Концентратор электромагнитного излучения

СОК):) СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК П 9) П 317 1)5 РЕ ЕНИ ство ССС2, 1983,24,ЛЕКТ ГН я к устроиствам и злучения, напримких процессах, а ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР%1163104. кл. Г 24 3 2/Патент США М 3226кл. 350-293, 1963,(54) КОНЦЕНТРАТОР ЭНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Изобретение относиспособам концентрациимер солнечного, в энерго Изобретение относится к технической физике, а именно к устройствам и способам концентрации электромагнитного, например. солнечного излучения, с целью его использования для энергоемких процессов, а также для приема и передачи электромагнитных сигналов.Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно снижение стоимости и веса конструкции, повышение КПД и возможности складыва-ния до минимального объема.На фиг, 1 изображен разрез устройства; на фиг, 2 - вариант соединения пленок, образующих тороид и герметичный объем; на фиг. 3 - вариант. насоса для создания перепада давления; на фиг. 4 - общий вид устройства в рабочем состоянии.Устройство состоит иэ надувного тороида 1 (фиг. 1), составляющего опорный каркас для зеркальной пленки 2 и пленки 3, неконтактирующих между собой во всем рабочем диапазоне давлений и составляющих после соединения герметичный объем 4,02 В 5/10, Р 24 ) 2/1 также для приемо-передачи электромагнитных сигналов. Сущность изобретения: устройство состоит из надувного тороида, к которому присоединены две пленки симметрично и с зазором между ними, причем одна пленка имеет отражающий слой, обращенный наружу, Совместно с тороидом пленки образуют герметичный объем, в котором создается отрицательный перепад давления, задающий фокусное расстояние зеркала, имеющего предохраняющий слой. Для направления излучения на приемник концентратор имеет опоры регулируемой длины. 4 ил. В этом обьеме 4 с помощью насоса 5(фиг. 3) создается разрежение, отражающая поверхность становится вогнутой, т,к. равномерно нагруженная мембрана принимает форму параболоида вращения. Величина результирующего фокусного расстояния зависит от радиуса кривизны этой поверхности, который в свою очередь связан с величиной перепада давления Р внутри и вне герметичного объема, упругостью пленки и величиной ее натяжения,. В наиболее простом случае (фиг, 2) гороид 1 составлен из двух пленочных полос, сваренных в плоскости. перпендикулярной плоскости симметрии, а к этим стыкам присоединены отражающая 2 и прозрачная 3 пленки, причем отражающий слой направлен наружу,К герметичному обьему 4 с тыльной стороны присоединен источник понижающего давления 5, которые создает перепад давления. В простейшем случае это упругая "груша" с клапанами (фиг, 3). К тороиду 1 по бокам примерно на высоте 2/3 диаметраприсоединены опоры, которые могут быть снабжены механизмами изменения их длины, например. с помощью электродвигателей, для компенсации изменения направления на Солнце. В случае отсутствия такого механизма положение светового пятна на приемнике поддерживается вручную. Для предохранения отражающего слоя от повреждений на него наносится предохраняющий полимерный слой минимальной толщины, например майлар, толщиной 3 ,и (фиг. 1, разрез пленки с отражающим и предохраняющим слоем).Устройство работает следующим обра-. зом,Разворачивают устройство из свернутого состояния и присоединяют источник понижающего давления 5. Надувной тороид 1 накачивают до рабочего состояния, При этом в герметичном объеме 4 создается разрежение - отрицательный перепад давления ЬР относительно окружающей атмосферы.Присоединяют к тороиду 1 опоры и устанавливают устройство в положение, обеспечивающее близкое к нормальному падение на зеркало солнечных лучей, которые при этом после отражения должны попадать на приемник излучения, например котел, установленный в фокусе зеркала. С помощью источника понижающего давления (насоса) 5 регулируют давление в герметичном объеме 4, добиваясь максимума концентрации излучения на приемнике. Включают механизм слежения в опорах, либо периодически изменяют положение зеркала с помощью этих опор, добиваясь концентрации излучения на зачерненной поверхности приемника (фиг, 4),При условии точного технического исполнения устройства отражающая излучение параболическая поверхность 2, например, диаметром 2 м и фокусным расстоянием Е=5 м должна сконцентрировать все отраженное излучение в кружке диаметром 0,045 м, что дает коэффициент концентрации ,и = - = 2000. Поток солнечного552излучения на зеркало 2 с 51=3,14 м в ясную2 погоду с учетом поглощения атмосферой соответствует энергии 2,5 кВт, т.е. при коэффициенте отражения 0,8, оптимальном углепадения излучения и малой затененности5 зеркала приемником излучения можно рассчитать на концентрацию излучения мощностью2 кВт на площадке диаметром 5 см.По окончании работы газ из тороидавыпускается, отсоединяются опоры и насос10 5, и вся конструкция складывается.В случае использования устройства вкачестве антенны, например, спутниковоготелевидения, вследствие стационарного положения спутника относительно антенны,15 достаточно направить ее на спутник и поместить в фокусе антенны приемник - облучатель,Предлагаемое устройство имеет невысокую стоимость, удобно при транспорти 20 ровке из-за малого веса и габаритов,позволяет экономить энергоресурсы, например, нэ приготовление пищи, а такжеможет служить приемной. антенной. спутникового телевидения.25 Формула изобретенияКонцентратор электромагнитного излучения, содержащий каркас в аиде надувноготороида, две пленки, периферии которыхсоединены с тороидом по его внутренней сто 30 роне, образуя герметичный обьем, источникдавления, связанный с герметичным объемом, причем одна из пленок имеет отражающую поверхность, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в него введены предохраняющий35 слой, расположенный на отражающей поверхности пленки и опоры, выполненные свозможностью изменения их длины и присоединенные к тороиду, причем центральные части пленок расположены на заданном40 расстоянии одна от другой, а их периферииприсоединены к тороиду на расстоянии. ОЬб друг от друга симметрично относительно плоскости симметрии тороида, гдеб - диаметр сечения тороида, отражающая45 поверхность пленки расположена с ее наружной стороны, а источник давления выполнен в виде источника понижающегодавления,501831703Составитель И, Никулин Редактор Н, Коляда Техред М.Моргентал Корректор С. Юско Заказ 2551 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина