專利名稱：太陽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更明顯。利用光學(xué)原理設(shè)計的太陽光反射器，可以有效的改善平房、半地下和底層住戶的米光和取暖。太陽光照射到光學(xué)反射鏡上，反射鏡把太陽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公開的一種太陽光反射裝置，將樓房外腔壁沒有用的太陽光經(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)方案操作簡單，但是，在一天當(dāng)中，太陽光的方位會不斷發(fā)生變化，如果反射鏡被固定在一個位置，那么向北房間內(nèi)獲取的太陽光資源就很有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，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，充分利用太陽光來改善向北房間的采光和取暖效果。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種太陽光反射器，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)太陽光反射器。作為本發(fā)明的一個方面，依照太陽光的方位變化手動旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，進而調(diào)整反射鏡的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度，使太陽光最大限度的進入室內(nèi)來加強采光和取暖。作為本發(fā)明的另一個方面，所述可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸還包括光電傳感器和電機，實現(xiàn)了反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的自動調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，所述光電傳感器裝置于基座的向陽部分，光電傳感器與電機相連接，電機連接并驅(qū)動可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，隨著太陽光的方位變化，光電傳感器根據(jù)照射到反射鏡上的太陽光的強度不同得到一系列不同的光信號，通過光電轉(zhuǎn)換將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出的電信號按照設(shè)置的程序及時反饋給電機，電機啟動并實時調(diào)整反射鏡的轉(zhuǎn)軸，這樣反射鏡就可以隨著太陽的移動進行相應(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，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轉(zhuǎn)換為電信號，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。所述光敏ニ極管的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗ロ，便于太陽光射入，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)無光照時，它與普通ニ極管一祥，反向電流很小(< MA)，稱為光敏ニ極管的暗電流；當(dāng)有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子，在外電場的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流，光電流的大小與光照強度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。優(yōu)選的是，所述電機是步進電機。優(yōu)選的是，所述電機是伺服電機。進ー步優(yōu)選的是，還包括一個帶有遙控發(fā)射器和遙控接收器的遙控系統(tǒng)，該遙控發(fā)射器包括信號發(fā)射電路、編碼電路、殼體，該遙控接收器包括信號接收裝置、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)需要手動發(fā)射遙控信號控制可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，以實現(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光反射器相對應(yīng)。優(yōu)選的是，太陽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光反射器相對應(yīng)。優(yōu)選的是，裝置于前/后排房子的太陽光反射器以橫向或縱向的形式排列后形成陣列，使太陽光經(jīng)過反射得到最大利用。進ー步優(yōu)選的是，還包括信號存儲轉(zhuǎn)換裝置，該信號存儲轉(zhuǎn)換裝置安裝在基座的向陽部分，并與反射鏡相連接。將反射鏡轉(zhuǎn)動的角度存儲在信號存儲轉(zhuǎn)換裝置中，累計測算一年的數(shù)值后，就可以在每天的某個時刻輸出信號觸發(fā)反射鏡朝向太陽接收太陽光。優(yōu)選的是，所述信號存儲轉(zhuǎn)換裝置采集反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的數(shù)值，測算出太陽光直射地球的經(jīng)緯度位置，輸出信號觸發(fā)反射鏡與太陽運行照射角度相對應(yīng)，進而控制反射鏡每天跟蹤太陽光的方位變化而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是，所述信號存儲轉(zhuǎn)換裝置包括殼體、信號輸入接ロ、信號處理轉(zhuǎn)換器、存儲器、信號輸出接ロ、編碼選擇器、觸發(fā)器。本發(fā)明提供的這種太陽光反射器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)，通過對可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的手動旋轉(zhuǎn)或者自動調(diào)節(jié)，完成反射鏡的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)整，使得無論太陽光的方位如何變化，都能充分利用它來改善向北房間的采光和取暖效果。


圖I是本發(fā)明的太陽光反射器的一優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的太陽光反射器的可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的自動調(diào)節(jié)方式原理框圖；圖3是本發(fā)明的太陽光反射器的光電傳感器工作原理圖4是本發(fā)明的太陽光反射器的另一優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明的太陽光反射器的又一優(yōu)選實施例結(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.信號存儲轉(zhuǎn)換裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作詳細(xì)說明
