CN1090639A - 多功能太阳能装置及其相关部件 - Google Patents

Abstract

一种多功能太阳能装置，由主反射镜，馈源、光源 及其转动装置或是由主反射镜、辅镜、辅镜转动装置、 万向转动装置、一个平面反射镜或一个曲面反射镜及 它们的半角转动装置、支架、太阳方向探测器、控制驱 动电路、或者加上一个馈源或/和一个灯泡及其转动 装置、或/和一个保护罩或/和一个透镜加上炉灶、 蓄热器、锅、热水箱或发电热水箱、熔炼器、目镜和锅 炉组成，可以收看电视、作节日探照灯、烹饪、热水、发 电、熔炼焊接。

Description

本发明涉及利用太阳能进行包括烹饪、***接收、节日灯光、太阳能热水器、太阳能发电、太阳能锅炉、太阳能切割焊接、业余天文观察等等方面的多功能太阳能装置及其部件结构。

现时的太阳能装置都是单功能的，由于太阳能太分散，使得使用单功能的太阳能装置的成本太高，为了推广太阳能的利用，就必需使太阳能装置的功能多样化，使成本分散，同时节省地方，本发明的目的就是提供这样的多功能太阳能装置。

本发明的多功能太阳能装置分为两类，一类是直接利用大抛物面反射镜把太阳光反射到多功能的焦点装置上以实现多功能，一类是除了将太阳光照射在多功能的焦点装置上以实现一部分功能外，还能利用焦点上的反射镜反射太阳光以进行烹饪等多种功能。

本发明的第一类多功能太阳能装置由反射镜、锅架，馈源，灯，馈源或/和灯的转动机构，支架或者还加上反射镜的万向转动机构组成，图1，图2给出了其中的两种结构。

图1是一种没有万向转动机构的太阳能装置，图中的1是抛物面反射镜，2是锅架，3是馈源或/和灯及它们的转动机构，或者还包括一个保护罩，支架没有画出。图2是有万向转动机构的多功能太阳能装置，图中的1是抛物面反射镜，2是锅架，3是馈源或/和灯以及它们的转动机构，4是与主反射镜相连的支撑杆，5是万向转动机构，6是太阳方向探测器及其控制驱动电路，万向转动机构可使主反射镜跟踪太阳。图中的馈源或/和灯及其转动装置示于图1、图2中的A向视图图3中，图中的9是馈源，2是锅架，10是灯，馈源或/和灯由支撑杆12或/和13支撑在竖杆14上并可绕14转动，其上有螺钉7用以固定其位置，竖杆14可以是例如锅架的一条腿的延伸部分。灯可以是玻壳内有反射面的有一定的照射角的灯，或是灯的上面有一个椭球面反射镜。在夜晚或是没有阳光的白天，可以把馈源转到焦点上用来接收***，有阳光时则把馈源转开，利用阳光进行烹饪，在节、假日则可在晚上把灯或者还有灯上面的椭球面反射镜 转到焦点上，利用主反射镜把灯光反射出去，形成光柱，像探照灯一样，用来点缀节日气芬。灯可以是白光灯或是彩灯，或者在灯的下面有一单色的或是多色的彩色滤光镜，滤光镜还可以由慢速电机或减速电机带动以形成可变换的彩色，慢速电机或减速电机可安装于支撑杆14平行的另一支撑杆上或支撑杆13上。馈源或/和灯的转动也可以采用其他的机构或方式。

图1，图2中的反射镜也可以用许多块小面积的平面反射镜拼装而成。

万向转动机构的结构示于图4，图中的4是主反射镜的支撑杆，15是销轴，16是可在轴套18内转动的轴，轴的后端有蜗轮蜗杆及其驱动机构17，轴16的前端有一根杆19，杆上有可绕销轴转动的螺杆座20，21是在4上的可绕销轴转动的螺母，22是螺杆，23是螺杆驱动机构，支架固定在轴套18上，蜗轮蜗杆的驱动机构和螺杆的驱动机构可固定在支架上或是固定在轴套上或螺杆座上。

