專利名稱：隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，尤其是由聚焦凸透鏡本體和兼作固定座的盒體和不受光面帶保溫、隔熱層的加熱水管組成的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置。
背景技術(shù)：
在日常生活中會(huì)有很多使用熱水的時(shí)候，尤其是夏天和冬天的淋浴，冬季的采暖，對(duì)高溫?zé)崴男枨罅亢艽?，因此要耗大量的不可再生的能源，人們?yōu)榱斯?jié)約和減少污染，就出現(xiàn)了太陽(yáng)能取熱裝置。目前在市場(chǎng)上，最常見的太陽(yáng)能熱水器有幾種。一種是簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器，由涂黑的水袋和軟管組成，使用時(shí)將其放在陽(yáng)光下暴曬后產(chǎn)生的熱水即可使用，但是這樣的太陽(yáng)能熱水器易損壞、不能跟蹤太陽(yáng)光。隨后出現(xiàn)了聚熱效果好的太陽(yáng)能熱水器。
現(xiàn)在的各種太陽(yáng)能熱水器和太陽(yáng)能爐的集熱裝置是采用反射式集熱裝置，無(wú)論采用鍋底形、長(zhǎng)槽形、直曬熱形都是于利用凹槽形的截面和在內(nèi)壁上涂上反光材料，將直射過(guò)來(lái)的太陽(yáng)能通過(guò)凹槽的反射，在焦點(diǎn)處放置被加熱的物體，如水壺、炊具、熱水管道等適合加熱的裝置。但是用這種原理制成的太陽(yáng)能用具集熱的效果并不理想，主要原因是因?yàn)椴捎昧朔瓷浜蟮奶?yáng)光和利用太陽(yáng)光的熱輻射直接加熱表面涂有吸熱能力的裝置，無(wú)論采用那種方式，被利用的太陽(yáng)能都不能直接利用焦點(diǎn)來(lái)加熱，只是將散射到聚光板凹槽內(nèi)的陽(yáng)光進(jìn)行反射后的集合，形成焦點(diǎn)來(lái)加熱。因此這種方式對(duì)太陽(yáng)光的利用率較低，而且跟蹤太陽(yáng)光困難，沒有跟蹤太陽(yáng)光裝置的太陽(yáng)能加熱裝置效果較差，有跟蹤太陽(yáng)光裝置也因調(diào)整設(shè)備太龐大，運(yùn)轉(zhuǎn)半徑太大，需要較大面積才能安裝，成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不美觀、聚光效果不理想，空氣中的灰塵都會(huì)影響到陽(yáng)光照射的線路，而減弱太陽(yáng)光的能量，用集光原理制成的太陽(yáng)能集熱裝置的熱效率較差。
國(guó)外的太陽(yáng)能技術(shù)，也采用了反射式吸收熱輻射的加溫方法來(lái)獲取溫度不高的溫水，且體積龐大、安裝不方便、自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光機(jī)構(gòu)大、成本高、熱能轉(zhuǎn)換吸收率低。在溫度較低的冬季，隨有較足的太陽(yáng)光，但是過(guò)低的環(huán)境溫度，使太陽(yáng)能加熱裝置基本上無(wú)法產(chǎn)生溫水，因此現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器有很強(qiáng)的局限性，無(wú)法一年四季都能正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種使用、吸收太陽(yáng)能更好的太陽(yáng)能熱水器不僅體積小巧，能自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光，便于清潔的裝置表面，安裝方便，而且在使用時(shí)，能有很高溫度的熱水，太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤結(jié)構(gòu)體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用不同種類的凸透鏡進(jìn)行聚焦加熱工作，應(yīng)用范圍廣泛如洗浴、冬季溫水廚房工作、和室內(nèi)的暖氣供熱等需要用大量熱水的地方且一年四季都能正常使用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，由凸透鏡本體，兼作固定點(diǎn)的盒體和置于框架上的加熱水管和太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤調(diào)型機(jī)構(gòu)組成，加熱水管通過(guò)框架與盒體之間為固定連接。在盒體壁上有一個(gè)形狀、大小與聚焦凸透鏡、加熱輸水管、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置的綜合體相應(yīng)的空腔，該空腔的位置可使隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置上的綜合體正好位于此空腔內(nèi)；在加熱管或一體化的加熱管內(nèi)都安裝有能充分吸收被聚集后的太陽(yáng)能直接產(chǎn)生巨大熱量的聚焦聚熱散板，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)凸透鏡聚焦后產(chǎn)生的焦點(diǎn)正好落在聚焦聚熱散板上，從它周邊流過(guò)的水能被迅速加熱到較高的溫度。