專利名稱：多功能太陽能裝置及其相關部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用太陽能進行包括烹飪、衛星電視接收、節日燈光、太陽能熱水器、太陽能發電、太陽能鍋爐、太陽能切割焊接、業余天文觀察等等方面的多功能太陽能裝置及其部件結構。
現時的太陽能裝置都是單功能的，由于太陽能太分散，使得使用單功能的太陽能裝置的成本太高，為了推廣太陽能的利用，就必需使太陽能裝置的功能多樣化，使成本分散，同時節省地方，本發明的目的就是提供這樣的多功能太陽能裝置。
本發明的多功能太陽能裝置分為兩類，一類是直接利用大拋物面反射鏡把太陽光反射到多功能的焦點裝置上以實現多功能，一類是除了將太陽光照射在多功能的焦點裝置上以實現一部分功能外，還能利用焦點上的反射鏡反射太陽光以進行烹飪等多種功能。
本發明的第一類多功能太陽能裝置由反射鏡、鍋架，饋源，燈，饋源或/和燈的轉動機構，支架或者還加上反射鏡的萬向轉動機構組成，
圖1，圖2給出了其中的兩種結構。
圖1是一種沒有萬向轉動機構的太陽能裝置，圖中的1是拋物面反射鏡，2是鍋架，3是饋源或/和燈及它們的轉動機構，或者還包括一個保護罩，支架沒有畫出。圖2是有萬向轉動機構的多功能太陽能裝置，圖中的1是拋物面反射鏡，2是鍋架，3是饋源或/和燈以及它們的轉動機構，4是與主反射鏡相連的支撐桿，5是萬向轉動機構，6是太陽方向探測器及其控制驅動電路，萬向轉動機構可使主反射鏡跟蹤太陽。圖中的饋源或/和燈及其轉動裝置示于圖1、圖2中的A向視3中，圖中的9是饋源，2是鍋架，10是燈，饋源或/和燈由支撐桿12或/和13支撐在豎桿14上并可繞14轉動，其上有螺釘7用以固定其位置，豎桿14可以是例如鍋架的一條腿的延伸部分。燈可以是玻殼內有反射面的有一定的照射角的燈，或是燈的上面有一個橢球面反射鏡。在夜晚或是沒有陽光的白天，可以把饋源轉到焦點上用來接收衛星電視，有陽光時則把饋源轉開，利用陽光進行烹飪，在節、假日則可在晚上把燈或者還有燈上面的橢球面反射鏡轉到焦點上，利用主反射鏡把燈光反射出去，形成光柱，像探照燈一樣，用來點綴節日氣芬。燈可以是白光燈或是彩燈，或者在燈的下面有一單色的或是多色的彩色濾光鏡，濾光鏡還可以由慢速電機或減速電機帶動以形成可變換的彩色，慢速電機或減速電機可安裝于支撐桿14平行的另一支撐桿上或支撐桿13上。饋源或/和燈的轉動也可以采用其他的機構或方式。
圖1，圖2中的反射鏡也可以用許多塊小面積的平面反射鏡拼裝而成。
萬向轉動機構的結構示于圖4，圖中的4是主反射鏡的支撐桿，15是銷軸，16是可在軸套18內轉動的軸，軸的后端有蝸輪蝸桿及其驅動機構17，軸16的前端有一根桿19，桿上有可繞銷軸轉動的螺桿座20，21是在4上的可繞銷軸轉動的螺母，22是螺桿，23是螺桿驅動機構，支架固定在軸套18上，蝸輪蝸桿的驅動機構和螺桿的驅動機構可固定在支架上或是固定在軸套上或螺桿座上。
第二類多功能太陽能裝置又分兩種，第一種包括一個拋物面主反射鏡和一個雙曲面輔助反射鏡組成的卡塞格林反射鏡系統，或一個拋物面主反射鏡和一個橢球面輔助反射鏡組成的格里高里反射鏡系統，或一個非球面主反射鏡和一個球面輔助反射鏡組成的反射系統，或一個球面主反射鏡和一個非球面輔助反射鏡組成的反射系統或其它的兩反射鏡系統，一個萬向轉動機構，一個平面反射鏡及其半角轉動機構或一個曲面反射鏡及其半角轉動機構，支架，或者還包括一個太陽方向探測器，一個控制驅動電路或者還有一個保護罩或/和一個平面反射鏡或一個透鏡。
第二種包括一個拋物面反射鏡和一個雙曲面輔助反射鏡組成的卡塞格林反射鏡系統或一個拋物面反射鏡和一個橢球面輔助反射鏡組成的反射鏡系統，一個輔鏡轉動機構和一個饋源或一個燈泡，或是一個輔鏡轉動機構、一個饋源、一個燈泡、一個饋源和一個燈泡的轉動機構或者還有一個橢球面反射鏡，一個萬向轉動機構，一個平面反射鏡及其半角轉動機構或一個曲面反射鏡及其半角轉動機構，支架，或者還包括一個太陽方向探測器，一個控制驅動電路或者還有一個保護罩或/和一個平面反射鏡或一個透鏡。
