新型太陽能爐的製作方法

2023-07-14 16:40:36 3

專利名稱：新型太陽能爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型太陽能爐。
背景技術：
20世紀70年代，我國開始了有計劃的太陽灶的研究和推廣工作。截止2005年， 我國已有太陽灶60萬臺。進入21世紀，新能源和可再生能源的研究和利用事業蓬勃發 展。特別是哥本哈根會議的召開，給全世界的人類提出了更高的環保要求。出於能源緊 缺和環保事業的需要，太陽灶的應用和推廣工作對太陽能技術提出了更高的要求。現有太陽灶有熱箱式太陽灶、平板式太陽能蒸汽灶、聚光式太陽灶等灶型。可 參考化學工業出版社、環境能源出版中心太陽能實用技術叢書《太陽灶技術》一書，以 及化學工業出版社、21世紀可持續能源叢書《太陽能利用技術》第五章太陽灶。現在我 國保有太陽灶多為聚光式太陽灶，由於此類太陽灶結構笨重，並且採用手工生產技術生 產，無法完成工業化生產，不便於包裝和運輸。同時操作不便、維護困難，不使用時必 須配製一個大的太陽灶外罩保護起來。箱式灶便於包裝和運輸，但其效能低下。所以致 使太陽灶的商品市場難以形成，同時在全國乃至全世界適於使用太陽灶的地區無法進行 規模化的推廣。因此，現有技術有待於完善和發展。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種輕便、高效的新型太陽能爐。本實用新型的技術方案如下—種新型太陽能爐，包括一真空集熱管，所述真空集熱管外層為玻璃管，內層 為金屬集熱管，金屬集熱管外層塗有集熱材料，玻璃管與金屬集熱管之間有一真空層， 金屬集熱管內固定一金屬內管，金屬集熱管與金屬內管在爐蓋端結合，金屬內管在爐蓋 端開口，並通過爐蓋密封。所述的新型太陽能爐，所述金屬集熱管與金屬內管之間填充有傳熱保溫介質。所述的新型太陽能爐，還包括一槽式聚光板，置於所述真空集熱管下方。所述的新型太陽能爐，還包括一帶套筒的伸縮支架，所述真空集熱管固定在所 述套筒內。所述的新型太陽能爐，還包括一電加熱器，插入所述傳熱保溫介質並固定。所述的新型太陽能爐，所述金屬內管與所述傳熱保溫介質均與減壓排氣孔相 連。所述的新型太陽能爐，所述槽式聚光板由多個反光板組成，各反光板間通過滑 輪連接。所述的新型太陽能爐，所述伸縮支架固定真空集熱管的套筒有兩個，爐蓋端的 為前套筒，爐蓋相反端的為後套筒，後套筒有底板。[0015]所述的新型太陽能爐，還包括一包裝箱，所述包裝箱的底板上有固定所述伸縮 支架的套架；所述前套筒連接的伸縮支架下端有整體支架調節高度支撐腿，尖端與包裝 箱底板上的固定槽相適配。本實用新型的新型太陽能爐，採用傳統聚光式聚焦(槽式拋物聚光、板式聚光 或旋轉拋物面聚光等)和金屬太陽能真空集熱管相結合的方式。由於金屬太陽能真空集 熱管抗擊性能優良、工作溫度範圍大，可長期承壓運行，減少熱損失，同時可耐受並產 出100度至500度的溫度。工作時，將聚光式聚焦的焦線或焦斑聚焦到金屬太陽能真空 集熱管上，同時，與金屬太陽能真空集熱管本身的集熱相加，在金屬太陽能真空集熱管 內產生200度至500度的高溫，從而更快達到管內擁有可加熱食物的熱能。由於金屬太陽能真空集熱管本身為金屬材質，因此可以將金屬管內部之間承裝 食品作為烹製食品的容器，這樣既方便了操作、減少了熱損失，還節約了使用成本。本實用新型的新型太陽能爐，採用PV聚光材料，將聚光材料分成若干塊可摺疊 槽式聚光板，使用時可展開成一定面積的槽式聚光板，不使用時可摺疊減少面積以便於 包裝和維護。為了能持續工作、減少熱損失，本實用新型還對金屬太陽能真空集熱管進行了 改進。在金屬太陽能真空集熱管內加入比原管內徑略小的金屬管與其封接，同時在兩管 的間隙處加入傳熱和保溫性能良好的介質，使得本實用新型的新型太陽能爐，在聚光攝 取一定能量後，二次或更多次加入食品烹製時仍能繼續保持管內一定高溫，從而減少多 次烹製食品所需的時間。為了方便使用者在沒有陽光等其他時間能同時使用本產品，在上述金屬太陽能 真空集熱管內的間隙介質內還可加入電加熱器，使得功能更全面、方便。本產品還可以與包裝箱以及專門設計的支架配合使用，以便於攜帶、運輸。採用上述方案，本實用新型的新型太陽能爐質量輕、便於包裝運輸、升溫快、 保溫性能好、功效好，方便用於炊事目的。

圖1為本實用新型的真空集熱管示意圖；圖2為本實用新型的真空集熱管的爐蓋部分放大圖；圖3為本實用新型的真空集熱管的內部結構示意圖；圖4為本實用新型的槽式聚光板的摺疊示意圖；圖5為本實用新型的槽式聚光板的正面展開示意圖；圖6為本實用新型的真空集熱管支架示意圖；圖7為本實用新型的包裝箱示意圖；圖8為本實用新型的包裝箱底板示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。本實用新型提供的新型太陽能爐主要由如圖1 3所示的真空集熱管和如圖4 5所示的槽式聚光板組成。[0033]真空集熱管的一端是爐蓋1，如圖2中所示，爐蓋1可以通過爐蓋開關合頁2打 開頂端。在頂端有一管內數字溫度顯示器3，可即時顯示管內溫度；還有一減壓排氣孔 4，在管內壓力超過預設安全警戒時自動排氣。爐蓋1可以關閉並密封，圖中顯示了其可 以選擇的一種關閉方式，即，在爐蓋1上爐蓋開關合頁2的相對側有一牙槽5，在牙槽5 下方的爐體上有爐蓋緊配鈕6和活動緊配杆7，活動緊配杆7固定在爐蓋緊配鈕6上，並 且可以插入牙槽5從而將爐蓋鎖緊。在爐蓋與爐體的接合面可以增加密封圈等增加其密 封性。在真空集熱管的爐體外層是玻璃管9，內有金屬集熱管11，玻璃管9與金屬集熱 管11之間抽真空，稱為真空層10。金屬集熱管11的外層塗有集熱材料，能直接吸收光 轉化為熱能，真空層10可以起到保溫的作用。金屬集熱管11內部還有一金屬內管12， 用於盛放食品直接烹調。金屬集熱管11與金屬內管12的結合部分13與爐蓋1接觸，並 且該結合部分13上有減壓排氣孔21和易熔片22，用於防止金屬集熱管11內溫度、壓力 過高，保障其使用安全性。爐蓋1的形狀與上述結合部分13相適配，蓋上時可以保障金 屬內管12的密封性。金屬內管12與金屬集熱管11之間還有彈簧片固定架14，以固定 金屬內管12，避免其晃動乃至碰撞。優選在金屬內管12與金屬集熱管11之間的空隙中 加入傳熱保溫介質15，更優選使用油作為該傳熱保溫介質，尤其優選使用食用油，如菜 籽油、棕櫚油等，用於加工食品時安全性更有保障。在爐體兩側金屬的外露部分各有一保溫罩8，內部填充有發泡保溫劑23。由於 使用時保溫罩8置入固定的支架中，為了抵消爐體熱脹冷縮的影響，在保溫罩8內的爐體 上設有波峰環20。在沒有太陽或光照強度不夠的情況下，本實用新型的新型太陽能爐還可以使用 電加熱作為替代的加熱方法。如圖3所示，在爐體上爐蓋的相對側一端設有加熱器進入 孔16，加熱器18可通過該進入孔放入太陽能爐內，並通過緊配部件17固定在爐體上。使 用時，將加熱器18的插頭19接上電源，即可將傳熱保溫介質15加熱，並通過熱傳導， 加熱金屬內管12中的食物。本實用新型的槽式聚光板採用PV聚光材料，由數塊大小相等的槽型小片反光板 24構成，如圖4所示，各反光板24通過邊緣的數個板間連接緊配紐扣25緊配連接，可折 疊成單塊反光板的大小，節約空間。展開時呈圖5所示的拋物形，展開後的槽式聚光板 的四個角上各有一固定拉杆環26，可以固定在掛鈎上。更具體的，槽式聚光板摺疊展開 的方式例如摺疊時通過下緣的摺疊支架杆保持板間距離防止碰撞；拉開時，相鄰的兩 板下緣的兩板摺疊間拉杆帶動拉杆相連的軸承/滑輪在板間連接板上的軸承/滑輪槽內滑 動，直到軸承/滑輪槽口停止滑動並固定。展開後的槽式聚光板通過背面的橫向成型固 定條支撐成型。圖6為本實用新型的真空集熱管支架示意圖。支架可伸縮，主要由四個支撐腿 構成，支撐腿中伸縮架小管30可以從伸縮架大管31中拉出，調節高度。伸縮架小管30 撐起兩個套筒，用於容納真空集熱管。前套筒27容納爐蓋附近的保溫套8，後套筒28容 納另一端的保溫套8，並且在後套筒28上有底板36，防止太陽能爐從套筒中滑脫。支撐 同一套筒的支撐腿底端之間有底部拉筋板35，可以卡入如圖8所示包裝箱底板的拉筋板 套架38。在前套筒27—側的底部拉筋板35下還容納有整體支架支撐腿固定杆32，整體支架支撐腿固定杆32兩端與整體支架支撐腿33連接。這兩個整體支架支撐腿33的尖端 與圖8所示包裝箱底板的整體支架固定槽39適配，可以插入其中並固定在某一格內。套 筒的兩側各有兩個反光板固定拉杆29，可以支起並固定與套筒呈一定角度，另一端有掛 鉤，用於將槽式聚光板掛起，固定於真空集熱管下方，並聚光在真空集熱管上。在兩個 底部拉筋板35之間有兩筒連接杆34，兩筒連接杆34可支撐掛起的槽式聚光板。本實用新型可採用便攜的箱式包裝。配合使用的包裝箱如圖7、8所示。箱體 的一端有腳輪37，另一端可設計為箱腿，方便移動。包裝箱可通過箱扣關緊。在包裝 箱底板上有拉筋板套架38和整體支架支撐腿固定槽39，可固定真空集熱管支架；在需要 時，調節整體支架支撐腿33的尖端在整體支架固定槽39內的位置，可以將前套筒27 — 端撐起。本實用新型的新型太陽能爐的具體使用方法為根據太陽在天空中位置的不 同，拖動腳輪37調節包裝箱的位置。並調節整體支架支撐腿33在包裝箱底板上整體支 架支撐腿固定槽39內的位置，從而調節前套筒27的高度，使支架整體與地面呈一固定傾 角，讓槽式聚光板儘可能地曬到太陽，聚光到真空集熱管上。當管內數字溫度顯示器3 顯示管內溫度已夠高時，打開爐蓋1，放入需要烹製的食品原料，蓋上、鎖緊爐蓋，並繼 續暴曬，即可將食品加熱至可食用。本實用新型可以用於各種不同的環境、地點，例如(1)各地旅遊景點及食品燒烤檔等的爐具；(2)新疆、西藏、寧夏、甘肅、雲南、川東、海南等日照長的地方生活爐具的補 充、替換用工具；(3)部隊邊防駐防地、邊遠山區緊急替代能源；(4)海上作業食品加工的補充、替換用工具；(5)災難、突發性事件時的應急應用；(6)旅遊、戶外、露營等的便攜爐具等。