专利名称：一种太阳能灶具的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能应用领域，特别涉及一种太阳能灶具。
背景技术：
太阳能灶具是利用太阳辐射能，通过聚光、传热、储热等方式获取热量，进行炊事烹饪食物的一种装置，属于节能产品的一种，故太阳能灶具的大力推广应用，对于节省常规能源，减少环境污染具有重要意义。现有技术中的太阳能灶具，主要采用外置CPC反射板对太阳光进行反射，通常需要手工聚焦调整，将太阳能直接聚焦到一个灶具上，从而实现对太阳能的利用。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题由于外置CPC反射板体积庞大，导致手工聚焦调整不方便，尽管能够实现自动跟踪聚焦，但提高了总体成本；而且这种外置的CPC反射板，在提高阳光利用率的同时，会增大风的阻力，在下雪时积雪，并且不易清洗。此外，此种结构的太阳能灶具无法实现对太阳能量的累积应用，对阳光辐照强度的依赖性更大，使得输出功率很不稳定。
发明内容
为了克服现有技术中，存在的总体成本高，聚焦调整不便，在提高集热性能的同时，增加风阻的问题，以及容易积雪、积垢，不易清洗的问题，本发明实施例提供了一种太阳能灶具。所述技术方案如下一种太阳能灶具，包括支架、集热元件及烹饪箱体，所述支架用于安装所述集热元件及所述烹饪箱体，所述集热元件用于聚热并传递热量给所述烹饪箱体，所述烹饪箱体用于安装烹饪工具，其中，所述集热元件包括全玻璃真空集热管和热管，所述全玻璃真空集热管用于聚光集热，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述热管的蒸发端插入所述全玻璃真空集热管中，所述热管的冷凝端插入所述烹饪箱体内，所述热管将所述全玻璃真空集热管汇聚的热量经导热介质传递到所述烹饪箱体中。具体地，作为优选，所述全玻璃真空集热管为内聚光式全玻璃真空集热管，所述内聚光式全玻璃真空集热管包括罩玻璃管和内玻璃管，所述罩玻璃管套在所述内玻璃管外部并且偏心设置，所述罩玻璃管的整个内壁镀有反射聚光镜面，所述内玻璃管的外壁局部镀有选择性吸收涂层。进一步地，所述热管的冷凝端设有翅片，所述翅片用于散热。进一步地，所述热管设有挡片，安装使用过程中，所述挡片用于防止所述热管向所述全玻璃真空集热管内滑动。具体地，作为优选，所述烹饪箱体由内至外包括内胆、保温隔热层及外皮。进一步地，所述太阳能灶具包括密封胶圈，所述密封胶圈设于所述全玻璃真空集热管与所述烹饪箱体的接触处，所述密封胶圈用于保温。
具体地，所述支架为地面安装式支架。具体地，所述支架为阳台安装式支架。进一步地，所述太阳能灶具包括遮阳装置，所述太阳能灶具处于非使用状态时，所述遮阳装置为所述全玻璃真空集热管遮阳。进一步地，所述太阳能灶具包括光电组件，所述光电组件用于亮化。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现有技术，本发明实施例通过全玻璃真空集热管和热管，简化了整机结构，无需手动调整阳光聚焦，使用操作更简单方便，降低了总体成本，同时又避免了外置CPC反射板积雪、积垢、增大风阻的弊端，采用热管进行热量的传递、交换、传热效率更高。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例一所述太阳能灶具的右视图；图2是本发明实施例一所述太阳能灶具的主视图；图3是本发明实施例一所述太阳能灶具的后视图；图4是本发明实施例所述内聚光式全玻璃真空集热管的结构图；图5是本发明实施例所述热管的主视图；图6是本发明实施例所述热管的右视图；图7是图I中I的旋转放大图；图8是本发明实施例另一所述太阳能灶具的右视图；图9是本发明实施例另一所述太阳能灶具的主视图。图中各符号表示含义如下I全玻璃真空集热管，2烹饪箱体，3地面安装式支架，4光电组件，5遮阳装置，6阳台安装式支架，7罩玻璃管，8内玻璃管，9反射聚光镜面，10选择性吸收涂层，11热管，12翅片，13挡片，13A通气孔，14A冷凝端，14B蒸发端，15内胆，16密封胶圈，17蒸煮锅，18烤箱， 19保温隔热层，20外皮，21箱体右底框，22右框，23右竖框，24连接件，25右横框，26固定架，27尼龙可调护托，28膨胀螺栓。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。参见图1-3所示,一种太阳能灶具,包括支架3、集热元件及烹饪箱体2,所述支架 3用于安装所述集热元件及所述烹饪箱体2，所述集热元件用于聚热并传递热量给所述烹饪箱体2，所述烹饪箱体2用于安装烹饪工具，其中，所述集热元件包括全玻璃真空集热管I 和热管11，所述全玻璃真空集热管I用于聚光集热，所述热管11包括蒸发端14B和冷凝端 14，所述热管11的蒸发端14B插入所述全玻璃真空集热管I中，所述热管11的冷凝端14
