專利名稱：具有反射板組件的集熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及反射板組件。具體地說，本發(fā)明涉及一種具有聚光用反射板組件的集熱裝置。
作為經(jīng)熱媒體由太陽光獲得熱能或經(jīng)太陽電池獲得電能的裝置，現(xiàn)已提出各種形式的裝置。有一種裝置具有一種反射板，其截面為一復(fù)合拋物面而不是單一的拋物面。
一典型的傳統(tǒng)集熱裝置包括一截面為一復(fù)合拋物面的反射板和一集熱管。該復(fù)合拋物面是一第一單一拋物面和一第二單一拋物面的組合，該兩個(gè)拋物面具有一相同的焦點(diǎn)或聚焦點(diǎn)。
在上述集熱裝置中，反射板的復(fù)合拋物表面是很關(guān)鍵的。即使很小的復(fù)合拋物表面誤差也會(huì)引起集熱效率大大降低。反射板通常是在一金屬片上加上若干涂覆層例如在其上涂覆一反射鏡面然后并將該反射鏡面的金屬片形成一復(fù)合拋物面制成的。由于反射鏡面金屬片太薄，不能用于一壓力加工裝置，故一般通過彎曲將反射鏡面金屬片形成為反射板的形狀。
將反射鏡面金屬片彎曲以形成一復(fù)合拋物面時(shí)，維持測量精度是很困難的。雖然采用壓力加工裝置可改善反射鏡面的精度，但對一已作反射鏡面處理的金屬片難以采用壓力加工裝置。用樹脂對金屬片進(jìn)行涂覆或使金屬片增厚可維持測量精度，但增加了成本和反射板的重量。
鑒于上述情況，需要有一種能克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題的集熱裝置的反射板組件。本發(fā)明即在于滿足現(xiàn)有技術(shù)的這種需要以及其它需要，通過本揭示內(nèi)容，這對熟悉本領(lǐng)域的人員將變得顯而易見。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能維持復(fù)合拋物面的精度的反射板組件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能維持復(fù)合拋物面的精度的具有一反射板的集熱裝置。
本發(fā)明第一方案的反射板組件是通過提供一聚光用反射板組件實(shí)現(xiàn)的，該組件具有一通過對多個(gè)拋物面加以結(jié)合而形成的組合拋物面。該反射板組件包括一反射板和多個(gè)托架。該反射板系通過對金屬片進(jìn)行反射鏡面處理和彎曲以在聚光的一側(cè)形成一復(fù)合拋物面。該多個(gè)托架的每一個(gè)均被安裝在聚光側(cè)的相對側(cè)。
通過將多個(gè)托架安裝在反射板上，可精確地維持復(fù)合拋物面的形狀。通過將多個(gè)托架放置在適當(dāng)位置，可使反射板組件的總重量比通過使整個(gè)反射板加厚來維持復(fù)合拋物面的精度的情況更輕。在本發(fā)明的反射板組件中，反射板是通過涂覆進(jìn)行反射鏡面處理的。
在本發(fā)明的反射板組件中，托架的形狀為一具有一凸起部的肋。由于托架為一肋的形狀，可將托架做得較輕而維持托架的剛度，該剛度是為維持反射板的復(fù)合拋物面的精度所必需的。
本發(fā)明的反射板組件具有這樣的形狀，以沿縱向延伸相同的橫截面，并將反射板分為多個(gè)縱向部分。托架至少安裝在劃分反射板的縱向位置上。由于反射板是在縱向進(jìn)行劃分的，改善了反射板在制造中的彎曲因素。已劃分的反射板通過托架連接在一起。這種方式系采用托架維持反射板的精度。此外，本發(fā)明的另一效果是還可采用托架沿縱向?qū)⒍鄠€(gè)反射板串行連接。
在一反射板組件中，托架系利用如粘結(jié)劑和雙面涂覆的粘接帶與反射板粘接的。
在本發(fā)明的反射板組件中，托架系由熱膨脹率相同的的同樣種類的材料或熱膨脹率基本相似的不同種類的材料制成。托架包括一與反射板接合的接合部。
在本發(fā)明中，該接合部系形成在托架上。托架通過將該接合部與反射板接合而被安裝在反射板上。當(dāng)用這種方式安裝托架時(shí)，采用熱膨脹率不同的不同種類材料制成的反射板和托架會(huì)引起復(fù)合拋物面的變形。但在本發(fā)明中，反射板和托架系由熱膨脹率相同的的同樣種類的材料或熱膨脹率基本相似的不同種類的材料制成。因此幾乎不會(huì)因復(fù)合拋物面的溫度變化而產(chǎn)生變形。
