專利名稱：凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及凸透鏡式太陽(yáng)能鍋爐，屬太陽(yáng)能利用裝置領(lǐng)域。
太陽(yáng)能的利用對(duì)節(jié)約能源、改善生態(tài)環(huán)境等方面有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。近年來，太陽(yáng)能的利用越來越得到人們的重視，但目前直接用于日常生活的太陽(yáng)能利用裝置多為吸熱板式或真空管式太陽(yáng)能熱水器，這類熱水器不能供應(yīng)開水或熱蒸汽，功能單一，無法滿足人們對(duì)開水及熱蒸汽的需要。而直接利用凸透鏡來聚焦太陽(yáng)光，產(chǎn)生高溫?zé)裏徨仩t的技術(shù)一直未得到開發(fā)應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種直接利用凸透鏡來聚焦太陽(yáng)光燒熱鍋爐、可為人們提供熱水、開水、熱蒸汽的凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐的特殊之處在于它由普通凸透鏡(1)、將凸透鏡支承于鍋爐上方的凸鏡支承機(jī)構(gòu)、使凸鏡與太陽(yáng)保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)(以保證凸透鏡的焦點(diǎn)始終落于鍋爐上)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、減少凸鏡運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力的平衡力機(jī)構(gòu)(以便用較小的驅(qū)動(dòng)力就可驅(qū)動(dòng)凸透鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，并可減小凸鏡支承機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度)、置于凸鏡中心下方及凸鏡支架轉(zhuǎn)軸中心位置(使凸透鏡的焦點(diǎn)落于鍋爐上)的鍋爐部分組成；凸鏡支承機(jī)構(gòu)包括上部帶凸鏡卡緊環(huán)(卡住并支撐凸鏡)的凸鏡支承框架(2)及與其下部鉸連(使支承框架可繞其轉(zhuǎn)動(dòng))的凸鏡支架座(11)；平衡力機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)位于凸鏡支承框架(2)兩外側(cè)且其上端兩側(cè)帶滑輪(支承平衡繩并使其運(yùn)動(dòng)自如)的平衡框架(5)及機(jī)座(15)、4個(gè)相同的平衡重(14)及平衡繩(3)，平衡繩(3)一端固于凸鏡支承架(2)上部、并經(jīng)平衡框架(5)上滑輪與平衡重(14)相連，平衡繩的長(zhǎng)度須使凸鏡位于正上方時(shí)，平衡重力為零(即平衡重落于地面或機(jī)座上)；當(dāng)凸鏡支承框架(2)帶動(dòng)凸鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)，平衡重將對(duì)凸鏡支承框架施加與其運(yùn)動(dòng)方向相反的拉力(當(dāng)凸鏡自東向西跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)未超過最高點(diǎn)時(shí)，東邊的兩個(gè)平衡重落地，拉力為零，西邊的兩個(gè)平衡重對(duì)凸鏡及其支承框架施加拉力；當(dāng)凸鏡運(yùn)轉(zhuǎn)超過最高點(diǎn)時(shí)，西邊的兩個(gè)平衡重落地，拉力為零，東邊的兩個(gè)平衡重對(duì)凸鏡及其支承框架施加拉力)，平衡凸鏡的重力，減少凸鏡支承框架的長(zhǎng)度及其運(yùn)轉(zhuǎn)所須的動(dòng)力；同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括鉸連于凸鏡支承框架(2)兩側(cè)桿上的內(nèi)行星齒輪(7)及固于凸鏡支承框架(2)一側(cè)桿上驅(qū)動(dòng)內(nèi)行星齒輪的普通機(jī)械發(fā)條式時(shí)鐘同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(發(fā)條及齒輪減速機(jī)構(gòu)等組成的普通大鐘動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu))或普通鐘控(用電機(jī)作為動(dòng)力源，通過定時(shí)器定時(shí)控制電機(jī)通斷電，通過齒輪傳動(dòng)使凸鏡支承框架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度)電動(dòng)式同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、固于機(jī)座(15)上并與內(nèi)行星齒輪配合的外行星齒輪(6)；鍋爐部分包括球形爐體(9)及其爐座(13)，連于爐體(9)下部并帶供水閥門的進(jìn)水管(12)，連于爐體(9)上部并帶安全閥、氣壓閥表、溫度表的供氣管(10)。凸鏡支承框架(2)的兩側(cè)桿上部裝有用于調(diào)節(jié)凸透鏡焦距的螺紋套(4)，擰動(dòng)該兩螺紋套可使凸透鏡產(chǎn)生相對(duì)于鍋爐體的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)凸透鏡焦距的目的，使凸透鏡的焦點(diǎn)落于鍋爐上。
當(dāng)采用電動(dòng)式同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，還可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外殼上設(shè)置使凸鏡支架運(yùn)行到極限位置時(shí)自動(dòng)回到起始位置的限位開關(guān)(17)及控制同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通電啟動(dòng)進(jìn)入工作的熱繼電器(16)；凸鏡支架運(yùn)行到極限位置當(dāng)時(shí)，限位開關(guān)被觸動(dòng)而使電機(jī)通電反轉(zhuǎn)，使凸鏡支架自動(dòng)反向運(yùn)行回到起始位置并停止工作；當(dāng)熱繼電器(16)受到太陽(yáng)照射時(shí)，其熱敏金屬極片將發(fā)熱而接通電機(jī)電源，從而自動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸鏡支架運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)采用機(jī)械式動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，還可在其發(fā)條軸上設(shè)置風(fēng)輪(18)、并同時(shí)設(shè)置將高氣壓從鍋爐供氣管(10)引向風(fēng)輪的高壓排氣管(19)和設(shè)于支架座(11)轉(zhuǎn)軸位置的連接活球(20)，利用鍋爐自身產(chǎn)生的高壓蒸汽推動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)而將發(fā)條上緊。


圖1為本實(shí)用新型主視示意圖，圖2為本實(shí)用新型側(cè)視示意圖，圖3為本實(shí)用新型后視局部示意圖，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例電路示意圖，但本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容并不限于附圖所示。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的實(shí)施例例1如
圖1、2、3所示，該凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐由凸透鏡(1)，將凸透鏡支承于鍋爐上方的凸鏡支承機(jī)構(gòu)、使凸鏡與太陽(yáng)保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、減少凸鏡運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力的平衡力機(jī)構(gòu)、置于凸鏡中心下方及凸鏡支架轉(zhuǎn)軸中心位置的鍋爐部分組成；凸鏡支承機(jī)構(gòu)包括上部帶凸鏡卡緊環(huán)的凸鏡支承框架(2)及與其下部鉸連的凸鏡支架座(11)；平衡力機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)位于凸鏡支承框架(2)兩外側(cè)且其上端兩側(cè)帶滑輪的平衡框架(5)及機(jī)座(15)、4個(gè)相同的平衡重(14)及平衡繩(3)，平衡繩(3)一端固于凸鏡支承架(2)上部、并經(jīng)平衡框架(5)上的滑輪與平衡重(14)相連，平衡繩的長(zhǎng)度須使凸鏡位于正上方時(shí)，平衡重力為零；同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括鉸連于凸鏡支承框架(2)兩側(cè)桿上的內(nèi)行星齒輪(7)及固于凸鏡支承框架(2)一側(cè)桿上驅(qū)動(dòng)內(nèi)行星齒輪的鐘控電動(dòng)式同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、固于機(jī)座(15)上并與內(nèi)行星齒輪配合的外行星齒輪(6)；鍋爐部分包括球形爐體(9)及其爐座(13)，連于爐體(9)下部并帶供水閥門的進(jìn)水管(12)，連于爐體(9)上部并帶安全閥、氣壓閥表、溫度表的供氣管(10)。凸鏡支承框架(2)的兩側(cè)桿上部裝有用于調(diào)節(jié)凸透鏡焦距的螺紋套(4)。在發(fā)條軸上設(shè)有風(fēng)輪(18)、并同時(shí)設(shè)有將高氣壓從鍋爐供氣管(10)引向風(fēng)輪的高壓排氣管(19)和設(shè)于支架座(11)轉(zhuǎn)軸位置的連接活球(20)。
工作時(shí)，先用手將凸鏡支承框架(2)轉(zhuǎn)到對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)的位置，再將時(shí)鐘同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)的發(fā)條上緊，并打開鍋爐進(jìn)水管閥門將鍋爐水加滿，凸透鏡即把太陽(yáng)光聚焦到鍋爐體上，產(chǎn)生高熱將鍋爐燒漲并輸送出開水或水蒸汽供使用，發(fā)條的動(dòng)力將通過時(shí)鐘變速機(jī)構(gòu)傳給內(nèi)行星齒輪(7)，經(jīng)外行星齒輪(6)帶動(dòng)凸鏡支承框架(2)轉(zhuǎn)動(dòng)而使凸透鏡(1)追隨太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，使其聚焦的太陽(yáng)光始終落于鍋爐上，保證鍋爐的熱源。鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽經(jīng)過高壓排氣管(19)和設(shè)于支架座(11)轉(zhuǎn)軸位置的連接活球(20)，可吹動(dòng)風(fēng)輪(18)自動(dòng)上發(fā)條。
例2如
圖1、2、3、4所示，該凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐由凸透鏡(1)、將凸透鏡支承于鍋爐上方的凸鏡支承機(jī)構(gòu)、使凸鏡與太陽(yáng)保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、減少凸鏡運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力的平衡力機(jī)構(gòu)、置于凸鏡中心下方及凸鏡支架轉(zhuǎn)軸中心位置的鍋爐部分組成；凸鏡支承機(jī)構(gòu)包括上部帶凸鏡卡緊環(huán)的凸鏡支承框架(2)及與其下部鉸連的凸鏡支架座(11)；平衡力機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)位于凸鏡支承框架(2)兩外側(cè)且其上端兩側(cè)帶滑輪的平衡框架(5)及機(jī)座(15)、4個(gè)相同的平衡重(14)及平衡繩(3)，平衡繩(3)一端固于凸鏡支承架(2)上部、并經(jīng)平衡框架(5)上的滑輪與平衡重(14)相連，平衡繩的長(zhǎng)度須使凸鏡位于正上方時(shí)，平衡重力為零；同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括鉸連于凸鏡支承框架(2)兩側(cè)桿上的內(nèi)行星齒輪(7)及固于凸鏡支承框架(2)一側(cè)桿上驅(qū)動(dòng)內(nèi)行星齒輪的普通鐘控電動(dòng)式動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、固于機(jī)座(15)上并與內(nèi)行星齒輪配合的外行星齒輪(6)；鍋爐部分包括球形爐體(9)及其爐座(13)，連于爐體(9)下部并帶供水閥門的進(jìn)水管(12)，連于爐體(9)上部并帶安全閥、氣壓閥表、溫度表的供氣管(10)。凸鏡支承框架(2)的兩側(cè)桿上部裝有用于調(diào)節(jié)凸透鏡焦距的螺紋套(4)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外殼上設(shè)置有使凸鏡支架運(yùn)行到極限位置時(shí)自動(dòng)回到起始位置并停止工作(電動(dòng)機(jī)停機(jī))的常開式限位開關(guān)(17)和常閉式限位開關(guān)(16)、控制同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通電啟動(dòng)自動(dòng)進(jìn)入工作的熱繼電器(21)。圖4中，(24)為普通時(shí)間控制器(定時(shí)器)，(22)為普通繼電器J，J1為其常閉觸頭，J2為其常開觸頭，(23)為電機(jī)，KJ為熱繼電器(21)的觸頭，K1為回位常開式限位開關(guān)(17)，K2為停機(jī)常閉式限位開關(guān)(16)。
工作時(shí)，先將凸鏡支承框架(2)轉(zhuǎn)到對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)的位置，并打開鍋爐進(jìn)水管閥門將鍋爐水加滿，當(dāng)熱繼電器(21)受到太陽(yáng)照射時(shí)，其熱敏金屬極片KJ將發(fā)熱接通報(bào)，繼而通過時(shí)間控制器定時(shí)接通電機(jī)電源，使內(nèi)行星齒輪(7)定時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)外行星齒輪(6)帶動(dòng)凸鏡支承框架(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使凸透鏡(1)追隨太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，使凸透鏡即把太陽(yáng)光不斷聚焦到鍋爐體上，產(chǎn)生高熱將鍋爐燒漲并輸送出開水或水蒸汽供使用。當(dāng)凸鏡支架運(yùn)行到極限位置當(dāng)時(shí)，限位開關(guān)(17)被觸動(dòng)而使電機(jī)通電反轉(zhuǎn)，使凸鏡支架自動(dòng)反向運(yùn)行回到起始位置并觸動(dòng)常閉式開關(guān)(16)，使電機(jī)斷電而停止工作。
本實(shí)用新型由于直接利用凸透鏡來聚焦太陽(yáng)光燒熱鍋爐，可使鍋爐表面達(dá)到很高溫度，而將其中的水燒開，故具有可為人們?nèi)粘Ｉ钐峁崴?、開水、熱蒸汽、有利于節(jié)約能源、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐，其特征在于它由凸透鏡(1)、將凸透鏡支承于鍋爐上方的凸鏡支承機(jī)構(gòu)、使凸鏡與太陽(yáng)保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、減少凸鏡運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力的平衡力機(jī)構(gòu)、置于凸鏡中心下方及凸鏡支架轉(zhuǎn)軸中心位置的鍋爐部分組成；凸鏡支承機(jī)構(gòu)包括上部帶凸鏡卡緊環(huán)的凸鏡支承框架(2)及與其下部鉸連的凸鏡支架座(11)；平衡力機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)位于凸鏡支承框架(2)兩外側(cè)且其上端兩側(cè)帶滑輪的平衡框架(5)及機(jī)座(15)、4個(gè)相同的平衡重(14)及平衡繩(3)，平衡繩(3)一端固于凸鏡支承架(2)上部、并經(jīng)平衡框架(5)上的滑輪與平衡重(14)相連，平衡繩的長(zhǎng)度須使凸鏡位于正上方時(shí)，平衡重力為零；同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括鉸連于凸鏡支承框架(2)兩側(cè)桿上的內(nèi)行星齒輪(7)及固于凸鏡支承框架(2)一側(cè)桿上驅(qū)動(dòng)內(nèi)行星齒輪的普通機(jī)械發(fā)條式時(shí)鐘同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或普通鐘控電動(dòng)式同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、固于機(jī)座(15)上并與內(nèi)行星齒輪配合的外行星齒輪(6)；鍋爐部分包括球形爐體(9)及其爐座(13)，連于爐體(9)下部并帶供水閥門的進(jìn)水管(12)，連于爐體(9)上部并帶安全閥、氣壓閥表、溫度表的供氣管(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐，其特征在于凸鏡支承框架(2)的兩側(cè)桿上部裝有用于調(diào)節(jié)凸透鏡焦距的螺紋套(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐，其特征在于采用電動(dòng)式同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，還可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外殼上設(shè)置使凸鏡支架運(yùn)行到極限位置時(shí)自動(dòng)回到起始位置的限位開關(guān)(17)及控制同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通電啟動(dòng)進(jìn)入工作的熱繼電器(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸透鏡太陽(yáng)能鍋爐，其特征在于采用機(jī)械式同步動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，還可在其發(fā)條軸上設(shè)置風(fēng)輪(18)、并同時(shí)設(shè)置將高氣壓從鍋爐供氣管(10)引向風(fēng)輪的高壓排氣管(19)和設(shè)于支架座(11)轉(zhuǎn)軸位置的連接活球(20)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種凸透鏡式太陽(yáng)能鍋爐,屬太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域。由凸透鏡、支承機(jī)構(gòu)、太陽(yáng)同步運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平衡力機(jī)構(gòu)、凸鏡中心下方及支架轉(zhuǎn)軸中心的球形鍋爐組成;包括凸鏡支架及與其鉸連的支座,帶滑輪的平衡框架及機(jī)座、平衡重及平衡繩,設(shè)于凸鏡支架兩側(cè)桿的內(nèi)行星齒輪及時(shí)鐘或鐘控同步動(dòng)力機(jī)構(gòu)、固于機(jī)座上的外行星齒輪,爐座、進(jìn)水管、供氣管,凸鏡支架的兩側(cè)桿上有螺紋套。具有可提供開水、熱蒸汽、有利于節(jié)約能源、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/08GK2301682SQ9722752
公開日1998年12月23日 申請(qǐng)日期1997年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者李家壽 申請(qǐng)人:李家壽