CN2643243Y - 自动跟踪型太阳灶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动跟踪型太阳灶，包括锅架、反光装置、支撑装置、重力平衡装置，特别是设置了一个由扭力器、制动器和机械振荡计时部件所组成的自动跟踪装置，其中包括扭簧部件，齿轮啮合部件，防过载部件，传动盘、转子盘、摩擦盘等。锅架为双托圈型，支承杆的长度和安装角度使锅底处于抛物面焦点上，灶壳采用镁氧复合无机材料。这种太阳灶由扭力器为自动跟踪提供动力，由机械振荡计时部件和制动器控制主传动轴的回转速度，使其保持在15°/小时的匀速运动，从而实现自动跟踪。这种自动跟踪型太阳灶不用电，没有复杂的电子或电气系统，实际使用效果很好。

Description

自动跟踪型太阳灶

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，特别是一种自动跟踪型太阳灶。

背景技术

太阳能取之不尽，用之不竭，并且是一种最清洁的能源。普通型家用太阳灶将接收到的阳光反射到锅底，形成高温光团，来烧水做饭，这就是太阳灶。常规太阳灶追踪太阳方位角和高度角全部由人工调节，每5～10分钟调整一次才能保证太阳光聚焦点在炊具中心，因此使用不方便。于是人们就研究自动跟踪型太阳灶，如智能太阳灶，采用计算机控制步进电机运动来实现方位角与高度角跟踪。但是这种跟踪系统存在一些缺陷：停电时不能使用，造价高，操作复杂。

实用新型专利88221402.0公开了一种时钟式太阳能跟踪装置，采用石英晶体为振荡源，包括时钟式控制系统，步进式驱动机械和人工手动操作机构，仍离不开电源，断电时要用手动操作机构，使系统和操作都复杂化。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种操作简单，使用寿命长，在缺电、无电、停电状态下均可稳定地自动运行的自动跟踪型太阳灶。

按照本实用新型的自动跟踪型太阳灶，包括锅架，反光装置，支撑装置，重力平衡装置，其特征在于在支撑装置上铰接一个自动跟踪装置，该自动跟踪装置由安装在与支撑装置相铰接的连接座上的扭力器、制动器和连接在制动器后端的机械振荡计时部件所组成，扭力器的主传动轴和反光装置的背后尾杆中部铰接，重力平衡装置连接在反光装置的背后尾杆外端。

按照本实用新型所述的扭力器由和反光装置的背后尾杆相铰接的主传动轴，装在此主传动轴上的大齿轮，装在此大齿轮下侧的包围主传动轴的扭力器外壳，装在此外壳内的扭簧，以及外壳端盖所组成。

所述的制动器由制动器壳体，并列等距离装在此壳体内轴上的传动盘，装在同一轴上的位于传动盘前面的转子盘，装在壳体前后的前端盖、后端盖，装在前端盖外的防过载组件以及装在防过载组件前面的与扭力器的大齿轮相啮合的小齿轮所组成。

所述的防过载组件由一组橡胶摩擦盘和支撑盘所组成。

所述的传动盘和转子盘的数量取决于扭簧力矩和外加力矩的总和M_y，n组传动盘和转子盘所产生的最大摩擦力矩f_n max＝3ⁿ·f_1 max，式中f_1 max＝200N·mm，选择n值，使之满足关系：

f_1 max≤M_y≤∑3ⁱ·200N·mm(i＝1～n)。

所述的锅架为双托圈型托架，锅架支承杆一端和双托圈型托架相铰接，另一端铰接在灶壳支架上，锅架支承杆的长度和安装角应使锅底处于反光装置的抛物面焦点上。采用这种锅架，能使锅体自动转动，其底面始终处于水平位置，防止锅内流体溢出。

所述的反光装置由镁氧复合无机材料制成的旋转抛物面灶壳和贴在此灶壳内表面上的优质镀铝膜制成的反光膜所组成。

所述的机械振荡计时部件所需的额定力矩M_钟＝150N·mm。

采用本实用新型的自动跟踪型太阳灶，由扭力器为太阳灶跟踪提供动力，由机械振荡计时部件和制动器控制主传动轴输出的回转速度(15°/小时)。当扭簧力矩和外加力矩的总和M_y保持不变时，随着机械振荡计时部件所需额定力矩M_钟下降，造成传动盘和转子盘产生的摩擦力矩总和∑M_if(i＝1～n)下降，从而使M_y-∑M_nf为正值，而使齿轮转动一个角度，这又使传动盘转子摩擦力矩增加，从而使M_y-∑M_nf＝0，齿轮停止转动，进入下一个周期。

当M_y上升时，弹簧力产生的力矩上升，导致M_钟上升，因此，造成各传动盘转子盘所产生的力矩上升，并使M_y-∑M_nf＝0，进入一个周期。

当M_y下降时，使弹簧产生的力矩下降，导致M_钟下降，造成各传动盘转子盘所产生的力矩下降，并使M_y-∑M_nf＝0，进入一个周期。

采用本实用新型的自动跟踪太阳灶，选择适当的系统参数就可以控制大齿轮按照15°/小时的速度匀速运动，免去了人工调节方位角之苦，一般每隔15天调节一次高度角即可。由于全部采用机械动力，因此不受供电状况的影响，特别适用于供电不太正常的地区。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1自动跟踪部分的放大示意图。

