專利名稱：一種太陽能供暖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能供暖裝置。
背景技術(shù)：
供暖裝置，是人們在冬季用來提高室內(nèi)溫度的專用設(shè)備。傳統(tǒng)的供暖裝置主要包 括蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器的進水端安裝有供水泵，蒸汽發(fā)生器的出氣端連接有換熱器，換 熱器的出水端與用戶室內(nèi)散熱片連接。蒸汽發(fā)生器是供暖裝置的核心，蒸汽發(fā)生器的主要 作用是將供水泵供來的自來水加熱成高溫蒸汽，而換熱器將高溫蒸汽轉(zhuǎn)換成熱水后再供向 用戶的散熱片進行供暖。傳統(tǒng)供暖裝置的蒸汽發(fā)生器都是以類似燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)形式來產(chǎn) 生蒸汽，傳統(tǒng)蒸汽發(fā)生器使用時間長，相關(guān)配套設(shè)施齊全，使用起來非常方便，但結(jié)構(gòu)復雜， 操作繁瑣。隨著社會不斷發(fā)展，能源需求量越來越大，煤炭、石油等資源的儲量卻越來越少， 因此取暖成本越來越高，而且使用煤炭、石油等資源時會產(chǎn)生大量煙氣、煙塵，對環(huán)境污染 嚴重。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是針對上述不足提供一種結(jié)構(gòu)合理，運行穩(wěn)定，污 染少，且使用及維護成本低的太陽能供暖裝置。為解決上述技術(shù)問題，本太陽能供暖裝置包括蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器的進水端 安裝有供水泵，蒸汽發(fā)生器的出氣端連接有換熱器，換熱器的出水端連接有散熱片，其結(jié)構(gòu) 特點是所述蒸汽發(fā)生器包括開口朝向太陽的內(nèi)球面反光鏡，內(nèi)球面反光鏡內(nèi)壁上安裝有 通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)連接的轉(zhuǎn)動支架，轉(zhuǎn)動支架上通過轉(zhuǎn)軸與擺臂中部鉸接在一起，擺臂靠近內(nèi) 球面反光鏡的一端固設(shè)有蒸發(fā)球，蒸發(fā)球繞轉(zhuǎn)軸俯仰的中心與內(nèi)球面反光鏡的球心重合， 擺臂上安裝有與蒸發(fā)球內(nèi)腔連通的進水管和出氣管，進水管與供水泵出水端連通，出氣管 與換熱器進氣端連接，轉(zhuǎn)動支架上安裝有驅(qū)動擺臂俯仰移動的俯仰機構(gòu)，擺臂上還安裝有 感應(yīng)太陽光直射信號的光線傳感器，轉(zhuǎn)動支架上安裝有與光線傳感器電連接的控制器，控 制器根據(jù)光線傳感器的信號控制轉(zhuǎn)動機構(gòu)和俯仰機構(gòu)動作，并使蒸發(fā)球中心在內(nèi)球面反光 鏡所包含的1/2半徑球面軌跡上移動。本結(jié)構(gòu)的太陽能供暖裝置是通過球面聚焦加熱和實時追蹤加熱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)結(jié)構(gòu) 合理，運行穩(wěn)定，污染少，且使用及維護成本低的。球面聚焦加熱結(jié)構(gòu)主要包括開口朝向太陽設(shè)置的內(nèi)球面反光鏡，內(nèi)球面反光鏡內(nèi) 壁上通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)安裝有轉(zhuǎn)動支架，轉(zhuǎn)動支架上通過轉(zhuǎn)軸鉸接有擺臂，擺臂靠近內(nèi)球面反 光鏡的一端固設(shè)有蒸發(fā)球。轉(zhuǎn)動支架和擺臂的主要作用是支撐蒸發(fā)球，擺臂上設(shè)有與蒸發(fā) 球內(nèi)腔連通的進水管和出氣管，進水管的進水端與供水泵出水端連接，這樣，供水泵就可將 自來水供入蒸發(fā)球內(nèi)。蒸發(fā)球的球心位于內(nèi)球面反光鏡的1/2半徑球面軌跡上，也就是說， 蒸發(fā)球的外表面位于內(nèi)球面反光鏡1/2半徑附近。當太陽光沿內(nèi)球面反光鏡球心至蒸發(fā) 球球心方向照射內(nèi)球面反光鏡時，照射到內(nèi)球面反光鏡內(nèi)壁不同位置上的太陽光線都會發(fā)生反射，而且大部分反射光線都會向穿過內(nèi)球面反光鏡球心太陽光與內(nèi)球面反光鏡所包含 1/2半徑球形軌跡的交點方向反射，而蒸發(fā)球球心與該交點重合，因此，照射到內(nèi)球面反光 鏡的絕大部分反射光線都會射向蒸發(fā)球外壁，這樣就起到了聚焦加熱的作用，使太陽光能 量迅速聚集到蒸發(fā)球，也就起到了快速加熱蒸發(fā)球內(nèi)自來水的作用。內(nèi)球面反光鏡的半徑 越大，聚焦的太陽能越多，其聚焦加熱效果越好，可以使蒸發(fā)球內(nèi)自來水快速蒸發(fā)成蒸汽， 并通過出氣管供給換熱器，以便向用戶供暖。實時追蹤加熱結(jié)構(gòu)主要包括安裝在擺臂遠離蒸發(fā)球一端的光線傳感器和安裝在 轉(zhuǎn)動支架上的俯仰機構(gòu)，轉(zhuǎn)動支架上還安裝有與光線傳感器電連接的控制器，還包括安裝 在轉(zhuǎn)動支架和內(nèi)球面反光鏡之間的轉(zhuǎn)動機構(gòu)。光線傳感器的主要作用是實時檢測太陽光照 射的方位和偏離角度，并將該信號傳遞給控制器，控制器將根據(jù)該信號的信息控制轉(zhuǎn)動機 構(gòu)和俯仰機構(gòu)做出相應(yīng)動作。轉(zhuǎn)動機構(gòu)的主要作用是在控制器控制下，驅(qū)動轉(zhuǎn)動支架繞轉(zhuǎn) 動軸心線做正向或反向轉(zhuǎn)動，這樣就在擺臂不動的情況下，使蒸發(fā)球球心在內(nèi)球面反光鏡 1/2半徑圓的平面軌跡內(nèi)移動。同樣道理，俯仰機構(gòu)的主要作用是在控制器控制下，驅(qū)動擺 臂繞轉(zhuǎn)軸做上仰移動或下俯移動，這樣就在轉(zhuǎn)動支架靜止的情況下，使蒸發(fā)球球心在內(nèi)球 面反光鏡1/2半徑圓的平面軌跡內(nèi)移動。所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制蒸發(fā)球移動的平面軌跡與俯 仰機構(gòu)控制蒸發(fā)球移動的平面軌跡是互相垂直的，也就是說，如果轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制蒸發(fā)球在 水平平面軌跡內(nèi)移動，則俯仰機構(gòu)就控制蒸發(fā)球在豎直平面軌跡內(nèi)移動。當控制器同時控 制轉(zhuǎn)動機構(gòu)和俯仰機構(gòu)驅(qū)動蒸發(fā)球移動時，蒸發(fā)球球心將在所述內(nèi)球面反光鏡所包含內(nèi)球 面反光鏡1/2半徑限定的球形軌跡上移動，也就是說，控制器在獲得光線傳感器的感應(yīng)信 號后，可以控制蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線實時追蹤太陽光光線并與太陽光光線 在最短的時間內(nèi)保持平行，這樣就實現(xiàn)了使蒸發(fā)球?qū)崟r被太陽光的反射光線聚焦加熱的目 的，大大提高了蒸汽產(chǎn)生效率。作為一種實現(xiàn)方式，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括與內(nèi)球面反光鏡固接的滑座，滑座中部固 設(shè)有與轉(zhuǎn)動軸心線同軸設(shè)置的滑筒，滑座上設(shè)有與轉(zhuǎn)動支架固接的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤外周均布有 輪齒，轉(zhuǎn)盤中部固接有插入滑筒內(nèi)的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒和滑筒間安裝有軸承，滑座上安裝有轉(zhuǎn)動電 機，轉(zhuǎn)動電機與控制器電連接，轉(zhuǎn)動電機的輸出軸上安裝有驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動齒輪。該轉(zhuǎn)動機構(gòu)是通過齒輪傳動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)驅(qū)動轉(zhuǎn)動支架動作的?；闹饕饔檬侵?