第二类多功能太阳能装置又分两种，第一种包括一个抛物面主反射镜和一个双曲面辅助反射镜组成的卡塞格林反射镜***，或一个抛物面主反射镜和一个椭球面辅助反射镜组成的格里高里反射镜***，或一个非球面主反射镜和一个球面辅助反射镜组成的反射***，或一个球面主反射镜和一个非球面辅助反射镜组成的反射***或其它的两反射镜***，一个万向转动机构，一个平面反射镜及其半角转动机构或一个曲面反射镜及其半角转动机构，支架，或者还包括一个太阳方向探测器，一个控制驱动电路或者还有一个保护罩或/和一个平面反射镜或一个透镜。

第二种包括一个抛物面反射镜和一个双曲面辅助反射镜组成的卡塞格林反射镜***或一个抛物面反射镜和一个椭球面辅助反射镜组成的反射镜***，一个辅镜转动机构和一个馈源或一个灯泡，或是一个辅镜转动机构、一个馈源、一个灯泡、一个馈源和一个灯泡的转动机构或者还有一个椭球面反射镜，一个万向转动机构，一个平面反射镜及其半角转动机构或一个曲面反射镜及其半角转动机构，支架，或者还包括一个太阳方向探测器，一个控制驱动电路或者还有一个保护罩或/和一个平面反射镜或一个透镜。

曲面反射镜例如可采用球面反射镜。

图5，图6分别是这两种多功能太阳能装置的光路图，图5中的27是主反射镜，28是辅助反射镜例如是抛物面辅助反射镜或其它类似的反射镜，由杆件支撑在主反射镜的上面，29是平面反射镜或是曲面反射镜，30是聚焦透镜，光经主反射镜反射到辅助反射镜，又由辅助反射镜反射到平面反射镜，再经平面反射镜反射到透镜上，由透镜将太阳光聚焦到其它利用太阳能的装置如太阳能炉灶上面。图6中的27、29、30和图5的一样，而31则是双曲面辅助反射镜或是其它类似的辅助反射镜，作用原理和图5的一样。平面反射镜29也可用曲面反射镜取代。

图中的透镜可要可不要，不要时，光斑比较分散，炉具等要有一个比较大的口子以便光斑射入，要时，光斑可以收缩，这样炉具的口子就很小，炉具的散热就可以大大减少，同时，有透镜时可以把整个反射装置封闭起来，便于保护反射膜。

图5，图6中的万向转动机构和平面反射镜或平面反射镜的半角转动机构的一种示于图7，图中的万向转动机构由空心轴39，轴套35，轴承36和38，蜗轮蜗杆及其驱动机构40，使空心轴能在轴套中转动，空心轴上伸出支杆37，由销轴支撑在37上的螺杆座41，主反射镜的背面上有二根支撑杆4，由销轴支撑在4上的螺母43，螺杆42和螺杆42端部的驱动机构44组成，整个万向转动机构由销轴34固定在主反射镜背面的支撑杆4上，使主反射镜可作任意方向的转动以跟踪太阳。平面反射镜或曲面反射镜的半角转动机构示于图7的B-B剖面图图8上，图中的34是固定万向转动机构的销轴，47是固定在主反射镜背面的支撑板4上的齿轮，48和49是连动齿轮，50是与固定平面反射镜的轴51固接的齿轮，四个齿轮的速比是2∶1，使得主反射镜转过一个角度时，平面反射镜则转过该角度的一半，这样，只要开始时平面反射镜的法线平分主反射镜的对称轴线和空心轴的轴线的夹角，则光线将永远被平面反射镜沿空心轴的轴线方向反射，如图中的带箭头的线所示那样。

上述的万向转动机构中的齿轮可以用扇形齿轮代替。

图4和图7所示的万向转动机构可以互换。万向转动机构也可以采用 其它任何一种万向机构，但本装置比较好，因为空心轴所指的方向或图4的实心轴所指的方向就是光线的传播方向。如在轴套上再加一个转动机构如万向转动机构，用来调节轴套的方向，那就能任意跟踪太阳又能使光的传播方向任意。

平面反射镜或曲面反射镜的半角转动机构也可以采用图9所示的结构，图中的46是主反射镜背面的支撑板，39是空心轴的前端，二者在B点用销轴34连接，29是如图8那样的安装在销轴上的平面反射镜或曲面反射镜，反射镜或轴51的背面有一垂直的滑杆55，滑杆上有一滑套56，滑套上有两根用销轴在D点和滑套连接以及在支撑板46上的A点和在空心轴39或实心轴上的C点连接的等长杆件，另外再让AB＝BC，这样三角形ABD和CBD完全相等，使反射镜的法线始终平分AB和BC的夹角。

