專利名稱：透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明包括ー種用平板式菲涅爾透鏡制作的太陽(yáng)能集光器，在保證太陽(yáng)能利用率的基礎(chǔ)上，能夠使光能量分布均勻，轉(zhuǎn)化為熱能的效率大大增強(qiáng)，可直接用于食物等的加熱。屬于制造太陽(yáng)能利用設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能作為ー種新型能源，具有普遍性、永久性、無(wú)污染性等許多優(yōu)良特性。在能源緊缺的當(dāng)今社會(huì)，太陽(yáng)的能量極其龐大，并且太陽(yáng)光照射的面積散布在地球大部分角落， 僅由于入射角不同而造成的光能有異，但至少不會(huì)被少數(shù)國(guó)家或地區(qū)壟斷，造成無(wú)謂的能源危機(jī)。最為重要的是，使用太陽(yáng)能時(shí)不會(huì)帶來(lái)污染，不會(huì)排放出任何對(duì)環(huán)境有不良影響的物質(zhì)，是ー種清潔能源。所以，對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用具有重大的意義。太陽(yáng)能集光器是利用透鏡將太陽(yáng)光匯聚在一定區(qū)域內(nèi)的裝置。但目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能集光器成本普遍過(guò)高。雖然到達(dá)整個(gè)地面的太陽(yáng)能非常巨大，但這種能量非常分散，作為能源，它的密度太低了。因此，太陽(yáng)能的利用裝置必須具有相當(dāng)大的面積，才能收集到足夠的功率。但是，面積大，造價(jià)就會(huì)高。同吋，除了對(duì)經(jīng)濟(jì)因素的考慮外，對(duì)太陽(yáng)能集光器的性能要求還有(I)具有較好的光學(xué)性能，透射率一般要在85%以上；(2)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，保證集光器能夠在風(fēng)載，自重等負(fù)荷下正常工作；(3)具有良好的抗疲勞能力，以保證機(jī)械結(jié)構(gòu)在反復(fù)交變的エ作條件下的壽命；(4)擁有相對(duì)較高的聚光倍數(shù)。所以，為了能夠更加合理的利用太陽(yáng)能，設(shè)計(jì)ー種太陽(yáng)能利用率高、價(jià)格合理、易于使用的太陽(yáng)能集光器具有深遠(yuǎn)意義。參考文獻(xiàn)
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發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種價(jià)格低廉、尺寸小、具有良好性能并易于實(shí)現(xiàn)的透射式折疊型太陽(yáng)能加熱器。技術(shù)方案本發(fā)明的透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器包括一個(gè)可拆裝的支架和位于該可拆裝的支架上的可折疊的菲涅耳透鏡，其中，可拆裝的支架包括伸縮的支撐框架、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、可調(diào)溫度的伸縮臂；可折疊的菲涅耳透鏡固定在伸縮的支撐框架上，伸縮的支撐框架的下端固定在上，主支架底座上，可調(diào)溫度的伸縮臂的下端也固定在主支架底座上，可調(diào)溫度的伸縮臂的上端固定太陽(yáng)能接收臺(tái)；太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)位于主支架底座上。所述菲涅耳透鏡由多片鏡片組合而成。所述菲涅耳透鏡分為4片角度為90度或6片角度為60度的扇形；透鏡的仰角由伸縮的支撐框架調(diào)整，溫度的控制由伸縮臂控制，
所述太陽(yáng)能接收臺(tái)處安置旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)和靴型連通器皿。所述菲涅爾透鏡也能做成薄膜型，將多片薄膜貼在半球面或非球面上，使焦點(diǎn)共軸，或使焦點(diǎn)共線。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著特點(diǎn)是1.菲涅爾透鏡材料來(lái)源廣泛，造價(jià)低廉，易于實(shí)現(xiàn)；2.菲涅爾透鏡本身具有厚度薄和F/D (透鏡焦距與透鏡孔徑比)〈I的突出優(yōu)點(diǎn)，利用菲涅爾透鏡接受并匯聚光線，可實(shí)現(xiàn)良好的短焦距匯聚效果；3.采用多塊菲涅爾透鏡互相接合的結(jié)構(gòu)，可折疊存放節(jié)省空間；4.可調(diào)節(jié)的主支架和次支架，可改善光的匯聚效果，調(diào)節(jié)接受角度和范圍，增大太陽(yáng)能的利用率，且可以折疊，節(jié)省存放空間；5.被加熱器皿可實(shí)現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)，使得加熱更加均勻。6.自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)的電機(jī)電源為低耗能充電電器，綠色環(huán)保，廢物利用。因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、造價(jià)低廉、易于實(shí)現(xiàn)并具有良好的加熱效果，適合室外的餐飲加熱。
圖I為被等分成4片的圓形斐涅爾透鏡正面視圖。圖2為被等分成6片的圓形斐涅爾透鏡正面視圖。圖3為透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器的整體簡(jiǎn)化支架圖。圖中有菲涅耳透鏡I、伸縮的支撐框架2、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)3、可調(diào)溫度的伸縮臂4、太陽(yáng)能接收臺(tái)5、主支架底座6。
具體實(shí)施例方式為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的光會(huì)聚器件由菲涅爾透鏡組成，
