专利名称：太阳能高效简易干燥器的制作方法
太阳能高效简易干燥器本发明属于太阳能干燥技术领域。 一种太阳能髙效简易干燥器。 现有技术的太阳能千燥器,迎晒台是属于效果差的平板式而且固 定又没有空气预热装置，效率很低，运作时必须用风机，所以屡有停 电、缺柴油的偏僻地区不很适应，况且劳动强度大。本发明的目的是提供一种热效率髙、升温快，无电无柴油时也能 运作的简易干燥器，是适合偏僻农村和山区，取材较方便，所以不用大拱面玻璃房，而用平板玻璃房(申请号200610053521.9)，便于运 输且有极髙的光通量；配备手拉升降机的梯田形斜坡迎晒台，人工适 时调整的简便跟踪架，简易的木炭层空气预热室，力求价廉物美。图l,数字1至8，每一个数字表示一个气门，(所有图中的编号 统一)。晨、夕太阳不高时，空气预热室30的作用甚微，此时第二级 预热的、手控调整跟踪的波纹面35起较好的作用，尤其它南北方向 的波纹棱，可补偿因太阳过低、跟踪倾角达不到的缺陷(因为迎晒面 跟踪倾角只能小于物料安息角，使物料不会滚落)。波纹面35是由薄 金属皮制成，涂有光谱选择性涂层，它与迎晒台20的跟踪架一起跟 踪。每一条波纹棱有两长条狭斜面形成，如方向朝东的双斜坡屋顶， 屋顶的东坡总被太阳先照着；此时再给予一个跟踪角补偿，使早晨阳 光几乎垂直于波纹面35的东坡棱面，更有光谱选择性涂层的作用， 就驱动迎晒台20、21与房顶玻璃51之间的长斜坡气道热空气上升(烟
囱效应)。由于迎晒台可跟踪也优先得到光照，以提早进行运作，直 到临近傍晚为止。空气预热室30的木炭层，可定期调整赤纬倾角，当太阳在高空 时，进入木炭层光通量增加，木炭的深黑色及断裂粗糙面吸收阳光热 量，加热通过的冷空气。室外空气进入气门1，沿预热室30、气门2， 按箭头上升，如果停电，就开启气门3，让热空气排向天空，所以无 电无风机驱动也能自动运作。蓄热器57 (如砾石)只在风机工作时能够运作。例如开动内燃 机55或电动风机56 (此刻关闭气门3),让高温热空气部分经气门4 进入蓄热器57，然后带有余热的气体经气门6到风干层59;同时从 气门5出来的热空气经风干层58，进行风干物料，再汇合地面59的 空气参与风干(极大多数水果刚收摘，不能高温暴晒，宜先经过风干 以保持成色、不绽裂)，当果品干燥到一定程度时，才高温曝晒，尤 其在高温迎晒台21上进行曝晒，杀灭幼虫、虫卵和加速达到水份标 准含量。流经风干层58、 59的余热废气，到分流板61时，分流板上面的 气体较轻，温度高，经气门8上升到迎晒层参与再升温循环；在分流 板61下面的废气较重、温度低，经气门7，废气道62排出室外。分 流板61的迎气流的前半部分，能作向上、下偏转一角度的调整，更 佳地分隔气流，(有点像飞机的升降舵，不过气流反向)。玻璃房顶51的下面有南北向张拉的细钢丝52 (上下各一层)， 其南端穿过预热室30与室外的钢管三角架50固连，北端与钢筋混凝 土夹层墙固连；薄膜53(分上下2层)，作为玻璃房顶下面的第二第
三保温层，这二层薄膜能同时沿着各自的细钢丝52伸展复盖迎晒面， 或收敛縮拢退回北端。它们移动靠北导轮54和南导轮在气门2的北 侧(未画)，借助导轮绳和微电机(因画面太小未画)来驱动实现； 晚上利用蓄热器57进行运作时，就得展开这两层保温层，即使阳光 天、气温低、风大时也得用这两层高透明薄膜进行保温运作。图1的60表示蓄热器57的一侧与玻璃房的边墙之间有一小型机 动车道。在迎晒台20的北端连有隔气层36，迎晒台21的北端连有 隔气层37，它们是耐热人造革与橡皮筋复合制成褶皱形的密封层， 这如同褶皱的橡皮筋裤腰，并且可以大比例的伸縮，具有深黑色的粗 糙面，它们也是迎晒面。