CN1128324C - 太阳灶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳灶，包括主镜、支架、副镜、平面反射镜。其中主镜中部有一圆孔，副镜固定在主镜反射方向的一侧，副镜相对主镜的位置关系可以调整。平面反射镜位于主镜中心孔的背后，对着副镜。本发明的突出优点是无论是烧水还是做饭，都可以在室内进行，从而使太阳灶更具实用性，便于推广应用。此外，无论主镜跟踪太阳光转至任何角度，副镜和平面反射镜都作相应运动，保证二次反射光线始终向上，保持锅底始终朝下，从而得到充分加热，太阳能能得到充分利用。

Description

太阳灶
本发明涉及一种太阳灶，尤其是一种太阳灶的结构改进，属于太阳能利用技术领域。
土制太阳灶用于烧水做饭在农村已有一定的历史，但其采集效率低，实用性不强，因此未能得到推广应用。经检索发现，公开的太阳灶多采用曲面反射镜采能，在曲面反射镜的焦点处安置锅灶。使用中存在的主要问题是：锅灶放在太阳的烈日下，人们必须在室外操作，烧水做饭及防溢极为不便。此外，实际利用锅灶烧水做饭时，其底部总是只能垂直向下的，曲面反射镜会聚光能的方向却并不垂直向上，所以对锅灶的加热实际上不全在锅的底部，使得太阳能的利用率不高。
本发明的目的在于：针对上述现有太阳灶使用中存在的主要问题，提出了一种方便的、锅灶可以移至室内的太阳灶。
为了提高太阳能的利用率，本发明的进一步目的在于：提出一种太阳灶，在跟踪太阳时，可以使锅底始终朝下，并得到充分加热。
为了达到上述首要发明目的，本发明的太阳灶是通过以下技术方案来实现的：该太阳灶包括主镜、支架，还包括副镜、平面反射镜，所述主镜中部有一圆孔，所述副镜固定在主镜反射方向的一侧，所述平面反射镜位于主镜中心孔的背后，对着副镜。副镜相对主镜的位置关系可以调整。
在主镜、副镜和平面反射镜的共同作用下，本发明太阳灶的加热位置移到主镜背后。使用时，主镜置于太阳光下，而锅灶则可以按需移至室内的合适处。这样，无论是烧水还是做饭，都可以在安逸的环境中进行，从而使太阳灶更具实用性，便于推广应用。
上述技术方案中，太阳灶的主、副镜都是曲面反射镜，其镜面为能够高效反射太阳中的红外线的反射层。主镜为凹面镜，副镜可以是凸面镜，也可以是凹面镜，主、副镜曲面形状可以是球面、抛物面、椭圆面、双曲面，主副镜曲面形状的搭配主要依据光学设计校正象差，主副镜的焦点基本重合，这使得主副镜曲面形状加工、光学设计的要求不必太高，非常适合我国国情，易于推广应用。
为了达到进一步的发明目的，本发明的太阳灶还包括主镜和平面反射镜联动驱动机构，该机构主要由主镜背面固连的底座板、弓形支架、辅轴、大传动轮、小传动轮、平面反射镜转轴组成。其中辅轴与底座板固连，铰支于弓形支架上，平面反射镜转轴铰支于底座板上，小传动轮与弓形支架固连，并空套在辅轴上，大传动轮与平面反射镜转轴固连，当以辅轴为输入轴时，小传动轮与大传动轮的传动比为2∶1。
具有主镜、副镜和平面反射镜联动驱动机构的太阳灶可在主镜跟踪太阳而转动时，通过小传动轮的作用使大传动轮以相对辅轴转角的1/2转动，进而使平面反射镜也随之转动，结果保持反射光始终正对锅灶底面。这样，无论主镜跟踪太阳光转至任何角度，副镜和平面反射镜都作相应运动，保证二次反射光线始终向上，保持锅底始终向下，从而能得到充分加热，太阳能能得到充分利用。
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是图1中调整主副镜相互位置关系的调节机构的局部放大图。
图3是实施例一的光学系统图。
图4是本发明实施例二主镜的结构示意图。
实施例一
图1所示为一种可以自动跟踪太阳的太阳灶。该太阳灶的主镜1是凹面镜，曲面形状为球面，副镜2是凸面镜，曲面形状是抛物面，主镜1和副镜2表面都有一层反射层。外套11通过支架13与主镜1固连，副镜2固定在悬空的内套12内，该内套12上开有梯形螺旋槽，外套11上均布两层各四个螺钉，这些螺钉都支在内套12的螺旋槽内，其中一侧四个螺钉上可装有弹簧，调节另外四个螺钉，内套12可带动副镜2前后、左右移动和摆动(参见图2)。旋转内套12可使副镜2相对主镜1上下移动，在主镜1背后能得到经会聚的太阳光束。辅轴3与固定在主镜1背面的座底板10固连，铰支在弓形支架7上，平面反射镜转轴5铰支在底座板10上，小传动轮9与弓形支架7固连，并空套在辅轴3上，大传动轮8与平面反射镜的旋转轴5固连，大、小传动轮的半径之比为2∶1，因此，当以辅轴3为输入轴时，小传动轮9与大传动轮8的传动比为2∶1。这样，平面反射镜4随辅轴3转动时，其自转角度是辅轴公转角度的1/2(参见图3)。结果，经过主镜1、副镜2、平面反射镜4得到的太阳会聚光束总是垂直向上。弓形支架7与主轴6固连，主轴6转动时使得弓形支架7带动主镜1随之转动。
此外，该太阳灶还含有手动和自动跟踪太阳的装置。其中自动跟踪太阳的装置由机械传动装置、光信号反馈处理电路、光敏探测器等组成。使用时，该太阳灶可以自动跟踪太阳，而烧水做饭全都可以在室内完成，并且热效率高，因此特别适合广大农村地区，有较广泛的推广应用价值。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于主镜如图4所示，用三个弧形块通过榫头搭接而成，这样使得太阳灶便于携带，特别适用于野外作业使用。此外，该太阳灶的副镜为凹面镜，因此整个外形比实施例一略长。
本发明除以上实施例外，还有许多其它实施方式。凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案均落在本发明保护范围中。