在每一個(gè)加熱單元之間由帶保溫、隔熱層的輸水管相互連接在一起。在盒體上有太陽(yáng)能充電器、備用電池和太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置。由蓄熱水箱、外包裹有保溫隔熱的輸水管、耐高溫的循環(huán)水泵、單向溫控閥、冷熱水混合器、進(jìn)出水管和采用不同形狀的凸透鏡制成的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置。
此聚焦加熱裝置可以是將大直徑的凸透鏡做主聚焦鏡，小直徑的凸透鏡作輔助聚焦鏡固定在保溫殼體上并與框架上的可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的能調(diào)整最佳受光角度的加熱水管通過(guò)螺釘和角鐵固定連接到一起，在每一根加熱水管兩端的封口處都安裝有可在框架上的孔眼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的端頭軸，在上面固定有調(diào)整角度用的控制臂，通過(guò)連接軸穿過(guò)控制臂上的孔眼而連為一個(gè)活動(dòng)體，再通過(guò)連桿和帶保溫隔熱層的輸水管將多個(gè)加熱單元網(wǎng)連在一起形成整體，通過(guò)太陽(yáng)光接收、控制機(jī)構(gòu)帶動(dòng)微型安全電動(dòng)機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪而帶動(dòng)固定在上面的連桿端頭及整個(gè)加熱單元網(wǎng)同步移動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光，而達(dá)到最佳的受光面和最高的加熱能力。
此聚焦加熱裝置還可以是將大直徑的凸透鏡做主聚焦鏡，小直徑的凸透鏡作輔助聚焦鏡，用螺釘和壓板將其固定在盒體上蓋上不活動(dòng)，將盒體內(nèi)的多個(gè)加熱管單元的端頭軸穿進(jìn)框架上打有凹型槽的孔眼內(nèi)，用帶多個(gè)等距圓套的活動(dòng)調(diào)節(jié)桿將每一個(gè)加熱單元連在一起并在凹槽內(nèi)作起伏移動(dòng)，使凸透鏡的焦點(diǎn)始終集中在加熱管的有效范圍內(nèi)。
此聚焦加熱裝置還可以是將在受光面制造有凸透鏡，在背光面涂有保溫隔熱層的加熱管單元分別安裝在有孔眼的框架上，由連桿將每一個(gè)加熱單元連在一起。并置于盒體內(nèi)用螺釘固定，通過(guò)太陽(yáng)光跟蹤裝置的自動(dòng)調(diào)整，將太陽(yáng)光直接照射到一體化加熱管上面的凸透鏡上，使陽(yáng)光在沒有任何損失的情況下將全部聚焦后產(chǎn)生的熱能直接傳遞加熱管中的水在最短的時(shí)間內(nèi)迅速升高而達(dá)到最高溫度。
用不同形狀的凸透鏡都能制造出具有聚焦加熱能力的加熱單元，此聚焦凸透鏡的形狀可以采用大直徑的單面或雙面的凸透鏡經(jīng)過(guò)緊密排列而形成的加熱聚焦單元還可以采用由多塊長(zhǎng)方形的凸透鏡排列在一條線上而組成的聚焦加熱單元還可以采用由整根的長(zhǎng)方形凸透鏡制成的整體聚焦加熱單元，還可以采用在受光面處直接制造有凸透鏡，在背光面處有保溫隔熱層的一體化聚焦加熱單元。
采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于在盒體內(nèi)壁上設(shè)置了接納多個(gè)連在一起的聚焦加熱凸透鏡、保溫殼、加熱水管組成的加熱單元和太陽(yáng)光的自動(dòng)跟蹤裝置的空腔，在進(jìn)行太陽(yáng)能聚焦加熱時(shí)，這些裝置正好置于這個(gè)空腔內(nèi)，并在空腔的內(nèi)壁上涂有保溫隔熱層；又由于在太陽(yáng)能吸收系統(tǒng)里加裝了太陽(yáng)能電池和備用電池組及太陽(yáng)光的光控接收和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因此能適用很多特殊的環(huán)境；又由于在加熱水管與蓄熱水箱之間是由外裹有保溫隔熱層的輸水管進(jìn)行連接，并在輸送管道系統(tǒng)中裝有能耐高溫的水泵和單向溫控閥、冷熱水混合器及相應(yīng)的進(jìn)水、出水管道。在蓄熱水箱上裝有自動(dòng)水滿關(guān)閉截至閥和溢水管，水位顯示器、水溫顯示器等輔助設(shè)備；又由于在加熱管或一體化的加熱管內(nèi)都安裝有能充分吸收被聚集后的太陽(yáng)能直接產(chǎn)生巨大熱量的聚焦聚熱散板，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)凸透鏡聚焦后產(chǎn)生的焦點(diǎn)正好落在聚焦聚熱散板上，從它周邊流過(guò)的水能被迅速加熱到較高的溫度。