專利名稱：全天候太陽能光熱灶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種太陽能光熱轉(zhuǎn)換利用裝置，確切的說是一種太陽能光熱灶。
現(xiàn)有的真正能夠達到實用階段的太陽灶主要有箱型悶曬式、直接反射烘烤式和拋物面聚光加熱式幾種類型。
其中悶曬式太陽灶具有結(jié)構(gòu)簡單使用操作方面的特點，但這種灶通常所能達到的溫度較低，且只能在環(huán)境溫度相對較高、陽光充足的天氣下使用，目前這種太陽灶主要在赤道附近的喀麥隆、肯尼亞、埃及等國家廣泛使用，在我國西部地區(qū)也有少量這種太陽灶在使用。
直接反射烘烤式太陽灶的外形雖形式很多，但不外乎將幾個反光面的光線反射到一個較小的范圍內(nèi)，從而產(chǎn)生較高的溫度來加熱水和食物，這種所謂的太陽灶具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的特點，但只適合在環(huán)境溫度十分高且太陽光很強的環(huán)境條件下使用，而且加溫速度很慢，這種太陽灶主要在赤道附近干旱、高溫地區(qū)使用。
聚光加熱式太陽灶則主要是利用各種形狀的拋物面反光裝置將陽光匯聚到加熱容器上或光熱轉(zhuǎn)換器件上，從而產(chǎn)生高溫來燒水做飯，這種太陽灶是目前相對普及、使用量最大的一種，但這種太陽灶也同樣還存在著很多的不足比如，只能在有較強的陽光直接照射的時候方能使用，通常只能在室外操作使用，而且無法對能量進行有效存貯，加熱速度慢，依然難以真正得到廣泛推廣普及。
最近幾年國內(nèi)外也一些發(fā)明人試圖發(fā)明設(shè)計出可存儲熱能的分體式太陽灶或太陽爐，如專利申請?zhí)枮?6242005.0和專利申請?zhí)枮?525234605的實用性型專利就屬于這種類型的設(shè)計方案，但這些方案雖然從原理上講具有一定的可行性，但由于設(shè)計方案本身還存在著許多自身無法解決的問題，使這些方案無法真正應(yīng)用到實際中去。比如方案所采用的常規(guī)的集熱元件進行光熱轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換效率世紀(jì)上是很低的，方案中采用泵驅(qū)動導(dǎo)熱油通過管道循環(huán)的方式來傳遞熱量，這種設(shè)計方案的保溫問題也是難以解決的，通常太陽灶在正常使用時，內(nèi)部溫度平均達到250攝氏度以上，和外部環(huán)境的溫差接近三百攝氏度，在這樣的溫度和溫差條件下，這些方案中所采用的常規(guī)的保溫材料和保溫技術(shù)，根本無法將熱能有效保存起來，另一方面，這些方案所采用利用油存儲熱量的方式也有自身難以克服的缺陷，由于導(dǎo)熱油的比熱相對較小，熱容很有限，要存儲足夠全天做飯的能量，必須要有很大的儲熱箱，這不僅會使成本大幅度增加，同時也會大大增加箱體與環(huán)境的接觸面積，使熱能的保存更為困難，此外，利用油循環(huán)傳熱的方式其加熱速度實際上也是很慢的。
本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有各種太陽灶的種種不足，提供一種真正可以實現(xiàn)一天三頓飯均可使用、可在室內(nèi)操作使用、可有效地存貯熱能、自動化程度高，且加熱速度快的全天候太陽能光熱灶。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提出了一套由集熱管、光能匯聚罩、控制驅(qū)動機構(gòu)、支撐架、超導(dǎo)傳熱管、超導(dǎo)傳熱器、熱能儲集箱組成的太陽灶。