本發(fā)明提出的透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，由一塊可折疊的大尺寸菲涅耳透鏡和伸縮支架構(gòu)成。透鏡為由PMMA材料或其它光學(xué)材料制成的菲涅耳透鏡，被等分成4片或6片等，整體支架采用硬質(zhì)鋁合金材料，在伸縮的支撐框架2、可調(diào)溫度的伸縮臂4處設(shè)計(jì)成可伸縮性，便于調(diào)節(jié)。在圖I、圖2所示實(shí)例中，被等份分割的菲涅耳透鏡用塑料鉸鏈連接，可拆裝；在圖3中，伸縮的支撐框架2處采用小齒輪咬合實(shí)現(xiàn)伸縮并調(diào)節(jié)透鏡仰角，可調(diào)溫度的伸縮臂4處采用鉚釘實(shí)現(xiàn)伸縮調(diào)溫，太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)3處的太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可以做成一維或二維結(jié)構(gòu)，若加熱水，在太陽(yáng)能接收臺(tái)5處放置L型連通器，便于加熱底部，同時(shí)，其底座加入小型電機(jī)，實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)加熱。實(shí)例
菲涅爾透鏡由四片1/4圓形菲涅爾透鏡相互接合而成，各片菲涅爾透鏡彼此形狀、參數(shù)屬性相同。主支架底座是可折疊的三角架，主軸與太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)連接，上部為二根長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的透鏡支撐軸。向外伸出的次支架，伸縮長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，且連接加熱器皿的軸上加有小型電機(jī)。、
菲涅爾透鏡由PMMA或其它光學(xué)輕質(zhì)材料制成，四片可以折疊、張開(kāi)，其主軸與加熱器皿相交。菲涅爾透鏡的功能是高效地匯聚光線至被加熱器皿端，使光能量得到有效的利用。 主支架由鋁合金或其他金屬材料制成。底部的三角架可以折疊；主軸上的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)能根據(jù)不同的太陽(yáng)位置調(diào)節(jié)菲涅爾透鏡；上部的二根支撐軸長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，用以調(diào)節(jié)透鏡與水平面的不同傾角。主支架的功能是支撐透鏡、調(diào)節(jié)透鏡位置，尋找最佳利用光能位置。次支架由鋁合金或其他金屬材料制成，與主支架的主軸相連接。伸縮長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，保證透鏡光軸始終與被加熱器皿相交，提高光能量的利用率。軸上的小型電機(jī)能使被加熱器皿360度旋轉(zhuǎn)達(dá)到加熱均勻的效果。
權(quán)利要求
1.一種透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，其特征在于該太陽(yáng)能加熱器包括一個(gè)可拆裝的支架和位于該可拆裝的支架上的可折疊的菲涅耳透鏡(I)，其中，可拆裝的支架包括伸縮的支撐框架(2)、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(3)、可調(diào)溫度的伸縮臂(4);可折疊的菲涅耳透鏡(I)固定在伸縮的支撐框架(2)上，伸縮的支撐框架(2)的下端固定在上，主支架底座(6)上，可調(diào)溫度的伸縮臂(4)的下端也固定在主支架底座(6)上，可調(diào)溫度的伸縮臂(4)的上端固定太陽(yáng)能接收臺(tái)(5);太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(3)位于主支架底座(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，其特征在于所述菲涅耳透鏡(O由多片鏡片組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，其特征在于所述菲涅耳透鏡(I)分為4片角度為90度或6片角度為60度的扇形；透鏡的仰角由伸縮的支撐框架(2)調(diào)整，溫度的控制由伸縮臂(4)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，其特征在于所述太陽(yáng)能接收臺(tái)(5)處安置旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)和L型連通器皿。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，其特征在于所述菲涅爾透鏡(I)也能做成薄膜型，將多片薄膜貼在半球面或非球面上，使焦點(diǎn)共軸，或使焦點(diǎn)共線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種透射型折疊式太陽(yáng)能加熱器，其主要結(jié)構(gòu)包括透射會(huì)聚鏡片(1)、支撐框架(2)、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(3)、可調(diào)溫度的伸縮臂(4)、太陽(yáng)能接收臺(tái)(5)。所述的透射會(huì)聚鏡片(1)為可以折疊的菲涅爾透鏡；所述的支撐框架(2)和可調(diào)溫度的伸縮臂(4)為硬質(zhì)輕材料；在所述的太陽(yáng)能接收臺(tái)(5)中，為了克服透射式太陽(yáng)光自上而下加熱的缺點(diǎn)，加熱器皿做成L型連通器。加熱底座安置電機(jī)，實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)加熱。另外，在太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(3)處，加入太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的最高利用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支架小、重量輕、成本低、可以折疊、方便攜帶、節(jié)能減排、綠色環(huán)保。
文檔編號(hào)F24J2/00GK102635952SQ20121011384
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者崔杰, 徐寧, 聶禮通, 邵子輿 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)