CN215864094U - 可调节集热量的复合多曲面聚光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调节集热量的复合多曲面聚光器，包括本体和进风组件，本体内设有容置腔，本体上设有与容置腔相连通的进风口以及出风口；进风组件，包括风机组件，容置腔内设有与风机组件相连通的透光管，透光管内设有表面附着多个磁吸头的反光通风管，反光通风管外周壁上设有与磁吸头相连接的多个光热转化翅片，光热转化翅片上设有反光涂层和与反光涂层相对设置的可选择性吸收涂层；透光管在进风状态下，光热转化翅片一端被吹离磁吸头，并绕磁吸头一端向透光管的内壁面方向旋转，可选择性吸收涂层朝向远离反光通风管的进光侧；透光管在非进风状态下，光热转化翅片贴附在反光通风管外壁面且反光涂层朝向容置腔的进光侧。由此避免过热受损。

Description

可调节集热量的复合多曲面聚光器

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚光和热设计技术领域，尤其涉及一种可调节集热量的复合多曲面聚光器。

背景技术

目前应用的复合多曲面聚光器接收体多采用玻璃真空管为主，其优点是可以有效减少对流散热损失，但在实际应用中也存在如下缺点：真空夹层无法有效吸收入射太阳光，易造成“间隙光学损失”；换热介质多以液体为主，循环运行时功耗大，对管路密封性要求高；在非运行时，入射太阳光所产生的高温导致接收体“过热”，长期会对接收体造成损伤；在运行时，难以对集热量随运行工况进行有效调节。

也即，现有的复合多曲面聚光器运行效率低、投资成本较高、实际应用效果偏差，且易产生过热反应而导致聚光器的使用寿命受到影响。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种可调节集热量的复合多曲面聚光器，用以解决现有技术中聚光器热量不可调节致使使用寿命较低的技术问题。

本实用新型实施例提供一种可调节集热量的复合多曲面聚光器，包括：

本体，内设有容置腔，所述本体上设有与所述容置腔相连通的进风口以及出风口；

进风组件，包括风机组件，所述容置腔内设有与所述风机组件相连通的透光管，所述透光管的两端与所述进风口和所述出风口相连通；

所述透光管内设有表面附着多个磁吸头的反光通风管，所述反光通风管外周壁上设有与所述磁吸头相连接的多个光热转化翅片，所述光热转化翅片上设有反光涂层和与所述反光涂层相对设置的可选择性吸收涂层；其中，

所述透光管在进风状态下，所述光热转化翅片一端被吹离所述磁吸头，并绕所述磁吸头一端向所述透光管的内壁面方向旋转，所述可选择性吸收涂层朝向远离所述反光通风管的进光侧；所述透光管在非进风状态下，所述光热转化翅片贴附在所述反光通风管外壁面且所述反光涂层朝向所述容置腔的进光侧。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，所述反光通风管内设有与所述透光管内腔相连通的气体流道，所述反光通风管表面设有连续导流槽，多个所述导流槽螺旋排布。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，多个所述光热转化翅片沿所述反光通风管的轴线方向上间隔排布，多个所述光热转化翅片与所述反光通风管的连接端连线呈螺旋状，并与所述导流槽的旋向同向设置。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，所述本体包括顶部边框和与所述顶部边框相连接的透光盖板，所述透光盖板盖设于所述容置腔。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，所述透光盖板为双层玻璃盖板或者双层PC盖板，且所述双层玻璃盖板或所述双层PC盖板中部设有保温腔。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，所述容置腔与所述透光管轴线方向平行的两侧壁在沿靠近所述透光盖板一端至朝向所述透光管的方向上依次包括：第一反射面、与所述第一反射面相接的第二反射面以及与所述第二反射面相接的第三反射面，所述第一反射面、所述第二反射面以及所述第三反射面用于将经所述透光盖板的光线反射导至朝向所述透光管。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，所述第一反射面和所述第三反射面均为抛物曲面，所述第二反射面为平面，所述第二反射面与所述反光通风管轴线方向平行设置，所述第三反射面至少部分位于所述透光管下方。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，

所述进风组件还包括与所述风机组件相连接的导风管；

所述导风管一侧设有与所述本体相连接的连接套，所述连接套与所述进风口或所述出风口相连接。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，

多个所述本体串联或者并联排布；

每一所述风机组件与至少一个所述本体相连接。

根据本实用新型一个实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器，所述反光通风管的两端设有与所述透光管内侧壁抵接的卡柱，所述卡柱用于使所述反光通风管的中轴线与所述透光管的中轴线共线。

