專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置的制作方法
便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用裝置領(lǐng)域，涉及便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加 熱兩用裝置。
背景技術(shù)：
菲涅爾透鏡太陽(yáng)能利用裝置早有應(yīng)用，大都為功能單一的發(fā)電裝置或加熱裝置， 其最大優(yōu)點(diǎn)是，集熱速度快、溫度高、光熱或光電轉(zhuǎn)換效率高，對(duì)加熱裝置而言，能克服真空 集熱管及平板集熱器存在的固有弊端，尤其是對(duì)于發(fā)電裝置而言，能大大減少光伏電池板 的面積、整套裝置的體積及重量，并且便于實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的自動(dòng)跟蹤，但至今沒(méi)有能方便按 需轉(zhuǎn)換的發(fā)電、加熱雙功能，并具有太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置的菲涅爾透鏡太陽(yáng)能利用裝置，這 在一定程度上影響了對(duì)太陽(yáng)能的方便利用，同時(shí)也影響了對(duì)太陽(yáng)能的充分有效利用。發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問(wèn)題
提供便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置，能克服現(xiàn)有技術(shù)中存 在的不足，兼具能方便按需轉(zhuǎn)換的發(fā)電、加熱雙功能，并具有太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置。
采用的技術(shù)方案
便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置，包括菲涅爾透鏡、光伏電 池板發(fā)電系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及支架，還具有配套的太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置，其特征在于整體式 平面形菲涅爾透鏡可卸性的裝在支架上，支架與太陽(yáng)能二維實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤裝置中的俯仰角 自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸固裝在一起，支架上還裝有位置可調(diào)并帶限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能轉(zhuǎn)換軸，該軸 上裝有集熱功能體，集熱功能體必須位于菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位附近，集熱功能體為平板 形，其一面為光優(yōu)電池板，光伏電池板能在所述焦點(diǎn)部位附近將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能并輸出、 貯存，其另一面為具有一定焦距的全反射鏡，全反射鏡能在所述焦點(diǎn)部位附近將太陽(yáng)光反 射至被加熱體，被加熱體裝在承載架上，承載架裝在支架上，承載架上裝有的被加熱體必須 能處在全反射鏡在所述焦點(diǎn)部位附近反射出的太陽(yáng)光的光線(xiàn)路徑上；太陽(yáng)光照射光伏電池 板發(fā)電，或照射全反射鏡被反射去加熱，兩功能間能通過(guò)限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而相互轉(zhuǎn)換，光伏電 池板從菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位附近起隨功能轉(zhuǎn)換軸定向限位轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，太陽(yáng)光才能 被全反射鏡反射到被加熱體上，并對(duì)其進(jìn)行加熱。
有益效果
本發(fā)明具有菲涅爾透鏡太陽(yáng)能利用裝置的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于兼具方便按需轉(zhuǎn)換的 發(fā)電、加熱雙功能，因此，不僅方便了對(duì)太陽(yáng)能的利用，同時(shí)提高了對(duì)太陽(yáng)能的充分有效利 用；由于具有太陽(yáng)能二維實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤裝置，太陽(yáng)光入射光實(shí)時(shí)垂直于菲涅爾透鏡表面并 始終聚焦在菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位上，因此，能提高太陽(yáng)能的利用率；由于整套裝置體積 小、重量輕，并且菲涅爾透鏡可卸，因此，便于攜帶，尤其適用于野戰(zhàn)部隊(duì)；易制作，成本低， 使用壽命長(zhǎng)。


