CN102937338B - 一种抛物面槽式太阳能聚光镜加热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，属于太阳能技术领域包括抛物面槽式聚光镜（1）、加热器（2）和固定支架（3），加热器（2）固定安装在固定支架（3）上，加热器（2）通过转动吊架（4）设于抛物面槽式聚光镜（1）的抛物面内，抛物面槽式聚光镜（1）可以通过转动吊架（4）绕加热容器（1）转动，抛物面槽式聚光镜（1）下设有聚焦调节装置（5）。本发明可以通过手控或自控调焦装置自动或手动调节，使抛物面槽式聚光镜汇聚的太阳光照射在加热器或其它加热物质上，加热容器不移动也能吸收太阳的热量，使被加热物质获得高温或高温的水和蒸汽，提高了太阳热能利用效率。

Description

一种抛物面槽式太阳能聚光镜加热器

技术领域

本发明涉及一种太阳能热技术，特别是一种提供一种利用太阳能转化为热能的装置，并且能够加热水。

背景技术

在传统能源资源越来越贫乏的今天，新能源的利用开发势在必行。太阳能是一种清洁能源，但人们对太阳能的利用仍不很理想。太阳能热水器只能加热一定温度的水，太阳灶、太阳炉虽能使被加热物质获得高温，或高温的水和蒸汽，但太阳能光的汇聚点随时间不断移动，这就要求被加热物质也随之移动才能达到理想加热效果，使用十分不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能加热器，该加热器相对于现有的太阳能加热装置，吸热物质不移动也能最大限度地吸收太阳的热量，使被加热物质获得高温或高温的水和蒸汽，提高了太阳热能利用效率。

为达到上述目的，本发明的实施方案为：一种抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，包括抛物面槽式聚光镜、加热器和固定支架，其特征在于，加热器固定安装在固定支架上，加热器通过转动吊架设于抛物面槽式聚光镜的抛物面上方，抛物面槽式聚光镜可以通过转动吊架绕加热容器转动，抛物面槽式聚光镜下设有聚焦调节装置。

所述聚焦调节装置为手动调节装置，具有调节丝杆，调节丝杆的一端活动连接抛物面槽式聚光镜底部，在固定支架上设有轴承座，调节丝杆套装在轴承座中，调节丝杆另一端设有调节手柄。

所述聚焦调节装置为自动调节装置，具有设置于抛物面槽式聚光镜凹面底部的光敏电阻装置和传动装置，传动装置具有升降移动杆和动力控制装置，动力控制装置具有丝杆轴、支架、移动轴承座、滑杆，丝杆轴一端设有传动齿轮，升降移动杆的一端活动连接抛物面槽式聚光镜底部，另一端活动连接移动轴承座，移动轴承座套装在丝杆轴上，移动轴承座可以在滑杆上移动，在支架上安装左换向架和右换向架，在左换向架上安装有左换向电磁铁、右换向电磁铁、换向柄及左换向电磁铁开关，右换向架上安装有换向开关和右换向电磁铁开关，左换向电磁铁和右换向电磁铁安装在换向柄的两侧，换向柄和换向开关之间活动连接有连接杆，在移动轴承座上设有换向杆，换向杆下端设有换向柱。

所述光敏电阻装置具有设置在抛物面槽式聚光镜上的罩体，罩体顶部有透光缝隙，光敏电阻R设置在罩体内，罩体的底部通过小支撑脚固定在抛物线槽式聚光镜1的框架上，并保持罩体的透光缝隙和抛物面槽式聚光镜的主轴面平行，光敏电阻R上罩上透光罩。所述光敏电阻R可以由两个相互并联的光敏电阻组成。

所述加热器为固定式管状热水蒸汽容器，加热器的两端有套转动吊架轴承的轴筒，在轴筒两端固定有定位圈和定位圈盒，定位圈盒内有与加热器连通的孔，加热器的壁上有进水管口、出热水管口、出蒸汽管口、排污管口。

所述加热器为可缷式加热器，加热器壁上有开口，开口上有活动盖，加热器壁上有出水管嘴，外壁有耳柄，耳柄上套有手提，加热器底面有支撑脚，加热器内壁设置蒸煮食物的托架。

所述加热器为凹面槽式炒锅，凹面槽式炒锅的壁上有托架，侧部有手柄。

所述转动吊架的吊杆两端有多个固定孔，抛物面槽式聚光镜固定在抛物面槽式聚光镜的框架上，在抛物面槽式聚光镜的框架侧边设置有活动固定孔，通过设置套在抛物面槽式聚光镜的框架侧边的活动固定孔、销轴和吊杆上的固定孔调节加热器与抛物面槽式聚光镜之间的距离。