蜗轮蜗杆的驱动机构和螺杆的驱动机构可以采用电机如步进电机，也可以采用图10所示的双向电磁铁和棘轮棘爪的驱动机构或是其它机构，图10中的60是双向电磁铁的铁轭，61是可摆动的衔铁，62是衔铁的销轴，衔铁由两个弹簧63将其保持在中间位置，两个棘爪64由销轴65固定在衔铁上并可绕销轴摆动，66是两个固定在衔铁上的挡块，挡块和棘爪之间有弹簧67拉紧使棘爪贴紧挡块，68、69是线圈，70和71是棘轮，棘轮由销子固定在蜗杆或/和螺杆上，在线圈68和69中分别通过脉充电流就能使棘轮左转和右转。

另一种棘爪的结构是：在绕棘轮轴摆动的摆杆上通过两销轴安装有两个棘爪，齿形相反，每一棘爪由一个弹簧拉向各自对应的棘轮，每一棘爪上有一斜面，棘爪面与一固定不动的斜面或与一圆柱体相配合，摆杆本身可以充当衔铁，棘爪上的斜面与固定斜面或与圆柱体之间的配合使得摆杆向任一方向摆动时，总有一个棘爪拨动棘轮向一个方向转动，而另一棘爪则抬起以让过转动着的棘轮。

双向电磁铁也可用两个电磁铁取代，两个棘轮也可以用一个齿轮取代。

由于一天中太阳在南北方向转动的角度只有零点几度，因此可用电机或电磁铁或是手控进行控制操作，而在东西方向的转动则必须用电机或电 磁铁进行操作。在用手控进行操作时，螺杆末端应加上手轮。

太阳方向探测器是用以探测太阳方向的探测器，其输出经控制驱动电路处理后用来控制万向转动机构，使主反射镜能始终对准太阳。太阳方向探测器可以用光探测器或是热探测器，或是其他探测器，这里给出探测器中的两种，其中的一种示于图11，图中的85是一个内表面呈黑色的直筒，直筒可以是圆筒或是方筒，86是在直筒顶上开的一个通光孔，通光孔上有透光的盖或透镜，直筒底部有一个四相限探测器，四相限探测器也正对直筒的中心，最好是安置在一块铜板或铁板上，相对于的通光孔，探测器的角度不超过一度，光通过通光孔照射在四探测器的中心上，整个探测器安装在上述的主反射镜的南边或北边的外侧不受阻挡的地方，探测器的轴线则与主反射镜的轴线平行。当太阳光透过小孔照射在探测器上时，如果正好照射在探测器的中心，则四个探测器的输出相等，控制驱动电路没有输出，如不照射在探测器的中心，则四探测器的输出就不平衡，控制驱动电路就输出电压使万向转动机构运动，直到太阳光重新照到探测器的中心为止。另一种探测器是在上述的探测器的底部安装一个由五个探测器组成的探测器，五个探测器中一个处于中心位置，另外四个按东南西北四个方向分布，如图12所式，另外还加有一个宽角度的探测器，该探测器由向东和向西的各一个探测器89和保护该探测器的透明外壳88或/和一个由向南和向北的探测器组成，前者安装在主反射镜的南边或北边不受阻挡的地方，后者安装在辅助反射镜的上面，它用于太阳升起时和多云阴雨天太阳被云遮挡了一段时间重新出现时用来追踪太阳，其工作原理是：太阳升起时，东面的那个探测器受光照，西边的那个不受光照，两个探测器输出不平衡，使控制驱动电路输出电压驱动万向转动机构使主反射镜转动，直到主反射镜对准太阳为止;在多云阴雨天之后太阳出来时，东边或是西边的探测器受光照，另一个探测器不受光照，输出也不平衡，于是控制驱动电路也输出电压使万向转动机构转动，直到主反射镜重新对准太阳为止，对于南北方向作用也是一样。在这里，两组探测器是连动的，就是当五探测器受到光照时，就自动切断二探测器的输出，在五探测器不受光照时，二探 测器才会有输出。第三种探测器是一个在直筒底部中心有一个探测器和一个上述的宽角度探测器的组合。当然，五探测器的西面的那个探测器也可取消。

