專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)光反射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)光反射器，是一種利用光學(xué)原理改善房屋采光和取暖的儀器。
背景技術(shù)：
向北的房間冬季陰冷，其采光和取暖都比向南的房間差很多，特別是居住在平房、半地下和底層的住戶感覺(jué)更明顯。利用光學(xué)原理設(shè)計(jì)的太陽(yáng)光反射器，可以有效的改善平房、半地下和底層住戶的米光和取暖。太陽(yáng)光照射到光學(xué)反射鏡上，反射鏡把太陽(yáng)光反射到向北的窗戶內(nèi)，向北的房間采光和取暖都得到很大改善。如CN201706391U公開(kāi)的一種太陽(yáng)光反射裝置，將樓房外腔壁沒(méi)有用的太陽(yáng)光經(jīng)反射鏡反射到樓房的背陰側(cè)及建筑的一、二層，該技術(shù)方案操作簡(jiǎn)單，但是，在一天當(dāng)中，太陽(yáng)光的方位會(huì)不斷發(fā)生變化，如果反射鏡被固定在一個(gè)位置，那么向北房間內(nèi)獲取的太陽(yáng)光資源就很有限。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種裝置有可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光反射器，其可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)反射鏡的俯仰角度和朝向，充分利用太陽(yáng)光來(lái)改善向北房間的采光和取暖效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種太陽(yáng)光反射器，包括反射鏡、基座和支架，還包括可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，所述可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的一端與支架相連接，另一端與基座相連接，基座用于固定反射鏡，可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸用于支撐和調(diào)節(jié)基座。優(yōu)選的是，所述反射鏡為可拆卸式反射鏡。優(yōu)選的是，所述反射鏡采用光學(xué)球面反射鏡，光學(xué)球面反射鏡的幾何尺寸，即球面鏡大小和球面鏡的曲率半徑，由太陽(yáng)光反射器與房間之間的距離以及窗戶面積的大小決定。優(yōu)選的是，所述基座為可拆卸式、可更換型基座，根據(jù)反射鏡的幾何尺寸來(lái)選擇和
更換基座。優(yōu)選的是，所述支架采用三角支架，其高度可調(diào)，用于支撐和調(diào)節(jié)太陽(yáng)光反射器。作為本發(fā)明的一個(gè)方面，依照太陽(yáng)光的方位變化手動(dòng)旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，進(jìn)而調(diào)整反射鏡的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度，使太陽(yáng)光最大限度的進(jìn)入室內(nèi)來(lái)加強(qiáng)采光和取暖。作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸還包括光電傳感器和電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，所述光電傳感器裝置于基座的向陽(yáng)部分，光電傳感器與電機(jī)相連接，電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，隨著太陽(yáng)光的方位變化，光電傳感器根據(jù)照射到反射鏡上的太陽(yáng)光的強(qiáng)度不同得到一系列不同的光信號(hào)，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸出的電信號(hào)按照設(shè)置的程序及時(shí)反饋給電機(jī)，電機(jī)啟動(dòng)并實(shí)時(shí)調(diào)整反射鏡的轉(zhuǎn)軸，這樣反射鏡就可以隨著太陽(yáng)的移動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的方向旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)整，以保證可以接收到最大的光強(qiáng)，并把光線反射到用戶窗ロ內(nèi)。優(yōu)選的是，采用光敏ニ極管作為光電傳感器。優(yōu)選的是，光電傳感器利用光敏ニ極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，它的敏感波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波長(zhǎng)附近，包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng)。所述光敏ニ極管的管殼上開(kāi)有一個(gè)嵌著玻璃的窗ロ，便于太陽(yáng)光射入，為增加受光面積，PN結(jié)面積較大，電極面積盡量小，而且PN 結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于I微米。優(yōu)選的是，所述光敏ニ極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)， 當(dāng)無(wú)光照時(shí)，它與普通ニ極管一祥，反向電流很小(< MA)，稱(chēng)為光敏ニ極管的暗電流；當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱(chēng)為光電載流子，在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱(chēng)為光電流，光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。優(yōu)選的是，所述電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)。優(yōu)選的是，所述電機(jī)是伺服電機(jī)。進(jìn)ー步優(yōu)選的是，還包括一個(gè)帶有遙控發(fā)射器和遙控接收器的遙控系統(tǒng)，該遙控發(fā)射器包括信號(hào)發(fā)射電路、編碼電路、殼體，該遙控接收器包括信號(hào)接收裝置、解碼電路、觸發(fā)電路，所述遙控接收器安裝在可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸上，根據(jù)需要手動(dòng)發(fā)射遙控信號(hào)控制可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，太陽(yáng)光反射器裝置在前排房子向北的房間，與后排房子向南房間的太陽(yáng)光反射器相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選的是，太陽(yáng)光反射器裝置在后排房子向南的房間，與前排房子向北房間的太陽(yáng)光反射器相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選的是，裝置于前/后排房子的太陽(yáng)光反射器以橫向或縱向的形式排列后形成陣列，使太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)反射得到最大利用。