CN208011591U - 一种水面集光的导光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水面集光的导光装置，它包括集光板，所述集光板的一侧表面上设有可使集光板浮于水面上的漂浮物和呈向远离所述集光板方向延伸设置的导光棒，所述导光棒的底末上设有发光部。本实用新型通过漂浮物使得集光板漂浮在水面上，并通过集光板聚集太阳光，再通过导光棒将太阳光导入水底，最后通过发光部将收集到太阳光漫散出去，恢复水域下层光供应，水底植物可以进行光合作用，恢复氧气生产消耗的平衡，从而避免水生生物的死亡和黑色泥的产生，同时由于将集光板设于水面上可以从物理上占有水面的一定区域，减少水面上的浮叶水草茂盛度，故本实用新型可以保护该水域的水质和生态***，维持健全的水利用。

Description

一种水面集光的导光装置

技术领域

本实用新型涉及液体处理装置技术领域，尤其是涉及一种水面集光的导光装置。

背景技术

中国各地的水域，尤其是杭州西湖，水面上的浮叶水草茂盛，导致水域下层和底质的光供应中断，致使底层植物无法进行光合作用，破坏了该水域氧气生产消耗的平衡，从而造成了水生生物的死亡和黑色泥的产生，以致该水域的生态***遭受打击无法达到一个新的平衡，引起水质恶化，给人们的生活用水和产业用水造成了一定的阻碍。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水面集光的导光装置，以解决现有技术中的水域下层光供应中断的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种水面集光的导光装置，包括集光板，所述集光板的一侧表面上设有可使集光板浮于水面上的漂浮物和呈向远离所述集光板方向延伸设置的导光棒，所述导光棒的底末上设有发光部。

实际使用时，将本实用新型放入水中，本实用新型通过漂浮物使得集光板漂浮在水面上，并通过集光板聚集太阳光，再通过向下延伸的导光棒将太阳光导入水底，最后通过发光部将收集到太阳光漫散出去，使得位于水底的水生植物可以照射到太阳光，从而进行光合作用，产生新的氧气，恢复该水域氧气生产消耗的平衡，从而避免水生生物的死亡和黑色泥的产生，保护该水域的水质和生态***，维持健全的水利用。同时由于将集光板设于水面上可以从物理上占有水面的一定区域，减少水面上的浮叶水草茂盛度，从而减少浮叶水草对水域下层光供应中断的影响程度。其中，漂浮物包括但不限于气囊，导光棒的长度与其应用水域的水深对应。

作为优选，所述集光板的另一侧表面上凸设有至少一个聚光柱，所述的聚光柱包括采光部和导光管，所述的采光部通过导光管与集光板连接在一起，所述采光部为向上凸起的圆弧形。

只通过平面吸收太阳光，吸光效率受到光照角度的很大影响，在阳光直射的时候，吸光效率较高，而在阳光斜射的时候吸光效率较低。故本实用新型通过设置聚光柱，增加了受光面积，提高了吸光效率。再者，由于聚光柱凸设于集光板的顶面上，采光部的截面为向上凸起的圆弧形，则无论光从何种角度照射过来都能将光线聚焦于集光板上，最大限度地利用了光能。另外由于不受光照角度的限制，则当本实用新型随着水浪而上下左右漂浮不定时，仍旧可以保持较高的吸光效率，从而为底下的发光部提供能源。其中，采光部和导光管由透光材料制成，优选材料为玻璃。

作为优选，所述的集光板为圆形，在集光板的外边缘处凸设有绕集光板一周的围边，所述的聚光柱设于围边内所形成的区域内。

由于在边长相等的情况下，圆形面积最大，故将集光板设为圆形，可以最大限度的增加受光面积，提高吸光效率。其中可以将集光板做成大型莲类的叶子形状，并将大小设置为30cm～1.5米，设置为厚度0.5～2.0cm，从而使得其与自然的莲叶一样，施着花纹和色彩，增加本实用新型的美观性。围边的设置可以阻隔水流进集光板的中部，既避免影响集光板的吸光效率，也避免水流对本实用新型的损害，从而避免降低本实用新型的使用寿命。

