[其他]平面齒形聚光太陽(yáng)灶

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85201140
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85201140U
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭光華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北省科學(xué)院能源研究所
• 主分類號(hào): F24J2/00
• 分類號(hào): F24J2/00;G02B19/00
• 代理公司: 河北省專利事務(wù)所
• 代理人: 陳金鑄

本發(fā)明是一種平面齒形聚光太陽(yáng)灶，屬于利用太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域。

根據(jù)發(fā)明人查閱有關(guān)專利文獻(xiàn)和科技資料，國(guó)外有種非拋物面的聚光太陽(yáng)灶如圖2，此灶由反射鏡、支架和鍋架三部分組成。反射鏡根據(jù)聚光原理設(shè)計(jì)成階梯形，剪成等寬的（寬7.5厘米）、不同半徑的七個(gè)木圈圈，上面粘貼具有反光性能的鋁箔后，分別把每條環(huán)帶以不同角度和位置固定在支架上，再在反射鏡中心組裝一個(gè)鍋架。

這種太陽(yáng)灶有許多不足之處：

1.決定太陽(yáng)灶性能的關(guān)鍵部件－灶面部分是手工制做和裝配的。按聚光原理，每條反光環(huán)帶都有確切的位置和精確的角度，否則，聚光效果將不理想，甚至不能聚光，而用手工制做和安裝的反光環(huán)帶要達(dá)到理論要求的角度和位置是較困難的。

2.固定后的環(huán)帶是有一定曲率的曲面，而原先按平面粘貼上去的反光材料，這時(shí)易出現(xiàn)隆起和皺折，破壞了反射面的光學(xué)鏡面要求，影響聚光效果。

3.反光環(huán)帶都是等寬的，這會(huì)導(dǎo)致焦斑面積的增大（離鏡心愈遠(yuǎn)的環(huán)帶，反射到焦點(diǎn)處的光斑直徑遠(yuǎn)比環(huán)帶的寬度大），如再加上安裝時(shí)角度和位置的誤差，則散焦現(xiàn)象將無(wú)法避免。

4.這種太陽(yáng)灶是鏡心在灶面中心的正交聚光灶。當(dāng)太陽(yáng)的高度角小時(shí)，灶面接收到的太陽(yáng)光不能全都反射到鍋底而被有效利用，造成能量損失。這種現(xiàn)象在一天中的10點(diǎn)以前和14點(diǎn)以后，以及在一年中的冬、春季節(jié)，太陽(yáng)高度角偏低時(shí)，尤為明顯。

5.上述太陽(yáng)灶有一個(gè)象木車輪似的大圓盤(pán)以及一個(gè)體積很大的用角鋼焊制的支架，致使此種太陽(yáng)灶的整機(jī)體積大、份量重，不利于商品運(yùn)輸。

本發(fā)明的目的就在于提供一種適于工業(yè)化生產(chǎn)的、精度高、工藝性能良好又便于攜帶和運(yùn)輸?shù)囊环N平面齒形聚光太陽(yáng)灶，見(jiàn)圖1所示。此灶是由灶面（1）、手提箱（2）、鍋架（3）、跟蹤支架（4）以及折疊桌等四部分組成。灶面的整體是按聚光原理設(shè)計(jì)成波浪形曲面，由灶面的剖面可看出，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)基底部都座落在同一平面上的許多錯(cuò)落不齊的空心尖齒狀的聚光面，見(jiàn)圖3。反光齒面（圖3A－A剖面的粗線部分）的寬度離鏡心愈遠(yuǎn)者愈窄。灶面材料可用輕型薄金屬板（如鋁板）或塑料板材壓制成型如圖4的（3）。灶面上鍍一層反光率較高的金屬（如銀或鋁）薄膜如圖4的（2），再在其上復(fù)蓋一層透明度高、耐磨性和耐候性好的保護(hù)層如圖4的（1）即可。壓制灶面的模具是由機(jī)床精密加工刻制的，保證了反光齒面的角度、線度的精度都能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。灶面整體設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)鏡心不對(duì)稱的偏軸聚光面，當(dāng)太陽(yáng)高度角偏低時(shí)，仍能有效利用太陽(yáng)能。不等寬的反光齒面，控制了焦斑面積。

此灶的手提箱用木制、輕金屬、塑料或皮革材料等均可。它既可用來(lái)固定太陽(yáng)灶灶面，又是太陽(yáng)灶一些附件的裝具，太陽(yáng)灶在非使用狀態(tài)時(shí)，灶面、鍋架、支架等都可折疊裝入箱體內(nèi)，使灶便于攜帶和運(yùn)輸。

放置炊具的鍋架，使灶體跟蹤太陽(yáng)的支撐架都是金屬構(gòu)件，非受熱的一些零部件也可采用塑料、木質(zhì)等其它材料。在工作狀態(tài)時(shí)，可插接組裝而成，非工作狀態(tài)時(shí)，可拆卸固定在折疊桌的背面。

折疊桌是木質(zhì)的，也可用輕金屬、塑料等壓制。桌面貼有塑料貼面，桌的背面裝有4根可折疊的桌腿，還有固定鍋架、支撐架等附件的彈簧卡具。太陽(yáng)灶在使用狀態(tài)時(shí)，它可當(dāng)桌子用，在非使用狀態(tài)時(shí)，它又具有附件板的功能。

本發(fā)明改進(jìn)了階梯太陽(yáng)灶的某些不足，并具有以下的一些特點(diǎn)：此灶適合于工業(yè)化批量生產(chǎn)制造且保證了需要的加工精度，聚光效果好；灶面采用蒸鍍金屬反光膜，改進(jìn)了以往粘貼反光材料出現(xiàn)的缺點(diǎn)，提高了灶的熱效率；反光環(huán)帶由寬變窄，控制了焦斑的增大；灶面的偏軸聚光設(shè)計(jì)使處于高度角小的太陽(yáng)能資源也可充分利用；灶的各個(gè)部件都采用折疊、插接件，縮小了整機(jī)的體積，此灶操作簡(jiǎn)便，使用時(shí)打開(kāi)箱體即展開(kāi)了灶面，再把鍋架、支撐架按固定位置裝配好即成。

發(fā)明人試制了灶面為1平方米的平面齒形聚光太陽(yáng)灶，全灶約重10公斤，焦斑溫度可達(dá)1000℃以上。階梯形太陽(yáng)灶灶面為1.13平方米，在無(wú)風(fēng)的晴天，用25－30分鐘可燒開(kāi)1公斤冷水，而此灶在同樣條件、同樣時(shí)間內(nèi)可燒開(kāi)2公斤冷水，效率比前者提高了一倍。此灶可供家庭、游牧、邊防、勘探等野外作業(yè)人員及旅游者使用。