專利名稱：旋轉拋物面反射光錐二次聚光太陽光聚焦切割裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能應用技術，特別是一種利用旋轉拋物面聚光原理接收太 陽能的旋轉拋物面反射光錐二次聚光太陽光聚焦切割裝置，該裝置通過旋轉拋物面的反 射聚光作用接收太陽能，可用來實現對各種材料的太陽光聚焦切割。
背景技術：
太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會造成環境污染，太陽能 產品越來越多，太陽能路燈、太陽能交通信號燈、太陽能手機、太陽能充電器、太陽能 遙控器、太陽能熱水器、太陽能電站等等，太陽能技術已經從高科技領域進入到人們的
日常生活。近些年，在國內和國外太陽能接收元件的接收效率成為人們關注的焦點，國外 在一些大型太陽能電站的光伏矩陣中實現了太陽能聚光接收，國內也有類似的試驗裝 置，但太陽能技術在金屬加工領域的應用還很少，利用太陽能對金屬加工這一課題還沒 有人取得較好的研究成果。
發明內容
為了實現利用太陽能對金屬加工，本發明提出了一種二次聚焦的太陽能聚光接 收裝置，它可將太陽光通過二次聚焦集中在一點上，可實現對金屬及其它非金屬材料的 切割和加工。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是由一個大旋轉拋物面反光鏡和一 個小旋轉拋物面反光鏡構成太陽光的第一次聚焦機構，由一個圓錐形光錐構成太陽光的 第二次聚焦機構，大旋轉拋物面反光鏡的底部開有一個光線入射圓孔，大旋轉拋物面反 光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的開口相對，大旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的 焦點相互重合，大旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互重合，并使得 小旋轉拋物面反光鏡的開口正對大旋轉拋物面反光鏡的底部的光線入射圓孔，內表面為 光線反射鏡的圓錐形光錐底部的光線入口安裝在大旋轉拋物面反光鏡底部的光線入射圓 孔上，圓錐形光錐的對稱軸與小旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互重合，圓錐形光錐頂部 的光線出口正對一個加工平臺，被加工部件置于加工平臺上，并使得被加工部件位于圓 錐形光錐的光線出口處，當太陽光平行于大旋轉拋物面反光鏡的對稱軸入射時，大旋轉拋物面反光鏡的 反射光線穿過小旋轉拋物面反光鏡的焦點照射在小旋轉拋物面反光鏡上，照射在小旋轉 拋物面反光鏡上的光線經小旋轉拋物面反光鏡的反射后形成一束平行于小旋轉拋物面反 光鏡對稱軸的平行光線，該平行光線穿過大旋轉拋物面反光鏡底部的光線入射圓孔沿圓 錐形光錐的對稱軸進入圓錐形光錐底部的光線入口，進入圓錐形光錐光線入口的平行光 線經圓錐形光錐內表面的反射聚焦照射在位于圓錐形光錐頂部的光線出口處的被加工部 件上，當被加工部件有規律的在加工平臺上移動時，利用圓錐形光錐光線出口處的高溫實現對被加工部件切割和加工，保持整個系統實時的跟蹤太陽，并保持大旋轉拋物面反 光鏡的對稱軸與太陽光線平行，就可以實現連續的切割和加工。本發明的有益效果是通過旋轉拋物面的反射聚光作用接收太陽能，并通過圓 錐形光錐聚焦，使太陽能匯聚在圓錐形光錐的光線出口處，可用來實現利用太陽能對各 種材料的切割和加工。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的整體結構圖。圖2是本發明的整體結構圖的A-A剖視圖。圖3是旋轉拋物面的示意圖。在圖3的旋轉拋物面構成圖中旋轉拋物面S，旋轉拋物面的準平面Si，旋轉拋 物面的頂點O，旋轉拋物面的焦點f，旋轉拋物面的對稱軸L。