本發(fā)明的反射板具有一通過將多個(gè)拋物面結(jié)合形成的復(fù)合拋物面。反射板組件包括多個(gè)反射板和多個(gè)托架。該反射板系通過鏡面處理和彎曲形成，以在聚光側(cè)形成一單一拋物面。該托架系安裝在聚光側(cè)的相對側(cè)。
在本發(fā)明中，一復(fù)合拋物面系通過采用托架將多個(gè)具有單一拋物面的反射板一體而形成。因此與將單一反射板形成一具有復(fù)合拋物面的形狀的情況相比更容易形成一反射板并維持該形狀的精度。如果連接反射板的托架的剛度高于反射板的剛度，則可維持復(fù)合拋物面的精度。
本發(fā)明的集熱裝置為一通過熱媒體獲得能量的裝置，并包括一反射板組件、一集熱管和一熱媒體。該反射板組件具有一反射板和多個(gè)托架。光進(jìn)入反射板組件。該集熱管被配置在從反射板組件反射的光聚集處。該熱媒體在集熱管內(nèi)部流動(dòng)。
通過以下結(jié)合附圖而揭示的本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施例的具體描述，本發(fā)明的這些或其它目的、特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)對于熟悉本領(lǐng)域的人員將變得顯而易見。
附圖簡單說明。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的具有一反射板組件的集熱裝置的示意立體圖；圖2為圖1所示集熱裝置的示意橫剖面圖；圖3為圖1所示集熱裝置的示意端視圖；圖4為圖1所示集熱裝置的示意端視圖；圖5為圖1所示集熱裝置的示意端視圖；圖6為一用于本發(fā)明另一實(shí)施例的與圖1相似的集熱裝置的改進(jìn)的反射板組件的分解立體圖；圖7為用于圖5所示反射板組件的托架的橫剖面圖；圖8為本發(fā)明另一實(shí)施例的托架的橫剖面圖；圖9為具有多個(gè)托架的另一實(shí)施例的反射板組件的立體圖；圖10為帶有部分地安裝在反射板上的托架的圖9的反射板組件的橫剖面圖；圖11為帶有完全固定到反射板上的托架的圖9和10的反射板組件的橫剖面圖。
相應(yīng)特征在所有附圖中均采用相似的標(biāo)號(hào)。
參照圖1，圖中示出本發(fā)明一實(shí)施例的用于通過一熱媒體集熱的集熱裝置的實(shí)例。集熱裝置1由一反射板組件2和一集熱管3組成。在該實(shí)施例中，集熱裝置1還包括一圍繞反射板2和集熱管3的玻璃管4。反射板2上固定連接有三個(gè)支承托架22。
如圖2(集熱裝置1的一橫剖面圖)所示，反射板2的橫剖面為一復(fù)合拋物面。該復(fù)合拋物面圍繞中心對稱并具有一左部2a和一右部2b，該左部和右部均為一拋物面。反射板2配置在內(nèi)部空間為一真空的玻璃管4的內(nèi)部。集熱管3穿過玻璃管4并被配置在一由反射板2的左部2a和右部2b封閉的空間中，以使集熱管3的橫截面位置與反射板2的復(fù)合拋物面的焦點(diǎn)相應(yīng)。
在集熱管3從玻璃管4穿出的端部安裝有一波紋管5，以防止集熱管3從玻璃管4熱膨脹。熱媒體如油在集熱管3內(nèi)部流動(dòng)。該熱媒體吸收反射板2在集熱管3中收集的熱能。該熱能然后以一傳統(tǒng)方式加以傳遞，這里不作具體討論。以這種方式收集的熱能被用于各種目的如產(chǎn)生動(dòng)力、冷卻和使顆粒干燥。
集熱裝置1的角度不必根據(jù)太陽的位置調(diào)節(jié)，而能有效地從太陽收集熱量。圖3至5為從太陽收集光(熱量)的集熱裝置1的示意圖。集熱裝置1配置成該集熱裝置1的縱向?yàn)闁|西向，而且集熱裝置1在一橫向轉(zhuǎn)動(dòng)以改變仰角。圖3至5中的虛線所示矢量表示太陽光。圖3為春分或秋分點(diǎn)中午時(shí)的陽光。圖4為夏至點(diǎn)中午時(shí)的陽光。圖5為冬至點(diǎn)中午時(shí)的陽光。如圖3至5所示，由于反射板2包括一復(fù)合拋物面，即使當(dāng)陽光進(jìn)入集熱裝置1的入射角改變時(shí)，集熱管3能有效地聚集很大范圍的陽光。
參照圖6，該圖示出作為本發(fā)明的一實(shí)施例的一反射板組件2。該反射板組件2包括多個(gè)反射板21和多個(gè)托架22。圖6的這個(gè)實(shí)施例適宜用于圖1和2示出的集熱裝置1中。因此，本實(shí)施例中的特征凡與先前實(shí)施例相似特征相應(yīng)的均采用相似的標(biāo)號(hào)。