曲面反射鏡例如可采用球面反射鏡。
圖5，圖6分別是這兩種多功能太陽能裝置的光路圖，圖5中的27是主反射鏡，28是輔助反射鏡例如是拋物面輔助反射鏡或其它類似的反射鏡，由桿件支撐在主反射鏡的上面，29是平面反射鏡或是曲面反射鏡，30是聚焦透鏡，光經主反射鏡反射到輔助反射鏡，又由輔助反射鏡反射到平面反射鏡，再經平面反射鏡反射到透鏡上，由透鏡將太陽光聚焦到其它利用太陽能的裝置如太陽能爐灶上面。圖6中的27、29、30和圖5的一樣，而31則是雙曲面輔助反射鏡或是其它類似的輔助反射鏡，作用原理和圖5的一樣。平面反射鏡29也可用曲面反射鏡取代。
圖中的透鏡可要可不要，不要時，光斑比較分散，爐具等要有一個比較大的口子以便光斑射入，要時，光斑可以收縮，這樣爐具的口子就很小，爐具的散熱就可以大大減少，同時，有透鏡時可以把整個反射裝置封閉起來，便于保護反射膜。
圖5，圖6中的萬向轉動機構和平面反射鏡或平面反射鏡的半角轉動機構的一種示于圖7，圖中的萬向轉動機構由空心軸39，軸套35，軸承36和38，蝸輪蝸桿及其驅動機構40，使空心軸能在軸套中轉動，空心軸上伸出支桿37，由銷軸支撐在37上的螺桿座41，主反射鏡的背面上有二根支撐桿4，由銷軸支撐在4上的螺母43，螺桿42和螺桿42端部的驅動機構44組成，整個萬向轉動機構由銷軸34固定在主反射鏡背面的支撐桿4上，使主反射鏡可作任意方向的轉動以跟蹤太陽。平面反射鏡或曲面反射鏡的半角轉動機構示于圖7的B-B剖面8上，圖中的34是固定萬向轉動機構的銷軸，47是固定在主反射鏡背面的支撐板4上的齒輪，48和49是連動齒輪，50是與固定平面反射鏡的軸51固接的齒輪，四個齒輪的速比是2∶1，使得主反射鏡轉過一個角度時，平面反射鏡則轉過該角度的一半，這樣，只要開始時平面反射鏡的法線平分主反射鏡的對稱軸線和空心軸的軸線的夾角，則光線將永遠被平面反射鏡沿空心軸的軸線方向反射，如圖中的帶箭頭的線所示那樣。
上述的萬向轉動機構中的齒輪可以用扇形齒輪代替。
圖4和圖7所示的萬向轉動機構可以互換。萬向轉動機構也可以采用其它任何一種萬向機構，但本裝置比較好，因為空心軸所指的方向或圖4的實心軸所指的方向就是光線的傳播方向。如在軸套上再加一個轉動機構如萬向轉動機構，用來調節軸套的方向，那就能任意跟蹤太陽又能使光的傳播方向任意。
平面反射鏡或曲面反射鏡的半角轉動機構也可以采用圖9所示的結構，圖中的46是主反射鏡背面的支撐板，39是空心軸的前端，二者在B點用銷軸34連接，29是如圖8那樣的安裝在銷軸上的平面反射鏡或曲面反射鏡，反射鏡或軸51的背面有一垂直的滑桿55，滑桿上有一滑套56，滑套上有兩根用銷軸在D點和滑套連接以及在支撐板46上的A點和在空心軸39或實心軸上的C點連接的等長桿件，另外再讓AB＝BC，這樣三角形ABD和CBD完全相等，使反射鏡的法線始終平分AB和BC的夾角。
蝸輪蝸桿的驅動機構和螺桿的驅動機構可以采用電機如步進電機，也可以采用圖10所示的雙向電磁鐵和棘輪棘爪的驅動機構或是其它機構，圖10中的60是雙向電磁鐵的鐵軛，61是可擺動的銜鐵，62是銜鐵的銷軸，銜鐵由兩個彈簧63將其保持在中間位置，兩個棘爪64由銷軸65固定在銜鐵上并可繞銷軸擺動，66是兩個固定在銜鐵上的擋塊，擋塊和棘爪之間有彈簧67拉緊使棘爪貼緊擋塊，68、69是線圈，70和71是棘輪，棘輪由銷子固定在蝸桿或/和螺桿上，在線圈68和69中分別通過脈充電流就能使棘輪左轉和右轉。
