利用太阳能的三维打印线聚光光源

摘要

本实用新型提供一种利用太阳能的三维打印线聚光光源，包括：烧结面、工作平台、经向直线轨道、经向平移支架、纬向直线轨道、聚光器、水平经向反射镜、水平纬向反射镜、抛物柱面反射镜、遮光器；聚光器输出的平行聚光光线通过水平经向反射镜、水平纬向反射镜、遮光器和抛物柱面反射镜，在烧结面表面形成聚光线。遮光器包括透明容器、导热介质、遮光光栅、散热器等；遮光光栅是由若干条条状光栅组成；控制每个条状光栅的电致变色电压，在聚光线上得到不同聚光能量的点阵，实现利用太阳能聚光能量对颗粒物料的选择性烧结。能够对太阳能的利用时间更长，聚光利用方式更加合理，克服了快速原型制造技术中利用激光能源成本高昂的缺点。

主权项

一种利用太阳能的三维打印线聚光光源，包括：烧结面(11)、工作平台(12)、经向直线轨道(13)、经向平移支架(14)、纬向直线轨道(15)、聚光器(31)、水平经向反射镜(32)、水平纬向反射镜(35)、抛物柱面反射镜(33)；其特征在于，还包括遮光器(60)；工作平台(12)上表面为水平面，经向直线轨道(13)固定在工作平台(12)上表面，朝向为南北方向；经向平移支架(14)安装在经向直线轨道(13)上，能够沿南北方向水平平移运动；纬向直线轨道(15)和水平纬向反射镜(35)固定安装在经向平移支架(14)上；抛物柱面反射镜(33)和遮光器(60)的位置较近、距离固定且固定在一起，能够沿纬向直线轨道(15)在经向平移支架(14)上进行水平平移运动；遮光器(60)位于水平纬向反射镜(35)和抛物柱面反射镜(33)之间；水平经向反射镜(32)、水平纬向反射镜(35)为平面反射镜；聚光器(31)输出的平行聚光光线全部射向水平经向反射镜(32)，水平经向反射镜(32)将平行聚光光线全部反射为水平向南方向，并全部射向水平纬向反射镜(35)，水平纬向反射镜(35)再将入射光线全部反射为水平东西方向，通过遮光器(60)后射向抛物柱面反射镜(33)上；抛物柱面反射镜(33)将接收到的全部聚光平行光线反射聚焦到聚光线(36)上，聚光线(36)位于烧结面(11)表面；遮光器(60)包括透明容器(61)、导热介质(62)、低温管道(63)、高温管道(64)、遮光光栅(65)、散热器(67)；透明容器(61)和散热器(67)通过低温管道(63)和高温管道(64)连接为一体，内部有连通空腔，并注满导热介质(62)，透明容器(61)和导热介质(62)为透明材料，具有较好的透光性；导热介质(62)沿透明容器(61)、高温管道(64)、低温管道(63)和散热器(67)进行循环；遮光光栅(65)安装在透明容器(61)内部且浸入在导热介质(62)中；遮光光栅(65)是由若干条条状光栅(66)组成的矩形平面，每个条状光栅(66)为细长等宽矩形；条状光栅(66)之间相邻且平行但不重叠，并位于同一平面内；水平纬向光线(45)垂直于遮光光栅(65)所在的平面且全部射向遮光光栅(65)；条状光栅(66)的长边与抛物柱面反射镜(33)的聚光线(36)之间互相垂直；每个条状光栅(66)通过抛物柱面反射镜(33)在聚光线(36)上的光学投影是与条状光栅(66)宽度相等的一个线段；条状光栅(66)具有电致变色特征；在每个条状光栅(66)上都施加了电致变色电压；通过改变条状光栅(66)上的电压使条状光栅(66)的透光率发生改变；当条状光栅(66)透光率达到最高时，通过这个条状光栅(66)的水平纬向光线(45)的辐射能量只有极少部分会被条状光栅(66)吸收，对应在聚光线(36)上的光学投影线段上所得到的聚光能量就强；当条状光栅(66)透光率下降时，通过这个条状光栅(66)的水平纬向光线(45)的辐射能量会被条状光栅(66)部分或全部吸收；通过导热介质(62)的循环，将条状光栅(66)上热量带至散热器(67)中释放掉。