在圖I所示的實施例中，本發(fā)明提供的太陽光反射器，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)太陽光反射器。太陽光照射到光學(xué)反射鏡上，反射鏡把太陽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，陽光的方位會發(fā)生變化，為了充分利用陽光， 加強采光和取暖效果，需要對光學(xué)反射鏡的俯仰角度和朝向進行調(diào)節(jié)。依照太陽光的方位變化進行人工室外調(diào)節(jié)，手動旋轉(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。進一步，如圖2所示，增加了光電傳感器和步進電機，并與可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸相連接， 事項可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸的自動旋轉(zhuǎn)。光電傳感器裝置于基座的向陽部分，光電傳感器與步進電機相連接，步進電機連接并驅(qū)動可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸，隨著太陽光的方位變化，光電傳感器根據(jù)照射到反射鏡上的太陽光的強度不同得到一系列不同的光信號，通過光電轉(zhuǎn)換將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出的電信號按照設(shè)置的程序及時反饋給步進電機，步進電機啟動并實時調(diào)整反射鏡的轉(zhuǎn)軸，這樣反射鏡就可以隨著太陽的移動進行相應(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，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， 只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，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)無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很小(< μΑ )，稱為光敏二極管的暗電流； 當(dāng)有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子，在外電場的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。本發(fā)明的太陽光反射器還包括一個帶有遙控發(fā)射器和遙控接收器的遙控系統(tǒng)，該遙控發(fā)射器包括信號發(fā)射電路、編碼電路、殼體，該遙控接收器包括信號接收裝置、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)需要手動發(fā)射遙控信號控制可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的調(diào)節(jié)。
太陽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光反射器相對應(yīng)。太陽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光反射器相對應(yīng)。裝置于前/后排房子的太陽光反射器以橫向或縱向的形式排列后形成陣列，使太陽光經(jīng)過反射得到最大利用。如圖5所示，本發(fā)明的太陽光反射器還還包括信號存儲轉(zhuǎn)換裝置，包括殼體、信號輸入接ロ、信號處理轉(zhuǎn)換器、存儲器、信號輸出接ロ、編碼選擇器、觸發(fā)器。該信號存儲轉(zhuǎn)換裝置安裝在基座的向陽部分，并與反射鏡相連接。將反射鏡轉(zhuǎn)動的角度存儲在信號存儲轉(zhuǎn)換裝置中，累計測算一年的數(shù)值后，就可以在每天的某個時刻輸出信號觸發(fā)反射鏡朝向太陽接收太陽光。信號存儲轉(zhuǎn)換裝置采集反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的數(shù)值，測算出太陽光直射地球的經(jīng)緯度位置，輸出信號觸發(fā)反射鏡與太陽運行照射角度相對應(yīng)，進而控制反射鏡每天跟蹤太陽光的方位變化而實現(xiàn)自動調(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選擇和更換基座。
5.如權(quán)利要求I所述的太陽光反射器，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)太陽光反射器。
6.如權(quán)利要求I所述的太陽光反射器，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，以實現(xiàn)反射鏡水平旋轉(zhuǎn)和俯仰角度的自動調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽光反射器，其特征在于所述光電傳感器裝置于基座的向陽部分，光電傳感器與電機相連接，電機連接并驅(qū)動可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)軸。
8.如權(quán)利要求6或7所述的太陽光反射器,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中任一項所述的太陽光反射器,其特征在于光電傳感器利用光敏二極管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。
10.如權(quán)利要求8或9所述的太陽光反射器，其特征在于所述光敏二極管的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，便于太陽光射入，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。通過手動旋轉(zhuǎn)或者自動調(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，使得無論太陽光的方位如何變化，都能充分利用它來改善向北房間的采光和取暖效果。本發(fā)明提供的這種太陽光反射器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)。
文檔編號G05D3/00GK102591363SQ201210074060
公開日2012年7月18日 申請日期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 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)