將若干只采集陽光的熱管型太陽能集熱管通過支架固定在采光效果好的位置，這種采光管選用耐高溫型太陽能集熱管，其中優(yōu)選專利申請?zhí)枮?2203498.6實用新型所述的熱管式中高溫型太陽能集熱管，在太陽能集熱管上設(shè)置了槽型拋物面太陽光能匯聚罩，其中太陽能集熱管的軸線剛好與槽型拋物面光能匯聚罩的焦點軸線重合，在集熱管上設(shè)置有滾動軸承機構(gòu)，在軸承結(jié)構(gòu)的上端設(shè)置有渦輪，光能匯聚罩通過這套軸承結(jié)構(gòu)裝配在集熱管上，其中光能匯聚罩與軸承結(jié)構(gòu)的外環(huán)套固定在一起，在集熱管的下端或一側(cè)設(shè)置有光控驅(qū)動太陽光能匯聚罩跟蹤陽光運轉(zhuǎn)的自控陽光跟蹤驅(qū)動機構(gòu)，其中陽光跟蹤機構(gòu)由一塊太陽能電池板、兩只光敏傳感器(光敏傳感器A和光敏傳感器B)、一只溫度傳感器、微電腦控制器、一枚帶有減速器的電動驅(qū)動器、一只傳動蝸桿、一只卷簧、一只棘輪、一只電磁鐵以及部分到導(dǎo)線幾部分組成。太陽能集熱管的冷凝端插接在熱管式超導(dǎo)傳熱管蒸發(fā)端的插接口內(nèi)，傳熱管的前端直接插接在位于儲熱箱內(nèi)膽中的超導(dǎo)傳熱器上，超導(dǎo)傳熱管的外面套有真空保溫管件，這種管件優(yōu)選專利申請?zhí)枮?2203496.X所述的太陽能熱利用保溫管。超導(dǎo)傳熱器的上端為凹拋物面型加熱器，加熱器下端的空腔與超導(dǎo)傳熱器的空腔連為一體并形成一個熱管式結(jié)構(gòu)，在超導(dǎo)傳熱器的管體上固定有傳熱翼片，在儲熱箱的內(nèi)膽中填充有相變儲熱材料，這種相變儲熱材料優(yōu)選DL-酒石酸、富馬酸等高熔點、高溶解熱的化學(xué)原料配制而成，在熱能儲集箱的外圍設(shè)有一個外膽，內(nèi)外膽之間為真空隔熱腔體，在真空腔體的外圍為保溫材料，保溫材料的外面為儲熱箱箱體外殼，在內(nèi)膽和外膽的幾個交接口，如超導(dǎo)傳熱管的前端插接口、超導(dǎo)傳熱器與外膽的交接口之間均設(shè)有可阻斷熱橋和起密封作用的保溫密封環(huán)。
在正常使用狀態(tài)下，當(dāng)每天早晨太陽升起來，陽光照射到本實用新型的室外的采光與光熱轉(zhuǎn)換機構(gòu)時，首先太陽能自動跟蹤機構(gòu)上的小太陽能電池板接收到陽光并產(chǎn)生電能，當(dāng)陽光的強度達到一定的強度時，光敏傳感器A接收到光信號，主電路接通，微電腦控制器控制向電磁鐵供電，電磁鐵的鐵芯前端頭向前推進，卡在跟蹤驅(qū)動機構(gòu)的小制動棘輪上，使棘輪和整個驅(qū)動機構(gòu)均無法反向轉(zhuǎn)動，同時電動驅(qū)動器上的小電機也開始工作，通過減速器減速后，再通過減速器上的小齒輪與單向驅(qū)動齒輪咬合，帶動蝸桿以順時針方向向西、向下側(cè)轉(zhuǎn)動，在單向驅(qū)動齒輪內(nèi)部設(shè)置有棘爪機構(gòu)，使該單向驅(qū)動齒輪只能正時針受力驅(qū)動蝸桿轉(zhuǎn)動，當(dāng)該齒輪相對于蝸桿機構(gòu)逆時針轉(zhuǎn)動時，二者之間不產(chǎn)生扭矩，即可以自由轉(zhuǎn)動，蝸桿機構(gòu)帶動設(shè)在集熱管上的蝸輪，蝸輪的下端與套在集熱管的上端軸承機構(gòu)固定為一體，該軸承機構(gòu)通過集熱管玻璃外管上的凹槽與集熱管結(jié)合為一體，集熱管體上的凹槽作為軸承的內(nèi)環(huán)套，從而將該軸承機構(gòu)與集熱管之間的相對位置限定，使該上端軸承機構(gòu)無法在集熱管上前后移動，該軸承機構(gòu)的外環(huán)套固定在聚光罩基罩上，其中集熱管的軸心正好與槽型拋物面光能匯聚罩的焦點連線重合，當(dāng)電機帶動蝸桿機構(gòu)驅(qū)動蝸輪轉(zhuǎn)動時，聚光罩開始從集熱管的上方緩緩向西、向下轉(zhuǎn)動，同時卷簧開始蓄積勢能，當(dāng)聚光罩的截面口徑線與太陽光線相對垂直時，光敏傳感器B被陽光照射并開始工作，微電腦控制器接收到光敏傳感器B的信號后，切斷電動驅(qū)動器的電路，驅(qū)動機構(gòu)停止運轉(zhuǎn)，但由于固定在蝸桿上的棘輪被電磁鐵鐵芯的前端頭卡住，使得驅(qū)動機構(gòu)無法帶動光能匯聚罩反轉(zhuǎn)，光能匯聚罩被固定在了正對太陽的位置，當(dāng)太陽轉(zhuǎn)過一個小角度后，光敏傳感器B被兩側(cè)的遮光板遮擋住了陽光并停止工作，微電腦控制器接通電機的電路，驅(qū)動機構(gòu)又帶動光能匯聚罩跟蹤陽光轉(zhuǎn)動一個角度，當(dāng)光能匯聚罩正對著陽光時，電機的電路再次被切斷，這樣驅(qū)動機構(gòu)就帶動光能匯聚罩繞著集熱管一直跟蹤陽光轉(zhuǎn)動，使得光能匯聚罩的截面的端口連線與太陽能光線基本保持垂直，確保在橫向上的光能采集量最大。