一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置制造方法
【專利摘要】一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置，它是在一個(gè)太陽(yáng)能聚光采集器的下部安裝四個(gè)氣壓升降器作為支撐柱，在太陽(yáng)能聚光采集器的旁邊設(shè)置另一個(gè)固定在地面的四棱錐形太陽(yáng)能采集器，四棱錐形太陽(yáng)能采集器由四個(gè)尖棱角狀的氣體倉(cāng)拼湊而成，四個(gè)氣體倉(cāng)與四個(gè)氣壓升降器之間用高壓輸氣管連接通。一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置能利用金字塔的四個(gè)側(cè)面吸收太陽(yáng)光線的強(qiáng)度不同，使四棱錐內(nèi)部四個(gè)氣體倉(cāng)內(nèi)產(chǎn)生不同的氣壓，利用氣壓的變化調(diào)節(jié)四個(gè)氣壓升降器產(chǎn)生不同的高度，而四個(gè)氣壓升降器又可以調(diào)節(jié)太陽(yáng)能聚光采集器跟蹤太陽(yáng)與太陽(yáng)偏斜相同的角度，使太陽(yáng)能聚光采集器能繼續(xù)焦點(diǎn)的形成。
【專利說(shuō)明】—種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種利用氣體壓力變化作為動(dòng)力自動(dòng)地對(duì)太陽(yáng)能采集器或太陽(yáng)能聚光裝置進(jìn)行位置的傾斜變動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)聚光焦點(diǎn)的形成，是太陽(yáng)能利用的最新【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]很多的太陽(yáng)能聚光采集器，如:凸透鏡式的太陽(yáng)能聚光采集器、凹面反光鏡式太陽(yáng)能聚光采集器，這兩種太陽(yáng)能采集器能把平行而來(lái)的大面積太陽(yáng)光線聚集成焦點(diǎn)產(chǎn)生很大的高溫以滿足人們的需要。但是，太陽(yáng)是不斷地移動(dòng)變化的，這使有固定支架的太陽(yáng)采集器不能繼續(xù)地維持焦點(diǎn)的形成，這就產(chǎn)生了對(duì)太陽(yáng)能采集器進(jìn)行位置的調(diào)節(jié)的問(wèn)題。
[0003]對(duì)于太陽(yáng)能聚光采集器的的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)，目前有兩種可行的方法:人工調(diào)節(jié)，即利用人力隨太陽(yáng)位置的變化進(jìn)行即時(shí)調(diào)節(jié)；電器電力調(diào)節(jié)，即利用電子儀器操縱電力對(duì)太陽(yáng)位置的變化進(jìn)行即時(shí)調(diào)節(jié)。我們利用太陽(yáng)能的目的是節(jié)省人工和電力，我們應(yīng)當(dāng)直接利用太陽(yáng)的能量作為動(dòng)力和太陽(yáng)的變化特點(diǎn)進(jìn)行即時(shí)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本人發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置能對(duì)太陽(yáng)位置的變化進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，還能直接利用太陽(yáng)光能作為動(dòng)力對(duì)太陽(yáng)能采集器進(jìn)行即時(shí)的位置自動(dòng)調(diào)節(jié)，使太陽(yáng)能聚光采集器能維持焦點(diǎn)的形成，它是怎么能做到的呢？本發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置解決問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置底部設(shè)置四個(gè)氣壓升降器作為支撐柱，在太陽(yáng)能聚光采集器的旁邊設(shè)置另一個(gè)固定在地面的四棱錐形太陽(yáng)能采集器，四棱錐形太陽(yáng)能采集器由四個(gè)尖棱角形狀的氣體倉(cāng)拼湊而成，四個(gè)氣體倉(cāng)與四個(gè)氣壓升降器之間分別用高壓氣管連通。