圖1、總體組裝結(jié)構(gòu)示意圖2、功能轉(zhuǎn)換軸5的限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖3、菲涅爾透鏡2可卸性的裝在支架1上的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖進(jìn)一步詳加說(shuō)明；
如圖1 3所示，整體式平面形菲涅爾透鏡2可卸性的裝在支架1上，支架1與太 陽(yáng)能二維實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤裝置3中的俯仰角自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸4固裝在一起，支架1上還裝有位 置可調(diào)并帶限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能轉(zhuǎn)換軸5，該軸上裝有集熱功能體6，集熱功能體6必須位 于菲涅爾透鏡2的焦點(diǎn)部位附近，集熱功能體6為平板形，其一面為光伏電池板7，光伏電池 板7能在所述焦點(diǎn)部位附近將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能并輸出、貯存，其另一面為具有一定焦距 的全反射鏡8，全反射鏡8能在所述焦點(diǎn)部位附近將太陽(yáng)光反射至被加熱體9，被加熱體9 裝在承載架10上，承載架10裝在支架1上，承載架10上裝有的被加熱體9必須能處在全 反射鏡8在所述焦點(diǎn)部位附近反射出的太陽(yáng)光的光線(xiàn)路徑上；太陽(yáng)光照射光伏電池板7發(fā) 電，或照射全反射鏡8被反射去加熱，兩功能間能通過(guò)限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而相互轉(zhuǎn)換，光伏電池 板7從菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位附近起隨功能轉(zhuǎn)換軸5定向限位轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，太陽(yáng)光才 能被全反射鏡8反射到被加熱體9上，并對(duì)其進(jìn)行加熱。
如圖1、2所示，功能轉(zhuǎn)換軸5的限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為，功能轉(zhuǎn)換軸5的兩端通過(guò) 軸套11裝在支架1上，功能轉(zhuǎn)換軸5的一端上裝有帶鎖緊手柄13的拐臂12，另有帶圓弧滑 道14的限位盤(pán)15固裝在機(jī)架1上，圓弧滑道14與鎖緊手柄13及功能轉(zhuǎn)換軸5的定向限 位轉(zhuǎn)動(dòng)配套，鎖緊手柄13的螺紋端能穿過(guò)、并能在圓弧滑道14內(nèi)滑動(dòng)的與拐臂12的自由 端螺接在一起，同時(shí)能夾緊限位盤(pán)15，使功能轉(zhuǎn)換軸5定位；松開(kāi)并轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄13，從而 轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂12即帶動(dòng)功能轉(zhuǎn)換軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，光伏電池板7從菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位附近隨功能 轉(zhuǎn)換軸5從0度開(kāi)始定向限位轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度α，當(dāng)角度α大于90度，小于180度時(shí)太陽(yáng)光 才能照射在全反射鏡8上，并被反射到裝在承載架10上的被加熱體9上，對(duì)被加熱體9加熱。
所述“功能轉(zhuǎn)換軸5定向限位轉(zhuǎn)動(dòng)”中的“定向”，是以裝在承載架10上的被加熱 體9的位置所決定的方位而定向，是發(fā)電、加熱兩功能相互轉(zhuǎn)換時(shí)功能轉(zhuǎn)換軸5限位轉(zhuǎn)動(dòng)的 方向。
如圖1、3所示，整體式平面形菲涅爾透鏡2可卸性的裝在機(jī)架1上的結(jié)構(gòu)為，支架 1上具有支撐菲涅爾透鏡2的支撐桿19，其頂端具有軸向內(nèi)螺紋孔16，螺栓17穿過(guò)菲涅爾 透鏡2上的固裝連接孔18后擰緊在內(nèi)螺紋孔16中，將菲涅爾透鏡2固裝在支撐桿19上； 卸下螺栓17即能方便的卸下菲涅爾透鏡2。
由于光伏電池板7于菲涅爾透鏡2的焦點(diǎn)部位附近受太陽(yáng)光照射，溫度較高，選用 砷化鎵或砷磷化鎵制作的耐高溫型光伏電池板。
所述俯仰角，是指整體式平面形菲涅爾透鏡的光軸線(xiàn)與地平面所呈的角度，天文 學(xué)中稱(chēng)為高度角。
全反射鏡8為金屬襯底上鍍介質(zhì)膜或金屬膜t
權(quán)利要求
1.便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置，包括菲涅爾透鏡、光伏電池 板發(fā)電系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及支架，還具有配套的太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置，其特征在于整體式平 面形菲涅爾透鏡可卸性的裝在支架上，支架與太陽(yáng)能二維實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤裝置中的俯仰角自 動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸固裝在一起，支架上還裝有位置可調(diào)并帶限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能轉(zhuǎn)換軸，該軸上 裝有集熱功能體，集熱功能體必須位于菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位附近，集熱功能體為平板形， 其一面為光優(yōu)電池板，光伏電池板能在所述焦點(diǎn)部位附近將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能并輸出、貯 存，其另一面為具有一定焦距的全反射鏡，全反射鏡能在所述焦點(diǎn)部位附近將太陽(yáng)光反射 至被加熱體，被加熱體裝在承載架上，承載架裝在支架上，承載架上裝有的被加熱體必須能 處在全反射鏡在所述焦點(diǎn)部位附近反射出的太陽(yáng)光的光線(xiàn)路徑上；太陽(yáng)光照射光伏電池板 發(fā)電，或照射全反射鏡被反射去加熱，兩功能間能通過(guò)限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而相互轉(zhuǎn)換，光伏電池 板從菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)部位附近起隨功能轉(zhuǎn)換軸定向限位轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，太陽(yáng)光才能被 全反射鏡反射到被加熱體上，并對(duì)其進(jìn)行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置，其特 征在于功能轉(zhuǎn)換軸(5)的限位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為，功能轉(zhuǎn)換軸(5)的兩端通過(guò)軸套(11) 裝在支架(1)上，功能轉(zhuǎn)換軸(5)的一端上裝有帶鎖緊手柄(1 的拐臂(12)，另有帶圓弧 滑道(14)的限位盤(pán)(1 固裝在機(jī)架(1)上，圓弧滑道(14)與鎖緊手柄(1 及功能轉(zhuǎn)換 軸(5)的定向限位轉(zhuǎn)動(dòng)配套，鎖緊手柄(1 的螺紋端能穿過(guò)、并能在圓弧滑道(14)內(nèi)滑動(dòng) 的與拐臂(1 的自由端螺接在一起，同時(shí)能夾緊限位盤(pán)(15)，使功能轉(zhuǎn)換軸( 定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置，其 特征在于整體式平面形菲涅爾透鏡(2)可卸性的裝在機(jī)架(1)上的結(jié)構(gòu)為，支架(1)上具 有支撐菲涅爾透鏡O)的支撐桿(19)，其頂端具有軸向內(nèi)螺紋孔(16)，螺栓(17)穿過(guò)菲涅 爾透鏡⑵上的固裝連接孔(18)后擰緊在內(nèi)螺紋孔(16)中，將菲涅爾透鏡(2)固裝在支 撐桿(19)上。
全文摘要
便攜式菲涅爾透鏡太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電加熱兩用裝置屬于太陽(yáng)能利用裝置領(lǐng)域；菲涅爾透鏡(2)可卸性的裝在支架(1)上，支架(1)固裝在二維實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤裝置(3)上，還具有位于菲涅爾透鏡(2)的焦點(diǎn)部位附近的集熱功能體(6)，其一面為光伏電池板(7)，另一面為全反射鏡(8)，集熱功能體(6)裝在位于機(jī)架(1)上的功能轉(zhuǎn)換軸(5)上，轉(zhuǎn)動(dòng)該軸能實(shí)現(xiàn)發(fā)電與集熱之間的相互轉(zhuǎn)換，另有裝在機(jī)架(1)上的承載架(10)，其上裝有被加熱體(9)，其必須處在全反射鏡(8)反射出的太陽(yáng)光的光線(xiàn)路徑上；具有能方便轉(zhuǎn)換的發(fā)電加熱雙功能，方便了對(duì)太陽(yáng)能的利用，提高了對(duì)太陽(yáng)能的充分、有效利用；體積小，重量輕，便于攜帶，尤其適用于野戰(zhàn)部隊(duì)。
文檔編號(hào)F24J2/38GK102035437SQ201010548958
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者張國(guó)生 申請(qǐng)人:張國(guó)生