CN86107261A

CN86107261A - 光能传输装置

Info

Publication number: CN86107261A
Application number: CN86107261.8A
Authority: CN
Inventors: 詹姆·桑塔纳·波马里斯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1987-05-06
Also published as: CN1006732B

Abstract

本发明是一种以单个光波导体为基础的光能传输装置。其多根光导体的一端与一个聚能器连接，聚能器将波长为400至700毫微米的电磁波聚焦。光导体的另一端接通各个多向漫射器，漫射器用内部有微裂纹的固态透明树脂或胶模制成光发射的形状。本装置可用天然阳光或聚光电灯为能源，或二者混合的能源，每个能源系统有一个单独的集能器，可以为多个地点或建筑物同时提供照明。

Description

本发明是一种光能传输装置，包括一个光能转换器。

本装置用天然阳光或聚光电灯为能源，或二者混合的能源，每个能源系统有一个单独的集能器，可以为多个广场或建筑物同时提供照明。

以电磁波的形式传输的光的波长为400至700毫微米。光能从集能器或聚能器通过光导体传送到多个照明点。导体输出端用遮光板或用分别的光度控制器控制。传输的光能投射到一个或几个漫射器上，漫射器通过内部折射将各个方向传导的光的直线发射直接转换为聚焦输出，不需要辅助的抛物面反射器，从而避免了局部输出。

在第二种方案中，将天然光与电灯光结合应用，通过光调节器控制。光调节器由光敏传感器操纵。聚能器产生的热量由换热器加以利用。换热器输出热水或热空气，同时冷却聚能器。

聚焦输出的光能可以径向散射，即通过聚焦光能转换器将其转换或径向投射。转换器实质上是用一种处理成漫射体材料的玻璃泡制成，与每个光波导体输出端连接，以将其输出端的聚焦发射转换为径向发射，以保证高效率的漫射。

由照明器或阳光产生的聚焦光通过波长为400至700毫微米可见光谱的光波导体来传输。加在导体或导体组一端的光在导体另一端（或数端）以聚焦光形式输出，不需抛物面反射镜即可照射物体。

聚焦开度在15至120度之间，这是因为每根导体末端都有裂纹的固态透明树脂或胶，不需反射镜即可使光以聚焦形式输出。

因此，从一个单独的照明器可以得到几束聚焦光。由于采用细光波导体束，使装置具有灵活性，每束光可以按需要单独传输，多束聚焦光即可为许多独立的场所提供照明，如剧院、纪念馆、绘画室、船弦窗、餐馆、汽车前灯、船舶、飞机等，总之，可用在一切需要聚光照明的地方，而且都可以省去通常用的抛物面反射镜。本发明节省了抛物面反射镜所占用的空间和它们转化为热能的部分能耗。

从每个焦点射出来的光没有波长800毫微米以上的红外辐射，故热量大大减少。

所得的光输出较大，而又不会因聚焦光发热而损坏被照射的物体，也消除了因散热或短路而起火的危险。光导体不导电，搬运时没有烫伤或触电等危险。聚焦光甚至可放入水中而不需加任何保护。

传输装置及其转换器，以及多种实施例，将借助以下的附图加以说明，但其应用不限于图中所示的几例。图中所示的是本发明的一种简单的实用设计。因此，在尺寸、材料和比例方面的任何改变都应属于本发明权利的保护范围之内，只要其基本性质不变，不能提高到新的、不同的工业效果即不例外。

图1是按照本发明设计的一种光能传输装置的原理图，类似方块图的形式。

图2是聚能器、电光源组和换热冷却器的纵剖面图。

图3是导体发射端和控制隔板或调节器的局部透视图。

图4是上图所示的导体发射端和转换器的示意图。

图5至8是几个应用实例的示意图。

根据上述各图，本发明的装置的工作原理如下：

天然阳光（1）由聚光器（2）聚集，由透镜（3）调直，成束投射到集光器（4），经棱镜（10）、导体干线（9）和导体（18）到达各个漫射器（12），发射由遮光板（15）控制，遮光板装在支架（16）上，由控制器（17）操纵。

如天然光不足，则用电光源调节器（11）控制导线（5），接通聚光灯（6），灯光由抛物面（7）聚焦在集光器（4），然后与天然光同样传输。

用以上形式发射的光同时投射在需要照明的广场或室内（13），如图1所示。

另一方面，聚光电灯（6）所产生的热量由换热器（8）吸收，然后输送到一个余热利用回路。换热器（8）用一种冷却液体（14）。

最后，在波导体（18）末端可安装一个径向/聚焦输出的转换器（19）。转换器（19）装在聚焦臂（20）上。前面已指出过，此转换器可将聚焦输出转换为径向发射。

图5是本发明的照明系统应用在汽车上的一种示意图。图中的照明器（21）或电灯在一个金属箱（22）内发光。箱内有一个集光器（23）。光能由集光器通过波导体（24）传输，在波导体输出端形成聚光束（25），用于照明（用于汽车作车前灯时，不需抛物面反射镜）。图中可见蓄电池（26）或电源、电源线（27）、电灯（21）、驾驶盘（28）、防溅罩（29）和车轮（30），皆为示意图。

图6是这种系统在汽车上应用的另一种示意图，它可以将高光束转换为低光束。图中，光导体（24a）用卡箍（31）和螺栓（32）固定。卡箍（31）延伸成为一个臂，臂端作成滑动件（33），用以转换光束。滑动件可用钢索（35）任意操纵。滑动件固定在装置的总支架（34）上。总支架上有定位器（36），用以确定车前灯高、低光束的位置。

图7是又一种应用实例。灯泡（21b）装在箱（22b）内，箱内还有集光器（23b）。灯泡（21b）由电线（27b）供电。它发射的光达到波导体（24b）。波导体的输出形成聚焦光（25b），并与控制钮（37）连接。控制钮可将光束轴向调节，并使其投射到长焦距透镜（38）上。控制钮（37）装在支架（39）上。

图8是本系统在汽车上应用的又一种示意图。它附带调节聚光束倾角的装置。图中可见驾驶盘（28c）、灯光转换控制器（40）、支架（41）、钢索（42）及钢索调节器接头（43），拉力钢索（42）用于调节光束倾角。

Claims

1、以单个光波导体为基础的光能传输装置，其特征在于：多根光导体的一端与一个聚能器连接，聚能器将波长为400至700毫微米的电磁波聚焦，光导体的另一端接通各个多向漫射器，漫射器用内部有微裂纹的固态透明树脂或胶模制成光发射的形状。

2、按照权利要求1所述的光能传输装置，其特征在于：其聚能端与一个电光源装置和一个天然太阳光聚能器连接，二者皆与共用的集能器连接;电光源根据天然光源的照度来控制，控制器为电子电源调节器。

3、按照权利要求1或2所述的光能传输装置，其特征在于：其电光源有一个光能聚焦抛物面，抛物面装在支架上，可以轴向移动，有冷却措施。

4、按照权利要求1至3中的任意一个所述的光能传输装置，其特征在于：在导体与各个漫射器连接的一端有一个遮光板或快门，可以用一个外部控制件进行遥控。

5、按照前述的任意一个权利要求所述的光能传输装置，其特征在于：其光波导体输出端装有一个轴向距离可控的支架，支架有一玻璃泡，其成品经过某种材料处理，可以将接收的聚焦光能转换为径向漫射。

6、按照前述的任意一项权利要求所述的光能传输装置，其特征在于：其波导体形成聚焦光的一端有固态的、有裂纹的透明树脂或胶，可使光以聚焦形式输出，而不需反射器。