[发明专利]利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器

权利要求书

1.一种利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器，由环形会聚透镜板(11)、环形发散透镜板(13)、反射板(15)、集热管(17)、框架(18)组成，其特征在于：环形会聚透镜板(11)、环形发散透镜板(13)和反射板(15)通过框架(18)固定安装，环形发散透镜板(13)位于环形会聚透镜板(11)下方，反射板(15)安装在环形发散透镜板(13)下方；集热管(17)为圆柱形，安装在反射板(15)中心，位于环形发散透镜板(13)下方；环形会聚透镜板(11)和环形发散透镜板(13)采用透光材料制作；环形会聚透镜板(11)朝向太阳入射光线(3)的一侧为平面；出射一侧设置1个中心会聚透镜(9)和n个环形会聚透镜(12)，其中n≥2；环形发散透镜板(13)上设置1个中心发散透镜(10)和n个与环形会聚透镜(12)相对应的环形发散透镜(14)；反射板(15)嵌套设置n个与环形会聚透镜(12)和环形发散透镜(14)相对应的圆锥环反射面(16)；经过中心轴(19)的剖面与圆锥环反射面(16)的交线和中心轴(19)间的夹角为∠45°；环形会聚透镜(12)、环形发散透镜(14)、圆锥环反射面(16)和集热管(17)通过中心轴(19)共轴对称，中心轴(19)垂直于环形会聚透镜板(11)的上表面平面；环形会聚透镜(12)的上表面在同一平面，与中心轴(19)之间的半径不同但具有相同的焦距，每个环形会聚透镜(12)形成的聚焦环(21)的直径不同，但位于同一平面；每个环形会聚透镜(12)的宽度相同，并等于中心会聚透镜(9)的直径。

2.根据权利要求1所述的利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器，其特征在于：每个环形会聚透镜(12)和对应的环形发散透镜(14)、圆锥环反射面(16)形成一组聚焦和反射关系；平行于中心轴(19)的太阳入射光线(3)通过环形会聚透镜(12)和对应的环形发散透镜(14)的聚光，形成聚光平行光线(7)，再经过圆锥环反射面(16)的反射，形成与中心轴(19)垂直的聚光径向光线(8)，并全部射向中心轴(19)处集热管(17)的表面；中心会聚透镜(9)和中心发散透镜(10)通过中心轴(19)形成一组聚焦关系，将太阳入射光线(3)形成聚光平行光线(7)后，射向集热管(17)的端部。

3.根据权利要求1所述的利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器，其特征在于：集热管(17)接受聚光辐射的轴向长度L为：L＝n×w，其中，n≥2，表示环形会聚透镜(12)的数量，w是聚光平行光线(7)和聚光径向光线(8)的宽度。

4.根据权利要求1所述的利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器，其特征在于：利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器的最小厚度h为：h＝f+n×w，其中，f为环形会聚透镜板(11)和环形发散透镜板(13)之间的外尺寸。

5.根据权利要求1所述的利用嵌套圆锥环面的全周向辐射接受聚光器，其特征在于：n个环形会聚透镜(12)的宽度相同，且等于中心会聚透镜(9)的直径，第i+1个与第i个环形会聚透镜(12)在集热管(17)周向表面形成的聚光辐射强度之比为：(i+1)/i，其中i、n为整数，且1≤i≤(n-1)，n≥2。