專利名稱:折疊太陽灶一多功能方桌的制作方法
本實用新型屬于民用太陽灶技術(shù)領(lǐng)域：
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本實用新型涉及一種菲涅耳反射－－透射組合聚光器及其支架作為多功能方桌的裝置。
現(xiàn)有的菲涅耳反射式聚光器主要由呈環(huán)形或螺旋形布置的菲涅耳齒及其支承平板組成。因為其菲涅耳齒均暴露于外及在制造或使用過程中的損壞等，易使菲涅耳齒的齒尖形成圓角，入射到圓角的光將發(fā)散。為減少上述圓角散射損失的比例，一般都將菲涅耳齒寬度設(shè)計在20～100毫米，這樣一來，聚光器就不能做很薄，而暴露于外的菲涅耳齒上易被污染，污染后清潔保養(yǎng)也很不方便。又由于各菲涅耳齒上的反射光一部分要受到相鄰齒的遮擋而產(chǎn)生陰影，每環(huán)齒上的反射光被遮擋率同該齒斜邊傾角正弦的平方成正比。故由離焦軸遠的斜邊傾角大的齒上反射的光將有很大部分被遮擋，有效采光系數(shù)低。而作為跟蹤機構(gòu)的支架及聚光器的結(jié)構(gòu)板，一般僅是單功能的。即在不用來收集陽光時沒有其它用途，而且還要占用一定的存放空間，即整個機構(gòu)的綜合利用率低。
本發(fā)明的目的是要提供一種改進的平面聚光器及其支架可折疊成為多功能方桌的裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的。參照圖1、圖3，將一菲涅耳透鏡同一菲涅耳齒系完全與其相同的菲涅耳反射鏡吻合在一起。當平行光線從菲涅耳透鏡平滑側(cè)垂直入射后，被菲涅耳反射鏡反射，當此光線又經(jīng)菲涅耳透鏡平滑界面射出時，再次被透鏡折射，以與焦軸夾角大于折射前該角的角度聚集于焦區(qū)上。與一般單一菲涅耳反射聚光器相比，產(chǎn)生同樣會集角度光線。本發(fā)明聚光器的菲涅耳齒斜邊的傾角要小。這樣，因相鄰齒間對反射光的遮擋而產(chǎn)生的陰影區(qū)就相對減小，有效采光系數(shù)相對提高。又因為本發(fā)明中聚光器的菲涅耳齒系被夾在兩鏡體中間，故不易損壞。因而齒寬度可以設(shè)計得很小，很精確。這樣，聚光器結(jié)構(gòu)厚度可以制造得很薄。又因為本發(fā)明中聚光器的透鏡的光滑面朝外，因而不易被污染，便于清潔。受小損傷也便于修復(fù)。因其為平面，故便于分塊折疊。
本發(fā)明中的太陽跟蹤機構(gòu)采用兩組相同的平面六桿機構(gòu)并列起來。(參照圖4、圖5)。其常態(tài)的活動度為零。在調(diào)整高度角時，通過手動操作去掉一個約束，使機構(gòu)的活動度為一，便可進行調(diào)整。方位角采用安裝在支架底部的四個小輪子來跟蹤。這四個輪子同時也作為整個機架的支腳。
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述圖1是本實用新型中聚光器板沿半徑線的剖面圖。
圖2是聚光器分板的組合圖。
圖3是圖1中Ⅰ節(jié)點的放大圖。
圖4是本實用新型作為太陽灶使用時沿結(jié)構(gòu)對稱線的剖面圖。
圖5是圖4中Ⅱ節(jié)點放大圖。
圖6是本實用新型作為太陽灶使用時的背面視圖。
圖7是作為方桌使用且支到最高位置時的側(cè)視圖。
圖8是聚光器分板與桌面銷助機構(gòu)的示意圖。
圖9是聚光器分板與桌面銷助機構(gòu)的剖面圖。
圖10是第二層桌面與第一層桌面掛接示意圖。
圖11是本實用新型中滑動幅定位裝置的剖面圖。
圖12是本實用新型中定位幅的主要零件展開圖。
圖13是本實用新型中定位幅操縱機構(gòu)的示意圖。
