一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，屬于太陽能【技術(shù)領域】。它解決了現(xiàn)有太陽能熱水器的集熱板不能保持與太陽光垂直，從而對太陽光的利用效率較低等技術(shù)問題。本自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置包括一個固設在控制箱內(nèi)的連桿，連桿的端部連接有一個定時齒輪，連桿與定時齒輪之間設有觸頭和感應開關，觸頭向定時齒輪的一側(cè)伸出且定時齒輪每旋轉(zhuǎn)一圈均能觸頭與感應開關接觸，底座上設有電機一，電機一與一個延時開關相連，延時開關和電機一均與感應開關相連。本實用新型具有能夠準確的對集熱板進行換向，提高太陽光的利用效率等優(yōu)點。
【專利說明】一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能【技術(shù)領域】，涉及一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]太陽能熱水器將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國內(nèi)95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達到所需熱水。
[0003]眾所周知，當太陽光垂直照射在集熱板上時，集熱板能夠吸收的太陽能最多，也就是收集太陽能的效率最高，但是由于氣候不定性、時間控制較難等因素的影響，現(xiàn)有的太陽能熱水器均沒有能較好的做到這一點。
[0004]本換向轉(zhuǎn)軸是自跟蹤太陽能熱水器的一部分，主要功能是在集熱板擺動至水平位置時，使集熱板轉(zhuǎn)動180°，從而使集熱板繼續(xù)保持與太陽管垂直的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何在集熱板轉(zhuǎn)動至水平位置時使集熱板轉(zhuǎn)動180°，從而實現(xiàn)集熱板朝向的改變。
[0006]本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，太陽能熱水器包括集熱板和底座，其特征在于，所述底座上設有轉(zhuǎn)軸一，所述轉(zhuǎn)軸一的上端固設有一控制箱，所述控制箱的邊緣處通過一轉(zhuǎn)軸二與所述集熱板鉸接，所述控制箱內(nèi)設有一能夠控制集熱板繞轉(zhuǎn)軸二擺動的趨光結(jié)構(gòu)，本換向裝置包括一個固設在控制箱內(nèi)的連桿，所述連桿的端部連接有一個定時齒輪，所述的連桿與定時齒輪之間設有觸頭和感應開關,所述觸頭向定時齒輪的一側(cè)伸出且定時齒輪每旋轉(zhuǎn)一圈均能使所述觸頭與感應開關接觸，所述底座上設有電機一，所述電機一與一個延時開關相連，所述延時開關和電機一均與所述感應開關相連。
[0007]本實用新型的工作原理是:集熱板通過趨光結(jié)構(gòu)不斷的繞轉(zhuǎn)軸二擺動，電機一在集熱板處于水平位置時驅(qū)動轉(zhuǎn)軸一使控制箱轉(zhuǎn)動180°，即集熱板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動180°，從而集熱板繼續(xù)擺動時能夠繼續(xù)跟蹤太陽光。
[0008]在上述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置中，所述趨光結(jié)構(gòu)包括固設在控制箱箱體上的連桿，所述連桿的一端轉(zhuǎn)動連接有一定時齒輪，所述連桿與定時齒輪之間通過銷釘連接，所述連桿的另一端開設有滑槽，所述滑槽內(nèi)插設有一推桿，所述推桿上連接有一擺桿，所述擺桿的一端與推桿連接，所述擺桿的另一端與定時齒輪的偏心位置處鉸接，所述推桿橫向抵靠在所述集熱板上。擺桿鉸接在定時齒輪的偏心位置，定時齒輪的轉(zhuǎn)動帶動擺桿擺動，擺桿的外端通過推桿滑動連接在滑槽內(nèi)，最終的結(jié)果是:定時齒輪的轉(zhuǎn)動，帶動推桿做豎直方向上的往復運動，從而推動集熱板繞轉(zhuǎn)軸二來回擺動，以水平面為基準，擺動夾角大約為0°?75°之間(由于在集熱板處于75°?90°之間時，屬于即將日落或太陽剛剛升起的時候，太陽光較弱，而且在此角度范圍內(nèi)，能夠遮擋太陽光的建筑物、植物、山峰等較多，本太陽光是否垂直照射在集熱板上對所能利用的太陽能的大小影響較小，本方案中將不予考慮)。
