专利名称：光收集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用太阳能利用设备，具体涉及一种光导系统中的光收集装置。
背景技术：
根据建筑部2004年颁布的《建筑照明设计标准》(国标GB/T50033/34-2004)的规定，在我国的建筑设计中应该在可能的情况下“利用各种导光和反光装置将自然光引入室内；利用太阳能作为照明能源”。光导系统就是符合这种国家要求的节能绿色照明产品。光导系统普遍分为三部分，一是采光部分，二是光导部分，三是散光部分。此种系统的工作原理是通过能够导光的介质形成光导部分(例如内表面具有反射功能的空心管，或者具备内部全反射功能的实心光纤)将光从介质的一端传递到另外一端，从而达到照明等目的。采光部分负责让光从一端进入光导部分，而散光部分则负责将光均勻分散到房间里面。例如，
图1是一个典型的商业化光导管系统。光导系统的分类主要有主动和被动两大类。这两种系统的主要区别在于前者的采光部分是活动的；而后者的采光部分是不活动的。主动系统采光部分活动，便可以跟踪太阳的运动，然后将光聚合起来，再通过介质进行传输。被动系统没有活动部分，阳光几乎直接进入光导部分进行传输。主动系统的优势是可以聚光，然后将光通过直径比较小的介质在建筑中传输，从而达到节省空间的目的。其缺点是仍然需要使用大量光导介质，增加了系统费用，因此比较昂贵。图2中展示了一个典型的主动光导系统。被动式系统的优点是不需要活动部件聚光，节省了成本；但是缺点是占用空间大， 而且随着光导距离长度的增加，成本也因介质长度的增加而递增，光强却递减。主动光导系统中使用光纤，所以光可以随光线的铺设比较自由地在建筑中分布。而被动光导系统严重依赖直径比光纤大数十倍甚至上百倍的介质，所以一般只能在建筑内有条件的各楼层中 (顶楼或者朝南的房间)水平或者垂直铺设，所以基本又分为水平系统和竖直系统(见图 3)。另外根据系统传输光的距离，又可以分远距离(光导距离十米以上)和近距离系统(光导距离十米以内)。表一中列举了上述所有系统的区别和优劣势对比。(表一)
权利要求
1.一种光收集装置，其特征在于，包括控制装置，其连接旋转装置和采光装置的驱动机构，并驱动采光装置与入射阳光成一定的角度；旋转装置，其横向跟踪入射阳光；采光装置，包括纵向追踪装置和可旋转的光学器件，光学器件在纵向驱动装置的驱动下与入射阳光形成一定的角度。
2.如权利要求1所述的光收集装置，包括一个U型旋转框架、至少两个横轴、至少两个对轴承、一个竖轴和至少两个光学器件；在U型旋转框架上有至少两对轴并且每对轴承都是同轴的； 所述轴承的轴线与U型旋转框架的中心线垂直； 所述轴承的轴线互相平行； 在每对轴承间安装有横轴；在U型旋转框架上安装有俯仰位置传感器和方位位置传感器。
3.如权利要求2所述的光收集装置，所述U型旋转框架的形态是矩形或者缺少了一个边的矩形。
4.如权利要求2所述的光收集装置，所述的横轴的中心线互相平行，且均和U型框架的物理中心线垂直。
5.如权利要求2所述的光收集装置，所述的每个横轴的中间部分固定至少一件光学器件。
6.如权利要求5所述的光收集装置，所述的光学器件的中心线与轴的中心线平行或者重合，该光学器件可以是具备反射功能的平面镜、曲面镜，也可以是具备折射功能的透镜。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的光收集装置，所述的U型框架的尺寸可以放大或者缩小。
8.如权利要求1至6中任意一项所述的光收集装置，所述的多个横轴的数量和尺寸可以根据U型框架的尺寸进行调整。
9.如权利要求1至6中任意一项所述的光收集装置，所述的横轴上的光学器件数量和尺寸可随横轴的数量和尺寸的调整而进行调整。
全文摘要
本发明公开了一种光收集装置，包括控制装置，其连接旋转装置和采光装置的驱动机构，并驱动采光装置与入射阳光成一定的角度；旋转装置，其横向跟踪入射阳光；采光装置，包括纵向追踪装置和可旋转的光学器件，光学器件在纵向驱动装置的驱动下与入射阳光成一定的角度。本发明是将入射阳光的方向改变成某一指定方向的装置。这种装置使得光不依赖介质在建筑内部始终按照一定的方向传导成为可能。
文档编号F21V5/04GK102305380SQ201110131940
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者张晓东 申请人:张晓东