馈源或/和光源及其转动机构的结构示于图13、图14，在图13中，90是辅助反射镜，91是电机，92是固定电机的支架，93是减速器，输出的是低转速，一般只转动不大的角度，94是连接辅助反射镜和减速器的连接件，在不用辅助反射镜时，电机转动把双曲面反射镜抬起转到旁边或是上边，如图中的虚线所示，使馈源或/和光源得以曝露在焦点上，如图中的95所示;图14中，95是馈源，97是光源，96是椭球面反射罩，馈源或/和光源和转轴98之间分别被杆件99和100连接，99和100可以绕轴98转动以便使馈源或/和光源能转到焦点上。光源或/和馈源的其它结构如上所述。

本多功能太阳能装置的主反射镜可以是一个由玻璃纤维或碳纤维或是其它纤维增强的塑料基体，如玻璃钢，在其凹面上依次镀有一层铬膜或钛膜或/和一层铜膜，一层银膜，一层膜厚不超过200A的金膜或/和一层一氧化硅或二氧化硅膜，或是其上镀有一层铝膜和一层一氧化硅或二氧化硅膜，或是镀有其它的合适的膜层。

主反射镜也可以采用充气式反射镜，对于第一类多功能太阳能装置，充气式反射镜的中间没有通光孔，对于第二类多功能太阳能装置，充气式反射镜的中间有一个通光孔，如图15、16所示，图中的121是中间有通光孔的塑料膜，其内如主反射镜一样镀有反射膜，122是与121的周边焊死的塑料保护膜，123是支撑环，121和122作为整体绷紧在环上，121和122的内孔处焊有一个环125;在图15中的124是环123的支撑架，该支撑架由金属管焊成，环125用螺母拧紧在支撑架上，把主反射镜拉紧，在图16中;126是环123的凹形支撑板，板的中心有孔可让环125穿过，并由螺母加以拧紧。另外，也可把环125分别和膜121和122相焊接，在环125上开有与121和122之间围成的空间相通的孔，孔外接有含硫气体过滤装置或/和气压压差保持装置如零压差保持装置，气体过滤装置用以滤去含硫气体使银膜不变色，气压压差保持装置使腔内气压和腔外气压之差保持不变，使主反 射镜的镜面面形得以保持以使焦点位置保持不变。气体过滤装置或/和气压压差保持装置同样可以用在其它的充气式反射镜上。同样，可将上述的多功能太阳能装置的保护罩与装置粘接或焊接，形成密封结构。

同样，辅助反射镜和平面反射镜或曲面反射镜上也可以镀上与主反射镜上相同的膜层，如果其基底是由玻璃或纤维增强塑料制成的话。如果辅助反射镜和平面反射镜或曲面反射镜是由金属如铝制成的，则可进行电抛光而后镀保护膜。

一般地，金属膜层的总厚度在三微米至二十微米之间，而银层的厚度一般只有二千埃至八千埃。

由于反射镜是曝露在室外的，易于受到自然环境如冰雹雨雪风沙等的侵蚀危害，为了保护反射镜，可在多功能太阳能装置上加上保护罩，保护罩分两个，如图6和图7上的32和33所示，32是一个锥形罩，其周边可与主反射镜的周边连接、焊接或粘接，33是一个连接、焊接或粘接空心轴和主反射镜的背面的支撑环的塑料罩。锥形罩可以是一个塑料罩如聚苯乙烯、苯乙烯-丙酸烯脂共聚物或其它材料制成的罩，罩上最好镀上减反射膜如氟化镁、聚甲基戌烯、纤维素、聚甲基丙烯酸甲脂或烯丙基二甘醇碳酸脂，以提高光的透过率，一般地，减反射膜可采用五千唉的四分之一左右。对于图5、图6所示的多功能太阳能装置，减反射膜只镀在保护罩的上表面。对于图15、图16所示的充气式反射镜，则一般地要两面镀反射膜。对于图1、图2所示的只包含锥形罩的多功能太阳能装置，一般地也要两面镀膜，而且可以采用平板玻璃作保护罩。

