CN86202163U - 折叠太阳灶一多功能方桌 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳灶及其支架机构可折叠成多功能方桌的装置。该装置的特点是将菲涅耳透镜及反射镜吻合在一起作为聚光器。此聚光器分成可折叠在一起的四块，用一方桌面作为其结构支承板，采用两组相同的平面六连杆机构并列起来作为其支架。握动操纵杆可调整高度角。支架底部装有四个可绕一点转动的轮子，用来实现方位角的跟踪。本实用新型具有比一般菲涅耳反射式聚光器易清洁，不易损坏，有效采光系数高等特点。

Description

本实用新型属于民用太阳灶技术领域。

本实用新型涉及一种菲涅耳反射－－透射组合聚光器及其支架作为多功能方桌的装置。

现有的菲涅耳反射式聚光器主要由呈环形或螺旋形布置的菲涅耳齿及其支承平板组成。因为其菲涅耳齿均暴露于外及在制造或使用过程中的损坏等，易使菲涅耳齿的齿尖形成圆角，入射到圆角的光将发散。为减少上述圆角散射损失的比例，一般都将菲涅耳齿宽度设计在20～100毫米，这样一来，聚光器就不能做很薄，而暴露于外的菲涅耳齿上易被污染，污染后清洁保养也很不方便。又由于各菲涅耳齿上的反射光一部分要受到相邻齿的遮挡而产生阴影，每环齿上的反射光被遮挡率同该齿斜边倾角正弦的平方成正比。故由离焦轴远的斜边倾角大的齿上反射的光将有很大部分被遮挡，有效采光系数低。而作为跟踪机构的支架及聚光器的结构板，一般仅是单功能的。即在不用来收集阳光时没有其它用途，而且还要占用一定的存放空间，即整个机构的综合利用率低。

本发明的目的是要提供一种改进的平面聚光器及其支架可折叠成为多功能方桌的装置。

本发明的目的是这样实现的。参照图1、图3，将一菲涅耳透镜 同一菲涅耳齿系完全与其相同的菲涅耳反射镜吻合在一起。当平行光线从菲涅耳透镜平滑侧垂直入射后，被菲涅耳反射镜反射，当此光线又经菲涅耳透镜平滑界面射出时，再次被透镜折射，以与焦轴夹角大于折射前该角的角度聚集于焦区上。与一般单一菲涅耳反射聚光器相比，产生同样会集角度光线。本发明聚光器的菲涅耳齿斜边的倾角要小。这样，因相邻齿间对反射光的遮挡而产生的阴影区就相对减小，有效采光系数相对提高。又因为本发明中聚光器的菲涅耳齿系被夹在两镜体中间，故不易损坏。因而齿宽度可以设计得很小，很精确。这样，聚光器结构厚度可以制造得很薄。又因为本发明中聚光器的透镜的光滑面朝外，因而不易被污染，便于清洁。受小损伤也便于修复。因其为平面，故便于分块折叠。

本发明中的太阳跟踪机构采用两组相同的平面六杆机构并列起来。（参照图4、图5）。其常态的活动度为零。在调整高度角时，通过手动操作去掉一个约束，使机构的活动度为一，便可进行调整。方位角采用安装在支架底部的四个小轮子来跟踪。这四个轮子同时也作为整个机架的支脚。