图3为扭力器剖视图。

图4为制动器剖视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2所示，本实用新型的自动跟踪型太阳灶，包括锅架1，反光装置2，支撑装置5，重力平衡装置6，其特征在于在支撑装置5上铰接一个自动跟踪装置，该自动跟踪装置由安装在与支撑装置5相铰接的连接座8上的扭力器3、制动器4和连接在制动器4后端的机械振荡计时部件7所组成，扭力器3的主传动轴31和反光装置2的背后尾杆中部铰接，重力平衡装置5连接在反光装置2的背后尾杆外端。

如图3所示，所述的扭力器3由和反光装置2的背后尾杆相铰接的主传动轴31，装在此主传动轴31上的大齿轮32，装在此大齿轮32下侧的包围主传动轴31的扭力器外壳33，装在此外壳33内的扭簧34，以及外壳端盖35所组成。

如图4所示，所述的制动器4由制动器壳体41，并列等距离装在此壳体41内轴上的传动盘42，装在同一轴上的位于传动盘42前面的转子盘43，装在壳体41前后的前端盖45、后端盖46，装在前端盖45外的防过载组件44以及装在防过载组件44前面的与扭力器3的大齿轮32相啮合的小齿轮所组成。所述的防过载组件44由一组橡胶摩擦盘和支撑盘所组成。

所述的传动盘42和转子盘43的数量取决于扭簧力矩和外加力矩的总和M_y，n组传动盘42和转子盘43所产生的最大摩擦力矩f_n max＝3ⁿ·f_1 max，式中f_1 max＝200N·mm，选择n值，使之满足关系：

f_1 max≤M_y≤∑3ⁱ·200N·mm(i＝1～n)。图4所示的实施例中，传动盘数量为5组，转子盘一组，适用于最大承重为45kg(包括反光装置和锅架、锅、锅内食物重量)的太阳灶。

如图1所示，所述的锅架1为双托圈型托架，锅架支承杆一端和双托圈型托架相铰接，另一端铰接在灶壳支架上，锅架支承杆的长度和安装角应使锅底处于反光装置2的抛物面焦点上。所述的反光装置2由镁氧复合无机材料制成的旋转抛物面灶壳和贴在此灶壳内表面上的优质镀铝膜制成的反光膜所组成。

在附图所示的由5组转子盘组成的太阳灶中，所述的机械振荡计时部件所需的额定力矩M_钟＝150N·mm。

本实用新型的自动跟踪太阳灶，经过实际运行证明，与理论设计效果基本一致，太阳光聚焦点在一次对正后，全天始终处在炊具的底部200cm²范围内，实际功率达到1000W左右，可以满足一般家庭炊事的需要，无需人工调节方位角，每隔15天左右调整一次高度角，一般在正午12点使太阳灶聚焦点照在炊具底部中心即可。

Claims (8)

1、一种自动跟踪型太阳灶，包括锅架(1)，反光装置(2)，支撑装置(5)，重力平衡装置(6)，其特征在于在支撑装置(5)上铰接一个自动跟踪装置，该自动跟踪装置由安装在与支撑装置(5)相铰接的连接座(8)上的扭力器(3)、制动器(4)和连接在制动器(4)后端的机械振荡计时部件(7)所组成，扭力器(3)的主传动轴(31)和反光装置(2)的背后尾杆中部铰接，重力平衡装置(5)连接在反光装置(2)的背后尾杆外端。

2、根据权利要求1所述的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的扭力器(3)由和反光装置(2)的背后尾杆相铰接的主传动轴(31)，装在此主传动轴(31)上的大齿轮(32)，装在此大齿轮(32)下侧的包围主传动轴(31)的扭力器外壳(33)，装在此外壳(33)内的扭簧(34)，以及外壳端盖(35)所组成。

3、根据权利要求1所述的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的制动器(4)由制动器壳体(41)，并列等距离装在此壳体(41)内轴上的传动盘(42)，装在同一轴上的位于传动盘(42)前面的转子盘(43)，装在壳体(41)前后的前端盖(45)、后端盖(46)，装在前端盖(45)外的防过载组件(44)以及装在防过载组件(44)前面的与扭力器(3)的大齿轮(32)相啮合的小齿轮所组成。

4、根据权利要求1的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的防过载组件(44)由一组橡胶摩擦盘和支撑盘所组成。

5、根据权利要求3所述的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的传动盘(42)和转子盘(43)的数量取决于扭簧力矩和外加力矩的总和M_y，n组传动盘(42)和转子盘(43)所产生的最大摩擦力矩f_nmax＝3ⁿ·f_1max，式中f_1max＝200N·mm，选择n值，使之满足关系：

f_1max≤My≤∑3ⁱ·200N·mm(i＝1～n)

6、根据权利要求1所述的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的锅架(1)为双托圈型托架，锅架支承杆一端和双托圈型托架相铰接，另一端铰接在灶壳支架上，锅架支承杆的长度和安装角应使锅底处于反光装置(2)的抛物面焦点上。

7、根据权利要求1所述的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的反光装置(2)由镁氧复合无机材料制成的旋转抛物面灶壳和贴在此灶壳内表面上的优质镀铝膜制成的反光膜所组成。

8、根据权利要求1所述的自动跟踪型太阳灶，其特征在于所述的机械振荡计时部件所需的额定力矩M_钟＝150N·mm。

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