二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，包括骨架、外罩、吸熱管、反射鏡和玻璃面罩，外罩包覆于骨架外，且外罩與骨架固定連接，骨架的底端設(shè)置有玻璃面罩，玻璃面罩通過(guò)彈簧鋼片與骨架進(jìn)行連接，骨架內(nèi)設(shè)置有吸熱管，吸熱管的兩側(cè)分別設(shè)置有反射鏡，且反射鏡關(guān)于吸熱管為對(duì)稱設(shè)置。采用了該結(jié)構(gòu)的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，能使照射過(guò)來(lái)的光線通過(guò)雙焦點(diǎn)組合反射鏡聚合到吸熱管的下半部區(qū)域，增加了聚光比，減少了光的溢出量，外罩是由一整塊平板折彎而成，只需要普通折彎?rùn)C(jī)即可制造，其中肋板的形狀是由拓?fù)涑绦騼?yōu)化而來(lái)，在滿足力學(xué)性能的前提下，使其重量最小化，應(yīng)力分布更加均勻合理，同時(shí)提高了共振頻率，延遲了使用壽命。
【專利說(shuō)明】二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太能裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要分為兩類:一類是采用多金屬管并排的方式，來(lái)增加吸熱面積，彌補(bǔ)光的溢出；另一類是采用單金屬管或真空管加反射鏡的方式來(lái)提高聚光比，增加吸熱效率。第一類雖然增加了吸熱面積，減小了光的溢出量，但是不能提高聚光比，溫度上不去；第二類使用真空管確實(shí)可以提高吸熱效率和溫度，但是受限于成本，難以大規(guī)模推廣，性價(jià)比較低。
[0003]在大多數(shù)已知的吸熱器中，單位長(zhǎng)度的重量大都超過(guò)30公斤，長(zhǎng)度方向的截面體積也較大，不但造成了較高的材料成本，還對(duì)施工過(guò)程中的搬運(yùn)和吊裝帶來(lái)麻煩，很多情況下需要借助工程車輛才能進(jìn)行施工，造成高昂的安裝成本，施工時(shí)間也會(huì)加長(zhǎng)。在大多數(shù)已知的吸熱器中，外罩作為主體結(jié)構(gòu)的承力部件，由于外罩完全是暴露在外面的，受環(huán)境影響最大，容易熱漲變形和銹蝕，一旦受損會(huì)對(duì)主體結(jié)構(gòu)造成破壞。由于對(duì)精度的要求較高，吸熱器在制造、焊接、組裝過(guò)程中勢(shì)必會(huì)要借助工裝夾具來(lái)保證最終成型質(zhì)量，但這樣會(huì)增加上工裝和夾具的制作成本，而且對(duì)工裝的放置場(chǎng)地和操作人員的技能也需要有一定要求。受限于反射方式的不同，反射鏡大部分都是整體式的，這樣由于寬度較大，安裝之前需要預(yù)成型，因此就需要配套的模具，造成先期投資成本過(guò)高。由于反射鏡鏡面易受損，寬度方向尺寸較大，對(duì)包裝和運(yùn)輸造成困難。由于需要維修和清洗，玻璃面罩的安裝和拆卸的困難是普遍存在的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種新型的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，不僅聚光比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、加工簡(jiǎn)單、裝配效率高，同時(shí)兼具較高的防腐蝕、抗風(fēng)沙性能，有效延遲了使用壽命，能使照射過(guò)來(lái)的光線通過(guò)雙焦點(diǎn)組合反射鏡聚合到吸熱管的下半部區(qū)域，增加了聚光比，減少了光的溢出量，提高了吸熱器的吸熱效率，造價(jià)便宜，可以做成模塊化，性價(jià)比高，適于大規(guī)模應(yīng)用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置采用以下技術(shù)方案:
[0006]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其主要特點(diǎn)是，包括骨架、外罩、吸熱管、反射鏡和玻璃面罩，所述的外罩包覆于所述的骨架外，且所述的外罩與所述的骨架固定連接，所述的骨架的底端設(shè)置有玻璃面罩，所述的玻璃面罩通過(guò)彈簧鋼片與所述的骨架進(jìn)行連接，所述的骨架內(nèi)設(shè)置有吸熱管，所述的吸熱管的兩側(cè)分別設(shè)置有反射鏡，且所述的反射鏡關(guān)于所述的吸熱管為對(duì)稱設(shè)置；所述的骨架包括桁架和肋板，該肋板與所述的桁架垂直，所述的肋板沿著所述的桁架的長(zhǎng)度方向分布。
[0007]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的外罩的底端設(shè)置有卡槽，所述的卡槽內(nèi)插設(shè)有托架，所述的玻璃面罩固定設(shè)置于所述的托架和所述的彈簧鋼片之間。
[0008]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的肋板的上端、中間部件和下端分別固定設(shè)置有兩根桁架，所述的桁架和所述的肋板均具有條形缺口，所述的桁架和所述的肋板通過(guò)所述的條形缺口進(jìn)行插接。
[0009]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的太陽(yáng)能吸熱裝置還包括卡箍，所述的吸熱管通過(guò)所述的卡箍固定于所述的肋板。
[0010]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的外罩的表面設(shè)置有吊點(diǎn)。
[0011]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的桁架沿其長(zhǎng)度方向均勻分布有固定點(diǎn)，所述的反射鏡通過(guò)所述的固定點(diǎn)與所述的桁架固定連接。
[0012]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的外罩和所述的骨架之間設(shè)置有保溫層，所述的保溫層內(nèi)填充設(shè)置有保溫材料。
[0013]該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置中的肋板與相鄰的肋板之間沿所述的桁架長(zhǎng)度方向的距離的范圍為200mm?500mm。
[0014]采用了該結(jié)構(gòu)的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，具有以下有益效果:
[0015]I)本實(shí)用新型不僅聚光比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、加工簡(jiǎn)單、裝配效率高，同時(shí)兼具較高的防腐蝕、抗風(fēng)沙性能，有效延遲了使用壽命，能使照射過(guò)來(lái)的光線通過(guò)雙焦點(diǎn)組合反射鏡聚合到吸熱管的下半部區(qū)域，增加了聚光比，減少了光的溢出量，提高了吸熱器的吸熱效率，造價(jià)便宜，可以做成模塊化，性價(jià)比高，適于大規(guī)模應(yīng)用；
[0016]2)外罩是由一整塊平板折彎而成，只需要普通折彎?rùn)C(jī)即可制造，無(wú)需其它輔助設(shè)備，而且外罩邊沿的形狀，是一種卡槽，主要是為了便于安裝玻璃面罩而設(shè)計(jì)，另外也增加了外罩的強(qiáng)度，有效改善了風(fēng)載和積雪對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；
[0017]3)骨架是由肋板和L形桁架拼插焊接而成，插接式的肋板加L形桁架結(jié)構(gòu)，定位容易、準(zhǔn)確，最少只需2個(gè)工人，無(wú)需復(fù)雜工裝，省去了制作定位工裝和夾具的工序和費(fèi)用，提高了生產(chǎn)效率；其中肋板的形狀是由拓?fù)涑绦騼?yōu)化而來(lái)，在滿足力學(xué)性能的前提下，使其重量最小化，應(yīng)力分布更加均勻合理，同時(shí)提高了共振頻率，延遲了使用壽命；
[0018]4)反射鏡的反射面是有一定的弧度的面型，此面型可以將±25度的光線匯聚到吸熱管下半圓區(qū)域，比普通吸熱器聚光比更高，光學(xué)冗余度更好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型截面示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型的內(nèi)部骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型的骨架插接定位的示意圖。
[0023]圖5是本實(shí)用新型的兩片反射鏡的反射面聚光示意圖。
[0024]圖6a是本實(shí)用新型中外罩截面圖。
[0025]圖6b為圖6a的局部放大圖。
[0026]圖7是本實(shí)用新型中反射鏡裝配示意圖。
[0027]圖8是本實(shí)用新型中彈簧鋼片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是本實(shí)用新型中玻璃面罩安裝完成后的截面示意圖。
[0029]圖10是本實(shí)用新型中玻璃面罩拆卸時(shí)的截面示意圖。
[0030]圖11是本實(shí)用新型開(kāi)口朝上時(shí)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了能更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]如圖所示，該二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，包括骨架104、吊點(diǎn)101、外罩102、吸熱管105、反射鏡197和玻璃面罩110，外罩102上設(shè)有吊點(diǎn)101，外罩102包裹于骨架104并固定在骨架104上，骨架104底端設(shè)有玻璃面罩110，玻璃面罩110通過(guò)彈簧鋼片108與骨架104相連，外罩102、吊點(diǎn)101和骨架104通過(guò)焊接的方式裝配在一起。
[0033]骨架104內(nèi)設(shè)有吸熱管105，并以吸熱管105為中心的骨架104兩側(cè)分別設(shè)有反射鏡107 ;骨架104包括L形桁架301和肋板302，L形桁架301之間設(shè)有若干肋板302，相鄰的兩塊肋板302之間的距離為200mm?500mm之間，肋板302的上端部、中間部位和下端部分別固定有2支L形桁架301，其中L形桁架301和肋板302上分別設(shè)有條形缺口 303，L形桁架301和肋板302通過(guò)條形缺口 303上下對(duì)準(zhǔn)插接進(jìn)行定位。
[0034]吸熱管105通過(guò)卡箍106固定在肋板302上，其中彈簧鋼片108用鉚接的方式固定到肋板302上；外罩102是由一整塊平鈑金件折彎成型，請(qǐng)參閱附圖，折彎角度為a和b，
a、b 相鄰，a+b = 270。，且 100。^ a ^ 170°，100。^ b ^ 170° ;其中外罩 102 兩側(cè)的底端設(shè)有卡槽305，卡槽305上插有L形托架109，L形托架109上設(shè)有彈簧鋼片108，彈簧鋼片108和L形托架109之間固定有玻璃面罩110。
[0035]反射鏡107為關(guān)于截面豎直中心線左右對(duì)稱的兩片金屬材料構(gòu)成，兩片反射鏡107的反射面是雙焦點(diǎn)組合曲線，其中焦點(diǎn)201在吸熱管105內(nèi)部，此面型可以將±25度(圖中角c)的光線202匯聚到吸熱管105下半圓區(qū)域。
[0036]L形桁架301的表面等距離分布固定點(diǎn)304，反射鏡107通過(guò)L形桁架301上下兩排的固定點(diǎn)304安裝固定后反射鏡107的表面形成一定的張力，該張力使反射鏡107鏡面緊密貼合住背面肋板302，反射鏡107鏡面形成弧形。
[0037]保溫層103分布在外罩102和骨架104之間，保溫層103內(nèi)填充有保溫材料。
[0038]在本實(shí)用新型中，骨架104上的肋板302是同一個(gè)零件的陣列，看似很多個(gè)肋板302零件，其實(shí)類型只有一個(gè)，可以采用多種加工工藝來(lái)制造，例如:激光切割、數(shù)控沖床、模具沖壓、線切割、等離子切割、水切割等。該形狀單一，批量生產(chǎn)也無(wú)需復(fù)雜模具，簡(jiǎn)單沖模即可；骨架104的焊接組裝需要定位，定位方法是通過(guò)肋板302和L形桁301架上的條形缺口 303，上下對(duì)準(zhǔn)后，插接在一起，即可實(shí)現(xiàn)定位。所有肋板302和L形桁架301可以邊插接邊焊接，也可以全部插接后再實(shí)行焊接。左右對(duì)稱的反射鏡107的安裝固定，考慮到熱變形的影響，要排除焊接等一些產(chǎn)生大量熱的工藝，要采用螺釘或鉚接的方式，由于安裝固定點(diǎn)304排列規(guī)則，成直線排列，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝。
[0039]在本實(shí)用新型中，玻璃面罩的安裝分為兩種情況:一種是當(dāng)本裝置開(kāi)口朝向下時(shí)，首先要把玻璃面罩110靠在L形托架109上，然后將玻璃面罩110和L形托架109 —起托住，對(duì)準(zhǔn)開(kāi)口，開(kāi)始往里面放，對(duì)L形托架109施加往上的壓力，使彈簧鋼片108張開(kāi)，騰出一段距離，順勢(shì)將L形托架109利用彈簧鋼片108的反向彈力滑入外罩102的卡槽305里，裝配完畢。
[0040]另一種是當(dāng)本裝置開(kāi)口朝向上時(shí)，首先將玻璃面罩110對(duì)準(zhǔn)開(kāi)口，往里面放，擱在彈簧鋼片108上，然后將左右兩根L形托架109 —起靠在玻璃面罩110上，對(duì)L形托架109施加向下的壓力，使彈簧鋼片108張開(kāi)，騰出一段距離，順勢(shì)將L形托架109利用彈簧鋼片108的反向彈力滑入外罩102的卡槽305里，裝配完畢。其中，玻璃面罩110的拆卸方法參考安裝方法，基本上是安裝方法的反過(guò)程。
[0041]采用了該結(jié)構(gòu)的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，具有以下有益效果:
[0042]I)本實(shí)用新型不僅聚光比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、加工簡(jiǎn)單、裝配效率高，同時(shí)兼具較高的防腐蝕、抗風(fēng)沙性能，有效延遲了使用壽命，能使照射過(guò)來(lái)的光線通過(guò)雙焦點(diǎn)組合反射鏡聚合到吸熱管的下半部區(qū)域，增加了聚光比，減少了光的溢出量，提高了吸熱器的吸熱效率，造價(jià)便宜，可以做成模塊化，性價(jià)比高，適于大規(guī)模應(yīng)用；
[0043]2)外罩是由一整塊平板折彎而成，只需要普通折彎?rùn)C(jī)即可制造，無(wú)需其它輔助設(shè)備，而且外罩邊沿的形狀，是一種卡槽，主要是為了便于安裝玻璃面罩而設(shè)計(jì)，另外也增加了外罩的強(qiáng)度，有效改善了風(fēng)載和積雪對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；
[0044]3)骨架是由肋板和L形桁架拼插焊接而成，插接式的肋板加L形桁架結(jié)構(gòu)，定位容易、準(zhǔn)確，最少只需2個(gè)工人，無(wú)需復(fù)雜工裝，省去了制作定位工裝和夾具的工序和費(fèi)用，提高了生產(chǎn)效率；其中肋板的形狀是由拓?fù)涑绦騼?yōu)化而來(lái)，在滿足力學(xué)性能的前提下，使其重量最小化，應(yīng)力分布更加均勻合理，同時(shí)提高了共振頻率，延遲了使用壽命；
[0045]4)反射鏡的反射面是有一定的弧度的面型，此面型可以將±25度的光線匯聚到吸熱管下半圓區(qū)域，比普通吸熱器聚光比更高，光學(xué)冗余度更好。
[0046]在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，包括骨架、外罩、吸熱管、反射鏡和玻璃面罩，所述的外罩包覆于所述的骨架外，且所述的外罩與所述的骨架固定連接，所述的骨架的底端設(shè)置有玻璃面罩，所述的玻璃面罩通過(guò)彈簧鋼片與所述的骨架進(jìn)行連接，所述的骨架內(nèi)設(shè)置有吸熱管，所述的吸熱管的兩側(cè)分別設(shè)置有反射鏡，且所述的反射鏡關(guān)于所述的吸熱管為對(duì)稱設(shè)置；所述的骨架包括桁架和肋板，該肋板與所述的桁架垂直，所述的肋板沿著所述的祐1架的長(zhǎng)度方向分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的外罩的底端設(shè)置有卡槽，所述的卡槽內(nèi)插設(shè)有托架，所述的玻璃面罩固定設(shè)置于所述的托架和所述的彈簧鋼片之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的肋板的上端、中間部件和下端分別固定設(shè)置有兩根桁架，所述的桁架和所述的肋板均具有條形缺口，所述的桁架和所述的肋板通過(guò)所述的條形缺口進(jìn)行插接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的太陽(yáng)能吸熱裝置還包括卡箍，所述的吸熱管通過(guò)所述的卡箍固定于所述的肋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的外罩的表面設(shè)置有吊點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的桁架沿其長(zhǎng)度方向均勻分布有固定點(diǎn)，所述的反射鏡通過(guò)所述的固定點(diǎn)與所述的桁架固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的外罩和所述的骨架之間設(shè)置有保溫層，所述的保溫層內(nèi)填充設(shè)置有保溫材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光線性太陽(yáng)能吸熱裝置，其特征在于，所述的肋板與相鄰的肋板之間沿所述的桁架長(zhǎng)度方向的距離的范圍為200mm?500mm。
【文檔編號(hào)】F24J2/24GK203928451SQ201420271996
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】游思梁, 陳煜達(dá), 沈平, 韓紅社, 王金元 申請(qǐng)人:上海晶電新能源有限公司