具體實施例方式在圖1和圖2中，由大旋轉拋物面反光鏡1和小旋轉拋物面反光鏡2構成太陽光 的第一次聚焦機構，由圓錐形光錐3構成太陽光的第二次聚焦機構，大旋轉拋物面反光 鏡1的底部開有一個光線入射圓孔，大旋轉拋物面反光鏡1和小旋轉拋物面反光鏡2的開 口相對，大旋轉拋物面反光鏡1和小旋轉拋物面反光鏡2的焦點相互重合于f1;大旋轉拋 物面反光鏡1和小旋轉拋物面反光鏡2的對稱軸相互重合于L，并使得小旋轉拋物面反光 鏡2的開口正對大旋轉拋物面反光鏡1的底部的光線入射圓孔，內表面為光線反射鏡的圓 錐形光錐3底部的光線入口安裝在大旋轉拋物面反光鏡1底部的光線入射圓孔上，圓錐形 光錐3的對稱軸與小旋轉拋物面反光鏡2的對稱軸相互重合，圓錐形光錐3頂部的光線出 口正對一個加工平臺5，被加工部件4置于加工平臺5上，并使得被加工部件4位于圓錐 形光錐3的光線出口處，當太陽光平行于大旋轉拋物面反光鏡1的對稱軸入射時，大旋轉拋物面反光鏡1 的反射光線穿過小旋轉拋物面反光鏡2的焦點照射在小旋轉拋物面反光鏡2上，照射在小 旋轉拋物面反光鏡2上的光線經小旋轉拋物面反光鏡2的反射后形成一束平行于小旋轉拋 物面反光鏡2對稱軸的平行光線，該平行光線穿過大旋轉拋物面反光鏡1底部的光線入射 圓孔沿圓錐形光錐3的對稱軸進入圓錐形光錐3底部的光線入口，進入圓錐形光錐3光線 入口的平行光線經圓錐形光錐3內表面的反射聚焦照射在位于圓錐形光錐3頂部光線出口 處的被加工部件4上，當被加工部件4有規律的在加工平臺5上移動時，利用圓錐形光錐 3光線出口處的高溫實現對被加工部件4切割和加工，保持整個系統實時的跟蹤太陽，并 保持大旋轉拋物面反光鏡1的對稱軸L與太陽光線平行，就可以實現連續的切割和加工。
權利要求
1. 一種旋轉拋物面反射光錐二次聚光太陽光聚焦切割裝置，由大旋轉拋物面反光 鏡、小旋轉拋物面反光鏡、圓錐形光錐和加工平臺構成，其特征是由一個大旋轉拋物 面反光鏡和一個小旋轉拋物面反光鏡構成太陽光的第一次聚焦機構，由一個圓錐形光錐 構成太陽光的第二次聚焦機構，大旋轉拋物面反光鏡的底部開有一個光線入射圓孔，大 旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的開口相對，大旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋 物面反光鏡的焦點相互重合，大旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互 重合，并使得小旋轉拋物面反光鏡的開口正對大旋轉拋物面反光鏡的底部的光線入射圓 孔，內表面為光線反射鏡的圓錐形光錐底部的光線入口安裝在大旋轉拋物面反光鏡底部 的光線入射圓孔上，圓錐形光錐的對稱軸與小旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互重合，圓 錐形光錐頂部的光線出口正對一個加工平臺，被加工部件置于加工平臺上，并使得被加 工部件位于圓錐形光錐的光線出口處，當太陽光平行于大旋轉拋物面反光鏡的對稱軸入射時，大旋轉拋物面反光鏡的反 射光線穿過小旋轉拋物面反光鏡的焦點照射在小旋轉拋物面反光鏡上，照射在小旋轉拋 物面反光鏡上的光線經小旋轉拋物面反光鏡的反射后形成一束平行于小旋轉拋物面反光 鏡對稱軸的平行光線，該平行光線穿過大旋轉拋物面反光鏡底部的光線入射圓孔沿圓錐 形光錐的對稱軸進入圓錐形光錐底部的光線入口，進入圓錐形光錐光線入口的平行光線 經圓錐形光錐內表面的反射聚焦照射在位于圓錐形光錐頂部的光線出口處的被加工部件 上，當被加工部件有規律的在加工平臺上移動時，利用圓錐形光錐光線出口處的高溫實 現對被加工部件切割和加工，整個系統實時跟蹤太陽，并保持大旋轉拋物面反光鏡的對 稱軸與太陽光線平行。
全文摘要
一種旋轉拋物面反射光錐二次聚光太陽光聚焦切割裝置，該裝置通過旋轉拋物面的反射聚光作用接收太陽能，并通過圓錐形光錐的二次聚光，使太陽能匯聚在圓錐形光錐的錐頂出口上，可用來實現對各種材料的太陽光聚焦切割和加工。
文檔編號B23K28/00GK102009273SQ20101052570
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者張晉 申請人:張晉