技术简介:
本专利提出一种基于光热转换的高效太阳能烤箱,针对传统烤箱能源利用率低的问题,创新性采用集成缩聚镜系统收集并传输光能,通过半封闭微孔结构增强热辐射,结合可控金属导线实现精准热能传导,最终实现食物的高效加热。该设计优化了光能-热能转化路径,提升能源利用效率。
关键词:太阳能烤箱,光热转换,高效加热
一种缩聚、传输光线的烤箱的制作方法
【专利摘要】一种缩聚、传输光线的烤箱,包括:光线收集装置、光线传输装置、光线传输通道终端光转热装置、光能转为热能的储存装置、金属导线、开关、烤箱,其特征在于:通过无毒导热材料制成烤箱的内层,烤箱的中间层是由金属片制成,绝热材料制成烤箱的外层,烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置以金属导线的方式连接;光线收集装置与光线传输装置连接,光线传输装置的终端与光线传输通道终端光转热装置连接,光线传输通道终端光转热装置与光能转为热能的储存装置一体化,光线收集装置收集光线,光线传输装置传输光线,在光线传输装置的终端将光能转为热能,光线传输装置终端将光能转为热能储存在光能转为热能的储存装置,光能转为热能的储存装置给烤箱供热。
【专利说明】一种缩聚、传输光线的烤箱
【技术领域】
[0001 ] 本发明专利涉及的是一种缩聚、传输光线的烤箱,尤其是一种通过缩聚、传输光线将光能转为热能烤制食物的一种缩聚、传输光线的烤箱。
【背景技术】
[0002]一种缩聚、传输光线的烤箱是以折射、反射、全反射缩聚镜(申请号:201010028057.4),折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成聚光方法(申请号:201010134349.6),折射、反射缩聚镜(申请号:201010028058.9),折射、反射缩聚镜为主体的集成聚光方法(申请号:201010134358.5),能源级光线曲线传输的方法(申请号:201010266432.9),能源级光线直线传输的方法(申请号:201010266412.1),光线传输通道终端光转热的方法(申请号:201010286343.0),光能转为热能的储存方法(申请号:201010286341.1)为基础。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是用太阳能烤制食物,提供一种通过缩聚、传输光线将光能转为热能烤制食物的烤箱。
本发明一种缩聚、传输光线的烤箱,包括:光线收集装置、光线传输装置、光线传输通道终端光转热装置、光能转为热能的储存装置、金属导线、开关、烤箱,其特征在于:通过无毒导热材料制成烤箱的内层,烤箱内层的内表面采用半封闭式微孔结构增大烤箱的的内层表面积,增强烤箱内层材料向烤箱内层空间的热辐射,烤箱的内层是中空的用于放置食物,烤箱的中间层是由金属片制成,绝热材料制成烤箱的外层,烤箱内层、中间层、外层在同一位置设置可开关的门用于放入和取出食物;烤箱的内层材料分为两种类型,第一种类型是金属材料,特点是加热速度快,第二种类型是非金属材料,特点是加热速度慢;烤箱的中间层与烤箱的内层紧密接触,烤箱的中间层以热传递的方式加热烤箱的内层,烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置以金属导线的方式连接,在烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置之间的金属导线上设置开关,烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置之间的金属导线上的开关是以控制开关处金属导线之间的连接和断开,达到控制光能转为热能的储存装置向烤箱的中间层热传递的开与关,烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置之间的金属导线上的开关是以控制开关处金属导线之间相互接触的最小接触面,达到控制光能转为热能的储存装置向烤箱的中间层热传递量的大小;烤箱外层的绝热材料减少热量散失,保护烤箱的中间层和烤箱的内层;光线收集装置与光线传输装置连接,光线传输装置的终端与光线传输通道终端光转热装置连接,光线传输通道终端光转热装置与光能转为热能的储存装置一体化,光线传输通道终端光转热装置采用光线传输通道终端光转热的方法,光能转为热能的储存装置采用光能转为热能的储存方法,光线收集装置收集光线,光线传输装置传输光线,在光线传输装置的终端将光能转为热能,光线传输装置终端将光能转为热能储存在光能转为热能的储存装置,光能转为热能的储存装置给烤箱供热。[0004]光线收集装置的构成方式:上一个折射、反射、全反射缩聚镜的下表面与下一个折射、反射、全反射缩聚镜的上表面一体化的层级结构,组成缩聚功能单元,以层级结构的方式对光线进行层级式地缩聚;缩聚功能单元的第一个折射、反射、全反射缩聚镜的下表面是平面,连接第二个折射、反射、全反射缩聚镜的上表面,依次重复连接,形成折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元;光线从折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的第一个折射、反射、全反射缩聚镜的上表面进入,光线从折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的最后一个折射、反射、全反射缩聚镜的下表面出来,折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元完成光线缩聚和对光线的传输方向进行调向;折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元经过排列组合,折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的光线入射面集成到平面,形成平面聚光面,折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的光线入射面集成到曲面,形成曲面聚光面。光线传输装置的构成方式:能源级光线曲线传输的单位元和能源级光线直线传输的单位元组成光线传输通道。
