CN106524536A - 一种太阳能热水器的自动转动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳能热水器的自动转动装置，属于光伏技术领域。它解决了现有太阳能热水器集热效果差的技术问题。本所述太阳能热水器的自动转动装置包括若干数量与真空管相同的透明管，透明管通过轴向固定且周向转动的方式套设在真空管外，所述透明管上设置有能够将阳光反射至真空管上的反射膜，所述透明管的端部与座体转动连接，所述座体上还设置有能够带动所述透明管转动的驱动源。本发明具有集热效果更好，效率更高等优点。

Description

一种太阳能热水器的自动转动装置
技术领域
本发明属于光伏技术领域，涉及一种太阳能热水器，特别是一种太阳能热水器的自动转动装置。
背景技术
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。而众所周知的是，太阳能热水器在采集太阳能的效率方面，不仅与所在地区的日照时间和日照角度相关，同时还与太阳能热水器中的真空管所处的平面与直射阳光是否垂直相关，垂直射入的阳光吸收能量最大。
目前，现有的太阳能热水器一般包括座体、水箱及若干根真空管，在真空管外套设有透明管，在透明管上设置有能够将阳光反射至真空管上的反射膜，利用反射膜将太阳光反射到真空管上，使真空管能更好的吸收热量。
但是，这样太阳能热水器存在以下缺陷：由于透明管是无法转动的，而当太阳移动的时候，反射膜无法有效的反射太阳光，导致热水器的集热效率降低。
发明内容
本发明是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种太阳能热水器的自动转动装置，本发明所要解决的技术问题是：如何提高实现透明管的转动，从而实现反射膜能更好的反射太阳光，提高集热效果。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种太阳能热水器的自动转动装置，所述太阳能热水器包括座体、水箱及若干根真空管，其特征在于，自动转动装置包括若干数量与真空管相同的透明管，透明管通过轴向固定且周向转动的方式套设在真空管外，所述透明管上设置有能够将阳光反射至真空管上的反射膜，所述透明管的端部与座体转动连接，所述座体上还设置有能够带动所述透明管转动的驱动源；所述驱动源包括一个固定于座体上的电机，所述电机与其中一根透明管相连接且能够带动该透明管转动，各所述透明管之间设置有能够带动所有透明管同向转动的传动机构；所述传动机构包括套设于所述透明管上的传动齿轮，传动齿轮中部与透明管相固定，相邻两根透明管的传动齿轮之间通过一个转向齿轮相连接；转向齿轮中部固定有一根转轴，转轴另一端通过轴向固定且周向转动的方式设置在座体上；自动转动装置还包括与所述电机相连接的控制器和太阳光传感器，太阳光传感器通过线路与控制器相连接。
其工作原理如下：本太阳能热水器在使用时，水箱中的水可以流至真空管内进行加热，其原理与现有技术一样，在此不加以赘述。本发明的创新点在于，本太阳能热水器可根据太阳的照射方向，通过转动驱动源带动透明管转动，使得真空管的受光面始终对准太阳的照射方向，而真空管的背光面则可吸收反射膜反射过来的阳光，实现加热，从而提高本太阳能热水器的集热效率。
电机转动，带动其中一根透明管转动，进而可通过传动机构带动所有的透明管转动，调节方便快捷，一次性即可实现所有透明管的调节。
由于在各透明管的传动齿轮之间设置有转向齿轮，从而可在实现旋转力的传递的同时，还可保证各透明管能够同向转动。
太阳光传感器感应到太阳光线，太阳光传感器将信号传递给控制器，所述控制器能够向所述电机发出转动指令，保证白天时太阳光能照射到所述反射膜，这样可以保证真空管能够最大限度地接收到阳光；晚上时，太阳光传感器无法感应到太阳光线，太阳光传感器将信号传递给控制器，所述控制器能够向所述电机发出转动指令，转动透明管使反射膜位于真空管的顶面，晚上时反射膜处于顶面，使得透明管不易结冰，且待天亮时，反射膜又转至底面，不影响正常集热。
所述电机的输出端固定有输出齿轮组，所述输出齿轮组与其中一根透明管的传动齿轮相连接。
所述透明管内部设置有若干轴承，轴承外圈固定在透明管内壁处，真空管穿过轴承内圈且与轴承内圈相固定。
作为另外一种情况，所述透明管包括管体和环形支架，所述环形支架固定于所述管体的内管壁上且靠近管体的上端部，所述传动齿轮与该环形支架相连接。
所述环形支架通过若干根限位柱与所述真空管相抵接，所述限位柱与真空管之间为点接触。设计有限位柱后，可保证透明管转动轨迹的稳定性。
所述限位柱与真空管相接触的一端采用橡胶制成。限位柱的端部采用橡胶制成，可避免限位柱损坏真空管。
所述的控制器为PLC可编程控制器或单片机控制器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、在太阳光传感器的作用下，通过转动驱动源带动透明管转动，使得真空管的受光面始终对准太阳的照射方向，而真空管的背光面则可吸收反射膜反射过来的阳光，实现加热，从而提高本太阳能热水器的集热效率；
2、电机转动，带动其中一根透明管转动，进而可通过传动机构带动所有的透明管转动，调节方便快捷，一次性即可实现所有透明管的调节；
3、反射膜白天处于底面，可保证真空管能够最大限度地接收到阳光，而当晚上时反射膜处于顶面，使得透明管不易结冰，且待天亮时，反射膜又转至底面，不影响正常集热。