當(dāng)四棱錐中間垂直地面的中軸線與太陽(yáng)光線平行時(shí)，即中午時(shí)，太陽(yáng)能聚光采集器能聚光太陽(yáng)光線成最小焦點(diǎn)，這時(shí)的四棱錐的四個(gè)面所受的陽(yáng)光照射情況相同。但是，隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)光線發(fā)生了變化，四棱錐的中軸線不再與太陽(yáng)光線平行，四棱錐的四個(gè)面所受的太陽(yáng)光照射強(qiáng)度發(fā)生了變化，構(gòu)成四棱錐對(duì)立面的氣體倉(cāng)內(nèi)的氣體所獲得的能量不同，四個(gè)氣體倉(cāng)內(nèi)的氣體體積開(kāi)始產(chǎn)生不同的變化，由于氣體倉(cāng)與氣壓升降器之間有高壓氣管連通，這種體積的變化使太陽(yáng)能聚光采集器下部的四個(gè)氣壓升降器獲得了上下升降調(diào)節(jié)的動(dòng)力，調(diào)節(jié)的結(jié)果是太陽(yáng)能聚光采集器跟隨太陽(yáng)偏斜方向傾斜，使太陽(yáng)能聚光采集器能繼續(xù)維持焦點(diǎn)的形成。
[0005]一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置中的四棱錐太陽(yáng)能采集器中的四個(gè)氣體倉(cāng)是大小形狀相同的金屬氣體封閉倉(cāng)，四個(gè)氣體倉(cāng)相互之間有隔熱材料層相隔，四棱錐的四個(gè)側(cè)面分別為各個(gè)氣體倉(cāng)的三角形吸熱面構(gòu)成。四個(gè)尖棱角形氣體倉(cāng)拼湊成了一個(gè)四棱錐形狀是很容易的事，它們之間有隔熱材料層使它們間不能進(jìn)行熱傳遞，四個(gè)氣體倉(cāng)獲得的太陽(yáng)能量是不斷變化的并且東西對(duì)立面是不相同的，因?yàn)樘?yáng)的位置在不斷的變化中。金屬的高密度性使金屬的熱傳導(dǎo)能力非常快速，氣體倉(cāng)內(nèi)的氣體很快被加熱產(chǎn)生壓強(qiáng)的變化，而各個(gè)氣體倉(cāng)內(nèi)的氣體體積隨溫度的變化非常明顯、敏感，這都使本發(fā)明的一種利用氣體體積變化的調(diào)焦裝置有著敏感、精確的調(diào)節(jié)性。
[0006]一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置中的四棱錐太陽(yáng)能采集器是固定在地面的，而太陽(yáng)能聚光采集器在四個(gè)氣壓升降器的支撐下是可以向東、南、西、北四個(gè)方向傾斜變化的，這四個(gè)氣壓升降器通過(guò)高壓氣管獲得四棱錐內(nèi)各個(gè)氣體倉(cāng)的不同的氣壓變化，四個(gè)氣壓升降器的不同升降高度將使太陽(yáng)能聚光采集器傾斜角度，而這種傾斜的角度剛好和太陽(yáng)的傾斜角度相同，太陽(yáng)能聚光采集器能不斷地維持對(duì)平行而來(lái)的大面積太陽(yáng)光線的聚光成焦點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的金一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置的有益效果是:能真接利用太陽(yáng)的能量自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能聚光采集器的傾斜角度，使這種傾斜角度與太陽(yáng)傾斜的角度相同，太陽(yáng)能聚光采集器能維持聚光焦點(diǎn)的形成，并且能從東、西、南、北四個(gè)方向自動(dòng)捕捉太陽(yáng)的位置進(jìn)行精確聚焦調(diào)節(jié)，可以季節(jié)性地自動(dòng)調(diào)節(jié)，節(jié)省了人工和電力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置的四棱錐形太陽(yáng)能采集器中與太陽(yáng)能聚光采集器下部的四個(gè)氣壓升降器用高壓氣管連接關(guān)系原理圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置的側(cè)面剖面結(jié)構(gòu)原理圖
圖中，1.四棱錐形太陽(yáng)能采集器，2.太陽(yáng)能聚光采集器，3.氣體倉(cāng)，4.隔熱材料層，
5.黑色金屬板面,6.高壓輸氣管,7.氣壓升降器,8.活塞,9.缸筒，10.頂桿，11.圓球，
12.卡槽，13.支架。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]圖1是本發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置中的四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)與太陽(yáng)能聚光采集器(2)下部的四個(gè)氣壓升降器(7)用高壓輸氣管(6)連接關(guān)系原理圖。這個(gè)圖是高空垂直俯視圖。這個(gè)圖1能使我們從總體上理解四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)怎樣把采集到的太陽(yáng)能量通過(guò)高壓輸氣管(7)傳遞給四個(gè)氣壓升降器(7)產(chǎn)生升降的動(dòng)力，以及它們之間的位置關(guān)系。圖中的四棱錐形太陽(yáng)能自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)中的四棱錐的側(cè)面有四個(gè)面，這四個(gè)面是黑色金屬板面(5)，這四個(gè)面在四棱錐的形狀結(jié)構(gòu)下分別朝向東、西、南、北四個(gè)方向，也就是說(shuō)，這四個(gè)黑色的金屬板面(5)能在不同的時(shí)間吸收從東、西、南、北四個(gè)不同的方向照射而來(lái)的太陽(yáng)光線。黑色的金屬板面(5)把吸收到的太陽(yáng)光熱能很快傳遞給內(nèi)部的氣體倉(cāng)(3)內(nèi)的氣體，使氣體倉(cāng)(3)內(nèi)發(fā)生氣體體積的變化，由于氣壓升降器(7)與氣體倉(cāng)(3)有高壓輸氣管(6)連接通，氣壓升降器(7)內(nèi)的氣體壓強(qiáng)升高，頂桿(10)向上頂起。當(dāng)中午時(shí)，四棱錐形的四個(gè)面所獲得的太陽(yáng)光面積相同、強(qiáng)度相同，因此四個(gè)氣壓升降器(7)高度相同；但隨著時(shí)間的改變，太陽(yáng)有了偏斜，四棱錐的各個(gè)面所受到的太陽(yáng)光線照射強(qiáng)度發(fā)生了變化，這種變化發(fā)生在金字塔上的對(duì)立面，我們把四棱錐的對(duì)立位置的兩個(gè)氣體倉(cāng)(3)分別和兩個(gè)對(duì)立位置的氣壓升降器(7)用高壓輸氣管(6)反位置連接通。所謂的反位置，即東面的氣體倉(cāng)(3)連接西面的氣壓升降器(7)，西面的氣體倉(cāng)(3)連接?xùn)|面的氣壓升降器(7)，南北兩面的氣體倉(cāng)(3)和氣壓升降器(7)也同樣反位置連接。四棱錐形太陽(yáng)能采集器上的四個(gè)氣體倉(cāng)(3)和太陽(yáng)能聚光采集器(2)下部的四個(gè)氣壓升降器的反位置連接關(guān)系產(chǎn)生太陽(yáng)能聚光采集器(2)能跟隨太陽(yáng)的偏斜方向而偏斜，這種跟蹤的偏斜關(guān)系在下圖2中更易于展示說(shuō)明。圖1中的高壓輸氣管(6)的連接關(guān)系只表明是連接的原理，但在實(shí)際中連接中可以從底部通過(guò)，還可以交差點(diǎn)不相通的綁捆、彎曲或加長(zhǎng)少占位置式的連接。
[0012]圖2是本發(fā)明的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置的側(cè)面剖面結(jié)構(gòu)原理圖，這個(gè)圖能夠從側(cè)面展示出四棱錐形太陽(yáng)能自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)所有的組成器官:四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)、太陽(yáng)能聚光采集器(2)、高壓輸氣管(6)、氣壓升降器(7)以及一些連接支架(13)、螺絲、卡槽(12)等附屬零件。先看四棱錐太陽(yáng)能采集器(I):由于是側(cè)面中間剖面圖，四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)只能展示出兩個(gè)對(duì)立面的氣體倉(cāng)(3)，它們中間有隔熱材料層(4)，底部各有一條高壓輸氣管(6)接入。不論是凸透鏡式的太陽(yáng)能聚光采集器(2)還凹?xì)し垂馐降奶?yáng)聚光采集器(2)底部都有一個(gè)弧形，為了不影響聚光，我們把支撐點(diǎn)設(shè)置在這個(gè)弧形的外圈，在外圈上安裝有卡槽(12)，而作為支撐柱的四個(gè)氣壓升降器(7)上的頂桿(10)頂部有圓球(11)剛好能卡進(jìn)卡槽里，這樣，這個(gè)太陽(yáng)能聚光采集器(2)就能由下部的四個(gè)氣壓升降器(7)向東、西、南、北四個(gè)方向自由調(diào)節(jié)偏斜。圖2中只能從側(cè)面展示出兩個(gè)對(duì)立面的氣壓升降器(7)，每個(gè)氣壓升降器(7)都是一樣的，都由活塞(8)、缸筒(9)、頂桿(10)構(gòu)成，頂桿的上部還焊接有圓球(11)式支接點(diǎn)。金字塔的調(diào)節(jié)秘密在圖2中能被進(jìn)一步地解開(kāi):當(dāng)中午時(shí)候，太陽(yáng)正好在四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)的垂直地面的中軸線上，這時(shí)四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)的四個(gè)側(cè)面的黑色的金屬板面(5)所受的陽(yáng)光照射情況相同，四個(gè)氣體倉(cāng)(3)內(nèi)的氣壓相同，四個(gè)氣壓升降器(7)內(nèi)的壓也相同，太陽(yáng)能聚光采集器
(2)也剛好能把垂直照射下來(lái)的太陽(yáng)光線聚焦成最小焦點(diǎn)，但是，隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)開(kāi)始向西偏移，四棱錐太陽(yáng)能采集器(I)上的東、西兩面的黑色的金屬板面(5)所受的太陽(yáng)光照強(qiáng)度發(fā)生了變化，西面所受的光照強(qiáng)度增強(qiáng)，東面所受的光照強(qiáng)度減弱，東、西兩面的兩個(gè)氣體倉(cāng)(3)內(nèi)也發(fā)生了氣體壓強(qiáng)的變化，西面的氣體倉(cāng)(3)比東面的氣體倉(cāng)(3)內(nèi)的壓強(qiáng)高，根據(jù)氣體倉(cāng)(3)與氣壓升降器(7)的反位置的連接通關(guān)系，東面的氣壓升降器(7)頂起的高度比西面的氣壓升降器(7)頂起的高度增加，太陽(yáng)能聚光采集器(2)開(kāi)始跟隨太陽(yáng)向西偏斜，聚光焦點(diǎn)能繼續(xù)形成。四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)上南北兩面的黑色的金屬板面
(5)所受的陽(yáng)光照射的情況是相同的，太陽(yáng)能聚光采集器(2)并沒(méi)有向南北面傾斜，但是，隨著季節(jié)的變化，太陽(yáng)也會(huì)向南面或北面進(jìn)行著緩慢的偏斜，這種偏斜的變化也被四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)上南北兩面的兩塊黑色的金屬板面(5)捕捉到不同的太陽(yáng)光照強(qiáng)度，所以，四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)也能通過(guò)高壓輸氣管(6)和南、北兩面的兩個(gè)氣壓升降器
(7)對(duì)太陽(yáng)能聚光采集器(2)進(jìn)行南、北方向的傾斜聚焦調(diào)節(jié)。圖2所展示的四棱錐形太陽(yáng)能采集器(I)和太陽(yáng)能聚光采集器(2)因紙張關(guān)系靠的過(guò)近，在實(shí)際的安裝中應(yīng)當(dāng)加長(zhǎng)高壓輸氣管(6)，使它們相互間不受對(duì)方陰影的影響。
【權(quán)利要求】
1.一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置，其特征是:它是在一個(gè)太陽(yáng)能聚光采集器的底部設(shè)置四個(gè)氣壓升降器作為支撐柱，太陽(yáng)能聚光采集器的旁邊設(shè)置另一個(gè)固定在地面的四棱錐太陽(yáng)能采集器，四棱錐太陽(yáng)能采集器由四個(gè)塵棱角狀的氣體倉(cāng)拼湊而成，四個(gè)氣體倉(cāng)與四個(gè)氣壓升降器之間用高壓輸氣管相連接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用氣體壓力變化作動(dòng)力的調(diào)焦裝置，其特征是:四棱錐形太陽(yáng)能采集器由四個(gè)大小形狀相同的封閉金屬氣體封閉倉(cāng)，四個(gè)氣體倉(cāng)之間有隔熱材料層相隔，四棱錐的四個(gè)側(cè)面分別由四個(gè)氣體倉(cāng)的三角形面構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】G05D3/00GK103926935SQ201310588949
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】張文艷 申請(qǐng)人:張文艷