又由于在盒體內(nèi)有多個(gè)聚焦加熱單元，使用時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)連桿上面的多個(gè)聚焦加熱單元，例如將聚焦凸透鏡固定在保溫殼體并與加熱水管連接在一起，能整體同步自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的聚焦加熱單元或聚焦用的凸透鏡固定在盒體上蓋上不動(dòng)，只是可雙向移動(dòng)對(duì)應(yīng)在各個(gè)聚焦凸透鏡單元下面的加熱水管或可進(jìn)行調(diào)整的聚焦加熱單元是將多個(gè)在受光面有聚焦凸透鏡，在背光處有保溫隔熱層的一體化的加熱水管單元，通過(guò)微型太陽(yáng)能跟蹤機(jī)構(gòu)使加熱水管在有太陽(yáng)光的時(shí)間段內(nèi)都能準(zhǔn)確地將聚焦凸透鏡的焦點(diǎn)照射加熱水管上。以達(dá)到自動(dòng)調(diào)整到在每天不同的時(shí)段內(nèi)以最佳的受光角度來(lái)接受太陽(yáng)光的照射，達(dá)到在最佳的有效照射時(shí)間內(nèi)獲得最長(zhǎng)時(shí)間的高溫水；又由于聚焦用的凸透鏡可以選用不同的規(guī)格和形狀，例如，可以采用雙面凸透鏡或長(zhǎng)方形凸透鏡或整根的長(zhǎng)方形凸透鏡或受光面具有凸透鏡的熱水管一體化的加熱單元所組成的各種樣式的聚焦單元。所以在日常使用時(shí)，用這個(gè)原理制成的太陽(yáng)能熱水器比其它形式和原理制成的太陽(yáng)能熱水器所制出的水溫要高的多，供水時(shí)間也長(zhǎng)，在冬天也能使用，循環(huán)泵可將管道內(nèi)的冷水再次重新泵入到加熱管中進(jìn)行再一次的加熱?？晒?jié)約大量的水源，而且體積小，能自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的移動(dòng)，可在不同的時(shí)間里始終使加熱水管處于最佳的加熱狀態(tài)，太陽(yáng)光的利用率被大幅度提高，加熱迅速、出水快及方便廣大用戶，而且一年四季都可以使用，特別是在冬季，高溫的水還可以為室內(nèi)的暖氣提供熱量和補(bǔ)充熱水。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是


圖1所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿A-A線的放大剖視圖。
圖3是
圖1所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿B-B線的放大剖視圖。
圖4是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中第二個(gè)具體實(shí)施方式
的示意圖。
圖5是圖4所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿A-A線的放大剖視圖。
圖6是圖4所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿B-B線的放大剖視圖。
圖7是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中第三個(gè)具體實(shí)施方式
的示意圖。
圖8是圖7所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿A-A線的放大剖視圖。
圖9是圖7所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿B-B線的放大剖視圖。
圖10是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中由多個(gè)長(zhǎng)方形凸透鏡組成的聚焦加熱單元示意圖
圖11是
圖10所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿A-A線的放大剖視圖。
圖12是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中由一根整條的長(zhǎng)方形凸透鏡組成的聚焦加熱單元示意圖。
圖13是
圖12所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿A-A線的放大剖視圖。
圖14是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中由受光面是聚焦凸透鏡，背光面是保溫隔熱層的一體化聚焦加熱單元的示意圖。
圖15是
圖14所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中沿A-A線的放大剖視圖。
圖16是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖。
圖17是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中代保溫、隔熱層輸水管的截面圖。
圖18是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中加熱水管的截面圖。
