用于光合生物的追踪太阳生长系统的制作方法_2

文档序号:9552305阅读:来源:国知局
7]现将参照图1至10描述一种用于光合生物的追踪太阳生长系统,所述追踪太阳生长系统在所有附图中笼统地用附图标记10表示。当于此使用术语“植物”时,将被理解的是,除非上下文另外要求,它被用作速记术语以概括地包括光合生物。
[0028]部件的结构和关系:
[0029]参照图la和图lb,追踪太阳生长系统10包括具有第一面14和第二面16的主体12,所述第二面16具有周缘连接边缘18。第一面14和第二面16彼此相反定位。周缘连接边缘18与第一面14和第二面16的尺寸相比一般地偏小。底座20被附连到主体12,这使得主体12围绕一条枢轴线枢转。主体12支撑用于接收植物26的植物支架24。枢轴线可以是实质上水平的、实质上竖直的或者基于主体12的定位和追踪太阳所需的运动成角度的。在所示实施例中,实质上的枢轴线是水平的。参照图2,提供感测太阳的位置的追踪太阳传感器40。光传感器40设在主体12的每一侧上并感测打到所述面的每一侧的光量变化。将被理解的是可使用其他不同的追踪太阳方法,包括太阳光线追踪计算和温度传感器。如图所示,当一组主体12a、12b和12c放在一起时,追踪太阳传感器40可放在单个主体12a上。然而,将被理解的是主体12a、12b和12c中的每个主体可具有追踪太阳传感器40。追踪太阳传感器40也可被用来将主体12的第一面14和第二面16保持在特定方向上来为第一面14和第二面16中的每个提供日光的特定部分。例如,在第一面14和第二面16需要相等的光的情况下,第一面14上的传感器40中的光应该保持与第二面16上的传感器40中的光相等。如果第一面14和第二面16中的每个需要不同的光的比例,则传感器40保持光的相对的比例并相应地调整。
[0030]参照图9,例如,通过使用驱动器28可实现日光追踪的控制,所述驱动器28从追踪太阳传感器40接收传感数据然后调整它的臂长以导致支撑平行四边形框架35的旋转运动,借此改变主体12围绕枢轴线的方向以保持主体12的周缘连接边缘18的选定部分面对太阳。多个主体12a、12b和12c可以平行间隔的关系放置,其中主体12a、12b和12c中的每个连在一起运动以同时追踪太阳。多个主体12a、12b和12c在支撑框架35上绑在一起以便所有所述主体随着平行四边形框架35的运动一致地运动。
[0031]参照图9,液压或机械弹簧蓄能器30可帮助主体12随着支撑平行四边形框架35而运动,所述弹簧蓄能器帮助处理主体12a、12b和12c的重量并克服惯性。在所示实施例中,重物34也可连同滑轮36—起使用以帮助处理主体12a、12b和12c的重量。参照图10,主体12a、12b和12c的枢转底座20可放在可移动底座38上,使用驱动器控制器28可将所述可移动底座倾斜至选定斜度α。
[0032]主体12的方向调整可以若干种不同方式发生。例如,参照图2,主体12可朝向南北方向对齐并随着日光11的每日变化运动,以致多个主体12a、12b和12c总是与日光11平行。这种对齐允许大量主体12 —起紧密地排列为多个直列而不相互遮挡,并且可被用在任何地方,但是在靠近地球的极的区域(例如温带、北极和极地)中最为有用。参照图3,也可能朝向东西方向对齐主体12a、12b和12c并随着太阳高度的季节性变化和每日变化调整以保持主体12a、12b和12c平行于日光11。这种对齐也允许大量主体12 —起紧密地排列为多个直列而不相互遮挡,并且可被用在任何地方,但是在靠近地球的赤道的区域(例如亚热带和热带区域)中最为有用。
[0033]主体12的枢轴线可以若干种方式建立。例如,参照图2和图3,主体12可在实质上水平的枢轴线上建立。实质上水平的枢轴线允许大量主体12—起紧密地排列为多列而不相互遮挡。在另一方面,参照图4和图5,主体12a、12b和12c可在实质上竖直的枢轴线上建立。然而,采用竖直的枢轴线,多列主体12就不能一起紧密地排列而不造成来自第一列的阴影罩住后面的列。
[0034]参照图la,主体12可包括在框架32内的植物支架24,或者参照图lb,主体12可包括多个在框架32内容纳液体营养的圆柱管44。植物支架24或圆柱管44可沿着框架32的宽度或长度中的一个以间隔关系放置。参照图6,植物支架24或圆柱管44也可交错以便它们朝向第一面14然后朝向第二面16交替放置。植物支架24的这个定向允许日光11打到植物支架24的所有侧。
[0035]参照图7a、7b、7c,主体12优选地为楔形,其中该楔的薄的边缘是主体12的周缘连接边缘18。主体12的周缘连接边缘18当追踪太阳运动时保持面对太阳。参照图2,主体12的第一面14和第二面16优选为具有四条边的矩形或正方形,或者可为任意形状。参照图7a、7b、7c,第一面14和第二面16的相对夹角决定日照。所述角度越大,日光11的照射越多。例如,如图7b所示被主体12支撑的植物与如7a所示被主体12支撑的植物相比接收更多日光11的照射。参照图7a和图7b,第一面14和第二面16可限定一个等边三角形,这样第一面14和第二面16接收相等的日光11的照射。然而,参照图7c,第一面14和第二面16的角度可为不等的,这样第一面14和第二面16接收不等的日光11的照射。这允许需要不同等级日照的不同植物被放在同一主体12的相反的面上。
[0036]参照图8a和图8b,人造光源46可被主体12支撑以在日光不可用时为植物支架24或圆柱管44提供人造光。人造光源46可具有适于提供人造光的荧光或任意其他种类的光的形式。人造光源46也可以若干不同方式放置,例如放在管44内。
[0037]操作:
[0038]参照图7a、7b、7c,用于追踪太阳生长系统10的主体12被选择以适应生长的植物的多样性。参照图7a,具有日光敏感性的植物沿主体12的具有较锐锥度的第一面14和第二面16放置。参照图7b,需要更多日光11的照射的植物沿主体12的第一面14和第二面16放置,其中第一面14和第二面16向外倾斜更大的角度。如果所述角度相等,那么第一面14和第二面16将接受相等的日光11的照射。这在主体12支撑一种植物或需要相似的日光11的照射的多种植物时是合适的。参照图7c,如果所述角度不等,那么第一面14和第二面16将接受日光11的不同量的日照。这允许具有不同日照需求的植物出现在单个主体12的第一面14和第二面16中的每一个上。
[0039]参照图la和图lb,主体12具有沿一条枢轴线枢转的底座20。枢轴线可为实质上竖直的、实质上水平的或者基于主体12的定位以及追踪太阳所需的运动的任意角度。例如,参照图2和图3,主体12可在实质上水平的枢轴线上建立。实质上水平的枢轴线允许大量主体12 —起紧密地排列成多列而不相互造成阴影。参照图4和图5,主体12也可在实质上竖直的枢轴线上建立。然而,也许更容易被建立和控制的在竖直枢轴线上的主体12不能一起紧密地排列成多列,这是因为在前的列将在后面的列上造成阴影。植物被放入由主体12支撑的植物支架24中。在所述实施例中,植物支架24可如图la所示支撑花盆,或者如图lb所示支撑容纳液体营养的圆柱管44。将被理解的是植物支架24可具有任意形状或尺寸。容纳液体营养的管44只是适于生
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