高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机制造技术

本发明专利技术公开了一种高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机，包括海水储槽、热辐射吸收板、淡水收集槽、集水罩和聚光透镜机器人单元；聚光透镜机器人单元包括菲涅尔透镜本体和偏光罩；菲涅尔透镜本体设有具有光学工作面和光学无效面的光学部，光学部的有效厚度由内向外逐渐变大，光学无效面与菲涅尔透镜本体的轴线形成有拔模角α；偏光罩盖合于菲涅尔透镜本体，偏光罩的内侧面为圆锥面，偏光罩的内侧面设有位于光学无效面正上方的偏光环，偏光环的纵向高度和横向宽度均随着光学部的有效厚度的增大而增大；本发明专利技术减少光线的散失，整个透镜的光利用率高，利于保证菲涅尔透镜本体的聚光效率，提高太阳能利用率，海水淡化效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机


[0001]本专利技术涉及一种高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机。

技术介绍

[0002]目前的菲涅尔透镜一般为树脂材质，通过成型模具注塑成型，在实际生产过程中由于考虑到成品脱模问题，往往在相邻的光学聚焦面之间会存在一个由于拔模斜度造成的光学无效面，在实际使用时，发现现有的注塑成型的菲涅尔透镜存在如下问题：1、拔模角形成的光学无效面对入射光线存在反射，且反射后的光线无法通过菲涅尔透镜的光学聚焦面聚焦而散失，降低了透镜整体的光利用率；2、由于菲涅尔透镜表面起伏结构导致其表面附着灰尘以及雨水等杂物后容易在凹陷位置集聚，难以清理，使得光学聚焦面有效面积减小，导致聚光效率降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机，包括海水储槽、热辐射吸收板、淡水收集槽和集水罩；所述热辐射吸收板设于所述海水储槽内；所述淡水收集槽呈环形，并固定在所述海水储槽的外侧壁上；所述集水罩呈锥台状，所述集水罩连接在所述海水储槽的顶端，且所述集水罩的下周沿向外延伸至所述淡水收集槽的上方，所述集水罩的四个内侧壁均与所述海水储槽的顶端之间留置有间隙；其中，所述集水罩的外顶壁和四个外侧壁分别设置有聚光透镜机器人单元。
[0005]本专利技术进一步地，每个聚光透镜机器人单元均包括菲涅尔透镜本体以及与所述菲涅尔透镜本体相适配的偏光罩；所述菲涅尔透镜本体固定在所述集水罩上，所述菲涅尔透镜本体的一侧设有多个同心设置且截面为齿形的光学部，所述多个光学部的有效厚度由内向外逐渐变大，每个所述光学部均具有光学工作面和光学无效面，且所述光学无效面与所述菲涅尔透镜本体的轴线形成有大于零度的拔模角α，其中，所述光学工作面位于所述光学部的外侧倾斜面，所述光学无效面位于所述光学部的内侧倾斜面；所述偏光罩盖合于所述菲涅尔透镜本体上，并与所述菲涅尔透镜本体形成封闭空间，所述多个光学部位于所述封闭空间内，所述偏光罩的内侧面为圆锥面，所述偏光罩的内侧面设有多个同轴线设置的偏光环，所述多个偏光环一一对应位于所述多个光学部的光学无效面的正上方，每个所述偏光环的截面形状为平行四边形，且所述多个偏光环的纵向高度和横向宽度均随着所述光学部的有效厚度的增大而增大；所述偏光罩的内侧面的倾角β大于所述拔模角α。
[0006]本专利技术进一步地，所述偏光环的是由折射率大于1.66的树脂材质制成。
[0007]本专利技术进一步地，所述封闭空间为真空空间。
[0008]本专利技术进一步地，所述集水罩的内表面均匀涂覆有一层疏水除雾涂层。
[0009]本专利技术进一步地，所述海水储槽的一侧设有海水注入嘴。
[0010]本专利技术进一步地，所述淡水收集槽设有淡水收集嘴。
[0011]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在菲涅尔透镜本体的每个光学无效面的正上方设置偏光环，使得原本入射至光学无效面上的光线偏转入射至光学工作面，减少光线的散失，从而提高整个透镜的光利用率，聚光效率得到提高，同时通过偏光罩盖合在菲涅尔透镜本体上，避免菲涅尔透镜本体的光学工作面上积累灰尘以及雨水等杂物，利于保证菲涅尔透镜本体的聚光效率。
[0012]且本专利技术设置偏光环的纵向高度和横向宽度均随着光学部的有效厚度的增大而增大，以保证偏光环区域的入射光线经过偏光环折射偏转后获得位移超过光学无效面的距离，完全照射到菲涅尔透镜本体的光学工作面上。
[0013]本专利技术能适应太阳光从不同方位照射，使得太阳能利用率大大提高，海水淡化效率高。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的立体图；图2是本专利技术的俯视图；图3是本专利技术的一剖面示意图；图4是本专利技术的聚光透镜机器人单元的分解示意图；图5是本专利技术的聚光透镜机器人单元另一视角的分解示意图；图6是本专利技术的聚光透镜机器人单元的剖视图；图7是图6中I处的局部放大示意图；图8是本专利技术的偏光环偏转光线的光路示意图；附图标记说明：a1、海水储槽；a11、海水注入嘴；a2、热辐射吸收板；a3、淡水收集槽；a31、淡水收集嘴；a4、集水罩；a5、聚光透镜机器人单元；100、菲涅尔透镜本体；10、光学部；11、光学工作面；12、光学无效面；200、偏光罩；20、偏光环。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，并不是把本专利技术的实施范围局限于此。
[0016]如图1至图8所示，本实施例所述的一种高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机，包括海水储槽a1、热辐射吸收板a2、淡水收集槽a3和集水罩a4；所述热辐射吸收板a2设于所述海水储槽a1内；所述淡水收集槽a3呈环形，并固定在所述海水储槽a1的外侧壁上；所述集水罩a4呈锥台状，所述集水罩a4连接在所述海水储槽a1的顶端，且所述集水罩a4的下周沿向外延伸至所述淡水收集槽a3的上方，所述集水罩a4的四个内侧壁均与所述海水储槽a1的顶端之间留置有间隙；其中，所述集水罩a4的外顶壁和四个外侧壁分别设置有聚光透镜机器人单元a5。
[0017]实际使用时，将海水注入到海水储槽a1内，然后各个聚光透镜机器人单元a5将太阳光会聚后照射在热辐射吸收板a2上，热辐射吸收板a2吸收热量，并对海水进行加热，使海水逐渐蒸发出水汽，蒸发的水汽上升并聚集在集水罩a4的内表面上形成水滴，水滴在重力作用下沿着集水罩的内表面下落，直至下落至集水罩的下周沿，然后掉落至下方的淡水收集槽a3内，从而达到海水的淡化处理。如此通过在集水罩的外顶壁和四个外侧壁上均设置聚光透镜机器人单元a5，以适应太阳光从不同方位照射，使得太阳能利用率大大提高，从而配合热辐射吸收板a2达到海水的淡化，海水淡化效率高。
[0018]基于上述实施例的基础上，进一步地，每个聚光透镜机器人单元a5均包括菲涅尔透镜本体100以及与所述菲涅尔透镜本体100相适配的偏光罩200；所述菲涅尔透镜本体100固定在所述集水罩a4上，所述菲涅尔透镜本体100的一侧设有多个同心设置且截面为齿形的光学部10，所述多个光学部10的有效厚度由内向外逐渐变大，每个所述光学部10均具有光学工作面11和光学无效面12，且所述光学无效面12与所述菲涅尔透镜本体100的轴线形成有大于零度的拔模角α，其中，所述光学工作面11位于所述光学部10的外侧倾斜面，所述光学无效面12位于所述光学部10的内侧倾斜面；所述偏光罩200盖合于所述菲涅尔透镜本体100上，并与所述菲涅尔透镜本体100形成封闭空间，所述多个光学部10位于所述封闭空间内，所述偏光罩200的内侧面为圆锥面，所述偏光罩200的内侧面设有多个同轴线设置的偏光环20，所述多个偏光环20一一对应位于所述多个光学部10的光学无效面12的正上方，每个所述偏光环20的截面形状为平行四边形，且所述多个偏光环20的纵向高度和横向宽度均随着所述光学部10的有效厚度的增大而增大。本实施例中，进一步地，所述偏光罩2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机，其特征在于：包括海水储槽(a1)、热辐射吸收板(a2)、淡水收集槽(a3)和集水罩(a4)；所述热辐射吸收板(a2)设于所述海水储槽(a1)内；所述淡水收集槽(a3)呈环形，并固定在所述海水储槽(a1)的外侧壁上；所述集水罩(a4)呈锥台状，所述集水罩(a4)连接在所述海水储槽(a1)的顶端，且所述集水罩(a4)的下周沿向外延伸至所述淡水收集槽(a3)的上方，所述集水罩(a4)的四个内侧壁均与所述海水储槽(a1)的顶端之间留置有间隙；其中，所述集水罩(a4)的外顶壁和四个外侧壁分别设置有聚光透镜机器人单元(a5)。2.根据权利要求1所述的高透光率菲涅尔透镜机器人太阳能海水淡化整机，其特征在于：每个所述聚光透镜机器人单元(a5)均包括菲涅尔透镜本体(100)以及与所述菲涅尔透镜本体(100)相适配的偏光罩(200)；所述菲涅尔透镜本体(100)固定在所述集水罩(a4)上，所述菲涅尔透镜本体(100)的一侧设有多个同心设置且截面为齿形的光学部(10)，所述多个光学部(10)的有效厚度由内向外逐渐变大，每个所述光学部(10)均具有光学工作面(11)和光学无效面(12)，且所述光学无效面(12)与所述菲涅尔透镜本体(100)的轴线形成有大于零度的拔模角α，其中，所述光学工作面(11)位于所述光学部(10)的外侧倾斜面，所述光学无效面(12)位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董学荣，
申请(专利权)人：荆门麦隆珂机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：