另一種棘爪的結構是在繞棘輪軸擺動的擺桿上通過兩銷軸安裝有兩個棘爪，齒形相反，每一棘爪由一個彈簧拉向各自對應的棘輪，每一棘爪上有一斜面，棘爪面與一固定不動的斜面或與一圓柱體相配合，擺桿本身可以充當銜鐵，棘爪上的斜面與固定斜面或與圓柱體之間的配合使得擺桿向任一方向擺動時，總有一個棘爪撥動棘輪向一個方向轉動，而另一棘爪則抬起以讓過轉動著的棘輪。
雙向電磁鐵也可用兩個電磁鐵取代，兩個棘輪也可以用一個齒輪取代。
由于一天中太陽在南北方向轉動的角度只有零點幾度，因此可用電機或電磁鐵或是手控進行控制操作，而在東西方向的轉動則必須用電機或電磁鐵進行操作。在用手控進行操作時，螺桿末端應加上手輪。
太陽方向探測器是用以探測太陽方向的探測器，其輸出經控制驅動電路處理后用來控制萬向轉動機構，使主反射鏡能始終對準太陽。太陽方向探測器可以用光探測器或是熱探測器，或是其他探測器，這里給出探測器中的兩種，其中的一種示于圖11，圖中的85是一個內表面呈黑色的直筒，直筒可以是圓筒或是方筒，86是在直筒頂上開的一個通光孔，通光孔上有透光的蓋或透鏡，直筒底部有一個四相限探測器，四相限探測器也正對直筒的中心，最好是安置在一塊銅板或鐵板上，相對于的通光孔，探測器的角度不超過一度，光通過通光孔照射在四探測器的中心上，整個探測器安裝在上述的主反射鏡的南邊或北邊的外側不受阻擋的地方，探測器的軸線則與主反射鏡的軸線平行。當太陽光透過小孔照射在探測器上時，如果正好照射在探測器的中心，則四個探測器的輸出相等，控制驅動電路沒有輸出，如不照射在探測器的中心，則四探測器的輸出就不平衡，控制驅動電路就輸出電壓使萬向轉動機構運動，直到太陽光重新照到探測器的中心為止。另一種探測器是在上述的探測器的底部安裝一個由五個探測器組成的探測器，五個探測器中一個處于中心位置，另外四個按東南西北四個方向分布，如圖12所式，另外還加有一個寬角度的探測器，該探測器由向東和向西的各一個探測器89和保護該探測器的透明外殼88或/和一個由向南和向北的探測器組成，前者安裝在主反射鏡的南邊或北邊不受阻擋的地方，后者安裝在輔助反射鏡的上面，它用于太陽升起時和多云陰雨天太陽被云遮擋了一段時間重新出現時用來追蹤太陽，其工作原理是太陽升起時，東面的那個探測器受光照，西邊的那個不受光照，兩個探測器輸出不平衡，使控制驅動電路輸出電壓驅動萬向轉動機構使主反射鏡轉動，直到主反射鏡對準太陽為止;在多云陰雨天之后太陽出來時，東邊或是西邊的探測器受光照，另一個探測器不受光照，輸出也不平衡，于是控制驅動電路也輸出電壓使萬向轉動機構轉動，直到主反射鏡重新對準太陽為止，對于南北方向作用也是一樣。在這里，兩組探測器是連動的，就是當五探測器受到光照時，就自動切斷二探測器的輸出，在五探測器不受光照時，二探測器才會有輸出。第三種探測器是一個在直筒底部中心有一個探測器和一個上述的寬角度探測器的組合。當然，五探測器的西面的那個探測器也可取消。
饋源或/和光源及其轉動機構的結構示于圖13、圖14，在圖13中，90是輔助反射鏡，91是電機，92是固定電機的支架，93是減速器，輸出的是低轉速，一般只轉動不大的角度，94是連接輔助反射鏡和減速器的連接件，在不用輔助反射鏡時，電機轉動把雙曲面反射鏡抬起轉到旁邊或是上邊，如圖中的虛線所示，使饋源或/和光源得以曝露在焦點上，如圖中的95所示;圖14中，95是饋源，97是光源，96是橢球面反射罩，饋源或/和光源和轉軸98之間分別被桿件99和100連接，99和100可以繞軸98轉動以便使饋源或/和光源能轉到焦點上。光源或/和饋源的其它結構如上所述。
本多功能太陽能裝置的主反射鏡可以是一個由玻璃纖維或碳纖維或是其它纖維增強的塑料基體，如玻璃鋼，在其凹面上依次鍍有一層鉻膜或鈦膜或/和一層銅膜，一層銀膜，一層膜厚不超過200A的金膜或/和一層一氧化硅或二氧化硅膜，或是其上鍍有一層鋁膜和一層一氧化硅或二氧化硅膜，或是鍍有其它的合適的膜層。
