CN201885429U - 应用太阳能的多功效装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用太阳能的多功效装置。包括具有螺旋状流道与球窝状聚热部的聚热容器、光纤、万向导动支架、活动式聚光板、蒸汽发电机、热水储存容器及具多孔遮光罩的追日感应控制器；螺旋状流道设于聚热容器的盛水空间；球窝状聚热部设于聚热容器顶壁；光纤的光线接收端穿入球窝状聚热部底部；万向导动支架设于聚热容器顶壁，活动式聚光板可万向活动并将接受的阳光折射聚集于球窝状聚热部；蒸汽发电机通过蒸汽导引管路与聚热容器的热水导出管路相通，通过蒸汽推动生成电力；热水储存容器与聚热容器的热水导出管路相通；追日感应控制器控制万向导动支架的旋转位移。具有聚热、免电力提供室内光线、发电、热水及提升光感应准确度等功效。

Description

应用太阳能的多功效装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用领域，特别涉及一种应用太阳能的多功效装置。

背景技术

目前全球能源逐渐减少已是客观事实，一方面，众多科学家预测石油将在数十年后消耗殆尽，另一方面，二氧化碳所造成的温室效应也是日益严重，所以，人类要让地球永续发展保有生存空间，就必须发展绿色能源。

所谓绿色能源，通常是指可再生能源，例如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能等。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染，在满足人类能源需求过程中，对于地球环境污染的破坏与冲击能够降至最低。

其中，太阳能是一种取之不尽用之不完，并且对环境无污染的绿色能源。因此针对目前温室效应日益严重的现状，尽可能的利用太阳能，不失为造福人类的好方法。

据科学家估算，太阳放射出的能量约为2.8×1024kJ，人类居住的地球只接受了其中的1/2×10-9。另根据资料报告，本世纪初，美国科学家把太空巨型人造太阳能卫星发射升空，环绕地球轨道运行收集太阳能，并且把能量发射到美国纽约州北部的接收天线场，供应纽约市所需电力。以此至2005年左右，已有100枚人造太阳能卫星高悬在地球上空。利用绿色能源对人类发展做出前所未有的贡献。

目前应用太阳能的装置，为人们所熟知且使用普遍的是太阳能光电模块(或称太阳能板)，它的功能主要是通过吸收太阳光的方式，将光能转变为电能，将该电能加以储存以辅助或者取代传统电力；这是目前广为人知的一种应用太阳能的方式；然而，太阳能除了能够用来发电之外，其热能的部份显然也是人类所需要的，但常被人们所忽略，具有很大的发展空间。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型目的在于提供一种集聚热、免电力提供室内光线、发电、热水及提升光感应准确度为一体的应用太阳能的多功效装置。

为达到上述目的，本实用新型应用太阳能的多功效装置，包括：一聚热容器，为一中空封闭状容器型态，其包括一周侧壁、一顶壁、一底壁以及位于内部的一盛水空间；该底壁设有一冷水导入口通至该盛水空间，该周侧壁设有一热水导出管路通至该盛水空间；一螺旋状流道，设于该聚热容器的盛水空间中，该螺旋状流道通过一螺旋状板体隔设形成立轴向螺旋攀升路径的导流空间型态，该螺旋状板体的外侧边与该聚热容器的周侧壁相连结；一球窝状聚热部，为导热材质构成，设于该聚热容器的顶壁并往该盛水空间下凹呈一半角球窝型态，该球窝状聚热部外周与该螺旋状板体内侧边相连结；一光纤，为玻璃或塑料导光材质构成，其包括一光线接收端以及一光线导出端，该光线接收端由下往上穿过该聚热容器的底壁穿入该球窝状聚热部的底部中央，该光线导出端向外延伸至光线目标；一万向导动支架，装设于该聚热容器的顶壁上，其包括一立轴向转盘、一弧拱状导架以及一聚光板撑持架，该立轴向转盘呈横置状枢组于该聚热容器的顶壁上，并通过一第一驱动器驱动旋转，该弧拱状导架设有齿形轨道，该聚光板撑持架底端配合设有齿轮，并通过一第二驱动器驱动旋转，该聚光板撑持架沿着齿形轨道作双向位移；一活动式聚光板，组设于该万向导动支架的聚光板撑持架顶端，该活动式聚光板随着该万向导动支架的旋转与位移而活动，该活动式聚光板设有聚光面或聚光纹路接受太阳光并向下折射聚集于该球窝状聚热部中；一蒸汽发电机，通过一蒸汽导引管路与该聚热容器的热水导出管路相连通，所述蒸汽发电机通过蒸汽推动生成电力；一热水储存容器，与该聚热容器的热水导出管路相连通，该热水储存容器包括一污物排放阀以及一供水导出管路；具有多孔遮光罩的一追日感应控制器，设置于该聚热容器间隔位置处控制该万向导动支架的旋转位移状态；该追日感应控制器包括一半球面状的感应基座、同样呈半球面状的一多孔遮光罩以及一控制单元，该感应基座表面间隔且平均布设有一个以上光感应器，各该光感应器周围均凸设有一筒体；该多孔遮光罩罩组于该感应基座上方间隔处，开设有一个以上进光孔，各进光孔的位置与感应基座所设各光感应器相对位；该控制单元与该万向导动支架的第一、第二驱动器电性连结。

该万向导动支架的立轴向转盘设有环状齿排，该第一驱动器设有转动齿轮与该立轴向转盘所设环状齿排相啮合带动。

该活动式聚光板为一体式型态或一个以上单元板体拼组构成的型态。

该热水储存容器的内部临近顶壁处设置有一冷凝水承接导出构件，其包括一冷凝水生成部、一冷凝水承接盘以及一冷凝水导出管路。

该聚热容器、万向导动支架、活动式聚光板所构成的结构体为单一组设置型态、或是呈一组以上间隔设置型态，各相临聚热容器相对应的热水导出管路与冷水导入口之间设有管路相连接导通。

本实用新型应用太阳能的多功效装置，主要技术特点是：该螺旋状流道设于聚热容器的盛水空间中，该球窝状聚热部设于聚热容器的顶壁，该光纤的光线接收端穿入球窝状聚热部底部，该万向导动支架设于聚热容器顶壁上，使活动式聚光板具有可万向活动性，并将接受的阳光折射聚集于该球窝状聚热部，该蒸汽发电机通过蒸汽导引管路与聚热容器的热水导出管路相通，利用蒸汽推动生成电力，该热水储存容器与聚热容器的热水导出管路相连通，该追日感应控制器控制万向导动支架的旋转位移状态。以此创新独特设计，使本实用新型对照现有技术而言，具有下述功效：一、具有极佳聚热效果；二、具有免电力式的室内光线提供功能；三、具有发电功能；四、具有产生热水的功能；五、具有提升光感应准确度的功效。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的设置状态示意图。

图2为本实用新型活动式聚光板与聚热容器的组合立体图。

图3为本实用新型聚热容器的分解立体图。

图4为本实用新型聚热容器的平面剖视图。

图5为本实用新型活动式聚光板随着太阳仰角旋转位移的示意图。

图6为本实用新型活动式聚光板、聚热容器与追日感应控制器电性连结的示意图。

图7为本实用新型追日感应控制器的组合关系示意图。

图8为本实用新型太阳光照射追日感应控制器的平面示意图。

图9为本实用新型热水储存容器设置有冷凝水承接导出构件的实施例图。

图10为本实用新型聚热容器、万向导动支架、活动式聚光板呈复数组间隔设置型态的实施例图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3及图4所示，本实用新型应用太阳能的多功效装置的较佳实施例，此等实施例仅供说明之用，在专利申请上并不受此结构的限制。所述多功效装置A包括：

一聚热容器10，为一中空封闭状容器型态，其包括一周侧壁11、一顶壁12、一底壁13以及位于内部的一盛水空间14；其中该底壁13设有一冷水导入口131通至该盛水空间14，该周侧壁11则设有一热水导出管路111通至该盛水空间14；

一螺旋状流道15，设于该聚热容器10的盛水空间14中，该螺旋状流道15通过一螺旋状板体151隔设形成立轴向螺旋攀升路径的导流空间型态，该螺旋状板体151的外侧边与该聚热容器10的周侧壁11相连结；

一球窝状聚热部16，为导热材质构成，设于该聚热容器10的顶壁12并往该盛水空间14下凹呈一半角球窝型态，该球窝状聚热部16外周与该螺旋状板体151的内侧边相连结；

一光纤20，为玻璃或塑料导光材质构成，包括一光线接收端21以及一光线导出端22，其中该光线接收端21由下往上穿过该聚热容器10的底壁13再穿入该球窝状聚热部16的底部中央，该光线导出端22则向外延伸至预定需使用光线的目标环境中；

一万向导动支架30，装设于该聚热容器10的顶壁12上，包括一立轴向转盘31、一弧拱状导架32以及一聚光板撑持架33，其中该立轴向转盘31呈横置状枢组于该聚热容器10的顶壁12上，并通过一第一驱动器34加以驱动旋转，该弧拱状导架32设有齿形轨道321，该聚光板撑持架33底端则配合设有齿轮331，并通过一第二驱动器36加以驱动旋转，使得该聚光板撑持架33能够沿着齿形轨道321作双向位移；

一活动式聚光板40，组设于该万向导动支架30的聚光板撑持架33顶端，构成该活动式聚光板40能够随着该万向导动支架30的旋转与位移而具有可万向活动性，该活动式聚光板40设有聚光面或聚光纹路，将接受的太阳光向下折射聚集于该球窝状聚热部16中；

一蒸汽发电机50，通过一蒸汽导引管路51与该聚热容器10的热水导出管路111相连通，所述蒸汽发电机50能够利用蒸汽推动而生成电力；

一热水储存容器60，与该聚热容器10的热水导出管路111相连通，该热水储存容器60并包括一污物排放阀61以及一供水导出管路62；

具有多孔遮光罩的一追日感应控制器70，设置于该聚热容器10间隔位置处，用以控制该万向导动支架30的旋转位移状态；该追日感应控制器70包括一半球面状的感应基座71、同样呈半球面状的一多孔遮光罩72以及一控制单元73，其中该感应基座71表面间隔且平均布设有多数个光感应器711，且各该光感应器711周围均凸设有一筒体712；该多孔遮光罩72罩组于该感应基座71上方间隔处，开设有多数个进光孔721，各进光孔721的位置与感应基座71所设各光感应器711相对位；该控制单元73则与该万向导动支架30的第一、第二驱动器34、36电性连结。

其中，该万向导动支架30的立轴向转盘31设有环状齿排311，该第一驱动器34设有转动齿轮341与该立轴向转盘31所设环状齿排311相啮合带动。

其中，该活动式聚光板40为一体式或复数单元板体拼组构成任一型态，本实用新型的活动式聚光板40为一体式型态。

其中，如图9所示，该热水储存容器60的内部临近顶壁处设置有一冷凝水承接导出构件64，其包括一冷凝水生成部641、一冷凝水承接盘642以及一冷凝水导出管路643，用以导出蒸馏水，供人们使用。

其中，该聚热容器10、万向导动支架30、活动式聚光板40所构成的结构体为单一组设置型态(如图1所示)、或是呈复数组间隔设置型态(如图10所示)，各相临聚热容器10相对应的热水导出管路111与冷水导入口131之间再以管路17相连接导通，以此，能够提升热水的导出温度，且提供该蒸汽发电机50产生电力所需的蒸汽温度。

综合上述结构组成设计，本实用新型所述多功效装置A运作步骤情形说明如下：

首先，就所述聚热容器10及活动式聚光板40用以加热水源的结构部份进行说明，如图1、图2、图3及图4所示，所述活动式聚光板40接受到太阳光，并通过聚光面或聚光纹路将太阳光向下折射聚集于该球窝状聚热部16中，该聚热容器10的冷水导入口131导入冷水至盛水空间14中，并沿着螺旋状流道15呈螺旋状路径缓慢向上，利用该球窝状聚热部16受热升温，使冷水加热成热水最后通过热水导出管路111流入热水储存容器60中；当该聚热容器10的热水导出温度达到沸点时，其所产生的蒸汽推动该蒸汽发电机50产生电力，并用以提供电力；

当太阳光的光线射入聚热容器10的球窝状聚热部16底壁时，该光纤20所设光线接收端21能够接受光线，并通过该光线导出端22将光线投射至预定需使用光线的环境中(如图1所示光线导出端22将光线投射至室内)，因此能够在免电力条件下供给采光欠佳的室内环境适当的光线，达到节约能源的实用环保效益。

接着就该追日感应控制器70控制该万向导动支架30的旋转位移状态进行说明，如图6、图7及图8所示，利用该追日感应控制器70于感应基座71表面间隔且平均布设有周围均凸设有筒体712的光感应器711，并配合该多孔遮光罩72对应设有进光孔721的结构型态设计，使所述太阳仰角产生变化时，所发射的阳光即会由不同的角度正对位投射入进光孔721，而当阳光进入进光孔721后并触动光感应器711方可达成感应动作，此时，该控制单元73则会控制所述万向导动支架30产生旋转位移运动，该活动式聚光板40就会同步动作而转变成与太阳正对位状态(如图5所示)。

本实用新型产生的功效如下：

1、具有极佳聚热效果：采用该活动式聚光板持续性对该聚热容器的球窝状聚热部进行聚光式加热，并配合所述螺旋状流道设计，使得冷水导入聚热容器后呈螺旋状路径缓慢向上，并通过该球窝状聚热部持续稳定的受热升温，进而获得极佳的聚热效果。

2、具有免电力式的室内光线提供功能：采用所述光纤的光线接收端穿入球窝状聚热部底部中央的设计，使该光纤的光线导出端向外延伸至预定需使用光线的环境中，能在免电力条件下供给采光欠佳的室内环境适当的光线，达到节约能源的实用环保效益。

3、具有发电功能：采用该蒸汽发电机通过蒸汽导引管路与聚热容器的热水导出管路相通的设计，使该聚热容器的热水导出温度达到沸点时，所产生的蒸汽能够推动该蒸汽发电机产生电力，并用以提供电力，达到节省用电的实用环保效益。