[0005]光线传输通道终端光转热的方法:通过在半封闭空间集成半封闭空间,半封闭集成空间内部连通,半封闭集成空间是以光线在高比热容材料表面不断反射的方式将光能转为热能的半封闭光转热集成空间;半封闭光转热集成空间是在高比热容材料中形成的空间,高比热容材料的结构分为两种,第一种结构是固体,第二种结构是固体和液体结合,固体是中空的密闭的壳体,液体存在于中空的密闭的壳体内部,半封闭光转热集成空间分为主空间和客空间,主空间有光线引入口和空间连接口,光线引入口是用于放置光线引入通道,空间连接口是用于连通主空间和客空间,主空间的外形结构变化分为线性变化和非线性变化,客空间分为一级空间、二级空间、……、N (自然数N: 1、2、3、……)级空间,且N≥I,一级客空间与主空间连通,二级客空间与三级客空间连通,依此类推,一直到(N -1)级客空间与N级客空间连通,客空间的空间连接口是一级客空间与主空间连通、(N — I)级客空间与N级客空间连通的连接口,客空间的外形结构变化分为线性变化和非线性变化。光线从光线引入通道进入主空间,光线存在以下情况,第一种光线在主空间不断反射,直到高比热材料完全将光能以热能方式吸收,第二种光线在主空间经过反射进入客空间,在主空间,高比热材料将部分光能以热能方式吸收,第三种光线在主空间不经过反射直接进入一级客空间;光线从主空间进入一级客空间,第一种光线在一级客空间不断反射,直到高比热材料完全将光能以热能方式吸收,第二种光线在一级客空间经过反射进入主空间,在一级客空间,高比热材料将部分光能以热能方式吸收,第三种光线在一级客空间经过反射进入二级客空间,在一级客空间,高比热材料将部分光能以热能方式吸收,当不存在二级客空间时,也不存在这种光线,第四种光线在一级客空间不经过反射直接进入二级客空间,当不存在二级客空间时,也不存在这种光线。在客空间,当N >2时,光线从(N— I)级客空间进入N级客空间,光线存在以下情况,第一种光线在N级客空间不断反射,直到高比热材料完全将光能以热能方式吸收,第二种光线在N级客空间光线经过反射进入(N+1)级客空间,在N级客空间,高比热材料将部分光能以热能方式吸收,第三种光线在N级客空间光线经过反射进入(N — I)级客空间,在N级客空间,高比热材料将部分光能以热能方式吸收,第四种光线在N级客空间不经过反射直接进入(N+1)级客空间。
[0006]光能转为热能的储存方法:通过高比热容材料储存热能,高比热容材料的结构分为两种,第一种结构是固体,第二种结构是固体和液体结合,固体是中空的密闭的壳体,液体存在于中空的密闭的壳体内部,高比热容材料中的热能散失分为两种方式,第一种是热辐射方式散失,第二种是热传导方式散失;针对热辐射方式散失热能,采用全封闭热辐射循环空间、半封闭热辐射循环空间,减缓热能散失的速度,全封闭热辐射循环空间是在高比热容材料中形成的全封闭空间,全封闭热辐射循环空间的外形结构变化分为线性变化和非线性变化,半封闭热辐射循环空间是在高比热容材料表层形成的半封闭空间,半封闭热辐射循环空间的外形结构变化分为线性变化和非线性变化;针对热传导方式散失热能,采用层级结构方式,层与层之间分离,层与层之间的分离方式分为三种,第一种是用真空分离,第二种是惰性气体分离,第三种是空气分离,空气分离存在氧化反应,影响材料的性质;层级结构分为三种类型,第一种类型是中心区,中心区是热能的主要储存区域,第二种类型是中间区域,中间区域起到储存中心区域散失的热能,中间区域是多层结构,中间区域的层级结构越多,延缓热能散失的效果越好,中间区域的层级结构越少,延缓热能散失的效果越差,第三类是外层,外层的作用有两个,第一个是起到绝热的作用,二是起到保护内部结构的作用;层与层之间采用分离结构,克服重力的方法是采用支柱的方式,支柱采用绝热材料构成,支柱分为异层同柱、异层异柱,异层同柱是层结构共用支柱,异层异柱是层结构不共用支柱,支柱的作用分为四类,第一类是支撑作用克服重力,第二类是支柱的内部是提供通道,当光能转为电能时,是光线的进入通道,当电能转为热能时,是电的进入通道,当热能传导时,是热能的传入通道,第三类是支柱的内部是取能通道,对外供应热能,第四类是安装探测设备的通道。
[0007]本发明一种缩聚、传输光线的烤箱由以下附图和实施例详细给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是一种缩聚、传输光线的烤箱的功能示意图。
【具体实施方式】
[0009]实施例:
图1是一种缩聚、传输光线的烤箱的功能示意图,(I)表示经过排列组合的折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元,(2)表示光线传输通道,(3)表示光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置,(4)表示金属导线,(5)表示金属导线上的开关,(6)表不烤箱外层,(7)表不烤箱中间层,(8)表不烤箱内层。烤箱内层(8)是导热的,烤箱内层(8)的内表面采用半封闭式微孔结构,烤箱中间层(7)是金属片,烤箱外层(6)绝热层,烤箱外层(6)起到减少烤箱热能散失的作用,烤箱外层(6)保护烤箱中间层(7)和烤箱内层(8),烤箱中间层(7)与烤箱内层(8)紧密结合,烤箱内层(8)的内部空间放置食物,烤箱外层(6)、烤箱中间层(7)、烤箱内层(8)在同一位置设置可开关的门用于放入和取出食物,关闭烤箱外层(6)、烤箱中间层(7)、烤箱内层(8)在同一位置的门保持烤箱的烤箱外层(6)、烤箱中间层(7)、烤箱内层(8)的完整结构;经过排列组合的折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元(I)的折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的光线出射面与光线传输通道(2)的光线入射面对接,光线传输通道(2)的终端经过光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置(3)将光能转为热能和储存热能,光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置(3)的光能转为热能的储存装置用金属导线(4)与烤箱中间层(7)连接,金属导线(4)设置金属导线上的开关(5)控制光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置(3)的光能转为热能的储存装置向烤箱中间层(7)供热的开与关、供热的量,烤箱中间层(7)加热烤箱内层(8),烤箱内层
(8)加热烤箱内层(8)内的食物。
【权利要求】
1.一种缩聚、传输光线的烤箱,包括:光线收集装置、光线传输装置、光线传输通道终端光转热装置、光能转为热能的储存装置、金属导线、开关、烤箱,其特征在于:通过无毒导热材料制成烤箱的内层,烤箱内层的内表面采用半封闭式微孔结构增大烤箱的的内层表面积,增强烤箱内层材料向烤箱内层空间的热辐射,烤箱的内层是中空的用于放置食物,烤箱的中间层是由金属片制成,绝热材料制成烤箱的外层,烤箱内层、中间层、外层在同一位置设置可开关的门用于放入和取出食物;烤箱的中间层与烤箱的内层紧密接触,烤箱的中间层以热传递的方式加热烤箱的内层,烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置以金属导线的方式连接,在烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置之间的金属导线上设置开关;烤箱外层的绝热材料减少热量散失,保护烤箱的中间层和烤箱的内层;光线收集装置与光线传输装置连接,光线传输装置的终端与光线传输通道终端光转热装置连接,光线传输通道终端光转热装置与光能转为热能的储存装置一体化,光线传输通道终端光转热装置采用光线传输通道终端光转热的方法,光能转为热能的储存装置采用光能转为热能的储存方法,光线收集装置收集光线,光线传输装置传输光线,在光线传输装置的终端将光能转为热能,光线传输装置终端将光能转为热能储存在光能转为热能的储存装置,光能转为热能的储存装置给烤箱供热。
2.根据权利要求1所述一种缩聚、传输光线的烤箱,其特征在于:烤箱的内层材料分为两种类型,第一种类型是金属材料,特点是加热速度快,第二种类型是非金属材料,特点是加热速度慢。
3.根据权利要求1所述一种缩聚、传输光线的烤箱,其特征在于:烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置之间的金属导线上的开关是以控制开关处金属导线之间的连接和断开,达到控制光能转为热能的储存装置向烤箱的中间层热传递的开与关,烤箱的中间层与光能转为热能的储存装置之间的金属导线上的开关是以控制开关处金属导线之间相互接触的最小接触面,达到控制光能转为热能的储存装置向烤箱的中间层热传递量的大小。
4.根据权利要求1所述一种缩聚、传输光线的烤箱,其特征在于:烤箱内层(8)是导热的,烤箱内层(8)的内表面采用半封闭式微孔结构,烤箱中间层(7)是金属片,烤箱外层(6)绝热层,烤箱外层(6)起到减少烤箱热能散失的作用,烤箱外层(6)保护烤箱中间层(7)和烤箱内层(8),烤箱中间层(7)与烤箱内层(8)紧密结合,烤箱内层(8)的内部空间放置食物,烤箱外层(6)、烤箱中间层(7)、烤箱内层(8)在同一位置设置可开关的门用于放入和取出食物,关闭烤箱外层(6)、烤箱中间层(7)、烤箱内层(8)在同一位置的门保持烤箱的烤箱外层(6)、烤箱中间层(7)、烤箱内层(8)的完整结构。
5.根据权利要求1所述一种缩聚、传输光线的烤箱,其特征在于:经过排列组合的折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元(I)的折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的光线出射面与光线传输通道(2)的光线入射面对接,光线传输通道(2)的终端经过光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置(3)将光能转为热能和储存热能,光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置(3)的光能转为热能的储存装置用金属导线(4)与烤箱中间层(7)连接,金属导线(4)设置金属导线上的开关(5)控制光线传输通道终端光转热的装置和光能转为热能的储存装置(3)的光能转为热能的储存装置向烤箱中间层(7)供热的开与关、供热的量,烤箱中间层(7)加热烤箱内层(8),烤箱内层(8)加热烤箱内层(8)内的食物。
【文档编号】A47J37/06GK103505068SQ201210211157
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】王玄极 申请人:成都易生玄科技有限公司