反射板21為水槽形件。每個(gè)反射板21均包括一具有一焦點(diǎn)或聚焦點(diǎn)的復(fù)合拋物面。反射板21具有一凹表面21c和一凸表面21d。凹表面21c具有鏡面光潔度。每個(gè)反射板21的復(fù)合拋物面均為一由單一拋物面21a和單一拋物面21b形成的復(fù)合拋物面。單一拋物面21b圍繞該復(fù)合拋物面的中心與單一拋物面21a對稱。圖6所示的反射板組件2包括兩個(gè)由托架22支承并串行連接的反射板21。顯而易見，熟悉本領(lǐng)域的人員可通過托架22將兩個(gè)以上的反射板21串行連接。同樣，在每個(gè)反射板21上可采用更少或更多的托架22。
反射板21由高純度鋁制成。每個(gè)反射板21均通過用樹脂涂覆一平的鋁板形成，籍以鍍覆一鏡面光潔度，并對板彎曲以形成如圖6所示的復(fù)合拋物面。反射板21的厚度等于或小約1毫米。
托架22由純鋁制類金屬的帶板制成。該帶板壓制成每個(gè)帶板的橫截面為圖7或圖8所示的形狀，也可為與圖6所示的反射板21相應(yīng)的帶板形狀。
如圖7所示，每個(gè)托架22均具有一粘附到反射板21的凸表面或后表面21d的凸出部22a。反射板21和托架22通過粘結(jié)劑或雙面涂覆粘接帶相互粘接。每個(gè)托架22的厚度最好為小于約1毫米并大于反射板21的厚度。
反射板組件2系通過由托架22對多個(gè)反射板21進(jìn)行彎曲而形成。該托架22系安裝在該反射板21之間。在圖6所示的實(shí)施例中，在每個(gè)反射板21的中間部安裝有一個(gè)托架以保持剛度。
在該實(shí)施例中，通過在反射板21上安裝多個(gè)托架22保持了反射板21中的復(fù)合拋物面的形狀精度。反射板組件2的重量輕于通過將反射板21制作得較厚來保持復(fù)合拋物面的精度的情況。
在該實(shí)施例中，由于托架22為帶有凸出部22a的肋狀，可減少托架22的的厚度并減少托架22的數(shù)目，這些厚度和數(shù)目是為保持反射板21中的復(fù)合拋物面的精度所必需的。這種方式可減少反射板組件2的重量。
同樣，在該實(shí)施例中，由于有若干反射板21沿縱向連接，在制造反射板21中彎曲得到改善。
如圖8所示的具有兩個(gè)凸出部23a和23b的托架23可用于保持反射板21的復(fù)合拋物面的精度并粘接反射拋物面，而不是具有如圖7的所示橫截面的托架22。
如圖9和10所示，反射板21的復(fù)合拋物面的精度可通過在反射板21上安裝一托架24來保持，如圖9所示，該托架在兩端處具有兩個(gè)凸耳(接合部)24c和24d。托架24的凸耳24c和24d加以彎曲以與反射板21接合，而不是將托架22粘接在反射板21上。在該實(shí)施例中，托架24由純鋁制類金屬的帶板制成。凸耳24c和24d則與在反射板21的兩端形成的凹槽26接合。
同樣，在該實(shí)施例中，由于凹槽26與凸耳24c和24d接合，故易于在裝配時(shí)使托架24相對于反射板21定位。通過凹槽26與凸耳24c和24d接合的方式可以是如圖10和11所示那樣通過將凸耳24c和24d彎曲并插入凹槽26內(nèi)，或是通過將凸耳24c和24d彎曲并插入凹槽26內(nèi)后再沿反射板21進(jìn)一步彎曲凸耳24c和24d的尖部。
當(dāng)用這些方法將反射板21與托架22、23或24相互粘接時(shí)，由于反射板21與托架22、23或24系由相似材料制成，這些材料具有基本相似的熱膨脹率，故反射板21中的復(fù)合拋物面不會(huì)因溫度變化而變形。
每個(gè)反射板21均可制造成兩個(gè)單獨(dú)部分，其中一個(gè)部分包括第一拋物面21a而另一個(gè)部分則包括第二拋物面21b。在該實(shí)施例中，反射板21的復(fù)合拋物面系通過由托架22對一具有一單一拋物面21a的反射板和一具有一單一拋物面21b的反射板組合而形成。與僅通過彎曲和成形來形成復(fù)合拋物面的情況相比，這種方式更易于在彎曲和成形后保持鏡面表面的精度。
在本發(fā)明中，通過在反射板21上安裝多個(gè)托架22、23或24，可保持復(fù)合拋物面形狀的精度。也可沿縱向串行地連接多個(gè)反射板21。
