[发明专利]通用聚焦式太阳能收集和利用装置

权利要求书

1、用透明玻璃、特别是无色透明玻璃一体烧结制成含有可帮助固定的排气管封口的密封夹套，含有通过端口与外界连通的称为加热空间的中空部分，夹套两壁之间抽成真空并按具有使旋转抛物面聚焦反光部件汇聚的光线具有极小入射角的球冠状外表面或具有使槽状抛物面聚焦反光部件汇聚的光线具有极小入射角的管状或柱面状外表面分为球冠状真空隔热元件和管状真空隔热元件，元件各表面按工作状态下是否受到聚焦光线照射分为受光部位和非受光部位；除腰接处外受光部位各表面平整并具有良好的透光性，并含有薄而均匀的真空隔热层；非受光部位的各表面可含有反光层或绝热涂层，这些隔热元件与吸热物体适当组合构成聚焦式球冠状或管状真空集热元件，从聚焦反光部件汇聚的光线可穿过集热元件的真空隔热层到达吸热物体变为热能再传给被加热物体或通过热管输出。在某些情况下，直接由被加热物体或传热媒质充当吸热物体，其特征为：

A.含有具有球冠状或管状或柱面状的外表面或分布形式的吸热物体或加热空间。

B.管状隔热元件具有较大直径的加热空间和端口但不含有吸热层。

C.隔热元件与插入其加热空间的物体直接或通过塑料缓冲接口以螺纹连接，元件为管状时本身不含有吸热层。

D.隔热元件通过与其连接或粘接的过渡金属管与插入其加热空间的物体相连接，包括焊接以形成封闭的集热空间，这封闭的集热空间可含有安全阀或排气管并可含有浸入吸热液体的球冠状或管状或柱面状的弹性芯网结构。

E.含有用玻璃或玻璃盘管或波纹管与隔热元件内层玻璃组成的封装有或可封装吸热液体的封闭空间，这封闭空间可封死或在其排气管上含有安全阀。

F.在隔热元件由外往里数第三表面的受光部位含有吸热涂层或镀层，元件为管状包括采用一端为自由封闭端并辅以穿过加热空间的传输管的形式时，含有收小的端口和可外套橡皮管的防滑接口并且其内管串有波纹管或盘管或者整个内管变形为盘管或波纹管。

2、聚焦式太阳能收集和利用装置、特别是太阳能锅炉、太阳能炊具、太阳能金属冶炼设备及烘干和蒸溜设备，它由太阳光跟踪装置、集热或隔热元件和聚焦反光部件、特别是绕集热或隔热元件作跟踪运动的旋转抛物面聚焦反光部件等组成，通过对太阳高度角和照射角的两维跟踪使聚焦反光部件将阳光汇聚于集热或隔热部件真空隔热层内的吸热物体变为热能再传给被加热物体或通过热管输出以实现各种加热或供热，在某些情况下，直接由被加热物体或传热媒质充当吸热物体;其特征为：含有按照权利要求1的玻璃夹套球冠状真空集热元件或隔热元件。

3、一维聚焦式太阳能收集和利用装置、特别是太阳能开水器或热水器、太阳能烘干设备和太阳能棉籽处理装置，它由太阳光跟踪装置、集热或隔热元件和聚焦反光部件、特别是绕集热或隔热元件作跟踪运动的槽状抛物面聚焦反光部件等组成，通过对阳光沿聚焦维方向的跟踪使聚焦反光部件能有效地将阳光汇聚于集热或隔热元件真空隔热层内的吸热物体变为热能再传给被加热物体或通过热管输出以实现各种加热或供热，在某些情况下，直接由被加热物体或传热媒质充当吸热物体;集热元件可平行串联;其跟踪状态可用光导纤维或光电检测装置进行观察;对将液体加热至沸点的装置可在其集热元件的加热空间安置芯网等阻尼物体以防汽压变化影响正常出水并可取集热元件高温端略低于低温端的形式;进水压力过高或波动过大的场合可配备减压装置如带球阀的微型水箱;其特征为：

A.就采光面对称中心线而言，装置为非东西向布置包括沿墙壁垂直布置、特别是面对正午时阳光并接近为南北向的固定布置并含有由一个用于约束聚焦反光部件的转动副或弧形轨道移动副和手动齿传动部件等组成的太阳光跟踪机构或含有一个由光电传感器或信号估计器、控制电路、由弹性元件或重物组成的势能蓄能机构、负载运动约束机构和对势能驱动的负载或传动部件提供间歇性消失的阻力的电动释阻机构等组成的势能可控驱动式太阳光自动跟踪装置或者装置为东西向布置包括垂直布置、特别是东西向水平布置并含有由一个用于约束聚焦反光部件的转动副或弧形轨道移动副和手动齿传动部件等组成的太阳高度角跟踪机构。

B.含有按照权利要求1的玻璃夹套管状真空集热元件或隔热元件。

C.含有以蒸铝薄膜复盖于网架结构支撑的基板上的聚焦反光部件。

D.根据装置作为产品的最终形式或根据安装现场实测的单个槽状抛物面聚焦反光部件反光面的长度L1和宽度W、集热元件的工作长度L2以及聚焦反光部件焦距H之间满足：

L∶W≥1.4  或  L∶H≥3.5  其中L＝max（L1、L2）