專利名稱：鏡片單元陣列聚光鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鏡片單元陣列聚光鏡。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔的可再生能源，因此人們逐漸重視對(duì)太陽能的利用，利用太陽能的各種設(shè)備被逐漸研發(fā)出來，其中，需要利用太陽能進(jìn)行加熱的熱備，例如太陽能熱水器、熱氣機(jī)等的研發(fā)也取得較大的進(jìn)展。熱氣機(jī)，又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)或外燃機(jī)，是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。熱氣機(jī)中傳遞能量的媒介物質(zhì)(通常是高壓氣體)叫工質(zhì)，在一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或多個(gè)封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì)。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫?zé)崆恢醒杆偌訜?，膨脹做功。熱氣機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是功率和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。由于熱氣機(jī)避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的震爆做功問題，從而實(shí)現(xiàn)了低噪音、低污染和低運(yùn)行成本。只要熱氣機(jī)的熱腔與冷腔之間達(dá)到一定的溫差，熱氣機(jī)即可做功運(yùn)行。熱氣機(jī)可以燃燒各種可燃?xì)怏w或液體燃料對(duì)熱腔進(jìn)行加熱，但利用太陽能進(jìn)行加熱，在高海拔陽光充足的地方，則具有更明顯的優(yōu)勢。利用太陽能對(duì)熱腔進(jìn)行加熱，最好的辦法是將熱氣機(jī)的熱腔放在聚光鏡的焦點(diǎn)處，將太陽光匯聚到焦點(diǎn)以對(duì)熱腔進(jìn)行加熱。對(duì)于聚光鏡而言，拋物型聚光鏡可以有良好的聚光效果，可以將平行光線匯聚于一點(diǎn)。但是熱氣機(jī)達(dá)到一定功率時(shí)，其所需要的拋物型聚光鏡的旋轉(zhuǎn)拋物面(由拋物線沿其對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)所得的曲面，其橫截面是圓)的面積也相對(duì)較大。這種大面積的拋物型聚光鏡一來制造工藝復(fù)雜，成本高，大致每平米至少要五百元以上，做工精良的甚至要在萬元左右；二來是在熱脹冷縮時(shí)焦點(diǎn)會(huì)偏離原來的焦點(diǎn)，從而影響聚光效果。面臨大面積的拋物型聚光鏡的上述問題時(shí)，人們開始探索用小面積的鏡片單元來組成近似大面積的拋物型聚光鏡的旋轉(zhuǎn)拋物面，例如在大體上是旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的基板上，粘貼許許多多等腰梯形的小面積的平面鏡片，來近似的代替大面積的旋轉(zhuǎn)拋物面，之所以選擇梯形，是為了適應(yīng)旋轉(zhuǎn)拋物面的橫截面面積或橫截面圓半徑的變化，增大聚光鏡的有效反光面積。但是這種形式的聚光鏡也存在著鏡片單元加工成本高、粘貼工藝復(fù)雜、聚光精度差以及旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的基板加工難度大的問題。除熱氣機(jī)以外，其他的需要利用太陽能加熱的太陽能利用設(shè)備也需要一種由平面鏡片單元所組成的聚光鏡。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的為提供一種能夠制造工藝簡單、成本低且聚光效果好的聚光鏡，以解決現(xiàn)有技術(shù)的聚光鏡性價(jià)比不高的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下[0010]一種鏡片單元陣列聚光鏡，包括底面為平面的基板，所述基板的上方具有一聚光焦點(diǎn)；設(shè)置于所述基板上表面的支撐件陣列；構(gòu)成所述支撐件陣列的每一支撐件的支撐面所連接的鏡片單元，所述鏡片單元面向所述聚光焦點(diǎn)設(shè)置，所述鏡片單元為矩形平面，所述鏡片單元垂直于由所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)、所述聚光焦點(diǎn)及所述聚光焦點(diǎn)在所述基板的底面上的投影點(diǎn)所確定的平面，所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)距所述基板的底面的距離為h，所述聚光焦點(diǎn)距所述基板的底面的距離為m，所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)距所述聚光焦點(diǎn)與所述投影點(diǎn)的連線的距離為n，則所述鏡片單元與所述基板的底面的所夾銳角a滿足
權(quán)利要求1.一種鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述鏡片單元陣列聚光鏡包括 底面為平面的基板，所述基板的上方具有一聚光焦點(diǎn)； 設(shè)置于所述基板上表面的支撐件陣列； 構(gòu)成所述支撐件陣列的每一支撐件的支撐面所連接的鏡片單元，所述鏡片單元面向所述聚光焦點(diǎn)設(shè)置，所述鏡片單元為矩形平面，所述鏡片單元垂直于由所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)、所述聚光焦點(diǎn)及所述聚光焦點(diǎn)在所述基板的底面上的投影點(diǎn)所確定的平面，所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)距所述基板的底面的距離為h，所述聚光焦點(diǎn)距所述基板的底面的距離為m，所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)距所述聚光焦點(diǎn)與所述投影點(diǎn)的連線的距離為n，則所述鏡片單元與所述基板的底面的所夾銳角α滿足
2.如權(quán)利要求1所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，各所述鏡片單元的幾何中心點(diǎn)在同一平行于所述底面的平面上，所述支撐件陣列的行數(shù)和列數(shù)相等，所述聚光焦點(diǎn)位于所述基板的幾何中心點(diǎn)的正上方。
3.如權(quán)利要求1所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述鏡片單元為正方形，所述支撐件陣列的行數(shù)和列數(shù)能被二整除，所述支撐件的所述支撐面為平面。
4.如權(quán)利要求1所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述支撐件的形狀為圓柱狀。
5.如權(quán)利要求1所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述支撐件的形狀為正四棱柱狀。
6.如權(quán)利要求5所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，每一所述支撐件包括四棱柱本體、倒角和所述支撐面，所述鏡片單元的面積大于所述支撐面的面積。
7.如權(quán)利要求3所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述鏡片單元的正方形邊長為100mm-500mm，所述行數(shù)為16-160。
8.如權(quán)利要求7所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述鏡片單元的正方形邊長為 100mm、150mm、200mm、300mm 或 500_，所述行數(shù)為 16、32、64、128 或 160。
9.如權(quán)利要求3所述的鏡片單元陣列聚光鏡，其特征在于，所述鏡片單元陣列聚光鏡還包括框架支架，所述基板由多個(gè)基板單元組成，每一所述基板單元支撐在所述框架支架的其中一個(gè)框架單元中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鏡片單元陣列聚光鏡，其制造工藝簡單、成本低且聚光效果好，其包括底面為平面的基板，基板的上方具有一聚光焦點(diǎn)；設(shè)置于基板上表面的支撐件陣列；構(gòu)成支撐件陣列的每一支撐件的支撐面所連接的鏡片單元面向聚光焦點(diǎn)設(shè)置，鏡片單元為矩形平面，鏡片單元垂直于由鏡片單元的幾何中心點(diǎn)、聚光焦點(diǎn)及聚光焦點(diǎn)在基板底面上的投影點(diǎn)所確定的平面，鏡片單元的幾何中心點(diǎn)距基板的底面的距離為h，聚光焦點(diǎn)距基板的底面的距離為m，鏡片單元的幾何中心點(diǎn)距聚光焦點(diǎn)與所述投影點(diǎn)的連線的距離為n，則鏡片單元與基板的底面的所夾銳角α滿足
文檔編號(hào)G02B19/00GK202837666SQ20122042574
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者楊永順 申請(qǐng)人:楊永順