镜片单元阵列聚光镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种镜片单元阵列聚光镜，其制造工艺简单、成本低且聚光效果好，其包括：底面为平面的基板，基板的上方具有一聚光焦点；设置于基板上表面的支撑件阵列；构成支撑件阵列的每一支撑件的支撑面所连接的镜片单元面向聚光焦点设置，镜片单元为矩形平面，镜片单元垂直于由镜片单元的几何中心点、聚光焦点及聚光焦点在基板底面上的投影点所确定的平面，镜片单元的几何中心点距基板的底面的距离为h，聚光焦点距基板的底面的距离为m，镜片单元的几何中心点距聚光焦点与所述投影点的连线的距离为n，则镜片单元与基板的底面的所夹锐角α满足：（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能利用
，尤其涉及一种镜片单元阵列聚光镜。
技术介绍
太阳能是一种清洁的可再生能源，因此人们逐渐重视对太阳能的利用，利用太阳能的各种设备被逐渐研发出来，其中，需要利用太阳能进行加热的热备，例如太阳能热水器、热气机等的研发也取得较大的进展。热气机，又称斯特林发动机或外燃机，是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机。热气机中传递能量的媒介物质(通常是高压气体)叫工质，在一个、两个、四个或多个封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔，另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀做功。热气机最大的优点是功率和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。由于热气机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了低噪音、低污染和低运行成本。只要热气机的热腔与冷腔之间达到一定的温差，热气机即可做功运行。热气机可以燃烧各种可燃气体或液体燃料对热腔进行加热，但利用太阳能进行加热，在高海拔阳光充足的地方，则具有更明显的优势。利用太阳能对热腔进行加热，最好的办法是将热气机的热腔放在聚光镜的焦点处，将太阳光汇聚到焦点以对热腔进行加热。对于聚光镜而言，抛物型聚光镜可以有良好的聚光效果，可以将平行光线汇聚于一点。但是热气机达到一定功率时，其所需要的抛物型聚光镜的旋转抛物面(由抛物线沿其对称轴旋转所得的曲面，其横截面是圆)的面积也相对较大。这种大面积的抛物型聚光镜一来制造工艺复杂，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万元左右；二来是在热胀冷缩时焦点会偏离原来的焦点，从而影响聚光效果。面临大面积的抛物型聚光镜的上述问题时，人们开始探索用小面积的镜片单元来组成近似大面积的抛物型聚光镜的旋转抛物面，例如在大体上是旋转抛物面形状的基板上，粘贴许许多多等腰梯形的小面积的平面镜片，来近似的代替大面积的旋转抛物面，之所以选择梯形，是为了适应旋转抛物面的横截面面积或横截面圆半径的变化，增大聚光镜的有效反光面积。但是这种形式的聚光镜也存在着镜片单元加工成本高、粘贴工艺复杂、聚光精度差以及旋转抛物面形状的基板加工难度大的问题。除热气机以外，其他的需要利用太阳能加热的太阳能利用设备也需要一种由平面镜片单元所组成的聚光镜。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的为提供一种能够制造工艺简单、成本低且聚光效果好的聚光镜，以解决现有技术的聚光镜性价比不高的技术问题。为实现上述目的，本技术的技术方案如下一种镜片单元阵列聚光镜，包括底面为平面的基板，所述基板的上方具有一聚光焦点；设置于所述基板上表面的支撑件阵列；构成所述支撑件阵列的每一支撑件的支撑面所连接的镜片单元，所述镜片单元面向所述聚光焦点设置，所述镜片单元为矩形平面，所述镜片单元垂直于由所述镜片单元的几何中心点、所述聚光焦点及所述聚光焦点在所述基板的底面上的投影点所确定的平面，所述镜片单元的几何中心点距所述基板的底面的距离为h，所述聚光焦点距所述基板的底面的距离为m，所述镜片单元的几何中心点距所述聚光焦点与所述投影点的连线的距离为n，则所述镜片单元与所述基板的底面的所夹锐角a满足权利要求1.一种镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述镜片单元阵列聚光镜包括 底面为平面的基板，所述基板的上方具有一聚光焦点； 设置于所述基板上表面的支撑件阵列； 构成所述支撑件阵列的每一支撑件的支撑面所连接的镜片单元，所述镜片单元面向所述聚光焦点设置，所述镜片单元为矩形平面，所述镜片单元垂直于由所述镜片单元的几何中心点、所述聚光焦点及所述聚光焦点在所述基板的底面上的投影点所确定的平面，所述镜片单元的几何中心点距所述基板的底面的距离为h，所述聚光焦点距所述基板的底面的距离为m，所述镜片单元的几何中心点距所述聚光焦点与所述投影点的连线的距离为n，则所述镜片单元与所述基板的底面的所夹锐角α满足2.如权利要求1所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，各所述镜片单元的几何中心点在同一平行于所述底面的平面上，所述支撑件阵列的行数和列数相等，所述聚光焦点位于所述基板的几何中心点的正上方。3.如权利要求1所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述镜片单元为正方形，所述支撑件阵列的行数和列数能被二整除，所述支撑件的所述支撑面为平面。4.如权利要求1所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述支撑件的形状为圆柱状。5.如权利要求1所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述支撑件的形状为正四棱柱状。6.如权利要求5所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，每一所述支撑件包括四棱柱本体、倒角和所述支撑面，所述镜片单元的面积大于所述支撑面的面积。7.如权利要求3所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述镜片单元的正方形边长为100mm-500mm，所述行数为16-160。8.如权利要求7所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述镜片单元的正方形边长为 100mm、150mm、200mm、300mm 或 500_，所述行数为 16、32、64、128 或 160。9.如权利要求3所述的镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述镜片单元阵列聚光镜还包括框架支架，所述基板由多个基板单元组成，每一所述基板单元支撑在所述框架支架的其中一个框架单元中。专利摘要本技术公开了一种镜片单元阵列聚光镜，其制造工艺简单、成本低且聚光效果好，其包括底面为平面的基板，基板的上方具有一聚光焦点；设置于基板上表面的支撑件阵列；构成支撑件阵列的每一支撑件的支撑面所连接的镜片单元面向聚光焦点设置，镜片单元为矩形平面，镜片单元垂直于由镜片单元的几何中心点、聚光焦点及聚光焦点在基板底面上的投影点所确定的平面，镜片单元的几何中心点距基板的底面的距离为h，聚光焦点距基板的底面的距离为m，镜片单元的几何中心点距聚光焦点与所述投影点的连线的距离为n，则镜片单元与基板的底面的所夹锐角α满足文档编号G02B19/00GK202837666SQ20122042574公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日专利技术者杨永顺 申请人:杨永顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镜片单元阵列聚光镜，其特征在于，所述镜片单元阵列聚光镜包括：底面为平面的基板，所述基板的上方具有一聚光焦点；设置于所述基板上表面的支撑件阵列；构成所述支撑件阵列的每一支撑件的支撑面所连接的镜片单元，所述镜片单元面向所述聚光焦点设置，所述镜片单元为矩形平面，所述镜片单元垂直于由所述镜片单元的几何中心点、所述聚光焦点及所述聚光焦点在所述基板的底面上的投影点所确定的平面，所述镜片单元的几何中心点距所述基板的底面的距离为h，所述聚光焦点距所述基板的底面的距离为m，所述镜片单元的几何中心点距所述聚光焦点与所述投影点的连线的距离为n，则所述镜片单元与所述基板的底面的所夹锐角α满足：α=π2-arctg(m-hn)2.

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永顺，
申请(专利权)人：杨永顺，
类型：实用新型
国别省市：