CN104676931B - 一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架及其安装方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架及其安装方法与应用，包括支撑杆、连接杆、丝杆、套筒和安装座；在阳台墙壁的外侧固定设置所述的安装座，丝杆贯穿于安装座，套筒套装于丝杆与丝杆配合连接，套筒与连接杆的末端相铰接，连接杆的前端与集热板背面相铰接；支撑杆的末端固定设置在阳台墙壁外侧，支撑杆的前端与集热板的背面相铰接。本发明集热板安装支架能够根据不同纬度、不同季节阳光直射角度的变化来调整集热板倾斜角度，使集热板能够最大程度上接收太阳热量，大大增强了集热板的热量吸收效果。比起传统的固定支架，设计合理，安装方便，作用明显、效果显著，值得推广应用。

Description

一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架及其安装方法与应用

技术领域

本发明涉及一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架及其安装方法与应用，属于太阳能热水器辅助设备技术领域。

背景技术

阳台壁挂式太阳能热水器是将集热板安装在阳台立面，而水箱放置在阳台内的太阳能热水器。由于水箱和集热板是分离的，占用自家阳台空间，各住户之间互不干扰，适应了现代都市高层或小高层建筑的安装。目前，市面上常用的集热板安装支架主要有两种方式：一是根据具体阳台形式现场设计制作、焊接后固定于阳台或立面，其特点是制作灵活但费时费力。二是太阳能热水器生产厂家根据常规的阳台形式设计制作通用的集热板支架安装模块，以产品的形式与热水器配套安装，其特点是安装方便但并不能适应所有阳台的安装。以上两种安装形式的共同缺点是：由于支架是固定的，所以集热板的倾斜角度在安装完成后也是固定不可调的，不能适应不同纬度地区、不同季节阳光直射角度的变化。已公开的专利CN202109693U可调节角度的太阳能热水器安装支架中，提供了一种可以调节太阳能热水器倾斜角度的支架，其可调整的安装倾角为50°、45°、42°、38°、30°，不能实现太阳能热水器集热板倾角连续调节。

因此，亟需设计一种能够实现连续调节的阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架。

本发明还提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架的安装方法和使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，所述安装支架包括支撑杆、连接杆、丝杆、套筒和安装座；在阳台墙壁的外侧固定设置所述的安装座，所述丝杆贯穿于安装座，所述套筒套装于丝杆与丝杆配合连接，所述套筒与连接杆的末端相铰接，所述连接杆的前端与集热板背面相铰接；所述支撑杆的末端固定设置在阳台墙壁外侧，支撑杆的前端与集热板的背面相铰接。本发明提供的安装支架，通过转动丝杆相应地调节套筒的相对位置，使套筒实现移动，在移动的过程中，与套筒相铰接的连接杆发生角度的变化，从而实现连接杆调节集热板的倾斜角度，以此实现集热板的位置调整。

优选的，所述支撑杆包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的末端对称设置在阳台墙壁的左右两侧，所述第一支撑杆和第二支撑杆的前端均与集热板的背面相铰接。

优选的，所述安装座包括第一安装座和第二安装座，所述套筒位于第一安装座和第二安装座之间。此设计的优点在于，套筒位于两个安装座之间，可以避免套筒从丝杆上滑脱，同时能够限制套筒的活动范围，使套筒在两个安装座之间来回移动。

优选的，所述第一安装座和第二安装座上下对称设置在阳台墙壁的外侧，且位于第一支撑杆和第二支撑杆之间。

优选的，所述第一安装座和第二安装座左右对称设置在阳台墙壁的外侧，且位于第一支撑杆和第二支撑杆的上方或下方。

进一步优选的，所述安装座还包括第三安装座，所述第三安装座设置在左侧第一安装座和右侧第二安装座之间的中点位置处，所述丝杆依次贯穿第二安装座、第三安装座和第一安装座。