[0009]在上述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置中，所述集熱板的下端面上開設有導向槽，所述推桿抵靠所述導向槽內(nèi)；所述集熱板上開設有一避讓槽，所述連桿插設在所述避讓槽內(nèi)。推桿在豎直方向上的往復運動時，能夠沿導向槽滑動，從而推動集熱板繞轉(zhuǎn)軸二擺動；避讓槽用于給集熱板擺動時預留空間，同時也用于插設連桿。
[0010]在上述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置中，所述控制箱箱體上固設有電機二，所述電機二的輸出軸上固設有基準齒輪，所述控制箱箱體上設有一中間軸，所述中間軸上設有減速齒輪一和減速齒輪二，所述基準齒輪與所述減速齒輪一嚙合，所述減速齒輪二與所述定時齒輪嚙合；所述定時齒輪的轉(zhuǎn)動角速度為每12小時轉(zhuǎn)動一圈。減速齒輪一、減速齒輪二、定時齒輪和基準齒輪的作用是，將電機二的勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槎〞r齒輪的緩慢轉(zhuǎn)動，定時齒的轉(zhuǎn)動角速度為每12小時轉(zhuǎn)動一圈，這樣的話，定時齒輪轉(zhuǎn)動一圈能夠帶動集熱板擺動一個周期，完成對太陽光的跟蹤，夜間正常運轉(zhuǎn)，使集熱板恢復到原來的狀態(tài)。
[0011]在上述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置中，所述觸頭設置在銷釘上，所述電機一的輸出軸和轉(zhuǎn)軸一上分別設有相互哨合的傳動齒輪一和傳動齒輪二 ；所述控制箱與集熱板鉸接處設有一限位塊。為使轉(zhuǎn)軸一的轉(zhuǎn)動角度精準，本方案中，轉(zhuǎn)軸一與電機一的輸出軸之間通過傳動齒輪一和傳動齒輪二進行傳動，集熱板擺動時受限位塊的限制，推桿下移也不會導致集熱板板面低于控制箱箱體上表面；當銷釘上的觸頭與連桿上的感應開關接觸時，正好是集熱板處于水平位置時，即正當中午12點或午夜O點，感應開關對此時間進行判定并使集熱板繞轉(zhuǎn)軸二轉(zhuǎn)動180°，完成換向。
[0012]在上述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置中，所述集熱板上設置有一太陽能蓄電池，所述延時開關與一個反向模塊相連，所述電機一、電機二、延時開關、觸頭、反向模塊和感應開關均與所述太陽能蓄電池相連。太陽能蓄電池能夠儲存電能，即使在無太陽光的時候也能保持各個傳動部件的正常運轉(zhuǎn)，保證本太陽能熱水器的定時精準。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0014]1、擺桿鉸接在定時齒輪的偏心位置，定時齒輪的轉(zhuǎn)動帶動擺桿擺動，擺桿的外端通過推桿滑動連接在滑槽內(nèi)，最終的結(jié)果是:定時齒輪的轉(zhuǎn)動，帶動推桿做豎直方向上的往復運動，從而推動集熱板繞轉(zhuǎn)軸二來回擺動，以水平面為基準，擺動夾角大約為0°?75°之間(由于在集熱板處于75°?90°之間時，屬于即將日落或太陽剛剛升起的時候，太陽光較弱，而且在此角度范圍內(nèi)，能夠遮擋太陽光的建筑物、植物、山峰等較多，本太陽光是否垂直照射在集熱板上對所能利用的太陽能的大小影響較小，本方案中將不予考慮)。
[0015]2、減速齒輪一、減速齒輪二、定時齒輪和基準齒輪的作用是，將電機二的勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槎〞r齒輪的緩慢轉(zhuǎn)動，定時齒的轉(zhuǎn)動角速度為每12小時轉(zhuǎn)動一圈，這樣的話，定時齒輪轉(zhuǎn)動一圈能夠帶動集熱板擺動一個周期，完成對太陽光的跟蹤，夜間正常運轉(zhuǎn)，使集熱板恢復到原來的狀態(tài)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1是本太陽能熱水器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本換向裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本太陽能熱水器的截面圖。
[0019]圖4是本換向裝置的電路控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1、底座；2、集熱板；3、控制箱；4、趨光結(jié)構(gòu)；41、轉(zhuǎn)軸二；42、連桿；43、定時齒輪；44、銷釘；45、滑槽；46、擺桿；47、推桿；48、導向槽；49、避讓槽；4a、電機一 ；4b、基準齒輪；4c、中間軸；4d、減速齒輪一 ；4e、減速齒輪二 ；51、轉(zhuǎn)軸一 ；52、觸頭；53、感應開關；54、電機二 ；55、延時開關；56、傳動齒輪一 ；57、傳動齒輪二 ；58、限位塊；59、反向模塊；6、太陽能蓄電池。