雖然已選擇了四個(gè)實(shí)施例來說明本發(fā)明，但顯而易見，熟悉本領(lǐng)域的人員可對這些揭示內(nèi)容作各種變化和修改，這些變化和修改不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。而且，對于按照本發(fā)明的實(shí)施例的前述說明僅為說明而提供，并不用于對由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物限定的本發(fā)明進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1．一種用于聚光的反射板組件，包括一水槽狀反射板，所述反射板具有一縱向長度、一第一伸長表面、一第二伸長表面和一包括一具有基本上單一的焦點(diǎn)的復(fù)合拋物面的橫截面，所述第一表面具有一鏡面光潔度并更靠近所述焦點(diǎn)，所述第二表面在所述第一表面的相對側(cè)；以及多個(gè)與所述反射板的所述第二表面固定接合以保持所述復(fù)合拋物面的托架。
2．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板的所述橫截面包括形成所述復(fù)合拋物面的一第一拋物面和一第二拋物面。
3．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板的所述第一表面具有一形成所述鏡面光潔度的涂層。
4．如權(quán)利要求2所述的反射板組件，其特征在于，所述托架具有帶有一肋部的輪廓表面，所述肋部具有一與所述反射板的所述第二表面接合的凸出部。
5．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述托架具有帶有一肋部的輪廓表面，所述肋部具有一與所述反射板的所述第二表面接合的凸出部。
6．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板的所述橫截面沿所述縱向長度基本上均勻。
7．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板被分為多個(gè)反射部，以使每個(gè)所述反射部的縱向長度均小于所述反射板的縱向長度；以及所述托架至少被安裝在所述反射部相互裝設(shè)的縱向位置處，籍以將彼此鄰接的所述反射部連接在一起。
8．如權(quán)利要求2所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板被分為多個(gè)反射部，以使每個(gè)所述反射部的縱向長度均小于所述反射板的縱向長度；以及所述托架至少被安裝在所述反射部相互裝設(shè)的縱向位置處，籍以將彼此鄰接的所述反射部連接在一起。
9．如權(quán)利要求6所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板被分為多個(gè)反射部，以使每個(gè)所述反射部的縱向長度均小于所述反射板的縱向長度；以及所述托架至少被安裝在所述反射部相互裝設(shè)的縱向位置處，籍以將彼此鄰接的所述反射部連接在一起。
10．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述托架與所述反射板的所述第二表面粘接地連接。
11．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板還包括多個(gè)凹槽；以及所述托架還包括與所述反射板的所述凹槽接合的接合部。
12．如權(quán)利要求11所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板和所述托架由熱膨脹率基本上相同的材料制成。
13．如權(quán)利要求1所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板和所述托架由熱膨脹率基本上相同的材料制成。
14．如權(quán)利要求8所述的反射板組件，其特征在于，所述反射板和所述托架由熱膨脹率基本上相同的材料制成。
15．一種用于經(jīng)熱媒體收集熱量的集熱裝置，包括一水槽狀反射板，所述反射板具有一縱向長度、一第一伸長表面、一第二伸長表面和一包括一具有基本上單一的焦點(diǎn)的復(fù)合拋物面的橫截面，所述第一表面具有一鏡面光潔度并更靠近所述焦點(diǎn)，所述第二表面在所述第一表面的相對側(cè)；多個(gè)與所述反射板的所述第二表面固定接合以保持所述復(fù)合拋物面的托架；以及一集熱管，所述集熱管相對于所述反射板縱向配置以使所述集熱管沿所述復(fù)合拋物面的所述焦點(diǎn)設(shè)置。
16．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板的所述橫截面包括形成所述復(fù)合拋物面的一第一拋物面和一第二拋物面。
17．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板的所述第一表面具有一形成所述鏡面光潔度的涂層。
18．如權(quán)利要求16所述的集熱裝置，其特征在于，所述托架具有帶有一肋部的輪廓表面，所述肋部具有一與所述反射板的所述第二表面接合的凸出部。
19．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述托架具有帶有一肋部的輪廓表面，所述肋部具有一與所述反射板的所述第二表面接合的凸出部。
20．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板的所述橫截面沿所述縱向長度基本上均勻。
21．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板被分為多個(gè)反射部，以使每個(gè)所述反射部的縱向長度均小于所述反射板的縱向長度；以及所述托架至少被安裝在所述反射部相互裝設(shè)的縱向位置處，籍以將彼此鄰接的所述反射部連接在一起。
22．如權(quán)利要求16所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板被分為多個(gè)反射部，以使每個(gè)所述反射部的縱向長度均小于所述反射板的縱向長度；以及所述托架至少被安裝在所述反射部相互裝設(shè)的縱向位置處，籍以將彼此鄰接的所述反射部連接在一起。
23．如權(quán)利要求20所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板被分為多個(gè)反射部，以使每個(gè)所述反射部的縱向長度均小于所述反射板的縱向長度；以及所述托架至少被安裝在所述反射部相互裝設(shè)的縱向位置處，籍以將彼此鄰接的所述反射部連接在一起。
24．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述托架與所述反射板的所述第二表面粘接地連接。
25．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板還包括多個(gè)凹槽；以及所述托架還包括與所述反射板的所述凹槽接合的接合部。
26．如權(quán)利要求25所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板和所述托架由熱膨脹率基本上相同的材料制成。
27．如權(quán)利要求15所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板和所述托架由熱膨脹率基本上相同的材料制成。
28．如權(quán)利要求22所述的集熱裝置，其特征在于，所述反射板和所述托架由熱膨脹率基本上相同的材料制成。
全文摘要
一集熱裝置裝有一反射板組件和一帶有一玻璃管的集熱管,該玻璃管圍繞反射板組件和集熱管3。反射板組件設(shè)計(jì)成提供一能保持在一具有復(fù)合拋物面的集熱裝置中的復(fù)合拋物面精度的結(jié)構(gòu)。反射板組件為一具有由兩個(gè)拋物面形成的復(fù)合拋物面的用于聚光的組件。反射板組件包括一反射板和多個(gè)托架。反射板系在聚光側(cè)經(jīng)鏡面加工并通過彎曲工序形成復(fù)合拋物面而形成。于聚光側(cè)對側(cè)將托架安裝在反射板上。
文檔編號(hào)F24J2/10GK1230671SQ9910482
公開日1999年10月6日 申請日期1999年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月1日
發(fā)明者三枝賢二, 福武平二 申請人:株式會(huì)社艾科賽迪