优选的，所述安装支架包括第一套筒、第二套筒、第一连接杆和第二连接杆；所述第一套筒套装于丝杆并位于第一安装座和第三安装座之间，所述第二套筒套装于丝杆并位于第二安装座和第三安装座之间，所述第一套筒与第二套筒对称设置在第三安装座的两侧；在第三安装座的两侧，所述丝杆设置为正反牙丝杆，当丝杆旋转时，第一套筒和第二套筒同时反向移动；所述第一套筒与第一连接杆的末端铰接，所述第二套筒与第二连接杆的末端铰接，所述第一连接杆和第二连接杆的前端均与集热板的背面相铰接。

优选的，所述安装支架还包括第一支座、第二支座、第三支座和第四支座；所述第一连接杆的前端与第一支座铰接，所述第二连接杆的前端与第二支座铰接，所述第一支撑杆的前端与第三支座铰接，所述第二支撑杆的前端与第四支座铰接；所述第一支座、第二支座、第三支座和第四支座均与集热板的背面固定连接。此设计的优点在于，支座的接触面积较大，支座与集热板安装时更为牢固，稳定性更好。

优选的，所述安装支架还包括手轮和软轴，所述软轴的一端与丝杆的一端固定连接，软轴的另一端与手轮固定连接。此设计的好处在于，用户在阳台内摇动手轮产生的扭矩通过软轴传递到正反牙丝杆，带动丝杆转动，正反牙丝杆的转动带动套筒沿着丝杆轴向移动，套筒移动带动连接杆摆动从而将集热板与之相连的一端支起一定角度，随着集热板倾斜角度的变化套筒也会绕着正反牙丝杆轴线进行一定角度的旋转。用户可以通过控制手轮旋转的圈数来调整集热板支起的角度，从而实现集热板倾斜角度的自由调整。

优选的，所述安装支架还包括电力驱动系统，所述电力驱动系统包括换向开关、限位开关、直流电机和直流电源；所述直流电源的两极分别与直流电机电连接，在直流电源与直流电机相连的两极电路上分别设置所述的换向开关和限位开关，所述直流电机的驱动轴与软轴的一端固定连接。此设计的优点在于，用电力驱动系统代替手轮，使用直流电机进行软轴的驱动，省时省力，效率高。

一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架的安装方法，包括以下步骤，

首先，将安装座分别固定安装在阳台墙壁的外侧，并使安装座处于同一直线上，再将支撑杆分别固定安装在阳台墙壁的外侧，并使支撑杆处于同一水平线上；其次，将丝杆的前端依次贯穿安装座和套筒，丝杆的末端与软轴固定连接，软轴延伸到阳台内与手轮或直流电机的驱动轴连接；最后，将集热板安装在连接杆和支撑杆前端的支座上。

一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架的使用方法，包括以下步骤，

当需要增大集热板的倾斜角度时，在阳台内顺时针摇动手轮或启动直流电机，丝杆随之旋转，丝杆旋转的同时带动套筒移动，相应地，连接杆与墙壁的夹角随之增大，逐渐支起集热板；当需要减小集热板的倾斜角度时，在阳台内逆时针旋转手轮或调节档位使直流电机反转即可。

本发明的有益效果在于：

本发明集热板安装支架能够根据不同纬度、不同季节阳光直射角度的变化来调整集热板倾斜角度，使集热板能够最大程度上接收太阳热量，大大增强了集热板的热量吸收效果。该安装支架相比起传统的固定支架，设计更为科学合理，安装使用方便、生产制造成本低，还可以实现电力驱动控制，其作用明显，效果显著，具有良好的经济效益和社会效益，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明安装支架与集热板结合时的整体结构示意图；

