一種利用儲存太陽光的光導傳導作為照明的方法及裝置的製作方法
2023-07-09 11:29:26 3
專利名稱：一種利用儲存太陽光的光導傳導作為照明的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽光源(自然光源)的儲存和利用領域，尤其涉及太陽光源的光導傳導介質及蓄光型材料的儲光方法。
背景技術：
地球的能源是有限的，目前全球能源日趨枯竭，且價格越來越高。另一方面有限的能源給人類即帶來了便利，同時也造成了汙染和危害。溫室效應對自然環境的破壞，已經嚴重的影響到人類的生存，合理地利用太陽能是擺在我們人類面前即嚴峻又現實的問題。太陽能是取之不盡，用之不竭的自然資源，它帶來了光明的同時也提供了無盡的能源源泉，充分利用太陽光是一種無能源消耗，且安全可靠，又無環境汙染，是一種十分經濟實用的自然資源。
發明內容
本發明的目的是提供一種太陽能的利用方法及裝置，在不使用有限的地球資源情況下，充分的使用大自然賦予的太陽光源，通過一種方法和裝置將太陽光源進行儲存和轉換，用於夜間或白天需要照明的場所，完全可替代現有使用交流電照明。
本發明的目的是通過以下方式來實現將太陽光經自動跟蹤、採集、光學聚合成光束，通過光導介質內部的全反射，使光波沿著軸線方向前進，到達光導介質的另一埠射出，至光源分束支光器中；再分配到若干個由鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料製成的儲光器中。再經光源控制後的光源直射到需要照明的場所，實現全天候的照明。具體實現方法是設置光源自動跟蹤器，光源採集聚合器，光導傳導介質，光源分束支光器，儲光器，光源控制器。通過光源自動跟蹤器自動跟蹤太陽光源，並通過光源採集聚合器將太陽光源採集並光學聚合成光束後通過儲光器予以儲存作為能源，應用時通過直徑為φ5mm～φ500mm，長度為0.1m～10km光導介質傳導至所需照明的場所，再由光源分束支光器和光源控制器送至所需的場所。
本方法發明的實現裝置是由光源自動跟蹤器，光源採集聚合器，光導傳導介質，光源分束支光器，儲光器，光源控制器組成。
其中光源自動跟蹤器包括光敏控制器，驅動控制器及定位系統。
光源採集聚合器包括光學聚合迴路，光反射迴路，採取無塵處理工藝。
光導傳導介質包括高純度熔石英、玻璃、塑料材料製作的，呈圓柱型狀的纖維管，介質的折射率大於塗層的折射率，纖維管的兩埠凸透鏡採取無塵處理工藝。
光源分束支光器包括經光學物理組合構件。
儲光器包括採用環保節能餘輝時間大於720分鐘的鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料。
光源控制器包括採用旋轉式機械控制裝置來調控光的強弱。
本發明由於採用的光導傳導介質是利用介質的折射率大於塗層的折射率，並保證良好的光學接觸，就形成了良好的光學界面。因此只要選取了適當的入射角，就可以使折射光源在界面上的入射角大於全反射角的臨界面。這樣光源將在界面上發生多次的內反射後，由光導介質的另一埠射出。又由於採用了鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料，且這些材料中存在著不同深度的陷阱能級。在光激發時，有一定能量深度的陷阱能級從激發態捕獲了足夠數量的電子，並迅速儲存起來。當光激發停止後，儲存在陷阱能級的電子，在室溫的熱擾動下，逐漸的釋放出來，釋放出來的電子再躍遷到激發態，電子從激發態返回基態時產生長餘輝發光，可持續十幾個小時至三十幾個小時的發光，從而實現了夜間長時間的發光。
(1)本發明的光導傳導介質具有低光耗，高透光率，安全可靠，呈圓柱型狀，其製作工藝與常規的光纖製作工藝基本相同。因此推廣起來方便、簡單、可操作性強。
(2)由於在本發明的光導傳導介質中採用的是高純度熔石英、玻璃、塑料材料，其生產成本低，加工難度不大，易於生產。
(3)本發明所使用的鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料，受光激合後餘輝時間大於720分鐘，從而解決了夜間照明所需的光源。且環保、安全、可靠無能耗、經濟實用。
圖1為本發明的原理框圖。
具體實施方式
附圖給出了本發明的一個原理框圖，從附圖可以看出本發明為一種太陽能裝置，設置光源自動跟蹤器，光源採集聚合器，光導傳導介質，光源分束支光器，儲光器，光源控制器。通過光源自動跟蹤器自動跟蹤太陽光源，並通過光源採集聚合器將太陽光源採集並光學聚合成光束後通過儲光器予以儲存作為能源，應用時通過直徑為φ5mm～φ500mm，長度為0.1m～10km光導介質傳導至所需照明的場所，再由光源分束支光器和光源控制器送至所需的場所。
本方法發明的實現裝置是由光源自動跟蹤器，光源採集聚合器，光導傳導介質，光源分束支光器，儲光器，光源控制器組成。
其中光源自動跟蹤器包括光敏控制器，驅動控制器及定位系統。
光源採集聚合器包括光學聚合迴路，光反射迴路，採取無塵處理工藝。
光導傳導介質包括高純度熔石英、玻璃、塑料材料製作的，呈圓柱型狀的纖維管，介質的折射率大於塗層的折射率，纖維管的兩埠凸透鏡採取無塵處理工藝。
