專利名稱：自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型，是一種聚集太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，提供人們生活用熱水，沸水及蒸汽，以達(dá)到解決燃料供應(yīng)困難，節(jié)省能源的目的。
現(xiàn)今世界各國，利用拋物面反光聚焦定律，已制成各種太陽能轉(zhuǎn)換器，然不能自動(dòng)跟蹤太陽，使太陽光垂直射入，故反光率不高。用人工旋轉(zhuǎn)，費(fèi)工不便。加之反光鏡取材制作困難，采用鋁板，或薄鐵皮鍍鋁，拋光工程量大，成本高，經(jīng)久便氧化發(fā)黑失效。采用玻璃噴涂反光物質(zhì)紅汞，成本亦高，且重而易破，故未得到生活上廣泛應(yīng)用。
本實(shí)用新型，提供了一種用兩卷發(fā)條機(jī)械能差的阻逆作用，使反反光面自動(dòng)跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)確可靠的裝置。提供了用壓鋁塑料薄膜作反光鏡，和用玻璃涂松香紅丹、松節(jié)油等反光物質(zhì)作反光鏡的途徑。
本實(shí)用新型，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，如附圖，


圖1主視圖，圖2俯視圖，圖3，A－A向側(cè)面剖視圖所示由一個(gè)自動(dòng)跟蹤太陽器〔1〕，鋼制機(jī)架〔2〕，瓦形拋物線反光面〔3〕，吸熱管〔4〕，汽泡〔5〕，壓力鍋〔6〕，瓦形拋物線反光面〔3〕的端板〔7〕，軸套〔8〕，中間齒輪〔9〕，主動(dòng)齒輪〔10〕，主動(dòng)發(fā)條合〔11〕，主動(dòng)發(fā)條〔12〕，反向齒輪〔13〕，反向發(fā)條合〔14〕，反向發(fā)條〔15〕，發(fā)條心軸〔16〕等部件組成。
自動(dòng)跟蹤太陽器〔1〕，其結(jié)構(gòu)如附
圖1和附圖3所示軸套〔8〕與反光鏡〔3〕的端板〔7〕固結(jié)成一體；中間齒輪〔9〕與軸套〔8〕用方形公母套連結(jié)；中間齒輪〔9〕左邊裝有一個(gè)主動(dòng)齒輪〔10〕與之嚙合，主動(dòng)齒輪〔10〕固裝在主動(dòng)發(fā)條合〔11〕外周上，主動(dòng)發(fā)條〔12〕，一端固結(jié)于發(fā)條合內(nèi)圓壁上，一端固定在發(fā)條心軸〔16〕上，當(dāng)用手柄將發(fā)條心軸〔16〕旋轉(zhuǎn)，則發(fā)條被擰緊而產(chǎn)生扭力，發(fā)條心軸〔16〕則靠裝于心軸末端的棘輪約束，不受發(fā)條的扭力使之反轉(zhuǎn)，故發(fā)條〔12〕的扭力全傳到發(fā)條合〔11〕上。因此發(fā)條合〔11〕，帶動(dòng)主動(dòng)齒輪〔10〕，中間齒輪〔9〕，軸套〔8〕，及反光鏡〔3〕，繞吸熱管〔4〕旋轉(zhuǎn)直至發(fā)條〔12〕的全部扭力釋放完畢為止。在中間齒輪〔9〕的右邊，同樣裝有一組反向齒輪〔13〕反向發(fā)條合〔14〕反向發(fā)條〔15〕，及發(fā)條心軸〔16〕。此組發(fā)條的扭力方向與主動(dòng)發(fā)條〔12〕的方向相反，扭力亦小于主動(dòng)發(fā)條〔12〕，故起到阻止主動(dòng)發(fā)條〔11〕的扭力釋放，減低了主動(dòng)齒輪〔10〕和中間齒輪〔9〕的旋轉(zhuǎn)速度，因而使反光鏡〔3〕緩慢旋轉(zhuǎn)。
反光鏡〔3〕跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)，是因反光鏡〔3〕本身具有重量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，當(dāng)將反光鏡〔3〕旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，必須外加相當(dāng)于反光鏡〔3〕的轉(zhuǎn)矩M，即M＝重量W×轉(zhuǎn)動(dòng)半徑R。如欲使反光鏡〔3〕的旋轉(zhuǎn)速度和時(shí)鐘相同，則只允許外加給中間齒輪〔8〕的扭矩為W×R／24×60×60公斤厘米。故設(shè)計(jì)主動(dòng)發(fā)條〔12〕和反向發(fā)條〔15〕之扭矩，大于反光鏡〔3〕所需的扭矩，同時(shí)使主動(dòng)發(fā)條〔12〕的扭矩——反向發(fā)條〔15〕的扭矩＝ (W×R)/(24×60×60) 如此則可自動(dòng)跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)矣。
自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器的軸套〔8〕，齒輪〔9〕，〔10〕，〔13〕均用聚氯乙烯塑料注塑而成，故無需加油及加油裝置而能圓滑運(yùn)轉(zhuǎn)，且制造容易，重量輕，成本低。
鋼制機(jī)架〔2〕用角鋼制成三角形傾斜體，是按地球緯度，使瓦形拋物線反光面〔3〕的焦軸，作南北方向傾斜，則陽光垂直射入。
瓦形拋物線反光面〔3〕，圍繞吸熱管〔4〕旋轉(zhuǎn)，分別用兩種材料制造其一用壓鋁塑料薄膜，粘附于薄鋼板制成的瓦形拋物線面上而成。其二用玻璃制的瓦形拋物線反光面，背面，均勻噴涂以紅丹、松香、松節(jié)油，調(diào)制的反光物質(zhì)，固定在鋼架毛氈上而成。兩者的反光率均可達(dá)到98％。其反光面大小，根據(jù)所需能量大小而設(shè)計(jì)。現(xiàn)設(shè)計(jì)的反光面積為1.5平方米，轉(zhuǎn)換功率為1.5瓩。
吸熱管〔4〕，用鋁管制成，外涂黑漆，以增加吸熱和傳熱效果。吸熱管〔4〕，裝于瓦形拋物線反光面〔3〕的焦軸上，其終端伸入汽泡〔5〕中，進(jìn)汽泡〔5〕的入口，用石墨石棉繩壓緊密封。另一端固定在鋼架〔2〕上，吸熱管〔4〕內(nèi)盛2／3容積的水，兩端封閉，管內(nèi)水一端吸熱，一端傳熱入汽泡〔5〕中。
汽泡〔5〕內(nèi)的水，吸收伸入汽泡中吸熱管〔4〕的蒸汽熱量而升溫。吸熱管〔4〕內(nèi)的蒸汽傳熱冷凝后，流到另一端重新吸熱。如此循環(huán)吸熱傳熱，使汽泡〔5〕的水升溫到汽化。汽壓低于1公斤／公分2。汽泡〔5〕用A3鋼板制成并保溫。以便夜晚用熱水。
壓力鍋〔6〕，系市場供應(yīng)的φ240鋁合金壓力鍋改裝，微彈力彈簧閥門自動(dòng)控制進(jìn)汽量。亦可用A3鋼板制造。
本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，自動(dòng)跟蹤太陽準(zhǔn)確可靠。在北緯30度以南的土地上，每年日照時(shí)間有1600～2400小時(shí)，每臺(tái)每年可節(jié)約用煤2～3噸，普遍推廣應(yīng)用年可節(jié)約用煤百萬噸，是一種最經(jīng)濟(jì)的太陽能轉(zhuǎn)換節(jié)能器。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)跟蹤太陽的光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是由一個(gè)自動(dòng)跟蹤太陽器[1]，鋼制機(jī)架[2]，瓦形拋物線反光面[3]，吸熱管[4]，儲(chǔ)能汽泡[5]，壓力鍋[6]，幾大部份組裝而成。自動(dòng)跟蹤太陽器[1]，又由軸套[8]，中間齒輪[9]，主動(dòng)齒輪[10]，主動(dòng)發(fā)條合[11]，主動(dòng)發(fā)條[12]，反向齒輪[13]，反向發(fā)條合[14]，反向發(fā)條[15]，及發(fā)條心軸[16]所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是自動(dòng)跟蹤太陽器〔1〕由兩個(gè)彈力方向相反的發(fā)條〔12〕，〔15〕，發(fā)條合〔11〕，〔14〕，和固結(jié)在發(fā)條合外周的齒輪〔10〕，〔13〕，與吸熱管〔4〕軸端的中間齒輪〔9〕嚙合，此中間齒輪〔9〕裝于軸套〔8〕上，軸套〔8〕固結(jié)于拋物線反光面〔3〕的端板〔7〕上，使之旋轉(zhuǎn)。由于發(fā)條的機(jī)械能一大一小，扭力方向相反，兩發(fā)條機(jī)械能差，能按時(shí)間準(zhǔn)確的使瓦形拋物線反光面〔3〕，自動(dòng)跟蹤太陽自東向西旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是鋼制機(jī)架〔2〕，用角鋼制成三角形的傾斜體，其傾斜角度是按地球緯度確定，使瓦形拋物線反光面〔3〕的焦軸作南北方向傾斜，則陽光垂直射入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是瓦形拋物線反光面〔3〕，采用兩種材料制成。其一是用壓鋁塑料薄膜粘貼在用薄鋼板制成的瓦形拋物線內(nèi)表面上而成。其二是用玻璃制成瓦形拋物線反光面，背面噴涂紅丹、松香，松節(jié)油調(diào)制的反光物質(zhì)，固定在鋼架毛氈上而成。反光面大小按所需能量而設(shè)計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是吸熱管〔4〕裝于瓦形拋物線反光面〔3〕的焦軸上，一端伸入儲(chǔ)汽泡〔5〕內(nèi)，進(jìn)入汽泡〔5〕的入口，裝有密封裝置；另一端由鋼架〔2〕支托，吸熱管〔4〕的外周，涂黑色防銹漆。吸熱管〔4〕用鋁管制成，內(nèi)盛2／3容積的水，兩端封閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5所述的自動(dòng)跟蹤太陽光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是壓力鍋〔6〕用市場供應(yīng)的普通鋁合金壓力鍋改裝，與儲(chǔ)能汽泡〔5〕用汽管相聯(lián)通，進(jìn)汽管內(nèi)裝有自動(dòng)控制進(jìn)汽量的彈簧閥門。
專利摘要本實(shí)用新型自動(dòng)跟蹤太陽灶，提供了用瓦形拋物線反光面。用兩卷盤形彈簧的機(jī)械能差的阻逆作用，使瓦形拋物線反光面，東西方向自動(dòng)跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)，又按地球緯度設(shè)計(jì)，使瓦形拋物線反光面的焦軸，南北方向傾斜，達(dá)到陽光垂直射入，光熱轉(zhuǎn)換效率最高的要求。本實(shí)用新型的拋物線反光面，采用壓鋁薄膜，和普通玻璃鏡兩種材料制成，其反光率均可達(dá)到98％。本實(shí)用新型，聚光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，提供熱水、沸水、蒸汽供生活用?br> 文檔編號(hào)F24J2/38GK2038214SQ8821249
公開日1989年5月24日 申請日期1988年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月26日
發(fā)明者陳謙 申請人:陳謙