專利名稱：高能光束導管及其制作方法
一、涉及領域本發(fā)明涉及一種傳輸光線的導管及其制作方法。
二、技術背景由于地球上除核能之外的所有能量，幾乎都來自于太陽，太陽每一天照射到地球的能量非常巨大，人類一直都在夢想著利用太陽能來做各種事情。利用太陽能最好的方法，是把大面積的太陽能分片匯聚起來，傳輸?shù)綇S房等各種房間內集中加以利用。曾經有過把陽光匯聚起來傳輸?shù)降叵率艺彰鞯南壤?。由于玻璃光導纖維太細了，不可能傳輸比較粗的高能陽光的光束，這一利用也只能限于很小的能量傳輸。曾經有過的一種很粗的塑料光導纖維，它實際上是長長的圓柱形的內部是透明塑料的光導部件，主要被用作傳導燈光，實現(xiàn)裝飾照明。由于它的傳光部分是塑料的，很容易老化。不適合應用于傳輸已經匯聚起來的高能陽光的光束，也就不能幫助人類實現(xiàn)大規(guī)模的太陽能發(fā)電、以及采用多種方式利用太陽能的目的。
三、發(fā)明的內容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠傳輸已經匯聚在一起的高能陽光光束的光束導管，以及光束導管的制作方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，光束導管是一種內部是空心的，內壁上有一層反光層的塑料管，反光層非常致密光亮，反光層是由事先制作好的反光膜或者反光薄片構成的。
光束導管的制作方法是光束導管是利用事先選好的反光膜或者反光薄片，在擠塑拉制塑料管的設備上，像拉制有加固線的塑料軟管或者多芯電纜那樣拉制成的。首先把制作出的或者選購的反光效果非常好的成卷的反光薄膜或者反光薄片安裝到設備上。擠塑拉制塑料管的設備，自動把反光薄膜或者反光薄片斜著纏繞在像鏡面一樣光滑的圓柱上。纏繞時，后面纏繞的反光薄膜或者反光薄片的左側邊緣，壓在前面已經纏繞好的反光薄膜或者反光薄片的右側邊緣上，或者右側邊緣壓在左側邊緣上，連接成一個完整的光束導管的內壁。或者使從材料卷上拉出的反光薄膜或者反光薄片的縱向中心部位，縱向貼在像鏡面一樣光滑的圓柱上。利用設備上的導輪等，自動把反光薄膜或者反光薄片的兩側邊緣，逐漸包裹在像鏡面一樣光滑的圓柱上。包裹之后，反光薄膜或者反光薄片兩側的邊緣可以搭接在一起，連接成一個完整的光束導管的內壁。薄膜的外面還可以再纏繞上加固線，也可以不要加固線。隨著包裹或者纏繞在光滑的圓柱上的反光薄膜或者反光薄片，有加固線時連同加固線一起，連續(xù)通過熱熔化的塑料，不斷地被拉出冷卻，盤卷起來，光束導管就連續(xù)不斷地做好了。
有這樣一個現(xiàn)象，穿過凸透鏡的面積縮小1000倍的直射陽光，能夠把木頭等很多物體燒壞，甚至能夠把已經有一層非常光亮的反光膜的塑料片燒壞，但是當它直接匯聚在有一定厚度的鋁箔等非常致密光亮的反光膜上時，反光膜就能夠把匯聚的陽光反射出去，反光薄膜及后面的物體，不會受到傷害。在光束導管應用中，通過太陽能采集裝置上的凸透鏡、或者反光鏡、或者反光鏡和凹透鏡一起把陽光匯聚到光束導管的內部(見本發(fā)明人的其他專利文件)。選用的光束導管的內徑應該盡可能細，但光束導管內部的橫截面，最好略微大于匯聚的光斑面積。匯聚到光束導管內的陽光，盡管是能夠達到陽光萬倍以上的高能光束，但是它們被均勻地散布在光束導管內壁的很長一段距離的比較大的面積上(見本發(fā)明人的其他專利文件)。反光膜表面的能量密度并不高，由于光束導管的反光膜是事先選好的，已經具有了一定的抗高能陽光光束的能力，因此不會損傷反光膜。射入光束導管的高能陽光光束，經過光束導管內壁上的反光膜的反射，能量不能釋放出來，所以光束導管能夠把匯聚在焦點附近的高能陽光，轉變成一束高能光束，在光束導管中傳輸。由于光束導管內壁的反光膜非常致密光亮，光線的反射率很高。由于光束導管中的氣體很純凈的，減少了普通大氣中的細微顆粒對光線的散射和吸收，高能光束在光束導管中的損耗將會很小，因此光束導管傳導高能陽光光束的效率很高。從而使得高能陽光光束能夠沿著光束導管，向前傳輸很遠的距離，直至光束導管在各種房間內的另外一端。由于光束導管內部有保護性氣體，加上反光膜具有一定的抗高能陽光光束的能力，所以光束導管能夠在高能陽光光束的環(huán)境下長期使用。由于光束導管始終隱藏在保護管道中，光束導管的塑料層不易老化，能夠長期使用。
在光束導管應用中，由于光束導管傳輸高能光束的需要，光束導管在彎曲時，彎曲半徑必須足夠大。光束導管的兩端是封閉的，內部非常干凈。因為任何污物或者顆粒都能夠使高能光束的能量釋放出來，最終損壞光束導管。為避免被污染和損傷反光膜，光束導管的內部還充有純凈的保護性氣體，氣體的種類是任意的，但最好不用氧氣等能傷害反光膜的氣體，以避免在高能光束的環(huán)境下，反光膜被損壞，最好是選擇吸收和散射光線最少的，并且對反光膜能夠有所保護的。采用纏繞方式拉制的光束導管，在使用中要注意光線的射入方向問題，要讓纏繞的搭接邊，背對著傳輸?shù)墓饩€。纏繞拉制的光束導管在彎曲時，由于光束導管的外壁是柔軟的，纏繞的反光薄膜或者反光薄片的搭接邊之間略微有一點錯動，不會影響光線的傳輸。
由于光束導管能夠傳輸已經匯聚起來的高能陽光的光束，人類就能夠通過很多太陽能匯聚裝置，把大面積的太陽光分片匯聚起來，通過很多光束導管，把匯聚起來的太陽能傳輸集中到發(fā)電廠房等各種房間內，實現(xiàn)大規(guī)模太陽能發(fā)電，或者日光照明，或者燒水，或者做飯，或者冬季采暖，或者烘烤物品，以及工業(yè)應用等任意形式的各種太陽能應用。(見本發(fā)明人的其他專利文件)。
與其他傳導光線的部件相比較，本發(fā)明開拓性地創(chuàng)造出了一種全新的光束導管，它能夠傳輸其他傳導光線的部件不能夠傳輸?shù)母吣荜柟獾墓馐?。本發(fā)明也開拓性地創(chuàng)造出了一種光束導管的制作方法。新的光束導管徹底解決了不能長距離直接傳輸太陽能，這一長期困擾人類的太陽能利用中的關鍵技術難題。為人類大規(guī)模、多領域、多種方式、大范圍利用太陽能奠定了堅實的基礎，大大促進了太陽能利用的技術進步，具有非常重大而且深遠的歷史意義。
具體實施例方式
光束導管最好的實施方式，是選用纏繞方式制作的光束導管。由于光束導管比較簡單，就一道制作工藝，前面已經詳細敘述了，下面不再畫圖了，也沒必要再重復敘述了。
權利要求
1.一種傳輸光線的光束導管，本發(fā)明的特征在于光束導管是一種的內部是空心的，內壁上有一層反光層的塑料管，反光層非常致密光亮，反光層由事先制作好的反光膜或者反光薄片構成。
2.一種傳輸光線的光束導管的制作方法，本發(fā)明的特征在于光束導管是利用事先選好的反光膜或者反光薄片，在擠塑拉制塑料管的設備上拉制成的。
3.根據(jù)權利要求2規(guī)定的光束導管的制作方法，其特征在于制作光束導管時，把選好的成卷的反光薄膜或者反光薄片安裝到設備上，擠塑拉制塑料管的設備，自動把薄膜或者薄片斜著纏繞在像鏡面一樣光滑的圓柱上，纏繞時，后面纏繞的薄膜或者薄片的左側邊緣，壓在前面已經纏繞好的薄膜或者薄片的右側邊緣上，或者右側邊緣壓在左側邊緣上，連接成一個完整的光束導管的內壁，纏繞在光滑圓柱上的薄膜或者薄片連續(xù)通過熱熔化的塑料，不斷地被拉出冷卻，盤卷起來，光束導管就連續(xù)不斷地做好了。
4.根據(jù)權利要求2規(guī)定的光束導管的制作方法，其特征在于制作光束導管時，把選好的成卷的反光薄膜或者反光薄片安裝到設備上，從材料卷上拉出的薄膜或者薄片的縱向中心部位，縱向貼在像鏡面一樣光滑的圓柱上，利用擠塑拉制塑料管的設備上的導輪等，自動把薄膜或者薄片的兩側邊緣，逐漸包裹在光滑圓柱上，包裹之后，薄膜或者薄片兩側的邊緣搭接在一起，連接成一個完整的光束導管的內壁，包裹在光滑圓柱上的薄膜或者薄片連續(xù)通過熱熔化的塑料，不斷地被拉出冷卻，盤卷起來，光束導管就連續(xù)不斷地做好了。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠傳輸已經匯聚在一起的高能陽光光束的光束導管，以及光束導管的制作方法。光束導管是一種內部是空心的，內壁上有一層非常致密光亮的反光層的塑料管。光束導管利用事先選好的反光膜或者反光薄片，在擠塑拉制塑料管的設備上，自動把反光薄膜或者反光薄片斜著纏繞或者包裹在像鏡面一樣光滑的圓柱上，連續(xù)通過熱熔化的塑料，不斷地被拉出冷卻，盤卷起來制成的。由于反光層具有一定的抗高能陽光光束的能力，射入的高能陽光光束經過反光膜的反射，在光束導管中傳輸?shù)礁鞣N房間內，很多光束導管傳輸來的光能，聚集起來就能夠實現(xiàn)太陽能燒水、做飯、烘烤物品、冬季采暖、大規(guī)模太陽能發(fā)電等利用。
文檔編號B29C47/02GK1847722SQ20051006429
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權日2005年4月15日
發(fā)明者徐建國 申請人:徐建國