[發(fā)明專利]一種極軸式菲涅爾線聚焦裝置

在審

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• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110220319A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海;李浩騰;黃金
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F24S23/30
• 分類號: F24S23/30;F24S10/40;F24S10/70;F24S30/425;F24S30/20;F24S50/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐麗

本發(fā)明公開了一種極軸式菲涅爾線聚焦裝置，包括：固定支撐組件，固定支撐組件包括平行于地軸的斜面底座，斜面底座用于連接支撐極軸轉(zhuǎn)動組件以及鏡面組件；極軸轉(zhuǎn)動組件，極軸轉(zhuǎn)動組件包括與斜面底座可旋轉(zhuǎn)連接的極軸，以及與極軸連接固定的U型支架，極軸連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，用于驅(qū)動極軸旋轉(zhuǎn)以追蹤光照方向；還包括連接于U型支架的滑移導(dǎo)軌、與滑移導(dǎo)軌滑動配合的滑移塊，以及菲涅爾線性聚焦透鏡，菲涅爾線性聚焦透鏡與滑移塊連接。簡化對鏡面調(diào)節(jié)角度的設(shè)計，極軸為可旋轉(zhuǎn)設(shè)計通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)精準(zhǔn)可控的控制其旋轉(zhuǎn)，從而直接帶動其所連接的U型支架的角度改變，令U型支架上的透鏡持續(xù)保持正對陽光入射方向，以便始終將陽光匯聚在集熱管。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種極軸式菲涅爾線聚焦裝置。

背景技術(shù)

在太陽能聚光領(lǐng)域，傳統(tǒng)的極軸式跟蹤采用的方法是使極軸與地軸平行，并使極軸產(chǎn)生一個每小時15°、與地球自轉(zhuǎn)方向相反的角速度，來抵消地球的自轉(zhuǎn)，根據(jù)季節(jié)或月份定期調(diào)整鏡面的俯仰角。

該傳統(tǒng)設(shè)計在調(diào)節(jié)俯仰角時主要有以下缺點：

第一，需要調(diào)節(jié)包括鏡面、鏡框、連接件和真空集熱管等一系列部件，手動調(diào)節(jié)時操作不便。第二，調(diào)整俯仰角時其運動方式為空間旋轉(zhuǎn)，因此需要更多的空間來完成調(diào)整動作，造成裝置整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地空間大，使用調(diào)節(jié)不便、自動化程度低。

綜上所述，如何有效地解決目前的太陽能設(shè)備難以通過簡單的結(jié)構(gòu)及方便的操作適應(yīng)光照角度變化，以達到更好聚光效果等的技術(shù)問題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種極軸式菲涅爾線聚焦裝置，該極軸式菲涅爾線聚焦裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效地解決目前的太陽能設(shè)備難以通過簡單的結(jié)構(gòu)及方便的操作適應(yīng)光照角度變化，以達到更好聚光效果等的技術(shù)問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種極軸式菲涅爾線聚焦裝置，包括：

固定支撐組件，所述固定支撐組件包括平行于地軸的斜面底座，所述斜面底座用于連接支撐極軸轉(zhuǎn)動組件以及鏡面組件；

極軸轉(zhuǎn)動組件，所述極軸轉(zhuǎn)動組件包括與所述斜面底座可旋轉(zhuǎn)連接的極軸，以及與所述極軸連接固定的U型支架，所述極軸連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，用于驅(qū)動所述極軸旋轉(zhuǎn)以追蹤光照方向；

鏡面滑移組件，所述鏡面滑移組件包括連接于所述U型支架的滑移導(dǎo)軌、與所述滑移導(dǎo)軌滑動配合的滑移塊，以及菲涅爾線性聚焦透鏡，所述菲涅爾線性聚焦透鏡與所述滑移塊連接。

優(yōu)選的，上述極軸式菲涅爾線聚焦裝置中，所述固定支撐組件還包括平面固定底座，所述平面固定底座四角位置均設(shè)置有支撐桿，通過所述支撐桿支撐所述斜面底座。

優(yōu)選的，上述極軸式菲涅爾線聚焦裝置中，所述極軸包括兩根同軸設(shè)置的短軸，所述短軸均通過軸承及軸承座旋轉(zhuǎn)連接所述斜面底座，兩根短軸之間同軸的安裝有真空集熱管。

優(yōu)選的，上述極軸式菲涅爾線聚焦裝置中，所述極軸轉(zhuǎn)動組件還包括旋轉(zhuǎn)框，所述旋轉(zhuǎn)框的兩端分別與一根所述短軸連接固定，短軸通過所述旋轉(zhuǎn)框連接所述U型支架，用于連接所述U型支架一側(cè)的旋轉(zhuǎn)框底部連接固定有配重結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，上述極軸式菲涅爾線聚焦裝置中，兩根所述短軸的軸端均設(shè)置有中空的連接塊，通過所述連接塊夾持固定所述旋轉(zhuǎn)框。

優(yōu)選的，上述極軸式菲涅爾線聚焦裝置中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置于斜面底座上的電機以及輸出齒輪，其中一根所述短軸同軸設(shè)置有連接齒輪，通過所述輸出齒輪與連接齒輪的嚙合傳遞所述電機輸出的轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動所述極軸旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，上述極軸式菲涅爾線聚焦裝置中，通過所述電機驅(qū)動所述極軸的旋轉(zhuǎn)角速度為每小時15°，所述極軸的旋轉(zhuǎn)方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相反。