入射之后，根据太阳位置计算镜面转轴3、支架转轴4的转动角度，通过镜面转轴3对反射镜面/蓄电池1进行转动，且结合支架转轴4对反射镜面支架2进行转动，将太阳光进行反射；

在本实施例中，所述太阳光照明装置还包括太阳能收集板/蓄电池11，太阳能收集装置和储电装置连接在主支架上，通过太阳能收集装置收集太阳能，并储存至储电装置为整个系统设备提供能量。

可以理解的，本实施例中太阳能收集板/蓄电池起到太阳能收集和储存电能的作用，在利用太阳光照明的同时收集太阳能，更为有效地利用太阳能；本实施例中收集到太阳能后将太阳能能量存储至蓄电池中的过程，均可采用现有技术来实现，在此不做详述。

可以理解的，本实施例装置用在隧道内，如图4所示，反射的太阳光直接进入隧道，实现隧道内部照明。

可以理解的，镜面转轴3、支架转轴4可根据太阳高度角和太阳入射角等调整反射镜面/加热板1和反射镜面支架2的角度。

在本实施例中，反射镜面/加热板1的总面积为

其中，L和D分别表示隧道内路面的长度与宽度；W和ε分别表示隧道内所需要的平均亮度和亮度换算系数；E_s表示当地太阳光的垂直照度；α、μ分别表示反光镜面与水平面的夹角和系统对阳光的利用率；ρ表示反光装置的反射系数， v表示太阳光在隧道内的利用率。

所述反射镜面支架2的顶部安装喷嘴7，喷嘴7的数量为多个，在本实施例图1中，喷嘴7设为4个；

可以理解的，喷嘴7可替换为喷头等喷射装置，用于喷水以清洗反射镜面/ 加热板1。

在本实施例中，所述喷嘴7通过管道9连接水箱10，所述水箱10内储水以将水通过喷嘴7喷出；

可以理解的，为保证清洁的效果，水箱10内可加入清洁剂；

可以理解的，在温度较低时，如冬天的季节，在水箱10内添加防冻剂，防止水箱冻裂；

可以理解的，在反射镜面背后反射镜面转轴上装有加热装置，能够在清洁完成后对反射镜面/加热板1烘干，保证反射镜面/加热板1不会因为水渍而冻结；

可以理解的，水箱10还可为储水罐等储水装置。

在反射镜面支架2上设有雨刷8，优先的，雨刷8设置在反射镜面支架2的中间位置，喷嘴7喷水至反射镜面/加热板1上，由雨刷8对整个镜面进行清洁，保持镜面的洁净，保证反射镜面不会因为恶劣天气导致镜面被灰尘等遮蔽影响对太阳光的反射率，保证镜面能够反射足够的太阳光，达到对太阳光的最大利用率。

可以理解的，可自动设定清洁周期，保证镜面整洁提供足够的照明。

在本实施例中，整个太阳光照明装置相对隧道入口距离为

其中，M为反射镜面中心点到隧道中心的距离；H为反射镜面中心到底座的高度；L为隧道总长度；

合适的距离保证太阳光照明装置能够不浪费材料，以达到最大的材料利用率和太阳光的利用率。本实施例能够有效地利用太阳光，减少在隧道内部安装增强太阳光的管道的材料成本，降低了施工成本，反射镜面的自动清洁系统让镜面保持整洁，确保了镜面能够反射足够的光照给隧道照明。

实施例2

本实施例提供一种隧道照明系统，包括上述的太阳光照明装置。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种太阳光照明装置，其特征在于，包括：反射镜、反射镜支架、主支架、喷射装置、储水装置和底座；

所述反射镜通过镜面转轴与反射镜支架连接，在所述反射镜的镜面背后安装加热装置；

所述反射镜支架通过支架转轴与主支架连接，所述反射镜支架的顶部安装喷射装置，所述喷射装置通过第一连接管连接储水装置，所述储水装置和主支架均固定在底座上。

2.如权利要求1所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

所述反射镜以面阵形式固定在反射镜支架上。

3.如权利要求1所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

反射镜的总面积为

其中，L和D分别表示照射区域的长度与宽度；W和ε分别表示所需的平均亮度和亮度换算系数；E_s表示太阳光的垂直照度；α、μ分别表示反光镜与水平面的夹角和该装置对阳光的利用率；ρ表示反射系数，v表示太阳光在照射区域的利用率。

4.如权利要求1所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

所述太阳光照明装置相对照射区域入口距离为

其中，M为反射镜中心点到照射区域中心的距离；H为反射镜中心到底座的高度；L为照射区域总长度。

5.如权利要求1所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

所述喷射装置为喷嘴，所述喷嘴的数量为多个。

6.如权利要求1所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

所述反射镜支架上安装雨刷。

7.如权利要求6所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

所述喷射装置根据设定的清洁周期喷水至反射镜上，由雨刷对反射镜进行清洗。

8.如权利要求1所述的一种太阳光照明装置，其特征在于，

所述太阳光照明装置还包括太阳能收集装置和储电装置，太阳能收集装置和储电装置连接在主支架上，通过太阳能收集装置收集太阳能，并储存至储电装置提供能量。

9.一种隧道照明系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的太阳光照明装置。

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