專利名稱：封閉式高效太陽灶的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能灶，它是封閉式的，具有高的效率。
背景技術：
太陽灶一般可分為直熱式和間熱式兩類。間熱式太陽灶是將收集到的太陽能通過蒸氣管或化學熱管送至炊具。它可在室內使用，操作方便，但效率低，成本高。
直熱式太陽灶是用太陽能直接加熱炊具。
現有的直熱式太陽灶多是開放式的，炊具裸置在空中，太陽光經光學系統會聚后直接照射在炊具上。這種太陽灶有以下缺點①只能在室外使用，操作不便；②因為是開放式的，大量熱能通過傳導、對流和輻射散失到空中，且溫度愈高散失愈多，所以效率很低；③會聚后照射在炊具表面的太陽光不能被全部吸收，有一部分被反射掉了。雖然可以將炊具表面涂成黑色，減少反射，但不能完全避免。而且這樣做又會增加輻射散熱的損失，因為根據熱力學的推論，任何物體表面的吸收系數是與其輻射系數成正比的，吸收率高的輻射率也高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是設計一種太陽灶，它能克服現有太陽灶的上列缺點，做到①能在室內使用，和普通灶臺一樣，操作方便；②阻斷對流和輻射造成的散熱損失，并使傳導損失降至最小；③會聚后的太陽光可被100％吸收，沒有反射損耗；④可兼作建筑取暖或洗浴之用。
本發明的技術方案是一種太陽灶，它由聚光系統和灶體兩部分組成。灶體是一個封閉的空腔，和普通灶的爐堂一樣，四周包以隔熱材料，炊具置于其上，不留縫隙，以防止對流造成的熱能損失。為了穩定溫度，減少云朵的影響，空腔內可放置儲熱塊。空腔的下部有一孔道與外相通，經過會聚處理的平行光束即由此射入。孔道底部為一斜面，射入的太陽光束經其反射進入空腔，而不會被反射回來。可能有的光線經腔壁的多次反射，又從孔道射出，但其強度已大為減弱，能量可以忽略不計。因此，上述空腔可看作是一個絕對黑體，射入其中的光線將被完全吸收。這樣的設計，可使太陽光的能量不斷泵入腔內，而熱量散失很小，所以效率很高。
聚光系統由聚光鏡和反射鏡組成。聚光鏡可用拋物面鏡，也可用菲涅耳透鏡。反射鏡置于聚光鏡焦點之內時應用凸面鏡，置于焦點之外時用凹面鏡，它的作用有兩個，一是改變光線傳播方向，使它能射入孔道，另一個是將會聚的太陽光變為平行光束，使它能射到較遠的室內，并且不會碰在孔道壁上。聚光系統需要跟綜，跟綜可以手動也可自動。跟綜有兩個方面，一是聚光鏡要跟綜太陽，另一方面是反射鏡要跟綜灶體的孔道。
此種封閉式高效太陽灶可同時作建筑取暖和洗浴之用。為此只需再做一個腔體與原太陽灶相鄰，中間設一窗口與之相通。腔內可安裝蒸汽鍋或熱水管。烹飪時用一隔熱板將窗口封閉，只用太陽灶部分；不烹飪時則將隔板拔去，同時用一隔熱蓋代替炊具將原太陽灶蓋住，使熱量進入后一腔體，加熱其中的蒸汽鍋或熱水管，即可作建筑取暖或洗浴之用。
圖1是用菲涅耳透鏡聚光的封閉式太陽灶的示意圖。
圖2是用拋物面鏡聚光的封閉式太陽灶的示意圖。
圖3是一個可兼作建筑取暖和洗浴之用的太陽灶的示意圖。
其中1為聚光鏡，2為反射鏡，3是孔道，4是空腔，5是炊具，6是房屋外墻，7是第2腔體，8是窗口。
在圖1的實施例中，聚光鏡1為菲涅耳透鏡，反射鏡2為凸面鏡，置于聚光鏡1的焦點之內，太陽光經菲涅耳透鏡會聚后，再經反射鏡2變為平行光，同時改變方向，經孔道3射入空腔4，加熱炊具5。
在圖2的實施例中，聚光鏡1為拋物面鏡，反射鏡2為凸面鏡，置于聚光鏡1的焦點之內，太陽光經拋物面鏡會聚后，再經反射鏡2變為平行光，同時改變方向，經孔道3射入空腔4，加熱炊具5。
在圖3的實施例中，增加了腔體7，在不烹飪時，可將窗口8的隔板拔去，同時用一隔熱蓋代替炊具將原太陽灶蓋住，使熱量進入腔體7，加熱其中的蒸汽鍋或熱水管，以作建筑取暖或洗浴之用。
實施例4是將反射鏡置于聚光鏡的焦點之外，這時反射鏡用的是凹面鏡。
權利要求
1.一種太陽灶，由聚光系統和灶體組成，其特征是灶體為一封閉的空腔，炊具置于其上，不留縫隙，下部有一孔道與外相通，經過會聚處理的太陽光由孔道射入腔內，加熱炊具。
2.根據權利要求1所述的太陽灶，其特征是聚光系統由聚光鏡和反射鏡組成，反射鏡用作改變光線方向，使它指向入射孔道，同時將會聚的太陽光變為平行光束。
3.根據權利要求1、2所述的太陽灶，其特征在于聚光鏡是用菲涅耳透鏡。
4.根據權利要求1、2所述的太陽灶，其特征在于聚光鏡是用拋物面鏡。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的太陽灶，其特征是反射鏡置于聚光鏡的焦點之內，反射鏡是用凸面鏡。
6.根據權利要求1、2、3、4所述的太陽灶，其特征是反射鏡置于聚光鏡的焦點之外，反射鏡是用凹面鏡。
全文摘要
一種封閉式高效太陽灶，由聚光系統和灶體兩部分組成。灶體為一封閉的空腔，四周包以隔熱材料，炊具置于其上，不留縫隙，空腔下部有一孔道，經過會聚處理的太陽光由孔道射入腔內，加熱炊具。聚光系統由聚光鏡和反光鏡組成，反光鏡的作用是將會聚的太陽光變為平行光，同時改變光線方向，使它射入孔道。
文檔編號F24J2/06GK1884938SQ20051002114
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月23日 優先權日2005年6月23日
發明者鄒鵬程 申請人:鄒鵬程