而設(shè)置在集熱管下端支架上的傾角調(diào)節(jié)器具有自動隨季節(jié)的變化及一天內(nèi)時間的變化，自動調(diào)節(jié)傾角的功能，在夏季氣溫較高時，位于傾角自動調(diào)節(jié)器管體內(nèi)的溫控伸縮囊內(nèi)的工質(zhì)將受熱膨脹，而且氣溫越高，膨脹得越大，從而推動推進桿箱商頂起，這樣集熱管和光能匯聚罩的傾角減小，當(dāng)隨著時間推移，季節(jié)逐漸由夏季轉(zhuǎn)入秋季和冬季，太陽能的傾角不斷變小，氣溫不斷降低，這時氣囊也不斷地收縮，這樣傾角自動調(diào)節(jié)器上的推進桿，不斷回縮，集熱管和光能匯聚罩的傾角不斷增大，到了冬季最冷時，傾角達到最大，然后傾角由隨著天氣的轉(zhuǎn)暖逐漸減小，該傾角自動調(diào)節(jié)器還可對一天內(nèi)氣溫隨太陽的傾角變化，對本實用新型采光部分的傾角進行微調(diào)，由于集熱管的熱管管芯的前端頭設(shè)有一段螺旋管或波紋管，所以集熱管可以在傾角自動調(diào)節(jié)器的控制下，帶動光能匯聚罩，隨陽光的傾角變化而引起的氣溫變化，自動跟蹤調(diào)節(jié)其傾角，從而使得在縱向上所收集的光能接近最大值。太陽光能經(jīng)光能匯聚罩內(nèi)表面的反射層的反射，從四周匯聚到集熱管上，并通過集熱管內(nèi)固定在熱管上的導(dǎo)熱翼片表面的選擇性吸收涂層轉(zhuǎn)化為熱能，通過集熱管的冷凝端將熱量傳導(dǎo)給超導(dǎo)傳熱管，再通過超導(dǎo)傳熱管傳遞到位于儲能箱內(nèi)膽中的超導(dǎo)傳熱器上，并通過超導(dǎo)傳熱器上端的拋物面型加熱器加熱安放在加熱器中的炊鍋，設(shè)置在炊鍋下端的導(dǎo)熱凸塊，與加熱器底部的導(dǎo)熱凹槽密切吻合，并使炊鍋與加熱器的接觸面積增大，在炊鍋的外沿上設(shè)有刻度，根據(jù)刻度線，調(diào)節(jié)炊鍋與加熱器之間的相對位置，即可改變炊鍋與加熱器之間的接觸面積，也就相當(dāng)于控制常規(guī)煤氣灶火苗的大小，從而改變熱能在二者之間的傳遞速度，進而達到控制調(diào)節(jié)炊鍋被加熱速度的目的。當(dāng)加熱器上端沒有放置內(nèi)裝待加食品的炊鍋時，熱能將自動通過傳熱器上的導(dǎo)熱翼片傳給填充在集熱箱內(nèi)膽中的相變儲熱材料，當(dāng)其中相變材料的溫度達到相變材料的熔化臨界點時，相變儲熱材料開始融化，并將大量的熱能以熔化熱的形式存儲起來，隨著集熱機構(gòu)的不斷將光能轉(zhuǎn)化為熱能并向熱能儲集箱傳導(dǎo)，熱能儲集箱中的溫度不斷升高，當(dāng)內(nèi)部溫度達到設(shè)定的溫度范圍上限時(本實用新型設(shè)定的溫度區(qū)間為260～280攝氏度)，設(shè)在熱能儲集箱內(nèi)溫度傳感器將信號傳遞給微電腦控制器，微電腦控制器將控制同時切斷驅(qū)動電機和電磁鐵的電路，電磁鐵的端頭在彈簧力的作用下縮回，不再阻擋固定在蝸桿上的棘輪，這樣卷簧就可以帶動蝸桿驅(qū)動與光能匯聚罩連結(jié)在一體的小蝸輪反向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動光能匯聚罩反向轉(zhuǎn)動，并回復(fù)到最初所在的集熱管正上方的位置，將集熱管遮擋住，不再采集陽光，當(dāng)因使用或較長時間放置后，內(nèi)部溫度低于所設(shè)定的260攝氏度的下限溫度時，微電腦控制器將控制電動器通過蝸桿驅(qū)動機構(gòu)帶動光能匯聚罩轉(zhuǎn)動到正對陽光的位置，本實用新型將繼續(xù)收集、轉(zhuǎn)化、傳導(dǎo)、存儲光能。當(dāng)?shù)搅税硖柭渖綍r或天氣由晴天轉(zhuǎn)為陰天或下雨時，溫度傳感器同樣也將會控制切斷驅(qū)動電機和電磁鐵的電路，光能匯聚罩也將轉(zhuǎn)動到集熱管的正上方的位置，將集熱管保護起來，從而避免了集熱管被冰雹砸壞，同時也減小了集熱管被其它硬性落物砸壞的幾率，并能大幅度減少灰塵在集熱管和光能匯聚罩反射面上的沉積。當(dāng)在早晨或晚上沒有陽光的情況下，使用本全天候太陽能光熱灶做飯時，存儲在儲熱材料中的熱能通過超導(dǎo)傳熱器管體上的導(dǎo)熱翼片傳導(dǎo)給超導(dǎo)傳熱器，超導(dǎo)傳熱器內(nèi)的工質(zhì)以相變的形式，迅速將熱能向上傳導(dǎo)給加熱器，再通過超導(dǎo)傳熱器和拋物面型加熱器傳遞給待加熱的炊鍋，同樣，調(diào)節(jié)炊鍋與拋物面之間的相對角度，即可通過改變位于鍋底外側(cè)的導(dǎo)熱凸塊與拋物面加熱器內(nèi)側(cè)的導(dǎo)熱凹槽之間的接觸面積，從而改變熱量傳導(dǎo)的速度，并以此來控制炊鍋和其中的食物被加熱的速度。當(dāng)隨著熱量的不斷向外傳導(dǎo)，內(nèi)膽中的相變儲熱材料溫度降到熔化臨界溫度時，相變儲熱材料開始凝固并釋放出溶解熱，然后溫度繼續(xù)下降。本實用新型還可選擇在集熱箱中加裝電輔助加熱器，當(dāng)遇到陰天下雨、太陽光能不足、或因特殊情況，需要的熱量特別多時，可控制啟動電輔助加熱裝置來輔助加熱。
本實用新型與常規(guī)太陽灶相比，具有集熱、導(dǎo)熱效果好，儲熱、保溫性能好，真正可滿足人們?nèi)旌蜃鲲埵褂煤驮谑覂?nèi)操作使用的愿望，可以進行用蒸、煮、炒、燉、烤、煎等多種方便地加熱食物，同時還可根據(jù)需要，控制調(diào)節(jié)加熱鍋的加熱速度，自動化程度高，并能夠?qū)療峁苓M行有效保護，性能/價格比高。本實用新型可廣泛適用于于家庭、廠礦機關(guān)和一些條件合適商業(yè)餐飲機構(gòu)使用。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
附


圖1、本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2、本實用新型的光能采集、轉(zhuǎn)換及熱傳導(dǎo)機構(gòu)示意圖。
附圖3、本實用新型光能匯聚罩結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4、本實用新型光能匯聚罩截面輪廓視圖。
附圖5、本實用新型集熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6、本實用新型導(dǎo)熱管外層真空保溫管件的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖7、本實用新型超導(dǎo)傳熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖8、本實用新型控制機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
附
圖19、本實用新型控制機構(gòu)的蝸桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖。
附
圖10、本實用新型采光機構(gòu)傾角自動調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖。
附
圖11、本實用新型儲熱箱結(jié)構(gòu)示意圖。
附
圖12、本實用新型附
圖11的A-A拋面圖。
附
圖13、本實用新型加熱炊鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。
附
圖14、本實用新型附
圖13的A-A拋面圖。
在附圖中1.集熱管，101.集熱管管體，102.集熱管熱管芯，1021.螺旋管節(jié)，103.導(dǎo)熱翼片，104.環(huán)形凹槽。
2.光能匯聚罩，201匯聚罩基罩，2011.基罩插接槽，202拋物面插接板，2021插接板插接槽，2022插接板插接鍥，203.排風(fēng)減阻洞或縫，204.上端軸承體，205.下端軸承，206.金屬膜，207.
