专利名称:一种室内太阳灶的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种室内太阳灶，包括：基座上设置可旋转的活动座，活动座上设置主轴套筒，主轴通过轴承设置在主轴套筒内，反射镜固定设置在主轴端部，二次反射镜设置在主轴延长线上，炉灶设置在二次反射镜上方，本实用新型结构简单，自动跟踪结合手动调节，阳光经过两次聚焦后，稳定而精确地固定在室内的炉灶上，使用方便，成本降低，避免了现有太阳灶的不足，有利于推广应用。
【专利说明】 一种室内太阳灶
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳灶，尤其是一种室内使用的太阳灶。
【背景技术】
[0002]太阳能是地球上最丰富的能源，无需运输，可以就近利用，特别是交通不便地区，大规模开发利用太阳能资源前景广阔。
[0003]目前，把聚焦的阳光通过光纤导入室内的太阳灶，对房屋结构影响小，但光纤显然是高成本的，用光导管将阳光导入室内需要在墙壁上凿开较大的口，对房屋结构破坏大，效率低，把聚焦后的阳光通过反射镜导入室内，需经过多次反射，结构复杂，而且反射镜需要耐高温。
[0004]由于成本高，效率低，结构复杂，使用不方便，因此，现实中很少有实际应用的室内太阳灶。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术不足，解决存在问题，公开一种对房屋结构损坏相对小的，只须经过两次反射就能将阳光聚焦到室内炉灶上的结构简单的一种室内太阳灶，本实用新型通过以下方法实现。
[0006]基座上设置可旋转的活动座，活动座上设置主轴套筒，主轴通过轴承设置在主轴套筒内，反射镜固定设置在主轴端部，二次反射镜设置在主轴的延长线上，炉灶设置在二次反射镜上方。
[0007]所述活动座可旋转地设置在基座上的方法有两种:一是基座上设置圆弧形的滑道，活动座上设置滑套，基座通过滑道和活动座的滑套套接；二是基座两侧设置支撑轴，活动座两侧有孔，基座通过支撑轴与活动座的孔套接。
[0008]所述滑道的虚拟轴水平设置，虚拟轴与所述主轴延长线垂直相交。
[0009]所述支撑轴水平设置，支撑轴的轴心线与所述主轴延长线垂直相交。
[0010]所述反射镜固定设置在主轴的前端；所述反射镜可以是旋转抛物面反射镜，反射镜的主光轴与所述主轴延长线垂直相交，一次焦点在该相交点上；所述反射镜可以是平面镜，与主轴呈45度角设置，反射后的平行光与主轴平行；所述反射镜可以由若干平面子反射镜以不同角度固定在一起构成，子反射镜越小，采样率越高，聚光精度越高；反射镜也可以是菲涅尔聚光反射镜，倾斜地固定设置在主轴上。
[0011]所述二次反射镜是凹面镜，设置在反射镜与滑道的虚拟轴(或支撑轴)之外，同时也是反射镜与一次焦点之外的主轴延长线上。
[0012]所述二次反射镜是凸面镜，设置在反射镜与滑道的虚拟轴(或支撑轴)之间，同时也是反射镜与一次焦点之间的主轴延长线上。
[0013]主轴上设置平面板，该平面板与主轴平行，与主光轴垂直，平面板上有凸出的立方体，立方体的四个立面高度相等并与平面板垂直，光敏传感器主要由四个阻值相同的光敏电阻等距离地设置在所述四个立面的外侧的平面板上构成。
[0014]圆柱体与主轴同轴心设置并比主轴直径大，圆柱体外周在轴向上稍高。
[0015]所述活动座上有螺纹孔，上接一螺杆，螺杆顶端固定有扳手，螺杆底端固定设置弧形底面与硬质地面连接。
[0016]基座上设置弧形面板，上面有长通孔，扳手的中间部位设置内螺纹管，内螺纹管的上下两段大于长通孔的孔宽，并紧邻长通孔，中段滑动地设置在长通孔内，扳手通过内螺纹管与螺杆连接，螺杆的下端固定设置在活动座上。
[0017]主轴上设置主轴轮，活动座上设置电机，电机的输出轴连接减速器，减速器连接输出轮，输出轮连接主轴轮。
[0018]活动座上设置电机I，减速器I，输出轮I，电机I输出轴连接减速器I，减速器I连接输出轮I，输出轮I与仰角轮连接，与仰角轮同轴固定的还有2个小齿轮，分别位于基座两侧的滑道内与滑道内侧的弧齿条啮合。
[0019]与现有技术相比，本实用新型结构简单，自动跟踪方位角结合具有自锁功能的手动调节仰角，使阳光经过两次反射后，高效、稳定而精确地固定在室内的炉灶上，一次焦点可以恰当地设置在墙壁中间的通光孔内，既可缩小对墙壁的破坏，又可使二次反射镜避开一次焦点的高温，绿色环保，使用方便，避免了现有太阳灶的不足，有利于推广应用。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0021]图1是具有滑道的太阳灶侧视图。
[0022]图2是具有支撑轴的太阳灶侧视图。
[0023]图3是另一种具有滑道的太阳灶侧视图。
[0024]图中:I基座，2活动座，3反射镜，4 二次反射镜，5炉灶，6主轴，7主轴套筒，8光敏传感器，9圆柱体，10通光孔，11圆弧形的滑道，12滑套，13弧齿条，14控制器，15电机，15a电机I，16减速器，16a减速器I，17输出轮，17a输出轮I，18主轴轮，19仰角轮，20玻璃，21弧形面板，22扳手，23螺杆，24墙壁，AB滑道的虚拟轴或支撑轴。
【具体实施方式】
[0025]以下各实施方式均以地球北半球为例进行说明(地球南半球的设置顺序及方向与北半球相反)。
[0026]实施方式1:如图1，炉灶5设置在室内，炉灶5的通光孔10朝正北设置在墙壁24内，通光孔10在墙壁24外表面孔口处有耐高温玻璃20，基座I设置在室外，位于炉灶5的正北方；基座I上端的两侧有左右对称的圆弧形的滑道11，滑道11虚拟轴AB水平设置在通光孔10中间并指向东西方向，活动座2的两侧有对称的滑套12，滑套12设置在滑套轴上，滑套12与基座I的滑道11间隙连接，并且滑道11的圆心角大于周年的最大太阳仰角与滑套12对应的圆心角之和；活动座2上设置主轴套筒7，主轴套筒7内设置轴承，主轴6通过轴承设置在主轴套筒7内，主轴6的指向滑道11的虚拟轴AB的端部为前端，主轴6的另一端部为后端，主轴6前端倾斜向下地指向正南,主轴6延长线与滑道11的虚拟轴AB在通光孔10中间垂直相交，主轴6延长线通过通光孔10指向炉灶5的正下方，主轴6后端倾斜地指向正北，主轴6投影和地球自转轴在理论上是重合的；反射镜3是截取旋转抛物面紧邻主光轴的部分，固定设置在主轴6前端，主光轴在通光孔10内与主轴6的延长线垂直相交，反射镜3的焦点是一次焦点，在主轴6延长线与主光轴的相交点上；二次反射镜4是凹面镜，设置在炉灶5正下方的所述反射镜3与滑道11的虚拟轴AB之外，同时也是反射镜3与一次焦点之外的主轴6延长线上的虚拟轴AB端，二次反射镜4的焦点是二次焦点，在炉灶5的底平面中心；主轴6上设置平面板，该平面板与主轴6平行，与主光轴垂直，平面板上有凸出的立方体，立方体的四个立面高度相等并与平面板垂直，光敏传感器8主要由四个阻值相同的光敏电阻等距离地设置在所述四个立面的外侧的平面板上构成；主轴轮18是齿轮，同轴地固定设置在主轴6上,活动座2上设置控制器14,电机15,减速器16,输出轮17,输出轮17是齿轮，电机15输出轴连接减速器16，减速器16连接输出轮17，输出轮17与主轴轮18啮合；仰角轮19是皮带轮，与横轴同轴固定并设置在活动座2的轴孔内，活动座2上还设置电机I 15a，减速器I 16a，输出轮I 17a，输出轮I 17a是皮带轮，电机I 15a输出轴连接减速器I 16a，减速器I 16a连接输出轮I 17a，输出轮I 17a与仰角轮19连接，与仰角轮19同轴固定的还有2个小齿轮，分别位于基座I两侧的滑道11内与滑道11内侧的弧齿条13啮合。
