[发明专利]太阳能轴对称平行光超薄聚光器

权利要求书

1.一种太阳能轴对称平行光超薄聚光器，该聚光器由环形会聚透镜板(11)、环形发散透镜板(13)、第一反射体(21)、第i反射体(22)、第p反射体(24)、框架(18)组成，并通过框架(18)固定安装为一体，其特征在于：

环形会聚透镜板(11)、环形发散透镜板(13)、第一反射体(21)、第i反射体(22)、第p反射体(24)、框架(18)有共同的对称轴(19)；第一反射体(21)、第i反射体(22)、第p反射体(24)嵌套安装在环形发散透镜板(13)出射光线的一侧,其中，1<i<p ,i、p均为正整数；环形会聚透镜板(11)和环形发散透镜板(13)为透光材料；

环形会聚透镜板(11)上设置n个环形会聚透镜(12)，其中n为正整数；环形发散透镜板(13)上设置n个与环形会聚透镜(12)相对应的环形发散透镜(14)；对称轴(19)与环形会聚透镜板(11)上表面垂直，所有环形会聚透镜(12)和环形发散透镜(14)通过对称轴(19)共轴对称;

第一反射体(21)上有输出反射锥面(31)，第i反射体(22)上有输出反射锥面(31)和法向反射锥面(42)，第p反射体(24)上有法向反射锥面(42)和聚光输出口(10)；所有输出反射锥面(31)、法向反射锥面(42)与通过对称轴(19)的剖面的交线与对称轴(19)间的夹角均为∠45°，并通过对称轴(19)共轴对称;

宽度为d的环形会聚透镜(12)的实焦，与对应的环形发散透镜(14)的虚焦重合；垂直于环形会聚透镜板(11)的上表面平面的太阳入射光线(3)经过环形会聚透镜(12)的聚焦，再经过环形发散透镜(14)的发散，形成宽度为w的透镜聚光平行光线(7)，其中，d>w>0；透镜聚光平行光线(7)通过法向反射锥面(42)形成反射光线(8)，再通过输出反射锥面(31)形成聚光输出光线(9)，由第p反射体(24)上的聚光输出口(10)输出；聚光输出光线(9)与太阳入射光线(3)平行且同方向传播；

第一反射体(21)位于环形发散透镜板(13)出射光线的一侧和最小直径透镜聚光平行光线(7)的空间内，不遮挡透镜聚光平行光线(7)的传播。

2.根据权利要求1所述的太阳能轴对称平行光超薄聚光器，其特征在于：环形会聚透镜(12)和环形发散透镜(14)表面为平滑弧面。

3.根据权利要求1所述的太阳能轴对称平行光超薄聚光器，其特征在于：每个法向反射锥面(42)在环形发散透镜板(13)上的投影宽度均为w，相邻距离为d; 同一个反射体上的法向反射面(42)在对称轴(19)上的投影宽度均为w，相邻距离为0。

4.根据权利要求1所述的太阳能轴对称平行光超薄聚光器，其特征在于：                                                相邻的第i个输出反射锥面(31)在环形发散透镜板(13)上的投影相邻且不重叠，对应的长度X_i为：

      

其中，i、m均为正整数,

最大环形会聚透镜(12)的外侧半径为：

环形会聚透镜(12)的数量为：

从环形会聚透镜板(11)表面至聚光输出口(10)的最小聚光距离h为：

其中，f为环形会聚透镜板(11)和环形发散透镜板(13)间的外尺寸。

5.根据权利要求1所述的太阳能轴对称平行光超薄聚光器，其特征在于：聚光输出光线(9)具有相同的、均匀的聚光辐射强度。