主反射鏡也可以采用充氣式反射鏡，對于第一類多功能太陽能裝置，充氣式反射鏡的中間沒有通光孔，對于第二類多功能太陽能裝置，充氣式反射鏡的中間有一個通光孔，如圖15、16所示，圖中的121是中間有通光孔的塑料膜，其內如主反射鏡一樣鍍有反射膜，122是與121的周邊焊死的塑料保護膜，123是支撐環，121和122作為整體繃緊在環上，121和122的內孔處焊有一個環125;在圖15中的124是環123的支撐架，該支撐架由金屬管焊成，環125用螺母擰緊在支撐架上，把主反射鏡拉緊，在圖16中;126是環123的凹形支撐板，板的中心有孔可讓環125穿過，并由螺母加以擰緊。另外，也可把環125分別和膜121和122相焊接，在環125上開有與121和122之間圍成的空間相通的孔，孔外接有含硫氣體過濾裝置或/和氣壓壓差保持裝置如零壓差保持裝置，氣體過濾裝置用以濾去含硫氣體使銀膜不變色，氣壓壓差保持裝置使腔內氣壓和腔外氣壓之差保持不變，使主反射鏡的鏡面面形得以保持以使焦點位置保持不變。氣體過濾裝置或/和氣壓壓差保持裝置同樣可以用在其它的充氣式反射鏡上。同樣，可將上述的多功能太陽能裝置的保護罩與裝置粘接或焊接，形成密封結構。
同樣，輔助反射鏡和平面反射鏡或曲面反射鏡上也可以鍍上與主反射鏡上相同的膜層，如果其基底是由玻璃或纖維增強塑料制成的話。如果輔助反射鏡和平面反射鏡或曲面反射鏡是由金屬如鋁制成的，則可進行電拋光而后鍍保護膜。
一般地，金屬膜層的總厚度在三微米至二十微米之間，而銀層的厚度一般只有二千埃至八千埃。
由于反射鏡是曝露在室外的，易于受到自然環境如冰雹雨雪風沙等的侵蝕危害，為了保護反射鏡，可在多功能太陽能裝置上加上保護罩，保護罩分兩個，如圖6和圖7上的32和33所示，32是一個錐形罩，其周邊可與主反射鏡的周邊連接、焊接或粘接，33是一個連接、焊接或粘接空心軸和主反射鏡的背面的支撐環的塑料罩。錐形罩可以是一個塑料罩如聚苯乙烯、苯乙烯-丙酸烯脂共聚物或其它材料制成的罩，罩上最好鍍上減反射膜如氟化鎂、聚甲基戌烯、纖維素、聚甲基丙烯酸甲脂或烯丙基二甘醇碳酸脂，以提高光的透過率，一般地，減反射膜可采用五千唉的四分之一左右。對于圖5、圖6所示的多功能太陽能裝置，減反射膜只鍍在保護罩的上表面。對于圖15、圖16所示的充氣式反射鏡，則一般地要兩面鍍反射膜。對于圖1、圖2所示的只包含錐形罩的多功能太陽能裝置，一般地也要兩面鍍膜，而且可以采用平板玻璃作保護罩。
控制驅動電路可以是多種多樣的，可以是手控或是自控的，圖17給出其中的一種，它可用于直筒中的四相限的東西或南北方向的驅動，圖中的130是一級或二級差動放大器，131是斬波器，132是一級或二級交流放大器，133是限幅器，134是步進電機控制電路，135是步進電機。直流放大器接東西或南北的兩個光探測器，將其差值放大，經斬波器變為交流信號用來驅動步進電機。另一種電路適用于五探測器，該電路除了包括圖17所示電路外，還包括圖18和圖17所示電路中的130、131、132、133、134電路，圖18中的光探測器137是五探測器中心的那個探測器，通過一個電阻與V_連接，在無光照或在天空漫射光的照射下，三極管138的基極處于負電位，138截止，只有在太陽光照射下，138才導通，使繼電器139吸合，而139則是安裝在一個由圖17中的130、131、132、133、134組成的電路的電源電路上，該電路的差動放大器的輸入端與寬角度探測器的東西或南北兩個探測器連接，其輸出端與步進電機連接，在139吸合時，也就是主反射鏡對準太陽時，繼電器使電源與電路斷開，使該電路不起作用。另外，也可去掉與圖17中的130、131、132、133、134電路，同時保留直筒底部中心有單個探測器的電路和在電源電路上有繼電器的圖17所示電路。