圖19是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中蓄熱水箱和聚焦加熱板的安裝示意圖。
圖20是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中蓄熱水箱和聚焦加熱板和蓄熱水箱安裝在室外的示意圖。
圖21是本實(shí)用新型隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中蓄熱水箱和聚焦加熱板和蓄熱水箱安裝在室內(nèi)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2和圖3所示的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，由大直徑的聚焦凸透鏡本體1、兼作固定點(diǎn)的盒體2和加熱管25組成，用螺釘22和壓板4將大直徑的聚焦凸透鏡本體1和小直徑的輔助聚焦凸透鏡10與保溫殼體5之間固定連接好，殼體5通過(guò)角鐵20和螺釘22與加熱管25的端頭軸頭21固定連接在一起，在端頭軸頭21上還固定有控制臂9并在上面打有孔眼51。在加熱管25和一體化聚焦加熱輸水管49內(nèi)裝有將被聚焦的太陽(yáng)光的焦點(diǎn)正好落在聚焦集熱散板上，它能迅速收集聚焦后的太陽(yáng)光所產(chǎn)生的巨大熱量，并同時(shí)向流過(guò)它周圍的水散發(fā)出高溫的熱量，而將流過(guò)的水迅速加熱到較高的溫度。加熱管25兩端的密封處與端頭軸21之間通過(guò)粘接劑19相互固定連接在一起，加熱管25的端頭軸21分別穿套在框架17上的凹槽79內(nèi)并與它之間進(jìn)行滾動(dòng)活動(dòng)配合連接，在雙向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)，聚焦凸透鏡本體1和輔助鏡10隨著加熱管25做同步雙向移動(dòng)，以達(dá)到最佳的受光角度。將多個(gè)聚焦加熱單元通過(guò)連桿7和活動(dòng)連接軸8連接到一起，在微型電動(dòng)機(jī)15的同步轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下完成調(diào)整受光角度。在盒體2上裝有太陽(yáng)能電池板53、太陽(yáng)能采光控制器13和控制系統(tǒng)14。由聚焦加熱管25加熱出的高溫水經(jīng)過(guò)用包裹有保溫隔熱層的輸水管12輸送到蓄熱水箱33存儲(chǔ)。各聚焦加熱單元的加熱管25之間用輸水管12相互連接起來(lái)并與蓄熱水箱33相通而形成一個(gè)完整的循環(huán)回路。并在輸送系統(tǒng)中裝有耐高溫的水泵30、單向節(jié)溫閥31，在蓄熱水箱33上裝有溢水管36、自動(dòng)上水截至閥35、冷熱水混合器37、出水管34、出溫水管38。聚焦加熱單元的外殼盒體2通過(guò)螺釘22穿過(guò)安裝吊耳69固定在墻壁40上或房頂41的支架43上；蓄熱水箱通過(guò)螺釘22穿過(guò)支架43上的孔眼固定在室內(nèi)44的墻壁40上或房頂41的支架43上。
圖4和圖5和圖6所示給出了另一種隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的示意圖。其中采用了另一種調(diào)整跟蹤太陽(yáng)光聚焦角度的裝置，在盒體2的上蓋板70上用螺釘22和壓板4固定有聚焦太陽(yáng)光用的凸透鏡本體1和輔助凸透鏡10，在盒體2內(nèi)的框架71上打有凹槽55，加熱管25的端頭軸21套穿在凹型槽55內(nèi)并與帶有多個(gè)套筒56的活動(dòng)調(diào)節(jié)桿72之間進(jìn)行活動(dòng)配合連接，通過(guò)調(diào)整連在一起的加熱管25在凹槽55內(nèi)做雙向移動(dòng)來(lái)代替
圖1中的聚焦加熱單元50，帶凹槽的框架71通過(guò)螺釘22與盒體2固定連接在一起。
圖7和圖8和圖9所示給出了又一種隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的示意圖。采用了又一種調(diào)整跟蹤太陽(yáng)光聚焦角度的裝置。在盒體2的內(nèi)壁上用螺釘22直接固定在內(nèi)壁托架上的框架17上安裝有可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的加熱管49，在受光面處裝有能聚焦加熱的凸透鏡67，在背光處涂有保溫隔熱層68的一體化的加熱管49來(lái)代替
圖1中的聚焦加熱單元50，由太陽(yáng)光的光電控制機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一體化的聚焦加熱管49作同步跟蹤太陽(yáng)光的移動(dòng)。
圖10和
圖11所示給出了另一種隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的聚焦加熱單元的示意圖，其中采用了另一種聚焦裝置。在保溫殼體5上裝有由多塊長(zhǎng)方形的凸透鏡64來(lái)代替
