[其他]平面齿形聚光太阳灶

说明书

本发明是一种平面齿形聚光太阳灶，属于利用太阳能技术领域。

根据发明人查阅有关专利文献和科技资料，国外有种非抛物面的聚光太阳灶如图2，此灶由反射镜、支架和锅架三部分组成。反射镜根据聚光原理设计成阶梯形，剪成等宽的（宽7.5厘米）、不同半径的七个木圈圈，上面粘贴具有反光性能的铝箔后，分别把每条环带以不同角度和位置固定在支架上，再在反射镜中心组装一个锅架。

这种太阳灶有许多不足之处：

1.决定太阳灶性能的关键部件－灶面部分是手工制做和装配的。按聚光原理，每条反光环带都有确切的位置和精确的角度，否则，聚光效果将不理想，甚至不能聚光，而用手工制做和安装的反光环带要达到理论要求的角度和位置是较困难的。

2.固定后的环带是有一定曲率的曲面，而原先按平面粘贴上去的反光材料，这时易出现隆起和皱折，破坏了反射面的光学镜面要求，影响聚光效果。

3.反光环带都是等宽的，这会导致焦斑面积的增大（离镜心愈远的环带，反射到焦点处的光斑直径远比环带的宽度大），如再加上安装时角度和位置的误差，则散焦现象将无法避免。

4.这种太阳灶是镜心在灶面中心的正交聚光灶。当太阳的高度角小时，灶面接收到的太阳光不能全都反射到锅底而被有效利用，造成能量损失。这种现象在一天中的10点以前和14点以后，以及在一年中的冬、春季节，太阳高度角偏低时，尤为明显。

5.上述太阳灶有一个象木车轮似的大圆盘以及一个体积很大的用角钢焊制的支架，致使此种太阳灶的整机体积大、份量重，不利于商品运输。

本发明的目的就在于提供一种适于工业化生产的、精度高、工艺性能良好又便于携带和运输的一种平面齿形聚光太阳灶，见图1所示。此灶是由灶面（1）、手提箱（2）、锅架（3）、跟踪支架（4）以及折叠桌等四部分组成。灶面的整体是按聚光原理设计成波浪形曲面，由灶面的剖面可看出，实质上是一个基底部都座落在同一平面上的许多错落不齐的空心尖齿状的聚光面，见图3。反光齿面（图3A－A剖面的粗线部分）的宽度离镜心愈远者愈窄。灶面材料可用轻型薄金属板（如铝板）或塑料板材压制成型如图4的（3）。灶面上镀一层反光率较高的金属（如银或铝）薄膜如图4的（2），再在其上复盖一层透明度高、耐磨性和耐候性好的保护层如图4的（1）即可。压制灶面的模具是由机床精密加工刻制的，保证了反光齿面的角度、线度的精度都能达到设计的要求。灶面整体设计是一个对镜心不对称的偏轴聚光面，当太阳高度角偏低时，仍能有效利用太阳能。不等宽的反光齿面，控制了焦斑面积。

此灶的手提箱用木制、轻金属、塑料或皮革材料等均可。它既可用来固定太阳灶灶面，又是太阳灶一些附件的装具，太阳灶在非使用状态时，灶面、锅架、支架等都可折叠装入箱体内，使灶便于携带和运输。

放置炊具的锅架，使灶体跟踪太阳的支撑架都是金属构件，非受热的一些零部件也可采用塑料、木质等其它材料。在工作状态时，可插接组装而成，非工作状态时，可拆卸固定在折叠桌的背面。

折叠桌是木质的，也可用轻金属、塑料等压制。桌面贴有塑料贴面，桌的背面装有4根可折叠的桌腿，还有固定锅架、支撑架等附件的弹簧卡具。太阳灶在使用状态时，它可当桌子用，在非使用状态时，它又具有附件板的功能。

本发明改进了阶梯太阳灶的某些不足，并具有以下的一些特点：此灶适合于工业化批量生产制造且保证了需要的加工精度，聚光效果好；灶面采用蒸镀金属反光膜，改进了以往粘贴反光材料出现的缺点，提高了灶的热效率；反光环带由宽变窄，控制了焦斑的增大；灶面的偏轴聚光设计使处于高度角小的太阳能资源也可充分利用；灶的各个部件都采用折叠、插接件，缩小了整机的体积，此灶操作简便，使用时打开箱体即展开了灶面，再把锅架、支撑架按固定位置装配好即成。

发明人试制了灶面为1平方米的平面齿形聚光太阳灶，全灶约重10公斤，焦斑温度可达1000℃以上。阶梯形太阳灶灶面为1.13平方米，在无风的晴天，用25－30分钟可烧开1公斤冷水，而此灶在同样条件、同样时间内可烧开2公斤冷水，效率比前者提高了一倍。此灶可供家庭、游牧、边防、勘探等野外作业人员及旅游者使用。