4插入所述烹饪箱体2内，所述热管11将所述全玻璃真空集热管I汇聚的热量经导热介质传递到所述烹饪箱体2中。参见图1-3所示，本发明实施例通过全玻璃真空集热管I和热管11，简化了整机结构，无需手动调整阳光聚焦，使用操作更简单方便，降低了总体成本，同时又避免了外置CPC 反射板积雪、积垢、增大风阻的弊端，采用热管11进行热量的传递、交换、传热效率更高。具体地，如图1-3所示，本发明实施例所述太阳能灶具为地面安装的庭院式结构， 其中，作为优选，所述全玻璃真空集热管I为内聚光式全玻璃真空集热管，如图4所示，所述内聚光式全玻璃真空集热管包括罩玻璃管7和内玻璃管8，所述罩玻璃管7套在所述内玻璃管8外部并且偏心设置，本实施例中采用大直径的罩玻璃管7和小直径的内玻璃管8，通过偏心封口工艺制作成所述内聚光式全玻璃真空集热管，优选在所述罩玻璃管7的内壁下半圆弧上镀有反射聚光镜面9，其中，反射聚光镜面9起聚焦阳光的作用，反射聚光镜面9的长度、镀膜弧度及所镀位置可根据需要调整，所述内玻璃管8的外壁局部镀有选择性吸收涂层10，本实施例中，所述内玻璃管8的外壁的半圆周内镀有选择性吸收涂层10，使用时， 所述内玻璃管8的外壁镀有选择性吸收涂层10向下放置，通过所述反射聚光镜面9的聚光作用，能够将内玻璃管8两侧的光线再次反射聚集到内玻璃管8的选择性吸收涂层10上， 该结构不但结构简单，而且增加了集热管的有效采光面积，增强了所述内聚光式全玻璃真空集热管的集热能力，使得温度更高，而且无需手动调整聚焦，使用更加简单方便，同时又避免了由于外置CPC反射板体积庞大笨重，而存在的手工聚焦调整困难，以及积雪、积垢、 增大风阻等弊端。其中，本发明实施例不受内聚光式全玻璃真空集热管的管长度和管直径的限制，罩玻璃管7的外直径优选在200mm至58mm之间，内玻璃管8的外直径在102mm至 37_之间，具体实施时，根据需要选择各项参数的最佳配合，以实现最优方案。当然，本领域普通技术人员可以理解，本实施例所述全玻璃真空集热管I还可以采用普通同心全玻璃真空集热管。由于，热管11是依靠热管11内部工作介质的流动和相变来实现传递热量的高性能传热元件，它具有启动快、传热效率高、低温防冻裂、单支热管11损坏整机仍能运行等优势，如图4所示，本实施例中，热管11的蒸发端14B由内聚光式全玻璃真空集热管的开口端插入到内玻璃管8中，本发明实施例通过在罩玻璃管7内壁上镀有反射聚光镜面9结构，同时将内聚光式全玻璃真空集热管与热管11结构相结合，在热管11的冷凝端14通过传热介质的流动和相变来实现传递热量，传热更快、更高效，使烹饪箱体2内达到较高的温度， 可实现多种烹饪功能，如蒸、煮、烤等多种烹饪功能，故本发明实施例具有结构简单、使用方便、易于维护，具有很高的推广使用价值。进一步地，如图5及图6所不，为提闻散热面积和功率,所述热管11的冷凝端14 设有翅片12，所述翅片12用于散热，具体地，如图6所示，在热管11的冷凝端14外壁设置一组交叉的翅片12，本例中，翅片12采用铆钉铆接固定，当然，本领域技术人员可以理解， 翅片12也可以用焊接固定在热管11的冷凝端14，具体地，本实施例采用的热管11为金属热管，更优选的是重力热管，所述翅片12也优选金属翅片，更优选的是铜翅片，使得传热效率更高。进一步地，如图6所示，所述热管11设有挡片13，安装使用过程中，所述挡片13用于防止所述热管11向所述全玻璃真空集热管I内滑动，本例中，挡片13焊接在热管11上，挡片13的外径稍大于内玻璃管8的外径即可。进一步地，如图6所示，为使内玻璃管8内的热量可以传递出来，挡片13上冲压有通气孔13A。具体地，作为优选，如图I所示，所述烹饪箱体2由内至外包括内胆15、保温隔热层 19及外皮20。更具体地，如图I所示，所述烹饪工具包括蒸煮锅17和烤箱18，可实现蒸、煮、烤等多种烹饪功能。更优选地，在烤箱18底部设置鹅卵石，通过鹅卵石蓄热，保证烤箱18内在无太阳光照射的条件下也能有部分热量供应，解决了现有技术中对阳光辐照强度的依赖性更大的问题。具体地，内聚光式全玻璃真空集热管I的支数依据蒸煮锅17和烤箱18的数量确定。蒸煮锅17和烤箱18的数量均不受数量限制。蒸煮锅17和烤箱18的热量传送可以通过空气加热、水浴加热或者其他方式的热传递方式。进一步地，如图7所示，所述太阳能灶具包括密封胶圈16，所述密封胶圈16设于所述全玻璃真空集热管I与所述烹饪箱体2的接触处，所述密封胶圈16用于保温，具体地，本实施例中，是在各自内胆15所对应的内玻璃管8的管口增加密封胶圈16结构，该结构靠真空管向上的顶压力使得密封胶圈16与内胆15的外壁贴合紧密，该密封胶圈16起到作用如下其一，可以降低内胆15内热量的散失，起到保温作用；其二，可以防止玻璃棉残余物质进入烤箱18内，保持食品制作空间内的卫生安全。更具体地，所述密封胶圈16呈喇叭形状，喇叭口端朝向内聚光式全玻璃真空集热管的内玻璃管8的端口。作为优选，所述密封胶圈16采用硅胶制成。具体地，如图1-3所示，本实施例中，所述支架为地面安装式支架3，具体地，如图I 所示，所述地面安装式支架3包括对称设置的箱体左底框(图中未标出)和右底框21、对称设置的左框(图中未标出)和右框22、对称设置的左竖框(图中未标出)和右竖框23、 连接件24、对称设置的左横框(图中未标出)和右横框25、固定架26、尼龙可调护托27，其中，所述箱体左底框及右底框21分别连接在烹饪箱体2底部，箱体左底框的前端连接左框， 箱体右底框21的前端连接右框22，左框和右框22的倾斜角度与全玻璃真空集热管I的倾斜角度保持一致，倾斜角度取决于安装系统所处地理位置的纬度决定；烹饪箱体2的后端连接左竖框和右竖框23，且左竖框和右竖框23竖直立于地面，作为整个支架3的支撑；左框和左竖框之间由左横框连接和支撑，右框22与右竖框23之间由右横框25连接和支撑； 为加强支架的牢固性，在箱体左底框和左竖框的连接处安装有直角形状的连接件24，箱体右底框21和右竖框23的连接处安装有直角形状的连接件24 ;左框和右框22与地面接触的那端连接着固定架26，固定架26上安装有与全玻璃真空集热管I相同数量的尼龙可调护托 27 ;所述尼龙可调护托27套在全玻璃真空集热管I的尾端，并且所述尼龙可调护托27连接到固定架26上；全玻璃真空集热管I的上端直接插入烹饪箱体2的保温隔热层19并与内胆15相通，地面安装式支架3中的各个框架之间通过螺栓连接，由左框和右框22以及左竖框和右竖框23支撑、竖立安装于水平地面上，故本实施例适用于庭院、草坪等地面场合。进一步地，如图2所示，所述太阳能灶具包括光电组件4，所述光电组件4用于亮化。具体地，本实施例中，所述的光电组件4包括光电池板、蓄电池和发光元器件，所述光电组件4与所述太阳能灶具可以为一体式，也可以是一个独立的部件附属所述太阳能灶具。如图8-9所示，本发明另一实施例所述太阳能灶具为阳台安装的阳台式结构，具体地，如图8所示，所述支架为阳台安装式支架6，其包括对称设置的箱体左底框(图中未示出)和右底框21、对称设置的左框(图中未示出)和右框22、对称设置的左对称设置的 (图中未示出)右竖框23、以及对称设置的左横框(图中未示出)和右横框25，所述箱体左底框和右底框21分别连接在烹饪箱体2底部，箱体左底框和的前端连接着左框，箱体右底框21的前端连接右框22，烹饪箱体2的后端连接着左竖框和右竖框23，左竖框和右竖框23 竖直立于室内阳台围护内的地面上，且左框和右框22伸展到阳台外面，由左横框和右横框 25支撑住伸到室外的部分，使全玻璃真空集热管I的集热部分暴露在室外环境中，其中左横框和右横框25为穿透阳台墙壁，一部分在墙外，一部分在墙体内的阳台地面上，用膨胀螺栓28直接固定到阳台地板上，此安装结构根据安装现场而定，可以预埋在阳台地面下面固定，也可以直接固定在阳台地面上，使得本发明固定安装于高层楼房建筑的阳台上。本发明实施例与图I中实施例的区别仅在于支架的结构不同，其余为相同结构，本实施例与图I 中所述实施例的相同内容本实施例不再赘述。进一步地，如图8所示，为了使用更安全，所述太阳能灶具包括遮阳装置5，所述太阳能灶具处于非使用状态时，所述遮阳装置5为所述全玻璃真空集热管I遮阳。如图8所示，在不使用该太阳能灶具的时候，将遮阳装置5开启，使用该太阳能灶具的时候，将遮阳装置5关闭即可，通过遮阳装置5来防止系统过热，保证使用该太阳能灶具的安全性。