圖1中的大直徑的凸透鏡本體1和小直徑的輔助凸透鏡10組成的聚焦加熱單元來(lái)完成太陽(yáng)光的聚焦工作。
圖12和
圖13所示給出了另一種隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的聚焦加熱單元的示意圖，其中采用了另一種凸透鏡聚焦加熱裝置，在保溫殼體5上裝有一整根長(zhǎng)方形凸透鏡65來(lái)代替
圖1中的大直徑的凸透鏡本體1和小直徑的輔助凸透鏡10。
圖14和
圖15所示的給出了另外一種聚焦加熱單元的示意圖，其中采用了另外一種聚焦加熱裝置。在框架17上的凹槽53內(nèi)，穿插有在端頭套21上有在受光面裝有凸透鏡67，背光面涂有保溫隔熱層68的一體化聚焦加熱管49來(lái)代替
圖1中的大直徑的凸透鏡本體1和小直徑的輔助凸透鏡10；并在一體化加熱管49中裝有聚焦聚熱散板11。
圖16所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在聚焦加熱系統(tǒng)里有從聚焦加熱盒2流出的高溫水經(jīng)過(guò)外層包裹有保溫隔熱層的輸水管12輸送到有保溫層28的蓄熱水箱33，并在熱水管道中裝有能耐高溫的水泵30和單向溫控閥31；在蓄熱水箱33上裝有自動(dòng)進(jìn)水截至閥35、溢水管36、上水管34、冷熱水混合器37、出溫水口38、暖氣片分配閥門55和暖氣片61。
圖17所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的高溫水循環(huán)系統(tǒng)中的輸水管的剖視圖，其中在輸水管12的外殼處包裹有保溫隔熱層28。
圖18所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的高溫水循環(huán)系統(tǒng)中的聚焦加熱管的剖視圖，其中采用了在加熱管49的受光面處是用于聚焦的凸透鏡67，背光面處是保溫隔熱層28。在一體化加熱管49內(nèi)裝有能吸收聚焦太陽(yáng)光的熱量并向管內(nèi)的水散發(fā)熱量的聚焦聚熱散板11。
圖19所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中的安裝示意，其中采用了一種安裝方法。將聚焦加熱盒體2上的吊耳69用螺釘22固定在墻面40上與蓄熱水箱33之間用保溫管12相連，在蓄熱水箱上裝有液位顯示器45、溫度顯示器46。
圖20和圖21所示隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置中安裝在房頂上的示意圖，其中將聚焦加熱盒體2用螺釘22穿過(guò)吊耳69將其固定在窗臺(tái)下面的空地處，將蓄熱水箱33通過(guò)支架43和螺釘22固定在室內(nèi)墻壁上或?qū)⒕劢辜訜嵫b置整體固定在房頂41上，配上相應(yīng)的上、出水即可。
使用時(shí)將盒體2安裝在室外墻壁上40或房頂41處，蓄熱水箱33通過(guò)支架43安裝在室內(nèi)44的墻壁40或房頂41處，兩者之間用外裹有保溫隔熱的輸水管12相連而形成聚焦加熱、蓄熱、混合系統(tǒng)。在輸水系統(tǒng)中安裝有耐高溫的水泵30、單向控溫節(jié)溫閥31、冷熱水混合器37、溢水管36、自動(dòng)上水截制閥35、上水管39、出水管38；在盒體2上安裝有太陽(yáng)能電池板53、太陽(yáng)能采光器13和控制系統(tǒng)14及備用電池16；盒體2內(nèi)的太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)中安裝有微型的大扭矩電動(dòng)機(jī)15上面的驅(qū)動(dòng)輪52上有可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)連接軸8，并與連接有多個(gè)加熱單元的連桿7之間活動(dòng)連接在一起；光電裝置自動(dòng)驅(qū)動(dòng)掛連在上面的每一個(gè)聚焦加熱單元做與陽(yáng)光相對(duì)應(yīng)最佳照射位置的調(diào)整，每一個(gè)聚焦加熱單元的兩個(gè)密封的端頭處裝有端頭軸套21，并用粘接劑19固定連接在一起后套裝在框架17上；在加熱管25或一體化加熱管49內(nèi)裝有能聚焦吸收太陽(yáng)能發(fā)熱的能力，并同時(shí)向水內(nèi)散熱的聚焦聚熱散板11；在端頭軸套21上還焊接有控制臂9，在上面打有與連桿7上的活動(dòng)連接軸8進(jìn)行活動(dòng)配合的孔眼51；每一個(gè)聚焦加熱單元由不同的調(diào)整結(jié)構(gòu)和凸透鏡制成，在調(diào)整結(jié)構(gòu)中，將由大直徑的凸透鏡本體1為主，用小直徑的凸透鏡10為輔，將其緊密排列后形成一條與加熱管25相應(yīng)的聚焦單元，用壓板4和螺釘22將其固定在保溫殼體5上，用角鋼20將保溫殼體5與端頭軸套21固定連接到一起或?qū)⒕劢雇雇哥R本體1固定在盒體2的上蓋板70上不動(dòng)，盒體2里面的加熱管25的端頭軸21穿進(jìn)框架71上的凹型槽55內(nèi)，并與帶活動(dòng)圓套的拉桿72套在一起，活動(dòng)連接多個(gè)聚焦加熱單元或?qū)⑹芄饷嬗芯劢雇雇哥R67，背光面有保溫隔熱層68的一體化聚焦加熱管49分別與控制臂9之間進(jìn)行連接，通過(guò)控制臂9的移動(dòng)而帶動(dòng)整個(gè)聚集加熱單元來(lái)跟蹤太陽(yáng)光的移動(dòng)；還可以采用不同形狀的凸透鏡如多個(gè)用長(zhǎng)方形的凸透鏡64或用整根長(zhǎng)方形凸透鏡65或采光面有凸透鏡67，背光面有保溫隔熱層68的一體化的加熱管49組成的聚焦加熱單元。