撐轉(zhuǎn)盤，滑座上固接的滑筒可以為轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動進行限位，可有效保證轉(zhuǎn)筒和滑筒同軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn) 筒和滑筒間的軸承可以使轉(zhuǎn)筒相對滑筒轉(zhuǎn)動時更順暢，控制起來更快速。轉(zhuǎn)動電機通過轉(zhuǎn) 動齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，可以使傳動更精密，有助于提高控制精度。在白天當太陽升起并不斷 向西移動時，轉(zhuǎn)動電機在控制器控制下正轉(zhuǎn)以驅(qū)動轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動轉(zhuǎn)動支架同角度轉(zhuǎn) 動，這樣，蒸發(fā)球?qū)⒃谵D(zhuǎn)動支架的轉(zhuǎn)動力下同角度轉(zhuǎn)動，直到蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球 心連線與太陽光管線平行。當太陽下落后，控制器將控制轉(zhuǎn)動電機反轉(zhuǎn)并到達初始位置，第 二天開始時，重復上述過程，并根據(jù)光線傳感器的實際信號實時修正蒸發(fā)球的移動軌跡，以 保證蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線在不同季節(jié)都與太陽光光線平行。作為一種實現(xiàn)方式，所述俯仰機構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)動支架上的俯仰電機，俯仰電機 與控制器電連接，俯仰電機的輸出軸上安裝有線輥，線輥上纏繞有拉繩，拉繩末端與擺臂遠 離蒸發(fā)球的一端連接在一起。 本實施例是通過收縮和釋放拉繩方式來控制擺臂繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的。將俯仰電機設(shè)置在轉(zhuǎn)動支架上，俯仰電機與控制器的距離更短，控制更方便。俯仰電機輸出軸上安裝有線 輥，線輥與擺臂末端之間設(shè)置有拉繩，拉繩一端纏繞在線輥上，拉繩另一端與遠離蒸發(fā)球的 擺臂端部固接在一起。當太陽升高時，俯仰電機在控制器控制下反轉(zhuǎn)以釋放拉繩，這樣，蒸 發(fā)球在重力下將下移，直到蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線與太陽光管線平行。同樣 道理，當太陽降低時，控制器將控制轉(zhuǎn)動電機正轉(zhuǎn)以拉緊拉繩，這樣，擺臂在拉繩拉動下將 翹起蒸發(fā)球，直到蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線與太陽光光線平行，因此，可以使蒸 發(fā)球時時被太陽光反射光線聚焦加熱。作為改進，內(nèi)球面反光鏡和滑座之間還固接有固定支架。在滑座和內(nèi)球面反光鏡之間設(shè)置固定支架，可以起到抬高轉(zhuǎn)動機構(gòu)的作用，這樣 就相對減少了轉(zhuǎn)動支架沿轉(zhuǎn)動軸心線的延伸長度，使轉(zhuǎn)動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動支架轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動 支架在徑向上的晃動更小，轉(zhuǎn)動更穩(wěn)定，有助于本太陽能供暖裝置穩(wěn)定運行。作為一種實現(xiàn)方式，所述蒸發(fā)球包括圓形或橢圓形球體，球體上部固設(shè)有與出氣 管連接的出氣口，球體上還固設(shè)有與進水管連接的進水口，球體外部套裝有夾持大半個球 體的罩筒，罩筒口部固設(shè)有將球體與罩筒內(nèi)腔卡緊在一起的限位環(huán)，球體外壁和罩筒內(nèi)壁 間填充有隔熱層，罩筒外壁上包裹有保溫層，罩筒底部與擺臂端部固接在一起。本蒸發(fā)球的球體設(shè)計成圓形或橢圓形，當太陽光反射光線照射時將球體內(nèi)自來水 受熱更加均勻，有效避免一點加熱或一面加熱導致的壽命短及水垢快速形成問題。球體外 部套裝有一端開口的罩筒，罩筒開口向下套裝在球體的上半部分及中下部的一小部分，這 樣既利用了太陽反射光照射不到的球體上半部分，將罩筒與球體卡緊在一起，又將太陽光 反射光線能夠照射到的球體下半部分充分暴露出來，有助于提高加熱效果。