专利名称：线聚焦墨箱式太阳能换能器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用光能获得热能的线聚焦换能器装置。
当前太阳能利用的重要方式之一是采用光线的聚焦方式，包括利用旋转曲面镜的点聚焦式和利用柱形曲面镜的线聚焦式，平行光线经曲面向焦点或焦线会聚，在该处光强是通常太阳光的几百倍以至数千倍。若将光转换器置于焦点或焦线处，利用该会聚光可产生热能。但目前该类装置多在焦点或焦线处直接放置外涂热转换材料的物体，光经一次或少数几次利用后便向外界散失，这势毕会浪费光能而减小换能器的转换效率。
本实用新型的任务是要提供一种具有黑箱的线聚焦式太阳能换能器，它能利用开有狭缝的黑箱充分地将光能转化为热能。
该实用新型是这样实现的制作一个具有纵向狭缝的筒状黑箱，两端封住，内部构造待述。将一抛物柱面镜与黑箱固定，其中黑箱的狭缝正好处于抛物柱面镜的焦线处，使得会聚的光线经狭缝可完全射入黑箱内。黑箱壁层内侧涂有热转换材料，安装适当的跟踪系统，使光线始终平行于主光轴(
图1虚线)。光经抛物柱面镜的反射而会聚于焦线并通过处于焦线的狭缝进入黑箱，在其内部实现光的转换。
本实用新型引入黑箱装置，结构简单。由于黑箱具有射入的光线不易射出的特点，光线在黑箱内经多次反射，光的转化效率有较大提高。在达到同样效率下，对热转换材料的性能可不作过高要求，减少成本。并且可通过加大柱轴向(与剖面垂直)限度而加大采光面积，有利于太阳能的大规模利用。
该实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出
图1是本实用新型主要光学系统的横向剖面图图2是本实用新型主要光学系统的俯视图图3是本实用新型黑箱的横向剖面图图4是本实用新型从侧面观看的基本视图参照
图1，一个线聚焦的抛物柱面镜(1)将平行光线会聚，并通过位于焦线处的狭缝(3)进入黑箱(2)，该抛物柱面镜(1)与黑箱(2)构成该实用新型的主要光学系统，黑箱位于主光轴(虚线)。抛物柱面镜(1)的骨架可利用铁板、水泥或树脂制成，其聚光面方程为Y2＝4fX，f为抛物柱面镜(1)的焦距。聚光面沾帖胶带式镀铝薄膜或安装玻璃镜片。适当确定焦距f，使最边缘的光线经会聚后的入射角α不大于70°，以便光线能顺利地通过狭缝。
参照图2，抛物柱面镜(1)和黑箱(2)的长1可根据需要选取，为使两边光线充分利用，应使黑箱(2)的两端较面镜(1)两端各长约50CM。
参照图4，本实用新型利用连杆(11)将黑箱(2)与抛物柱面镜(1)固连，并通过两辅助固定杆(13)增加牢固性。利用支架(10)以支点为轴将上述系统支离地面，轴处于抛物柱面(1)与黑箱(2)固连体的重心附近，通过跟踪系统(12)来跟踪太阳。
黑箱采用图3结构(剖面图)，外壁(8)与内壁(6)在狭缝(3)处连接。内腔(4)通过狭缝(3)与外界相通，其长轴为短轴的2倍较好。外壁(8)的长同样为宽的两倍。两壁可由一块铁板压形并焊接，两端封严，并使内腔(4)与水套(7)隔绝。两壁之间形成水套(7)，装有导热工质(如水)，水套(7)与供热装置(如暖气)相通。狭缝(3)的宽度最好为内壁(6)短轴的十分之一为好。而内壁(6)的内表面涂有热转换材料涂层(5)(如黑板漆等)，但以选择性吸收材料为最理想，涂层的表面应粗糙些为好。外壁(8)的外表面应考虑覆盖绝热层以免热能散失。
权利要求1.将太阳的光能转换成热能的光转换装置，该装置有一个聚光柱面镜(1)，支架(10)，跟踪系统(12)以及具有一狭缝(3)的柱形黑箱(2)，其特征在于聚焦的光线通过位于焦线的狭缝(3)进入黑箱(2)，被热转换材料吸收转化为热能而加热工质。
2.跟据权利要求1所述的装置，其特征是热转换材料涂于内壁(6)的内表面，内、外壁的水套(7)内装有导热工质。
3.跟据权利要求1、2所述的装置，其特征是黑箱(2)上狭缝(3)的宽度最好为内腔(4)短径的十分之一。
4.跟据权利要求1、2、所述的装置，其特征是黑箱(2)的内壁(6)和外壁(8)的剖面形状为方形、圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。
专利摘要本实用新型公开了一种将太阳光聚焦，并用黑箱结构进行吸收、转换的太阳能换能装置，它是由抛物柱面聚光镜、带有狭缝的黑箱、支架以及跟踪系统组成。平行光通过聚光镜会聚于焦线处，并通过位于焦线处的狭缝进入黑箱，被黑箱四壁的热转换材料转化成热能，从而高效地达到利用太阳能的目的。
文档编号F24J2/06GK2090950SQ9120317
公开日1991年12月18日 申请日期1991年3月7日 优先权日1991年3月7日
发明者赵卫河 申请人:赵卫河