[實用新型]家用同步跟蹤型太陽能開水器

無效

• 申請號: 00219088.5
• 申請日: 2000-01-13
• 公開（公告）號: CN2445247Y
• 公開（公告）日: 2001-08-29
• 發明（設計）人: 秦佑鎮
• 申請（專利權）人: 秦佑鎮
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型專利涉及一種利用太陽能為家庭加熱熱水裝置，尤其是利用太陽能為家庭直接加熱開水的裝置。

當前，地球環境不斷受到污染與破壞，煤和石油制品等燃料的燃燒造成了嚴重的空氣污染和水污染。因此，人們對太陽能等潔凈能源投入了越來越大的注意。

近年來我國研制成功高技術產品玻璃真空吸熱管熱水器并在全國得到廣泛應用，為城鄉居民提供了豐富的熱水，節約了大量能源。但是，人們盼望直接用太陽能提供開水的愿望卻遲遲未能實現。

經測算，中國每個家庭平均每天需用15～20％的能源來燒4～10升開水，平均約7升，所需能源約630大卡，計入熱損失后約耗電0.8KWH。每年耗電約300KWH，電費約200元，如果全國有百分之五的家庭使用太陽能提供所需開水的三分之一，(全國家庭約4億個)那么每年可節約用電20億度，每年可減少因燃燒煤等燃料而向大氣排放CO、CO₂、SO₂等有害氣體數十萬噸。這對于我國實施環境保護、生態平衡和可持續發展戰略都是十分重要的。

本實用新型的目的是提供一種一般家庭都可使用的同步跟蹤型太陽能開水器，而如何實現該裝置對太陽的高精度跟蹤、實現無電源跟蹤、實現對陽光的高效聚焦和實現聚焦后的太陽能對水進行有效加熱等問題就是本實用新型必須克服和解決的技術關鍵。

本實用新型是集天文、機械、傳熱和光學為一體的新產品，上述技術關鍵是這樣實現的：利用真空吸熱管(玻璃真空吸熱管或金屬玻璃復合真空熱管)和鏡面拋物柱面相結合，以小巧靈活的同步裝置自動跟蹤太陽運動，將照射在拋物面上的陽光聚焦到真空吸熱管的表面，從而以數倍的能量高效率地對單根真空吸熱管進行加熱，通過管壁熱交換和管內熱對流，使壺中水溫以較快的速度上升直至沸騰，從而解決了一般太陽能熱水器不可能提供沸騰開水的難題。本實用新型的研制成功填補了一項普及型非電動式家用同步跟蹤太陽能開水器的空白。

下面結合附圖對本實用新型進一步說明：

圖1是本實用新型工作狀態

圖2是傾倒開水時的狀態

圖3是真空保溫壺組合件

圖4是金屬支架側視圖、圖5是金屬支架正視圖

圖6是同步跟蹤機構側視圖、圖7是同步跟蹤機構正視圖

圖8是拋物面機構、圖9是真空吸熱管

圖10是本實用新型的實施例：QTK-1型太陽能開水器傾倒開水時的狀態

圖11是本實用新型的實施例：QTK-1型太陽能開水器工作狀態

圖中所示：1保溫蓋、2雙層壺體、3尾管、4水平軸、5俯仰角控制板、6支架、7軸承座、8銷軸、9專用機芯、10法蘭套管、11軸承系、12機芯座、13小傳動輪、14傳動帶、15大傳動輪、16防護罩、17發條盒、18卷簧、19示蹤桿、20拋物線成型板、21、鏡面拋物柱面、22轉動叉架、23介質、24玻璃外管、25金屬熱管

圖1為本實用新型的外觀結構，它主要由：真空保溫壺組合件、金屬支架、同步跟蹤機構、拋物面機構和真空吸熱管五部分組成。根據情況可將其安裝專用底座置于平臺、地面或直接安裝在陽臺上。

圖2為太陽能開水器傾倒開水終了時的狀態。

圖3為真空保溫壺組合件系由：保溫蓋(1)、雙層壺體(2)、尾管(3)、水平軸(4)、俯仰角控制板(5)組成為一整體。雙層金屬之間抽真空，壺頂部由保溫壺蓋保溫；前面出水口，也由保溫蓋保溫，尾管(3)與真空吸熱管(23)直接連通并密封。其特點是：壺體不傳熱，保溫性能好，尾管密封可靠，壺的造型設計能夠滿足熱對流的要求及俯仰角的變化。

真空保溫壺組合件利用兩側的水平軸(4)安裝在支架的軸承座(7)中可使本實用新型繞軸作俯仰運動。俯仰角變化達95度，其中俯角達37度，仰角達58度。仰角的變化可使拋物面適應太陽在一年里緯度的變化。角度變化靠俯仰角控制板(5)調節。將銷軸(8)插入控制板(5)中相應的小孔即可使拋物面恰好適應太陽所在的緯度。

圖4、圖5為金屬支架系由：支架(6)、軸承座(7)、銷軸(8)組成。其外形設計符合整機俯仰角變化的要求。