辐射聚集器件制造技术

一种辐射聚集器件，包括：基本成抛物形的镜（１１），用于反射到达其的能量辐射或电磁辐射（１２），以便朝着在前面设置的接收元件（１４）的有源区（１３）会聚，所述有源区介于镜（１１）的焦点和镜（１１）本身之间，镜（１１）和接收元件（１４）通过耦合装置固定到相同基座（１５）。有源区（１３）的横向尺度（Ａ）比在前面设置的镜（１１）的横向尺度（Ｂ）小。基座（１１５）被预设成支持多个抛物形的镜（１１１）以及通过导体（１１６）相互连接的对应接收元件（１１４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种辐射聚集器件。
技术介绍
目前已经知道辐射聚集器件，其具体地在太阳能或光生伏打板的提供 中使用。在第一种类型的这些聚集器件中，聚集元件的功能通过菲涅尔(Fresnel)透镜或其改型来实现。菲涅尔透镜设置在太阳光源和光生伏打电池的焦点之间。由于透射率受到限制，第一种类型的菲涅尔透镜聚集器件通常带有在 10%和20%之间的严重的能量损失。此夕卜，菲涅尔透镜所产生的焦距的精度受限于几个光镨线，并且受到 实际色差的影响，这减小了聚集器件的效率。为了避免这一问题，通常增 加与透镜相关的接收器(传感器或换能器)的尺度，结果造成了器件制造 成本的全面增加。第二种类型的聚集器件具有拥有纵向焦距的成抛物形的镜，即沿着基本笔直的线或带分布的焦距，且因此要求沿着焦距的准线被装配成相互邻 近的行的太阳能电池。结果出现了对由电池和其上安装电池的支撑部积聚 的热量进幹歉热的相关问题。此外，对这两种已知类型的聚集器件而言，聚集元件、镜或菲涅尔透 镜以及接收元件被分别安装在分离的支撑部上，然后必须费力地并利用适 当技巧将它们相关地定位，以便允许辐射朝着接收元件的有源区被正确地 重新导向。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种辐射聚集器件，其能够克服所示出的已知类型的聚集器件的缺点。在此目标之内，本专利技术的一个目的在于提供一种聚集器件，其具有比 已知器件更高的效率。本专利技术的另 一 目的在于提供一种聚集器件，其中能够比已知类型的器 件更有效地的对热量积聚进fr軟热。本专利技术的另 一 目的在于提供一种聚集器件，其可以被更快速地且至少 和已知类型的聚集器件一样准确地被装配。本专利技术的再一目的在于提供一种聚集器件，其具体地但并非限制性地 用于提供太阳能或光生伏打板。本专利技术的又一目的在于提供一种辐射聚集器件，其能够利用已知的系 统和纟支术来制造。通过以下的辐射聚集器件实现的这一目标和这些及其它的目的在下文中将变得更加明显。该辐射聚集器件特征在于包括:基本成抛物形的镜， 用于反射到达其的能量辐射或电磁辐射，以便朝着在前面设置的接收元件 的有源区会聚，所述有源区介于所述镜的焦点和所述镜本身之间，所述镜 和所述接收元件通过耦合装置固定到相同基座。附图说明通过以下三个优选的但并非限制性的实施例的详细描述，本专利技术进一 步的特征和优点将变得更加明显，这些实施例以不受限制的例子的方式图 示于附图中，其中图l是根据本专利技术第一实施例的器件的截面图2是根据本专利技术第二实施例的器件的顶视图3是根据本专利技术第二实施例的器件的侧视图，其中沿着具有各个接 M件的线提供了多个镜；图4是根据本专利技术第二实施例的器件的另一顶视图，其包括按行和列 分类的多个镜；图5是根据本专利技术第三实施例的器件的截面图6是图5的器件的前视图。具体实施例方式参考附图，在第一实施例中，才艮据本专利技术的辐射聚集器件通常由附图标记10来表示。在聚集器件10的最小配置中，聚集器件10包括基本成抛物形的镜 11，其被设计成通过示意性示出的线12反射到达其的能量辐射或电磁辐 射，以便朝着在前面设置的接M件14的有源区13会聚。有源区13介于镜11的焦点和镜11本身之间。基本成抛物形的镜11形状类似于通过绕着抛物线自身的对称轴来旋 转抛物线而形成的抛物面的一部分。镜11和接收元件14通过耦合装置而固定到相同基座15， it^下文 中将进行更详细地描述。接收元件14的有源区13具有比在前面设置的镜11的横向尺度B小 的横向尺度A。在此处通过非限制性的例子描述的本专利技术的示例实施例中，有源区 13基本为四边形且具有比镜11的对应横向尺度B更小的横向尺度A,镜 11在平面示图中也具有成矩形的轮廓。因此，使得有源接收区13可以收集通过镜11 >^射的辐射，通过镜 11使该辐射总是朝着包括在镜11的中心轴附近的区域会聚。在器件的第二实施例中，如图2、 3和4中的附图标记110所示，基 座115被设计成支持多个抛物形的镜111以及通过导体116相互连接的对 应接收元件114。抛物形的镜111和备接收元件114并肩设置，以便形成平行且邻近的 4亍117以及侧向邻近的线118。除了设置在基座115的外周上的接收元件以外，其它每个接收元件 114被i殳置成接近位于其之上的下一相邻的镜111的背部120b。在图2中，朝着接收元件114反射的辐射通过附图标记12a标出。如所述，镜111被有利地设置成行117和线118，以便关于垂直于基 座115布置的方向、连续地影响其上安装镜111的基座115所覆盖的面积。 以这种方式，镜111俘获了与基座115成直角到达基座的所有辐射，且用 于收集辐射12的表面被最大化。出于l更利的目的，沿着平行于辐射12方向的方向切割镜11和111的 上端缘25和125以及下端缘26和126。接收元件14和114可以是传感器、换能器或光生伏打电池且一^A 对电磁辐射敏感的常规传感器。具体而言，接收元件14和114可以是用于检测模拟或数字信号的传 感器。必须沿着对应的镜111的纵向中心轴119来定位接收元件14和114。每个镜ll和lll由抛物形的主体20和120构成，它们的凹面20a和 120a涂覆有光学级的反射材料。抛物形的主体20和120由金属材料、塑料材料、陶瓷材料或复合材 料制成。依赖于需要通过器件10和110俘获的电磁频带，镜被提供并涂 覆了最适合获得最佳反射率的材料。具体而言，利用等式y=Ax2+Bx+C来计算限定抛物面的抛物线的曲 率，其中镜11和111是该抛物面的一部分，其中参数A处于0和10之间， 参数B处于0和10之间，且参数处于-100和+ 100之间。通过镜的主体20和120的下部件21和121提供了用于将镜11和111 耦合到基座15和115的装置，该装置的轮廓被设计成可以插入到在基座 15和115上提供的相配形状的座22和122中。类似地，通过用于所述接收元件的支撑部23和123构成了用于将接 收元件14和114耦合到基座15和115的装置。在支撑部23和123以下 是部件23a和123a，部件23a和123a的轮廓被设计成可以插入到在基座 15和115上提供的相配形状的座24和124中。支撑部23和123由能够对来自所支撑的接收元件14和114的多余热 量进行散热的材料制成。镜的主体20和120以及支撑部23和123的各个下部件21、 23a、 121 和123a基本上成T形，且适于插入到相应的座22、 24、 122和124中， 通过可以从基座15和115的一侧^的相配形状的槽形成了座22、 24、 122和124。以这种方式，根据本专利技术的器件110的装配非常简单、快速和准确。 其上形成了用于下部件21、 23a、 121和123a的基座115实际上是整体提 供的，且在其上安装镜和接收元件只需要将所述下部件插入到相应的槽中，最优相互布置。如果根据本专利技术的器件10和110用于例如提供太阳能板，用于接收 元件14和114的支撑部23和123具有通孔27和127，以Y更在其中流过 冷却剂'液体来进4亍热量的能量回收(energy recovery )。