当迎晒台下降时(按图中箭头和双点划线表 示)，隔气层就伸展，但仍保持隔绝迎晒台上下的温差。图1的40是手拉升降机，它是支撑迎晒台20 (或21)升降调整 赤纬倾角和便捷装卸物料的装置。图2中有它的立体图，为了看清摆 轴0与摆块42是一体的，摆块42与套筒43固连，所以把撑杆座41 画成断开，用双点划线连接。图3是升降机工作原理图，(摆块是出 于制造工艺和形位公差精度而设的，所以在原理图中省略)，摆轴O 在套筒43的中轴线并在撑杆座41中可自由转动，撑杆44在套筒43 中能自由串动，撑杆的左端与迎晒台20用绞链销A绞链，迎晒台20 以轴23与它的基座22绞链。现在在摆轴O上挂一手拉葫芦(在立 体图中的45)，它的起重链46钩住撑杆44的B端(图3),拉动升 降链，使B向O靠近，则OA变长，撑住迎晒台20上升；反向拉升 降链，使B与O远离，在迎晒台重力作用下降下。该结构优点很适合供电无保障地区，这种手拉升降机长时间的
定位稳定性与电力丝杆升降机几乎一样，且结构极精简，造价很低。图2，从迎晒台20下面向东南看，22是基座(有东、西各一个， 图中只看到东面一个)，它用轴23与迎晒台绞链，并与升降机40形 成三点支承迎晒台；24是开启的水平轴密封门，其余的密封门表示 都关着；25是耐热塑料海绵密封条，以它的弹力抵紧迎晒台东、西 两侧的玻璃墙面，当升降迎晒台时，密封条保持隔绝上下温差传递； 26是保温膜，它松弛地粘贴在每一只跟踪架以下的迎晒台框架下面， 保护迎晒台上下面的温差形成。图4，从迎晒台的下方向东南看所看到的一角。20是迎晒台；20a 轴座，焊在迎晒台框架下面；20b是长轴，是一根小钢管；20c是摇 臂，它与长轴20b固连；20(1是斜连杆，它的两端各用销轴与摇臂 20c和摆杆27b活动绞链；20e是平连杆与各摆杆27b用销轴活动绞 链。20g是张拉钢丝，提高框架刚度和承载力，(摆杆27b是焊在跟 踪架27上，图5、图6)。从图4可知一根长轴20b通过摇臂20c连 动整个迎晒台的三级(或四级)的斜连杆20d,平连杆20e;所以这 一杆件系统上任何方便之处装一手柄20f，就可操纵所有的摆杆27b 进行同步摆动，这就达到了无电也可及时调整单轴跟踪之目的。欲知调整程度如何，可用"立竿见影"法，如在手柄20f附近的 密封门24，改成透明有机玻璃密封门(或全透明聚碳酸脂板，耐温 120°C)，再在该门内的跟踪架上适当地方固定一小杆，使垂直于跟踪 架的几何平面，这样透过透明的密封门见到杆影位置，就明白调整的 程度。本装置不属于聚焦跟踪，没必要精确跟踪，尤其在正午前后时 刻即使80分钟不调整跟踪，也不会明显影响；曝晒的毕竟是立体物
料，不是纯粹理论性的平面；但在晨、夕太阳较低时有一个跟踪倾角 (等于物料安息角)迎向太阳是必要的；可维持这一倾角一直静止到 阳光垂直于迎晒面为止(若是下午则静止到太阳临近下山)，在半上 午到午前，在午后到半下午这一时间里，才进行频度较高的调整。图5表示开启密封门24，门内就是跟踪架27， 27a是轴套，27b 是摆杆，20a是轴座，20g是张拉的钢丝，20K是半轴；图6是跟踪 架27， 27a是轴套，27b是摆杆，27c是中间纵管，27d是弧形钢管； 图7是竹木框(即物料架)28的端面图，它的b-75cm，长=120，， 28a是中间纵向竹筋，它的凹弧面向下，正好与跟踪架27的27c中 间钢管相吻合，可以像导轨似的滑动；竹木框的左右两处凹沿d，正 好搁在跟踪架的左右两根27tl弧形钢管上。图8是跟踪架27和竹木 框28的位置关系，27a是轴套，27b是摆杆，20h是迎晒台20的部 分框架，20j是半轴安装板，20k是半轴。竹木框28在跟踪架27里 装入时，先装入一只竹木框，再装第二只往里完全推入，也就是把第 一只顶入到底了；卸料时开启密封门，拉出外口一只竹木框，再用一 根有钩头的短竹棒(长约75cm),把里面一只钩出。此时最好把迎晒 台降到低于水平状态卸料会轻松。图9是空气预热室30， 31是木炭层，32是竹木簾搁栅，它的南 北向纵向铺的搁栅条，如像左手各手指插入右手各指缝间交叉超合， 这超合程度可拉开一点或超合得更拢一点，搁栅条以此原理来适应调 整倾角时的面积变化。33是南玻璃墙，34是西玻璃墙，51是玻璃房顶，1是气门。图10是太阳能高效简易千燥器外形及局部剖视。30是空气预热
室，l是气门，50钢管三角架，51玻璃房顶，20迎晒台，63双层中 隔玻璃墙，20k半轴，40升降机，45手拉葫芦，44撑杆，41撑杆座。 本发明的目的，着眼于偏僻地区，少化钱，创效益，力求价廉物 美。优点1、木炭层简易预热和跟踪式空气预热提高气流温度、速度，强 化迎晒台蒸发效率；2、兼作迎晒面的，会伸縮的隔气层连接数台接 长的梯田形长斜坡迎晒台，进行联合运作形成很强的热气流层"烟囱 效应"，所以无电也能进行干燥运作；3、用长轴、摇臂、连杆、摆杆 系统形成的，人工同步调控单轴跟踪，延长光照时间，扩充了干燥容 量，所以无电情况下运作效果远比现有技术配备电力的效果高；4、 有电时更显优越的设施用风机驱动高温热气流进行蓄热兼作风T地 面层盛在竹木框里的物料，待时机可及时装换在迎晒台中，以臻装卸 不误持续曝晒；晚上利用蓄热器热能仍可进行运作，日夜兼程；5、 用极简单而有效的可调式气流分流板61，使余热气体回流再循环， 和靠近地面的废气向室外排的概念；6、装卸翻晒的人工都在迎晒台 的底下面，所以不用曝晒在玻璃房内的阳光下；7、配备极精简可靠、 不用电的升降机，便捷装卸和调整赤纬倾角；8、采用"太阳能平板 玻璃房新结构"的玻璃房，造价低，且有很高的光通量；9、"太阳能 平板玻璃房新结构"的玻璃房顶，即使遭自然灾害损坏也不会伤人， 因为它与等面积的玻璃幕墙的采光顶轻很多倍，不仅自重轻，乂有纵 横张拉的高强度钢丝(镀铝锌防腐蚀)作为结构件，并且距迎晒层很 近，掉下来还未产生明显的重力加速度就被迎晒台挡住了，而人始终 在迎晒台底下面工作，所以安全。 竹木框的优点1、与现有技术比较，用竹木框作为迎晒物料框和风干物料框而不用轮子，是利用竹与钢管摩擦力小的特性，省工省料，减轻自重； 2、便于空框互相套入叠合，少占空间；3、山区人可就地取材，自己 动手制作；4、装入物料后不论放在跟踪架内或地坪上，受力分布均 匀，不易损坏；5、热容小，绝热不算差，自重轻；6、室内搬运物料 时，可挟在腋下腰间。
图1是太阳能高效简易干燥器纵向剖面全图。图2是从房内向东南看到第一个迎晒台的下面结构和手拉升降机。图3是手拉升降机的原理图。图4是表示迎晒台的一角，表明人工调整单轴跟踪系统的控制装置。图5是从开启的密封门内侧安装着跟踪架，也是竹木框推入进行 迎晒的地方。图6是跟踪架立体图。 图7是竹木框(即物料框)端面图。 图8是跟踪架与竹木框的位置关系。 图9是木炭层空气预热室。图10是太阳能高效简易干燥器的外形及局部剖视图。
权利要求
1、一种太阳能高效简易干燥器，包括太阳能平板玻璃房新结构，二级空气预热，2个以上迎晒台，和它的不用电，而用人工同步调控单轴跟踪系统，连接迎晒台的隔气层，蓄热器，余热气的利用及废气外排装置。
