一种高效太阳能蒸汽发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效太阳能蒸汽发生器，包括底座，底座上通过转动机构安装有开口朝向太阳的内球面反光镜，转动机构包括与底座连接为一体的固定件，还包括与内球面反光镜连接为一体的转动件，转动件上安装有驱动内球面反光镜俯仰动作的俯仰机构，底座上设有控制转动机构和俯仰机构动作的控制器，内球面反光镜上通过支撑臂安装有蒸发球，支撑臂上安装有与蒸发球连通的进水管和出气管，蒸发球的球心位于内球面反光镜镜面中点所对应球面半径的1/2处，内球面反光镜迎光面上安装有与控制器输入端电连接的光传感器。采用这种结构的高效太阳能蒸汽发生器结构合理，运行稳定，污染少，成本低，且能持续提供蒸汽，适合在光照充足的地区使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高效太阳能蒸汽发生器。
技术介绍
蒸汽发生器，顾名思义，就是通过加热方式将水从液态转化为气态的热交换设备。 根据工作方式的不同，蒸汽发生器可分为直流式蒸汽发生器和饱和蒸汽发生器两种。直流 式蒸汽发生器可以产生具有一定压力的过热蒸汽，结构简单，技术含量较高。饱和蒸汽发 生器因为需要汽水分离器、干燥器等辅助设备的支持，结构复杂，操作繁琐，故障率较高。传 统蒸汽发生器无论是直流式蒸汽发生器还是饱和式蒸汽发生器，一般都是通过燃烧煤炭或 石油的加热方式来产生热量，并通过热交换方式最终获得蒸汽，因此热能利用率较低，而且 煤炭燃烧时会产生大量的烟尘和烟气，极易造成环境污染。传统的蒸汽发生器一般都是适 于工业应用的大型、大功率蒸汽发生器，而对于能够满足民用供暖、生活用热水，甚至洗澡、 做饭用的高效率蒸汽发生器却相对较少，不能满足人们生活多样化的选择，不利于人们生 活质量的提高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，是针对上述不足提供一种结构合理，运行稳定，污 染少，成本低，且能持续提供蒸汽的高效太阳能蒸汽发生器。为解决上述技术问题，本高效太阳能蒸汽发生器的结构特点是包括底座，底座上 通过转动机构安装有开口朝向太阳的内球面反光镜，转动机构包括与底座连接为一体的固 定件，还包括与内球面反光镜连接为一体的转动件，转动件上安装有驱动内球面反光镜俯 仰动作的俯仰机构，底座上设有控制转动机构和俯仰机构动作的控制器，内球面反光镜上 通过支撑臂安装有蒸发球，支撑臂上安装有与蒸发球连通的进水管和出气管，蒸发球的球 心位于内球面反光镜镜面中点所对应球面半径的1/2处，内球面反光镜迎光面上安装有与 控制器输入端电连接的光传感器。本结构的高效太阳能蒸汽发生器是通过球面聚焦加热和实时追踪加热结构来实 现运行稳定，污染少，成本低，且能持续提供蒸汽的。球面聚焦加热结构主要包括开口朝向太阳设置的内球面反光镜，内球面反光镜上 安装有向内球面反光镜内侧延伸的支撑臂，支撑臂末端安装有蒸发球，支撑臂的主要作用 是连接内球面反光镜和蒸发球，并为蒸发球提供可靠的支撑力。蒸发球为圆形或椭圆形，这 样设置既可以使太阳光照射蒸发球时蒸发球能均勻受热，而且还保证了蒸发球球体的结构 稳定性。蒸发球的球心位于内球面反光镜镜面中点所对应半径的1/2处，这样，蒸发球的球 体外壁就位于所述1/2半径周围。当太阳光沿蒸发球球心所在半径方向照射内球面反光镜 时，内球面反光镜会将照射来的太阳光反射出去，并且反射光线基本上全部都向蒸发球球 心方向反射，因此，内球面反光镜反射出去的太阳光基本上全部照射到蒸发球球体外壁上， 这样就起到了聚焦加热蒸发球的作用。通过上述结构设置，使照射到内球面反光镜上的太阳光集中反射到蒸发球上，可使蒸发球温度迅速升高，有助于快速、持续地产生蒸汽。蒸发 球上设置有与出气管连通的出气口，蒸发球产生的蒸汽通过出气管供给用户，非常方便。蒸 发球上还设置有与进水管连通的进水口，通过进水管可以及时向蒸发球内补充水源，使蒸 发球源源不断地产生蒸汽。实时追踪加热结构主要包括设置在底座和内球面反光镜之间的转动机构，转动机 构包括与底座连为一体的固定件，还包括与内球面反光镜连为一体的转动件，转动机构的 主要作用是在控制器的控制下，使转动件相对固定件水平自转。内球面反光镜通过俯仰机 构固定安装在转动件上，俯仰机构的主要作用是在控制器的控制下，使内球面反光镜相对 转动件做上仰或下俯移动。内球面反光镜上安装有与控制器输入端电连接的光传感器，光 传感器的主要作用是实时向控制器传送太阳光直射信号，控制器将根据该信号及时控制转 动机构和俯仰机构动作，直至控制器通过转动机构和俯仰机构使内球面反光镜的蒸发球球 心所在半径与太阳光照射方向一致，此时，照射内球面反光镜的太阳光基本上全部被反射 到蒸发球球体上，加热效率最高。作为一种实现方式，所述光传感器包括上位光传感器、下位光传感器、左位光传感 器和右位光传感器，上位光传感器和下位光传感器分别安装在内球面反光镜的上部和下 部，并且以蒸发球球心所在半径上下对称设置，左位光传感器和右位光传感器分别安装在 内球面反光镜的左侧和右侧，并且以蒸发球球心所在半径左右对称设置。本结构的光传感器是通过检测上下左右四个方位的光信号来感应光线照射方向 的。上位光传感器和下位光传感器的主要作用是检测上下方向上的光线强度，在不考虑左 右方向上照射偏差的情况下，只有当太阳光沿蒸发球球心所在半径方向照射时，上位光传 感器和下位光传感器的感应信号才相同，否则两者不同。控制器将根据两者的差值来判断 内球面反光镜是否在上下方向上已跟踪上太阳光的照射角度，如果没有，将控制转动机构 和俯仰机构驱动内球面反光镜动作，直至两者信号相同。同样道理，左位光传感器和右位光 传感器的主要作用是实时检测内球面反光镜左右方向上的光线信号，控制器将根据该信号 控制内球面反光镜在水平方向上左右移动，以保证实时跟踪太阳直射光线。作为一种实现方式，所述转动机构包括与底座固接的固定架，还包括相对固定架 自转的转动盘，固定架上固设有转套，转动盘底部固设有插装到转套内的转轴，转动盘外周 均布有轮齿，固定架上安装有与控制器输出端电连接的转动电机，转动电机的输出轴上安 装有驱动转动盘转动的驱动齿轮。该转动机构为分体结构，固定架的主要作用是为转动盘提供支撑力，固定架和转 动盘通过转套和转轴的转动配合实现两者的相对转动。转动盘的转动是由安装在固定架上 的转动电机驱动的，转动电机可根据控制器的控制信号驱动转盘转动的方向及角度，以保 证能在较大的角度范围内实时跟踪太阳光直射光线。作为一种实现方式，所述俯仰机构包括固定安装在转动盘上的支撑架，支撑架上 设有与内球面反光镜铰接的铰轴，支撑架上还安装有与控制器输出端电连接的俯仰电机， 俯仰电机的输出轴通过铰接在一起的摆臂和连杆推动内球面反光镜绕铰轴俯仰动作。该俯仰机构是通过铰接助推结构实现俯仰动作的。支撑架的主要作用是与转动盘 固接为一体，以便为内球面反光镜的相关移动提供支撑力。支撑架上设有铰轴，支撑架通过 铰轴与内球面反光镜铰接在一起，这样，内球面反光镜就可以绕铰轴相对支撑架在一定角度内摆动。支撑架上安装的俯仰电机是内球面反光镜执行俯仰动作的动力源，俯仰电机将 在控制器的控制下通过连杆推动内球面反光镜做下俯或上仰动作，以保证能实时跟踪太阳 光直射光线。作为改进，固定架上还设置有减速轴，减速轴上安装有与驱动齿轮传动配合的主 齿轮，还安装有与转动盘传动配合的副齿轮。在固定架上安装减速轴，可以通过与驱动齿轮配合的主齿轮，以及与转动盘配合 的副齿轮来实现驱动齿轮和转动盘之间的传动，而且还能起到减速作用，这样就降低了对 转动电机转动精度的要求，有助于降低成本。作为一种实现方式，所述蒸发球包括圆形或椭圆形球体，球体上部设有与出气管 连接的出气口和与进水管连通的进水口，球体外部套装有夹持大半个球体的罩筒，罩筒口 部固设有将球体与罩筒内腔卡紧在一起的限位环，球体外壁和罩筒内壁间填充有隔热层， 罩筒外壁上包裹有保温层，罩筒与支撑臂端部固接在一起。本蒸发球的球体设计成圆形或椭圆形，当太阳光反射光线照射时将球体内自来水 受热更加均勻，有效避免一点加热或一面加热导致的寿本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高效太阳能蒸汽发生器，其特征是：包括底座（１），底座（１）上通过转动机构安装有开口朝向太阳的内球面反光镜（５），转动机构包括与底座（１）连接为一体的固定件，还包括与内球面反光镜（５）连接为一体的转动件，转动件上安装有驱动内球面反光镜（５）俯仰动作的俯仰机构，底座（１）上设有控制转动机构和俯仰机构动作的控制器（７），内球面反光镜（５）上通过支撑臂（９）安装有蒸发球（１０），支撑臂（９）上安装有与蒸发球（１０）连通的进水管（１１）和出气管（１２），蒸发球（１０）的球心位于内球面反光镜（５）镜面中点所对应球面半径的１／２处，内球面反光镜（５）迎光面上安装有与控制器（７）输入端电连接的光传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁长宁，梁炳，
申请(专利权)人：梁长宁，
类型：实用新型
国别省市：37