如果器件10和110用于提供太阳能或光生伏打板，由于辐射12必须 以恒定角度到达镜，器件10和110包括用于自动跟随辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射聚集器件，其特征在于，包括：　基本成抛物形的镜（１１），用于反射到达其的能量辐射或电磁辐射（１２），以便朝着在前面设置的接收元件（１４）的有源区（１３）会聚，所述有源区介于所述镜（１１）的焦点和所述镜（１１）本身之间，所述镜（ １１）和所述接收元件（１４）通过耦合装置固定到相同基座（１５）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 2006-4-24 PD2006A0001531. 一种辐射聚集器件，其特征在于，包括基本成抛物形的镜(11)，用于反射到达其的能量辐射或电磁辐射(12)，以便朝着在前面设置的接收元件(14)的有源区(13)会聚，所述有源区介于所述镜(11)的焦点和所述镜(11)本身之间，所述镜(11)和所述接收元件(14)通过耦合装置固定到相同基座(15)。2. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有源区(13)具 有比在前面设置的镜(11)的横向尺度(B)小的横向尺度(A)。3. 根据前述权利要求所述的器件，其特征在于，所述基本成抛物形 的镜(11)形状类似于通过绕着经过抛物线焦点的轴旋转抛物线而限定的 抛物面的一部分。4. 根据权利要求l所述的器件，其特征在于，所述基座(115)被设 计成支持多个抛物形的镜(111)以及通过导体(116 )相互连接的对应接 收元件(114 )。5. 根据前述权利要求所述的器件，其特征在于，所述抛物形的镜(111) 和M收元件(114)并肩设置，以便形成平行且邻近的行(117 )和平行 且邻近的线(118)。6. 根据前述权利要求中一个或多个所述的器件，其特征在于，除了 设置在基座(115)的外周上的接收元件以外，其它每个接收元件(114) 被设置成接近位于其之上的下一相邻的镜(111)的背部(120b)。7. 根据前述权利要求中一个或多个所述的器件，其特征在于，所述 镜(111)被设置成行(117 )和线(118 )，使得关于垂直于基座(115 ) 布置的方向、连续地影响其上安装镜(111)的基座(115 )所覆盖的面积， 以便收集以直角到达基座(115 )的所有辐射，并最大化用于收集辐射(12 ) 的表面。8. 根据前述权利要求中一个或多个所述的器件，其特征在于，所述 接收元件(14， 114)选择性地为传感器、换能器或光生伏打电池。9. 根据权利要求8所述的器件，其特征在于，所述接收元件(14, 114)是用于检测模拟或数字信号的传感器。10. 根据权利要求7所述的器件，其特征在于，所述接收元件(14， 114)是对电磁辐射敏感的传感器。11. 根据前述权利要求中一个或多个所述的器件，其特征在于，沿着对应的镜(ll， 111)的纵向中心轴(19， 119)来设置所述接收元件(14， 114 )o12. 根据前述权利要求中 一个或多个所述的器件，其特征在于，镜(11, 111)由主体(20， 120)构成，所述主体(20, 120)的凹面(20a， 120a) 设置有光学级的反射材料。13. 根据权利要求12所述的器件，其特征在于，所述主体(20, 120) 由金属材料、塑料材料、陶瓷材料或复合材料制成。14. 根据前i^L利要求中一个或多个所述的器件，其特征在于，利用 等式y-Ax、Bx+C来计算形成抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔焦莫隆，阿尔弗雷多马廖内，
申请(专利权)人：塞尔焦莫隆，意大利光电子公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]