控制驱动电路可以是多种多样的，可以是手控或是自控的，图17给出其中的一种，它可用于直筒中的四相限的东西或南北方向的驱动，图中的130是一级或二级差动放大器，131是斩波器，132是一级或二级交流放大器，133是限幅器，134是步进电机控制电路，135是步进电机。直流放大器接东西或南北的两个光探测器，将其差值放大，经斩波器变为交流信号用来驱动步进电机。另一种电路适用于五探测器，该电路除了包括图17所示电路外，还包括图18和图17所示电路中的130、131、132、133、134 电路，图18中的光探测器137是五探测器中心的那个探测器，通过一个电阻与V_连接，在无光照或在天空漫射光的照射下，三极管138的基极处于负电位，138截止，只有在太阳光照射下，138才导通，使继电器139吸合，而139则是安装在一个由图17中的130、131、132、133、134组成的电路的电源电路上，该电路的差动放大器的输入端与宽角度探测器的东西或南北两个探测器连接，其输出端与步进电机连接，在139吸合时，也就是主反射镜对准太阳时，继电器使电源与电路断开，使该电路不起作用。另外，也可去掉与图17中的130、131、132、133、134电路，同时保留直筒底部中心有单个探测器的电路和在电源电路上有继电器的图17所示电路。

上述的差动放大器可以是现有的差动放大器中的任何一种;斩波器由继电器或FET电路制作;交流放大器可以是现有的任何一种交流放大器;限幅器也可不要。

对于采用双向电磁铁或双电磁铁的驱动机构，同样可以采用图17所示的130、131、132或/和133电路，由每一交流放大器或限幅器的输出直接驱动双向电磁铁或双电磁铁中的一个电磁铁。另外，也可用图18所示的五探测器的中心探测器电路，加上一个电源电路上有继电器的图17中的130、131、132或/和133电路，或一个五探测器、或一个图17中的130、131、132或/和133电路和一个图17中的在电源电路上有继电器的由130、131、132或/和133电路组成的电路。

对于双向电磁铁或双电磁铁的驱动机构，还可以采用图19所示的电路，图19中的141是差动放大器，142是射极跟随器，143和144是可控硅触发电路，145和146是可控硅管，147和148是手控开关，149和150是双向电磁铁，151和152是行程开关，这个电路可用于只有一个四相限直筒探测器的控制驱动，对于大角度的控制，则要采用手控装置进行操作。图19只是一个方向的控制电路，对于两个方向，则要采用两套相同的电路。

对于辅镜和灯或/和馈源的驱动，可采用行程开关和开关组成。

在空心轴的出口处，还可安装一与透镜成一角度如45度并与之装成一体的银反射镜，该银反射镜和透镜可一起转动，使光能传送到任何方向的 与多功能太阳能装置配套的太阳能装置上。或者安装一个平面镜和一个透镜，各自可单独转动，调节平面镜和透镜的角度，可使射出的光照向任一特定的太阳能装置，如图20所示

对于图5、图6所示的加有保护罩的多功能太阳能装置，由于反射面过多，固其各个反射面上的反射膜要采用银膜，银膜上要镀保护膜，使银膜不至于损坏，最多只要更换保护罩即可。又由于其上镀有保护膜的银膜仍然具有高达百分之九十几的反射率，因而总的反射率仍可达到百分之五十几到百分之七十之多。

与上述的第二类多功能太阳能装置相配套的装置计有：太阳能炉灶，太阳能锅，太阳能蓄热器，太阳能热水器，太阳能发电热水装置，太阳能熔炼器，太阳能切割器和太阳能焊接器，目镜和太阳能锅炉等。

太阳能炉灶是一个上端开口，下部有一通光孔的加热容器。该炉灶例如图21所示，图中的155是内胆，156是保温层，157是外壳，158是通光孔，多功能太阳能装置收集的太阳光通过通光孔射入，再反射到炉口的锅上，就能进行烹饪操作。一般地，在光射入炉内的位置可以作成一个反射面以便将太阳光反射到锅上。为了在无阳光的天气里也能使用该炉灶，可在炉灶内加上一个烧煤气或石油气的环形烧咀或/和在保温层的内面加上电热丝，如图22、图23所示。另外，在炉口上加一个有三个脚的环，以便在使用煤气或石油气时用来架锅，当然，三个脚也可作在炉边上，作成可以翻倒的形式，使得在使用脚时能把它翻起用来架锅，不用时可以翻入炉内。