進(jìn)ー步優(yōu)選的是，還包括信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置，該信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置安裝在基座的向陽(yáng)部分，并與反射鏡相連接。將反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的角度存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置中，累計(jì)測(cè)算一年的數(shù)值后，就可以在每天的某個(gè)時(shí)刻輸出信號(hào)觸發(fā)反射鏡朝向太陽(yáng)接收太陽(yáng)光。優(yōu)選的是，所述信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置采集反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的數(shù)值，測(cè)算出太陽(yáng)光直射地球的經(jīng)緯度位置，輸出信號(hào)觸發(fā)反射鏡與太陽(yáng)運(yùn)行照射角度相對(duì)應(yīng)，進(jìn)而控制反射鏡每天跟蹤太陽(yáng)光的方位變化而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，所述信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置包括殼體、信號(hào)輸入接ロ、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、信號(hào)輸出接ロ、編碼選擇器、觸發(fā)器。本發(fā)明提供的這種太陽(yáng)光反射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)或者自動(dòng)調(diào)節(jié)，完成反射鏡的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)整，使得無(wú)論太陽(yáng)光的方位如何變化，都能充分利用它來(lái)改善向北房間的采光和取暖效果。
圖I是本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器的一優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器的可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式原理框圖；圖3是本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器的光電傳感器工作原理圖4是本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器的另一優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器的又一優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意附圖標(biāo)記
I.可拆卸式光學(xué)球面反射鏡；2.反射鏡基座；3.可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸；4.三腳支架；5.遙控發(fā)射器；6.遙控接收器；7.信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明
在圖I所示的實(shí)施例中，本發(fā)明提供的太陽(yáng)光反射器，包括反射鏡、基座和支架，還包括可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的一端與支架相連接，另一端與基座相連接，基座用于固定反射鏡，可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸用于支撐和調(diào)節(jié)基座。所述反射鏡為可拆卸式，采用光學(xué)球面反射鏡，其球面大小和球面曲率半徑根據(jù)鏡面與房間距離和窗戶面積的大小來(lái)選擇；所述基座的幾何尺寸根據(jù)所選光學(xué)球面反射鏡的尺寸而定制；所述支架采用三角支架，其高度可調(diào)， 用于支撐和調(diào)節(jié)太陽(yáng)光反射器。太陽(yáng)光照射到光學(xué)反射鏡上，反射鏡把太陽(yáng)光反射到向北的窗戶內(nèi)，向北的房間采光和取暖都得到很大改善。但在一天當(dāng)中，陽(yáng)光的方位會(huì)發(fā)生變化，為了充分利用陽(yáng)光， 加強(qiáng)采光和取暖效果，需要對(duì)光學(xué)反射鏡的俯仰角度和朝向進(jìn)行調(diào)節(jié)。依照太陽(yáng)光的方位變化進(jìn)行人工室外調(diào)節(jié)，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，調(diào)整反射鏡的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度。進(jìn)一步，如圖2所示，增加了光電傳感器和步進(jìn)電機(jī)，并與可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸相連接， 事項(xiàng)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。光電傳感器裝置于基座的向陽(yáng)部分，光電傳感器與步進(jìn)電機(jī)相連接，步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，隨著太陽(yáng)光的方位變化，光電傳感器根據(jù)照射到反射鏡上的太陽(yáng)光的強(qiáng)度不同得到一系列不同的光信號(hào)，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸出的電信號(hào)按照設(shè)置的程序及時(shí)反饋給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)并實(shí)時(shí)調(diào)整反射鏡的轉(zhuǎn)軸，這樣反射鏡就可以隨著太陽(yáng)的移動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的方向旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)整，以保證可以接收到最大的光強(qiáng)，并把光線反射到用戶窗口內(nèi)。本發(fā)明采用光敏二極管作為光電傳感器，光敏二極管的外型與一般二極管一樣， 只是它的管殼上開(kāi)有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入。如圖3所示，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無(wú)光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小(< μΑ )，稱(chēng)為光敏二極管的暗電流； 當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱(chēng)為光電載流子，在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱(chēng)為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器還包括一個(gè)帶有遙控發(fā)射器和遙控接收器的遙控系統(tǒng)，該遙控發(fā)射器包括信號(hào)發(fā)射電路、編碼電路、殼體，該遙控接收器包括信號(hào)接收裝置、解碼電路、觸發(fā)電路。如圖4所示，遙控接收器安裝在可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸上，根據(jù)需要手動(dòng)發(fā)射遙控信號(hào)控制可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)節(jié)。