2、 根据权利要求l所述的太阳能高效简易干燥器，其特征是定 期可调整纬度倾角的木炭层空气预热室30,以及它的竹木簾搁栅32， 其中搁栅条是南北向纵向铺的，这如像左手各手指插入右手各指缝间 交叉超合，这种超合可两手拉开一点或超合得更拢一点，搁栅条就用 这原理来适应调整纬度倾角时的面积变化。
3、 根据权利要求l所述的太阳能高效简易干燥器，其特征是不 用电而用人工同步调控单轴跟踪的跟踪架27，摆杆27b，和摆杆相连 的有斜连杆20d，平连杆20e，斜连杆2()d的另一端与摇臂2(k活动 绞链，摇臂的另一端固连在长轴20b，长轴20b连动各级所有的跟踪 架。
4、 根据权利要求要求1或3所述的太阳能高效简易干燥器，其 特征是第二级空气预热层波纹面35，它与跟踪架一起单轴跟踪；波 纹面35是由薄金属皮制成，上面有光谱选择性涂层。
5、 根据权利要求1所述的太阳能高效简易干燥器，其特征是升 降机40的摆轴O固定在套筒43两侧，并能在座41干转动，套筒43 中能自由串动的撑杆44的上端与迎晒台绞链；手拉葫卢作用使撑杆 44的B端向摆轴0靠近，就使迎晒台上升，反之，迎晒台凭自重而 下降。
6、 根据权利要求1所述的太阳能高效简易干燥器，其特征是图 6跟踪架27的底呈长矩形田字状，中间一根钢管27c兼作竹木框(物 料框)推入或拉出时的导轨，长矩形的两侧各焊上弧形钢管27d兼 作栏杆及导轨。
7、 根据权利要求1或6所述的太阳能高效简易干燥器，其特征 是竹木框28 (图7)兼作曝晒和风干两用的容器，它底面纵向竹筋的 凹弧面向下，正好与跟踪架27的中间钢管27c相吻合，起导轨作用； 竹木框的左右框边的下面d，正好搁在跟踪架的两根弧形钢管上，也 起导轨作用。
8、 根据权利要求1所述的太阳能高效简易干燥器，其特征是能 伸縮的隔气层36、 37都兼有迎晒面作用，并涂有吸收阳光的涂层或 颜色，隔离迎晒台上下的温差的传导和连接数台迎晒台，形成长斜坡 高温热气流层，强化烟囱效应，促进蒸发干燥作用。
9、 根据权利要求1或8所述的太阳能高效简易干燥器，其特征 是图1的北墙的房顶下有气门3，无电时就开启气门3，让相当强的 热气流层排向天空，借此进行没有电的空气两级预热一沿途持续曝 晒、升温和强化蒸发一热空气沿着长斜坡自动上升一排向天空；达到 无电亦能高效运作。
10、 根据权利要求1所述的太阳能高效简易干燥器，其特征是图 1的能上下偏转调节角度的分流板61，更佳地分隔余热气体回流再升温循环和废气排室外。
全文摘要
一种太阳能高效简易干燥器，目的在于偏僻少电地区应用；附图中看到第一个迎晒台的底下面东南、西南角各与基座22用绞链轴23绞链，靠近北端用手拉升降机的撑杆44以销轴A与迎晒台绞链，形成三点支承，用升、降迎晒台可便捷抽屉式的物料装卸、调整赤纬倾角。24是开启的密封门，门内是抽屉式的竹木框(物料框)，在台底面装卸，台面上就获得高温曝晒，同时用人工调控单轴跟踪，更配有两级空气预热，所以高效；又用能伸缩的隔气层兼作迎晒面和连接数座迎晒台联合运作，与玻璃房顶之间形成沿着长斜坡上升的高温空气层，达到无电无风机能高效运作之目的。有电时更具蓄热、风干作用，可日夜运作。
文档编号F26B9/00GK101149211SQ200610053528
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月22日 优先权日2006年9月22日
发明者黄金伦 申请人:黄金伦