图2为本发明安装支架的结构示意图；

图3为本发明安装支架的结构示意图；

图4为本发明安装支架的结构示意图；

图5为本发明安装支架的结构示意图；

图6为本发明安装支架的结构示意图；

图7为本发明安装支架的结构示意图；

图8为本发明中电力驱动系统的电路图。

其中：1、手轮，2、软轴，3、集热板，4、丝杆，5、第一套筒，6、第二套筒，7、第一连接杆，8、第二连接杆，9、第一支撑杆，10、第一安装座，11、第二支座，12、第一支座，13、第三安装座，14、第二安装座，15、第四支座，16、第三支座，17、第二支撑杆。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图2和图3所示，本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，所述安装支架包括两个支撑杆、第一连接杆7、丝杆4、第一套筒5和两个安装座；在阳台墙壁的外侧同一垂直线上上下对称安装所述的安装座，上安装座为第一安装座10，下安装座为第二安装座14，丝杆4贯穿于上下两个安装座，丝杆4的顶端固定安装手轮1，第一套筒5套装于丝杆4与丝杆螺纹连接，第一套筒5位于上下两个安装座之间，第一套筒5与第一连接杆7的末端相铰接，第一连接杆7的前端铰接有第一支座12，第一支座12与集热板3背面固定连接；两个支撑杆的安装位置位于上下两个安装座的两侧，左侧支撑杆为第一支撑杆9，右侧支撑杆为第二支撑杆17。支撑杆的末端固定安装在阳台墙壁外侧，第一支撑杆9和第二支撑杆17的前端分别铰接第三支座16和第四支座15，第三支座16和第四支座15与集热板的背面固定连接。

本实施例提供的安装支架，通过摇动手轮1使丝杆4转动，丝杆4转动时相应地调节第一套筒5的相对位置，使第一套筒5实现上下移动，在移动的过程中，与第一套筒5相铰接的第一连接杆7发生角度的变化，从而实现第一连接杆7调节集热板3的倾斜角度，最终实现集热板的位置调整。

实施例2：

如图4和图5所示，本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，结构如实施例1所述，其不同之处在于：在第一套筒5的的两侧对称铰接两个连接杆，即第一连接杆7和第二连接杆8，第一连接杆7的前端铰接有第一支座12，第二连接杆8的前端铰接有第二支座11，第一支座12和第二支座11分别与集热板3的背面固定连接。

本实施例技术方案的优势在于，采用对称设计的双连接杆连接集热板的背面，在调节集热板的角度时，效率更高，相比起单一支撑杆，双支撑杆在角度调整过程中更为稳定，同时集热板的角度调整能够保持一致性。

实施例3：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，所述安装支架包括一个支撑杆、一个连接杆、一个丝杆4、一个套筒和两个安装座；在阳台墙壁的外侧同一水平线上左右对称安装所述的安装座，丝杆4贯穿于左右两个安装座，左安装座为第一安装座10，右安装座为第二安装座14，所述套筒套装于丝杆4与丝杆螺纹连接，套筒位于左右两个安装座之间，所述套筒与连接杆的末端相铰接，连接杆的前端与集热板3背面采用铰接方式连接；所述支撑杆的末端固定安装在阳台墙壁外侧，支撑杆的前端与集热板的背面采用铰接方式连接，支撑杆的安装位置位于左右两个安装座中垂线上，支撑杆和左右两个安装座的安装位置形成一等腰三角形。

本实施例提供的安装支架，通过转动丝杆4相应地调节套筒的相对位置，使套筒实现左右移动，在移动的过程中，与套筒相铰接的连接杆发生角度的变化，从而实现连接杆调节集热板3的倾斜角度，以此实现集热板的位置调整。

实施例4：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，结构如实施例3所述，其不同之处在于：安装座还包括第三安装座13，第三安装座13固定安装在第一安装座10和第二安装座14之间的中点位置处，丝杆4依次贯穿第一安装座10、第三安装座13和第二安装座14。增加的第三安装座13，对丝杆4起到多点支撑的作用，丝杆4在旋转在过程中，更为稳定。

实施例5：

如图6和图7所示，本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，结构如实施例4所述，其不同之处在于：安装支架包括第一套筒5、第二套筒6、第一连接杆7和第二连接杆8；第一套筒5位于第一安装座10和第三安装座13之间，第二套筒6位于第二安装座14和第三安装座13之间，第一套筒5与第二套筒6对称设置在第三安装座13的两侧；在第三安装座13的两侧，丝杆4设置为正反牙丝杆，当丝杆4旋转时，第一套筒5和第二套筒6同时反向移动；第一套筒5与第一连接杆7的末端铰接，第二套筒6与第二连接杆8的末端铰接，第一连接杆7和第二连接杆8的前端均与集热板的背面相铰接。其中，第一连接杆和第二连接杆与墙壁的夹角为10～80度，即在初始位置时，为了防止机构锁死，集热板的初始位置需要有较小角度的倾斜，要求第一连接杆和第二连接杆与墙壁的夹角为10度；当集热板3调整到最大倾斜位置时，第一连接杆和第二连接杆与墙壁的夹角为80度。

本实施例提供的安装支架，采用双套筒设计，丝杆4在第三安装座13的两侧设置正反牙丝，双套筒和连接杆为对称设计，与集热板的背面采用球铰的方式连接，在调节集热板时，能够保证集热板角度调整的一致性，不会发生调整过程中的偏移。

实施例6：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，结构如实施例4所述，其不同之处在于：为进一步增加支撑的稳定性，设计的支撑杆包括第一支撑杆9和第二支撑杆17，第一支撑杆9和第二支撑杆17的末端固定安装在阳台墙壁的外侧，第一支撑杆9和第二支撑杆17以第三安装座13为中心对称设计，第一支撑杆9和第二支撑杆17处于丝杆4的上方或下方均可，第一支撑杆9和第二支撑杆17的前端均与集热板3的背面相铰接。

其中，第一支撑杆9和第二支撑杆17的长度均为45cm，第一支撑杆9和第二支撑杆17之间的间距为120cm，第一支撑杆9和第二支撑杆17到丝杆4的垂直距离均为60cm。

实施例7：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，结构如实施例6所述，其不同之处在于：安装支架还包括完全相同的第一支座12、第二支座11、第三支座16和第四支座15，其外形均设计成厚度为0.7cm至2cm的长方形钢板，长方形钢板上开设有螺栓孔；第一连接杆7的前端与第一支座12铰接，第二连接杆8的前端与第二支座11铰接，第一支撑杆9的前端与第三支座16铰接，第二支撑杆17的前端与第四支座15铰接；第一支座12、第二支座11、第三支座16和第四支座15通过螺栓均与集热板3的背面固定连接。此设计的优点在于，支座的接触面积较大，支座与集热板安装时更为牢固，稳定性更好。

其中，第一支撑杆9和第二支撑杆17的长度均为55cm，第一支撑杆9和第二支撑杆17之间的间距为140cm，第一支撑杆9和第二支撑杆17到丝杆4的垂直距离均为70cm。

本实施例提供的技术方案的优点在于，通过支座与集热板的背面进行固定连接，比单纯由连接杆和支撑杆与集热板连接更具有优势，支座是面接触，连接杆和支撑杆是点接触，支座的接触面积较大，支座与集热板安装时更为牢固，调节时稳定性更好，同时调节时更为省力。

实施例8：

在实施例3至7任一实施例提供的技术方案的基础上，所述的安装支架增加设置了手轮1和软轴2，所述软轴2的一端与丝杆4的一端固定连接，软轴2的另一端与手轮1固定连接。

此设计的好处在于，用户在阳台内摇动手轮产生的扭矩通过软轴传递到正反牙丝杆，带动丝杆转动，正反牙丝杆的转动带动套筒沿着丝杆轴向移动，套筒与连杆相当于连杆滑块机构，套筒平动带动连接杆摆动从而将集热板上与之相连的一端支起一定角度，随着集热板倾斜角度的变化套筒也会绕着正反牙丝杆轴线进行一定角度的旋转。用户可以通过控制手轮旋转的圈数来调整集热板支起的角度，从而实现集热板倾斜角度的自由调整。

实施例9：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，在实施例8的基础上，其不同之处在于：安装支架还包括电力驱动系统，电力驱动系统包括换向开关、限位开关、直流电机和直流电源；所述直流电源的两极分别与直流电机电连接，在直流电源与直流电机相连的两极电路上分别设置所述的换向开关和限位开关，所述直流电机的驱动轴与软轴的一端固定连接。此设计的优点在于，用电力驱动系统代替手轮，使用直流电机进行软轴的驱动，省时省力，效率高。如图8所示。

实施例10：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架的安装方法，包括以下步骤：首先，将第一安装座10、第三安装座13和第二安装座14分别固定安装在阳台墙壁的外侧，并使第一安装座10、第三安装座13和第二安装座14处于同一水平线上，且第一安装座10和第二安装座14以第三安装座13为中心对称设置，将第一支撑杆9和第二支撑杆17固定安装在阳台墙壁的外侧，并使第一支撑杆9和第二支撑杆17处于同一水平线上；其次，将丝杆4的前端依次贯穿第二安装座14、第二套筒6、第三安装座13和第一套筒5后嵌入到第一安装座10内，丝杆4的末端与软轴2固定连接，软轴延伸到阳台内后与手轮1或直流电流的驱动轴连接；最后，将集热板3安装在第一支座12、第二支座11、第三支座16和第四支座15上。

实施例11：

本实施例提供一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架的使用方法，包括以下步骤：当需要增大集热板3的倾斜角度时，在阳台内顺时针摇动手轮1或启动直流电机，丝杆4随之旋转，丝杆4旋转的同时带动套筒移动，相应地，连接杆与墙壁的夹角随之增大，逐渐支起集热板3；当需要减小集热板3的倾斜角度时，在阳台内逆时针旋转手轮1或调节档位使直流电机反转即可。

Claims (3)

1.一种阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，其特征在于，所述安装支架包括支撑杆、连接杆、丝杆、套筒和安装座；在阳台墙壁的外侧固定设置所述的安装座，所述丝杆贯穿于安装座，所述套筒套装于丝杆与丝杆配合连接，所述套筒与连接杆的末端相铰接，所述连接杆的前端与集热板背面相铰接；所述支撑杆的末端固定设置在阳台墙壁外侧，支撑杆的前端与集热板的背面相铰接；

所述支撑杆包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的末端对称设置在阳台墙壁的左右两侧，所述第一支撑杆和第二支撑杆的前端均与集热板的背面相铰接；

所述安装座包括第一安装座和第二安装座，所述套筒位于第一安装座和第二安装座之间；

所述第一安装座和第二安装座左右对称设置在阳台墙壁的外侧，且位于第一支撑杆和第二支撑杆的上方或下方；

所述安装座还包括第三安装座，所述第三安装座设置在左侧第一安装座和右侧第二安装座之间的中点位置处，所述丝杆依次贯穿第二安装座、第三安装座和第一安装座；

所述安装支架包括第一套筒、第二套筒、第一连接杆和第二连接杆；所述第一套筒套装于丝杆并位于第一安装座和第三安装座之间，所述第二套筒套装于丝杆并位于第二安装座和第三安装座之间，所述第一套筒与第二套筒对称设置在第三安装座的两侧；在第三安装座的两侧，所述丝杆设置为正反牙丝杆，当丝杆旋转时，第一套筒和第二套筒同时反向移动；所述第一套筒与第一连接杆的末端铰接，所述第二套筒与第二连接杆的末端铰接，所述第一连接杆和第二连接杆的前端均与集热板的背面相铰接。

2.如权利要求1所述的阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架，其特征在于，所述安装支架还包括第一支座、第二支座、第三支座和第四支座；所述第一连接杆的前端与第一支座铰接，所述第二连接杆的前端与第二支座铰接，所述第一支撑杆的前端与第三支座铰接，所述第二支撑杆的前端与第四支座铰接；所述第一支座、第二支座、第三支座和第四支座均与集热板的背面固定连接；

所述安装支架还包括软轴，所述安装支架还包括手轮或电力驱动系统，所述电力驱动系统包括换向开关、限位开关、直流电机和直流电源；所述直流电源的两极分别与直流电机电连接，在直流电源与直流电机相连的两极电路上分别设置所述的换向开关和限位开关；所述软轴的一端与丝杆的一端固定连接，软轴的另一端与手轮或直流电机的驱动轴连接。

3.一种如权利要求2所述的阳台壁挂式太阳能热水器集热板安装支架的安装方法，包括以下步骤，

首先，将安装座分别固定安装在阳台墙壁的外侧，并使安装座处于同一直线上，再将支撑杆分别固定安装在阳台墙壁的外侧，并使支撑杆处于同一水平线上；其次，将丝杆的前端依次贯穿安装座和套筒，丝杆的末端与软轴固定连接，软轴延伸到阳台内与手轮或直流电机的驱动轴连接；最后，将集热板安装在连接杆和支撑杆前端的支座上。