樹脂膜。
3.控制驅(qū)動機構(gòu)，301.太陽能電池板，302光敏傳感器A，303.
光敏傳感器B，304.偏轉(zhuǎn)遮光器，305.電動驅(qū)動器，3051.減速器，306蝸桿傳動機構(gòu)，3061蝸桿，3062單向受力齒輪，3063制動棘輪，3064卷簧，307.電磁鐵，3071.電磁鐵前端頭，310.微電腦控制器，3101.調(diào)節(jié)旋鈕，311.溫度探頭，312.導(dǎo)線。
4.支撐架。
5.傾角自動調(diào)節(jié)器，501.前推桿，502.調(diào)節(jié)器筒體，503.溫控伸縮囊。
6.真空保溫管件，601.保溫管玻璃外管，602.保溫管玻璃內(nèi)管，603.真空夾層，604.支架，605.金屬鍍膜，606.保溫管內(nèi)通孔，607.
護套，608.柔性管接頭，6081管接頭體，6082.環(huán)形凸楞，6083.
環(huán)形凹槽，6084.環(huán)形墊圈。
7.超導(dǎo)傳熱管，701.傳熱管管體，702.內(nèi)凹式蒸發(fā)端頭，703.
傳熱管冷凝端頭。
8.超導(dǎo)傳熱器，801.傳熱管插接口，802.導(dǎo)熱工質(zhì)8021，傳熱工質(zhì)，803導(dǎo)熱翼片，804.加熱器，8041.導(dǎo)熱凹槽。
9.熱能儲集箱，901.儲集箱支撐輪，902.儲集箱外保溫蓋，903.
儲集箱內(nèi)保溫蓋，904.儲集箱外殼，905.儲集箱內(nèi)膽，906.真空保溫夾層，907.復(fù)合隔熱材料層，908.隔熱密封圈，909.真空層支撐墊，910.電輔助加熱器。
10.炊鍋，1001傳熱凸塊，1002炊鍋外沿。
11.相變儲熱材料。
12.房屋外墻體。
13.房屋地板。
在
圖1、圖2、圖5、圖6及圖7中，集熱管1被固定在支撐架4上，在支撐架4的下端設(shè)置有傾角自動調(diào)節(jié)器5，由光能匯聚罩基罩201和拋物面插接板202組成的光能匯聚罩的罩體2，被通過上端軸承體204和下端軸承205裝配、定位在集熱管1上?？刂乞?qū)動機構(gòu)3的太陽能電池板301被固定在了支撐架4的上端，電動驅(qū)動器305、蝸輪傳動機構(gòu)306和由電磁鐵307、制動棘輪3063組成的制動機構(gòu)固定在了集熱管下端的支撐架4上，微電腦控制器310被固定在了熱能儲集箱9的上端側(cè)面，溫度探頭311設(shè)置在熱能儲集箱的上端的相變儲熱材料11中。集熱管1的上端熱管201冷凝端直接插接在超導(dǎo)傳熱管7尾部的內(nèi)凹式蒸發(fā)端頭702中，超導(dǎo)傳熱管7通過房屋外墻體12上的貫通孔，被引入室內(nèi)，其前端的傳熱管冷凝端頭703插接在被置于室內(nèi)地板13上的熱能儲集箱9中的超導(dǎo)傳熱器8的傳熱管插接口801內(nèi)，并形成緊密配合，其中所述的超導(dǎo)傳熱管7可以是一根獨立的傳熱管，也可以根據(jù)所需長度，由多根超導(dǎo)傳熱管按后一根傳熱管冷凝端703插接在前一根傳熱管內(nèi)凹式蒸發(fā)端702內(nèi)的串聯(lián)插接方式串聯(lián)組成。超導(dǎo)傳熱管外面，套封真空保溫管件6，保溫玻璃管的兩端通過柔性管接頭608密封，超導(dǎo)傳熱器8的上端設(shè)置有拋物面凹槽型加熱器804。其中所述的真空保溫管件是由玻璃外管601、玻璃內(nèi)管602、真空夾層603、支架604、護套607和柔性管接頭608組成，在玻璃外管601的內(nèi)壁和內(nèi)管602的外壁上鍍有金屬膜605，管體的中間為一個貫通的的保溫管內(nèi)通孔606，超導(dǎo)傳熱管7從中穿過，柔性管接頭608由管接頭體6081、環(huán)形凸楞6082、環(huán)形凹槽6083和環(huán)形墊圈6084組成，柔性管接頭6081與真空保溫管體6的連接為過盈配合。
在圖3和圖4中，光能匯聚罩2的基罩201的截面內(nèi)側(cè)線為拋物面基線段，光能匯聚罩插集板202的截面內(nèi)側(cè)線分別為拋物線上依次靠近基線端的一段，在基罩的兩個側(cè)邊均設(shè)置有插接槽2011，在匯聚罩插接板的兩側(cè)分別設(shè)有插接板插接槽2021和插接板插接鍥2022，可以根據(jù)需要，按照拋物線的數(shù)學(xué)參數(shù)，通過這些插接槽和插接鍥即可裝配出多種口徑尺寸大小的拋物面光能匯聚罩，在基罩和插接板的內(nèi)側(cè)面上鍍由金屬膜206，在金屬膜的上面涂敷有抗老化的樹脂膜207，以保護金屬鍍膜206，在基罩和插接板上還設(shè)有若干個排風(fēng)、減阻洞或縫203，以減小轉(zhuǎn)動時的空氣阻力和風(fēng)對匯聚罩的沖擊力。
在圖8、圖9中，控制驅(qū)動機構(gòu)3的太陽能電池板301、光敏傳感器A302、光敏傳感器B303、光敏傳感器B、電動驅(qū)動器305、電磁鐵307、溫度探頭311分別通過導(dǎo)線312連接在微電腦控制器310上，在微電腦控制器上裝有溫度調(diào)節(jié)旋鈕3101，并通過安裝在熱能儲集箱內(nèi)的溫度探頭311來限定熱能儲集箱9內(nèi)的最高溫度，光敏傳感器B裝在偏轉(zhuǎn)遮光器304中間，并將偏轉(zhuǎn)遮光器304安裝在光能匯聚罩2的基罩201上，偏轉(zhuǎn)折光器304的縱向軸線與光能匯聚罩集面拋物線的中心線(Z軸)保持平行。電動驅(qū)動器305的減速器3051的齒輪與蝸桿傳動機構(gòu)306上的單向受力齒輪3062匹配，蝸桿機構(gòu)上的制動棘輪與電磁鐵307匹配，當(dāng)電磁鐵307被微電腦控制器控制通電工作時，其前端頭3071剛好將制動棘輪卡定，使其無法逆時針轉(zhuǎn)動，蝸桿傳動機構(gòu)306的蝸桿3061與光能匯聚罩上的上端軸承體204前端所固定的小蝸輪2041齒合，蝸桿機構(gòu)306的另一端為一個固定在支撐架4上的卷簧3064。
在
圖10中，傾角自動調(diào)節(jié)器5由前推桿501，調(diào)節(jié)器筒體502和設(shè)在調(diào)節(jié)器筒體內(nèi)的溫控伸縮囊503組成，其中溫控伸縮囊內(nèi)封裝有多種低沸點化學(xué)原料配置而成的低沸點混合化學(xué)藥劑。
在
圖11、
圖12、
圖13和
圖14中，熱能儲集箱9由儲集箱的外殼904和內(nèi)膽905組成，其中內(nèi)膽905為雙層結(jié)構(gòu)，兩層之間為真空層906，內(nèi)外層的交接口處均設(shè)有隔熱密封圈908，在內(nèi)膽的內(nèi)外層筒體之間還設(shè)有支撐墊909，內(nèi)膽和外殼之間還填充有耐高溫、保溫性能好的保溫材料制成的復(fù)合保溫層907。由傳熱管光體802、裝在管體內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)8021、傳熱管插接口801、導(dǎo)熱翼片803、加熱器804組成的超導(dǎo)傳熱器8安裝在內(nèi)膽905中，加熱器804內(nèi)加工有若干個導(dǎo)熱凹槽8041，加熱器的上面放置有本實用新型專用的炊鍋10，在炊鍋10的底部設(shè)有與加熱器導(dǎo)熱凹槽8041吻合的導(dǎo)熱凸塊1001，在炊鍋外沿1002上設(shè)有刻度標(biāo)示。在炊鍋上設(shè)置有一個內(nèi)保溫蓋903，在鍋的上面還設(shè)有一個與外殼吻合的外保溫蓋902。在儲集箱箱體的底部設(shè)有便于移動的支撐腳輪901。內(nèi)膽的空間里填充有相變儲熱材料11，這種材料是優(yōu)選一些高溶解熱、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、熔點在180～260攝氏度的無毒化學(xué)原料配制而成，比如DL-酒石酸、富馬酸等就屬于配置該相變儲熱材料的比較理想的選擇對象。在內(nèi)膽905中的超導(dǎo)傳熱器8的下端，還可以加裝電輔助加熱器910，當(dāng)熱量不足或太陽光太弱時，可控制啟動電輔助加熱器工作來滿足使用要求。若在熱能儲集箱9的下端設(shè)置一個盲管式熱管插接口，插接口的前端與加熱器管體802相連，并配置一只熱管，還可以實現(xiàn)用煤或柴草等常規(guī)燃料對本實用新型進行輔助加熱。
