專利名稱:家庭多用途太陽爐的制作方法
本發(fā)明涉及到可供用戶使用的多用太陽爐，是一種可供工業(yè)生產(chǎn)的輕型民用平板折疊自動跟蹤的太陽爐。適合于給家庭帶來做飯時的爐火，這種火取之于太陽光或做桌子及其它使用。
與現(xiàn)有的太陽爐有本質(zhì)的區(qū)別，它即不屬于菲湟爾爐灶，也不屬于拋物面爐灶，特別是把原始的拋物面利用復雜的數(shù)學式，通過計算機的多段程序運算，處理成了簡單的平面形式即原始的旋轉(zhuǎn)拋物面復雜的數(shù)學式，計算機的多段程序運算，處理成了簡單的平面式。
它是由四塊平板兜在一起所建立的太陽爐。太陽爐采光面積的選擇采用了現(xiàn)有拋物面太陽爐的“三園作圖法”，并結(jié)合了人體工程學原理，使得操作高度和操作距離選擇到最低，使用面積最佳的熱效率方案。由于是平板所以在不用時可以折疊作桌子使用。一來?；ョR片干凈不需要維護搓式，二來保持反光效率延長壽命，使用完后也無須要占用庭院。在底座上設(shè)有自動跟蹤太陽的系統(tǒng)，跟蹤系統(tǒng)包括兩個方面，一是方位角系統(tǒng)，一是高度角系統(tǒng)，高度角系統(tǒng)充分地利用了支撐桿的作用，支撐桿即起托起爐反射板圍繞著底座作一定的園弧，即高度角跟蹤;也起到支撐桌面的作用;然后由方位角系統(tǒng)帶動高度角的變化。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種新型的家庭多用途平板折疊式全自動跟蹤太陽爐，它能夠為用戶解決部分燃料問題，節(jié)約燃料費用，是緩解目前農(nóng)村用戶燃料奇缺的困難。在使用了太陽爐后，大量燃料被節(jié)省如煤、木材、農(nóng)作物稽桿等，從而節(jié)省了燃料，增加了牲畜飼草和農(nóng)家肥，為今后農(nóng)作物高產(chǎn)打下基礎(chǔ)，同時降低為做飯所付出的勞動強度，在家庭衛(wèi)生及人民生活水平方面也有明顯的改善作用，并能方便的為用戶支撐成桌使用。
本發(fā)明采用了最佳的鏡片安裝方案和最大面積的利用效率。全部采用偏焦對稱的形式，用玻璃鋼制成了長方形不規(guī)則的薄平反射板。在反射板中，有橫豎排列的小平面反射鏡程方格狀。每個小方格的相對位置都進行了嚴格的計算和控制，當一小片的縱橫向的位置確定后，在這一小片的縱向橫向上的數(shù)據(jù)，各個小片位置縱與縱橫與橫全相等，并類似的出現(xiàn)了縱向和橫向上的數(shù)據(jù)坐標，每塊鏡片可以在坐標中找到相應的準確數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)由計算機語言程序中的7個字母意義為準I表示按小塊鏡片排列順序的遞進值;Q表示水平基準線與反射線的夾角;Z表示在反射板中的鏡片與反射板平面的夾角;D表示鏡片在夾角Z時的平面投影長;J表示鏡片長與D之差值;E表示夾角Z對應的直角邊的高;即D邊上的高;M表示各塊鏡片水平投影長的累加和。
程序中的參數(shù);H為可選擇的焦距，C為反射板本身仰角是鏡片安裝節(jié)省材料和最大面積的利用效率的最佳參數(shù)。鏡片的規(guī)格是由L×L控制、現(xiàn)規(guī)格為30×30毫米，程序中算出的一個鏡片上的最大高度之和小于20毫米，反射板厚不超過23毫米。
本著用戶著想;所使用的材料來源的改進，最大限度地降低了成本。用戶操作簡單，重量輕，所用數(shù)據(jù)已使用電子計算機處理，成雙對稱式，得到結(jié)果可供自動化工業(yè)生產(chǎn)用。推翻了原有基礎(chǔ)拋物面型，采用了平板型。平板面積可大可小，可根據(jù)人口的多少制定反射板面積的大小，也可多塊組合而成，也可單獨跟蹤，也可多塊組合一起跟蹤。焦距可根據(jù)需要注意改變，本太陽爐使用了三種焦距，三種仰角，使四塊反射板聚于一個焦點處。聚光鏡片可采用普通水銀平面鏡片，也可采用薄膜，其鏡片的改變是從計算機程序中的有關(guān)焦距，鏡片尺寸中改動得到，鏡片的改動可改變反射板的厚薄，具體安裝有數(shù)據(jù)查知。由程序中的參數(shù)C得到了最理想的節(jié)省材料和最大采光面積及最大反光效率，采用了穩(wěn)定重心的措施，太陽爐的偏轉(zhuǎn)變化，重心在中心基本穩(wěn)定。太陽爐旋轉(zhuǎn)角度的變化鍋底始終保持水平狀態(tài)。也可使用在高緯度的地區(qū)和國家。本太陽爐底座采用自動控制跟蹤機構(gòu)，底座下裝有四個萬向輪，輪子的設(shè)制是以避開墻樹的陰影和移動而設(shè)制，并可自由運動，底座上有個水平轉(zhuǎn)動偏心盤，偏心盤是用以控制方位角和高度角之用，偏心盤連立桿，立桿中的升降管用來改變太陽高度角之用。如早晚的低角度升降管可自動上升，午間的高角度又可自動下降，可自動跟蹤太陽高度角隨時間變化的曲線，高度角方位角的綜合跟蹤是在偏心盤上完成的。本太陽爐可折疊成兩折、四折便于在爐架上直接立起存放和不占地方，兩折時可成床板，四折時在爐架上直接放平可成桌，兩塊一組裝釘成為一個獨立的折疊板。綜合使用了一個全自動跟蹤系統(tǒng)，立桿中的升降管是由彈簧和附助托架及垂直轉(zhuǎn)動板構(gòu)成自控高度角。此太陽爐爐殼與支架之間支架與底座之間利用了簡單的杠桿完成了呈曲線形的高度角和方位角，兩項指標的一次跟蹤，并利用一個簡單的機械單擺來完成自動控制。最后設(shè)想在全自動控制跟蹤太陽爐的基礎(chǔ)上有可能安裝上光導纖維把光能引入到室內(nèi)操作。最后設(shè)想太陽爐通過光導纖維完成全球性光能轉(zhuǎn)輸并互通互用。
以下針對附圖對發(fā)明的實施作詳細的描述圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖。
圖2是本發(fā)明的各別局部縱向剖面圖。
圖3是本發(fā)明底座上的橫向剖面機構(gòu)及縱向剖面機構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明支撐桌的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是可做床板的支撐示意圖。
圖6是可做電視衛(wèi)星天線示意圖。
圖7是反射板折疊后收藏圖。
圖8是反射板折疊后做桌面面積圖。
圖9是太陽爐反射板展開面積圖。
圖10是圖9的側(cè)視圖。
圖11是圖9的府視圖。
圖12是圖9反射板2-2線的剖視圖。
圖13是圖9反射板3-3線的剖視圖。
圖14是太陽爐高度角與底座之間的跟蹤原理圖。
圖15是太陽爐方位角與底座之間的跟蹤原理圖。
參照圖1，如圖3所示活動底座(1)是由四個萬向輪(2)組成的方形座，底座(1)中裝有自動控制跟蹤器(3)，它是由單擺定時器(4)和方位角控制轉(zhuǎn)動齒輪(5)，滑動軌道(6)齒輪咬合簧(7)，偏心齒輪(8)高度角控制輪(9)及拉線(10)，調(diào)整園臺形螺旋輪(11)及高度角調(diào)整旋扭(12)底拉線輪(13)，和調(diào)整方位角控制旋扭(14)，(15)是齒輪(5)及旋扭(14)的分離器，只作調(diào)整時使用，跟蹤時作離合。以上這些全部被上蓋板(16)和下蓋板(17)包裝在底座(1)中，只有旋扭(12)和方位角控制旋扭(14)在上蓋板(16)外表以保證操作控制。
立桿(18)是由套管制成，中心有頂升彈簧(19)，下端與偏心齒輪盤(8)固定并插入到底座中帶有軸承的套(20)中，可使立桿(18)在軸承套(20)中旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)彈簧(21)心和立桿(18)連接，外圈與底座(1)上的一個拌卡相掛，使其偏心盤(8)帶動立桿(18)有個順時針旋轉(zhuǎn)的扭力，旋轉(zhuǎn)彈簧(21)的扭力大于頂升彈簧(19)的頂升力，頂升彈簧(19)的頂升力還要大于反射板及鍋的壓力，這樣可確保不須外界能源就能自動起降和旋轉(zhuǎn)。