Claims (4)

1.一种太阳灶，包括主镜(1)、支架(13)、副镜(2)、平面反射镜(4)，所述主镜(1)中部有一圆孔，所述副镜(2)固定在主镜(1)反射方向的一侧，所述平面反射镜(4)位于主镜(1)中心孔的背后，对着副镜(2)，其特征在于：还包括主镜和平面反射镜联动驱动机构，该机构主要由主镜(1)背面固连的底座板(10)、弓形支架(7)、辅轴(3)、大传动轮(8)、小传动轮(9)、平面反射镜转轴(5)组成，所述辅轴(3)与底座板(10)固连，铰支于弓形支架(7)上，所述平面反射镜转轴(5)铰支于底座板(10)上，所述小传动轮(9)与弓形支架(7)固连，并空套在辅轴(3)上，所述大传动轮(8)与平面反射镜转轴(5)固连，当以辅轴(3)为输入轴时，小传动轮(9)与大传动轮(8)的传动比为2∶1。
2.根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于：还包括调节主镜和副镜相互位置关系的调节机构，该机构主要由内套(12)、外套(11)以及两层螺钉组成，所述内套(12)开有螺旋槽，所述副镜(2)固定在悬空的内套(12)上，所述外套(11)装有两层螺钉，并通过支架(13)与主镜(1)固连，外套(11)上的两层螺钉支在内套(12)的螺旋槽中。
3.根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于：所述主镜(1)为凹面镜，副镜(2)为凸面镜或凹面镜，主、副镜曲面形状为球面、抛物面、椭圆面或双曲面。
4.根据权利要求1所述的太阳灶，其特征在于：所述主镜(1)为由若干板块拼装而成的曲面镜。
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