專利名稱：太陽能熱力器的制作方法
技術領域：
機械制造。
背景技術：
太陽能熱力器是一種接收太陽能輸出動能的機械裝置。它以固體熱脹冷縮產生的往復運動為動力驅動曲軸轉動。類似的驅動裝置有香港一位先生發明的太陽能熱力器。后者是利用液體汽化造成的體積膨脹來驅動機械做功。而本裝置是利用固體(金屬螺旋)的伸縮產生的動力來驅動曲軸轉動做功，與其有著明顯的差異。本裝置上面使用的熱偏向器與目前使用的雙金屬片功能相似——都是由溫度引起偏轉。不過兩者的結構和工作原理不同雙金屬片是由兩種熱膨脹系數不同的金屬片壓制在一起而成，它的兩側在相同的溫度下發生偏移。而熱偏向器是由三個金屬片組成的三棱柱結構，它在兩個熱伸縮片的溫度不同時發生偏移的。
發明內容
太陽能熱力器的主要部分是一個圓餅狀熱力盒，熱力盒是由玻璃窗、環形壁結合在底盤上而成。熱力盒由雙“T”形支架支撐，其玻璃窗大致垂直于太陽光線放置。底盤上下邊緣各有一個支點，上支點通過熱偏向器與支架相連，下支點置于支架上。環形壁上邊緣安裝若干個氣熱閥。下邊緣開若干個通風孔。熱力盒內是一個上表面涂黑(附著CuS)的平面螺旋，螺旋的內端固定，外端從下部伸出熱力盒與曲軸鏈桿相連接。螺旋與底盤之間隔一層絕熱襯底，以減少底盤散熱。曲軸固定在底盤上。白天陽光通過玻璃窗照射在螺旋臂上，給螺旋臂加熱，螺旋臂受熱伸長，推動曲軸轉動一個角度。曲軸固定在底盤上，并帶動一個齒輪。白天熱力閥是關閉的。晚上熱力閥打開，空氣從環形壁下部的通風孔進入，并從熱力閥流出熱力盒，螺旋臂降溫縮短，拉動曲軸轉動一個角度。通過調整熱力閥和通風孔的大小多少可以使熱力盒白天積累的熱量恰好在晚上釋放完畢。通過調節鏈桿長度和曲軸的彎曲半徑可以使曲軸恰好在一晝夜內轉過一周。
具體實施例方式
1.熱力盒玻璃窗要使用透射率高、耐風化的材料做成(建議使用BY-2有機玻璃)其作用是阻止熱力盒內的熱量散失。底盤建議使用鎂鋁合金等較輕金屬材料。2.螺旋用比熱小、熱膨脹系數大、機械強度大的金屬條盤成的蚊香狀圓盤。建議使用鐵黃銅金屬板割制而成。金屬條要內外側材料均勻，以使伸縮時沿切線方向受力較大。金屬條的內外兩側均用大量釘子(引向釘)固定。引向釘的作用是限制金屬條的蠕動。3.熱力閥用橫金屬管和嵌入橫金屬管的豎金屬管組成。豎管表面涂黑，嵌入端套一個小橡皮氣球，外端封閉。白天日光照射時豎管發熱，管內空氣受熱膨脹，氣球變大，阻塞橫管。晚上豎管內的空氣放熱收縮，氣球變小，橫管被打開。橫管一端彎曲90度與豎管平行，并插入熱力盒環形壁。這樣可以使豎管與玻璃窗保持平行以最大限度地接受陽光。4.熱偏向器是用兩個相同材料的熱伸縮片(要使用線膨脹系數特的大金屬)和一個普通金屬片組成的中空的三棱柱狀物，截面為等腰三角形。普通金屬片做底邊，工作時置于北側(在北半球)與雙“T”支架上端固定在一起。兩熱伸縮片作兩腰，在頂點處交叉后與熱力盒的上支點鉚合在一起。兩熱伸縮片外側面涂黑。當太陽從正南面照射時，兩熱伸縮片受熱均等，長度相等，鉚點不偏轉；當太陽從單側照射時，受照射側的熱伸縮片受熱伸長，從另一側推動鉚點向著太陽偏轉。這樣可以帶動熱力盒向著太陽偏轉。
權利要求
1.一種接收太陽能輸出動能的機械裝置，其特征是其主要部分是一個圓餅狀熱力盒，熱力盒是由玻璃窗、環形壁結合在底盤上而成，底盤上下邊緣各有一個支點，上支點通過熱偏向器與支架相連，下支點置于支架上，環形壁上邊緣安裝若干個氣熱閥，下邊緣開若干個通風孔，熱力盒內是一個上表面涂黑的平面螺旋，螺旋的內端固定，外端從下部伸出熱力盒與曲軸鏈桿相連接。
全文摘要
該發明屬機械制造領域。難以解決的技術問題在于尋找一種制造熱伸縮片的材料(要求線膨脹系數特大)。由于本太陽能熱力裝置的其他地方所使用材料和技術都比較普通，目前不存在難以解決的技術問題。其用途主要用于動力發電，如果將曲軸產生的低速轉動(每晝夜轉一周)用機械效率較高的同軸齒輪多級放大，在末端獲得每分鐘上千轉的轉速帶動磁電機發電，其發電效率很容易超過目前太陽能光伏電池的發電效率。
文檔編號F03G6/00GK1737364SQ200410008358
公開日2006年2月22日 申請日期2004年2月24日 優先權日2004年2月24日
發明者張冬輝 申請人:張冬輝