權(quán)利要求1.一種全天候太陽能光熱灶，它包括太陽能集熱管1、太陽光能匯聚罩2，支撐架4和熱能儲集箱9，其特征在與在集熱管1上設(shè)置了槽型拋物面太陽光能匯聚罩2，太陽光能匯聚罩2通鍋上端軸承體204和下端軸承205定位、連接在集熱管1上，太陽能集熱管1的軸線剛好與槽型拋物面光能匯聚罩2的焦點軸線重合，在集熱管1的下端或一側(cè)設(shè)置有光控驅(qū)動太陽光能匯聚罩2跟蹤陽光運轉(zhuǎn)的自控陽光跟蹤控制驅(qū)動機構(gòu)3，在支撐架下面設(shè)置有傾角自動調(diào)節(jié)器5，在集熱管1得上端設(shè)置有超導(dǎo)傳熱管7，集熱管的熱管體201的冷凝端插節(jié)在超導(dǎo)傳熱管7尾端的內(nèi)凹型蒸發(fā)端頭702內(nèi)，在超導(dǎo)傳熱管7設(shè)置有真空保溫管件6，超導(dǎo)傳熱管7的上端冷凝端頭703插接在超導(dǎo)傳熱器8的傳熱管插接口801中，在超導(dǎo)傳熱器8的四周設(shè)有導(dǎo)熱翼片803，上端設(shè)有凹槽型加熱器804，并與超導(dǎo)傳熱器管體802和灌裝在管體內(nèi)的工質(zhì)8021組成高溫型熱管式結(jié)構(gòu)，在加熱器804的凹槽內(nèi)設(shè)置有專用的炊鍋10，設(shè)在炊鍋10下底面上的導(dǎo)熱凸塊1001與設(shè)置在加熱器804底部的導(dǎo)熱凹槽緊密吻合，改變炊鍋10與加熱器804之間的相對方位，即可改變炊鍋10與加熱器804之間的接觸面積，并可以次來調(diào)節(jié)熱能的傳導(dǎo)速度，超導(dǎo)傳熱器8、加熱器804和炊鍋10被整體設(shè)置在熱能儲集箱9的內(nèi)膽905中，內(nèi)膽905為復(fù)層式結(jié)構(gòu)，在兩層之間設(shè)置了真空保溫夾層906，在內(nèi)膽的外圍設(shè)置有復(fù)合隔熱材料層907，復(fù)合隔熱材料層的外圍設(shè)置有儲熱箱外殼904，炊鍋的上端還設(shè)置有內(nèi)保溫蓋903，在其上設(shè)置有儲集箱外保溫蓋902，在熱能儲集箱內(nèi)膽905中填充由相變儲熱材料11。
2.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的控制驅(qū)動機構(gòu)3由太陽能電池板301，光敏傳感器A302，光敏傳感器B303，偏轉(zhuǎn)遮光器304，電動驅(qū)動器305，蝸桿機構(gòu)306，電磁鐵307，微電腦控制器310，溫度探頭311，導(dǎo)線312組成。其中電動驅(qū)動器305由一枚小電機和減速器組成，蝸桿傳動機構(gòu)306由蝸桿3061，單向受力齒輪3062，制動棘輪3063和裝在蝸桿另一端的卷簧3064組成，電磁鐵307上還設(shè)有可伸縮的電磁鐵前端頭3071在310.微電腦控制器310上設(shè)有溫度設(shè)定調(diào)節(jié)旋鈕3101。光敏傳感器B303設(shè)置在偏轉(zhuǎn)遮光器304的中間，并一起安裝在光能匯聚罩的基罩201上，電磁鐵前端頭3071卡在制動棘輪3063的齒上，微電腦控制器310設(shè)置在熱能儲集箱9的外部或其他便于操作、調(diào)節(jié)的地方，溫度探頭311設(shè)置熱能儲集箱內(nèi)膽905上端的相變儲熱材料中。
