CN102022686A - 自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源 - Google Patents

Abstract

本发明是一种采用自然能供电及不用电的蜂房式光源阵列，其单体都是由一个复合旋转抛物反射面，和一个小功率光源即小灯排列组成。本发明用蜂房式复眼方案加化整为零方案，将大功率大电流化整为零而灯具无温升不发热，无需散热也不用透镜，节省了占灯具一半成本的散热装置，重量只有常规LED灯头的一半，从根本上解决了大功率光源的高温使光电效果大打折扣的难题。自然能供电采用了全自动跟踪太阳的光热发电板和光、热、流体能互补发电，做到雨天也能发电，运转平稳安全的微风华盖伞型垂直轴风力机和全自动跟踪太阳糸统提高了发电效率。

Description

自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源

技术领域  本发明涉及一种灯具，尤其涉及一种自然能源供电及不用电的，由蜂房式复合旋转抛物面结构组成复眼阵列的光源，具体是一种灯具。

背景技术  目前的光源大多是采用传统市电供电，消耗功率也较大，以路灯为例，其工作电压、工作温度较高，灯泡使用寿命短。近年市场上开始出现了比较节能的LED管灯具，但产品功率越做越大，数瓦数十瓦的发光晶片仅集中在几平方毫米的小区域内，电流高达数安乃至数十安培，使得LED结点温度的升高导致了光效大幅下降，加速了灯具老化；不得不采用铜、铝等高导热金属和超导热管等高级精制的散热糸统，不但成本、造价较高，往往散热不及产生较大危害。高热量将造成电能的大量损失，晶片结温一但高过60℃则LED光衰加剧，成倍降低了效率，灯具寿命也将大大缩短甚至永久损坏。这也就是经公路实测发现，目前大功率LED管路灯功率虽大照度却并不高的真正原因。它们产生的光和热仍然在消耗着大量的电能，传统光源都因光效低而造成了能源和资源的巨大浪费；发明一种光效高、流明维持率高，功率既小而光效高照度也高，且不发热的，完全不靠传统市电供电的新光源势在必行。

发明内容  发明的目的；为了克服上述LED管光源存在的不足，本发明旨在提供一种从源头上杜绝热损耗的，自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源，其中的每个蜂房式小单体都是由一个复合旋转抛物反射镜，和嵌于镜面中央的一个小功率光源即小灯组成，根据需要按各种几何形状排列组成蜂房式复眼灯阵列，并形成所需的光斑、光柱，较典型的应用是光、热、风多能综合互补供电的蜂房阵列式光源路灯；将大功率大电流高热量的单体光源化整为零而无温升，高光效低能耗低光衰，无需散热也可以不用透镜，达到以小替大、以小胜大的目的，解决了上述LED管光源功率虽大照度却低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的几个技术方案是；1，采用类似蝇和蜻蜒复眼(如复眼放大图1)，以及现代预警飞机中有源相控阵列雷达(图2)的蜂房式几何设计及排列方案；2，组成复眼阵列的每个蜂房单体结构采用复合旋转抛物反射镜(图4)；3，用蜂房式方案加上化整为零方案，将若干小功率管阵列替代一颗大功率管，全都用20毫安以下的小电流取代几千数万毫安的大电流，工作中无温升不发热，也无需散热设备。从根本上解决了上述大功率光源的高温使光电效果大打折扣的难题；

蜂房式阵列中的每个小蜂房单体结构可以是正六边形、四边形、多边形、园形、方型、三边槽加弧形，半方半弧形；按不同需要分为；第一种方案是由若干单体组合排列成几何图形的光源阵列即蜂房式复眼灯阵列(图3)；第二种方案是由单眼、3眼、7眼、9眼、若干眼组合成蜂房小单元，第三种方案是由若干蜂房小单元排列组合成几何形状的光源阵列如球面排列(图5)、曲面排列(图6)、旋转抛物聚光槽阵列(图7a)、是复合抛物聚光碗(图7b)、平板聚光反射镜(图8a、b)。；第四种方案是一个蜂房小单元就作为一个灯具单独使用。

本发明由自然能源供电照明及其环境适应、容许条件下采用至少一种以上因地制宜多能互补发电供给，可以是华盖伞型垂直轴风力机、光能、热能、水能、化学能、物理能、流体能、生物质能，在必要的场合，所说的供电可以采用传统供电方式、传统和自然能互助供电方式。

这种采用自然能源供电蜂房式光源阵列中的小功率光源，其特征是；一种是低能耗的电致光发光体，可以是半导体发光二极管，白炽灯、节能灯；另一种是不用电的光致光发光体，平时将光能存储在蓄光粉涂层中，无光照时即自动激活离子而通过抛物面聚集射出光线。