參見圖2，立桿(18)中有升降管(22)，升降管中有頂升彈簧(19)頂升彈簧中有拉線(10)，拉線與升降管頂端相連，升降管頂端有個固定卡(23)，固定卡與鍋圈支架平衡臂(24)相連，鍋圈支撐桿(25)與鍋圈架(26)和平衡臂(24)的接口可活動。固定卡(23)與垂直轉(zhuǎn)動軸(27)相連，垂直轉(zhuǎn)動臂有鍋圈支撐桿(28)與爐面托架(29)，支撐桿(28)與鍋圈(20)接口處也可活動，爐面托架本身也可旋轉(zhuǎn)，以便托架(29)旋轉(zhuǎn)時很容易就能疊放好桌子如圖4所見。
圖2所示高度角跟蹤爐面托架(30)上帶有底座所做的園心，底座與園心支撐桿(31)及爐面穩(wěn)定托架(32)，這些托架也起到桌子托架的作用。托架(30)上帶的叉是作桌使用時插入到平衡臂(24)和爐面托架(29)中，在升降管(22)的頂端成為水平的十字托架，然后將反射板(33)疊好后平放在十字托架上，即可穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)禺斪雷邮褂昧恕?br>操作時將立桿(18)插在底座(1)上，連通立桿中的拉線(10)使底座中的跟蹤器(3)能同步，然后在升降(22)頂端安裝支架(25)及鍋架(26)等，在支架上掛好反射板(33)后即成。然后看準底座上指南針(42)對準箭頭指向的南方，旋動底座上旋扭(12)和(14)對準當?shù)禺敃r太陽所處的高度與方位角，停止轉(zhuǎn)動旋扭，即可跟蹤使用。一天使用完時，可轉(zhuǎn)動方位角控制旋扭(14)，此時跟蹤到西面的太陽爐可恢復到向東，準備第二天清早使用。也可小范圍方位角調(diào)節(jié)和恢復，此時旋轉(zhuǎn)彈簧(21)可恢復旋轉(zhuǎn)彈力。給太陽爐一個重新向西的旋轉(zhuǎn)力，此時有定時器(4)定時向西運動，有時為方便起見，腳踩底座，一手按動旋扭(14)一手按逆時針轉(zhuǎn)動反射板到所使用的位置，松開旋扭(14)轉(zhuǎn)動旋扭(12)調(diào)準高度角，即可一天使用，旋扭(12)指向有刻度對應春夏秋冬，升降管(22)的起降刻度對應高度角。太陽爐的四塊板在支架上所展出的面積形狀參考“三國作圖法”見圖9，側(cè)視圖10，府視圖11。
當桌子使用時把右手那個反射板平板(33)折好。然后左手所在的那塊反射板(33)也折好扣好掛鉤(38)，左手右手的兩塊疊好的反射板(33)同時向一起轉(zhuǎn)動合并成為一個長方形桌面。此時垂直轉(zhuǎn)動臂鍋圈支撐桿(28)爐面托架(29)也一起提放于水平，托架(30)可自動穿過爐面托架(29)的孔，沿申到另一頭成為十字托架，此時(30)上所帶的叉就可插入到平衡臂(24)與爐面托架(29)的孔中，構(gòu)成一個穩(wěn)定的水平十字托架，此時合并成的長方形桌面落在水平十字托架上，這時底座與園心的支撐桿(31)園心那頭可自動滑向一邊做三角支架，桌即落成。
本發(fā)明提供了一種可移動可折疊平板式多用途新型全自動跟蹤太陽爐。適合于工業(yè)自動化生產(chǎn)及廣大農(nóng)村用，最適用于燃料奇缺的地區(qū)。生產(chǎn)成本低工藝較簡單。它是由裝有自動控制跟蹤的底座，立桿、升降管、升降簧、支架及鍋架組成，反射板是由薄玻璃纖維板制成后裝上鏡片或薄膜組成。原來復雜的工藝由計算機微電腦處理為制作簡單的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)見附程序及數(shù)據(jù)表。
權(quán)利要求
1.一種家庭多用途太陽爐，由四塊可折疊的平面反射板組成(33)，打開是太陽爐，折疊是桌，其特征在于
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面反射板中的鏡片，全部采用數(shù)學式經(jīng)計算機程序運算，得出了橫向和縱向數(shù)據(jù)，精確地得出了每一塊鏡片在平面內(nèi)的反射位置，該平面內(nèi)反射板鏡片厚度不超過15毫米，反射板切面如同鋸齒狀，四塊平板折疊后厚為6厘米。
3.根據(jù)權(quán)利要求