3.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的集熱管由集熱管管體101，集熱管管芯102，導(dǎo)熱翼片103組成，在管芯的前端設(shè)置有一段螺旋管節(jié)1021，在管體101的前部設(shè)置有環(huán)型凹槽104。
4.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的光能匯聚罩2由匯聚罩基罩201，拋物面插接板202組成，在基罩201的側(cè)邊設(shè)置有插接槽2011，在拋物面插接板202的側(cè)邊分別設(shè)置有插接板插接槽2221，插接板插接鍥2022，在罩體上還設(shè)有排風(fēng)減阻洞或縫203，在罩體的表面鍍有金屬膜206，在金屬膜上涂富有保護金屬膜的樹脂膜207，在基罩201的兩端的內(nèi)側(cè)還分別設(shè)有兩個用于將聚光罩固定在集熱管體上的上端軸承體204，和下端軸承205。
5.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的真空保溫管件6由601.保溫管玻璃外管，602.保溫管玻璃內(nèi)管，護套607，柔性管接頭608組成，在玻璃外管的601內(nèi)表面和玻璃內(nèi)管602的外表面鍍有阻止熱輻射的金屬膜605，在柔性管接頭608的管接頭體上設(shè)置有環(huán)形凸楞6082，環(huán)形凹槽6083，環(huán)形墊圈，6084。
6.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的相變儲熱材料為熔點在180-260攝氏度的高熔化熱、無毒且不易揮發(fā)的化工材料。
7.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的熱能儲集箱9的內(nèi)膽905與外部的連通交接口的周圍均設(shè)有隔熱密封圈908。
8.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于在所述的熱能儲集箱9中還可加裝用于輔助加熱的電輔助加熱器910。
9.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于縮書的傾角自動調(diào)節(jié)器5由前推桿501，調(diào)節(jié)器筒體502和設(shè)在調(diào)節(jié)器筒體內(nèi)的溫控伸縮囊503組成，其中溫控伸縮囊503內(nèi)封裝有多種低沸點化學(xué)原料配置而成的低沸點、高膨脹稀疏的混合化學(xué)藥劑。
10.如權(quán)利要求1所述的全天候太陽能光熱灶，其特征在于所述的超導(dǎo)傳熱管7可以是一根，也可以根據(jù)所需長度，由多根超導(dǎo)傳熱管按后一根傳熱管冷凝端703插接在前一根傳熱管內(nèi)凹式蒸發(fā)端702內(nèi)的串聯(lián)插接方式串聯(lián)組成。
專利摘要本實用新型涉及的是一種太陽能光熱轉(zhuǎn)換裝置,確切的說是一種太陽能光熱灶。它包括集熱管、聚光罩、跟蹤太陽控制驅(qū)動機構(gòu)、傳熱管、相變材料儲熱箱、超導(dǎo)傳熱器、太陽灶專用鍋幾部分組成。其特征在于:在大口徑聚光罩上加裝了光控自動跟蹤陽光裝置、在聚光罩的罩體上設(shè)置了排風(fēng)減阻孔、在儲熱箱中加裝了相變儲熱材料、在儲熱箱內(nèi)膽的外面設(shè)置了真空保溫腔,在太陽灶專用鍋的下面設(shè)置了超導(dǎo)傳熱器。與傳統(tǒng)太陽灶相比,這種太陽灶具有可以真正實現(xiàn)全天候使用,可以在室內(nèi)做飯,自動化程度高,可以控制調(diào)節(jié)所配置專用鍋受熱的速度,成本性能比高等優(yōu)點。
文檔編號F24J2/02GK2518037SQ0220546
公開日2002年10月23日 申請日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者孔維銘, 李華 申請人:孔維銘, 李華