本发明的有益效果是旨在提供了一种全靠自然能源全天候高稳定供电，对于传统能源而言节能率达到100％的光源。本发明用蜂房式复眼方案加化整为零方案，将大功率大电流化整为零，使功率损耗低于5％而灯具无温升不发热，节省了占灯具一半成本的散热装置，重量只有常规LED灯头的一半；电能转换效率光利用系数就高达95％，具有低功率、低热量、低成本，高光效、高光强、高照度的三低三高特点，使本来已节能的LED更加节能。用本发明生产的产品更适用于要求较高的高速公路和其它高等级光照场合。

附图说明；

图1是蝇和蜻蜒复眼放大图。

图2是现代预警飞机中有源相控阵列雷达。

图3是本发明光源阵列即蜂房式复眼灯阵列。

图4是采用复合旋转抛物反射镜的蜂房单体结构。

图5是球面排列光源阵列。

图6是曲面排列光源阵列。

图7a是旋转抛物聚光槽阵列。

图7b是复合抛物聚光碗。

图8a、b是平板聚光反射镜。

图9是采用全方位安全运行方案的，用自然能源供电的蜂房阵列式光源路灯。

图9也是本发明的实施例；

图9中(1)是如前所述的蜂房阵列式LED灯头，(2)是全自动跟踪太阳的光热发电板，正面的单晶硅片精确对准太阳，比其它固定式太阳能电池多发电30％，硅片背面是热敏发电膜，吸收硅片上的热量发电，不但提高了发电效率，总体发电量比常规太阳发电多一倍以上。(3)是雨水收集盘，雨天收集的雨水利用灯杆管6米的落差使200瓦水力发电机(10)发电，以弥补雨天光热发电的不足。(4)是可以适应水平轴和垂直轴的华盖伞型风力机，其安全结构和旋转方式不会引起行人的恐惧心理，(5)是可调臂，调整角度使光斑最佳。(6)是双杆中部兼作稳固作用的不耗电灯光广告牌，夜间同时被路灯照亮无需另外供电。7是兼作水轮机引水管的不锈钢灯杆。(8)是兼作稳固灯杆用的蓄电池箱，(9)是适应箱体空间的小体积蓄电池组，带有全方位控制保护糸统的单板机智能控制器(11)是内藏式地脚螺栓，(12)是安全糸统地球物理锁和无线布防装置，靠地球自转的光磁配合单板机电路编程控制开锁时间，每次准开时间都不相同，有效保护灯具安全，并采用了对供用电全方位控制和保护的单板机智能控制器保护方案，由集控中心远程集控的安全运行防盗方案。

Claims (5)

1.本发明旨在提供一种从源头上杜绝热损耗的，自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源，阵列中的每个蜂房式小单体都是由一个复合旋转抛物反射镜，和嵌于镜面中央的一个小功率光源即小灯组成，再根据需要按各种几何形状排列组成蜂房式复眼灯阵列；将大功率大电流高热量的单体光源化整为零而无温升，无需散热也可以不用透镜，典型的应用是采用全方位安全运行方案的自然能源供电蜂房阵列式光源路灯。

2.根据权利要求1所述的采用自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源阵列，其特征是；由照明及其环境适应、容许条件下采用至少一种以上因地制宜多能互补发电供给，可以适应水平轴和垂直轴的华盖伞型风力机、光能、热能、水能、化学能、物理能、流体能、生物质能；在必要的场合，所说的供电可以采用传统供电方式、传统和自然能互助供电方式。

3.根据权利要求1所述的自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源阵列，其特征是；组成复眼阵列的每个蜂房单体结构，可以是正六边形、四边形、多边形、园形、方型、三边槽加弧形，半方半弧形；按不同需要分为；第一种方案是由若干单体组合排列成几何图形的光源阵列即蜂房式复眼灯阵列；第二种方案是由单眼、3眼、7眼、9眼、若干眼组合成蜂房小单元；第三种方案是由若干蜂房小单元排列组合成几何形状的球面、曲面、聚光碗、聚光槽阵列；第四种方案是一个蜂房小单元就作为一个灯具单独使用。

4.根据权利要求1所述的自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源阵列中的小功率光源，其特征是；一种是低能耗的电致光发光体，可以是半导体发光二极管，白炽灯、节能灯；另一种是不用电的光致光发光体，平时将光能存储在蓄光粉涂层中，无光照时即自动激活离子而通过抛物面聚集射出光线。

5.根据权利要求1所述的自然能源供电及不用电的蜂房阵列式光源，其特征是；采用全方位安全运行方案是利用向路灯借光的广告牌兼作灯杆稳固装置，采用地球物理锁防盗和无线布防，由集控中心远程集控的安全运行防盗方案，采用了对供用电全方位控制和保护的单板机智能控制器编程保护方案。

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