光源分束支光器包括經光學物理組合構件。
儲光器包括採用環保節能餘輝時間大於720分鐘的鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料。
光源控制器包括採用旋轉式機械控制裝置來調控光的強弱。
下面將結合具體的實施例作進一步的描述。
實施例一採用塑料做光導介質，並按下述工藝要求製作整個系統(1)將光敏控制器輸出的信號驅動電動傳動裝置，使得靶面最大限度的接受太陽光源。
(2)將採集到的光源，通過無塵處理工藝後焦聚成光束反射到集支傳光束形成光束。
(3)將光束穿透高純度液面進行散熱處理後入射到塑料光導介質界面，通過外塗層的全反射，使光波沿著軸線方向前進，到達光導介質另一埠的射出。
(4)將射出的光束通過分束支光器分配到若干個鋁酸鹽蓄光型材料製成的儲光器。
(5)由儲光器射出的光束，通過旋轉式機械控制裝置來調控光線的強弱。從而解決所需照明場所的亮度。
實施例二採用高純度熔石英做光導介質，並按下述工藝要求(1)光敏控制器輸出的信號驅動電動傳動裝置，使得靶面最大限度的接受太陽光源。
(2)將採集到的光源，通過無塵處理工藝後焦聚成光束反射到集支傳光束形成光束。
(3)將光束入射到高純度熔石英光導介質界面，通過外塗層的全反射，使光波沿著軸線方向前進，到達光導介質另一埠的射出。
(4)將射出的光束通過分束支光器分配到若干個矽酸鹽蓄光型材料製成的儲光器。
(5)由儲光器射出的光束，通過旋轉式機械控制裝置來調控光線的強弱。從而解決所需照明場所的亮度。
實施例三採用玻璃做光導介質，並按下述工藝要求(1)光敏控制器輸出的信號驅動電動傳動裝置，使得靶面最大限度的接受太陽光源。
(2)將採集到的光源，通過無塵處理工藝後焦聚成光束反射到集支傳光束形成光束。
(3)將光束入射到玻璃光導介質界面，通過外塗層的全反射，使光波沿著軸線方向前進，到達光導介質另一埠的射出。
(4)將射出的光束通過分束支光器分配到若干個硫化物蓄光型材料製成的儲光器。
(5)由儲光器射出的光束，通過旋轉式機械控制裝置來調控光線的強弱。從而解決所需照明場所的亮度。
權利要求
1.一種利用儲存太陽光的光導傳導作為照明的方法，其特徵在於將太陽光經自動跟蹤、採集、光學聚合成光束，通過光導介質內部的全反射，使光波沿著軸線方向前進，到達光導介質的另一埠射出，至光源分束支光器中；再分配到若干個由鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料製成的儲光器中，經光源控制後的光源直射到需要照明的場所，實現全天候的照明。
2.如權利要求1所述方法，其特徵在於所述方法是設置光源自動跟蹤器，光源採集聚合器，光導傳導介質，光源分束支光器，儲光器，光源控制器；通過光源自動跟蹤器自動跟蹤太陽光源，並通過光源採集聚合器將太陽光源採集並光學聚合成光束後通過儲光器予以儲存作為能源，應用時通過光導介質傳導至所需照明的場所，再由光源分束支光器和光源控制器送至所需的場所。
3.如權利要求1所述方法的裝置，其特徵在於所述的裝置由光源自動跟蹤器，光源採集聚合器，光導傳導介質，光源分束支光器，儲光器，光源控制器組成；其中，光源自動跟蹤器包括光敏控制器，驅動控制器及定位系統；光源採集聚合器包括光學聚合迴路，光反射迴路，採取無塵處理工藝；光導傳導介質包括高純度熔石英、玻璃、塑料材料製作的，呈圓柱型狀的纖維管，介質的折射率大於塗層的折射率，纖維管的兩埠凸透鏡採取無塵處理工藝；光源分束支光器包括經光學物理組合構件；儲光器包括採用環保節能餘輝時間大於720分鐘的鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料；光源控制器包括採用旋轉式機械控制裝置來調控光的強弱。
4.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於所述的光導介質為高純度熔石英或玻璃或塑料材料製作的，直徑為φ5mm～φ500mm，長度為0.1m～10km光導纖維管。
5.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於所述的光導纖維管為圓柱型狀的纖維管，介質的折射率大於塗層的折射率。
全文摘要
一種利用儲存太陽光的光導傳導作為照明的方法及裝置，它是將太陽光經自動跟蹤、採集、光學聚合成光束，通過光導介質內部的全反射，使光波沿著軸線方向前進，到達光導介質的另一埠射出，至光源分束支光器中；再分配到若干個由鋁酸鹽體系、矽酸鹽體系、硫化物體系蓄光型材料製成的儲光器中。經光源控制後的光源直射到需要照明的場所，實現全天候的照明。這種照明裝置完全環保、節能、安全、方便、可靠、免維護，應用範圍十分廣泛。
文檔編號F24J2/00GK1818500SQ200610031300
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月6日 優先權日2006年3月6日
發明者劉洋, 劉憶萍 申請人:劉洋