二次聚焦高效太陽能熱水器的製作方法
2023-10-17 05:38:19 2
專利名稱：二次聚焦高效太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二次聚焦高效太陽能水器，屬太陽能應用領域。
目前，太陽能應用領域中，熱水器較為常見，但這些熱水器大多效率低，尤其是在冬季或日照狀況不良時，出水溫度低，不能滿足生活需求。
本實用新型旨在提供一種熱效率高，且出水溫度高的太陽能熱水器。
本實用新型總的發明構想是通過雙凸透鏡聚焦及拋物面反射聚焦，二次聚焦太陽光，以產生能量密度較高的加熱(線)點給質量較小的工作介質加熱。
具體地說，本實用新型由以下結構實現發明構想本實用新型包括支架、安置在支架上的密閉殼體、安裝在殼體外表面的柱狀雙凸透鏡組、鋪設於密閉殼體內的由熱傳導性能較好的材質製成的加熱管、與加熱管相通連的進水管及出水管、鋪設於密閉殼體內的保溫材料，此外，本實用新型還包括安裝於凸透鏡後的槽形拋物柱面，該拋物柱面為鏡面，加熱管則裝於該拋物面所形成的焦線上。
當然，在本實用新型的總的發明構想下，本實用新型也可以由以下的結構實現即將上段結構中的柱狀凸透鏡組更換為分布於一同心圓上的多個環狀雙凸鏡所組成的環狀雙凸透鏡組，同時將槽形拋物柱面更換為旋轉拋物面，該拋物面為鏡面，由拋物線繞其軸線旋轉而成，加熱管為圓盤狀，裝於該拋物面形成的焦點處。其餘構件及結構均保持不變。
以上兩種結構的熱水器，當其凸透鏡接受到太陽光時，首先分別將太陽光聚焦為一組平行線或一組同心圓，再經過拋物鏡面的反射聚焦將形成一高溫直線或一高溫光點，加熱位於該線(點)處的加熱管，使其中的水很快升溫。
本實用新型的目的還可通過以下措施來進一步達到將密閉殼體內抽真空密封，以減少熱傳導的損失，在加熱管上纏有由傳導性能較好的材料製成的翅片，以接受漫反射光。
本實用新型由於採用了上述種種措施，使得太陽光經聚焦後能量密度高，加熱效率高，因此水溫升高時間短、速度快，同時本實用新型由於熱傳導損失小，整體熱效率高。
以下將結合附圖和實施例作進一步說明
圖1為本實用新型第一個實施例的結構示意圖圖2為本實用新型另一個實施例的剖面圖圖3為第一個實施例中所用柱狀凸透鏡組的示意圖圖4為第二個實施例中所用環狀凸透鏡組的示意圖圖中各序號分別為1、殼體，2、進水管，3、出水管，4、支架，5、凸透鏡，6、保溫材料，7、加熱管，8、翅片，9、拋物面。
圖1所示的實施例中，密閉殼體(1)由鍍鋅板製成，它安置在支架(4)上，其上朝陽的一面安裝有一組平行的由透明有機玻璃製成的柱狀雙凸透鏡組(5)，安裝於該凸透鏡組後的槽狀拋物柱面(9)為金屬鏡面板製成，其開口向著凸透鏡組，加熱管(7)為外徑19mm，壁厚1mm的紫銅管，安裝於拋物柱面的焦線上，其上纏有9mm寬的紫銅帶製成的翅片(8)，水由進水管(2)送入熱水器，通過加熱管由出水管(3)送出，殼體內抽真空，其內壁輔有矽橡膠，以減少熱量損失。
與
圖1所示實施例不同的是，圖2所示實施例中，柱狀雙凸透鏡組為環狀雙凸鏡組所替代，圖4該環狀雙凸鏡的示意圖，槽狀拋物鏡面被旋轉拋物鏡面所替代，加熱管為圓盤狀被安裝於旋轉拋物鏡面的焦點上。其餘均保持不變。
權利要求1．一種二次聚焦高效太陽能熱水器，包括支架(4)、安置於支架(4)上的密閉殼體(1)、裝在殼體外表面的凸透鏡(5)、設於密閉殼體內的由熱傳導性能較好材質製成的加熱管(7)、與加熱管相通連的進水管(2)出水管(3)、鋪設於密閉殼體內的保溫材料(6)，其特徵在於所述凸透鏡(5)為柱狀雙凸透鏡組，在殼體(1)內還安裝於凸透鏡後的槽形拋物柱面(9)，該拋物柱面為鏡面，加熱管(7)裝於該拋物面所形成的焦線上。
2．一種二次聚焦高效太陽能熱水器，包括支架(4)、安置於支架(4)上的密閉殼體(1)、裝在殼體外表面的凸透鏡(5)、設於密閉殼體內的由熱傳導性能較好材質製成的加熱管(7)、與加熱管相通連的進水管(2)出水管(3)、鋪設於密閉殼體內的保溫材料(6)，其特徵在於所述凸透鏡為分布於一同心圓上的多個環狀雙凸透鏡所組成的環狀雙凸透鏡組，在殼體(1)內凸透鏡後裝有旋轉拋物面(9)，該拋物面為鏡面，由拋物線繞其軸線旋轉而成，加熱管(7)為圓盤狀，裝於該拋物面所形成的焦點處。
3．根據權利要求1所述的二次聚焦高效太陽能熱水器，其特徵在於所述殼體(1)被抽真空密封。
4．根據權利要求2所述的二次聚焦高效太陽能熱水器，其特徵在於所述殼體(1)被抽真空密封。
5．根據權利要求3或權利要求4任一所述的二次聚焦高效太陽能熱水器，其特徵在於所述加熱管(7)上纏有用熱傳導性能較好的材料製成的翅片(8)。
專利摘要一種二次聚焦高效太陽能熱水器,通過雙凸透鏡組聚焦和柱狀拋物面或旋轉拋物面聚焦,二次聚焦太陽光,使之成為一高溫光線或光點,加熱位於該拋物面的焦線或焦點處的加熱管,具有效率高、升溫快、出水溫度高的優點。
文檔編號F24J2/08GK2331916SQ9724773
公開日1999年8月4日 申請日期1997年11月11日 優先權日1997年11月11日
發明者王金泉 申請人:王金泉