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

图1是本实用新型中聚光器板沿半径线的剖面图。

图2是聚光器分板的组合图。

图3是图1中Ⅰ节点的放大图。

图4是本实用新型作为太阳灶使用时沿结构对称线的剖面图。

图5是图4中Ⅱ节点放大图。

图6是本实用新型作为太阳灶使用时的背面视图。

图7是作为方桌使用且支到最高位置时的侧视图。

图8是聚光器分板与桌面销助机构的示意图。

图9是聚光器分板与桌面销助机构的剖面图。

图10是第二层桌面与第一层桌面挂接示意图。

图11是本实用新型中滑动幅定位装置的剖面图。

图12是本实用新型中定位幅的主要零件展开图。

图13是本实用新型中定位幅操纵机构的示意图。

参照图1，用折射率为n（n＞1）的材料制成的，菲涅耳齿以环形或螺旋形分布的、齿斜边倾角a_i与焦距f、平均半径R间按a_i＝ 1/2 arcsin（ 1/(n) · $\frac{R}{\sqrt{\mathrm{f+R}}}$ ）的函数关系变化的菲涅耳透镜［26］，被用菲涅耳齿系可完全与其吻合的菲涅耳反射镜［24］毫无间隙地吻合在一起，成为菲涅耳反射——透射组合镜。此镜背面通过连接层［27］与厚度为C的基板［28］粘合在一起成为聚光器板［49］。上述菲涅耳反射——透射镜与连接层［27］共厚为a，是一个与选用材料及齿宽b有关的一个数。R₀在10－60毫米间任定，菲涅耳齿宽b最好在0.1——10毫米之间。本发明将上述聚光器作成正方形并以焦轴对称均分成四块分板［1］、［2］、［3］、［4］。参照图2，四块分板用合页［22］按图2所示位置组合在一起而成为中心处有一个孔的聚光器板［49］。这里合页［22］的安装需能先将分板［3］、 4〕向分板〔1〕、〔2〕对折，而后分板〔3〕、〔4〕还可再对折成为分板〔1〕在上分板〔3〕、〔4〕在中间，分板〔2〕在下的可作为第二层桌面的折叠板〔34〕。参照图6，分板〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕的背面均预制有与桌面板〔5〕固定用的槽〔17〕。参照图4、图5、图6，复合板桌面〔5〕、金属管〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕及滑动幅〔11〕，除管〔7〕与滑动幅〔11〕是采用滑动低幅联接外，其它均采用铰连接起来，构成图4所示六连杆机构。用轴〔29〕、〔12〕、〔13〕及桌面板〔5〕、管〔14〕、〔25〕将两个这样的六连杆机构联接起来，构成本发明的跟踪支架。参见图6。两个管〔7〕的净间距比折叠板〔34〕的边长大10～20毫米。滑动幅〔11〕与管〔7〕在常态时靠拉簧〔43〕的作用，处于闸助状态。参照图11、图12及图13，当需调节高度角即板〔5〕与管〔6〕间夹角时，手推把〔20〕及杆〔10〕，使杆〔10〕向箭头〔46〕方向转动，通过钢丝〔25〕传递，使可动柱形凸轮〔41〕沿箭头〔47〕方向转动，同时向与其齿形相吻合的固定在管〔8〕上的静凸轮〔42〕方向靠拢，两夹片〔39〕相互离开，贴固于两夹片〔39〕上的制动橡胶层〔40〕与管〔7〕也松开，使管〔7〕与滑动幅机构可相对移动。这时，杆系的自由度为一，可任意调节板〔5〕与管〔6〕的夹角。垫片〔45〕、销〔48〕及螺丝〔44〕是用来调整使滑动幅〔11〕与管〔7〕处于最佳结合状态的。将管〔7〕向上抬起，可改变焊于其下端部的管〔25〕在焊于管〔6〕上由十八个等距齿柱组成的定位柱组〔21〕上的相对位置，即可改变板〔5〕与管〔6〕间夹角 的调节范围。满足因季节及地理纬度不同时对太阳高度角的跟踪范围不同的要求，也可使支成桌子时的桌面高度不同。装于管〔6〕上的两个前轮〔16〕及两个后轮〔15〕，其轮轴沿长线均汇交于轴〔29〕的中点。从而整个架体能以此点为圆心水平转动，实现太阳方位角的跟踪。这里，两个后轮〔15〕可是带齿的齿轮，为得是当架体支于坡地甚至台阶地段上时，靠两个轮轴线相交的齿轮〔15〕与地面间产生制动作用，从而防止架体下滑。

当本发明用来收集太阳能时，聚光器板〔49〕与作为其结构支承板的桌面板〔5〕是采用如下方式固定的：将折叠板〔34〕放于桌面板〔5〕上展开成聚光器板〔49〕，并使展开后聚光器板〔49〕中心处展成的圆孔套入与桌面板〔5〕用垫片〔23〕、螺母〔32〕固定的空心套〔33〕的帽上。这里板〔49〕中心展开成的孔刚好能嵌入空心套〔33〕的帽上。而后用压片〔38〕及带螺纹的管〔30〕按图5所示拧入套〔33〕内，但暂不拧紧，再将钓销〔19〕按图8、图9所示与设于聚光器板〔49〕背面的槽〔17〕销住。这里，设于板〔5〕背面各边中部的钓销〔19〕，一端插在固定在板〔5〕上的环〔35〕的内孔中，另一端钓入槽〔17〕中，中部嵌入定位槽〔36〕中，靠固定在槽〔36〕内的被其压缩的软橡胶块〔37〕的反弹力，将聚光器板〔49〕与板〔5〕贴紧，最后拧紧管〔36〕。聚光器〔49〕即固定于桌面板〔5〕上。管〔30〕上端内侧带有螺纹，可安装不同用途的受光器支架。图4所示仅为安上一种灶具支架〔31〕时的情景。

当本发明作为方桌使用时，可将聚光器〔49〕按上述相反顺序从桌面〔5〕上拆下，并折叠成板〔34〕，握动杆〔10〕，将桌面板〔5〕调成水平。按图7、图10所示，将板〔34〕插入支架中间，与桌面板〔5〕用设于背面各边中部的钓销〔19〕挂接起来，作为第二层桌面。

将管〔25〕从柱组〔21〕中拔出并搬动杆〔10〕，即可将架体与桌面板〔5〕并在一起，以前两轮〔16〕着地，象小车一样推拉；也可叠起来存放或运输。

本实用新型具有比一般菲涅耳反射式聚光器易清洁，不易损坏，结构厚度薄，有效采光系数高等特点。而且整个机构在不用于收集太阳能时，可作为一种双层多功能方桌来使用。

Claims (3)

1、一种利用太阳能的太阳灶，一般主要由呈环形或螺旋形布置的菲涅耳齿及其支承平板组成，本实用新型的特征在于：菲涅耳透镜(26)与菲涅耳齿系可完全与其吻合的菲涅耳反射镜(24)毫无间隙地吻合，构成太阳能聚光器，太阳能聚光器的菲涅耳齿系夹在两镜体之间，聚光器通过联接层(27)与基板(28)粘接而成为平面聚光器板(49)，桌面板(5)、金属管(6)、(7)、(8)、(9)及滑动幅(11)构成两个平面六连杆机构作为可活动的支架机构。

2、根据权利要求1所述的太阳能灶，其特征在于：聚光器由四片分板（1）、（2）、（3）、（4）组合而成并以焦轴对称分布，四片分板可对折。

3、根据权利要求1所述的太阳能灶，其特征在于：支架机构底部装有四个小轮子，前两轮（16）平行地装在轴（29）与杆（6）的交角底处，后两轮（15）装在管（14）与杆（6）交角的底部，且两轮轴线相交于轴（29）的中点。

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