专利名称:太阳能集热装置的制作方法
本实用新型涉及一种太阳能集热装置，属于利用太阳热的炉或灶领域。
在中国实用新型专利申请号为86209712的专利申请中，公开了太阳能转换热能的高效集热装置。该装置是由改进的太阳能集热器和聚光灶组成。虽然此集热装置可以提高其热效率。利用太阳能加热得到蒸气等膨胀气体，增加气量和达到一定压力，为进一步方便家用和供生产上启动低压高效动力机等奠定基础。但是，由于该装置对太阳能的利用率仍不太高，而且采光时受太阳光线与该装置的入射角度影响很大，太阳稍偏离该聚光灶，阳光就不能折射到集热器上，因而热效率就低，要想使焦团有效地聚集在集热器上，就要随时跟踪太阳或人为地调整聚光灶与太阳之间的角度。这样，既增加了该装置的复杂性，又给使用者带来不便。
总之，现有技术中众多的太阳能集热系统，都没有很好地解决上述不足，因而，未能得到很好地使用和推广。
本实用新型的目的在于避免现有技术中的上述几点不足之处，而提出一种太阳能集热装置。这种装置由于采用了双渐开线形状的曲面为太阳能集热装置的聚光灶的反光面。因此，在使用时，由于渐开线的特殊性质，即不受阳光的入射角的限制。不论太阳从哪个角度照射到聚光灶的反光面上，聚光灶的反光面都可以有效地通过折射将阳光折射后得到的焦团很好地聚集在集热器上，而使该聚光灶采光时间增长，太阳能的利用率大大提高；此外，在该装置的采光面上装有一组凸透镜，这样，各个凸透镜将太阳能聚成的各个焦点照射在集热器上而进一步提高太阳能的利用率。
本实用新型是由下列措施来实现的。由聚光灶、集热器及采光面组成的太阳能集热装置，其中聚光灶的反光面是按双渐开线形状制成的曲面；并且在采光面上装有一组凸透镜。这样便构成了热效率高的太阳能集热装置。
本实用新型的目的还可以通过以下步骤进一步完善。上面所述的双渐开线形状曲面的聚光灶的反光面，可以加工成各种形状，但以半柱形为最佳。该太阳能集热装置就是将聚光灶的反光面制成双渐开线半柱形，如图3。由于采用了双渐开线形聚光灶的反光面〔7〕，太阳与聚光灶的反光面〔7〕之间的夹角对采光效果影响不大，不论阳光以何种角度照射在聚光灶的反光面〔7〕上任何一点，都可以通过折射(有时需要两次以上的折射)将阳光折射到集热器〔4〕上。有利于在长时间内采光，提高太阳能的利用率。在该装置中的采光面〔2〕上装的一组凸透镜〔1〕，它们可以是由玻璃或透明硬质塑料制成的空心凸透镜。在凸透镜〔1〕中注入无色透明液体，以便形成液体凸透镜。液体凸透镜中的液体以水为最佳，这种水凸透镜易制造，造价低。凸透镜〔1〕的外形可以是双面凸起的透镜，也可以是一面凸起的透镜。
本实用新型与现有技术相比，据有如下优点整套太阳能集热装置。由于采用了双渐开线半柱形聚光灶的反光面〔7〕以及在采光面上装了一组凸透镜〔1〕，而使太阳能的利用率大大提高。双渐开线半柱形聚光灶的反光面〔7〕可以把不同角度的阳光折射到集热器〔4〕上，提高了太阳能的利用率及有效采光时间，不用人为地去多次变换聚光灶的角度。而在采光面上装有一组凸透镜，利用凸透镜将阳光聚成的焦点。照射在集热器上，进一步利用光能，提高热效率。采用此方法，与现有技术相比，热效率提高20％左右。
本实用新型共有4幅附图，其中图1、为本实用新型的工作状态图，为最佳实施例，亦可作说明书摘要的附图。
图2、为本实施例的正视图。
图3、为双渐开线半柱形聚光灶的反光面。
图4、为液体凸透镜。
本实用新型将结合附图对实施例作进一步描述本实用新型的最佳实施例如图1所示。由聚光灶、采光面和集热器构成了本实用新型的最佳实施例。其中聚光灶的反光面〔7〕的底板是由硬质材料如金属板、木材以及树脂等材料制成的双渐开线形状的半柱体。在底板上面贴上反光纸，双渐开线的展开直径为渐开线基圆直径的3～4倍，此时效果最佳。在聚光灶的反光面〔7〕的两端分别安装两块挡板〔6、3〕，上挡板〔6〕开一个与集热器〔4〕横截面相等的三角形，以供集热器〔4〕开口之用。下挡板〔3〕上贴有反光纸。挡板的作用有二一是固定聚光灶的反光面〔7〕；二是和采光面〔2〕及聚光灶的反光面〔7〕一起形成一个封闭的空间，以形成温室效应，进一步提高热效率。由透明硬质塑料压制而成的带有空心凸透镜〔1〕的采光面〔2〕，往空心凸镜〔1〕中注入水而形成水凸透镜。凸透镜的外形可以制成双面凸起的透镜，也可以制成一面凸起的透镜。凸透镜的个数可以根据集热器的大小而定。在本实施例中，集热器为玻璃粘接而成的双渐开线基圆的内接正三角形柱体。这样，除了折射过来的在正三角形柱体与基圆交点处沿切线方向的光损失掉外，其它的光均能折射到集热器〔4〕上。在集热器〔4〕中放有“T”字形或“△”形黑体，黑体的上面直接吸收太阳的幅射能，底面和侧面吸收聚光灶的反光面〔7〕折射过来的太阳能。在集热器〔4〕的上端安装一个盖，下端装有出水阀〔5〕。
本实用新型还可以按上述方法制成多个小型太阳能集热装置，将其串联起来，各个集热器用管子串通，组成一个物美价廉的串联太阳能集热装置。此串联太阳能集热装置用途广泛，用料要求低，易于生产。尤其是在住宅楼等建筑物顶上安装此串联型集热装置，可供居民一年四季洗浴之用。
权利要求
1.由聚光灶和集热器组成的太阳能集热装置，其特征在于a、它的聚光灶的反光面[7]是按双渐开线形状制成的曲面、b、在安装在反光面[7]上的采光面[2]上装有一组凸透镜[1]。
2.根据权利要求
1所述的太阳能集热装置，其特征在于它的聚光灶的反光面〔7〕是双渐开线半柱形壳体。
3.根据权利要求
1所述的太阳能集热装置，其特征在于它的凸透镜〔1〕是由将无色透明液体注入玻璃或透明硬质塑料而制成的液体凸透镜。
专利摘要
一种太阳能集热装置，包括聚光灶、集热器及采光面。其中聚光灶的反光面为双渐开线形曲面，并在采光面上装有一组凸透镜，集热器中放有“T”字形黑体。这种集热装置具有采光时间长，不需要过多地去调整太阳与聚光灶的角度，提高太阳能的利用率，提高热效率。此装置结构简单，使用方便，易于推广使用。
文档编号F24J2/02GK87208854SQ87208854
公开日1988年5月18日 申请日期1987年6月8日
发明者于保成, 王鹏业, 姚刚 申请人:国营达昌机械厂, 新郑县农机公司机械研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan