[实用新型]太阳能开水器

说明书

本实用新型涉及一种将太阳能转化为热能的装置，具体地说是一种太阳能开水器。

太阳能是一种取之不尽用之不竭且无污染的能源，有效利用太阳能是人类始终不渝的追求目标。目前，被人们广泛使用的太阳能热水器和太阳灶就是将太阳能转化成热能的产品。市场上销售的真空管热水器较为先进，它由数根真空管平行排列放置在底板上，每根真空管都与储水箱连接，真空管有吸热和保温功能，它受阳光照射后将能量传输给水而得热水。由于该热水器是固定放置在朝阳的方向，且只受阳光的照射，故太阳能的利用率较低。太阳灶则采用一个圆形的抛物面反射镜，在其焦点处可放置一只水壶，阳光在抛物面上反射将能量聚集在焦点上。该太阳灶的太阳能利用率显著提高，但必须不断地移动太阳灶使抛物面始终朝着太阳，操作起来十分麻烦。

本实用新型的目的在于提供一种太阳能利用率高且能自动跟踪太阳的太阳能开水器。

为达到上述目的，本实用新型的太阳能开水器包括抛物面反射镜，在该镜的焦点处设有真空管，该真空管与保温桶连接；在底座支架上的控制箱内设有两台电机，其中一台电机经蜗杆、蜗轮控制横向转动，另一台电机经蜗杆、蜗轮驱动纵向操纵杆；该两台电机均通过光电转换器和跟踪电路控制，该跟踪电路包括六组分别由三只硅管三极管、一只锗管三极管、两只二极管、一个继电器和六只电阻组成的差分放大开关电路，各差分放大开关电路又分别连接一只光敏三极管。

上述光电转换器为盒式结构，上面有透光面，外围和底部为不透光面，在透光面下设有一块遮光板，遮光板中间有一条透光槽，垂直于遮光板下设有五只光敏三极管。

所说抛物面反射镜为圆形或瓦形的反射镜，在圆形抛物面反射镜焦点处设置的真空管，其一端为半球形的光照面，在瓦形抛物面反射镜焦点处设置的真空管，其外管直径大于普通真空管的外管，使内外管之间形成的真空空间较大。

所说保温桶内设有防爆装置，该防爆装置为一根软管和与其连接的浮筒构成，软管与保温桶上的防爆孔连接。

由于上述技术方案中将真空管放置在抛物面反射镜的焦点处，所以具有较强的聚热效果，又由于设有由跟踪电路控制的两台电机分别驱动横向转动和纵向转动杆，当太阳移动时，就可通过光电转换器将信号经跟踪电路传输给电机，从而使抛物面始终正对着太阳，具有自动跟踪太阳的效果。本实用新型的采光面积为1.76m²时，在环境温度为30℃，太阳高度角40°～65°之间，连续光照4小时就可使初始水温为25℃的重70Kg的水加热到100℃，节能效果明显，它安装方便，适合于家庭、单位使用。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型太阳能开水器第一种实施方式结构示意图；

图2是本实用新型太阳能开水器第二种实施方式结构示意图；

图3、图4是图1所示实施方式中真空管结构示意图；

图5是图2所示实施方式中真空管结构示意图；

图6是本实用新型太阳能开水器的保温桶剖视图；

图7是本实用新型太阳能开水器的光电转换器结构示意图；

图8是本实用新型太阳能开水器电路图。

由图1可见，本实用新型太阳能开水器包括圆形抛物面反射镜1，在反射镜1的焦点处设有一端为半球形光照面17的真空管2，真空管2与保温桶3连接，保温桶上部设有温度控制传感器5，侧面开有进水孔6、防爆孔7、出水孔8，在反射镜与保温桶之间的支架上设有光电转换器4，它通过电路与底座支架9上的控制箱内的跟踪装置连接，跟踪装置又由横向跟踪和纵向跟踪两个装置构成，均为蜗轮、蜗杆传动。横向跟踪装置为一个固定在底座支架9上的蜗轮10并由固定在控制箱内的电机11经蜗杆驱动，主轴15的上下轴承与控制箱轴向活动连接。由于主轴15、蜗轮10是同心固定在底座支架9上，当电机11工作时，经蜗杆减速后驱动控制箱和活动连接在控制箱上的抛物面反射镜1在底座支架9上相对转动。固定在控制箱内的电机12经蜗轮13，再经蜗轮13上的同心小齿轮14驱动弧形的纵向操纵杆16推动反射镜1做纵向运动。

图2是另一种实施方式的结构示意图，它包括一个瓦形的抛物面反射镜1，该反射镜的焦点为一条线，在焦点处设有真空管2，真空管2与保温桶3连接，底座支架9可固定在墙壁上，反射镜1上的光电转换器4通过电路与控制箱内的跟踪装置连接，跟踪装置的结构与图1所示实施方式相同。

图3、图4是图1所示实施方式的真空管结构示意图，由于圆形抛物面反射镜聚焦为一个点，因此要在普通真空管的一端设置半球形的光照面17，光照面17置于焦点处，以提高光热转换的效率。