CN106322801A - 仿向日葵式太阳能热水器升降及旋转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿向日葵式太阳能热水器升降及旋转装置，水平步进电机依靠联轴器联接长轴传递运动，使细长轴联接丝杠螺母在丝杠上移动，依靠滑块带动支撑架，实现热水器竖直方向上的升降。垂直步进电机带动锥齿轮组运转，大小锥齿轮相啮合，使太阳能热水器整体实现水平旋转。蓄电池作为热水器的辅助能源储存太阳能电池板收集的电能，并为整个转向系统提供电能。该装置从水平和竖直两个维度调节热水器光照面朝向，使光照面尽可能与太阳光保持垂直，获得最大光照面积，提高了对太阳能的利用率。

Description

仿向日葵式太阳能热水器升降及旋转装置
技术领域
本发明涉及一种仿向日葵式太阳能热水器升降及旋转装置，属于节能太阳能领域。
背景技术
能源危机和环境污染越来越严重，太阳能作为绿色清洁能源受到了人们重视，开发利用太阳能对环境保护具有重要的现实意义。针对目前太阳能热水器太阳辐射率吸收较低的问题，从水平和竖直两个维度调节热水器光照面朝向，使光照面尽可能与太阳光保持垂直，获得最大光照面积，提高太阳能利用率。
发明内容
本发明目的提供了一种新型太阳能热水器，解决了现有太阳能热水器对太阳能利用率较低的问题，实现太阳能在从水平和竖直两个维度的运动，跟随太阳运动，提供太阳能利用率。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：仿向日葵式太阳能热水器升降装置，包括：可旋转托盘、轴承、水平步进电机、丝杠、丝杠螺母、支撑架、滑块、细长轴，其中：太阳能热水器顶部中间装有轴承，其依靠轴承可转动一定角度，太阳能热水器底部与升降装置的支撑架固定，太阳能热水器与支撑架之间由下杆端关节鱼眼轴承联接，下杆端关节鱼眼轴承可随支撑架周向转动，长杆与滑块之间焊接；滑块由轴承套在细长轴上，细长轴由轴支座固定在可旋转托盘上；可旋转托盘固定有上轴承座和轴支座，丝杠靠轴承套在上轴承座上；水平步进电机依靠联轴器联接丝杠传递运动，使长轴联接丝杠螺母在丝杠上移动，依靠滑块带动支撑架在细长轴16上移动，实现热水器竖直方向上的升降。
所述可旋转托盘通过轴与座体连接，座体由支脚支撑，可旋转托盘上固定有太阳能热水器和升降装置；座体内放置有蓄电池，蓄电池输入端通过导线和太阳能电池板连接，蓄电池输出端通过导线和水平步进电机连接。所述固定方式连接为螺丝固定。
仿向日葵式太阳能热水器旋转装置，包括：可旋转托盘、垂直步进电机、锥齿轮组、轴、大轴承、上轴承座和下轴承座、支架，其中：所述支架、下轴承座与座体固定；轴两端套有大轴承，轴一端放在下轴承座中，另一端依靠上轴承座固定在支架上，轴中间套有大锥齿轮。垂直步进电机上套有小锥齿轮，大小锥齿轮相啮合。垂直步进电机带动锥齿轮组运转，使太阳能热水器整体实现水平旋转。
所述可旋转托盘通过轴与座体连接，座体由支脚支撑，可旋转托盘上固定有太阳能热水器；座体内放置有蓄电池，蓄电池输入端通过导线和太阳能电池板连接，蓄电池输出端通过导线和垂直步进电机连接。所述固定方式连接为螺丝固定。
本发明的优点和有益效果是：本发明从水平和竖直两个维度调节热水器光照面朝向，使光照面尽可能与太阳光保持垂直，获得最大光照面积，提高了对太阳能的利用率。
附图说明
图1为本发明的主视图，图2为本发明的后视图，图3为升降装置结构示意图，图4为旋转装置结构示意图。
图中：1、太阳能热水器；2、太阳能电池板；3、光敏传感器；4、保温水箱；5、水平步进电机；6、水管；7、温控阀；8、上滑块；9、夹持装置；10、支脚；11、控制器；12、长轴；13、丝杠螺母；14、支撑架；15、滑块；16、细长轴；17、可旋转托盘；18、支架；19、座体；20、锥齿轮组；21、上轴承座；22、下轴承座；23、轴；24、轴承；25、蓄电池；26、支撑杆；27、合页；28、下杆端关节鱼眼轴承；29、长杆；30、轴支座；33、联轴器；34、丝杠；35、大轴承；36、垂直步进电机；37、上杆端关节鱼眼轴承；38、挡板；39、弹簧。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步说明。以下实施方式仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：如图1、2、3和4所示，仿向日葵式太阳能热水器升降装置和太阳能热水器1螺丝固定在可旋转托盘17上太阳能热水器1底部与升降装置的支撑架14螺丝固定。光敏传感器3将电信号同步传输到控制器11中，控制器11同时控制升降装置中水平步进电机5与旋转装置中垂直步进电机36的运转，使太阳能热水器1从水平和竖直两个方向上调整到与太阳正对的方位。
升降装置包括可旋转托盘17、水平步进电机5、丝杠34、丝杠螺母13、支撑架14、滑块15、细长轴16。太阳能热水器1顶部中间装有轴承24，其依靠轴承24可转动一定角度，太阳能热水器1底部与升降装置的支撑架1螺丝固定，太阳能热水器1与支撑架14之间用下杆端关节鱼眼轴承28联接，下杆端关节鱼眼轴承28可随支撑架14周向转动，长杆29与滑块15之间焊接。滑块15用轴承24套在细长轴16上，细长轴16用轴支座30螺丝固定在可旋转托盘17上。可旋转托盘17螺丝固定有上轴承座21和轴支座30，丝杠34靠轴承24套在上轴承座21上。水平步进电机5依靠联轴器33联接丝杠34传递运动，使长轴12联接丝杠螺母13在丝杠34上移动， 依靠滑块15带动支撑架14在细长轴16上移动 ，实现热水器1竖直方向上的转动。
所述可旋转托盘17通过轴23与座体19连接，座体由支脚支撑，可旋转托盘上固定有太阳能热水器和升降装置，座体19内放置有蓄电池25，蓄电池25作为太阳能热水器1的辅助能源储存太阳能电池板2收集的电能，并为整个转向系统提供电能。水平步进电机通过导线和固定在太阳能热水器底座的座体内的蓄电池输出端相连，蓄电池输入端和太阳能电池板连接。
实施例2：旋转装置:包括可旋转托盘17、垂直步进电机36、锥齿轮组20、轴23、轴承24、上轴承座21、下轴承座22、支架18。下轴承座22与座体19螺丝固定。轴23两端套有大轴承35，轴一端放在下轴承座22中，另一端依靠上轴承座21螺丝固定在支架18上，轴中间套有大锥齿轮。垂直步进电机36上套有小锥齿轮，大小锥齿轮相啮合。垂直步进电机36带动锥齿轮组20运转，使太阳能热水器1整体实现水平方向的转动。
所述可旋转托盘17通过轴23与座体19连接，座体由支脚10支撑，可旋转托盘上固定有太阳能热水器，座体19内放置有蓄电池25，蓄电池25作为太阳能热水器1的辅助能源储存太阳能电池板2收集的电能，并为整个转向系统提供电能。垂直步进电机、水平步进电机通过导线和固定在太阳能热水器底座的座体内的蓄电池输出端相连，蓄电池输入端和太阳能电池板连接。
以上说明描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施的限制，上述实施和说明书上中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.仿向日葵式太阳能热水器升降装置，包括：可旋转托盘（17）、轴承（24）、水平步进电机（5）、丝杠（34）、丝杠螺母（13）、支撑架（14）、滑块（15）、细长轴（16）其特征在于：太阳能热水器（1）顶部中间装有轴承（24），太阳能热水器（1）底部与升降装置的支撑架（14）固定，太阳能热水器（1）与支撑架（14）之间由下杆端关节鱼眼轴承（28）联接，下杆端关节鱼眼轴承（28）可随支撑架（14）周向转动，长杆（29）与滑块（15）之间焊接；滑块（15）由轴承（24）套在细长轴（16）上，细长轴（16）由轴支座（30）固定在可旋转托盘（17）上；所述可旋转托盘（17）固定有上轴承座（21）和轴支座（30），丝杠（34）靠轴承（24）套在上轴承座（21）上；水平步进电机（5）依靠联轴器（33）联接丝杠（34）传递运动，使长轴（12）联接丝杠螺母（13）在丝杠（34）上移动，依靠滑块（15）带动支撑架（14）在细长轴16上移动，实现热水器（1）竖直方向上的升降。
2.根据权利要求1所述的仿向日葵式太阳能热水器升降装置，其特征在于：所述可旋转托盘（17）通过轴（23）与座体（19）连接，座体（19）由支脚（10）支撑，可旋转托盘（17）上固定有太阳能热水器（1）和升降装置；座体（19）内放置有蓄电池（25），蓄电池（25）输入端通过导线和太阳能电池板（2）连接，蓄电池（25）输出端通过导线和水平步进电机（5）连接。
3.根据权利要求1或2所述的仿向日葵式太阳能热水器升降装置，其特征在于：所述固定方式连接为螺丝固定。
4.仿向日葵式太阳能热水器旋转装置，包括：可旋转托盘（17）、垂直步进电机（36）、锥齿轮组（20）、轴（23）、大轴承（35）、上轴承座（21）和下轴承座（22）、支架（18）其特征在于：所述支架（18）、下轴承座（22）与座体（19）固定；轴（23）两端套有大轴承（35），轴（23）一端放在下轴承座（22）中，另一端依靠上轴承座（21）固定在支架（18）上，轴（23）中间套有大锥齿轮，垂直步进电机（36）上套有小锥齿轮，大小锥齿轮相啮合；垂直步进电机（36）带动锥齿轮组（20）运转，使太阳能热水器（1）整体实现水平旋转。
5.根据权利要求4所述的仿向日葵式太阳能热水器旋转装置，其特征在于：所述可旋转托盘（17）通过轴（23）与座体（19）连接，座体（19）由支脚（10）支撑，可旋转托盘（17）上固定有太阳能热水器（1）；座体（19）内放置有蓄电池（25），蓄电池（25）输入端通过导线和太阳能电池板（2）连接，蓄电池（25）输出端通过导线和垂直步进电机（36）连接。
6.根据权利要求4或5所述的仿向日葵式太阳能热水器旋转装置，其特征在于：所述固定方式连接为螺丝固定。
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