當(dāng)然，此聚焦元件裝置還可以采用其它結(jié)構(gòu)的凸透鏡，如目前市場(chǎng)上可以買到的雙面凸透鏡、太陽(yáng)能爐上的反射形聚熱加熱器在表面涂抹有吸熱效果好的顏色或其它適用的能吸收太陽(yáng)能的裝置。同樣，隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置適用的范圍不局限于用于洗澡使用，還可以使用在其它的范圍，如廚房的溫水，冬季房間里的暖氣，用高溫水洗衣服，用產(chǎn)生的高溫高壓水蒸汽帶動(dòng)水蒸汽發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電工作或其它適用有熱水的地方。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的凸透鏡上還可以加裝防塵隔離玻璃，可有效防止灰塵落在聚焦凸透鏡上而影響聚焦取熱效果，并且便于清潔活動(dòng)防塵隔離玻璃和聚焦凸透鏡。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的加熱管兩個(gè)密封的端頭與端頭軸之間的連接不局限于粘接，還可以采用其它固定連接方式，如焊接，鉚接或其它適用的固定連接方法。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的加熱管上的端頭軸與框架之間的活動(dòng)配合連接，不局限于用活動(dòng)套方式連接，還可以采用其它活動(dòng)連接方式，如滾針軸承連接方式，軸承連接方式或其它適用的活動(dòng)連接方式。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的保溫殼體與軸頭軸上的固定連接，不局限于用角鋼和螺釘?shù)墓潭ㄟB接方式連接，還可以采用其它固定連接方式，如焊接，鉚接或其它適用的固定連接方法。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的聚焦加熱單元中的加熱水管之間的連接不局限用于串聯(lián)連接，還可以采用其它連接方式，如并聯(lián)、復(fù)聯(lián)或其它適用的連接方式。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的聚焦加熱單元中的加熱水管和一體化集熱管內(nèi)凸透鏡焦點(diǎn)外安裝的聚焦聚熱散板不局限于用鋁板作吸收、散熱的材料，還可以采用其它吸熱散熱的材料，如鐵板、銅板、或鋁合金板適用的在水中不生銹又能散熱的材料。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的聚焦加熱單元中的加熱水管聚焦加熱管不局限于使用玻璃材料制成的單層或聚集加熱管，還可以采用其它傳熱性好的材料，如鐵管、鋁管、銅管、鋁合金管或其它適用的材料。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的聚焦加熱單元中的加熱水管上凸透鏡聚焦后的太陽(yáng)光的焦點(diǎn)不局限于僅落在聚焦加熱管內(nèi)的聚焦聚集散熱板上，還可以將聚焦后的太陽(yáng)光的焦點(diǎn)直接照射到有很好傳導(dǎo)熱能的加熱管的表面上，如鐵管，鋁管、銅管、鋁合金管或其它適用的導(dǎo)熱材料上。同樣，在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置內(nèi)的聚焦加熱單元中的加熱水管自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能的微型調(diào)整機(jī)構(gòu)不局限于使用分別調(diào)整每一個(gè)加熱單元的調(diào)整方法，還可以采用其它自動(dòng)跟蹤調(diào)整設(shè)備，如將多個(gè)加熱單元固定連接在一個(gè)正體的活動(dòng)框架上與盒體之間進(jìn)行活動(dòng)連接，在微型電動(dòng)控制系統(tǒng)的光電追光控制下使整體框架自動(dòng)完成跟蹤太陽(yáng)光的工作。這樣的變換均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，由聚焦凸透鏡本體兼作加熱管固定座的框架和置于框架上面的加熱輸水管組成，聚焦凸透鏡本體通過(guò)保溫殼體與框架之間為活動(dòng)連接，其特征在于在保溫殼體(5)上有一個(gè)形狀、大小與聚焦凸透(1)相應(yīng)的空腔凹槽(6)和凸起的托條(3)，聚焦時(shí)，聚焦凸透鏡本體(1)和輔助凸透鏡(10)正好位于此空腔凹槽(6)內(nèi)；在太陽(yáng)能加熱裝置的盒體(2)與固定加熱水管(25)的框架(17)之間是通過(guò)螺釘(22)與支架(23)進(jìn)行固定連接；自動(dòng)控制系統(tǒng)的光電控制器(13)和電源接收控制系統(tǒng)(14)和微型執(zhí)行電機(jī)(15)和備用電池盒(16)和太陽(yáng)能充電裝置(53)固定在盒體(2)內(nèi)；在聚焦加熱裝置系統(tǒng)里的蓄熱水箱(33)和輸水管道(12)的外部和加熱管(25)的不受光面都包裝有保溫隔熱層(28)，在輸水管道(12)的輸水系統(tǒng)上裝有能耐高溫的微型水泵(30)和單向溫控截止閥(31)；在蓄熱水箱(33)上裝有液位顯示器(45)、溫度顯示器(46)、溢水管(36)、出熱水管(34)、冷熱水混合器(37)、輸出溫水的管(38)；在盒體(2)內(nèi)有一個(gè)用凸透鏡制造的聚焦加熱單元裝置和聚焦加熱裝置與自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的微型調(diào)整機(jī)械裝置的不同安裝方法和在和在加熱管內(nèi)裝有聚焦集熱散熱板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該用凸透鏡制造的聚焦加熱裝置是由在盒體(2)內(nèi)裝有多個(gè)加熱單元(50)；在保溫殼體(5)的凸透鏡的固定架(23)上裝有大直徑的聚焦凸透鏡(1)和小直徑的輔助聚焦凸透鏡(10)并通過(guò)用螺釘(22)和蓋壓板(4)將聚焦凸透鏡本體(1)和聚焦輔助凸透鏡(10)固定在保溫殼體(5)上；粘接密封膠(19)將加熱水管的端頭軸套(21)與加熱管(25)的兩個(gè)密封端頭處之間相互固定粘接在一起；角鋼(20)將保溫殼體(5)與聚焦加熱管(25)上的端頭套(21)連接固定在一起，并在一端頭處上的軸套(21)上焊接有控制聚焦加熱管(25)做雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂(9)，并在上面打有供活動(dòng)軸(8)穿過(guò)的孔眼(51)；多個(gè)帶軸套頭(21)的聚焦加熱管(25)套裝在框架(17)上，而形成一排可調(diào)整不同角度能吸收太陽(yáng)能的聚焦單元(50)；在聚焦加熱單元(50)的雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的控制搖臂(9)上分別用一根長(zhǎng)聯(lián)動(dòng)拉桿(7)與活動(dòng)軸(8)之間為活動(dòng)連接，形成多個(gè)聚焦加熱單元(50)的同步聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)；同步聯(lián)桿(7)的一個(gè)端頭與微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)的驅(qū)動(dòng)輪(52)上的活動(dòng)軸(8)相連；框架(17)通過(guò)螺釘(22)與盒體(2)上的托架座(23)之間進(jìn)行固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該用凸透鏡的聚焦加熱裝置是由在盒體(2)內(nèi)裝有多個(gè)加熱單元的加熱管(25)；有聚焦加熱作用的凸透鏡本體(1)固定在盒體(2)的向陽(yáng)面蓋板(70)上的凹槽(60)內(nèi)，用螺釘(22)將壓板(4)固定在面板(70)上壓緊凸透鏡本體(1)；用螺釘(22)將上蓋板(70)和盒體(2)之間固定連接在一起；在框架(71)上開有凹型的槽(55)，用螺釘(22)將框架(71)與盒體(2)固定連接在一起；在加熱管的端頭處用粘接密封膠(19)連接有軸頭(21)并套穿進(jìn)框架(71)上的凹型槽(55)內(nèi)；在軸頭(21)上的邊緣處套有帶多個(gè)圓孔(56)的連桿(72)；帶多個(gè)圓孔的連桿(72)將多個(gè)加熱管(25)連接起來(lái)，一個(gè)端頭與電機(jī)(15)的驅(qū)動(dòng)輪(52)相連，電機(jī)(15)受采光裝置(13)和接收裝置(14)的控制下，而轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)減速箱上的驅(qū)動(dòng)輪(52)旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)用活動(dòng)軸(8)固定在上面的多孔連桿(72)即帶動(dòng)孔套(56)里面的軸頭(21)在框架(71)上的凹型槽(55)內(nèi)做可雙向的移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該用凸透鏡的聚焦加熱裝置是在盒體(2)內(nèi)裝有受光面帶有凸透鏡(67)背光面處裝有保溫層(68)的一體化聚焦加熱水管(49)；多個(gè)(49)放置在框架(17)上，凸透鏡面向外對(duì)準(zhǔn)陽(yáng)光通過(guò)連桿(7)由電機(jī)(15)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪(52)和上面的連桿(7)帶動(dòng)凸透鏡的加熱管(49)做能雙向轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)對(duì)準(zhǔn)陽(yáng)光的能自動(dòng)跟蹤動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該用凸透鏡的聚焦加熱裝置是由多塊長(zhǎng)方形的凸透鏡(64)組成的聚焦加熱單元；將多個(gè)由多塊長(zhǎng)方形的凸透鏡(64)組成的聚焦加熱單元相互連接在一起而形成整體聚焦加熱源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該用凸透鏡的聚焦加熱裝置是由整條長(zhǎng)方形的凸透鏡(65)組成的聚焦加熱單元；將多個(gè)由多塊長(zhǎng)方形的凸透鏡(65)組成的聚焦加熱單元相互連接在一起而形成整體聚焦加熱源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該用凸透鏡的聚焦加熱裝置是一面帶凸透鏡(67)，另一面涂有保溫隔熱層(68)的一體化聚焦加熱輸水管(49)組成的聚焦加熱單元；將多個(gè)由一體化聚焦加熱輸水管(49)組成的聚焦加熱單元相互連接在一起而形成整體聚焦加熱源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于；該隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的安裝方法是用螺釘(22)將裝有隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的盒體(2)通過(guò)安裝吊耳(69)安裝在固定在墻壁(40)上；可用支架(43)將隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的盒體(2)固定在房頂(41)上，并通過(guò)在外面包裹有保溫隔熱裝置的輸水管(12)與蓄熱水箱(33)相互連接在一起；聚焦加熱裝置的蓄熱水箱(33)用螺釘(22)通過(guò)支架(43)將其固定在室內(nèi)(44)或房頂(41)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于在隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置上的加熱管(25)和一體化加熱管(49)內(nèi)部裝有聚焦集熱散熱板(11)；該聚焦集熱散熱板(11)可將凸透鏡聚焦后太陽(yáng)光的焦點(diǎn)恰好落在聚焦集熱散熱板(11)上后能產(chǎn)生大量的高溫?zé)崮?，將流過(guò)聚焦集熱散熱板(11)旁邊的冷水在短時(shí)間內(nèi)迅速加熱到較高的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置，其特征在于在該隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置的室外輸送管道的最低端處安裝有排水閥(78)；由該隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置組成的太陽(yáng)能熱水器在嚴(yán)寒的冬季也能照常使用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種由聚焦凸透鏡本體1兼作凸透鏡固定點(diǎn)的盒體2和置于盒體內(nèi)的加熱管25組成的隱蔽形聚焦式太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤加熱裝置。盒體壁上有一個(gè)形狀、大小與加熱管25和凸透鏡1和自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)相應(yīng)的空腔48，聚焦太陽(yáng)光時(shí)，它們正好都位于此空腔內(nèi)，有很好的加熱和自動(dòng)跟蹤能力。在盒體中有聚焦加熱裝置，例如置于框架17上的保溫殼5中有能同時(shí)調(diào)整受光角度的聚焦凸透鏡1和加熱水管25或聚焦凸透鏡1不動(dòng)只調(diào)試熱水管25的受光角度或調(diào)整帶凸透鏡67的一體化加熱水管49?？刹捎貌煌孛娴耐雇哥R，例如用凸透鏡1或多塊長(zhǎng)方形凸透鏡46或整條的長(zhǎng)方形凸透鏡65或帶凸透鏡67一體化的加熱水管49都可以聚焦加熱。在加熱水管25和一體化加熱水管49內(nèi)有聚焦集熱散熱板11；用隱藏聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光，在加熱管25、輸水管12、水泵30、單向節(jié)溫閥31、水箱33和冷熱水混合器37等附件上裝有保溫層28之間相互連接后就能得到熱水。
文檔編號(hào)F24J2/08GK2578742SQ0225724
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月8日
發(fā)明者李京岐 申請(qǐng)人:李京岐