在上述的太阳能炉灶上面加上一或两截上炉体，就能作成可以进形烧烤的太阳能烤炉，上炉体的周边有止口以防止滑脱。上面的上炉体是一个有顶盖，顶盖上有一个或几个吊钩或/和炉内有一个或几个金属的隔板或金属的隔网，用以盛放要烧烤的食物，以及由内胆、保温层和外壳组成的，如图24所示。中间的一截则是一个由内胆、保温层和外壳组成的带止口的中空筒体或一个或几个金属的隔板或金属的隔网，用来改变整个烤炉的高度。另外，整个太阳能烤炉也可以翻转过来使用。

太阳能炉灶的内胆可以是搪瓷的、或是陶瓷的、或是瓷器的，保温层 可以是粒状的或是纤维状的，如可以是中空玻璃珠状的、矿碴纤维状的或是玻璃纤维状的等等，外壳可以是搪瓷的、塑料的等等。炉灶的外形可以是鼓形、多棱形、多面体形等等，表面还可以图案化、色彩化等等。

太阳能锅是一个宽锅边的锅或是锅体上有架锅的突出部位的锅，或是锅的上半部份有保温层并形成架锅的突出部位的锅，如图25、图26所示，整个锅或其一部分可以放入炉内，不但能使太阳能照射到锅的很大的一部分表面积，还能使锅保温，一举两得。

由于太阳只是白天才可能有，对于双职工家庭，为满足其在下午下班烹饪的需要，可在炉灶内加一个蓄热器，蓄热器可以是一个金属的高压容器或是一个装入相变材料的容器。高压容器的上、下表面成曲面，里面装入水，底面为黑色用以吸收光，或是高压容器是由许多小直径的高压金属容器连接而成，如图27、图28所示，图29是图28的俯视图。

太阳能热水箱是一个有内胆160、保温层161和外壳162的水箱，水箱的侧面、顶面或下面上有一个通光窗口163和一个进水口和一个出水口，如图30所示，内胆的内表面是黑色的，在光射入箱内后，就被内表面吸收转化为热从而把水加热。水箱的通光窗口一般设置于水面之下，使水加热后能进行对流。也可把一黑色的吸热板置于水箱内的光路上，用来吸收太阳光并把热传给水，或是把一反射镜置于水箱内的光路上，用以把光反射到水箱内的其它吸热部分或水中。如把水箱的通光口改为一个伸入水中的多面锥体或锥台165，锥体或锥台内壁镶上太阳能电池，就成为太阳能发电热水装置，如图31所示，太阳光照在太阳能电池上一方面产生电，一方面产生热，热通过导热锥体传给水，使太阳能电池不致于过热，如采用透镜聚光，把水箱或发电热水箱的通光口作成很小（里面可以作大），使散热减少，就能把光大部分利用起来。

太阳能熔炼器是一个小型的、类似于太阳能炉灶的有顶盖的太阳能炉灶，灶内有一个小的熔炼炉，如图32所示，图中的太阳能炉灶是一个有盖的、由内胆、外壳、通光孔或和保温层组成的炉子，内胆较厚，由耐火材料制成，外壳是铁制的、或是搪瓷的，顶盖是用耐火材料制成的，通光口 制作在炉体上，保温层是玻璃棉或矿渣棉制成的，小熔炼炉可以是现有的熔炼炉中的任何一种。

太阳能切割器和太阳能焊接器是一个由两组杆件168和169、在杆件的接头处和头部各有一平面反射镜或一曲面反射镜170，平面反射镜或曲面反射镜的法线平分两杆件的夹角，杆头有一个透镜171和一个把手172的可转动的器件，镜子的转动机构采用前述的平面反射镜的半角转动机构，两截杆件之间采用销轴连接，使之可任意转动，上一截杆件和空心轴或实心轴之间采用转轴连接装置，使之可绕空心轴或实心轴转动，同时还有一个半角转动装置，使杆件可绕半角转动装置的销轴转动，如图33所示。这里的平面反射镜或曲面反射镜同样可以采用前述的银反射膜层。

太阳能目镜和天文望远镜的目镜是一样的，可装在多功能太阳能装置的焦点后面，让业余天文爱好者用来进行天文观察，或是森林看守人员等用来观察森林着火情形等之用。

太阳能锅炉是一种管式锅炉，有多种。其一是锅炉由内水管、真空保温层、外管和一个斜管或若干斜管组成，每一斜管上安装一个多功能太阳能装置，太阳光经平面反射镜或曲面反射镜反射后照射到水管上，被水管接收使管内的水被加热，如图34所示。另一种是内水管和斜管是相通的，每一斜管的口子上安装有一个透镜或平板玻璃或石英玻璃，使之不漏水不漏气，太阳光被平面反射镜反射后经透镜或平面玻璃直接射进内水管内使水加热，斜管也有一个或多个，如图35所示。另两种太阳能锅炉是在上述的两种锅炉的内水管的外面或斜管的内面加上太阳能电池，使光先照到太阳能电池上然后再照进水里，当太阳能电池贴在斜管内时，太阳能电池上最好涂上保护层以保护太阳能电池不被水所侵蚀。另一种则是一根高压水管，其外侧有一根或多根与多功能太阳能装置连接的斜管，高压水管的其余外壁均有保温层。

太阳能锅炉的管子可以作成一字形、口字形、日字形、蛇形、米字形、放射形、梳形、蓖形以及其它形状，如图36、37、38等等所示。

上述的太阳能锅炉，其内水管不与斜管相通时，内水管的外表面最好 涂成黑色以吸收光。不管相通还是不相通，内管和外管之间的空间都抽成真空，真空内设置一圈或几圈由铝箔制成的遮光筒，以减少热辐射损失。外管可用钢材制造，可采用焊接或连接，连接时，接口处加密封圈以便于拆卸，内管可用钢材或铝材制造，一般采用焊接法连接。

上述的太阳能锅炉还可在出口处加一个存储热水或过热水或过热蒸汽的存储罐，存储罐是一个用钢板焊成的罐，其壁厚根据压力来决定，外壁有保温层，有进出水口或者还有开关，在出水口处还可加一稳流阀，以获得稳定的热水流或汽轮机能获得稳定的蒸汽流，如图38所示。

上述的太阳能锅炉可以安装在田边地头，山坡水面，悬崖峭壁，天台墙面等等不占用地面的地方，用作集中供热或发电的能源，使太阳能得到充分应用。

对于有多个多功能太阳能装置的太阳能锅炉或是城市中有多个邻居有多功能太阳能装置时，可把各多功能太阳能装置用电缆连接起来，使各多功能太阳能装置各指向不同的卫星，就能使一台电视机接收到多个卫星的节目，在指向同一卫星的多功能太阳能装制多时，还能增加电视的清晰度。

Claims (21)

1、一种多功能太阳能装置，其特征在于其中保括一个由抛物面主反射镜，一个锅架，一个馈源或/和一个灯泡或一个带椭球面反射镜的灯泡，以及它们的转动机构，支架，或者还包括一个万向转动机构，一个太阳方向探测器，一个控制驱动电路，或者还加上一个保护罩组成。

2、一种多功能太阳能装置，其特征在于其中保括一个由抛物面主反射镜和整体上双曲面辅助反射镜组成的卡塞格林反射***，或一个由抛物面主反射镜和一个椭球面辅助反射镜组成的格里高里反射***，或一个球面主镜和一个非球面辅助反射镜组成的反射***，或一个由非球面主镜和一个球面辅助反射镜组成的反射***，或其它结构的两反射镜***，一个万向转动机构，一个平面反射镜或一个曲面反射镜及它门的半角转动机构，支架，或者还包括一个太阳方向探测器，一个控制驱动电路，或者还有一个保护罩或/和一个平面反射镜或/和一个透镜组成。

3、一种多功能太阳能装置，其特征在于其中保括一个由抛物面主反射镜和一个双曲面辅助反射镜或一个椭球面辅助反射镜组成的反射***，一个辅镜转动机构和一个馈源或一个灯泡，或是一个辅镜转动机构，一个馈源，一个灯泡，一个馈源和一个灯泡的转动机构或者还有一个椭球面反射镜，一个万向转动装置，一个平面反射镜或一个曲面反射镜及它门的半角转动机构，支架，或者还包括一个太阳方向探测器，一个控制驱动电路，或/和一个保护罩或/和一个平面反射镜或/和一个透镜组成。

4、根据权利要求1、2、3、所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的主反射镜是充气式反射镜。

5、根据权利要求1、2、3、4所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的主反射镜、辅助反射镜、平面反射镜或曲面反射镜以及充气式反射镜是镀有铜膜、银膜和一氧化硅或二氧化硅的反射镜或是镀有钛膜或铬膜或/和铜膜、银膜和一氧化硅或二氧化硅的反射膜或是镀有一层铝膜、一层一氧化硅或二氧化硅的反射膜。

6、根据权利要求1、4所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的馈源或/和灯泡的转动转动机构由一根杆和可在杆上转动的馈源或/和灯泡的支架组成。或者灯泡的下面还有一单色或多色的可转动的滤光镜。

7、根据权利要求1，2、3所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的万向转动装置由一根轴16或空心轴39，一个轴套，轴承，销轴15或34，蜗轮蜗杆和驱动蜗轮蜗杆的驱动机构，螺杆和驱动螺杆的驱动机构组成。

8、根据权利要求7所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的万向转动机构中的蜗杆和螺杆转动机构是一个步进电机，或是一个带有棘爪的双向电磁铁和两个棘轮。

9、根据权利要求2，3所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的半角转动装置由四个速比为2∶1的齿轮组成，或是由固定在镜子的背面或是固定在镜子的转轴上的垂直轴，滑套，两根等长的分别用销轴和滑套以及主反射镜背面和轴16或和空心轴39连接的杆件组成。

10、根据权利要求1，2、3所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的太阳方向探测器由一个其顶部中心有小孔的直筒和在直筒低部的中心有一个分成四个相限的光探测器或五探测器，或者还有一个其内有向东和向西的探测器的透明壳体或/和一个其内有向南和向北的探测器的透明壳体组成。

11、根据权利要求1，2、3所述的多功能太阳能装置，其特征在于其中的两相对的探测器的控制驱动电路包含一个一级或二级的差动放大器、二个斩波器、二个一级或二级的交流放大器、一个步进电机驱动电路、一个步进电机或者还有二个限幅器，或/和一个其电源电路上有继电器的一级或二级的差动放大器、二个斩波器、二个一级或二级的交流放大器、一个步进电机驱动电路、一个步进电机或者还有二个限幅器，或者还有东西方向或南北方向的探测器的驱动电路，或者该电路包含一个差动放大器，二个射极跟随器，二个可控硅触发电路，二个可控硅管，二个开关和二个行程开关。

12、一种太阳能用的炉灶，其特征在于该炉灶由内胆、保温层、外壳和通光孔组成。

13、根据权利要求12所述的太阳能炉灶，其特征在于炉灶的内胆是搪瓷的或是陶器的或是瓷器的，保温层是矿碴纤维层的或是玻璃纤维层的，外壳是搪瓷的或是塑料的。

14、一种太阳能著热器，其特征在于该太阳能著热器是一个金属的高压容器或是其内装入相变材料的容器。

15、根据权利要求14所述的太阳能著热器，其特征在于其中的金属高压容器是一个上、下面是曲面，底面是黑色的钢质容器或者是由多个小直径的底面是黑色的高压容器连接而成的。

16、一种太阳能锅，其特征在于该锅有一个宽的锅边，锅耳安在锅边上或者该锅的中间有一个架锅的边或者该太阳能锅的上半部有保温层，该保温层的底部形成一个架锅的边。

17、一种太阳能热水器，其特征在于该太阳能热水器由一个内胆、一个保温层、一个外壳和一个通光孔或一个内装太阳能电池的多面导热锥体或锥台组成。

18、一种太阳能锅炉，其特征在于该太阳能锅炉是一种管式锅炉。

19、根据权利要求18所述的太阳能锅炉，其特征在于该锅炉由一根高压水管、表面保温层或是由一根内水管、真空保温层、外管和一个或若干个斜管组成，斜管的口子上安装有透镜或者斜管内外还安装有太阳能电池，或者其后还有一个存储热水或过热水或过热蒸汽的存储罐。

20、根据权利要求19所述的太阳能锅炉，其特征在于该锅炉中的真空保温层是把内、外管之间的空间抽成真空，或/和其中加入了由铝泊制成的一层或若干层的遮光筒。

21、根据权利要求18、19、20所述的太阳能锅炉，其特征在于该锅炉是一字形、口字形、日字形、蛇形、米字形、放射形、梳形或篦形锅炉。

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