專利名稱：太陽能加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能利用裝置，具體地講是一種太陽能加熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求越來越大，而現(xiàn)在我們生產(chǎn)、生活用的能源大都依賴于有限的不可再生資源，使我們的未來發(fā)展面臨能源危機(jī)，因而開發(fā)和利用太陽能已經(jīng)成為未來能源利用的趨勢。太陽灶是利用太陽能對所需物品進(jìn)行加溫和制作的一種太陽能加熱裝置，其不需要任何輔助能源，是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的加熱裝置。但現(xiàn)有的太陽灶一般都是采用拋物面型聚光鏡(凹鏡)對太陽光進(jìn)行反射聚光，將需加熱的灶具(如鍋)放置在聚光點(diǎn)的位置，從而對灶具的底部進(jìn)行加熱，該種結(jié)構(gòu)需要聚光鏡的尺寸比較大，造成太陽灶生產(chǎn)成本高、比較笨重、操作和運(yùn)輸都不方便，且其熱損耗大，不能很好地利用太陽能，也不易在普通家庭中使用。
為克服上述太陽灶存在的問題，專利號為95216754.9的中國實(shí)用新型專利提供了一種利用凸透鏡的太陽灶，該太陽灶是在一支架的上部支撐有凸透鏡，在支架的下部的一側(cè)支撐一反光鏡，在反光鏡的上方支撐有灶具(如鍋)，這樣可利用凸透鏡將太陽光先匯聚到反光鏡上，然后通過反光鏡的反射而照射于灶具的底部，而對灶具進(jìn)行加熱。這種太陽灶雖然比直接采用拋物面型聚光鏡的太陽灶結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)，使用比較方便，可用于家庭使用，但仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、攜帶不便、熱損耗大等缺陷。
因此，有必要提供一種新型的太陽能加熱裝置，來克服現(xiàn)有太陽灶存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種太陽能加熱裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、便于攜帶，可廣泛用于家庭、野外等需要加熱物品的場合。
本實(shí)用新型的技術(shù)問題可采用如下技術(shù)方案來解決，一種太陽能加熱裝置，包括有熱管式換熱元件和凸透鏡，該熱管式換熱元件具有容置有換熱介質(zhì)的換熱腔室，該換熱元件上的一部分形成為加熱區(qū)域，在該熱管式換熱元件上低于加熱區(qū)域的位置設(shè)有吸熱部，該吸熱部位于凸透鏡的聚光區(qū)域內(nèi)。
在本實(shí)用新型中，為提高吸熱部的吸熱效率，該吸熱部上可涂設(shè)有太陽光譜選擇性吸收涂層。
在本實(shí)用新型中，在熱管式換熱元件除加熱區(qū)域和吸熱部之外的部分上包覆有保溫殼體，以防止熱量的散失，提高換熱效率。
在本實(shí)用新型中，所述吸熱部外設(shè)有將該吸熱部封閉的透光罩。該透光罩與吸熱部之間的空間可進(jìn)一步形成為真空層。
作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述該熱管式換熱元件包括一水平的橫向部分和從該橫向部分斜向下延伸的延伸部分，該橫向部分的頂部形成為所述的加熱區(qū)域，而所述的加熱部形成于所述的延伸部分上。在該例子中，可進(jìn)一步在該橫向部分與延伸部分之間設(shè)有換熱介質(zhì)回流通道。
作為另外一個(gè)可選的實(shí)施方式，該熱管式換熱元件為板狀，其傾斜設(shè)置，該板狀熱管式換熱元件的上部的一側(cè)面形成為所述的加熱區(qū)域，而所述的加熱部形成于該板狀熱管式換熱元件的下部。
所述凸透鏡樞接于一支撐架上，在該支撐架與凸透鏡的樞接位置設(shè)有可限制該凸透鏡轉(zhuǎn)動的緊固元件。進(jìn)一步，該支撐架由兩節(jié)或者兩節(jié)以上的升降桿連接而成，每相鄰升降桿之間設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕。
所述的凸透鏡通過一可伸縮連接桿轉(zhuǎn)動連接于所述熱管式換熱元件外的保溫殼體上，且在該轉(zhuǎn)動連接處設(shè)有限制該凸透鏡轉(zhuǎn)動的緊固元件。
作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在所述加熱區(qū)域外可固定圍設(shè)有保溫腔室。可進(jìn)一步在該保溫腔室內(nèi)固定連接或者可分離套設(shè)有加熱容器。
在所述的加熱容器上蓋設(shè)有保溫蓋體，該保溫蓋體上設(shè)有容置凸透鏡的容置槽。
利用本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)太陽光照射在熱管式換熱元件的吸熱部前方的凸透鏡上后，可在凸透鏡的匯聚作用下，匯聚于吸熱部上，該吸熱部吸收太陽光而發(fā)熱，換熱腔室內(nèi)的換熱介質(zhì)受熱蒸發(fā)，將熱量帶到加熱區(qū)域，從而可加熱放置于加熱區(qū)域上的物品或者加熱容器內(nèi)的物品。本實(shí)用新型的太陽能加熱裝置由于利用凸透鏡聚光后產(chǎn)生的高溫并通過熱管式換熱元件將熱量傳遞到加熱區(qū)域即可對物品進(jìn)行加熱，與現(xiàn)有的直接采用大型拋物面型聚光鏡或者采用凸透鏡聚光后再通過反光鏡反射到灶具底部的太陽灶相比，其不但結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、易于攜帶，而且其操作非常方便，在加熱食品時(shí)就如現(xiàn)有的電磁爐或者電飯煲一樣方便快捷，非常適用于家庭或者野外使用。另外，由于本實(shí)用新型是利用太陽能進(jìn)行加熱的，只要有陽光的地方就能使用，且在使用過程中不會產(chǎn)生垃圾和廢氣，也不需要支付費(fèi)用，因而，非常經(jīng)濟(jì)環(huán)保，是居家、野外加熱或烹調(diào)食品的便捷用品。


圖1本實(shí)用新型的第一種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實(shí)用新型的第二種實(shí)施結(jié)構(gòu)的使用狀態(tài)示意圖；圖3本實(shí)用新型的第二種實(shí)施結(jié)構(gòu)的未使用狀態(tài)示意圖；圖4本實(shí)用新型的第三種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-4所示，本實(shí)用新型的太陽能加熱裝置包括有熱管式換熱元件1和凸透鏡2，該熱管式換熱元件1具有容置有換熱介質(zhì)的換熱腔室11，該換熱元件1上的一部分形成為加熱區(qū)域12，在該熱管式換熱元件1上低于加熱區(qū)域12的位置設(shè)有吸熱部13，該吸熱部13位于凸透鏡2的聚光區(qū)域內(nèi)。這樣，當(dāng)太陽光照射在凸透鏡2上后，在凸透鏡2的匯聚作用下，匯聚于吸熱部13上，該吸熱部13吸收太陽光而發(fā)熱，換熱腔室11內(nèi)的換熱介質(zhì)受熱蒸發(fā)，將熱量帶到加熱區(qū)域12，從而可加熱放置于加熱區(qū)域12上的物品。本實(shí)用新型的太陽能加熱裝置與現(xiàn)有的太陽灶相比，不但結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、易于攜帶，而且其操作非常方便，在加熱食品時(shí)就如現(xiàn)有的電磁爐或者電飯煲一樣方便快捷，非常適用于家庭或者野外使用。
在本實(shí)用新型中，如圖1-4所示，為提高吸熱部13的吸熱效率，該吸熱部13上可涂設(shè)有太陽光譜選擇性吸收涂層。
在本實(shí)用新型中，如圖1-4所示，在熱管式換熱元件1除加熱區(qū)域12和吸熱部13之外的部分上包覆有保溫殼體3，以防止熱量的散失，提高換熱效率。進(jìn)一步，為防止熱量散失，所述吸熱部13外可設(shè)有將該吸熱部13封閉的透光罩4。該透光罩4與吸熱部13之間的空間41可進(jìn)一步形成為真空層，以起到保溫作用，提高吸熱部13的吸熱效率。
如圖1-4所示，本實(shí)用新型的凸透鏡2可樞接于一支撐架5上，這樣該凸透鏡2可在支撐架5上以樞接軸為中心轉(zhuǎn)動，從而可根據(jù)太陽光的變化來調(diào)節(jié)凸透鏡2的轉(zhuǎn)動位置，使吸熱部13一直處于凸透鏡2的聚光區(qū)域內(nèi)。在該支撐架5與凸透鏡2的樞接位置設(shè)有可限制該凸透鏡2轉(zhuǎn)動的緊固元件51，這樣當(dāng)需要調(diào)節(jié)凸透鏡2的角度時(shí)，可松開該緊固元件51，來轉(zhuǎn)動凸透鏡2，從而調(diào)節(jié)該凸透鏡2位于合適的角度；而在調(diào)節(jié)完成后，可擰緊該緊固元件51使凸透鏡2定位于該位置，避免了因意外的外力而造成凸透鏡2隨意轉(zhuǎn)動，而影響在吸熱部13上的聚光效果。
進(jìn)一步，該支撐架5可由兩節(jié)或者兩節(jié)以上的升降桿52連接而成，每相鄰升降桿52之間可設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕53，從而在需要調(diào)節(jié)該凸透鏡2的高度時(shí)，松開該調(diào)節(jié)旋鈕53，拉開或者縮回升降桿52，使凸透鏡2處于合適的高度，然后旋緊該調(diào)節(jié)旋鈕53使其保持在該高度位置上，確保吸熱部13處于凸透鏡2的聚光區(qū)域內(nèi)。
下面通過幾個(gè)具體實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1如圖1所示，在本實(shí)施例中，所述該熱管式換熱元件1包括一水平的橫向部分14和從該橫向部分14斜向下延伸的延伸部分15，該橫向部分14的頂部形成為所述的加熱區(qū)域12，而所述的吸熱部13形成于所述的延伸部分14上，當(dāng)太陽光通過凸透鏡2匯聚到吸熱部13上后，該吸熱部13發(fā)熱而將換熱腔室11內(nèi)的換熱介質(zhì)加熱蒸發(fā)為氣態(tài)，并上升到加熱區(qū)域12，在加熱區(qū)域12處換熱后冷凝為液態(tài)，流回位置較低的吸熱部13，再次進(jìn)行換熱循環(huán)。
在該例子中，可進(jìn)一步在該橫向部分14與延伸部分15之間設(shè)有換熱介質(zhì)回流通道16，以便于在加熱區(qū)域12處被冷凝為液態(tài)的換熱介質(zhì)能夠從該回流通道16快速流回吸熱部13，進(jìn)行再次換熱循環(huán)。
如圖1所示，在本實(shí)施例中，該加熱區(qū)域12位于保溫殼體3的外部，需要加熱的物品可直接放置在該加熱區(qū)域12上進(jìn)行加熱，如直接在其上加熱餅、面包等，也可像使用電磁爐一樣，在該加熱區(qū)域12上放置加熱容器如鍋，然后將食品放置在鍋內(nèi)進(jìn)行加熱、烹飪等操作，其結(jié)構(gòu)非常簡單，且使用簡單方便。
實(shí)施例2本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)可與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。如圖2-3所示，實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，在本實(shí)施例中，在所述加熱區(qū)域12外可固定圍設(shè)有保溫腔室31。在該保溫腔室31內(nèi)可固定連接或者可分離套設(shè)有加熱容器7，從而可在該加熱容器7內(nèi)對食品進(jìn)行蒸、煮、煲、煎等多種功能，可作用居家或野外烹調(diào)食品的便捷用品。在本實(shí)施例中，由于加熱容器7位于保溫腔室31內(nèi)，防止了熱量通過加熱容器7的側(cè)壁向外散失，從而提高了對加熱容器7內(nèi)的食品的加熱效率，能夠更為快捷地對食品進(jìn)行加熱。
在本實(shí)施例中，如圖2-3所示，所述的加熱容器7上可蓋設(shè)有保溫蓋體71，以防止熱量的散失。
在實(shí)施例中，如圖2-3所示，所述的凸透鏡2可通過一可伸縮連接桿6轉(zhuǎn)動連接于所述熱管式換熱元件1外的保溫殼體3上，且在該轉(zhuǎn)動連接處可設(shè)有限制該可伸縮連接桿6轉(zhuǎn)動的緊固元件61。而在所述的保溫蓋體71上可設(shè)有容置凸透鏡2的容置槽72。這樣，在該凸透鏡2在不使用時(shí)可如圖3所示，松開緊固元件61，通過可伸縮連接6將凸透鏡2轉(zhuǎn)動到加熱容器7的保溫蓋體71的上方，再擰緊緊固元件61而使凸透鏡2固定于該位置，并同時(shí)適當(dāng)伸縮可伸縮連接桿6，使凸透鏡2正好處于該保溫蓋體71的容置槽72上，此時(shí)該凸透鏡2上的支撐架5即可作用提手使用，使用者提著該支撐架5構(gòu)成的提手即可方便地移動和攜帶本實(shí)用新型的太陽能加熱裝置。
實(shí)施例3作為另外一個(gè)可選的實(shí)施方式，如圖4所示，該熱管式換熱元件1可為板狀，其傾斜設(shè)置，該板狀熱管式換熱元件1的上部的一側(cè)面形成為所述的加熱區(qū)域12，而所述的加熱部13形成于該板狀熱管式換熱元件1的下部。這樣，可直接將物品如面包片、漢堡等放置在加熱區(qū)域12上進(jìn)行加熱，其體積小巧、結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶，非常適合于野外使用。為防止在加熱時(shí)熱量的散失，也可進(jìn)一步如圖4所示，在加熱區(qū)域12外圍設(shè)有保溫腔室31，來提高加熱效率。
在本實(shí)用新型中，為便于凸透鏡2的安裝和連接，在該凸透鏡2可先固定于一環(huán)形固定圈21上，上述的支撐架5以及可伸縮連接桿6可通過該環(huán)形固定圈21而與凸透鏡2相連接。
根據(jù)加熱物品的需要，本實(shí)用新型的熱管式換熱元件1還可設(shè)置成其他形狀，如弧形等，只要能夠?qū)⑽鼰岵?3吸收的熱量傳遞到加熱區(qū)域12對物品進(jìn)行加熱即可，其具體形狀可不作限制。
為滿足加熱溫度的需要，本實(shí)用新型的熱管式換熱元件1上也可設(shè)置有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的吸熱部13，相應(yīng)該吸熱部13設(shè)置有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的凸透鏡2(圖中未示出)，來提高加熱效率。
并且，根據(jù)加熱物品的需要，還可在一個(gè)熱管式換熱元件1上形成有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的加熱區(qū)域12，以便于同時(shí)對多種物品進(jìn)行加熱。
上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，僅用于說明本實(shí)用新型，而非用于限制本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種太陽能加熱裝置，其特征在于，該裝置包括有熱管式換熱元件和凸透鏡，該熱管式換熱元件具有容置有換熱介質(zhì)的換熱腔室，該換熱元件上的一部分形成為加熱區(qū)域，在該熱管式換熱元件上低于加熱區(qū)域的位置設(shè)有吸熱部，該吸熱部位于凸透鏡的聚光區(qū)域內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，所述的吸熱部上涂設(shè)有太陽光譜選擇性吸收涂層。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，在熱管式換熱元件除加熱區(qū)域和吸熱部之外的部分上包覆有保溫殼體。
4.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，所述吸熱部外設(shè)有將該吸熱部封閉的透光罩。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，該透光罩與吸熱部之間的空間形成為真空層。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，所述的熱管式換熱元件包括一水平的橫向部分和從該橫向部分斜向下延伸的延伸部分，該橫向部分的頂部形成為所述的加熱區(qū)域，而所述的加熱部形成于所述的延伸部分上。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，在所述橫向部分與延伸部分之間設(shè)有換熱介質(zhì)回流通道。
8.如權(quán)利要求1所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，該熱管式換熱元件為傾斜設(shè)置的板狀，該板狀熱管式換熱元件的上部的一側(cè)面形成為所述的加熱區(qū)域，而所述的加熱部形成于該板狀熱管式換熱元件的下部。
9.如權(quán)利要求1所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，所述凸透鏡樞接于一支撐架上，在該支撐架與凸透鏡的樞接位置設(shè)有可限制該凸透鏡轉(zhuǎn)動的緊固元件。
10.如權(quán)利要求9所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，所述支撐架由兩節(jié)或者兩節(jié)以上的升降桿連接而成，每相鄰升降桿之間設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕。
11.如權(quán)利要求3所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，所述的凸透鏡通過一可伸縮連接桿轉(zhuǎn)動連接于所述熱管式換熱元件外的保溫殼體上，且在該轉(zhuǎn)動連接處設(shè)有限制該凸透鏡轉(zhuǎn)動的緊固元件。
12.如權(quán)利要求1或3或11所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，在所述加熱區(qū)域外固定圍設(shè)有保溫腔室。
13.如權(quán)利要求12所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，在該保溫腔室內(nèi)固定連接或者可分離套設(shè)有加熱容器。
14.如權(quán)利要求13所述的太陽能加熱裝置，其特征在于，在所述的加熱容器上蓋設(shè)有保溫蓋體，該保溫蓋體上設(shè)有容置凸透鏡的容置槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能加熱裝置，該裝置包括有熱管式換熱元件和凸透鏡，該熱管式換熱元件具有容置有換熱介質(zhì)的換熱腔室，該換熱元件上的一部分形成為加熱區(qū)域，在該熱管式換熱元件上低于加熱區(qū)域的位置設(shè)有吸熱部，該吸熱部位于凸透鏡的聚光區(qū)域內(nèi)。本實(shí)用新型的太陽能加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、便于攜帶，可廣泛用于家庭、野外等需要加熱物品的場合。
文檔編號F24J2/02GK2856853SQ20052014664
公開日2007年1月10日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者付長彪 申請人:付長彪