【具體實施方式】
[0021]以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0022]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，太陽能熱水器包括底座I和集熱板2，底座I上設有轉(zhuǎn)軸一 51，轉(zhuǎn)軸一 51的上端固設有一控制箱3，控制箱3的邊緣處通過一轉(zhuǎn)軸二 41與集熱板2鉸接，控制箱3內(nèi)設有一能夠控制集熱板2繞轉(zhuǎn)軸二 41擺動的趨光結(jié)構(gòu)4，本換向裝置包括一個固設在控制箱3內(nèi)的連桿42，連桿42的端部連接有一個定時齒輪43，連桿42與定時齒輪43之間設有觸頭52和感應開關53，觸頭52向定時齒輪43的一側(cè)伸出且定時齒輪43每旋轉(zhuǎn)一圈均能使觸頭52與感應開關53接觸，底座I上設有電機一 4a,電機一 4a與一個延時開關55相連,延時開關55和電機一 4a均與感應開關53相連。
[0023]如圖2所示，趨光結(jié)構(gòu)4包括固設在控制箱3箱體上的連桿42，連桿42的一端轉(zhuǎn)動連接有一定時齒輪43，連桿42與定時齒輪43之間通過銷釘44連接，連桿42的另一端開設有滑槽45，滑槽45內(nèi)插設有一推桿47，推桿47上連接有一擺桿46，擺桿46的一端與推桿47連接，擺桿46的另一端與定時齒輪43的偏心位置處鉸接，推桿47橫向抵靠在集熱板2上。擺桿46鉸接在定時齒輪43的偏心位置，定時齒輪43的轉(zhuǎn)動帶動擺桿46擺動，擺桿46的外端通過推桿47滑動連接在滑槽45內(nèi)，最終的結(jié)果是:定時齒輪43的轉(zhuǎn)動，帶動推桿47做豎直方向上的往復運動，從而推動集熱板2繞轉(zhuǎn)軸二 41來回擺動，以水平面為基準，擺動夾角大約為0°?75°之間(由于在集熱板2處于75°?90°之間時，屬于即將日落或太陽剛剛升起的時候，太陽光較弱，而且在此角度范圍內(nèi)，能夠遮擋太陽光的建筑物、植物、山峰等較多，本太陽光是否垂直照射在集熱板2上對所能利用的太陽能的大小影響較小，本方案中將不予考慮)，集熱板2的下端面上開設有導向槽48，推桿47抵靠導向槽48內(nèi)；集熱板2上開設有一避讓槽49，連桿42插設在避讓槽49內(nèi)。推桿47在豎直方向上的往復運動時，能夠沿導向槽48滑動，從而推動集熱板2繞轉(zhuǎn)軸二 41擺動；避讓槽49用于給集熱板2擺動時預留空間，同時也用于插設連桿42。
[0024]如圖1和圖3所不,控制箱3箱體上固設有電機二 54,電機二 54的輸出軸上固設有基準齒輪4b，控制箱3箱體上設有一中間軸4c，中間軸4c上設有減速齒輪一 4d和減速齒輪二 4e，基準齒輪4b與減速齒輪一 4d嚙合，減速齒輪二 4e與定時齒輪43嚙合；定時齒輪43的轉(zhuǎn)動角速度為每12小時轉(zhuǎn)動一圈，減速齒輪一 4d、減速齒輪二 4e、定時齒輪43和基準齒輪4b的作用是，將電機二 54的勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槎〞r齒輪43的緩慢轉(zhuǎn)動，定時齒的轉(zhuǎn)動角速度為每12小時轉(zhuǎn)動一圈，這樣的話，定時齒輪43轉(zhuǎn)動一圈能夠帶動集熱板2擺動一個周期，完成對太陽光的跟蹤，夜間正常運轉(zhuǎn)，使集熱板2恢復到原來的狀態(tài)，觸頭52設置在銷釘44上，電機一 4a的輸出軸和轉(zhuǎn)軸一 51上分別設有相互嚙合的傳動齒輪一 56和傳動齒輪二 57 ;控制箱3與集熱板2鉸接處設有一限位塊58，為使轉(zhuǎn)軸一 51的轉(zhuǎn)動角度精準，本方案中，轉(zhuǎn)軸一 51與電機一 4a的輸出軸之間通過傳動齒輪一 56和傳動齒輪二 57進行傳動，集熱板2擺動時受限位塊58的限制，推桿47下移也不會導致集熱板2板面低于控制箱3箱體上表面；當銷釘44上的觸頭52與連桿42上的感應開關53接觸時，正好是集熱板2處于水平位置時，即正當中午12點或午夜O點，感應開關53對此時間進行判定并使集熱板2繞轉(zhuǎn)軸二 41轉(zhuǎn)動180°，完成換向。
[0025]集熱板2上設置有一太陽能蓄電池6,延時開關55與一個反向模塊59相連，電機一 4a、電機二 54、延時開關55、觸頭52、反向模塊59和感應開關53均與太陽能蓄電池6相連，太陽能蓄電池6能夠儲存電能，即使在無太陽光的時候也能保持趨光結(jié)構(gòu)4的正常運轉(zhuǎn)，保證本太陽能熱水器的定時精準。
[0026]本實用新型的工作原理是:集熱板2通過趨光結(jié)構(gòu)4不斷的繞轉(zhuǎn)軸二 41擺動，電機一 4a在集熱板2處于水平位置時驅(qū)動轉(zhuǎn)軸一 51使控制箱3轉(zhuǎn)動180°，即集熱板2繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動180°，從而集熱板2繼續(xù)擺動時能夠繼續(xù)跟蹤太陽光。
[0027]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術(shù)領域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，太陽能熱水器包括底座(I)和集熱板(2)，其特征在于，所述底座(I)上設有轉(zhuǎn)軸一(51)，所述轉(zhuǎn)軸一(51)的上端固設有一控制箱(3)，所述控制箱(3)的邊緣處通過一轉(zhuǎn)軸二(41)與所述集熱板(2)鉸接，所述控制箱(3)內(nèi)設有一能夠控制集熱板(2)繞轉(zhuǎn)軸二(41)擺動的趨光結(jié)構(gòu)(4)，本換向裝置包括一個固設在控制箱(3)內(nèi)的連桿(42)，所述連桿(42)的端部連接有一個定時齒輪(43)，所述的連桿(42)與定時齒輪(43)之間設有觸頭(52)和感應開關(53)，所述觸頭(52)向定時齒輪(43)的一側(cè)伸出且定時齒輪(43)每旋轉(zhuǎn)一圈均能使所述觸頭(52)與感應開關(53)接觸，所述底座(I)上設有電機一(4a),所述電機一(4a)與一個延時開關(55)相連,所述延時開關(55)和電機一(4a)均與所述感應開關(53)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，其特征在于，所述趨光結(jié)構(gòu)(4)包括固設在控制箱(3)箱體上的連桿(42)，所述連桿(42)的一端轉(zhuǎn)動連接有一定時齒輪(43)，所述連桿(42)與定時齒輪(43)之間通過銷釘(44)連接，所述連桿(42)的另一端開設有滑槽(45)，所述滑槽(45)內(nèi)插設有一推桿(47)，所述推桿(47)上連接有一擺桿(46)，所述擺桿(46)的一端與推桿(47)連接，所述擺桿(46)的另一端與定時齒輪(43)的偏心位置處鉸接，所述推桿(47)橫向抵靠在所述集熱板(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，其特征在于，所述集熱板(2)的下端面上開設有導向槽(48)，所述推桿(47)抵靠所述導向槽(48)內(nèi)；所述集熱板(2)上開設有一避讓槽(49)，所述連桿(42)插設在所述避讓槽(49)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，其特征在于，所述控制箱(3 )箱體上固設有電機二( 54)，所述電機二( 54)的輸出軸上固設有基準齒輪(4b )，所述控制箱(3)箱體上設有一中間軸(4c)，所述中間軸(4c)上設有減速齒輪一(4d)和減速齒輪二( 4e )，所述基準齒輪(4b )與所述減速齒輪一(4d)嚙合，所述減速齒輪二( 4e )與所述定時齒輪(43)嚙合；所述定時齒輪(43)的轉(zhuǎn)動角速度為每12小時轉(zhuǎn)動一圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，其特征在于，所述觸頭(52)設置在銷釘(44)上，所述電機一(4a)的輸出軸和轉(zhuǎn)軸一(51)上分別設有相互嚙合的傳動齒輪一(56 )和傳動齒輪二( 57 );所述控制箱(3 )與集熱板(2 )鉸接處設有一限位塊(58)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自跟蹤太陽能熱水器中的換向裝置，其特征在于，所述集熱板(2)上設置有一太陽能蓄電池(6),所述延時開關(55)與一個反向模塊(59)相連,所述電機一(4a)、電機二(54)、延時開關(55)、觸頭(52)、反向模塊(59)和感應開關(53)均與所述太陽能蓄電池(6)相連。
【文檔編號】F24J2/38GK203443148SQ201320391077
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】張志毅 申請人:海寧太陽村熱水器有限公司