[发明专利]一种太阳能聚光透镜

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种太阳能聚光透镜，技术领域属于太阳能利用。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源，在大力提倡节能减排的今天，日益受到人们的重视。目前，太阳能聚光装置有两大类，第一类是通过反射面聚光，这种装置存在使用长时间后反射面极易发生腐蚀失效的情况；第二类是通过折射聚光，第二类的方法以菲涅尔透镜或普通凸透镜为代表的折射聚光。第二类的聚光透镜也存在不足之处，主要原因是：菲涅尔透镜成本高，不宜大面积推广普及；普通凸透镜聚光也存在制作成本高、大的凸透镜薄厚差距大，不宜制造的过大的状况。并且，这些太阳能聚光装置都存在一个显著的缺陷：没有和周围建筑结合为一个整体。

发明内容

本发明的任务是：设计一种太阳能聚光透镜，它是利用的折射聚光，制作成本低，易于大面积推广普及，且和周围建筑结合为一个整体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能聚光透镜，利用凸透镜的折射来聚光，所述凸透镜的横截面的形状由朝向太阳的第一曲线和背对太阳的第二曲线相交构成，所述第一曲线是一条圆弧线，所述第二曲线是由分割成若干块的圆弧线与平行于凸透镜主光轴方向的直线连接形成的曲线。构成所述凸透镜的材料可以是透明固体物质。构成所述凸透镜的材料也可以是：外表面的材料是透明固体物质，内部的材料是透明液体。所述凸透镜的立体形状可以是由所述凸透镜的横截面绕主光轴旋转一周所得出的圆片形状。所述凸透镜的立体形状也可以是由所述凸透镜的横截面为平面，将若干该平面沿直线方向叠加所得出的长方体形状。构成所述第一曲线的材料可以比构成所述第二曲线的材料强度高、厚度厚。根据需要，本发明可以做成将太阳光汇聚成一点，也可以做成将太阳光汇聚成一条线。本发明汇聚的光可以进行光热转换、光电转换、光直接利用。本发明可以将太阳能利用和周围建筑很好的结合到一起。

例如：将本发明做成约一平方米的长方形状，将楼房的房顶做成起脊状，将整个朝阳的那面房顶铺上本发明，即当瓦用挡风遮雨，又全部利用了整个大面积的光能。

本发明的有益效果是，制造技术低，由于本发明的向阳面为曲面，承重强度比平面透镜高，加工方法容易掌握，材料成本低，易于大面积普及推广。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

图1是普通凸透镜的结构图。

图2是将图1中左边的弧线被分割后沿主光轴方向平移的示意图。

图3是将被分割平移后的弧线用直线连接后的示意图

图4是圆片形状的本发明结构图。

图5是长方体形状的本发明结构图。

图1、图2和图3中1.主光轴，2.第一曲线，3.第二曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是普通凸透镜的结构图，它的的横截面的形状由两个圆弧线相交构成，图1、图2和图3中的1为主光轴。图2是将图1中左边的圆弧线被分割后沿主光轴方向平移后的示意图，根据光学原理，去掉长方形厚的玻璃不会改变透镜的折射方向。图3是将被分割平移后的弧线用直线连接后的示意图，这些直线的方向与主光轴平行。第一曲线2是一条圆弧线，安装时是朝向太阳方向的。第二曲线3是由平行于主光轴方向的直线与分割曲线连接形成，安装时是背对太阳方向的。这两条曲线构成了本发明的外表面。制作本发明的材料可以是只有一种，也可以是：构成第一曲线2、第二曲线3的材料是透明固体物质，构成本发明内部的材料是透明液体。

在图4所示实施例中，本发明的立体形状是由图3所示的凸透镜的横截面绕主光轴旋转一周所得出的圆片形状。

在图5所示的另一个实施例中，本发明的立体形状是由图3所示的横截面为平面，将若干该平面沿直线方向叠加所得出的长方体形状。