[發明專利]全內反射集光裝置

有效

• 申請號: 201310673834.4
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103672720A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李錚
• 申請（專利權）人: 杭州奕華能源科技有限公司
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V7/00;F21V5/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明涉及新能源開發技術領域，特別涉及一種全內反射集光裝置。

背景技術

太陽光是最典型、能量最強的自然光源。但到目前為止，人們對陽光的利用絕大多數都停留在使用很少一部分，陽光通過玻璃窗、天窗射人室內，達到照明和景觀的作用。這種方式由于受限于建筑的設計與結構，對日光的利用率并不高，并伴隨建筑安全問題。開發利用太陽光照明，特別是那種不受建筑物空間限制的日光照明系統技術意義重大。因此，太陽光采集裝置可以為人們提供清潔、健康的照明太陽光，它可以利用光纖的傳導原理可以把太陽光引入到任何需要的地方，這一裝置極大的拓展了人類的生產、生活空間，可以廣泛的應用于工業生產、建筑施工、農作物培育養殖業、倉庫存儲業等行業。

但是現有的太陽光采集裝置采光效率低且需要跟蹤系統，不利于太陽能的使用。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種全內反射集光裝置，該全內反射集光裝置無需跟蹤轉向裝置即可方便地收集太陽光。

根據本發明實施例的全內反射集光裝置，包括折射聚光件和全內反射組件，所述折射聚光件適于聚集太陽光，所述全內反射組件具有凹槽且所述凹槽的底面設有通孔，所述凹槽的內側面與所述折射聚光件相對，用于使所述折射聚光件聚集的太陽光的至少一部分射入所述全內反射組件，且所述全內反射組件適于將射入所述全內反射組件的光線導向所述通孔。

根據本發明實施例的全內反射集光裝置，采用了折射聚光件和全內反射組件配合的方式收集太陽光，將各角度入射的太陽光收集到較小空間內，傳輸至通孔處以備用。由此，該全內反射集光裝置不需要任何跟蹤系統，避免了采用移動的機械部件，極大的提高了系統的可靠性和使用壽命，簡化了集光裝置的結構，并降低了集光裝置的體積和總量，節約加工材料和建設成本。此外，由于沒有跟蹤系統，省去了用于跟蹤的監測和控制電路系統，減少了集光裝置的附加能量消耗，提升了集光裝置應用于具體系統時的能量效率，極大節約了使用和維護成本。

另外，根據本發明上述實施例的全內反射集光裝置，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述全內反射組件的內側面的至少一部分與所述折射聚光件的光學焦面重合。由此，便于折射聚光件聚集的太陽光射入全內反射組件，便于光束的耦合傳導，提高了光線的傳輸效率，及提高了從折射聚光件耦合進入全內反射組件的量，提高了全內反射集光裝置的集光效率。

根據本發明的一個實施例，所述全內反射組件包括第一全內反射件和第二全內反射件，所述第一全內反射件設在所述第二全內反射件的內側，所述第一全內反射件具有第一入射面和第一出射面，所述第二全內反射件具有第二入射面和第二出射面，所述第一入射面與所述折射聚光件相對，從所述折射聚光件出射的光束通過第一入射面進入第一全內反射件，所述第一出射面與所述第二入射面相對，從第一全內反射件出射的光束通過第二入射面進入第二全內反射件。由此，將全內反射組件分為兩個部分，簡化了全內反射組件的結構，使全內反射組件簡單，便于全內反射組件的生產和成型，不僅簡化了全內反射組件的生產工藝，而且還降低了全內反射組件的生產成本。

根據本發明的一個實施例，所述第一入射面的至少一部分與所述折射聚光件的光學焦面重合，所述第二入射面的至少一部分與所述第一出射面重合。由此，折射聚光件聚集的光束耦合進入第一全內反射件，以及便于第一全內反射件的出射光束耦合進入第二全內反射件，從而提高了太陽光的傳導效率，便于太陽光的聚集，提高全內反射集光裝置的效率。

根據本發明的一個實施例，所述第一全內反射件為在所述第二全內反射件的內壁上沿靠近或遠離所述通孔的方向上間隔布置的多個，且每個所述第一全內反射件均環繞所述通孔設置，所述第二全內反射件的內側面上具有沿靠近或遠離所述通孔的方向上間隔布置且與多個所述第一全內反射件一一對應的多個第二入射面，且所述第二入射面的法線朝向所述通孔。由此，使該全內反射集光裝置可以收集不同入射角度的太陽光，便于該全內反射集光裝置可以在不同經緯度及不同的時刻使用，提高了該全內反射集光裝置的適用范圍，且通過第二入射面的法線朝向通孔傾斜，從而減少了光線在全內反射組件內的折射次數，降低了全內反射集光裝置收集的太陽光的能量損耗，便于全內反射集光裝置的使用。

根據本發明的一個實施例，所述第一全內反射件呈L形。由此，使光線在第一全內反射件內的傳輸效率高，并降低了光線的反射次數。