4、具有产生热水的功能：该聚热容器所生成的热水，最终被导引收集于该热水储存容器中，达到供应热水以节省用电或瓦斯的实用环保效益。

5、具有提升光感应准确度的功效：采用该追日感应控制器通过其感应基座的光感应器周围均凸设有筒体及多孔遮光罩，配合该多孔遮光罩所开设的多数进光孔位置与感应基座所设各光感应器相对位的结构设计，使得阳光必须同时正对位于该多孔遮光罩所设进光孔与感应基座相对应的筒体时，所相对应的光感应器方可达成感应动作，以此有效防止因光线漫射而失误感应的问题发生，达到提升感应准确度的实用进步性。

本实用新型还产生新功效如下：

1、采用该热水储存容器的内部设置有该冷凝水承接导出构件的结构设计，导出蒸馏水，供人们使用，进而提供饮用水简易制作方法，达到节约能源的实用环保效益。

2、采用该聚热容器、万向导动支架、活动式聚光板呈复数组间隔设置型态的结构设计，能够提升热水的导出温度，提供该蒸汽发电机产生电力所需的蒸汽温度，进而满足使用者的多元需求。

Claims (5)

1.一种应用太阳能的多功效装置，其特征在于：所述多功效装置包括：

一聚热容器，为一中空封闭状容器型态，其包括一周侧壁、一顶壁、一底壁以及位于内部的一盛水空间；该底壁设有一冷水导入口通至该盛水空间，该周侧壁设有一热水导出管路通至该盛水空间；

一螺旋状流道，设于该聚热容器的盛水空间中，该螺旋状流道通过一螺旋状板体隔设形成立轴向螺旋攀升路径的导流空间型态，该螺旋状板体的外侧边与该聚热容器的周侧壁相连结；

一球窝状聚热部，为导热材质构成，设于该聚热容器的顶壁并往该盛水空间下凹呈一半角球窝型态，该球窝状聚热部外周与该螺旋状板体内侧边相连结；

一光纤，为玻璃或塑料导光材质构成，其包括一光线接收端以及一光线导出端，该光线接收端由下往上穿过该聚热容器的底壁穿入该球窝状聚热部的底部中央，该光线导出端向外延伸至光线目标；

一万向导动支架，装设于该聚热容器的顶壁上，其包括一立轴向转盘、一弧拱状导架以及一聚光板撑持架，该立轴向转盘呈横置状枢组于该聚热容器的顶壁上，并通过一第一驱动器驱动旋转，该弧拱状导架设有齿形轨道，该聚光板撑持架底端配合设有齿轮，并通过一第二驱动器驱动旋转，该聚光板撑持架沿着齿形轨道作双向位移；

一活动式聚光板，组设于该万向导动支架的聚光板撑持架顶端，该活动式聚光板随着该万向导动支架的旋转与位移而活动，该活动式聚光板设有聚光面或聚光纹路接受太阳光并向下折射聚集于该球窝状聚热部中；

一蒸汽发电机，通过一蒸汽导引管路与该聚热容器的热水导出管路相连通，所述蒸汽发电机通过蒸汽推动生成电力；

一热水储存容器，与该聚热容器的热水导出管路相连通，该热水储存容器包括一污物排放阀以及一供水导出管路；

具有多孔遮光罩的一追日感应控制器，设置于该聚热容器间隔位置处控制该万向导动支架的旋转位移状态；该追日感应控制器包括一半球面状的感应基座、同样呈半球面状的一多孔遮光罩以及一控制单元，该感应基座表面间隔且平均布设有一个以上光感应器，各该光感应器周围均凸设有一筒体；该多孔遮光罩罩组于该感应基座上方间隔处，开设有一个以上进光孔，各进光孔的位置与感应基座所设各光感应器相对位；该控制单元与该万向导动支架的第一、第二驱动器电性连结。

2.根据权利要求1所述应用太阳能的多功效装置，其特征在于：该万向导动支架的立轴向转盘设有环状齿排，该第一驱动器设有转动齿轮与该立轴向转盘所设环状齿排相啮合带动。

3.根据权利要求1所述应用太阳能的多功效装置，其特征在于：该活动式聚光板为一体式型态或一个以上单元板体拼组构成的型态。

4.根据权利要求1所述应用太阳能的多功效装置，其特征在于：该热水储存容器的内部临近顶壁处设置有一冷凝水承接导出构件，其包括一冷凝水生成部、一冷凝水承接盘以及一冷凝水导出管路。

5.根据权利要求1所述应用太阳能的多功效装置，其特征在于：该聚热容器、万向导动支架、活动式聚光板所构成的结构体为单一组设置型态、或是呈一组以上间隔设置型态，各相临聚热容器相对应的热水导出管路与冷水导入口之间设有管路相连接导通。

Images