太陽(yáng)光反射器裝置在前排房子向北的房間，與后排房子向南房間的太陽(yáng)光反射器相對(duì)應(yīng)。太陽(yáng)光反射器裝置在后排房子向南的房間，與前排房子向北房間的太陽(yáng)光反射器相對(duì)應(yīng)。裝置于前/后排房子的太陽(yáng)光反射器以橫向或縱向的形式排列后形成陣列，使太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)反射得到最大利用。如圖5所示，本發(fā)明的太陽(yáng)光反射器還還包括信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置，包括殼體、信號(hào)輸入接ロ、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、信號(hào)輸出接ロ、編碼選擇器、觸發(fā)器。該信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置安裝在基座的向陽(yáng)部分，并與反射鏡相連接。將反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的角度存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置中，累計(jì)測(cè)算一年的數(shù)值后，就可以在每天的某個(gè)時(shí)刻輸出信號(hào)觸發(fā)反射鏡朝向太陽(yáng)接收太陽(yáng)光。信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換裝置采集反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的數(shù)值，測(cè)算出太陽(yáng)光直射地球的經(jīng)緯度位置，輸出信號(hào)觸發(fā)反射鏡與太陽(yáng)運(yùn)行照射角度相對(duì)應(yīng)，進(jìn)而控制反射鏡每天跟蹤太陽(yáng)光的方位變化而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。本發(fā)明的技術(shù)方案的范疇包括上述各部分之間的任意組合。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)光反射器，包括反射鏡、基座和支架，其特征在于還包括可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸， 所述可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的一端與支架相連接，另一端與基座相連接，基座用于固定反射鏡，可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸用于支撐和調(diào)節(jié)基座。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述反射鏡為可拆卸式反射鏡。
3.如權(quán)利要求I或2所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述反射鏡采用光學(xué)球面反射鏡，光學(xué)球面反射鏡的幾何尺寸，即球面鏡大小和球面鏡的曲率半徑，由太陽(yáng)光反射器與房間之間的距離以及窗戶面積的大小決定。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述基座為可拆卸式、可更換型基座，根據(jù)反射鏡的幾何尺寸來(lái)選擇和更換基座。
5.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述支架采用三角支架，其高度可調(diào)，用于支撐和調(diào)節(jié)太陽(yáng)光反射器。
6.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸還包括光電傳感器和電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述光電傳感器裝置于基座的向陽(yáng)部分，光電傳感器與電機(jī)相連接，電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸。
8.如權(quán)利要求6或7所述的太陽(yáng)光反射器,其特征在于米用光敏二極管作為光電傳感器。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)光反射器,其特征在于光電傳感器利用光敏二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，它的敏感波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波長(zhǎng)附近，包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的太陽(yáng)光反射器，其特征在于所述光敏二極管的管殼上開(kāi)有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，便于太陽(yáng)光射入，PN結(jié)的面積大，電極面積小，且PN結(jié)的結(jié)深淺， 以增加受光面積。
全文摘要
一種太陽(yáng)光反射器，包括反射鏡、基座和支架，還包括可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的一端與支架相連接，另一端與基座相連接，基座用于固定反射鏡，可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸用于支撐和調(diào)節(jié)基座。通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)或者自動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，完成反射鏡的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)整，使得無(wú)論太陽(yáng)光的方位如何變化，都能充分利用它來(lái)改善向北房間的采光和取暖效果。本發(fā)明提供的這種太陽(yáng)光反射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102591363SQ201210074060
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者姚淑娜, 王云志 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)