所述热水管口或蒸汽管可连接保温桶或锅炉，保温桶或锅炉内有蒸汽散热管，保温桶壁或锅炉壁上有进热水管、出热水管和进水管，保温桶内安装电加热装置。

本发明可以通过手控或自控调焦装置自动或手动调节，使抛物面槽式聚光镜汇聚的太阳光照射在加热器或其它加热物质上，加热容器不移动也能吸收太阳的热量，使被加热物质获得高温或高温的水和蒸汽，提高了太阳热能利用效率。

附图说明

图1为具有自动调节聚焦装置的本发明示意图；

图2为具有手动调节聚焦装置的本发明示意图；

图3为转动吊架安装在支架上的本发明示意图；

图4为本发明固定式加热容器结构图；

图5为本发明可卸式加热容器结构图；

图6为本发明凹面槽式炒锅加热容器俯视图

图7为本发明保温桶结构图；

图8为本发明光敏电阻装置示意图；

图9为本发明自动聚焦装置线路图；

图10为本发明电源控制电路图。

具体实施方式

如图1所示，该抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，具有抛物面槽式聚光镜1、加热器2和固定支架3，加热器2固定安装在固定支架3上，加热器2通过转动吊架4设于抛物面槽式聚光镜1凹面上方，抛物面槽式聚光镜1可以通过转动吊架4绕加热容器2转动，抛物面槽式聚光镜1下设有聚焦调节装置5。该聚焦调节装置5为太阳光自动调节装置，具有设置于抛物面槽式聚光镜1凹面底部的光敏电阻装置9和传动装置，传动装置具有升降移动杆11和动力控制装置，动力控制装置具有丝杆轴12、支架13、移动轴承座14、滑杆15，丝杆轴12一端设有传动齿轮16，传动齿轮16与变速装置咬合，变速装置连接电动机。变速装置控制移动轴承座14的移动速度，使抛物面槽式聚光镜1绕加热容器2转动的角速度与太阳偏移的角速度相同。升降移动杆11的一端活动连接抛物面槽式聚光镜1底部，另一端活动连接移动轴承座14，移动轴承座14套装在丝杆轴12上，移动轴承座14可以在滑杆15上移动。在支架13上安装左换向架17和右换向架18，在左换向架17上安装有左换向电磁铁19和右换向电磁铁20、换向柄21及左换向电磁铁开关22，右换向架18上安装有换向开关23和右换向电磁铁开关24，左换向电磁铁19和右换向电磁铁20安装在换向柄21的两侧，换向柄21和换向开关23分别通过转轴53、54安装在左换向架17和右换向架18上，换向柄21和换向开关23可以在转轴53、54上转动。换向柄21和换向开关23之间活动连接有连接杆25，在移动轴承座14上设有换向杆26，换向杆26下端设有换向柱27，换向杆26通过移动轴承座14的移动触及或分离左电磁铁开关22和右电磁铁开关24，换向柱27的移动触及或分离换向柄21或换向开关23实现电流转换，换向开关23用于控制电动机转向。

如图2所示，聚焦调节装置5为手动调节装置，具有调节丝杆6，调节丝杆6的一端活动连接抛物面槽式聚光镜1底部，在固定支架3上设有轴承座7，调节丝杆6套装在轴承座7中，调节丝杆另一端设有调节手柄8。