参见图I所示，本发明实施例的有益效果总结如下I、本发明结构较为简单，反射聚光镜面9内置于全玻璃真空集热管I内，简化了整机的结构，无需手动调整阳光聚焦，使用操作更简单方便；2、通过内置的反射聚光镜面9(参见图4)的反射聚光作用，增加了真空太阳集热管的集热能力，温度更高，同时又避免了外置CPC反射板积雪、积垢、增大风阻的弊端；3、采用热管11 (参见图5)加翅片12 (参见图4)技术进行热量的传递、交换、传热效率更闻;4、烹饪箱体2能将太阳能的热量累积，使其达到较高的温度，可实现蒸、煮、烤等多种烹饪功能；5、通过支架结构的变化，使该太阳能灶具既可以应用于庭院、草坪等地面场合，还可固定安装于高层建筑的阳台，应用范围更广；6、应用于阳台结构时，外加防过热遮阳装置5(参见图8)，使系统使用更安全；7、应用于庭院、草坪等地面场合时，安装有光电池板等光电组件4，使灶具在晚上能起到亮化环境的作用。综上所述，本发明带来的有益效果为利用节能环保的太阳能资源，使用简单结构， 能聚集热量达到可以烹饪的目的。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种太阳能灶具，其特征在于，包括支架、集热元件及烹饪箱体，所述支架用于安装所述集热元件及所述烹饪箱体，所述集热元件用于聚热并传递热量给所述烹饪箱体，所述烹饪箱体用于安装烹饪工具，其中，所述集热元件包括全玻璃真空集热管和热管，所述全玻璃真空集热管用于聚光集热，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述热管的蒸发端插入所述全玻璃真空集热管中，所述热管的冷凝端插入所述烹饪箱体内，所述热管将所述全玻璃真空集热管汇聚的热量经导热介质传递到所述烹饪箱体中。
2.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述全玻璃真空集热管为内聚光式全玻璃真空集热管，所述内聚光式全玻璃真空集热管包括罩玻璃管和内玻璃管，所述罩玻璃管套在所述内玻璃管外部并且偏心设置，所述罩玻璃管的整个内壁镀有反射聚光镜面， 所述内玻璃管的外壁局部镀有选择性吸收涂层。
3.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述热管的冷凝端设有翅片，所述翅片用于散热。
4.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述热管设有挡片，安装使用过程中，所述挡片用于防止所述热管向所述全玻璃真空集热管内滑动。
5.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述烹饪箱体由内至外包括内胆15、 保温隔热层及外皮。
6.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述太阳能灶具包括密封胶圈，所述密封胶圈设于所述全玻璃真空集热管与所述烹饪箱体的接触处，所述密封胶圈用于保温。
7.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述支架为地面安装式支架。
8.如权利要求I所述的太阳能灶具，其特征在于，所述支架为阳台安装式支架。
9.如权利要求8所述的太阳能灶具，其特征在于，所述太阳能灶具包括遮阳装置，所述太阳能灶具处于非使用状态时，所述遮阳装置为所述全玻璃真空集热管遮阳。
10.如权利要求1-9任一项权利要求所述的太阳能灶具，其特征在于，所述太阳能灶具包括光电组件，所述光电组件用于亮化。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能灶具，属于太阳能应用领域。所述太阳能灶具包括支架、集热元件及烹饪箱体，支架用于安装所述集热元件及烹饪箱体，集热元件用于聚热并传递热量给烹饪箱体，烹饪箱体用于安装烹饪工具，其中，集热元件包括全玻璃真空集热管和热管，全玻璃真空集热管用于聚光集热，热管包括蒸发端和冷凝端，热管的蒸发端插入全玻璃真空集热管中，热管的冷凝端插入烹饪箱体内，热管将全玻璃真空集热管汇聚的热量经导热介质传递到烹饪箱体中。本发明实施例简化了整机结构，无需手动调整阳光聚焦，使用操作更简单方便，降低了总体成本，同时又避免了外置CPC反射板积雪、积垢、增大风阻的弊端，而且热量的传递、交换、传热效率更高。
文档编号F24J2/32GK102589164SQ20121005564
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者于家伍, 于希礼, 刘俊义, 戚玉欣, 赵吉芳, 陶志国, 黄鸣 申请人:皇明太阳能股份有限公司