參照圖1，用折射率為n(n＞1)的材料制成的，菲涅耳齒以環(huán)形或螺旋形分布的、齒斜邊傾角ai與焦距f、平均半徑R間按ai＝ 1/2 arcsin( 1/(n) ·Rf+R]]>)的函數(shù)關(guān)系變化的菲涅耳透鏡［26］，被用菲涅耳齒系可完全與其吻合的菲涅耳反射鏡［24］毫無間隙地吻合在一起，成為菲涅耳反射——透射組合鏡。此鏡背面通過連接層［27］與厚度為C的基板［28］粘合在一起成為聚光器板［49］。上述菲涅耳反射——透射鏡與連接層［27］共厚為a，是一個與選用材料及齒寬b有關(guān)的一個數(shù)。R0在10－60毫米間任定，菲涅耳齒寬b最好在0.1——10毫米之間。本發(fā)明將上述聚光器作成正方形并以焦軸對稱均分成四塊分板［1］、［2］、［3］、［4］。參照圖2，四塊分板用合頁［22］按圖2所示位置組合在一起而成為中心處有一個孔的聚光器板［49］。這里合頁［22］的安裝需能先將分板［3］、4〕向分板〔1〕、〔2〕對折，而后分板〔3〕、〔4〕還可再對折成為分板〔1〕在上分板〔3〕、〔4〕在中間，分板〔2〕在下的可作為第二層桌面的折疊板〔34〕。參照圖6，分板〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕的背面均預(yù)制有與桌面板〔5〕固定用的槽〔17〕。參照圖4、圖5、圖6，復(fù)合板桌面〔5〕、金屬管〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕及滑動幅〔11〕，除管〔7〕與滑動幅〔11〕是采用滑動低幅聯(lián)接外，其它均采用鉸連接起來，構(gòu)成圖4所示六連桿機構(gòu)。用軸〔29〕、〔12〕、〔13〕及桌面板〔5〕、管〔14〕、〔25〕將兩個這樣的六連桿機構(gòu)聯(lián)接起來，構(gòu)成本發(fā)明的跟蹤支架。參見圖6。兩個管〔7〕的凈間距比折疊板〔34〕的邊長大10～20毫米。滑動幅〔11〕與管〔7〕在常態(tài)時靠拉簧〔43〕的作用，處于閘助狀態(tài)。參照圖11、圖12及圖13，當需調(diào)節(jié)高度角即板〔5〕與管〔6〕間夾角時，手推把〔20〕及桿〔10〕，使桿〔10〕向箭頭〔46〕方向轉(zhuǎn)動，通過鋼絲〔25〕傳遞，使可動柱形凸輪〔41〕沿箭頭〔47〕方向轉(zhuǎn)動，同時向與其齒形相吻合的固定在管〔8〕上的靜凸輪〔42〕方向靠攏，兩夾片〔39〕相互離開，貼固于兩夾片〔39〕上的制動橡膠層〔40〕與管〔7〕也松開，使管〔7〕與滑動幅機構(gòu)可相對移動。這時，桿系的自由度為一，可任意調(diào)節(jié)板〔5〕與管〔6〕的夾角。墊片〔45〕、銷〔48〕及螺絲〔44〕是用來調(diào)整使滑動幅〔11〕與管〔7〕處于最佳結(jié)合狀態(tài)的。將管〔7〕向上抬起，可改變焊于其下端部的管〔25〕在焊于管〔6〕上由十八個等距齒柱組成的定位柱組〔21〕上的相對位置，即可改變板〔5〕與管〔6〕間夾角的調(diào)節(jié)范圍。滿足因季節(jié)及地理緯度不同時對太陽高度角的跟蹤范圍不同的要求，也可使支成桌子時的桌面高度不同。裝于管〔6〕上的兩個前輪〔16〕及兩個后輪〔15〕，其輪軸沿長線均匯交于軸〔29〕的中點。從而整個架體能以此點為圓心水平轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)太陽方位角的跟蹤。這里，兩個后輪〔15〕可是帶齒的齒輪，為得是當架體支于坡地甚至臺階地段上時，靠兩個輪軸線相交的齒輪〔15〕與地面間產(chǎn)生制動作用，從而防止架體下滑。
當本發(fā)明用來收集太陽能時，聚光器板〔49〕與作為其結(jié)構(gòu)支承板的桌面板〔5〕是采用如下方式固定的將折疊板〔34〕放于桌面板〔5〕上展開成聚光器板〔49〕，并使展開后聚光器板〔49〕中心處展成的圓孔套入與桌面板〔5〕用墊片〔23〕、螺母〔32〕固定的空心套〔33〕的帽上。這里板〔49〕中心展開成的孔剛好能嵌入空心套〔33〕的帽上。而后用壓片〔38〕及帶螺紋的管〔30〕按圖5所示擰入套〔33〕內(nèi)，但暫不擰緊，再將釣銷〔19〕按圖8、圖9所示與設(shè)于聚光器板〔49〕背面的槽〔17〕銷住。這里，設(shè)于板〔5〕背面各邊中部的釣銷〔19〕，一端插在固定在板〔5〕上的環(huán)〔35〕的內(nèi)孔中，另一端釣入槽〔17〕中，中部嵌入定位槽〔36〕中，靠固定在槽〔36〕內(nèi)的被其壓縮的軟橡膠塊〔37〕的反彈力，將聚光器板〔49〕與板〔5〕貼緊，最后擰緊管〔36〕。聚光器〔49〕即固定于桌面板〔5〕上。管〔30〕上端內(nèi)側(cè)帶有螺紋，可安裝不同用途的受光器支架。圖4所示僅為安上一種灶具支架〔31〕時的情景。
當本發(fā)明作為方桌使用時，可將聚光器〔49〕按上述相反順序從桌面〔5〕上拆下，并折疊成板〔34〕，握動桿〔10〕，將桌面板〔5〕調(diào)成水平。按圖7、圖10所示，將板〔34〕插入支架中間，與桌面板〔5〕用設(shè)于背面各邊中部的釣銷〔19〕掛接起來，作為第二層桌面。
將管〔25〕從柱組〔21〕中拔出并搬動桿〔10〕，即可將架體與桌面板〔5〕并在一起，以前兩輪〔16〕著地，象小車一樣推拉；也可疊起來存放或運輸。
本實用新型具有比一般菲涅耳反射式聚光器易清潔，不易損壞，結(jié)構(gòu)厚度薄，有效采光系數(shù)高等特點。而且整個機構(gòu)在不用于收集太陽能時，可作為一種雙層多功能方桌來使用。
權(quán)利要求
1.一種利用太陽能的太陽灶，一般主要由呈環(huán)形或螺旋形布置的菲涅耳齒及其支承平板組成，本實用新型的特征在于菲涅耳透鏡(26)與菲涅耳齒系可完全與其吻合的菲涅耳反射鏡(24)毫無間隙地吻合，構(gòu)成太陽能聚光器，太陽能聚光器的菲涅耳齒系夾在兩鏡體之間，聚光器通過聯(lián)接層(27)與基板(28)粘接而成為平面聚光器板(49)，桌面板(5)、金屬管(6)、(7)、(8)、(9)及滑動幅(11)構(gòu)成兩個平面六連桿機構(gòu)作為可活動的支架機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的太陽能灶，其特征在于聚光器由四片分板(1)、(2)、(3)、(4)組合而成并以焦軸對稱分布，四片分板可對折。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的太陽能灶，其特征在于支架機構(gòu)底部裝有四個小輪子，前兩輪(16)平行地裝在軸(29)與桿(6)的交角底處，后兩輪(15)裝在管(14)與桿(6)交角的底部，且兩輪軸線相交于軸(29)的中點。
專利摘要
本實用新型公開了一種太陽灶及其支架機構(gòu)可折疊成多功能方桌的裝置。該裝置的特點是將菲涅耳透鏡及反射鏡吻合在一起作為聚光器。此聚光器分成可折疊在一起的四塊，用一方桌面作為其結(jié)構(gòu)支承板，采用兩組相同的平面六連桿機構(gòu)并列起來作為其支架。握動操縱桿可調(diào)整高度角。支架底部裝有四個可繞一點轉(zhuǎn)動的輪子，用來實現(xiàn)方位角的跟蹤。本實用新型具有比一般菲涅耳反射式聚光器易清潔，不易損壞，有效采光系數(shù)高等特點。
文檔編號F24J2/06GK86202163SQ86202163
公開日1987年6月24日 申請日期1986年4月15日
發(fā)明者安志勇 申請人:安志勇導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan