專利名稱：太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器的制作方法
太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器本發(fā)明屬于太陽能干燥技術(shù)領(lǐng)域。 一種太陽能髙效簡(jiǎn)易干燥器。 現(xiàn)有技術(shù)的太陽能千燥器,迎曬臺(tái)是屬于效果差的平板式而且固 定又沒有空氣預(yù)熱裝置，效率很低，運(yùn)作時(shí)必須用風(fēng)機(jī)，所以屢有停 電、缺柴油的偏僻地區(qū)不很適應(yīng)，況且勞動(dòng)強(qiáng)度大。本發(fā)明的目的是提供一種熱效率髙、升溫快，無電無柴油時(shí)也能 運(yùn)作的簡(jiǎn)易干燥器，是適合偏僻農(nóng)村和山區(qū)，取材較方便，所以不用大拱面玻璃房，而用平板玻璃房(申請(qǐng)?zhí)?00610053521.9)，便于運(yùn) 輸且有極髙的光通量；配備手拉升降機(jī)的梯田形斜坡迎曬臺(tái)，人工適 時(shí)調(diào)整的簡(jiǎn)便跟蹤架，簡(jiǎn)易的木炭層空氣預(yù)熱室，力求價(jià)廉物美。圖l,數(shù)字1至8，每一個(gè)數(shù)字表示一個(gè)氣門，(所有圖中的編號(hào) 統(tǒng)一)。晨、夕太陽不高時(shí)，空氣預(yù)熱室30的作用甚微，此時(shí)第二級(jí) 預(yù)熱的、手控調(diào)整跟蹤的波紋面35起較好的作用，尤其它南北方向 的波紋棱，可補(bǔ)償因太陽過低、跟蹤傾角達(dá)不到的缺陷(因?yàn)橛瓡衩?跟蹤傾角只能小于物料安息角，使物料不會(huì)滾落)。波紋面35是由薄 金屬皮制成，涂有光譜選擇性涂層，它與迎曬臺(tái)20的跟蹤架一起跟 蹤。每一條波紋棱有兩長(zhǎng)條狹斜面形成，如方向朝東的雙斜坡屋頂， 屋頂?shù)臇|坡總被太陽先照著；此時(shí)再給予一個(gè)跟蹤角補(bǔ)償，使早晨陽 光幾乎垂直于波紋面35的東坡棱面，更有光譜選擇性涂層的作用， 就驅(qū)動(dòng)迎曬臺(tái)20、21與房頂玻璃51之間的長(zhǎng)斜坡氣道熱空氣上升(煙
囪效應(yīng))。由于迎曬臺(tái)可跟蹤也優(yōu)先得到光照，以提早進(jìn)行運(yùn)作，直 到臨近傍晚為止?？諝忸A(yù)熱室30的木炭層，可定期調(diào)整赤緯傾角，當(dāng)太陽在高空 時(shí)，進(jìn)入木炭層光通量增加，木炭的深黑色及斷裂粗糙面吸收陽光熱 量，加熱通過的冷空氣。室外空氣進(jìn)入氣門1，沿預(yù)熱室30、氣門2， 按箭頭上升，如果停電，就開啟氣門3，讓熱空氣排向天空，所以無 電無風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)也能自動(dòng)運(yùn)作。蓄熱器57 (如礫石)只在風(fēng)機(jī)工作時(shí)能夠運(yùn)作。例如開動(dòng)內(nèi)燃 機(jī)55或電動(dòng)風(fēng)機(jī)56 (此刻關(guān)閉氣門3),讓高溫?zé)峥諝獠糠纸?jīng)氣門4 進(jìn)入蓄熱器57，然后帶有余熱的氣體經(jīng)氣門6到風(fēng)干層59;同時(shí)從 氣門5出來的熱空氣經(jīng)風(fēng)干層58，進(jìn)行風(fēng)干物料，再匯合地面59的 空氣參與風(fēng)干(極大多數(shù)水果剛收摘，不能高溫暴曬，宜先經(jīng)過風(fēng)干 以保持成色、不綻裂)，當(dāng)果品干燥到一定程度時(shí)，才高溫曝曬，尤 其在高溫迎曬臺(tái)21上進(jìn)行曝曬，殺滅幼蟲、蟲卵和加速達(dá)到水份標(biāo) 準(zhǔn)含量。流經(jīng)風(fēng)干層58、 59的余熱廢氣，到分流板61時(shí)，分流板上面的 氣體較輕，溫度高，經(jīng)氣門8上升到迎曬層參與再升溫循環(huán)；在分流 板61下面的廢氣較重、溫度低，經(jīng)氣門7，廢氣道62排出室外。分 流板61的迎氣流的前半部分，能作向上、下偏轉(zhuǎn)一角度的調(diào)整，更 佳地分隔氣流，(有點(diǎn)像飛機(jī)的升降舵，不過氣流反向)。玻璃房頂51的下面有南北向張拉的細(xì)鋼絲52 (上下各一層)， 其南端穿過預(yù)熱室30與室外的鋼管三角架50固連，北端與鋼筋混凝 土夾層墻固連；薄膜53(分上下2層)，作為玻璃房頂下面的第二第