本实用新型实施例提供的可调节集热量的复合多曲面聚光器，透光管处于进风状态下，光热转化翅片一端脱离反光通风管，且可选择性吸收涂层朝向透光管的进光侧，吸收热量并将热量传输至透光管内腔，而当透光管处于非进风状态下，光热转化翅片的可选择吸收涂层一侧贴附在反光通风管表面，由此避免对光热转化翅片的可选择吸收涂层一侧形成过热反应而减少了光热转化翅片的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的可调节集热量的复合多曲面聚光器一角度的部分结构示意图；

图2为本实用新型实施例可调节集热量的复合多曲面聚光器的一实施例的结构示意图；

图3为图1所示的可调节集热量的复合多曲面聚光器另一状态的结构示意图；

图4为图1所示的透光管的一状态的结构示意图；

图5为图1所示的可调节集热量的复合多曲面聚光器光线进入的一状态的结构示意图；

图6为图1所示的可调节集热量的复合多曲面聚光器光线进入的另一状态的结构示意图；

图7为本实用新型实施例可调节集热量的复合多曲面聚光器的另一实施例的结构示意图；

10、本体；110、容置腔；1110、第一反射面；1120、第二反射面；1130、第三反射面；120、进风口；130、出风口；140、顶部边框；150、透光盖板；

20、进风组件；210、风机组件；220、导风管；230、连接套；

30、透光管；310、磁吸头；3110、气体流道；3120、导流槽；3140、卡柱；320、光热转化翅片；3210、反光涂层；3220、可选择性吸收涂层；330、反光通风管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1至图7，本实用新型实施例提供一种可调节集热量的复合多曲面聚光器，包括本体10和进风组件20，本体10内设有容置腔110，本体10上设有与容置腔110相连通的进风口120以及出风口130；进风组件20包括风机组件210，容置腔110内设有与风机组件210相连通的透光管30，透光管30的两端与进风口120和出风口130相连通；透光管30内设有表面附着多个磁吸头310的反光通风管330，反光通风管330外周壁上设有与磁吸头310相连接的光热转化翅片320，光热转化翅片320上设有反光涂层3210和与反光涂层3210相对设置的可选择性吸收涂层3220；其中，透光管30在进风状态下，光热转化翅片320一端被吹离所述磁吸头310，并绕磁吸头310一端向透光管30的内壁面方向旋转，可选择性吸收涂层3220朝向远离反光通风管330的进光侧；透光管30在非进风状态下，光热转化翅片320贴附在反光通风管330外壁面且反光涂层3210朝向容置腔110的进光侧。

请参照图1，当风机组件210处于运行状态并使得透光管30内腔内有流动空气经过时，光热转化翅片320的一端脱离反光通风管330并朝向透光管30的内壁面方向进行转动，由此空气除了在透光管30内腔流动外还部分在反光通风管330内流通，由此空气可以与光热转化翅片320充分接触，进而延长空气与光热转化翅片320的换热时间，光热转化翅片320上设置的可选择性吸收涂层3220吸收光线的热量并传给流经的空气，升温后的空气经出风口130排至外接的功能***中，在此过程中，容置腔110处于封闭状态，内部形成温室效应，减少散热的损失，提高热量的输出效率。

请参照图2至图4，在本实用新型可行的实施例中，反光通风管330内部设有与透光管30内腔相连通的气体流道3110，反光通风管330表面设有多个与气体流道3110相连通的导流槽3120，多个导流槽3120螺旋排布；多个光热转化翅片320沿反光通风管330的轴线方向上间隔排布，多个光热转化翅片320与反光通风管330的连接端连线呈螺旋状，并与导流槽3120的旋向同向设置。需要说明的是，透光管30为单层透光管，且透光管30设有内腔，内腔供气体流通，反光通风管330设于内腔中，反光通风管330内部设有与内腔相连通的气体流道3110，当风机组件210经进风口120向透光管30内有流动气体时，一部分流动气体经内腔朝向出风口130流通，另一部分穿过气体流道3110，经导流槽3120再导至内腔。也即，气体在内腔流通时，因为导流槽3120呈螺旋状，进而随着气体经气体流道3110传输时会吹动光热转化翅片320绕磁吸头310一端发生转动，使得光热转化翅片320一端脱离反光通风管330而朝向透光管30内侧壁的方向转动。可以理解的是，反光通风管330与本体10之间可转动连接，由此反光通风管330发生转动时，靠近进风口120侧的光热转化翅片320发生转动，会促进远离进风口120侧的光热转化翅片320一端也逐渐脱离磁吸头310，最后致使所有的光热转化翅片320的一端脱离磁吸头310而随磁吸头310转动，具体对于反光通风管330与本体10之间的转动连接方式，可以选择套接等，在此不做限定。

