[其他]太陽(yáng)能聚焦器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85205143
• 申請(qǐng)日: 1985-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85205143U
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 盧志強(qiáng)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/40
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/40
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 王峰章

本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能聚焦器，特別是一種適用于室內(nèi)且能適合斜入射角的凹橢圓體面反射式太陽(yáng)能聚焦器。

當(dāng)今世界利用太陽(yáng)能的例子已經(jīng)很多了，僅就太陽(yáng)能聚焦器這方面也已有許多先例，如英國(guó)專(zhuān)利1466026號(hào)和1456710號(hào)以及1488598號(hào)，它們大部分都是利用球面鏡或組合平面鏡作為太陽(yáng)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(yáng)光，因此放在焦點(diǎn)上的被加工物品在球面鏡的中心位置會(huì)產(chǎn)生一個(gè)影子，遮住一部分陽(yáng)光，不利于對(duì)陽(yáng)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(shí)間內(nèi)（即太陽(yáng)在中天的位置）才能產(chǎn)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(yáng)能聚焦器需要由很多單元組成，而且體積相當(dāng)大，如法國(guó)的直徑約為一百米，焦距與直徑比為一點(diǎn)七五的太陽(yáng)能爐是由九千個(gè)鏡片組合而成的。由于聚焦力越強(qiáng)，需要的每個(gè)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(guò)十萬(wàn)個(gè)。因此這種類(lèi)型的太陽(yáng)能聚焦器不適用小型的太陽(yáng)爐或在室內(nèi)家庭使用。

如大家所知，太陽(yáng)溫藏著大量的能量，它不同礦物能源，因?yàn)樗亲杂煽扇〔⑶也皇苋魏蜗拗疲?yáng)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(shuō)明利用太陽(yáng)能，向太陽(yáng)表面溫度的6000℃爭(zhēng)取溫度。從而解決世界上出現(xiàn)的能源危機(jī)的重要性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)任務(wù)就是提供一個(gè)凹橢圓????體面式的反射面，該表面可以利用廉價(jià)的材料如玻璃鏡，磨光的金屬或蒸發(fā)鋁面的反光塑料薄膜等制造，并且利用簡(jiǎn)單的工藝過(guò)程以求達(dá)到體積小，溫度高。這個(gè)反射面滿足下面的方程式（1）

式中：F為焦距

θ為太陽(yáng)光的入射角

本實(shí)用新型的另一個(gè)任務(wù)就是提供符合上述方程式的每個(gè)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(diǎn)的溫度，實(shí)現(xiàn)在其焦點(diǎn)進(jìn)行加工作業(yè)。

下面參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的凹橢圓體面的反射鏡單個(gè)單元與一個(gè)鼓狀物結(jié)合使用的實(shí)施例；

圖2為圖1的剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型的凹橢圓體面的反射鏡多個(gè)單元組合的實(shí)施例。

下面結(jié)合相應(yīng)的附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹，首先參照?qǐng)D1，圖中數(shù)字1表示凹橢圓體面太陽(yáng)光反射面的一個(gè)單元，它通常由可稍彎曲的材料組成，在本實(shí)施例中采用膠片。數(shù)字2表示一個(gè)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(nèi)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(dāng)?shù)姆椒ǎ逊瓷涔饷?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(jī)或類(lèi)似裝置通過(guò)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(jìn)，從而滿足凹橢圓體面方程即：

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

y＝2fcosθ至y＝a

2×10^－2f＞2fcosθ－a＞2×10^－6f

同時(shí)，可利用真空度來(lái)調(diào)整反射面的焦距，以便滿足應(yīng)用上的需要。在室內(nèi)使用時(shí)，反射面可以采用真空蒸發(fā)鋁面塑膠薄膜。

參見(jiàn)圖3為本實(shí)用新型的另一個(gè)具體實(shí)施例，圖中數(shù)字1和2與前述相同，分別表示反射面和鼓狀物，數(shù)字4表示太陽(yáng)光的入射光線，數(shù)字5表示太陽(yáng)光線經(jīng)反射面后的反射光線，數(shù)字6表示焦點(diǎn)。從現(xiàn)有技術(shù)中所知，多個(gè)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(diǎn)的溫度。所以本實(shí)用新型采用把上述的多個(gè)反射面單元組成一個(gè)拋物線旋面形，其拋物線方程為y＝4cx，式中C為焦點(diǎn)到反射面中心的距離。

根據(jù)反射面的方程式（1），當(dāng)主要需要太陽(yáng)光線以斜入射角時(shí)，2fcos θ－a可以接近0.02f。此時(shí)單元數(shù)目可以小到1，但拋物面差。在利用多個(gè)單元組合時(shí)，2fcosθ－a可以接近2×10^－6f，這樣可以減低非拋物面差的問(wèn)題。