上述的差動放大器可以是現有的差動放大器中的任何一種;斬波器由繼電器或FET電路制作;交流放大器可以是現有的任何一種交流放大器;限幅器也可不要。
對于采用雙向電磁鐵或雙電磁鐵的驅動機構，同樣可以采用圖17所示的130、131、132或/和133電路，由每一交流放大器或限幅器的輸出直接驅動雙向電磁鐵或雙電磁鐵中的一個電磁鐵。另外，也可用圖18所示的五探測器的中心探測器電路，加上一個電源電路上有繼電器的圖17中的130、131、132或/和133電路，或一個五探測器、或一個圖17中的130、131、132或/和133電路和一個圖17中的在電源電路上有繼電器的由130、131、132或/和133電路組成的電路。
對于雙向電磁鐵或雙電磁鐵的驅動機構，還可以采用圖19所示的電路，圖19中的141是差動放大器，142是射極跟隨器，143和144是可控硅觸發電路，145和146是可控硅管，147和148是手控開關，149和150是雙向電磁鐵，151和152是行程開關，這個電路可用于只有一個四相限直筒探測器的控制驅動，對于大角度的控制，則要采用手控裝置進行操作。圖19只是一個方向的控制電路，對于兩個方向，則要采用兩套相同的電路。
對于輔鏡和燈或/和饋源的驅動，可采用行程開關和開關組成。
在空心軸的出口處，還可安裝一與透鏡成一角度如45度并與之裝成一體的銀反射鏡，該銀反射鏡和透鏡可一起轉動，使光能傳送到任何方向的與多功能太陽能裝置配套的太陽能裝置上。或者安裝一個平面鏡和一個透鏡，各自可單獨轉動，調節平面鏡和透鏡的角度，可使射出的光照向任一特定的太陽能裝置，如圖20所示對于圖5、圖6所示的加有保護罩的多功能太陽能裝置，由于反射面過多，固其各個反射面上的反射膜要采用銀膜，銀膜上要鍍保護膜，使銀膜不至于損壞，最多只要更換保護罩即可。又由于其上鍍有保護膜的銀膜仍然具有高達百分之九十幾的反射率，因而總的反射率仍可達到百分之五十幾到百分之七十之多。
與上述的第二類多功能太陽能裝置相配套的裝置計有太陽能爐灶，太陽能鍋，太陽能蓄熱器，太陽能熱水器，太陽能發電熱水裝置，太陽能熔煉器，太陽能切割器和太陽能焊接器，目鏡和太陽能鍋爐等。
太陽能爐灶是一個上端開口，下部有一通光孔的加熱容器。該爐灶例如圖21所示，圖中的155是內膽，156是保溫層，157是外殼，158是通光孔，多功能太陽能裝置收集的太陽光通過通光孔射入，再反射到爐口的鍋上，就能進行烹飪操作。一般地，在光射入爐內的位置可以作成一個反射面以便將太陽光反射到鍋上。為了在無陽光的天氣里也能使用該爐灶，可在爐灶內加上一個燒煤氣或石油氣的環形燒咀或/和在保溫層的內面加上電熱絲，如圖22、圖23所示。另外，在爐口上加一個有三個腳的環，以便在使用煤氣或石油氣時用來架鍋，當然，三個腳也可作在爐邊上，作成可以翻倒的形式，使得在使用腳時能把它翻起用來架鍋，不用時可以翻入爐內。
在上述的太陽能爐灶上面加上一或兩截上爐體，就能作成可以進形燒烤的太陽能烤爐，上爐體的周邊有止口以防止滑脫。上面的上爐體是一個有頂蓋，頂蓋上有一個或幾個吊鉤或/和爐內有一個或幾個金屬的隔板或金屬的隔網，用以盛放要燒烤的食物，以及由內膽、保溫層和外殼組成的，如圖24所示。中間的一截則是一個由內膽、保溫層和外殼組成的帶止口的中空筒體或一個或幾個金屬的隔板或金屬的隔網，用來改變整個烤爐的高度。另外，整個太陽能烤爐也可以翻轉過來使用。
太陽能爐灶的內膽可以是搪瓷的、或是陶瓷的、或是瓷器的，保溫層可以是粒狀的或是纖維狀的，如可以是中空玻璃珠狀的、礦碴纖維狀的或是玻璃纖維狀的等等，外殼可以是搪瓷的、塑料的等等。爐灶的外形可以是鼓形、多棱形、多面體形等等，表面還可以圖案化、色彩化等等。
太陽能鍋是一個寬鍋邊的鍋或是鍋體上有架鍋的突出部位的鍋，或是鍋的上半部份有保溫層并形成架鍋的突出部位的鍋，如圖25、圖26所示，整個鍋或其一部分可以放入爐內，不但能使太陽能照射到鍋的很大的一部分表面積，還能使鍋保溫，一舉兩得。
由于太陽只是白天才可能有，對于雙職工家庭，為滿足其在下午下班烹飪的需要，可在爐灶內加一個蓄熱器，蓄熱器可以是一個金屬的高壓容器或是一個裝入相變材料的容器。高壓容器的上、下表面成曲面，里面裝入水，底面為黑色用以吸收光，或是高壓容器是由許多小直徑的高壓金屬容器連接而成，如圖27、圖28所示，圖29是圖28的俯視圖。
太陽能熱水箱是一個有內膽160、保溫層161和外殼162的水箱，水箱的側面、頂面或下面上有一個通光窗口163和一個進水口和一個出水口，如圖30所示，內膽的內表面是黑色的，在光射入箱內后，就被內表面吸收轉化為熱從而把水加熱。水箱的通光窗口一般設置于水面之下，使水加熱后能進行對流。也可把一黑色的吸熱板置于水箱內的光路上，用來吸收太陽光并把熱傳給水，或是把一反射鏡置于水箱內的光路上，用以把光反射到水箱內的其它吸熱部分或水中。如把水箱的通光口改為一個伸入水中的多面錐體或錐臺165，錐體或錐臺內壁鑲上太陽能電池，就成為太陽能發電熱水裝置，如圖31所示，太陽光照在太陽能電池上一方面產生電，一方面產生熱，熱通過導熱錐體傳給水，使太陽能電池不致于過熱，如采用透鏡聚光，把水箱或發電熱水箱的通光口作成很小(里面可以作大)，使散熱減少，就能把光大部分利用起來。
太陽能熔煉器是一個小型的、類似于太陽能爐灶的有頂蓋的太陽能爐灶，灶內有一個小的熔煉爐，如圖32所示，圖中的太陽能爐灶是一個有蓋的、由內膽、外殼、通光孔或和保溫層組成的爐子，內膽較厚，由耐火材料制成，外殼是鐵制的、或是搪瓷的，頂蓋是用耐火材料制成的，通光口制作在爐體上，保溫層是玻璃棉或礦渣棉制成的，小熔煉爐可以是現有的熔煉爐中的任何一種。
太陽能切割器和太陽能焊接器是一個由兩組桿件168和169、在桿件的接頭處和頭部各有一平面反射鏡或一曲面反射鏡170，平面反射鏡或曲面反射鏡的法線平分兩桿件的夾角，桿頭有一個透鏡171和一個把手172的可轉動的器件，鏡子的轉動機構采用前述的平面反射鏡的半角轉動機構，兩截桿件之間采用銷軸連接，使之可任意轉動，上一截桿件和空心軸或實心軸之間采用轉軸連接裝置，使之可繞空心軸或實心軸轉動，同時還有一個半角轉動裝置，使桿件可繞半角轉動裝置的銷軸轉動，如圖33所示。這里的平面反射鏡或曲面反射鏡同樣可以采用前述的銀反射膜層。
太陽能目鏡和天文望遠鏡的目鏡是一樣的，可裝在多功能太陽能裝置的焦點后面，讓業余天文愛好者用來進行天文觀察，或是森林看守人員等用來觀察森林著火情形等之用。
太陽能鍋爐是一種管式鍋爐，有多種。其一是鍋爐由內水管、真空保溫層、外管和一個斜管或若干斜管組成，每一斜管上安裝一個多功能太陽能裝置，太陽光經平面反射鏡或曲面反射鏡反射后照射到水管上，被水管接收使管內的水被加熱，如圖34所示。另一種是內水管和斜管是相通的，每一斜管的口子上安裝有一個透鏡或平板玻璃或石英玻璃，使之不漏水不漏氣，太陽光被平面反射鏡反射后經透鏡或平面玻璃直接射進內水管內使水加熱，斜管也有一個或多個，如圖35所示。另兩種太陽能鍋爐是在上述的兩種鍋爐的內水管的外面或斜管的內面加上太陽能電池，使光先照到太陽能電池上然后再照進水里，當太陽能電池貼在斜管內時，太陽能電池上最好涂上保護層以保護太陽能電池不被水所侵蝕。另一種則是一根高壓水管，其外側有一根或多根與多功能太陽能裝置連接的斜管，高壓水管的其余外壁均有保溫層。
太陽能鍋爐的管子可以作成一字形、口字形、日字形、蛇形、米字形、放射形、梳形、蓖形以及其它形狀，如圖36、37、38等等所示。
上述的太陽能鍋爐，其內水管不與斜管相通時，內水管的外表面最好涂成黑色以吸收光。不管相通還是不相通，內管和外管之間的空間都抽成真空，真空內設置一圈或幾圈由鋁箔制成的遮光筒，以減少熱輻射損失。外管可用鋼材制造，可采用焊接或連接，連接時，接口處加密封圈以便于拆卸，內管可用鋼材或鋁材制造，一般采用焊接法連接。
上述的太陽能鍋爐還可在出口處加一個存儲熱水或過熱水或過熱蒸汽的存儲罐，存儲罐是一個用鋼板焊成的罐，其壁厚根據壓力來決定，外壁有保溫層，有進出水口或者還有開關，在出水口處還可加一穩流閥，以獲得穩定的熱水流或汽輪機能獲得穩定的蒸汽流，如圖38所示。
上述的太陽能鍋爐可以安裝在田邊地頭，山坡水面，懸崖峭壁，天臺墻面等等不占用地面的地方，用作集中供熱或發電的能源，使太陽能得到充分應用。
對于有多個多功能太陽能裝置的太陽能鍋爐或是城市中有多個鄰居有多功能太陽能裝置時，可把各多功能太陽能裝置用電纜連接起來，使各多功能太陽能裝置各指向不同的衛星，就能使一臺電視機接收到多個衛星的節目，在指向同一衛星的多功能太陽能裝制多時，還能增加電視的清晰度。
權利要求
1.一種多功能太陽能裝置，其特征在于其中保括一個由拋物面主反射鏡，一個鍋架，一個饋源或/和一個燈泡或一個帶橢球面反射鏡的燈泡，以及它們的轉動機構，支架，或者還包括一個萬向轉動機構，一個太陽方向探測器，一個控制驅動電路，或者還加上一個保護罩組成。
2.一種多功能太陽能裝置，其特征在于其中保括一個由拋物面主反射鏡和整體上雙曲面輔助反射鏡組成的卡塞格林反射系統，或一個由拋物面主反射鏡和一個橢球面輔助反射鏡組成的格里高里反射系統，或一個球面主鏡和一個非球面輔助反射鏡組成的反射系統，或一個由非球面主鏡和一個球面輔助反射鏡組成的反射系統，或其它結構的兩反射鏡系統，一個萬向轉動機構，一個平面反射鏡或一個曲面反射鏡及它門的半角轉動機構，支架，或者還包括一個太陽方向探測器，一個控制驅動電路，或者還有一個保護罩或/和一個平面反射鏡或/和一個透鏡組成。
3.一種多功能太陽能裝置，其特征在于其中保括一個由拋物面主反射鏡和一個雙曲面輔助反射鏡或一個橢球面輔助反射鏡組成的反射系統，一個輔鏡轉動機構和一個饋源或一個燈泡，或是一個輔鏡轉動機構，一個饋源，一個燈泡，一個饋源和一個燈泡的轉動機構或者還有一個橢球面反射鏡，一個萬向轉動裝置，一個平面反射鏡或一個曲面反射鏡及它門的半角轉動機構，支架，或者還包括一個太陽方向探測器，一個控制驅動電路，或/和一個保護罩或/和一個平面反射鏡或/和一個透鏡組成。
4.根據權利要求1、2、3、所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的主反射鏡是充氣式反射鏡。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的主反射鏡、輔助反射鏡、平面反射鏡或曲面反射鏡以及充氣式反射鏡是鍍有銅膜、銀膜和一氧化硅或二氧化硅的反射鏡或是鍍有鈦膜或鉻膜或/和銅膜、銀膜和一氧化硅或二氧化硅的反射膜或是鍍有一層鋁膜、一層一氧化硅或二氧化硅的反射膜。
6.根據權利要求1、4所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的饋源或/和燈泡的轉動轉動機構由一根桿和可在桿上轉動的饋源或/和燈泡的支架組成。或者燈泡的下面還有一單色或多色的可轉動的濾光鏡。
7.根據權利要求1，2、3所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的萬向轉動裝置由一根軸16或空心軸39，一個軸套，軸承，銷軸15或34，蝸輪蝸桿和驅動蝸輪蝸桿的驅動機構，螺桿和驅動螺桿的驅動機構組成。
8.根據權利要求7所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的萬向轉動機構中的蝸桿和螺桿轉動機構是一個步進電機，或是一個帶有棘爪的雙向電磁鐵和兩個棘輪。
