[发明专利]一种定向反射太阳光的装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，涉及一种太阳光传输反射装置，尤其是一种把不同方向入射平行太阳光定向反射进入隧道太阳光的装置。

背景技术

随着社会经济快速发展，用于照明的电力消耗占到18％，所以直接利用太阳光实现白天也需要照明的隧道、地下车库等建筑的照明需求的阳光输送机产品，将使得光—电—光(即光伏发电14％—驱动光源发光照明30％)太阳能利用利用率4％提高到40％左右，从而使得太阳能利用率提高了一个数量级；同时阳光输送机随着太阳光即时照明的特点恰好自动满足了公路隧道增强照明的技术要求，而这种“自适应性”又有效的回避了阳光输送机本身固有的时有时无稳定性差的性能缺陷。但是在实际应用中，由于隧道增强照明系统的亮度变换区50米距离长度，导致采用光纤传输太阳光的传输效率大约为18％的低效率，而且光纤在阳光输送机系统成本中占到80％，使得整机性价比下降，直接影响了其进一步推广应用。所以解决此问题的最有效方法就是在免用光纤情况下，把连续变化的、来自于不同方向的平行太阳光定向的高效率输送进隧道，从而完成免光纤式阳光输送机的公路隧道增强照明功能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种定向反射太阳光的装置，该装置能够通过相应的闭环控制系统驱动下实现把随着时间变化而来自于不同入射方向的平行太阳光以定向反射的方式通过空气介质高效率输送进隧道的目标。其实质是保证平面反射镜的法线始终处于连续变化着的入射太阳光线与固定不变的反射太阳光线形成平面角的平分线位置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种定向反射太阳光的装置，包括固定支架以及设置在固定支架上端的球关节结构，所述球关节结构包括球关节头以及套设在球关节头上的球关节腔体，所述球关节头与球关节腔体具有相同球心O，所述球关节腔体通过负载支架与反射镜固定连接；所述固定支架的上端与球关节头固定连接；所述反射镜的反射镜面恒经过球关节头的球心；所述球关节头的球面一侧垂向刻有定位槽，所述球关节腔体上设置有与所述定位槽相对应的滑动栓，滑动栓一端伸入定位槽中且其延长线恒穿过球心O点；所述负载支架与固定支架之间设置有两个直线电机，其中一个直线电机的轴线与定位槽的中心线处于同一平面，另一直线电机的轴线与定位槽的中心线在水平面上的投影线垂直。

上述两个直线电机的上端分别分别通过万向节连接在负载支架上；另一端分别通过铰链连接在固定支架上。

上述定位槽的中心线投影与球关节头的中心线重合，而插入其中的滑动栓为圆柱形且直径≤定位槽宽度。

上述固定支架为固定柱。

上述反射镜为刚性高反射系数材料制成。

上述反射镜为刚性高反射系数材料反射面，整体形状为圆形、椭圆形或者矩形，且以金属框架与负载支架相固定。

上述反射镜由平面光反射板组成。

上述反射镜由多块在同一平面上的光反射板拼接而成，相邻光反射板之间留有间隙。

上述反射镜的背面设置有倾斜角传感器，所述倾斜角传感器的平面与反射镜的镜面平行，所述倾斜角传感器的信号输出端连接至直线电机控制器。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过球关节结构，以及反射镜与球关节结构的特定位置关系，能够有效保证把随着时间变化而来自于不同方向的平行太阳光以反射方式定向的高效率输送进隧道，该装置结构设计能够保证精确控制反射镜的反射角度，并且容易实现。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明其中一种实施例的反射镜结构示意图；

图3为应用本发明的隧道正常运行截面示意图。

具体实施方式