专利名称：太阳光线汇集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳光线汇集装置，该装置用许多太阳光线收集元件将通过透明园拱形盖的太阳光汇集起来。
本申请人过去提出过太阳光汇集装置，该装置用透镜对太阳光聚焦、然后引入到光导体中，并通过它传到可希望的地方，用于照明或其他类似的目的。本发明人还提出过，把前述的太阳光线汇集装置放在透明的容器内，以保护透镜免受风、雨、尘埃等的破坏。
本申请人过去提出的太阳光线收集装置有园柱形的基础，由透明材料制成的园拱形盖头部，太阳光线汇集装置所用的容器包括基础和头部。当使用装置时，太阳光线汇集装置是放在容器内。太阳光线汇集装置包括，许多光导纤维或者光镜，它们接受光线的终端放在透镜的焦点。
由透镜聚焦的太阳光线被引入光缆，并通过它传送到所需要的地方。
在前述的现有技术中，由于园拱形盖的头部是固定在园柱体上，头部就必须做得覆盖太阳光线收集部分跟随太阳运动的整个区域，所以头部必须是加大尺寸的球形。
这样大的园拱形盖形头部很难制造而且也很昂贵。还有，也不可能做到头部有正确的球形和统一的厚度。还发现有局部不均匀壁厚的园拱形盖会折射太阳光，使其散射到与太阳光线收集部分不同的方向，从而降低收集太阳光线的效率。
本发明的目标是提供一种太阳光线汇集装置，它可以克服由于不可避免的园拱形盖厚度局部不均匀引起的太阳光线的折射变化，以使制造园拱形盖比较容易和有效地收集所有通过园拱形盖任何部分的太阳光线，园拱形盖的中心可允许光线正常通过，而在它的园周边会折射光线向外。
图1是解释本申请人过去提出的太阳光线汇集装置一个实例的图图2是解释实施本发明太阳光线汇集装置的透视图图3是示意的剖面图，显示该太阳光线汇集装置的一部分和图4是解释本发明操作原理的图。
图1是解释本申请人过去提出的太阳光线汇集装置实施方案的图。图1中，在太阳光线汇集装置中所用的容器3是由园柱体1和透明的园拱形盖状头部2构成。如图1所示，当使用装置时太阳光线汇集部分10是放在该容器内。太阳光线汇集部分10包括许多透镜11，检测太阳位置的太阳位置传感器12，支持透镜11和传感器12的统一的支持框体13，旋转支持框13的第一转轴14，旋转第一转轴14的支持臂16，使支持臂围绕垂直于第一转轴14的轴旋转的第二转轴17。用太阳位置传感器12检测太阳的位置，它的检测信号控制第一和第二转轴，以便将透镜11对向太阳，通过位于透镜聚焦平面纤维光缆的光接受端，太阳光由透镜11聚焦而被引入到纤维光缆，它在图1中及有显示。引入的阳光通过纤维光缆被传送到任何需要光线的地方。
在上述的现有技术中，由于园拱形盖的头部是固定在园柱体上，头部就必须做得覆盖太阳光线收集部分跟随太阳运动的整个区域，所以头部必须是加大尺寸的球形。
这样大的园拱形头部很难制造而且也很昂贵。还有，也不可能做到头部有正确的球形和统一的厚度。还发现壁厚局部不均匀的园拱形盖会折射太阳光，使其散射到与太阳光线收集部分不同的方向，从而降低收集太阳光线的效率。
本发明是提供一种没有上述现有技术缺点的太阳光线收集装置，它可以克服由于不可避免的园拱形盖厚度局部不均匀引起的太阳光线的折射变化，以使制造园拱形盖比较容易和有效地收集所有通过园拱形盖任何部分的太阳光线，园拱形盖的中心可允许光线正常通过，而在它的园周边会折射光线向外。
本发明中，太阳光线汇集部分是由许多阳光收集元件构成，每个元件包括太阳光聚焦透镜、顶点放在透镜焦点的光纤，整个支持该透镜和该光纤的合适的按装基座。覆盖这些太阳光线收集元件的透明园拱形盖固定在基板上。园拱形盖可以不大于半个球。也可以构成几乎是平的但略带园形的盖。基板是固定在第一转轴，使该基板和园拱形盖一起旋转，支持臂可转动地在两侧支持第一转轴，支持臂上还装设第二转轴，它使支持臂围绕垂直于第一转轴的轴转动。第二转轴是可转动地安装在支持体上。在现有的技术中，所有的太阳光线收集元件是固定的，以便使它们的轴互相平行，与现有的技术不同，本发明通过使用合适的安装机构，将每个太阳光线收集元件各自对准、安装在基板上，从而有可能在太阳光线汇集装置正对太阳的时候，能按照园拱形盖的形状使元件的轴与入射的阳光对准。应用合适的安装机构使得有可能将透镜的轴与入射阳光的方向精确一致，相对因园拱形盖壁厚度不均匀引起的太阳光的折射来说，还能附加补偿透镜的位置。