三保溫層，這二層薄膜能同時(shí)沿著各自的細(xì)鋼絲52伸展復(fù)蓋迎曬面， 或收斂縮攏退回北端。它們移動(dòng)靠北導(dǎo)輪54和南導(dǎo)輪在氣門2的北 側(cè)(未畫)，借助導(dǎo)輪繩和微電機(jī)(因畫面太小未畫)來驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)； 晚上利用蓄熱器57進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，就得展開這兩層保溫層，即使陽光 天、氣溫低、風(fēng)大時(shí)也得用這兩層高透明薄膜進(jìn)行保溫運(yùn)作。圖1的60表示蓄熱器57的一側(cè)與玻璃房的邊墻之間有一小型機(jī) 動(dòng)車道。在迎曬臺(tái)20的北端連有隔氣層36，迎曬臺(tái)21的北端連有 隔氣層37，它們是耐熱人造革與橡皮筋復(fù)合制成褶皺形的密封層， 這如同褶皺的橡皮筋褲腰，并且可以大比例的伸縮，具有深黑色的粗 糙面，它們也是迎曬面。當(dāng)迎曬臺(tái)下降時(shí)(按圖中箭頭和雙點(diǎn)劃線表 示)，隔氣層就伸展，但仍保持隔絕迎曬臺(tái)上下的溫差。圖1的40是手拉升降機(jī)，它是支撐迎曬臺(tái)20 (或21)升降調(diào)整 赤緯傾角和便捷裝卸物料的裝置。圖2中有它的立體圖，為了看清擺 軸0與擺塊42是一體的，擺塊42與套筒43固連，所以把撐桿座41 畫成斷開，用雙點(diǎn)劃線連接。圖3是升降機(jī)工作原理圖，(擺塊是出 于制造工藝和形位公差精度而設(shè)的，所以在原理圖中省略)，擺軸O 在套筒43的中軸線并在撐桿座41中可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，撐桿44在套筒43 中能自由串動(dòng)，撐桿的左端與迎曬臺(tái)20用絞鏈銷A絞鏈，迎曬臺(tái)20 以軸23與它的基座22絞鏈?，F(xiàn)在在擺軸O上掛一手拉葫蘆(在立 體圖中的45)，它的起重鏈46鉤住撐桿44的B端(圖3),拉動(dòng)升 降鏈，使B向O靠近，則OA變長(zhǎng)，撐住迎曬臺(tái)20上升；反向拉升 降鏈，使B與O遠(yuǎn)離，在迎曬臺(tái)重力作用下降下。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)很適合供電無保障地區(qū)，這種手拉升降機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的
定位穩(wěn)定性與電力絲桿升降機(jī)幾乎一樣，且結(jié)構(gòu)極精簡(jiǎn)，造價(jià)很低。圖2，從迎曬臺(tái)20下面向東南看，22是基座(有東、西各一個(gè)， 圖中只看到東面一個(gè))，它用軸23與迎曬臺(tái)絞鏈，并與升降機(jī)40形 成三點(diǎn)支承迎曬臺(tái)；24是開啟的水平軸密封門，其余的密封門表示 都關(guān)著；25是耐熱塑料海綿密封條，以它的彈力抵緊迎曬臺(tái)東、西 兩側(cè)的玻璃墻面，當(dāng)升降迎曬臺(tái)時(shí)，密封條保持隔絕上下溫差傳遞； 26是保溫膜，它松弛地粘貼在每一只跟蹤架以下的迎曬臺(tái)框架下面， 保護(hù)迎曬臺(tái)上下面的溫差形成。圖4，從迎曬臺(tái)的下方向東南看所看到的一角。20是迎曬臺(tái)；20a 軸座，焊在迎曬臺(tái)框架下面；20b是長(zhǎng)軸，是一根小鋼管；20c是搖 臂，它與長(zhǎng)軸20b固連；20(1是斜連桿，它的兩端各用銷軸與搖臂 20c和擺桿27b活動(dòng)絞鏈；20e是平連桿與各擺桿27b用銷軸活動(dòng)絞 鏈。20g是張拉鋼絲，提高框架剛度和承載力，(擺桿27b是焊在跟 蹤架27上，圖5、圖6)。從圖4可知一根長(zhǎng)軸20b通過搖臂20c連 動(dòng)整個(gè)迎曬臺(tái)的三級(jí)(或四級(jí))的斜連桿20d,平連桿20e;所以這 一桿件系統(tǒng)上任何方便之處裝一手柄20f，就可操縱所有的擺桿27b 進(jìn)行同步擺動(dòng)，這就達(dá)到了無電也可及時(shí)調(diào)整單軸跟蹤之目的。欲知調(diào)整程度如何，可用"立竿見影"法，如在手柄20f附近的 密封門24，改成透明有機(jī)玻璃密封門(或全透明聚碳酸脂板，耐溫 120°C)，再在該門內(nèi)的跟蹤架上適當(dāng)?shù)胤焦潭ㄒ恍U，使垂直于跟蹤 架的幾何平面，這樣透過透明的密封門見到桿影位置，就明白調(diào)整的 程度。本裝置不屬于聚焦跟蹤，沒必要精確跟蹤，尤其在正午前后時(shí) 刻即使80分鐘不調(diào)整跟蹤，也不會(huì)明顯影響；曝曬的畢竟是立體物
料，不是純粹理論性的平面；但在晨、夕太陽較低時(shí)有一個(gè)跟蹤傾角 (等于物料安息角)迎向太陽是必要的；可維持這一傾角一直靜止到 陽光垂直于迎曬面為止(若是下午則靜止到太陽臨近下山)，在半上 午到午前，在午后到半下午這一時(shí)間里，才進(jìn)行頻度較高的調(diào)整。圖5表示開啟密封門24，門內(nèi)就是跟蹤架27， 27a是軸套，27b 是擺桿，20a是軸座，20g是張拉的鋼絲，20K是半軸；圖6是跟蹤 架27， 27a是軸套，27b是擺桿，27c是中間縱管，27d是弧形鋼管； 圖7是竹木框(即物料架)28的端面圖，它的b-75cm，長(zhǎng)=120，， 28a是中間縱向竹筋，它的凹弧面向下，正好與跟蹤架27的27c中 間鋼管相吻合，可以像導(dǎo)軌似的滑動(dòng)；竹木框的左右兩處凹沿d，正 好擱在跟蹤架的左右兩根27tl弧形鋼管上。圖8是跟蹤架27和竹木 框28的位置關(guān)系，27a是軸套，27b是擺桿，20h是迎曬臺(tái)20的部 分框架，20j是半軸安裝板，20k是半軸。竹木框28在跟蹤架27里 裝入時(shí)，先裝入一只竹木框，再裝第二只往里完全推入，也就是把第 一只頂入到底了；卸料時(shí)開啟密封門，拉出外口一只竹木框，再用一 根有鉤頭的短竹棒(長(zhǎng)約75cm),把里面一只鉤出。此時(shí)最好把迎曬 臺(tái)降到低于水平狀態(tài)卸料會(huì)輕松。圖9是空氣預(yù)熱室30， 31是木炭層，32是竹木簾擱柵，它的南 北向縱向鋪的擱柵條，如像左手各手指插入右手各指縫間交叉超合， 這超合程度可拉開一點(diǎn)或超合得更攏一點(diǎn)，擱柵條以此原理來適應(yīng)調(diào) 整傾角時(shí)的面積變化。33是南玻璃墻，34是西玻璃墻，51是玻璃房頂，1是氣門。圖10是太陽能高效簡(jiǎn)易千燥器外形及局部剖視。30是空氣預(yù)熱
室，l是氣門，50鋼管三角架，51玻璃房頂，20迎曬臺(tái)，63雙層中 隔玻璃墻，20k半軸，40升降機(jī)，45手拉葫蘆，44撐桿，41撐桿座。 本發(fā)明的目的，著眼于偏僻地區(qū)，少化錢，創(chuàng)效益，力求價(jià)廉物 美。優(yōu)點(diǎn)1、木炭層簡(jiǎn)易預(yù)熱和跟蹤式空氣預(yù)熱提高氣流溫度、速度，強(qiáng) 化迎曬臺(tái)蒸發(fā)效率；2、兼作迎曬面的，會(huì)伸縮的隔氣層連接數(shù)臺(tái)接 長(zhǎng)的梯田形長(zhǎng)斜坡迎曬臺(tái)，進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)作形成很強(qiáng)的熱氣流層"煙囪 效應(yīng)"，所以無電也能進(jìn)行干燥運(yùn)作；3、用長(zhǎng)軸、搖臂、連桿、擺桿 系統(tǒng)形成的，人工同步調(diào)控單軸跟蹤，延長(zhǎng)光照時(shí)間，擴(kuò)充了干燥容 量，所以無電情況下運(yùn)作效果遠(yuǎn)比現(xiàn)有技術(shù)配備電力的效果高；4、 有電時(shí)更顯優(yōu)越的設(shè)施用風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高溫?zé)釟饬鬟M(jìn)行蓄熱兼作風(fēng)T地 面層盛在竹木框里的物料，待時(shí)機(jī)可及時(shí)裝換在迎曬臺(tái)中，以臻裝卸 不誤持續(xù)曝曬；晚上利用蓄熱器熱能仍可進(jìn)行運(yùn)作，日夜兼程；5、 用極簡(jiǎn)單而有效的可調(diào)式氣流分流板61，使余熱氣體回流再循環(huán)， 和靠近地面的廢氣向室外排的概念；6、裝卸翻曬的人工都在迎曬臺(tái) 的底下面，所以不用曝曬在玻璃房?jī)?nèi)的陽光下；7、配備極精簡(jiǎn)可靠、 不用電的升降機(jī)，便捷裝卸和調(diào)整赤緯傾角；8、采用"太陽能平板 玻璃房新結(jié)構(gòu)"的玻璃房，造價(jià)低，且有很高的光通量；9、"太陽能 平板玻璃房新結(jié)構(gòu)"的玻璃房頂，即使遭自然災(zāi)害損壞也不會(huì)傷人， 因?yàn)樗c等面積的玻璃幕墻的采光頂輕很多倍，不僅自重輕，乂有縱 橫張拉的高強(qiáng)度鋼絲(鍍鋁鋅防腐蝕)作為結(jié)構(gòu)件，并且距迎曬層很 近，掉下來還未產(chǎn)生明顯的重力加速度就被迎曬臺(tái)擋住了，而人始終 在迎曬臺(tái)底下面工作，所以安全。 竹木框的優(yōu)點(diǎn)1、與現(xiàn)有技術(shù)比較，用竹木框作為迎曬物料框和風(fēng)干物料框而不用輪子，是利用竹與鋼管摩擦力小的特性，省工省料，減輕自重； 2、便于空框互相套入疊合，少占空間；3、山區(qū)人可就地取材，自己 動(dòng)手制作；4、裝入物料后不論放在跟蹤架內(nèi)或地坪上，受力分布均 勻，不易損壞；5、熱容小，絕熱不算差，自重輕；6、室內(nèi)搬運(yùn)物料 時(shí)，可挾在腋下腰間。


圖1是太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器縱向剖面全圖。圖2是從房?jī)?nèi)向東南看到第一個(gè)迎曬臺(tái)的下面結(jié)構(gòu)和手拉升降機(jī)。圖3是手拉升降機(jī)的原理圖。圖4是表示迎曬臺(tái)的一角，表明人工調(diào)整單軸跟蹤系統(tǒng)的控制裝置。圖5是從開啟的密封門內(nèi)側(cè)安裝著跟蹤架，也是竹木框推入進(jìn)行 迎曬的地方。圖6是跟蹤架立體圖。 圖7是竹木框(即物料框)端面圖。 圖8是跟蹤架與竹木框的位置關(guān)系。 圖9是木炭層空氣預(yù)熱室。圖10是太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器的外形及局部剖視圖。
權(quán)利要求
1、一種太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，包括太陽能平板玻璃房新結(jié)構(gòu)，二級(jí)空氣預(yù)熱，2個(gè)以上迎曬臺(tái)，和它的不用電，而用人工同步調(diào)控單軸跟蹤系統(tǒng)，連接迎曬臺(tái)的隔氣層，蓄熱器，余熱氣的利用及廢氣外排裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征是定 期可調(diào)整緯度傾角的木炭層空氣預(yù)熱室30,以及它的竹木簾擱柵32， 其中擱柵條是南北向縱向鋪的，這如像左手各手指插入右手各指縫間 交叉超合，這種超合可兩手拉開一點(diǎn)或超合得更攏一點(diǎn)，擱柵條就用 這原理來適應(yīng)調(diào)整緯度傾角時(shí)的面積變化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征是不 用電而用人工同步調(diào)控單軸跟蹤的跟蹤架27，擺桿27b，和擺桿相連 的有斜連桿20d，平連桿20e，斜連桿2()d的另一端與搖臂2(k活動(dòng) 絞鏈，搖臂的另一端固連在長(zhǎng)軸20b，長(zhǎng)軸20b連動(dòng)各級(jí)所有的跟蹤 架。
4、 根據(jù)權(quán)利要求要求1或3所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其 特征是第二級(jí)空氣預(yù)熱層波紋面35，它與跟蹤架一起單軸跟蹤；波 紋面35是由薄金屬皮制成，上面有光譜選擇性涂層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征是升 降機(jī)40的擺軸O固定在套筒43兩側(cè)，并能在座41干轉(zhuǎn)動(dòng)，套筒43 中能自由串動(dòng)的撐桿44的上端與迎曬臺(tái)絞鏈；手拉葫盧作用使撐桿 44的B端向擺軸0靠近，就使迎曬臺(tái)上升，反之，迎曬臺(tái)憑自重而 下降。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征是圖 6跟蹤架27的底呈長(zhǎng)矩形田字狀，中間一根鋼管27c兼作竹木框(物 料框)推入或拉出時(shí)的導(dǎo)軌，長(zhǎng)矩形的兩側(cè)各焊上弧形鋼管27d兼 作欄桿及導(dǎo)軌。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征 是竹木框28 (圖7)兼作曝曬和風(fēng)干兩用的容器，它底面縱向竹筋的 凹弧面向下，正好與跟蹤架27的中間鋼管27c相吻合，起導(dǎo)軌作用； 竹木框的左右框邊的下面d，正好擱在跟蹤架的兩根弧形鋼管上，也 起導(dǎo)軌作用。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征是能 伸縮的隔氣層36、 37都兼有迎曬面作用，并涂有吸收陽光的涂層或 顏色，隔離迎曬臺(tái)上下的溫差的傳導(dǎo)和連接數(shù)臺(tái)迎曬臺(tái)，形成長(zhǎng)斜坡 高溫?zé)釟饬鲗樱瑥?qiáng)化煙囪效應(yīng)，促進(jìn)蒸發(fā)干燥作用。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征 是圖1的北墻的房頂下有氣門3，無電時(shí)就開啟氣門3，讓相當(dāng)強(qiáng)的 熱氣流層排向天空，借此進(jìn)行沒有電的空氣兩級(jí)預(yù)熱一沿途持續(xù)曝 曬、升溫和強(qiáng)化蒸發(fā)一熱空氣沿著長(zhǎng)斜坡自動(dòng)上升一排向天空；達(dá)到 無電亦能高效運(yùn)作。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，其特征是圖 1的能上下偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)角度的分流板61，更佳地分隔余熱氣體回流再升溫循環(huán)和廢氣排室外。
全文摘要
一種太陽能高效簡(jiǎn)易干燥器，目的在于偏僻少電地區(qū)應(yīng)用；附圖中看到第一個(gè)迎曬臺(tái)的底下面東南、西南角各與基座22用絞鏈軸23絞鏈，靠近北端用手拉升降機(jī)的撐桿44以銷軸A與迎曬臺(tái)絞鏈，形成三點(diǎn)支承，用升、降迎曬臺(tái)可便捷抽屜式的物料裝卸、調(diào)整赤緯傾角。24是開啟的密封門，門內(nèi)是抽屜式的竹木框(物料框)，在臺(tái)底面裝卸，臺(tái)面上就獲得高溫曝曬，同時(shí)用人工調(diào)控單軸跟蹤，更配有兩級(jí)空氣預(yù)熱，所以高效；又用能伸縮的隔氣層兼作迎曬面和連接數(shù)座迎曬臺(tái)聯(lián)合運(yùn)作，與玻璃房頂之間形成沿著長(zhǎng)斜坡上升的高溫空氣層，達(dá)到無電無風(fēng)機(jī)能高效運(yùn)作之目的。有電時(shí)更具蓄熱、風(fēng)干作用，可日夜運(yùn)作。
文檔編號(hào)F26B9/00GK101149211SQ200610053528
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者黃金倫 申請(qǐng)人:黃金倫