9.根據權利要求2，3所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的半角轉動裝置由四個速比為2∶1的齒輪組成，或是由固定在鏡子的背面或是固定在鏡子的轉軸上的垂直軸，滑套，兩根等長的分別用銷軸和滑套以及主反射鏡背面和軸16或和空心軸39連接的桿件組成。
10.根據權利要求1，2、3所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的太陽方向探測器由一個其頂部中心有小孔的直筒和在直筒低部的中心有一個分成四個相限的光探測器或五探測器，或者還有一個其內有向東和向西的探測器的透明殼體或/和一個其內有向南和向北的探測器的透明殼體組成。
11.根據權利要求1，2、3所述的多功能太陽能裝置，其特征在于其中的兩相對的探測器的控制驅動電路包含一個一級或二級的差動放大器、二個斬波器、二個一級或二級的交流放大器、一個步進電機驅動電路、一個步進電機或者還有二個限幅器，或/和一個其電源電路上有繼電器的一級或二級的差動放大器、二個斬波器、二個一級或二級的交流放大器、一個步進電機驅動電路、一個步進電機或者還有二個限幅器，或者還有東西方向或南北方向的探測器的驅動電路，或者該電路包含一個差動放大器，二個射極跟隨器，二個可控硅觸發電路，二個可控硅管，二個開關和二個行程開關。
12.一種太陽能用的爐灶，其特征在于該爐灶由內膽、保溫層、外殼和通光孔組成。
13.根據權利要求12所述的太陽能爐灶，其特征在于爐灶的內膽是搪瓷的或是陶器的或是瓷器的，保溫層是礦碴纖維層的或是玻璃纖維層的，外殼是搪瓷的或是塑料的。
14.一種太陽能著熱器，其特征在于該太陽能著熱器是一個金屬的高壓容器或是其內裝入相變材料的容器。
15.根據權利要求14所述的太陽能著熱器，其特征在于其中的金屬高壓容器是一個上、下面是曲面，底面是黑色的鋼質容器或者是由多個小直徑的底面是黑色的高壓容器連接而成的。
16.一種太陽能鍋，其特征在于該鍋有一個寬的鍋邊，鍋耳安在鍋邊上或者該鍋的中間有一個架鍋的邊或者該太陽能鍋的上半部有保溫層，該保溫層的底部形成一個架鍋的邊。
17.一種太陽能熱水器，其特征在于該太陽能熱水器由一個內膽、一個保溫層、一個外殼和一個通光孔或一個內裝太陽能電池的多面導熱錐體或錐臺組成。
18.一種太陽能鍋爐，其特征在于該太陽能鍋爐是一種管式鍋爐。
19.根據權利要求18所述的太陽能鍋爐，其特征在于該鍋爐由一根高壓水管、表面保溫層或是由一根內水管、真空保溫層、外管和一個或若干個斜管組成，斜管的口子上安裝有透鏡或者斜管內外還安裝有太陽能電池，或者其后還有一個存儲熱水或過熱水或過熱蒸汽的存儲罐。
20.根據權利要求19所述的太陽能鍋爐，其特征在于該鍋爐中的真空保溫層是把內、外管之間的空間抽成真空，或/和其中加入了由鋁泊制成的一層或若干層的遮光筒。
21.根據權利要求18、19、20所述的太陽能鍋爐，其特征在于該鍋爐是一字形、口字形、日字形、蛇形、米字形、放射形、梳形或篦形鍋爐。
全文摘要
一種多功能太陽能裝置，由主反射鏡，饋源、光源及其轉動裝置或是由主反射鏡、輔鏡、輔鏡轉動裝置、萬向轉動裝置、一個平面反射鏡或一個曲面反射鏡及它們的半角轉動裝置、支架、太陽方向探測器、控制驅動電路、或者加上一個饋源或/和一個燈泡及其轉動裝置、或/和一個保護罩或/和一個透鏡加上爐灶、蓄熱器、鍋、熱水箱或發電熱水箱、熔煉器、目鏡和鍋爐組成，可以收看電視、作節日探照燈、烹飪、熱水、發電、熔煉焊接。
文檔編號F24J2/12GK1090639SQ9310146
公開日1994年8月10日 申請日期1993年2月5日 優先權日1993年2月5日
發明者丁定藩 申請人:丁定藩