實施例一將本實用新型的新型太陽能爐於12月在廣東省深圳市坂田進行實驗。下午1:30，環境溫度18°C，有陽光無風天氣，空管溫度在25分鐘後達到 150°C。下午3:30放入生肉串3兩，30分鐘後管內溫度93°C，肉串烤熟。實施例二將本實用新型的新型太陽能爐於2月在雲南省香格裡拉依拉草原進行實驗。上午9:30，環境溫度5°C，多雲、風大天氣，空管溫度在30分鐘後達到180°C。上午10:00放入生肉串3兩，30分鐘後管內溫度100°C，肉串烤熟。上述實施例均在冬季進行。本實用新型在陽光更充足的季節、環境應能取得更 好的實施效果。由於本實用新型質量輕、便於包裝運輸、升溫快、保溫性能好、功效好，使用 方便。因此可實現工業化生產，可廣泛在各地區進行推廣。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變 換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
權利要求1. 一種新型太陽能爐，包括一真空集熱管，所述真空集熱管外層為玻璃管，內層為 金屬集熱管，金屬集熱管外層塗有集熱材料，玻璃管與金屬集熱管之間有一真空層，其 特徵在於，金屬集熱管內固定一金屬內管，金屬集熱管與金屬內管在爐蓋端結合，金屬 內管在爐蓋端開口，並通過爐蓋密封。
2.根據權利要求1所述的新型太陽能爐， 間填充有傳熱保溫介質。
3.根據權利要求1所述的新型太陽能爐， 述真空集熱管下方。
4.根據權利要求1所述的新型太陽能爐， 所述真空集熱管固定在所述套筒內。
5.根據權利要求2所述的新型太陽能爐， 傳熱保溫介質並固定。
6.根據權利要求2所述的新型太陽能爐， 介質均與減壓排氣孔相連。
7.根據權利要求3所述的新型太陽能爐， 組成，各反光板間通過滑輪連接。
8.根據權利要求4所述的新型太陽能爐，其特徵在於，所述金屬集熱管與金屬內管之 其特徵在於，還包括一槽式聚光板，置於所 其特徵在於，還包括一帶套筒的伸縮支架， 其特徵在於，還包括一電加熱器，插入所述 其特徵在於，所述金屬內管與所述傳熱保溫 其特徵在於，所述槽式聚光板由多個反光板 其特徵在於，所述伸縮支架固定真空集熱管的套筒有兩個，爐蓋端的為前套筒，爐蓋相反端的為後套筒，後套筒有底板。
9.根據權利要求8所述的新型太陽能爐，其特徵在於，還包括一包裝箱，所述包裝箱 的底板上有固定所述伸縮支架的套架；所述前套筒連接的伸縮支架下端有整體支架調節 高度支撐腿，尖端與包裝箱底板上的固定槽相適配。
專利摘要本實用新型提供了一種新型太陽能爐，包括一真空集熱管，所述真空集熱管外層為玻璃管，內層為金屬集熱管，金屬集熱管外層塗有集熱材料，玻璃管與金屬集熱管之間有一真空層，其中，金屬集熱管內固定一金屬內管，金屬集熱管與金屬內管在爐蓋端結合，金屬內管在爐蓋端開口，並通過爐蓋密封。本實用新型質量輕、便於包裝運輸、升溫快、保溫性能好、功效好，使用方便。
文檔編號F24J2/36GK201803477SQ201020136469
公開日2011年4月20日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者吳建坤 申請人:吳建坤