作为优选，所述的围边上设有凹槽。

当下雨天过后，由于集光板为裸露地漂浮于水面上，不可避免地会在集光板上积累一定量的雨水。故通过在围边上设置有凹槽，可以使得积累的雨水通过凹槽排出，避免雨水对本实用新型的损害。

作为优选，所述集光板外边缘处设有向外延伸的花瓣，所述的花瓣至少设有两个，且各花瓣围绕集光板的轴线成圆形阵列分布。

通过设置花瓣，不仅可以进一步增加本实用新型占有水面的区域面积，减少水面上的浮叶水草茂盛度，从而减少浮叶水草对水域下层光供应中断的影响程度，而且可以增加本实用新型的美观性。

作为优选，所述花瓣的截面为向下凸起的圆弧形，且在花瓣的顶面设有朝向聚光柱的反光板。

花瓣的截面为向下凸起的圆弧形，不仅可以使得本实用新型与莲花的相似度提高，而且花瓣在随连杆机构的移动而翻转后包裹住集光板时，即花冠关闭的时候，雨水可以沿着花瓣的圆弧表面的滑落，避免雨水滴落在集光板上。反光板的设置，可以将照射在花瓣上的光反射到聚光柱上，从而提高本实用新型的集光力。

作为优选，所述集光板的顶面上设有太阳能发电板，太阳能发电板上传动连接有动力装置，动力装置上传动有连杆机构，所述的花瓣与集光板成铰接设置，且各花瓣铰接在连杆机构上，花瓣在随连杆机构的移动而翻转后可包裹集光板。

当太阳照射在太阳能发电板上，使得太阳能发电板产生充足的电能驱动动力装置，动力装置驱动连杆机构，连杆机构带动每个花瓣向下翻起即向外翻转，花瓣在翻转后可将集光板暴露出来，花瓣形成的花冠打开，使集光板被太阳光照射，从而可为发光部提供光源，恢复水底光供应；当太阳没有照射在太阳能发电板上时，使得太阳能发电板无法产生充足的电能驱动动力装置，动力装置无法驱动连杆机构，连杆机构复位，同时带动每个花瓣向上翻起即向内翻转，由于花瓣围绕集光板的轴线成圆形阵列分布，且花瓣铰接在集光板上，则花瓣在随连杆机构的移动而翻转后可形成一个密闭的空间，将集光板包裹，花瓣形成的花冠闭合。故通过设置太阳能发电板、动力装置和连杆机构，可以使得本实用新型在有太阳光照射时自动开花，在没有太阳光照射时自动关闭花冠，即在聚光没有效率的时候或者下雨时，使花冠关闭，保护集光板，本实用新型自动停止工作，可以提高本实用新型的耐久性。

作为优选，所述的聚光柱至少设有两个，且均匀地分布在集光板的中部，所述的漂浮物至少设有两个，且围绕集光板的轴线成圆形阵列分布。

聚光柱至少设有两个，通过增加聚光柱的个数，增加了本实用新型的吸光效率。聚光柱均匀地分布在集光板的中部，不仅避免了围边对聚光柱产生遮挡，影响聚光柱的吸光效率，而且可以使得各聚光柱保持有一定的距离，避免各聚光柱相互之间的产生遮挡，影响彼此的吸光效率。漂浮物至少设有两个，通过增加漂浮物的个数，提高了集光板的浮力。漂浮物围绕集光板的轴线成圆形阵列分布，可使由于漂浮物产生的浮力均匀地作用在集光板上，增加了集光板的稳定性。

作为优选，所述导光棒与发光部外设有一层具有透光性和防水性的薄膜层，所述的发光部的顶面上设有重物。

透光性和防水性的薄膜层的设置，不仅可以保护导光棒与发光部的在水下的性能，而且可以避免鱼类等水生动物对本实用新型的损坏，使得本实用新型的使用寿命增长。重物的设置，可以增加本实用新型的重力，通过降低重心，从而使得本实用新型可以抵抗一定的水流产生的推力，增大本实用新型的稳定性。

作为优选，所述的集光板为由绿色透明树脂制成，所述的导光棒为由光导纤维绕制制成。由于绿色的着色，使水域的光合作用所需要的波长渗透到水面下。

透明树脂比水的比重轻，集光板由透明树脂制成，可以增加其浮力，使其漂浮于水面上。由于光合作用必要的太阳光波长只透过绿颜色的物品，集光板是绿色透明的，可以保证使水域的光合作用所需要的波长渗透到水面下。集光板的表面可以覆盖具有高折光性和高光活性的二氧化钛表层，提升其杀菌，杀藻，氧化分解作用。导光棒为由光导纤维绕制制成，可以在导光的基础上，自身也可以发光。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有可以恢复水域下层光供应的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本实用新型去掉花瓣、连杆机构的结构示意图；

附图2为本实用新型去掉连杆机构的俯视图；

附图3为本实用新型的花瓣收回的剖视图；

附图4为本实用新型的花瓣展开的剖视图。

附图标记：

1-集光板； 11-花瓣； 12-反光板；

2-漂浮物； 3-导光棒； 31-薄膜层；

4-发光部； 41-重物； 5-聚光柱；

51-采光部； 52-导光管； 6-围边；

61-凹槽； 7-太阳能发电板； 8-动力装置；

9-连杆机构； 91-铰接杆； 92-固定杆

93-滑块； 94-连杆； 95-旋转臂。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“液平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

见图1、图3、图4，一种水面集光的导光装置，包括集光板1，集光板1的一侧表面上设有可使集光板1浮于水面上的漂浮物2和呈向远离集光板方向延伸设置的导光棒3，导光棒3的底末上设有发光部4。

实际使用时，将本实用新型放入水中，本实用新型通过漂浮物使得集光板漂浮在水面上，并通过集光板聚集太阳光，再通过向下延伸的导光棒将太阳光导入水底，最后通过发光部将收集到太阳光漫散出去，使得位于水底的水生植物可以照射到太阳光，从而进行光合作用，产生新的氧气，恢复该水域氧气生产消耗的平衡，从而避免水生生物的死亡和黑色泥的产生，保护该水域的水质和生态***，维持健全的水利用。同时由于将集光板设于水面上可以从物理上占有水面的一定区域，减少水面上的浮叶水草茂盛度，从而减少浮叶水草对水域下层光供应中断的影响程度。其中，漂浮物包括但不限于气囊，导光棒的长度与其应用水域的水深对应。

见图1、图2、图3、图4，集光板1的另一侧表面上凸设有至少一个聚光柱5，聚光柱5包括采光部51和导光管52，采光部51通过导光管52与集光板1连接在一起，采光部51为向上凸起的圆弧形。

只通过平面吸收太阳光，吸光效率受到光照角度的很大影响，在阳光直射的时候，吸光效率较高，而在阳光斜射的时候吸光效率较低。故本实用新型通过设置聚光柱，增加了受光面积，提高了吸光效率。再者，由于聚光柱凸设于集光板的顶面上，采光部的截面为向上凸起的圆弧形，则无论光从何种角度照射过来都能将光线聚焦于集光板上，最大限度地利用了光能。另外由于不受光照角度的限制，则当本实用新型随着水浪而上下左右漂浮不定时，仍旧可以保持较高的吸光效率，从而为底下的发光部提供能源。其中，采光部和导光管由透光材料制成，优选材料为玻璃。

见图1、图2、图3、图4，集光板1为圆形，在集光板1的外边缘处凸设有绕集光板1一周的围边6，聚光柱5设于围边6内所形成的区域内。

由于在边长相等的情况下，圆形面积最大，故将集光板设为圆形，可以最大限度的增加受光面积，提高吸光效率。其中可以将集光板做成大型莲类的叶子形状，并将大小设置为30cm～1.5米，设置为厚度0.5～2.0cm，从而使得其与自然的莲叶一样，施着花纹和色彩，增加本实用新型的美观性。围边的设置可以阻隔水流进集光板的中部，既避免影响集光板的吸光效率，也避免水流对本实用新型的损害，从而避免降低本实用新型的使用寿命。

见图1、图2，围边6上设有凹槽61。

当下雨天过后，由于集光板为裸露地漂浮于水面上，不可避免地会在集光板上积累一定量的雨水。故通过在围边上设置有凹槽，可以使得积累的雨水通过凹槽排出，避免雨水对本实用新型的损害。

见图2、图3、图4，集光板1外边缘处设有向外延伸的花瓣11，花瓣11至少设有两个，且各花瓣11围绕集光板1的轴线成圆形阵列分布。

通过设置花瓣，不仅可以进一步增加本实用新型占有水面的区域面积，减少水面上的浮叶水草茂盛度，从而减少浮叶水草对水域下层光供应中断的影响程度，而且可以增加本实用新型的美观性。

见图2、图3、图4，花瓣11的截面为向下凸起的圆弧形，且在花瓣11的顶面设有朝向聚光柱5的反光板12。

花瓣的截面为向下凸起的圆弧形，不仅可以使得本实用新型与莲花的相似度提高，而且花瓣在随连杆机构的移动而翻转后包裹住集光板时，即花冠关闭的时候，雨水可以沿着花瓣的圆弧表面的滑落，避免雨水滴落在集光板上。反光板的设置，可以将照射在花瓣上的光反射到聚光柱上，从而提高本实用新型的集光力。

见图3、图4，集光板1的顶面上设有太阳能发电板7，太阳能发电板7上传动连接有动力装置8，动力装置8上传动有连杆机构9，花瓣11与集光板1成铰接设置，且各花瓣11铰接在连杆机构9上，花瓣11在随连杆机构9的移动而翻转后可包裹集光板1。

当太阳照射在太阳能发电板上，使得太阳能发电板产生充足的电能驱动动力装置，动力装置驱动连杆机构，连杆机构带动每个花瓣向下翻起即向外翻转，花瓣在翻转后可将集光板暴露出来，花瓣形成的花冠打开，使集光板被太阳光照射，从而可为发光部提供光源，恢复水底光供应；当太阳没有照射在太阳能发电板上时，使得太阳能发电板无法产生充足的电能驱动动力装置，动力装置无法驱动连杆机构，连杆机构复位，同时带动每个花瓣向上翻起即向内翻转，由于花瓣围绕集光板的轴线成圆形阵列分布，且花瓣铰接在集光板上，则花瓣在随连杆机构的移动而翻转后可形成一个密闭的空间，将集光板包裹，花瓣形成的花冠闭合。

其中，连杆机构9可为类似雨伞的机构，在集光板1上设有一个与集光板1成同轴设置的固定杆92，固定杆92上设有上下移动的滑块93，滑块93上铰接有连杆94，连杆94上铰接有旋转臂95，旋转臂95与动力装置8传动连接,各花瓣11通过各自的铰接杆91铰接在滑块93上。由于花瓣围绕集光板的轴线成圆形阵列分布，则铰接杆91也围绕集光板的轴线成圆形阵列分布。因此工作时，由动力装置带动旋转臂旋转，旋转臂通过连杆带动滑块在固定杆上进行上下移动，滑块上下移动带动铰接杆伸展或者收合，达到花冠开放和关闭的效果。

故通过设置太阳能发电板、动力装置和连杆机构，可以使得本实用新型在有太阳光照射时自动开花，在没有太阳光照射时自动关闭花冠，即在聚光没有效率的时候或者下雨时，使花冠关闭，保护集光板，本实用新型自动停止工作，可以提高本实用新型的耐久性。

