[其他]太陽能聚焦器

無效

• 申請號: 85108082
• 申請日: 1985-11-30
• 公開（公告）號: CN85108082A
• 公開（公告）日: 1987-06-10
• 發明（設計）人: 盧志強
• 申請（專利權）人: 盧志強
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 王峰章

本發明涉及一種太陽能聚焦器，特別是一種適用于室內且能適合斜入射角的凹橢圓體面反射式太陽能聚焦器。

當今世界利用太陽能的例子已經很多了，僅就太陽能聚焦器這方面也已有許多先例，如英國專利1466026號和1456710號以及1488598號，它們大部分都是利用球面鏡或組合平面鏡作為太陽光的反射鏡，由于球面式反射鏡球面差的影響，所以它的焦距與直徑比一般不能做到很小，通常最小為2。另外球面式反射鏡只適用于正射陽光，因此放在焦點上的被加工物品在球面鏡的中心位置會產生一個影子，遮住一部分陽光，不利于對陽光的充分利用，還有在某些情況下，需要反射光線垂直向上或向水平方向，而球面鏡只有熱帶特定的時間內（即太陽在中天的位置）才能產生垂直向上的反射光。平面反射鏡目前用得較為普遍，這種太陽能聚焦器需要由很多單元組成，而且體積相當大，如法國的直徑約為一百米，焦距與直徑比為一點七五的太陽能爐是由九千個鏡片組合而成的。由于聚焦力越強，需要的每個單元越多，如果使平面鏡聚焦器的焦距與直徑比為0.25，那么需要的鏡片單元要超過十萬個。因此這種類型的太陽能聚焦器不適用小型的太陽爐或在室內家庭使用。

如大家所知，太陽溫藏著大量的能量，它不同礦物能源，因為它是自由可取并且不受任何限制，太陽輻射到地球表面的最低能量密度為每平方米一千瓦，這足以說明利用太陽能，向太陽表面溫度的6000℃爭取溫度。從而解決世界上出現的能源危機的重要性。

根據本發明的一個任務就是提供一個凹橢圓球體面式的反射面，該表面可以利用廉價的材料如玻璃鏡，磨光的金屬或蒸發鋁面的反光塑料薄膜等制造，并且利用簡單的工藝過程以求達到體積小，溫度高。這個反射面滿足下面的方程式（1）

式中：F為焦距

θ為太陽光的入射角

本發明的另一個任務就是提供符合上述方程式的每個反射面單元的組合，使其排列成拋物線旋面形狀，從而增加焦點的溫度，實現在其焦點進行加工作業。

下面參照附圖，對本發明的實施例進行詳細說明。

圖1為本發明的凹橢圓體面的反射鏡單個單元與一個鼓狀物結合使用的實施例;

圖2為圖1的剖視圖;

圖3為本發明的凹橢圓體面的反射鏡多個單元組合的實施例。

下面結合相應的附圖對本發明的實施例進行詳細介紹，首先參照圖1，圖中數字1表示凹橢圓體面太陽光反射面的一個單元，它通常由可稍彎曲的材料組成，在本實施例中采用膠片。數字2表示一個鼓狀物，它可以由任何具有一定剛度且不透氣的材料制成，鼓狀物與反射面的內接觸線必須滿足下列橢圓方程式（2）

(x²)/(b²) + (y²)/(b²cos²θ) =1（2）

式中θ為入射角

采用任何適當的方法，把反射光面1牢固且密閉地固定在鼓狀物2的橢圓接觸線上，然后利用抽真空機或類似裝置通過圖2中所示的孔3把由反射光面1和鼓狀物2組成的空間抽成部分真空，這樣可使反射光面向下凹進，從而滿足凹橢圓體面方程即：

(x²)/(4f²) + (y²)/(4f²cos²θ) + (y²)/(4f²cos²θ) =1

y＝fcosθ至y＝a

2×10^-2f＞fcosθ-a＞2×10^-6f的全部或一部分

同時，可利用真空度來調整反射面的焦距，以便滿足應用上的需要。在室內使用時，反射面可以采用真空蒸發鋁面塑膠薄膜。

參見圖3為本發明的另一個具體實施例，圖中數字1和2與前述相同，分別表示反射面和鼓狀物，數字4表示太陽光的入射光線，數字5表示太陽光線經反射面后的反射光線，數字6表示焦點。從現有技術中所知，多個反射面單元的組合，其最佳排列方式為拋物線旋面，這樣有利于焦距與直徑比的縮小和提高焦點的溫度。所以本發明采用把上述的多個反射面單元組成一個拋物線旋面形，其拋物線方程為y²＝4cx，式中C為焦點到反射面中心的距離。

根據反射面的方程式（1），當主要需要太陽光線以斜入射角時，fcosθ-a可以接近0.02f。此時單元數目可以小到1，但拋物面差。在利用多個單元組合時，fcosθ-a可以接近2×10^-6f，這樣可以減低非拋物面差的問題。