在本实用新型一实施例中，透光管30改为单层管，降低了透光管30的制造成本，而且与可以实现光热直接转化和反光防过热自保护之间的切换，进而保证了透光管30及反光通风管330组成的光热转化接收体的使用寿命。

请继续参照图3至图5，在本实用新型可行的实施例中，反光通风管330上靠近光热转化翅片320的表面上设有磁吸部(图未示)，以使得透光管30在非进风状态下，光热转化翅片320上的可选择性吸收涂层3220贴附在磁吸部。磁吸部的设置便于在非进风状态下，光热转化翅片320恢复至贴合磁吸头310的状态，且为了保护可选择性吸收涂层3220一侧避免光线照射而发生过热受损，由此使得可选择性吸收涂层3220一侧贴合在反光通风管330表面。在其他可行的实施例中，也可以在反光通风管330表面设置限位槽，使得可选择性吸收涂层3220在不受到流动气体吹动的状态下恢复至限位槽内。限位槽内可以涂覆磁吸材料，进而便于在不受流动气体吹动的状态下，光热转化翅片320朝向限位槽移动。

对于本体10，本体10顶部设有顶部边框140和与顶部边框140相连接的透光盖板150，透光盖板150盖设于容置腔110。在本实用新型可行的实施例中，透光盖板150为双层玻璃盖板，且双层玻璃盖板中部设有保温腔。透光盖板150用于对密封腔进行密封，光线经过双层玻璃盖板照射至透光管30后，双层玻璃盖板可以减少容置腔110内的热量与外界进行的交换。在其他可行的实施例中，透光盖板150也可以为双层的PC盖板，双层PC盖板之间也设置保温腔，在此不做限定。

请参照图5至图7，容置腔110与透光管30轴线方向平行的两侧壁在沿靠近透光盖板150一端至朝向透光管30的方向上依次包括：第一反射面1110、与第一反射面1110相接的第二反射面1120以及与第二反射面1120相接的第三反射面1130，第一反射面1110、第二反射面1120以及第三反射面1130用于将经透光盖板150的光线反射导至朝向透光管30。也即容置腔110在透光管30的相对两侧面可以对称设置，且一侧面包括依次连接的第一反射面1110、第二反射面1120以及第三反射面1130。在本实用新型可行的实施例中，第一反射面1110和第三反射面1130均为抛物曲面，第二反射面1120为平面，第二反射面1120与反光通风管330的轴线方向平行设置，第三反射面1130至少部分位于透光管30下方。

例如参照图5，在实际应用过程中，容置腔110内可以接收太阳高度角变化范围在0-40度的入射太阳光，也可以根据季节调整，提高可调节热量的复合多曲面聚光器的平均集热量。

当光线经透光盖板150照射至第一反射面1110时，因为第一反射面1110为抛物曲面，由此大部分光线会反射至朝向透光管30的方向，进而更多的光线经反射后可以照射至透光管30。而对于照射至第二反射面1120的光线，因为第二反射面1120为平面且与透光管30的轴线平行设置，进而可以直接将光线反射至透光管30或者经第三反射面1130再反射至透光管30。而对于照射至第三反射面1130的光线，因为第三反射面1130靠近透光管30底部且为抛物曲面设置，由此光线反射后大部分光线会朝向容置腔110顶部的方向而经过透光管30底部区域。例如可参照图5，光线a照射至第三反射面1130时便会反射至透光管30，光线b和光线c为第一反射面1110的两个端点，不论是光线b和光线c均可以反射至透光管30。光线b和光线c之间的区域大部分的光线经反射后也可到达透光管30。图6同理，当光热转化翅片320粘附在透光管30时，除了部分光线直射至反光通风管330外，其他的光线不会经过反光通风管330部分，进而可以避免反光通风管330外表面处发生过热反应。而且，此时磁吸头310上设置的光热转化翅片320上的可选择性涂层侧贴附在反光通风管330表面，而反光涂层3210设于远离反光通风管330外表面的一侧，由此也可以对部分光线进行反射，避免光热转化翅片320发生过热受损。

进风组件20还包括与风机组件210相连接的导风管220，导风管220一侧设有与本体10相连接的连接套230，连接套230与进风口120或出风口130相连接。在本实用新型可行的实施例中，连接套230用于连接导风管220和透光管30。透光管30的两端可以延伸至进风口120和出风口130，进而连接套230直接粘设于本体10外侧壁靠近进风口120即可，而连接套230另一侧与导风管220相连接。

对于反光通风管330，反光通风管330两端各设置一个卡柱3140，卡柱3140的长度与透光管30内腔的直径尺寸一致，由此卡柱3140的两端可以抵接透光管30内径的侧壁，反光通风管330与卡柱3140的连接端位于卡柱3140的中部，由此当卡柱3140抵接透光管30侧壁时便可以使得反光通风管330位于透光管30内腔的中心位置。两个卡柱3140分别靠近进风口120和出风口130位置设置，由此避免磁吸头310在透光管30内部往复移动。

请参照图1、图2和图7，在本实用新型可行的实施例中，多个本体10可以串联或者并联排布，每一风机组件210可以与至少一个本体10相连接。例如请参照图2，可以将两个本体10串联设置，两个本体10之间通过导风管220连接。也即可以通过一个风机组件210对一个本体10形成连接，但是可以同时使得两个本体10均可以处于进风状态。或者也可以使得两个本体10并联设置，例如可以参照图7，可以通过一个风机组件210同时对两个并联设置的本体10内充入流动空气。

综上，本实用新型实施例提供的可调节集热量的复合多曲面聚光器，透光管30处于进风状态下，光热转化翅片320一端脱离反光通风管330，且可选择性吸收涂层3220朝向透光管30的进光侧，吸收热量并将热量传输至透光管30内腔，而当透光管30处于非进风状态下，光热转化翅片320的可选择吸收涂层一侧贴附在反光通风管330表面，由此避免对光热转化翅片320的可选择吸收涂层一侧形成过热反应而减少了光热转化翅片320的使用寿命。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，包括：

本体，内设有容置腔，所述本体上设有与所述容置腔相连通的进风口以及出风口；

进风组件，包括风机组件，所述容置腔内设有与所述风机组件相连通的透光管，所述透光管的两端与所述进风口和所述出风口相连通；

所述透光管内设有表面附着多个磁吸头的反光通风管，所述反光通风管外周壁上设有与所述磁吸头相连接的多个光热转化翅片，所述光热转化翅片上设有反光涂层和与所述反光涂层相对设置的可选择性吸收涂层；其中，

所述透光管在进风状态下，所述光热转化翅片一端被吹离所述磁吸头，并绕所述磁吸头一端向所述透光管的内壁面方向旋转，所述可选择性吸收涂层朝向远离所述反光通风管的进光侧；所述透光管在非进风状态下，所述光热转化翅片贴附在所述反光通风管外壁面且所述反光涂层朝向所述容置腔的进光侧。

2.根据权利要求1所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述反光通风管内设有与所述透光管内腔相连通的气体流道，所述反光通风管表面设有连续导流槽，多个所述导流槽螺旋排布。

3.根据权利要求2所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，多个所述光热转化翅片沿所述反光通风管的轴线方向上间隔排布，多个所述光热转化翅片与所述反光通风管的连接端连线呈螺旋状，并与所述导流槽的旋向同向设置。

4.根据权利要求1所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述本体包括顶部边框和与所述顶部边框相连接的透光盖板，所述透光盖板盖设于所述容置腔。

5.根据权利要求4所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述透光盖板为双层玻璃盖板或者双层PC盖板，且所述双层玻璃盖板或所述双层PC盖板中部设有保温腔。

6.根据权利要求4所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述容置腔与所述透光管轴线方向平行的两侧壁在沿靠近所述透光盖板一端至朝向所述透光管的方向上依次包括：第一反射面、与所述第一反射面相接的第二反射面以及与所述第二反射面相接的第三反射面，所述第一反射面、所述第二反射面以及所述第三反射面用于将经所述透光盖板的光线反射导至朝向所述透光管。

7.根据权利要求6所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述第一反射面和所述第三反射面均为抛物曲面，所述第二反射面为平面，所述第二反射面与所述反光通风管轴线方向平行设置，所述第三反射面至少部分位于所述透光管下方。

8.根据权利要求1所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述进风组件还包括与所述风机组件相连接的导风管；

所述导风管一侧设有与所述本体相连接的连接套，所述连接套与所述进风口或所述出风口相连接。

9.根据权利要求8所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，多个所述本体串联或者并联排布；

每一所述风机组件与至少一个所述本体相连接。

10.根据权利要求1所述的可调节集热量的复合多曲面聚光器，其特征在于，所述反光通风管的两端设有与所述透光管内侧壁抵接的卡柱，所述卡柱用于使所述反光通风管的中轴线与所述透光管的中轴线共线。

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