專利名稱：轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能或電能的成套裝置，具體地 說(shuō)是涉及一種轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)負(fù)載著取之不盡、用之不竭的能量，是自然界中最大的無(wú)污 染的一次能源，同時(shí)又是可再生能源。人類對(duì)太陽(yáng)能的利用己日益廣 泛，特別是在近10多年來(lái)，太陽(yáng)能動(dòng)力裝置己被廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、 取暖、供水等諸領(lǐng)域，且在這些領(lǐng)域中，太陽(yáng)能的利用已開(kāi)始進(jìn)入實(shí) 用階段。但，由于太陽(yáng)是以光直接輻射和天空散射輻射的方式釋放能 量，其能流的密度較低，且能量因時(shí)因地而變化，所以，即便太陽(yáng)能 利用已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段也存在許多問(wèn)題，這些問(wèn)題主要集中表現(xiàn)在集 熱裝置的結(jié)構(gòu)和跟蹤方式的選擇這兩個(gè)方面?，F(xiàn)有的集熱裝置包括熱管、平面式換能裝置和拋物面式聚光裝 置。所謂熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它包括全封閉的 其內(nèi)設(shè)置有傳熱工質(zhì)的真空管，以通過(guò)真空管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái) 傳遞熱量，雖然熱管具有良好的導(dǎo)熱性能和遠(yuǎn)距離傳熱等優(yōu)點(diǎn)，但由 于太陽(yáng)能的能流密度低，而熱管接收太陽(yáng)能的面積較小，即便其采用 成排的熱管，其吸收的能量也相對(duì)較少；平面式換能裝置是以平面板 獲取太陽(yáng)能為特征的裝置，該種裝置要想將工質(zhì)加熱到較高溫度，需 要附加有能量轉(zhuǎn)換部件，致使其制作成本較高，同時(shí)，對(duì)于獲取相同 數(shù)量的太陽(yáng)光子的拋物面式聚光裝置而言，其體積較大；拋物面式聚 光裝置，如中國(guó)專利1049276C號(hào)授權(quán)公告的名稱為"一種免動(dòng)跟蹤 太陽(yáng)能聚能器"就是一個(gè)具體例子。該聚能器采用一個(gè)拋物面式的反 光鏡和安裝在該反光鏡聚光區(qū)域的圓柱形換能器件，它是利用反光鏡 聚集太陽(yáng)能的方式對(duì)換能器件加熱，所以，相對(duì)于熱管和平面式換能 裝置在相同的占地面積內(nèi)能夠獲取更多的太陽(yáng)能，然而，拋物面形的 反光鏡至少應(yīng)該保證其不會(huì)發(fā)生漫反射，所以要求其表面光滑，而對(duì) 于制作面積較大且光滑的拋物面，現(xiàn)有技術(shù)是非常困難的；另外，因 該聚能器的反光鏡棵露在外，易受到灰塵粒子和雨水等侵蝕而被污
染，當(dāng)其被污染后會(huì)直接影響其對(duì)換能器件加熱。因太陽(yáng)光是隨時(shí)間變化的，設(shè)置跟蹤裝置的目的是想使聚光裝置 盡量保持與太陽(yáng)光線垂直，以使其獲得更多的光子。然而，由于跟蹤 裝置在工作過(guò)程中，采用使聚光裝置完成上下和/或左右移動(dòng)的方式 滿足于其與太陽(yáng)光線垂直，而聚光裝置移動(dòng)必然會(huì)帶動(dòng)與其相連接的用于傳送^c加熱工質(zhì)的管件動(dòng)作，在通常情況下，聚光裝置中輸送工質(zhì)的管件較長(zhǎng)，而跟蹤裝置帶動(dòng)聚光裝置連同較長(zhǎng)管件一起移動(dòng)是4艮 困難的，故現(xiàn)有技術(shù)通常采用由橡膠或類似材料制成的可方便彎曲的 柔性管作為輸送工質(zhì)的管件，但這類材料制成的管件耐老化程度相當(dāng) 差，而管件損壞會(huì)直接影響整個(gè)集熱裝置的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式跟蹤太陽(yáng)光以 解決制作和跟蹤困難等問(wèn)題的轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置。本發(fā)明所提出的轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置，包括集熱裝置，該集熱 裝置具有帶透光面的殼體，該殼體內(nèi)且與透光面相對(duì)的面設(shè)置有拋物 面式的聚光板和安裝在聚光板前部的反射聚光區(qū)的吸熱管，該吸熱管 的兩端延伸出殼體并兼作支撐軸；傳輸管組件，其包括安裝在吸熱管 一端的第 一傳輸管件和安裝在吸熱管另 一端的第二傳輸管件，以及限 定第一傳輸管件位置的固定支撐組件和第二傳輸管件的活動(dòng)支撐組 件；跟蹤裝置，其包括能使活動(dòng)支撐組件動(dòng)作并帶動(dòng)第二傳輸管件向 上或向下移動(dòng)的致動(dòng)組件和控制致動(dòng)組件動(dòng)作的電控單元。所述第一傳輸管件和第二傳輸管件之間設(shè)置有至少一個(gè)集熱裝 置。所述第二傳輸管件的一端設(shè)置有彎曲的隨動(dòng)臂，該隨動(dòng)臂的兩端 和中部區(qū)域分別設(shè)置有活動(dòng)連接部。所述殼體與透光面相對(duì)的面是由板件構(gòu)成的拋物面，在該拋物面 上安裝有表面鍍鎳或鉻的塊狀薄銅板并通過(guò)組合的方式構(gòu)成的聚光 板。所述殼體與第一傳輸管件相鄰的橫邊設(shè)置有徑向向外延伸的用于 保護(hù)透光面的突沿，且在殼體的周邊還設(shè)置有保溫層。所述活動(dòng)支撐組件包括至少兩個(gè)下支撐件和活動(dòng)安裝在下支撐 件上的且由樞軸連接的兩個(gè)連動(dòng)板件，在每一個(gè)連動(dòng)板件遠(yuǎn)離樞軸的 一端設(shè)置有通槽，以及安裝在通槽部位的滑動(dòng)塊，在該滑動(dòng)塊上設(shè)置
有與朝向通槽方向的且?guī)в袃?nèi)螺紋的通孔。所述致動(dòng)組件包括電機(jī)和與該電機(jī)輸出軸相連接的帶有外螺紋 的傳動(dòng)桿件，以及安裝在兩個(gè)連動(dòng)板件之間且與傳動(dòng)桿件的外螺紋相 嚙合的由夾持件限定的齒輪，在齒輪的中部設(shè)置有延伸至滑動(dòng)塊通孔 內(nèi)的螺桿。所述致動(dòng)組件還包括延伸出殼體端部的螺盤和與該螺盤相 嚙合的主動(dòng)齒輪，且使主動(dòng)齒輪與電機(jī)的輸出軸相固接。所述第二'傳輸管件且遠(yuǎn)離隨動(dòng)臂端還安裝有與其相連通的儲(chǔ)液 裝置，儲(chǔ)液裝置的下方設(shè)置有兩根與第二傳輸管件相連通的管件，且 在每一根管件上安裝有水泵，而在儲(chǔ)液裝置的上方設(shè)置有排氣管件。本發(fā)明提出的轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置中，集熱裝置采用的吸熱管 兼作支撐軸，當(dāng)吸熱管動(dòng)作時(shí)，即可帶動(dòng)殼體動(dòng)作，這種驅(qū)動(dòng)方式比直接驅(qū)動(dòng)殼體的方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作的成本4交^f氐；同時(shí)第二傳輸管件 端部設(shè)置的彎曲的隨動(dòng)臂可使其限定集熱裝置部分動(dòng)作，而其它部分 不隨之動(dòng)作，所以，第二傳輸管件可采用剛性管件，進(jìn)而可大大延長(zhǎng) 該成套裝置的使用壽命；另外，殼體在吸熱管的驅(qū)動(dòng)下可沿著二維方 向轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證透光面能與太陽(yáng)光垂直，讓其吸收更多的光子，在殼 體上設(shè)置的突沿可有效地防止透光面被冰雹等損壞，而其周邊設(shè)置的 保溫層可防止所吸收的能量散失。


附圖1是本發(fā)明所提出的轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置一個(gè)實(shí)施例的 外觀結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖1中殼體l的另一個(gè)實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖l和圖2,這兩個(gè)附圖給出本發(fā)明所提出的轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的 成套裝置一個(gè)實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)。該成套裝置主要包括集熱裝置、傳 輸管組件和跟蹤裝置這三部分。其中，集熱裝置包括殼體l和吸熱管 2;傳輸管組件包括第一傳輸管件3和第二傳輸管件4;跟蹤裝置包 括活動(dòng)支撐組件5、固定支撐組件6、致動(dòng)組件7和儲(chǔ)液裝置8。本實(shí)施例中給出的殼體1具有一個(gè)矩形框11和分別用于封閉該 矩形框11前面的透光面12及后面的拋物面式的聚光板13,其中， 所述透光面12是由玻璃或塑料等透明材料制成的與矩形框11周邊相 對(duì)應(yīng)的平面板件；聚光板13是由表面鍍鎳或鉻的塊狀薄銅板組合并 通過(guò)粘貼或鑲嵌在殼體1的拋物面上的方式構(gòu)成，而殼體1的拋物面 可由薄板直接彎曲形成，也可將殼體1用于安裝聚光板13的面通過(guò) 機(jī)械切削的方式制成。由于集熱裝置是棵露在外的部件，其透光面 12在受到水雹等固體物的擊打下容易損壞，殼體1并與第一傳輸管 件3相鄰的橫邊設(shè)置有徑向向外延伸的用于保護(hù)透光面12的突沿14。 為使太陽(yáng)能不散失，在殼體1的周邊還設(shè)置有保溫層(圖中沒(méi)有給 出)。吸熱管2是用于吸收太陽(yáng)熱的部件，該吸熱管2是由兩端變細(xì) 的管件構(gòu)成，它被安裝在該殼體1的聚光板13前部的反射聚光區(qū)部 位，且吸熱管2兩端變細(xì)部位延伸出殼體1，吸熱管2可兼作支撐軸。第一傳輸管件3和第二傳輸管件4分別安裝在吸熱管2的兩端， 且分別與吸熱管2相連通。在第一傳輸管件3和第二傳輸管件4之間 可以根據(jù)需要設(shè)置集熱裝置數(shù)量，本實(shí)施例中給出的是五個(gè)集熱裝置 的結(jié)構(gòu)。第一傳輸管件3的位置是由固定支撐組件6來(lái)限定，而第二 傳輸管件4的位置是由活動(dòng)支撐組件5來(lái)限定。第二傳輸管件4分為 限定集熱裝置部分43和遠(yuǎn)距離傳輸部分44，在兩部分43和44之間 設(shè)置有彎曲的隨動(dòng)臂41，隨動(dòng)臂41是通過(guò)安裝在兩端和中部區(qū)域的 活動(dòng)連接部42連接的，當(dāng)限定集熱裝置部分43上下移動(dòng)時(shí)，活動(dòng)連 接部42可以保證遠(yuǎn)距離傳輸部分44保持靜止，所以，該第二傳輸管 件4可以采用剛性管件制作，以提高其使用壽命。在第二傳輸管件4 的遠(yuǎn)距離傳輸部分44的適.當(dāng)位置還安裝有儲(chǔ)液裝置8,儲(chǔ)液裝置8 包括一個(gè)罐體85和設(shè)置在該罐體85上部的放氣管件86,以及安裝 在其下部的回流管件81和輸出管件82，且在回流管件81和輸出管 件82上分別安裝有水泵83和84。當(dāng)太陽(yáng)光線較弱或無(wú)太陽(yáng)光線且 環(huán)境溫度較低時(shí)，可將傳輸管組件內(nèi)的液體通過(guò)回流管件81上的水 泵83抽吸到儲(chǔ)液裝置8內(nèi)，待太陽(yáng)光線較強(qiáng)時(shí)，再將儲(chǔ)液裝置8內(nèi) 的液體通過(guò)輸出管件82上的水泵84輸出到傳輸管組件中?；顒?dòng)支撐組件5包括兩個(gè)間隔一定距離的下支撐件51和安裝在 下支撐件51上的且由樞軸52連接的兩個(gè)連動(dòng)板件53,在每一個(gè)連 動(dòng)板件53遠(yuǎn)離樞軸52的一端設(shè)置有通槽54，在通槽54部位安裝有 滑動(dòng)塊55，在滑動(dòng)塊55上設(shè)置有與通槽54方向相對(duì)應(yīng)的且?guī)в袃?nèi)
螺紋的通孔。致動(dòng)組件7包括電機(jī)71和與該電機(jī)71的輸出軸相連接 的傳動(dòng)桿件72,該傳動(dòng)桿件72的兩端分別設(shè)置有外螺紋，每一段外 螺紋分別與一個(gè)齒輪73相嚙合，齒輪73由夾持件78固定，該齒輪 73的軸心部位安裝有一個(gè)穿過(guò)滑動(dòng)塊55的通孔及兩個(gè)連動(dòng);f反件53 的通槽54的螺桿74。當(dāng)電機(jī)71轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)桿件72帶動(dòng)齒輪 73轉(zhuǎn)動(dòng)，且使設(shè)置在齒輪73軸心部的螺桿74轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿74轉(zhuǎn)動(dòng)迫 使滑動(dòng)塊55沿著通槽54的軸向滑動(dòng)，從而使兩個(gè)連動(dòng)板件53完成 開(kāi)合動(dòng)作，以帶動(dòng)第二傳輸管件4向上或向下移動(dòng)，在第二傳輸管件 4移動(dòng)的同時(shí)使集熱裝置完成向上或向下轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)71轉(zhuǎn)動(dòng)受控于 電控單元，該電控單元可以根據(jù)太陽(yáng)光線角度的變化來(lái)控制電機(jī)71 轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，由于電控單元屬于現(xiàn)有技術(shù)，故本實(shí)施例中沒(méi)有給出具 體結(jié)構(gòu)。致動(dòng)組件7還包括安裝在第一傳輸管件3端部的電機(jī)75，在電 機(jī)75的輸出軸上安裝有一個(gè)主動(dòng)齒輪76,該主動(dòng)齒4侖76與設(shè)置在 殼體1上的起減速作用的螺盤77相嚙合。當(dāng)電機(jī)75轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即可通 過(guò)主動(dòng)齒輪76帶動(dòng)螺盤77轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)螺盤77帶殼體1轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì) 于多個(gè)集熱裝置來(lái)說(shuō)，可以在每一個(gè)集熱裝置的吸熱管2上安裝有一 個(gè)固定的桿件和將桿件結(jié)合在一起的連動(dòng)桿79，以保證多個(gè)集熱裝 置可以同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1、 轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置，其特征在于包括集熱裝置，其包括具有一個(gè)透光面的殼體，該殼體內(nèi)且與透光面 相對(duì)的面設(shè)置有拋物面式的聚光板和安裝在聚光板前部的反射聚光 區(qū)的吸熱管，該吸熱管的兩端延伸出殼體并兼作支撐軸；和傳輸管組件，其包括安裝在吸熱管一端的第 一傳輸管件和安裝在 吸熱管另一端的第二傳輸管件，以及限定第一傳輸管件位置的固定支 撐組件和第二傳輸管件的活動(dòng)支撐組件；及跟蹤裝置，其包括能使活動(dòng)支撐組件動(dòng)作并帶動(dòng)第二傳輸管件向 上或向下移動(dòng)的致動(dòng)組件和控制致動(dòng)組件動(dòng)作的電控單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套裝置，其特征在于所述第一傳 輸管件和第二傳輸管件之間設(shè)置有至少一個(gè)集熱裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套裝置，其特征在于所述殼體與 透光面相對(duì)的面是由板件構(gòu)成的拋物面，在該拋物面上安裝有表面鍍 鎳或鉻的塊狀薄銅板并通過(guò)組合的方式構(gòu)成的聚光板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套裝置，其特征在于所述第二傳 輸管件的一端設(shè)置有彎曲的隨動(dòng)臂，該隨動(dòng)臂的兩端和中部區(qū)域分別 設(shè)置有活動(dòng)連接部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套裝置，其特征在于所述活動(dòng)支 撐組件包括至少兩個(gè)下支撐件和活動(dòng)安裝在下支撐件上的且由樞軸 連接的兩個(gè)連動(dòng)板件，在每一個(gè)連動(dòng)板件遠(yuǎn)離樞軸的一端設(shè)置有通 槽，以及安裝在通槽部位的滑動(dòng)塊，在該滑動(dòng)塊上設(shè)置有與朝向通槽 方向的且?guī)в袃?nèi)螺紋的通孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的成套裝置，其特征在于所述致 動(dòng)組件包括電機(jī)和與該電機(jī)輸出軸相連接的帶有外螺紋的傳動(dòng)桿件， 以及安裝在兩個(gè)連動(dòng)板件之間且與傳動(dòng)桿件的外螺紋相嚙合的由夾 持件限定的齒輪，在齒輪的中部設(shè)置有延伸至滑動(dòng)塊通孔內(nèi)的螺桿。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成套裝置，其特征在于所述致動(dòng)組 件還包括延伸出殼體端部的螺盤和與該螺盤相嚙合的主動(dòng)齒4侖，且使 主動(dòng)齒輪與電機(jī)的輸出軸相固接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的成套裝置，其特征在于所述殼體與第一傳輸管件相鄰的橫邊設(shè)置有徑向向外延伸的用于保護(hù)透光面的 突沿，且在殼體的周邊還設(shè)置有保溫層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成套裝置，其特征在于所述第二傳輸管件且遠(yuǎn)離隨動(dòng)臂.端還安裝有與其相連通的儲(chǔ)液裝置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成套裝置，其特征在于所述儲(chǔ)液裝 置的下方設(shè)置有兩根與第二傳輸管件相連通的管件，且在每一根管件 上安裝有水泵，而在儲(chǔ)液裝置的上方設(shè)置有排氣管件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換太陽(yáng)熱的成套裝置，該成套裝置包括集熱裝置和傳輸管組件，以及跟蹤裝置，其中，集熱裝置設(shè)置有拋物面式的聚光板和安裝在聚光板前部的反射聚光區(qū)的吸熱管，跟蹤裝置包括致動(dòng)組件和電控單元。吸熱管兼作支撐軸，當(dāng)吸熱管動(dòng)作時(shí)，即可帶動(dòng)殼體動(dòng)作，這種驅(qū)動(dòng)方式相對(duì)于直接驅(qū)動(dòng)殼體的方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本的較低，且集熱裝置中的殼體在吸熱管的驅(qū)動(dòng)下可沿著二維方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證透光面能與太陽(yáng)光垂直，讓其吸收更多的光子。
文檔編號(hào)F24J2/38GK101122424SQ200710012798
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
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