如图1、图8、图9所示，光敏电阻装置9设置在抛物面槽式聚光镜1内或抛物面槽式聚光镜1的框架49上，顶部设置有罩体57，罩体57上设有透光缝隙58，罩体57底部有小支撑脚59，小支撑脚59固定在设置在抛物面槽式聚光镜1内或抛物面槽式聚光镜的框架49上，并保持罩57上的透光缝隙58和抛物面槽式聚光镜1的主轴面平行，光敏电阻R固定在罩体57的透光缝隙58的底部，光敏电阻R上再罩上透光罩60。当太阳光经过罩体57上的透光缝隙58照到光敏电阻R上时，抛物面聚光镜1反射光也汇集在抛物面聚光镜1的焦线上，或汇聚在加热器2最佳位置上。在抛物线槽式聚光镜1内或在抛物线槽式聚光镜1的有太阳光充分照射的框架49上还固定设置有一个光敏电阻R＇，并在光敏电阻R＇上罩上透光罩。把受光敏电阻R控制的继电器A和受光敏电阻R＇控制的继电器B联入电路，接通电源后，当有太阳光照射时，光敏电阻R＇阻值会减小，通过光敏电阻R＇的电流增大，使继电器B闭合电动机的工作电路。当太阳光没有经过透光缝隙58照射到光敏电阻R上时，抛物面槽式聚光镜1反射的太阳光也没有汇集在它的焦线上，或抛物面槽式聚光镜1发射的太阳光没有汇聚在加热容器2的最佳位置上，此时光敏电阻R的阻值最大，控制继电器A接通电动机的工作电路，而使电动机经变速器带动传动齿轮16使丝杆轴12转动，从而使移动轴承座14移动，带动升降移动杆11使抛物面槽式聚光镜1移动。当移动到太阳光照射到光敏电阻R上时，光敏电阻R阻值减小，通过光敏电阻R的电流增大，控制继电器A断开电动机工作电路，抛物面槽式聚光镜1停止移动，此时抛物面槽式聚光镜1反射的太阳光也通过它的焦线，汇聚到加热器的最佳加热位置。当太阳偏离时，太阳光没有照射在光敏电阻R上，继电器A接通电动机工作电路，移动轴承座14继续滑动，带动换向杆26移动，当移动到接近一端端点时即太阳偏向北或南的最大位置时，换向杆26触及左电磁铁22或右电磁铁24，实现换向开关23的电流转换，从而控制电动机转向。

也可以通过变速装置控制移动轴承座14的移动速度，使抛物面槽式聚光镜1绕加热器2转动的角速度与太阳向南或向北绕加热器2偏移的角速度相同，通过换向开关23、换向柄21、左换向电磁铁19、右换向电磁铁20、左电磁铁开关22、右电磁铁开关24控制电动机转向，当太阳偏向最南端或最北端时换向杆26触及左电磁铁开22关或右电磁铁24开关，从而实现抛物面槽式聚光镜1全天候自动聚焦和实现换向开关23的电流转换。

如图1、图2所示，抛物面槽式聚光镜1设置在框架49上，框架49上的肋杆可以是一层或两层，两层之间用固定杆加固，在框架49的正面可以铺一层垫面，在垫面上可粘贴或钳上整块抛物面槽式聚光镜1，也可以粘贴或钳上数块部分抛物面槽式聚光镜而组合成整体抛物面槽式聚光镜1，还可以粘贴或钳上数块小矩形平面镜而组合成整体抛物面槽式聚光镜1，也可以直接把抛物面槽式聚光镜1粘贴或钳在抛物面槽式聚光镜的框架49上，并可以在抛物面槽式聚光镜1边缘镶上护镜框。

如图4所示，加热器2为固定式的热水蒸汽容器，加热器2外壁套装透光保温罩28，加热器2的两端有套转动吊架4轴承的轴管29，轴管29两端有定位圈30和定位盒圈31，定位盒圈31由透明材料制成，定位盒圈31上有与加热器2内连通的孔。加热器2的外端有固定螺孔，用于固定支架3和加热器2，加热器2上有进水管口32、出热水管口33、出蒸汽管口34、安全阀61、排污管口35，排污管口35配有排污管口盖。加热器1可以串联使用多个。

如图5所示，加热器2为可缷式管状热水蒸汽容器，加热器2壁上有开口37，开口上有活动盖38，活动盖38上有气孔，加热器2壁有出水管嘴39，外壁有耳柄40，耳柄40上套有手提41，加热器2壁外底面有支撑脚42，加热器内可设置蒸煮食物的托架43，壁外周边有托架45。

如图2、图3所示，所述转动吊架4上有套在加热器的轴管29或套在固定支架3上的销轴46的轴承，转动吊架4的吊杆47两端固定在抛物面槽式聚光镜1中心线两侧的框架上。转动吊架4的吊杆47的下端有多个可以与抛物面槽式聚光镜1两侧的框架上固定的固定孔，可用于调节加热容器2与抛物面槽式聚光镜1中心线的距离，可使抛物面槽式聚光镜1的焦线与加热器2轴线之间的距离改变，从而可以调节抛物面槽式聚光镜1会聚后的太阳光照射在加热器2上的光带的宽窄和温度高低。

如图4、图7所示，热水管口33或蒸汽管口34连接一个保温桶48，保温桶48壁上设有进热水管50、出热水管52和进冷水管51，保温桶48内有蒸汽散热管54，还可安装电加热装置53，保温桶48上安装有自动上水、自动加热的全智能测控仪。蒸汽管口34也可接空气能保温桶内的蒸汽散热管。

如图6所示，加热器2为凹面槽式炒锅，凹面槽式炒锅的壁上有托架55，侧部有手柄56。

Claims (8)

1.一种抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，包括抛物面槽式聚光镜（1）、加热器（2）和固定支架（3），其特征在于，加热器（2）固定安装在固定支架（3）上，加热器（2）通过转动吊架（4）设于抛物面槽式聚光镜（1）的抛物面上方，抛物面槽式聚光镜（1）可以通过转动吊架（4）绕加热器（2）转动，抛物面槽式聚光镜（1）下设有聚焦调节装置（5）,所述聚焦调节装置（5）为自动调节装置，具有设置于抛物面槽式聚光镜凹面底部的光敏电阻装置（9）和传动装置，传动装置具有升降移动杆（11）和动力控制装置，动力控制装置具有丝杆轴（12）、支架（13）、移动轴承座（14）、滑杆（15），丝杆轴（12）一端设有传动齿轮（16），升降移动杆（11）的一端活动连接抛物面槽式聚光镜（1）底部，另一端活动连接移动轴承座（14），移动轴承座（14）套装在丝杆轴（12）上，移动轴承座（14）可以在滑杆（15）上移动，在支架（13）上安装左换向架（17）和右换向架（18），在左换向架（17）上安装有左换向电磁铁（19）和右换向电磁铁（20）、换向柄（21）及左换向电磁铁开关（22），右换向架（18）上安装有换向开关（23）和右换向电磁铁开关（24），左换向电磁铁（19）和右换向电磁铁（20）安装在换向柄（21）的两侧，换向柄（21）和换向开关（23）之间活动连接有连接杆（25），在移动轴承座（14）上设有换向杆（26），换向杆（26）下端设有换向柱（27）。

2.根据权利要求1所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述光敏电阻装置（9）具有设置在抛物面槽式聚光镜（1）上的罩体（57），罩体（57）顶部有透光缝隙（58），光敏电阻R设置在罩体（57）内，罩体（57）的底部通过小支撑脚（59）固定在抛物线槽式聚光镜（1）的框架（49）上，并保持罩体（57）的透光缝隙（58）和抛物面槽式聚光镜（1）的主轴面平行，光敏电阻R上罩上透光罩（60）。

3.根据权利要求2所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述光敏电阻R由两个相互并联的光敏电阻组成。

4.根据权利要求1所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述加热器（2）为固定式圆管状热水蒸汽容器，加热器（2）的两端有套转动吊架（4）轴承的轴筒（29），在轴筒（29）两端固定有定位圈（30）和定位圈盒（31），定位圈盒（31）内有与加热器（2）连通的孔，加热器（2）的壁上有进水管口（32）、出热水管口（33）、出蒸汽管口（34）、排污管口（35）。

5.根据权利要求1所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述加热器（2）为可拆缷式加热器，加热器（2）壁上有开口（37），开口上有活动盖（38），加热器（2）壁上有出水管嘴（39），外壁有耳柄（40），耳柄（40）上套有手提（41），加热器（2）底面有支撑脚（42），加热器（2）内壁设置蒸煮食物的托架（43）。

6.根据权权利要求1所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述加热器（2）为半圆面槽式炒锅，半圆面槽式炒锅的壁上有托架（55），侧部有手柄（56）。

7.根据权利要求1所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述转动吊架（4）的吊杆（47）两端有多个固定孔，抛物面槽式聚光镜（1）固定在抛物面槽式聚光镜框架（49）上，在抛物面槽式聚光镜框架（49）侧边设置有多个固定孔，通过设置套在抛物面槽式聚光镜框架（49）侧边的固定孔、销轴和吊杆（47）上的固定孔调节加热器（2）与抛物面槽式聚光镜（1）之间的距离。

8.根据权利要求4所述的抛物面槽式太阳能聚光镜加热器，其特征在于，所述出热水管口（33）或出蒸汽管口（34）可连接保温桶（48）或锅炉，保温桶（48）或锅炉内有蒸汽散热管（54），保温桶（48）壁或锅炉壁上有进热水管（50）、出热水管（52）和进水管（51），保温桶（48）内安装电加热装置（53）。