见图1、图2、图3、图4，聚光柱5至少设有两个，且均匀地分布在集光板1的中部，所述的漂浮物2至少设有两个，且围绕集光板1的轴线成圆形阵列分布。

聚光柱至少设有两个，通过增加聚光柱的个数，增加了本实用新型的吸光效率。聚光柱均匀地分布在集光板的中部，不仅避免了围边对聚光柱产生遮挡，影响聚光柱的吸光效率，而且可以使得各聚光柱保持有一定的距离，避免各聚光柱相互之间的产生遮挡，影响彼此的吸光效率。漂浮物至少设有两个，通过增加漂浮物的个数，提高了集光板的浮力。漂浮物围绕集光板的轴线成圆形阵列分布，可使由于漂浮物产生的浮力均匀地作用在集光板上，增加了集光板的稳定性。

见图3、图4，导光棒3与发光部4外设有一层具有透光性和防水性的薄膜层31，发光部4的顶面上设有重物41。

透光性和防水性的薄膜层的设置，不仅可以保护导光棒与发光部的在水下的性能，而且可以避免鱼类等水生动物对本实用新型的损坏，使得本实用新型的使用寿命增长。重物的设置，可以增加本实用新型的重力，通过降低重心，从而使得本实用新型可以抵抗一定的水流产生的推力，增大本实用新型的稳定性。

见图1，集光板1为由绿色透明树脂制成，导光棒3为由光导纤维绕制制成。

透明树脂比水的比重轻，集光板由透明树脂制成，可以增加其浮力，使其漂浮于水面上。由于光合作用必要的太阳光波长只透过绿颜色的物品，集光板是绿色透明的，可以保证使水域的光合作用所需要的波长渗透到水面下。集光板的表面可以覆盖具有高折光性和高光活性的二氧化钛表层，提升其杀菌，杀藻，氧化分解作用。导光棒为由光导纤维制成，可以在导光的基础上，自身也可以发光。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水面集光的导光装置，其特征在于：包括集光板(1)，所述集光板(1)的一侧表面上设有可使集光板(1)浮于水面上的漂浮物(2)和呈向远离所述集光板方向延伸设置的导光棒(3)，所述导光棒(3)的底末上设有发光部(4)。

2.根据权利要求1所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述集光板(1)的另一侧表面上凸设有至少一个聚光柱(5)，所述的聚光柱(5)包括采光部(51)和导光管(52)，所述的采光部(51)通过导光管(52)与集光板(1)连接在一起，所述采光部(51)为向上凸起的圆弧形。

3.根据权利要求2所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述的集光板(1)为圆形，在集光板(1)的外边缘处凸设有绕集光板(1)一周的围边(6)，所述的聚光柱(5)设于围边(6)内所形成的区域内。

4.根据权利要求3所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述的围边(6)上设有凹槽(61)。

5.根据权利要求2～4任一项所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述集光板(1)外边缘处设有向外延伸的花瓣(11)，所述的花瓣(11)至少设有两个，且各花瓣(11)围绕集光板(1)的轴线成圆形阵列分布。

6.根据权利要求5所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述花瓣(11)的截面为向下凸起的圆弧形，且在花瓣(11)的顶面设有朝向聚光柱(5)的反光板(12)。

7.根据权利要求5所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述集光板(1)的顶面上设有太阳能发电板(7)，太阳能发电板(7)上传动连接有动力装置(8)，动力装置(8)上传动有连杆机构(9)，所述的花瓣(11)与集光板(1)成铰接设置，且各花瓣(11)铰接在连杆机构(9)上，花瓣(11)在随连杆机构(9)的移动而翻转后可包裹集光板(1)。

8.根据权利要求2所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述的聚光柱(5)至少设有两个，且均匀地分布在集光板(1)的中部,所述的漂浮物(2)至少设有两个，且围绕集光板(1)的轴线成圆形阵列分布。

9.根据权利要求1或2所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述导光棒(3)与发光部(4)外设有一层具有透光性和防水性的薄膜层(31)，所述的发光部(4)的顶面上设有重物(41)。

10.根据权利要求1或2所述的水面集光的导光装置，其特征在于：所述的集光板(1)为由绿色透明树脂制成，所述的导光棒(3)为由光导纤维绕制制成。