，所述的裝置，其特征是四塊平板兜成后反光偏焦聚于一點，所述計算式中的反射板本身傾角選擇了三種，焦距也選擇了三種。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或3所述的裝置，其特征完全是為了有效地利用截光面積和熱效率，最佳的結(jié)構(gòu)和材料節(jié)省，最低操作高度和最短操作距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的桌，其特征是先把右手所在的一對反射板(33)折好，然后左手所在的反射板(33)也合起來扣好掛釣(33)，左手右手的兩塊疊好的反射板(33)同時一起轉(zhuǎn)動合并成為一個長方形桌面，此時垂直轉(zhuǎn)動臂鍋圈支撐桿(28)爐面托架(29)也一起提放手水平，托架(30)可自動穿過爐面托架(29)沿伸到另一頭成為十字托架，托架(30)上所帶的叉就可插入到平衡臂(24)與爐面托架(29)的孔中，構(gòu)成了一個穩(wěn)定的水平十字托架，此時合并成的長方形桌面落在水平十字托架上，支撐桿(31)園心那頭可自動滑向一邊做三角支架，桌即構(gòu)成。
6.家庭多用途太陽爐，特別是由全自動跟蹤太陽的機械跟蹤裝置組成，該跟蹤器有一個可以變換高度角和方位角的偏心盤(8)，來同時完成方位角和高度角的時間差，其特征在于
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的裝置是，立桿(18)插在底座(20)中偏心盤(8)固定在立桿(18)上，偏心盤(8)帶動立桿(18)在底座(20)中旋轉(zhuǎn)作方位角運動，此時高度角控制輪(9)在偏心盤(8)的轉(zhuǎn)動下，底拉線輪(13)拉動拉線(10)使立桿(18)中的升降管(22)做上下運動，完成高度角跟蹤，在這里螺旋輪(11)是調(diào)節(jié)拉線(10)長短之用，反過來對高度角有調(diào)節(jié)作用，并可補充升降管(22)升降長而偏心盤(8)凸出部分拉動短的缺陷，完成步調(diào)一致或統(tǒng)調(diào)，通過螺旋輪(11)向上蓋板(16)的外表連接有高度角控制旋扭(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6、7所述的裝置，其特征是偏心盤(8)的凸出部分是高度角控制輪(9)的活動范圍，偏心盤(8)的凹陷部分是方位角控制轉(zhuǎn)動齒輪(5)的活動范圍，高度角控制輪(9)和方位角控制轉(zhuǎn)動齒輪(5)移動是靠滑動軌道(6)來完成，轉(zhuǎn)動齒輪(5)以相同的時間轉(zhuǎn)過相同的偏心盤(8)中的弧，相同的弧對應不相同的方位角，這樣就完成了時間方位角的曲線和時間高度角的曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6、7或8所述的裝置，偏心盤(8)的轉(zhuǎn)動及升降管(22)的上下運動，而產(chǎn)生的力來自旋轉(zhuǎn)彈簧(21)和頂升彈簧(19)，這里頂升彈簧(19)的壓力大于反射板(33)及鍋的重量，旋轉(zhuǎn)彈簧(21)旋力大于頂升彈簧(19)的壓力，單擺定時器(3)的動力來自旋轉(zhuǎn)彈簧(21)。
專利摘要
本發(fā)明為家庭使用的多用途平板疊式全自動跟蹤太陽爐，從原來的拋物面聚光改為由單塊鏡片單獨計算后對稱安裝在平面板上聚光，鏡片的排列如同瓦片。本太陽爐是由自控底座、立桿、轉(zhuǎn)動簧、升降簧、升降管、支鍋架、跟蹤托架、折疊合頁、掛鉤、折疊反射板及鏡片組成。使用時將太陽爐推到陽光下，對準底座，轉(zhuǎn)動方位及高度角旋扭，即可對準陽光于鍋底，便可坐鍋做飯。托架及反射板折疊后即成桌。
文檔編號F24J2/02GK87102533SQ87102533
公開日1988年11月23日 申請日期1987年4月1日
發(fā)明者劉金平 申請人:劉金平導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan