專利名稱：太陽光集束器和定向傳送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，也屬能源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)能源的柴、煤、油、氣面臨枯竭的危險以及其對人類生存環(huán)境的 污染，促使人類急于尋找滿足長久使用又環(huán)保的綠色能源，由于太陽能取之不 盡又無污染，因此成為首選，世界各國都在全力尋找有效的收集和利用方法。
目前已有的方法以拋物鏡透鏡等聚焦集熱為主，其缺點是受尺寸、重量、 工藝等限制難以做到容易制造、方便實用、以及遠距離傳送。
近年有利用大拋物鏡一小拋物鏡配合、拋物鏡一透鏡配合、大透鏡--小透 鏡配合將太陽光束集束成平行光輸出以達到遠距離傳送目的，但做大不容易， 定向傳輸也是困難。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是 太陽光的集束與定向傳送。
用光學雙錐的技術(shù)方法提供一種簡單實用的太陽光(適用于所有平行光) 直接集束成平行光裝置(簡稱集束器)及提供一種平面反光鏡組合構(gòu)成的太陽 光傳送裝置.
本實用新型的技術(shù)方案是利用兩個正圓錐形反光面組合實現(xiàn)太陽光直接集 束成平行光的裝置。
如圖所示，外錐2 (貫通正圓截錐形空心體，內(nèi)表面為反光面)，內(nèi)錐3 (正 圓錐形或正圓截錐形，空心或?qū)嵭?，外表面為反光?構(gòu)成集束器。內(nèi)錐3與外
3錐2同軸同向,兩者母線相互平行，長度相等，與軸交角45度為最佳，內(nèi)錐3的頂 點位于外錐2的頂口所在平面內(nèi)并與外錐2頂口中心點A重合。
當太陽光1自外錐2的底側(cè)沿軸向入射到外錐2的反光面再反射到內(nèi)錐3的反 光面(一次或多次反射，當外錐2頂口直徑大于內(nèi)錐3底的直徑時且兩錐母線與 軸交角均等于45度時反射為一次，否則可為多次)直接集束成平行光從外錐2的 頂口輸出，這就是太陽光集束成平行光裝置-集束器。
但此時輸出的光方向隨陽光變化不定，作為餐灶、照明等要求供光方向相 對固定不變，解決該問題，采用如圖所示平面反光鏡4與平面反光鏡5構(gòu)成定向 傳送裝置，要求兩鏡的鏡面相向(即可相互接收對方反射來的光線)且接收面 積中心點處于同一直線上(即B、 C兩點)并且該直線在兩平面反光鏡上的投影 與該線(即BC延長線)間的夾角分別固定為135度最佳和45度，即當兩平面反光 鏡繞BC直線旋轉(zhuǎn)時BC直線在兩平面反光鏡上的投影線始終保持這個角度。當集 束器的軸線始終保持與平面反光鏡4過B點法線成某個角度不變(45度最佳)，保 持平面反光鏡4與集束器相對位置固定，且可共同以BC直線(保持水平)為軸轉(zhuǎn) 動，同時能與平面反光鏡5以C點為中心與水平垂直的線為軸轉(zhuǎn)動，通過手動或 配以自動控制電子系統(tǒng)實現(xiàn)集束器的陽光跟蹤。A與B兩點間距、B與C的距離均 視需要而定。固定平面反光鏡5的過C點法線與過C點的水平垂線夾角為45度不變， 則集束器跟蹤太陽光時軸向入射的太陽光經(jīng)集束后再經(jīng)平面反光鏡4反射到平 面反光鏡5再反射輸出集束光6，方向保持不變，實現(xiàn)定向傳輸。
沿BC直線移動平面反光鏡5并使平面反光鏡5繞BC直線轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)輸出變 向，另加平面反光鏡組合可實現(xiàn)全方位變向傳輸，把輸出光送到需要的地方， 滿足各種不同需要。

圖l是集束器和定向傳送裝置一體示意圖具體實施方式
1、 如圖所示將外錐2頂與底半徑分別定為1.3米和1.5米，并與內(nèi)錐3構(gòu)成一 體(應(yīng)保證兩錐共軸同向、母線相互平行、長度相等、均與軸線成45度交角， 要求內(nèi)錐3的頂點與外錐2的頂口所在平面的中心點重合。其接收面積為l. 759平 米、輸出截面為O. 12566平米)構(gòu)成集束器。將定向傳送裝置的平面反光鏡4和 平面反光鏡5分別安裝在能繞過C點并與水平面垂直的線為軸作水平轉(zhuǎn)動的支架 上，保持BC直線水平，且保證平面反光鏡4以B為中心繞BC直線為軸轉(zhuǎn)動(視需 要而定)，如需要，平面反光鏡5應(yīng)能以C為中心繞BC直線轉(zhuǎn)動。將集束器與平面 反光鏡4固定連接，通過手動或自動跟蹤系統(tǒng)控制集束器以B點為中心與平面反 光鏡4一體繞BC直線轉(zhuǎn)動，并以C點為中心使整個裝置作水平轉(zhuǎn)動跟蹤太陽光進 行集束，當將平面反光鏡5的過C點法線與過C點水平垂直線間夾角固定為45度則 輸出即固定為垂直向上，若在輸出方向適當位置配以適當尺寸的內(nèi)表面為反光 面的單個正圓截錐聚焦器即構(gòu)成加熱爐灶。
2、 按實施例1所述在平面反光鏡5的輸出方向適當位置配以適當透鏡組合集 束裝置獲得橫截面更小的高能光束用作特殊的封閉式焊接等。
3、 按實施例l所述，將單錐換成平面反光鏡或光導管，將平行光束送至需 要照明的地方，再用分光器分送至各照明位置，配以毛玻璃燈構(gòu)成實現(xiàn)照明系 統(tǒng)。
4、 為獲得更高流強可將多臺實施例2的裝置同時輸入到一臺固定式集束器 中(即不需跟蹤)。
權(quán)利要求1、太陽光集束器和定向傳送裝置，包含外錐(2)與內(nèi)錐(3)構(gòu)成集束器，平面反光鏡(4)與平面反光鏡(5)構(gòu)成定向傳送裝置，其特征在于外錐(2)的內(nèi)表面為反光面、內(nèi)錐(3)的外表面為反光面，內(nèi)錐(3)位于外錐(2)之內(nèi)，兩錐共軸同向兩者母線相互平行、長度相等，其頂點位于外錐(2)的頂口平面內(nèi)并與中心點A重合，集束器軸線過平面反光鏡(4)的面積中心點B與過B的法線成45度交角保持不變，平面反光鏡(4)與平面反光鏡(5)的鏡面相向，兩鏡接收面積中心點B、C共線，該直線在兩平面反光鏡上的投影與該線間的夾角分別固定135度和45度，集束器軸線與定向傳送裝置的軸線BC及平面反光鏡(4)的過B點法線在同一平面內(nèi)，集束器與平面反光鏡(4)共同以BC直線為軸轉(zhuǎn)動，平面反光鏡(5)過C點的法線與BC直線同在與水平垂直的平面內(nèi)，集束器、平面反光鏡(4)與平面反光鏡(5)共同繞過C點與水平垂直的直線為軸轉(zhuǎn)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽光集束器和定向傳送裝置，其特征在于內(nèi)錐(3)為空心正圓截錐，其 頂口平面在外錐(2)的頂口平面內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽光集束器和定向傳輸裝置。屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域和能源領(lǐng)域。集束器包含一個內(nèi)表面為反光面的正圓截錐和一個外表面為反光面的正圓截錐或正圓錐組成(內(nèi)錐位于外錐之內(nèi)，二者同軸、相應(yīng)母線平行)實現(xiàn)太陽光集束平行光；定向傳輸裝置由一個接收輸入平行光的平面鏡和一個輸出平行光的平面鏡組成，前者過鏡中心法線與輸入光始終保持45度夾角且能繞一過中心點與輸入光成直角與法線成45度交角的直線轉(zhuǎn)動，后者中心位于前者的轉(zhuǎn)動軸上，后者過中心法線與該軸始終保持45度交角，二者反光面相向，當后者過中心法線始終保持與水平夾角為45度時，任憑前者跟蹤陽光運動其輸出方向始終不變。將集束器與定向傳輸裝置適當組合再配以適當部件構(gòu)成各種太陽能應(yīng)用系統(tǒng)，如用于加熱、餐飲、消毒、照明等。
文檔編號G02B7/198GK201331615SQ20082013494
公開日2009年10月21日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者吳榮久 申請人:吳榮久