本发明的这些目标和特征在下述的最优实施方案中均已达到。
图2是本发明一实施方案的透视图，图3是这实施方案的局部剖面图。在这些图中21是园柱形基座，22是透明园拱形盖。园拱形盖22是固定在基板18上。每个支持框架13整体支撑一个透镜11，光纤维23的顶端固定在它下部的中心。12是检测太阳位置的传感器。在下述的说明中，太阳光线收集元件20，20′，20″的支持框13安装在曲面安装板19上，板的凹面在阳光的接受侧。安装板19可由基板18上的相应机构支持。第一转轴14支持基板18，支持臂16可转动地支持第一转轴14，第二转轴17可转动地支持该臂16，第二转轴安装在下部基体21上但可拆下，它使支持臂16围绕垂直于第一转轴的轴转动。借助太阳位置传感器12检测太阳的方向，它的检测信号控制第一和第二转轴，以便使透镜11总是对准太阳。
在本发明中使用曲面安装板19的理由如下在图4中，“A”显示阳光沿着园拱形盖体正常的轮廓线，直线穿过园拱形盖22的中心，“B”显示穿过夸大的园拱形盖周边部分的阳光，由于它的入射角与园拱形盖的正常方向不同，向外折射相对入射方向“0”角。
在本发明中，太阳光线接受透镜可以对准，因此它的轴能和折射的阳光精确一致。即，太阳光线元件是这样正确地安装在基板上，越靠园周边放置的元件越倾向中心，这是因为基板的表面是倾斜的。为上述的目的，可使用翻过来的拱形表面安装板，如图2和图3所示。很显然，合适的安装机构可以有各种不同的结构，例如，用来支持每个元件的有阶梯形倾斜表面的板，各自转动的横臂板等等。还有在使用合适的安装板的情况下，也有可能提供一种机构，用来可调节地把支持框13固定到合适的安装板上，以便更精确地对准每个太阳光线收集元件。
因而从上述的说明中清楚可见，通过使用本发明的太阳光线汇集装置，由于装置可以精确对准本身，即每个太阳光线收集元件相对通过园拱形盖罩的太阳光线都能对准，每个元件跟着园拱形盖和它的基板一起在太阳光的方向，园拱形盖和每个太阳光线收集元件之间总是保持恒定的位置，这样就有可能更有效地收集太阳光。
权利要求
1.一种太阳光线汇集装置，包括太阳光线汇集部分，它有很多太阳光线收集元件，每个元件包含聚焦太阳光线的一个透镜和一根光导纤维，光纤接受光线的顶点位于透镜的焦点，该装置还包括；罩在太阳光线汇集部分上的透明园拱形盖，支持该园拱形盖的基板，使该基板转动的第一转轴，支持该第一转轴的支持臂和第二转轴，它使支持臂围绕垂直于第一转轴的轴转动，装置以这样的方式控制第一转轴和第二转轴，使透镜系统的光线接受表面对准太阳，以把太阳光线引入到光导纤维缆，并通过它把太阳光线传送到任何需要光的地方，装置的特征是每个太阳光线收集元件都装设合适的安装机构，以使元件的光接受表面与通过园拱形盖的光线成直角。
2.按照权利要求1的太阳光线汇集装置，其特征是合适的安装机构是一块在光线接受侧有凹形表面的垫板。
全文摘要
太阳光线汇集装置包括带有很多太阳光线收集元件的太阳光线汇集部分，罩在太阳光线汇集部分上的透明园拱形盖，支持园拱形盖的基板，使基板转动的第一转轴，支持第一转轴的支持臂和第二转动轴，它使支持臂围绕垂直于第一转轴的轴转动。控制第一转轴和第二转轴，使透镜系统的光线接受表面对准太阳，以把太阳光线引入到光导纤维缆，每个太阳光线收集元件都装设合适的安装机构，以使元件的光接受表面与通过园拱形盖的光线成直角。
文档编号G01N3/12GK1038345SQ8810340
公开日1989年12月27日 申请日期1988年6月3日 优先权日1988年6月3日
发明者森敬 申请人:森敬