[0027]以正午时间点为例，在对仰角跟踪时，控制器14根据光敏传感器8的南北两个光敏电阻输出的电压差判断阳光方向，差值为O时,主轴6与阳光垂直，电机I 15a不启动,差值不为O时，控制器14控制电机I 15a依次通过减速器I 16a、输出轮I 17a、仰角轮19及小齿轮，驱动活动座2的滑套12在滑道11内只能按弧的两个方向围绕滑道11的虚拟轴AB旋转，直到主轴6与阳光垂直，每年的春分、秋分当天阳光直射赤道，滑套12运行在滑道11的中间位置是合适的；方位角跟踪时，控制器14根据另两个光敏电阻输出的电压差值判断反射镜3的主光轴与阳光是否平行，差值不为零时主光轴与阳光不平行，启动电机15，驱动主轴6旋转到反射镜3的主光轴与阳光平行；此时，反射镜3会聚阳光经过耐高温玻璃20在通光孔10内即墙壁24中间形成一次焦点后，散射在炉膛内的阳光经过二次反射镜4转向反射会聚，在炉灶5的底平面中心形成二次焦点。
[0028]锁定主轴6与阳光垂直及主光轴与阳光平行，焦点在炉灶5底平面中心旋转，太阳降落后电机15反转，反射镜3回调到每天初始状态，因此，主轴6旋转角度设定的在不超过180度就足够了。
[0029]实施方式2:如图2，炉灶5设置在室内，通光孔10朝正北设置在墙壁24内，并在伸出室外的孔口上设置防尘保温玻璃20，炉灶5正北方向的基座I紧贴墙壁24设置在室外；基座I两侧有轴心水平指向东西方向的支撑轴AB，活动座2的两侧有孔并通过该孔与支撑轴AB连接；活动座2上设置主轴套筒7，主轴6设置在主轴套筒7内，主轴6的指向支撑轴AB的端部为前端,主轴6前端倾斜向下地指向正南,主轴6延长线与支撑轴AB的轴心线垂直相交并通过通光孔10指向炉灶5的下方，主轴6后端指向正北，主轴6投影和地球自转轴重合；反射镜3是截取旋转抛物面的一部分，固定设置在主轴6前端，主光轴在通光孔10的中间与主轴6延长线垂直相交，一次焦点在该相交点上；二次反射镜4是凹面镜，设置在炉灶5下方的所述反射镜3与支撑轴AB之外，同时也是反射镜3与一次焦点之外的主轴6延长线上，二次焦点在炉灶5的底平面中心；主轴6上有与主轴6平行、与主光轴垂直的平面板，该平面板上有凸出的立方体，立方体的立面高度相等并与平面板垂直，光敏传感器8主要由两个阻值相同的光敏电阻等距离地对称设置在立方体的左右两个立面外侧的平面板上构成；圆柱体9与主轴6同轴心设置并比主轴6直径大，为便于观测，圆柱体的外周在轴向上稍高；活动座2上有螺纹孔，上接一螺杆23，螺杆23顶端横向固定扳手22，螺杆23底端有弧形底面与硬质地面连接；主轴轮18是皮带轮，活动座2上设置控制器14，电机15，减速器16，输出轮17，输出轮17是皮带轮，电机15、减速器16、输出轮17、主轴轮18依序连接。
[0030]仍以正午为例，跟踪仰角时，旋转扳手22，活动座2带动主轴6围绕基座I的支撑轴AB旋转，旋转到圆柱体9的柱面与阳光垂直，其侧面凹陷刚好完全在阴影内，表明主轴6与阳光垂直；方位角跟踪时，控制器14根据光敏传感器8的两个光敏电阻输出的电压差，判断反射镜3的主光轴是否与阳光平行，不与阳光平行时启动电机15，驱动主轴6旋转，直到主光轴与阳光平行；此时，反射镜3会聚阳光，经过防尘保温玻璃20，在通光孔10内即墙壁24中间形成一次焦点后，经过二次反射镜4转向反射会聚，在炉灶5的底平面中心形成二次焦点，傍晚时分反射镜3回转到每天初始状态，每天的仰角值很小，几天调整一次就可以了。
[0031]实施方式3:如图3，炉灶5设置在室内，基座I在炉灶5的正北方向的室外，通光孔10在炉灶5与基座I之间的墙壁24上，通光孔10上有玻璃20 ;基座I上端两侧有圆弧形滑道11，活动座2的两侧有对称的滑套12，滑道11的虚拟轴AB水平设置指向东西，滑道11和滑套12间隙套接；活动座2上有主轴套筒7，主轴6与主轴套筒7连接，主轴6延长线倾斜向下地指向正南，通过通光孔10及炉灶5的正下方，与滑道11的虚拟轴AB垂直相交，主轴6后端倾斜向上地指向正北，主轴6投影和地球自转轴重合；菲涅尔聚光反射镜3倾斜地固定在主轴6前端，主光轴与主轴6垂直相交，一次焦点在该相交点上；二次反射镜4是凸面镜，设置在炉灶5下方的所述反射镜3与一次焦点之间，同时也是反射镜3与滑道11的虚拟轴AB之间的主轴6延长线上，二次焦点在炉灶5的底平面中心；主轴6上和实施方式2相同地设置光敏传感器8和圆柱体9 ;基座I上设置弧形面板21，上面有长通孔，扳手22的中间部位设置内螺纹管，内螺纹管的上下两段大于长通孔的孔宽，并紧邻长通孔，中段滑动地设置在长通孔内，扳手22通过内螺纹管与螺杆23连接，螺杆23的下端固定设置在活动座2上；主轴轮18是蜗轮，活动座2上设置控制器14，电机15与减速器16、输出轮17依序连接，输出轮17是蜗齿轮副，与主轴轮18连接。
[0032]使用时，实时地保持主轴6与阳光垂直及反射镜3的主光轴与阳光平行，阳光经过反射镜3会聚和二次反射镜4转向反射会聚，聚焦到炉灶5的底平面上。
[0033]实施方式4:反射镜3为平面镜，与主轴6呈45度角设置，反射后的平行光线平行于主轴6，二次反射镜4也可以是平面镜。
[0034]实施方式5:炉灶5、二次反射镜4与基座I固定为一体，其他结构同实施方式I或2或3或4。
[0035]说明书中使用的特定术语仅为描述和解释实用新型的需要，无需任何附加或限制性解读，实施方式仅为对实用新型的进一步说明和实施的范例，不构成限制，对本实用新型所做任何形式上的改变及实施都在本实用新型限定的技术范围。
【权利要求】
1.一种室内太阳灶，包括基座，其特征是:基座上设置可旋转的活动座，活动座上设置主轴套筒，主轴通过轴承设置在主轴套筒内，反射镜固定设置在主轴端部，二次反射镜设置在主轴延长线上，炉灶设置在二次反射镜上方。2.根据权利要求1所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述基座上设置圆弧形的滑道，活动座上设置滑套，基座通过滑道和活动座的滑套套接。3.根据权利要求1所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述基座上设置支撑轴，活动座上有孔，基座通过支撑轴和活动座的孔套接。4.根据权利要求2所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述滑道的虚拟轴水平设置，虚拟轴与所述主轴延长线垂直相交。5.根据权利要求3所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述支撑轴水平设置，支撑轴的轴心线与所述主轴延长线垂直相交。6.根据权利要求1所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述反射镜是旋转抛物面反射镜，固定设置在主轴前端，反射镜的主光轴与所述主轴延长线垂直相交，一次焦点在该相交点上。7.根据权利要求1所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述二次反射镜是凹面镜，设置在反射镜与滑道的虚拟轴或支撑轴之外，同时也是反射镜与一次焦点之外的主轴延长线上。8.根据权利要求1所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述二次反射镜是凸面镜，设置在反射镜与滑道的虚拟轴或支撑轴之间，同时也是反射镜与一次焦点之间的主轴延长线上。9.根据权利要求1所述的一种室内太阳灶，其特征是:所述反射镜可以是平面镜，平面镜与主轴呈45度角固定设置。
【文档编号】F24J2-02GK204268709SQ201420462255
【发明者】侯阳 [申请人]侯阳