罩筒底部與擺 臂端部固接在一起，這樣通過罩筒可以方便驅(qū)動蒸發(fā)球移動。罩筒口部固設(shè)有將球體卡緊 在罩筒內(nèi)腔中的限位環(huán)，可以使罩筒與球體連接更可靠。罩筒內(nèi)壁和球體外壁間填充的隔 熱層可以起到隔熱保溫的作用，可有效避免高溫蒸汽的熱量通過球體上半部分散出。罩筒 外部設(shè)置的保溫層可以進一步提高保溫效果。作為改進，所述球體內(nèi)固設(shè)有與進水口連通的延長管，延長管出水端位于球體底 部。在蒸發(fā)球球體內(nèi)設(shè)置與進水口連接的延長管，可以使自來水進入球體時能夠沿延 長管流動。將延長管出水端設(shè)置到球體內(nèi)腔底部，不但可以使自來水進入球體后能夠直接 進入球體底部進行加熱，還能有效避免蒸汽通過進水口竄入進水管內(nèi)，實現(xiàn)了水汽分離，工
作更可靠。作為進一步改進，所述球體裸露外壁上均布有凹凸點。在蒸發(fā)球球體外壁上設(shè)置凹凸點可以減少球體外壁對太陽光反射光線的反射，有 助于提高加熱效率。作為改進，所述罩筒內(nèi)壁與球體對應(yīng)外壁之間固設(shè)有連接柱。在罩筒和球體之間設(shè)置連接柱，可以在盡可能將球體和罩筒隔離的情況下，提高 罩筒與球體的連接強度，既保證了隔熱效果，又提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。作為進一步改進，所述球體內(nèi)壁下部均布有向球體中心延伸的加熱棒。在球體內(nèi)壁上固設(shè)加熱棒，可以增大球體與球體內(nèi)熱水的接觸面積，有助于提高 球體的吸熱效率和散熱效率，可以起到提高蒸汽產(chǎn)生效率的作用。[0024]綜上所述，采用這種結(jié)構(gòu)的太陽能供暖裝置結(jié)構(gòu)合理，運行穩(wěn)定，污染少，且使用 及維護成本低，適合在各種供暖場合使用，尤其適合在辦公場合供暖使用。

結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為蒸發(fā)球的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為蒸汽發(fā)生器在太陽光線小角度照射時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為蒸汽發(fā)生器在太陽光線大角度照射時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1的A部放大圖；圖6為圖4的俯視圖。圖中1為蒸汽發(fā)生器，2為供水泵，3為換熱器，4為散熱片，5為內(nèi)球面反光鏡，6 為轉(zhuǎn)筒，7為控制器，8為轉(zhuǎn)軸，9為擺臂，10為蒸發(fā)球，11為進水管，12為出氣管，13為滑座， 14為滑筒，15為轉(zhuǎn)盤，16為轉(zhuǎn)動支架，17為光線傳感器，18為軸承，19為轉(zhuǎn)動電機，20為轉(zhuǎn) 動齒輪，21為俯仰電機，22為線輥，23為拉繩，M為固定支架，25為球體，26為罩筒，27為限 位環(huán)，28為隔熱層，四為保溫層，30為延長管，31為凹凸點，32為供水管，33為回水管，34 為配重塊，35為吊臂，36為連接柱，37為加熱棒。
具體實施方式
如圖1所示，該太陽能供暖裝置包括蒸汽發(fā)生器1，蒸汽發(fā)生器1的進水端與供水 泵2的出水端連接，蒸汽發(fā)生器1產(chǎn)生蒸汽所需要的水由供水泵2加壓供給。蒸汽發(fā)生器 1包括一端開口的內(nèi)球面反光鏡5，內(nèi)球面反光鏡5的內(nèi)壁為1/4球面，內(nèi)球面反光鏡5的 口部斜向上設(shè)置，且內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁底部與水平面相切設(shè)置，內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁側(cè)部 與豎直面相切設(shè)置。內(nèi)球面反光鏡5底部固設(shè)有豎直設(shè)置的固定支架24，固定支架M朝向 內(nèi)球面反光鏡5的球心方向延伸，固定支架M頂部固定安裝有滑座13，滑座13為水平設(shè)置 的圓板，滑座13水平面中部固設(shè)有滑筒14，滑筒14為上下貫通的圓管。如圖5所示，滑座 13上端面上設(shè)有轉(zhuǎn)盤15，轉(zhuǎn)盤15中部固設(shè)有插入滑筒14內(nèi)的轉(zhuǎn)筒6，轉(zhuǎn)筒6與滑筒14之 間安裝有軸承18，這樣，轉(zhuǎn)盤15和轉(zhuǎn)筒6就可以相對滑座13和滑筒14轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤15為水 平設(shè)置的圓盤，轉(zhuǎn)盤15圓周上均布有輪齒?；?3上安裝有轉(zhuǎn)動電機19，轉(zhuǎn)動電機的輸出 軸上安裝有轉(zhuǎn)動齒輪20，轉(zhuǎn)動齒輪20與轉(zhuǎn)盤15嚙合傳動，這樣，當轉(zhuǎn)動電機19得電時，轉(zhuǎn) 動電機19便通過轉(zhuǎn)動齒輪20驅(qū)動轉(zhuǎn)盤15相對滑座13轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤15上端面上固定安裝 有豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)動支架16，轉(zhuǎn)動支架16頂部通過轉(zhuǎn)軸8鉸接有擺臂9，擺臂9橫截面為圓 形，擺臂9的中部與轉(zhuǎn)動支架16頂部鉸接在一起，轉(zhuǎn)軸8軸心線與轉(zhuǎn)動支架16轉(zhuǎn)動軸心線 相交，而且兩者的交點與內(nèi)球面反光鏡5的球心重合，這樣，無論擺臂9俯仰到何處，擺臂9 的軸心線都與內(nèi)球面反光鏡5的某一個半徑延伸線重合。擺臂9靠近內(nèi)球面反光鏡5的一 端固定安裝有蒸發(fā)球10，蒸發(fā)球10的球心位于內(nèi)球面反光鏡5的1/2半徑軌跡上。如圖2所示，蒸發(fā)球10包括球體25，球體25為由不銹鋼材料制成的橢圓形密閉 腔體，球體25下部外壁上均布有凹凸點31。因為連接蒸發(fā)球10的擺臂9軸心線與內(nèi)球面 反光鏡5某半徑重合，當太陽光沿擺臂9延伸方向照射內(nèi)球面反光鏡5時，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5上后的反射光線都會集中照射到球體25下部，設(shè)置凹凸點31有助于減少反 光，大大提高太陽光利用率。在具體生產(chǎn)時，也可將球體25暴露的外壁部分設(shè)為多孔的網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，同樣可以起到吸收光線避免反光的作用。球體25內(nèi)壁下部均布有加熱棒37，加熱 棒37的主要作用是增大球體25與球體25內(nèi)熱水的接觸面積，以提高球體25吸收太陽光 的效率和向熱水釋放熱量的效率，從而起到提高蒸汽產(chǎn)生效率的作用。球體25外部套裝有 一個一端開口的罩筒26，罩筒沈的形狀與球體25形狀相似，為一端開口的橢圓形筒。罩筒 26開口向下設(shè)置，并從上向下套裝住大半個球體25，罩筒沈口部固設(shè)有與球體25外壁卡 緊在一起的限位環(huán)27，這樣，不但將罩筒沈與球體25緊緊卡位在一起，還將球體25下部充 分暴露出來，以便于球體25充分接收太陽光照射。罩筒沈內(nèi)壁與球體25外壁間對應(yīng)固接 有連接柱36，這樣可以增強球體25和罩筒沈的連接牢靠性。罩體沈底部與擺臂9端部固 接在一起，這樣，擺臂9就可以通過罩筒沈控制蒸發(fā)球10的移動。球體25上設(shè)有進水口， 擺臂9上安裝有與進水口連通的進水管11，進水管11的進水端與供水泵2的出水端連接， 這樣，通過供水泵2就可以很方便地向蒸發(fā)球10供水。球體25內(nèi)腔中設(shè)置有延長管30， 延長管30上端與進水口連通，延長管30下端延伸到球體25內(nèi)腔底部，這樣可以將自來水 直接送入球體25底部進行加熱，而且也避免了高溫蒸汽通過進水口竄入進水管11內(nèi)。球 體25上部設(shè)置有出氣口，擺臂9上安裝有與出氣口連通的出氣管12，這樣，球體25內(nèi)產(chǎn)生 的高溫蒸汽可以通過球體上部的出氣口順利排出，有助于該太陽能供暖裝置穩(wěn)定運行。進 水管11和出氣管12外壁上設(shè)有有保溫層，可以起到保持蒸汽和自來水溫度的作用，有助于 提高蒸汽含量。罩筒26內(nèi)壁尺寸比球體25外壁尺寸稍大，罩筒沈內(nèi)壁和球體25外壁之 間的空隙中填充有隔熱層觀，可以起到保持球體25溫度和防止球體25溫度通過與之連接 的罩筒26及擺臂9擴散的目的。罩筒沈外壁上包裹有保溫層四，可以進一步防止球體25 本體溫度擴散，有利于提高蒸汽產(chǎn)生效率。如圖1所示，轉(zhuǎn)動支架16上安裝有俯仰電機21，俯仰電機21的輸出軸上固定安裝 有線輥22，線輥22上固定纏繞有拉繩23，拉繩23另一端與擺臂9遠離蒸發(fā)球10的一端固 定連接。轉(zhuǎn)軸8兩側(cè)的擺臂9間設(shè)有一個夾角，這樣，俯仰電機21通過拉繩23拉動擺臂9 時將更加省力，且能有效避免擺臂9的俯仰移動死角。轉(zhuǎn)軸8上還鉸接有向上延伸的吊臂 35，吊臂35上部通過吊繩與擺臂9兩端拉緊在一起，這樣可以起到加強擺臂9支撐強度的 作用。擺臂9 一端受蒸發(fā)球10及蒸發(fā)球10內(nèi)自來水重力作用，擺臂9另一端受拉繩23拉 力作用，自然狀態(tài)下兩者達到平衡狀態(tài)。與拉繩23連接的擺臂9端部安裝有配重塊34，這 樣可以減輕拉繩23受力程度，有助于延長其使用壽命。擺臂9連接拉繩23的端部安裝有光 線傳感器17，光線傳感器17的受光面與連接蒸發(fā)球10的擺臂9軸線垂直，光線傳感器17 上有輸出上下左右四個方位光強弱信號的輸出線。轉(zhuǎn)動支架16上安裝有控制器7，光線傳 感器17的輸出線與控制器輸入端對應(yīng)電連接，光線傳感器17實時向控制器傳送擺臂9所 處位置的太陽光照射信號?？刂破?的輸出端與轉(zhuǎn)動電機19和俯仰電機21電連接，控制 器7根據(jù)光線傳感器17的信號控制轉(zhuǎn)動電機19和俯仰電機21動作，從而調(diào)整蒸發(fā)球10 球心在1/2內(nèi)球面反光鏡5半徑軌跡上的位置，以使太陽光照射內(nèi)球面反光鏡5的絕大部 分反射光線時時聚焦在蒸發(fā)球10的外壁上。如圖3所示，在上午9點鐘時，太陽高度較低，此時太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5 上的光線與水平面的夾角較小，圖3所示，該夾角為30度。如果此時連接蒸發(fā)球10的擺臂9與水平面的夾角不是30度，擺臂9上的光線傳感器17迎光面與太陽光線不是垂直相交， 則光線傳感器17感應(yīng)上下方位的兩個傳感器就會向控制器7傳遞不同的光強度信號，控制 器7根據(jù)兩者的差值控制俯仰電機21正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，直到使光線傳感器17上下方位的兩個 光傳感器傳回的光強度信號達到一致，此時，擺臂9與水平面的夾角即達到30度。但是如 果此時擺臂9在水平方向上與太陽光照射光線存在夾角時，即使光線傳感器17上下方位的 光傳感器傳回的光強度信號相同，光線傳感器17左右方位的光傳感器傳回的光強度信號 也不相同，控制器7根據(jù)兩個信號的差值控制轉(zhuǎn)動電機19正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，直到與蒸發(fā)球10連 接的擺臂9的軸心線與太陽光平行。此時光傳感器17的四根信號線傳回的信號相同，也就 是說擺臂9在控制器7的控制下追蹤到了太陽光線，這樣，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5內(nèi) 壁后的反射光線大部分都聚集到內(nèi)球面反光鏡1/2半徑軌跡與此時穿過內(nèi)球面反光鏡5球 心太陽光交點附近。而所述內(nèi)球面反光鏡1/2半徑軌跡與此時穿過內(nèi)球面反光鏡5球心太 陽光交點就是此時的蒸發(fā)球10的球心，也就是說，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁后的 反射光線大部分都聚集到蒸發(fā)球10上，準確地說是蒸發(fā)球10的球體25下半部分，這樣，太 陽光就可以集中加熱蒸發(fā)球10使蒸發(fā)球內(nèi)自來水被迅速加熱并轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽。如圖4、 圖6所示所示，當正午時，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁上的照射光線與水平面夾角最 大，此時控制器7將根據(jù)光線傳感器17傳送來的信號及時調(diào)整轉(zhuǎn)動電機19和俯仰電機21 轉(zhuǎn)動，直到連接蒸發(fā)球10的擺臂9軸心線與太陽光照射線達到平行，控制過程與上述過程 相似，在此不再細述。如圖1所示，蒸汽發(fā)生器1的出氣端通過出氣管12與換熱器3的進氣端連接，蒸汽 發(fā)生器1將自來水加熱成蒸汽后將蒸汽供給換熱器3。換熱器3的主要作用是將高溫蒸汽 的熱量轉(zhuǎn)化成高溫熱水，換熱器3的熱水端通過供水管32與用戶散熱片4的進水端連通， 換熱器3的冷水端通過回水管33與用戶散熱片4的出水端連通，這樣，換熱器3產(chǎn)生的熱 水就通過供水管32、散熱片4和回水管33構(gòu)成回路，可以快速向用戶提供高溫供暖用水。該太陽能供暖裝置利用太陽能對用戶進行供暖，通過聚焦加熱和實時追蹤功能， 使蒸發(fā)球10實時處于太陽光反射光線的聚焦范圍內(nèi)，大大提高了太陽能的利用效率，有助 于快速產(chǎn)生高溫蒸汽。在本實施例中，內(nèi)球面反光鏡5包括內(nèi)球面反光鏡鏡面和設(shè)置在內(nèi)球面反光鏡鏡 面后部的支撐體兩大部分，因為內(nèi)球面反光鏡鏡面易于做得很大，如直徑可為數(shù)百米至上 千米，故支撐體可以由鋼筋骨架、樓房墻體、山崖坡或混凝土來實現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)屬于公知技術(shù) 在此不再細述。在具體生產(chǎn)制造時，也可將內(nèi)球面反光鏡鏡面和支撐體做成一體結(jié)構(gòu)，如一 體式的不銹鋼內(nèi)球面反光鏡體，結(jié)構(gòu)和工作原理類似，不再細述。光線傳感器17、轉(zhuǎn)動電機 19和俯仰電機21都是從市場上購買的現(xiàn)成產(chǎn)品，控制器7采用常規(guī)公知電路，其結(jié)構(gòu)和工 作原理屬于公知技術(shù)，在此不再細述。
權(quán)利要求1.一種太陽能供暖裝置，包括蒸汽發(fā)生器(1)，蒸汽發(fā)生器(1)的進水端安裝有供水泵 (2)，蒸汽發(fā)生器(1)的出氣端連接有換熱器(3)，換熱器(3)的出水端連接有散熱片(4)，其 特征是所述蒸汽發(fā)生器(1)包括開口朝向太陽的內(nèi)球面反光鏡(5)，內(nèi)球面反光鏡(5)內(nèi) 壁上安裝有通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)連接的轉(zhuǎn)動支架(16)，轉(zhuǎn)動支架(16)上通過轉(zhuǎn)軸(8)與擺臂(9) 中部鉸接在一起，擺臂(9)靠近內(nèi)球面反光鏡(5)的一端固設(shè)有蒸發(fā)球(10)，蒸發(fā)球(10)繞 轉(zhuǎn)軸(8)俯仰的中心與內(nèi)球面反光鏡(5)的球心重合，擺臂(9)上安裝有與蒸發(fā)球(10)內(nèi) 腔連通的進水管(11)和出氣管(12)，進水管(11)與供水泵(2)出水端連通，出氣管(12)與 換熱器(3)進氣端連接，轉(zhuǎn)動支架(16)上安裝有驅(qū)動擺臂(9)俯仰移動的俯仰機構(gòu)，擺臂 (9)上還安裝有感應(yīng)太陽光直射信號的光線傳感器(17)，轉(zhuǎn)動支架(16)上安裝有與光線傳 感器(17)電連接的控制器(7)，控制器(7)根據(jù)光線傳感器(17)的信號控制轉(zhuǎn)動機構(gòu)和俯 仰機構(gòu)動作，并使蒸發(fā)球(10)中心在內(nèi)球面反光鏡(5)所包含的1/2半徑球面軌跡上移動。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能供暖裝置，其特征是所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括與內(nèi)球面反光 鏡(5)固接的滑座(13)，滑座(13)中部固設(shè)有與轉(zhuǎn)動軸心線同軸設(shè)置的滑筒(14)，滑座 (13)上設(shè)有與轉(zhuǎn)動支架(16)固接的轉(zhuǎn)盤(15)，轉(zhuǎn)盤(15)外周均布有輪齒，轉(zhuǎn)盤(15)中部 固接有插入滑筒(14)內(nèi)的轉(zhuǎn)筒(6)，轉(zhuǎn)筒(6)和滑筒(14)間安裝有軸承(18)，滑座(13)上 安裝有轉(zhuǎn)動電機(19)，轉(zhuǎn)動電機(19)與控制器(7)電連接，轉(zhuǎn)動電機(19)的輸出軸上安裝 有驅(qū)動轉(zhuǎn)盤(15)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動齒輪(20)。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能供暖裝置，其特征是所述俯仰機構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)動支 架(16)上的俯仰電機(21)，俯仰電機(21)與控制器(7)電連接，俯仰電機(21)的輸出軸上 安裝有線輥(22)，線輥(22)上纏繞有拉繩(23)，拉繩(23)末端與擺臂(9)遠離蒸發(fā)球(10) 的一端連接在一起。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的太陽能供暖裝置，其特征是內(nèi)球面反光鏡(5)和滑座 (13)之間還固接有固定支架(24)。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能供暖裝置，其特征是所述蒸發(fā)球(10)包括圓形或橢圓 形球體(25 )，球體(25 )上部固設(shè)有與出氣管(12 )連接的出氣口，球體(25 )上還固設(shè)有與進 水管(11)連接的進水口，球體(25 )外部套裝有夾持大半個球體(25 )的罩筒(26 )，罩筒(26 ) 口部固設(shè)有將球體(25)與罩筒(26)內(nèi)腔卡緊在一起的限位環(huán)(27)，球體(25)外壁和罩筒 (26)內(nèi)壁間填充有隔熱層(28)，罩筒(26)外壁上包裹有保溫層(29)，罩筒(26)底部與擺臂 (9)端部固接在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能供暖裝置，其特征是所述球體(25)內(nèi)固設(shè)有與進水口 連通的延長管(30 )，延長管(30 )出水端位于球體(25 )底部。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能供暖裝置，其特征是所述球體(25)裸露外壁上均布有 凹凸點(31)。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能蒸汽發(fā)生器，其特征是所述罩筒(26)內(nèi)壁與球體(25) 對應(yīng)外壁之間固設(shè)有連接柱(36)。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能蒸汽發(fā)生器，其特征是所述球體(25)內(nèi)壁下部均布有 向球體(25)中心延伸的加熱棒(37)。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能供暖裝置，包括蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器的進水端安裝有供水泵，蒸汽發(fā)生器的出氣端連接有換熱器，換熱器的出水端連接有散熱片，其結(jié)構(gòu)特點是所述蒸汽發(fā)生器包括內(nèi)球面反光鏡，內(nèi)球面反光鏡內(nèi)壁上安裝有通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)連接的轉(zhuǎn)動支架，轉(zhuǎn)動支架上通過轉(zhuǎn)軸與擺臂鉸接在一起，擺臂一端固設(shè)有蒸發(fā)球，蒸發(fā)球繞轉(zhuǎn)軸俯仰的中心與內(nèi)球面反光鏡的球心重合，轉(zhuǎn)動支架上安裝有驅(qū)動擺臂俯仰的俯仰機構(gòu)，擺臂另一端安裝有感應(yīng)太陽光直射信號的光線傳感器，轉(zhuǎn)動支架上安裝有與光線傳感器電連接的控制器。采用這種結(jié)構(gòu)的太陽能供暖裝置結(jié)構(gòu)合理，運行穩(wěn)定，污染少，適合在各種供暖場合使用，尤其適合在辦公場合供暖使用。
文檔編號F24J2/10GK201903101SQ20102068411
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者梁炳, 梁長寧 申請人:梁長寧