專利名稱:太陽(yáng)能定向跟蹤裝置的制作方法
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能裝置的跟蹤機(jī)構(gòu)，特別是在跟蹤過(guò)程中把太陽(yáng)能引向固定位置和方向，從而構(gòu)成一種新型的太陽(yáng)能裝置。
太陽(yáng)能裝置分為跟蹤太陽(yáng)和不跟蹤太陽(yáng)的；不跟蹤的太陽(yáng)能熱水器，其太陽(yáng)能利用率較低，產(chǎn)生的熱水溫度不高，使用范圍有限；跟蹤太陽(yáng)的反射聚焦式太陽(yáng)灶，可以得到很高的溫度，但現(xiàn)有太陽(yáng)灶的灶具隨跟蹤機(jī)構(gòu)移動(dòng)，操作不便，而且陽(yáng)光照射灶具的方向不斷改變，因而能工作的時(shí)間不長(zhǎng)。國(guó)外有一種太陽(yáng)能發(fā)電站，用許多反射鏡同時(shí)把陽(yáng)光反射到高塔上的太陽(yáng)能鍋爐上，其等效焦斑位置和照射方向不改變，但采光面積不斷改變，且跟蹤控制系統(tǒng)復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的太陽(yáng)能跟蹤裝置。它適合于任何有陽(yáng)光的地方工作，能在采光面積保持不變的條件下，把陽(yáng)光引向固定不變的方向。把這束光經(jīng)會(huì)聚透鏡聚焦可做太陽(yáng)灶或太陽(yáng)鍋爐，其光斑位置和照射方向都固定不變，故操作方便，使用時(shí)間也長(zhǎng)得多。這一特點(diǎn)尤其對(duì)太陽(yáng)鍋爐更為突出，在這里用一般反射聚焦式太陽(yáng)灶是很難實(shí)現(xiàn)的。此外由于陽(yáng)光方向固定不動(dòng)，也可用于地下照明。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的用一平面反射鏡反射太陽(yáng)光，反射鏡通過(guò)轉(zhuǎn)軸與支架相連，支架轉(zhuǎn)軸安裝在底座上，要求支架轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，反射鏡轉(zhuǎn)軸與支架轉(zhuǎn)軸垂直，調(diào)整反射鏡的角度使照射在其上的陽(yáng)光沿支架轉(zhuǎn)軸方向反射后，只要支架轉(zhuǎn)動(dòng)速度與地球自轉(zhuǎn)方向相反，跟蹤太陽(yáng)，就可使反射的陽(yáng)光方向不變。把這束光經(jīng)會(huì)聚透鏡聚焦，就可得焦斑位置和照射方向均不改變的太陽(yáng)灶，聚焦透鏡用透明塑料空心充透明液體(如水)制造。反射鏡面與支架軸線的角度在33°～57°之間，隨季節(jié)變化逐漸調(diào)整。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比在跟蹤裝置上作了改進(jìn)，用平面反射鏡和聚焦透鏡代替現(xiàn)有的反射聚焦鏡。結(jié)構(gòu)上不比現(xiàn)有技術(shù)復(fù)雜，解決了大型聚焦透鏡的制造問(wèn)題，得到焦斑位置和照射方向均不改變的特殊性能。
本實(shí)用新型具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的太陽(yáng)能定向跟蹤裝置的總體安裝圖。
下面詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置及工作情況。
該裝置包括反射鏡〔1〕、支架〔2〕及其支撐組件〔3〕、〔4〕，聚焦透鏡〔5〕安裝在反射鏡〔1〕的前面，使反射的太陽(yáng)光垂直通過(guò)透鏡〔5〕，聚焦后由小反射鏡〔6〕轉(zhuǎn)向到向上方向，灶具架〔7〕上放置灶具，其中心正對(duì)焦斑位置。
圖2、3、4給出反射鏡組件〔1〕的詳圖。反射鏡框〔13〕為鋼窗結(jié)構(gòu)，由薄鐵皮壓制而成，焊接成一整體，如圖4所示?？蚣堋?3〕的背面有三處用合葉與支架〔2〕相連接，上兩合葉構(gòu)成反射鏡轉(zhuǎn)軸，下合葉連支桿〔16〕，能調(diào)整反射鏡〔1〕與支架〔2〕的角度。框架〔13〕的正面用薄板〔12〕襯墊，然后安裝平面反射鏡〔11〕，并用壓圈〔15〕固定在鏡框〔13〕上。
圖5、6、7給出支架組件〔2〕及其支撐組件〔3〕的詳圖。支架〔2〕由空心軸及其末端用螺釘固定的支板〔17〕及支桿架〔18〕組成。支架〔2〕的軸經(jīng)過(guò)止推滾珠軸承〔20〕安裝在支撐組件〔3〕兩端座〔19〕中，端座之一固定在支撐板〔21〕上，使支撐組件〔3〕成為一體。支撐板〔21〕的上邊緣用螺釘固定一邊棱〔22〕，下邊緣固定邊軸〔23〕。圖7是支撐組件的F向視圖。
圖8、9給出立柱組件〔4〕和其底座〔8〕的詳圖。兩立柱頂端有端帽〔24〕。底座〔8〕用地腳螺釘固定在地面上，要求兩底座〔8〕安裝連線沿東西方向。立柱〔4〕上各有兩個(gè)固定夾下固定夾〔26〕用螺釘夾緊，夾上的孔穿入支撐組件〔3〕的下邊軸〔23〕；上固定夾〔25〕也用螺釘夾緊，螺桿上連接一活動(dòng)支臂〔27〕，與支撐組件〔3〕的上邊棱〔22〕通過(guò)螺帽連接，調(diào)整其長(zhǎng)度使支架〔2〕的軸線與水平面的傾角和當(dāng)?shù)鼐暥认嗟?，也可在晴天夜晚調(diào)整支架〔2〕的軸線指向北極星。
圖10、11給出聚焦透鏡〔5〕的詳圖。聚焦透鏡〔5〕用透明塑料壓制的空心殼體內(nèi)部充水制成。為減少充水量采用階梯形式。其邊緣用壓圈〔29〕夾緊，兩側(cè)用螺釘及壓板分別固定一支撐軸〔28〕，該支撐軸穿入圖12所示的支臂〔9〕的軸孔內(nèi)。支臂〔9〕用地腳螺釘固定在地面上，其底腳連線沿東西方向。調(diào)整聚焦透鏡〔5〕使其光軸與支架〔2〕軸線一致并固定不動(dòng)。
圖13、14給出小反射鏡〔6〕及其支臂〔10〕的詳圖。小反射鏡〔6〕由一圓形平面反射鏡及其襯底和邊框〔31〕組成。通過(guò)轉(zhuǎn)軸〔30〕和支臂〔10〕固定，支臂〔10〕也沿東西方向安裝。調(diào)整鏡面〔6〕使照射在其上的聚焦光線轉(zhuǎn)向上方。圖15示出了灶具架〔7〕的C向視圖。灶具架〔7〕用細(xì)鋼筋焊接制成，上環(huán)中心正好是焦斑位置。
本裝置對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤，可以手動(dòng)也可用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。在軸〔2〕上安裝蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)〔32〕，用手轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，可使軸〔2〕轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鏡〔1〕跟蹤太陽(yáng)；若蝸桿由以時(shí)鐘脈沖控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)則能自動(dòng)跟蹤。
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)能定向反射的跟蹤位置，該裝置的跟蹤反射鏡[1]通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在支架[2]上，其特征在于太陽(yáng)光通過(guò)反射鏡[1]反射的光線與支架[2]的轉(zhuǎn)軸方向始終平行，這樣就得到了一束在空間位置和方向不變的光束。在反射鏡[1]前面反射的光束中，裝設(shè)聚焦透鏡[5]，反射光束軸線與透鏡光軸一致，其特征是透鏡主平面與光線垂直，且光束中心線通過(guò)透鏡中心，從而使反射光線被透鏡[5]聚焦，其焦斑位置和照射方向也不改變。具體表現(xiàn)在(1)、支架[2]轉(zhuǎn)軸與反射鏡[1]轉(zhuǎn)軸互相垂直；(2)、支架[2]轉(zhuǎn)軸的沿長(zhǎng)線方向指向北極星；(3)、反射鏡[1]表面與支架[2]軸線的角度在33°～57°之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的聚焦透鏡〔5〕，其特征是透明塑料制作的空心殼體，其內(nèi)部充透明液體。
專利摘要
本裝置能在采光面積保持不變的條件下，把太陽(yáng)光聚焦到固定方向。適合于任何有陽(yáng)光的地方工作。它由定向跟蹤系統(tǒng)、聚光鏡和傳光系統(tǒng)組成。定向跟蹤系統(tǒng)保證照射到其反射鏡的光線沿固定方向反射；傳光系統(tǒng)能把光能低損耗地傳到較遠(yuǎn)的地方應(yīng)用。本裝置在用于太陽(yáng)灶、鍋爐作為熱源時(shí)，灶具可固定不動(dòng)；用于大型廠房、地下室、地鐵站或礦井照明時(shí)，可整天得到陽(yáng)光。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造。
文檔編號(hào)F24J2/38GK86201577SQ86201577
公開(kāi)日1987年5月13日 申請(qǐng)日期1986年3月21日
發(fā)明者雍長(zhǎng)云 申請(qǐng)人:雍長(zhǎng)云導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan