[发明专利]电磁辐射收集器

说明书

技术领域

本发明一般地涉及收集电磁辐射。

背景技术

电磁(EM)辐射的收集和集中是众所周知的。无线电波典型地使用抛物柱面反射器来收集和集中。太阳辐射则使用抛物柱面反射镜或透镜来收集和集中。前一种装置的缺点在于需要相对较高的高度和收集面积比，后一种装置则昂贵、沉重且易碎。两种类型装置共同的缺点在于需要追踪源以适当地实现其功能。

发明内容

本发明通过提供一种电磁辐射收集和集中装置以设法克服现有技术中的至少一些缺陷，所述的电磁辐射收集和集中装置可以覆盖很大的面积，具有低矮的外形，不需要追踪源，并且可以构造成相对较轻，也更便宜。

迫切需要的是能够从可再生能源中产生能量。太阳能就是一种这样的能源，其具有被开发的潜力。传统的用来收集辐射能量并以可利用形式产生能量的装置都苦于其较高的基本费用和/或不能够产生对于许多应用装置而言足够高的温度。本发明通过提供一种辐射能量集中装置来设法克服现有技术中的这些缺点，这种辐射能量集中装置能够从一个相对较大的区域收集能量，并将其集中到一个小的目标区域上。所述装置制造起来相对便宜，在结构上比较轻，并且具有产生高的目标温度的潜力，或者在通过光电池转化成电的情况下，只需要小面积的电池，因此节约了成本。

本发明旨在一种装置，这种装置能够以相对较低的成本覆盖相对较大的收集区域，不需要具有特殊折射率的材料，这种装置的结构可以较轻，并且可以将辐射集中到一个单一的目标区域上。

本发明能够比现有技术的集中装置的质量更小，外形更小。本发明还能够具有高的集中因数。其适用于任何希望收集和集中电磁辐射的应用，特别地可用于太阳辐射的收集和集中。在太阳辐射的情况下，根据本发明的装置可以和光电池结合在一起使用或用于加热流体以将太阳能利用于期望的用途。在无线电频率辐射的情况下，所述主题的装置可以被用于收集、聚焦和调整辐射。

这种装置的一个例子具有通道区域的组件，所述通道区域的组件用于收集和集中入射的电磁辐射。还公开了制造这种主题的装置的方法。

本发明的特定实施例提供了一种电磁辐射收集器，其具有用于收集和集中电磁辐射并将其导向目标的集中腔，所述集中腔具有至少一个进入开口，所述的进入开口具有横截面。收集器还具有一通道区域，所述的通道区域包括具有一横截面、用于接受电磁辐射的入口端，与所述集中腔的进入开口相邻的出口端，以及至少一个位于入口端和出口端之间的反射壁面。所述进入开口的横截面小于所述集中腔入口端的横截面。

本发明的其它实施例提供了用于收集电磁辐射的方法。这种方法包括在通道区域内引导电磁辐射，所述的通道区域具有用于接收电磁辐射的入口端、出口端和至少一个位于入口端和出口端之间的反射壁面，所述的入口端具有横截面；在集中腔内收集和集中电磁辐射，所述的集中腔具有与所述通道区域出口端相邻的至少一个进入开口，所述的进入开口具有横截面；以及将收集和集中的电磁辐射导向目标。所述进入开口的横截面小于所述通道区域入口端的横截面。

本发明的进一步其它实施例提供了电磁辐射收集器，其具有锥形部件，所述的锥形部件具有用于接收电磁辐射的入口端，其具有沿第一方向的中心轴，和垂直于所述第一方向的横截面；出口端，其具有沿第二方向的中心轴，和垂直于第二方向的横截面；以及连接所述入口端和出口端的壁面，所述的壁面能够将所述入口端接收的电磁辐射导向所述出口端。所述入口端的横截面大于所述出口端的横截面，并且所述第二方向与所述第一方向不平行。

附图说明

从下文中对多个本发明优选实施例的更具体的描述，以及附图中示出的内容，本发明前述的以及其它的特性和优点将非常明显，在附图中相似的附图标记通常表示相同的、在功能上类似的、和/或结构上类似的部件。

附图1示出了本发明的第一实施例；

附图2示出了本发明的第二实施例；

附图3示出了本发明的第三实施例；

附图4示出了本发明第四实施例的截面图；

附图5示出了本发明第五实施例的截面图；

附图6示出了本发明的第六实施例；

附图7示出了本发明的第七实施例。

具体实施方式

本发明的一个示例性实施例已在附图中示出，并在此进行描述。