附图说明
图1是本太阳能热水器的局部结构示意图。
图2是图1的局部放大图。
图3是透明管与真空管的连接结构示意图。
图4是透明管与真空的截面图。
图5是不同照射角度的阳光下透明管的转角示意图。
图中，1、座体；2、水箱；3、真空管；4、透明管；5、反射膜；6、驱动源；7、电机；8、传动齿轮；9、转向齿轮；10、输出齿轮组；11、环形支架；12、限位柱；13、控制器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本太阳能热水器包括座体1、水箱2及若干根真空管3，水箱2固定于座体1的上端，真空管3的上端插接于水箱2内，真空管3的下端与座体1固定连接。
自动转动装置包括若干数量与真空管3相同的透明管4，透明管4通过轴向固定且周向转动的方式套设在真空管3外，所述透明管4上设置有能够将阳光反射至真空管3上的反射膜5，所述透明管4的端部与座体1转动连接，所述座体1上还设置有能够带动所述透明管4转动的驱动源6；所述驱动源6包括一个固定于座体1上的电机7，所述电机7与其中一根透明管4相连接且能够带动该透明管4转动，各所述透明管4之间设置有能够带动所有透明管4同向转动的传动机构；所述传动机构包括套设于所述透明管4上的传动齿轮8，传动齿轮8中部与透明管4相固定，相邻两根透明管4的传动齿轮8之间通过一个转向齿轮9相连接；转向齿轮9中部固定有一根转轴，转轴另一端通过轴向固定且周向转动的方式设置在座体1上。
所述电机7的输出端固定有输出齿轮组10，所述输出齿轮组10与其中一根透明管4的传动齿轮8相连接。
所述透明管4包括管体和环形支架11，所述环形支架11固定于所述管体的内管壁上且靠近管体的上端部，所述传动齿轮8与该环形支架11相连接。所述环形支架11通过若干根限位柱12与所述真空管3相抵接，所述限位柱12与真空管3之间为点接触。设计有限位柱12后，可保证透明管4转动轨迹的稳定性。所述限位柱12与真空管3相接触的一端采用橡胶制成。限位柱12的端部采用橡胶制成，可避免限位柱12损坏真空管3。
所述太阳能热水器还包括与所述电机7相连接的控制器13和太阳光传感器，太阳光传感器通过线路与控制器13相连接。
本太阳能热水器在使用时，水箱2中的水可以流至真空管3内进行加热，其原理与现有技术一样，在此不加以赘述。本发明的创新点在于，本太阳能热水器可根据太阳的照射方向，通过转动驱动源6带动透明管4转动，使得真空管3的受光面始终对准太阳的照射方向，而真空管3的背光面则可吸收反射膜5反射过来的阳光，实现加热，从而提高本太阳能热水器的集热效率。
电机7转动，带动其中一根透明管4转动，进而可通过传动机构带动所有的透明管4转动，调节方便快捷，一次性即可实现所有透明管4的调节。
由于在各透明管4的传动齿轮8之间设置有转向齿轮9，从而可在实现旋转力的传递的同时，还可保证各透明管4能够同向转动。
太阳光传感器感应到太阳光线，太阳光传感器将信号传递给控制器13，所述的控制器13为PLC可编程控制器或单片机控制器。所述控制器13能够向所述电机7发出转动指令，保证白天时太阳光能照射到所述反射膜5，这样可以保证真空管3能够最大限度地接收到阳光；晚上时，太阳光传感器无法感应到太阳光线，太阳光传感器将信号传递给控制器13，所述控制器13能够向所述电机7发出转动指令，转动透明管4使反射膜5位于真空管3的顶面，晚上时反射膜5处于顶面，使得透明管4不易结冰，且待天亮时，反射膜5又转至底面，不影响正常集热。
实施例二
自动转动装置包括若干数量与真空管3相同的透明管4，透明管4通过轴向固定且周向转动的方式套设在真空管3外，所述透明管4上设置有能够将阳光反射至真空管3上的反射膜5，所述透明管4的端部与座体1转动连接，所述座体1上还设置有能够带动所述透明管4转动的驱动源6；所述驱动源6包括一个固定于座体1上的电机7，所述电机7与其中一根透明管4相连接且能够带动该透明管4转动，各所述透明管4之间设置有能够带动所有透明管4同向转动的传动机构；所述传动机构包括套设于所述透明管4上的传动齿轮8，传动齿轮8中部与透明管4相固定，相邻两根透明管4的传动齿轮8之间通过一个转向齿轮9相连接；转向齿轮9中部固定有一根转轴，转轴另一端通过轴向固定且周向转动的方式设置在座体1上。电机7的输出端固定有输出齿轮组10，所述输出齿轮组10与其中一根透明管4的传动齿轮8相连接。透明管4内部设置有若干轴承，轴承外圈固定在透明管4内壁处，真空管3穿过轴承内圈且与轴承内圈相固定。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种太阳能热水器的自动转动装置，所述太阳能热水器包括座体、水箱及若干根真空管，其特征在于，自动转动装置包括若干数量与真空管相同的透明管，透明管通过轴向固定且周向转动的方式套设在真空管外，所述透明管上设置有能够将阳光反射至真空管上的反射膜，所述透明管的端部与座体转动连接，所述座体上还设置有能够带动所述透明管转动的驱动源；所述驱动源包括一个固定于座体上的电机，所述电机与其中一根透明管相连接且能够带动该透明管转动，各所述透明管之间设置有能够带动所有透明管同向转动的传动机构；所述传动机构包括套设于所述透明管上的传动齿轮，传动齿轮中部与透明管相固定，相邻两根透明管的传动齿轮之间通过一个转向齿轮相连接；转向齿轮中部固定有一根转轴，转轴另一端通过轴向固定且周向转动的方式设置在座体上；自动转动装置还包括与所述电机相连接的控制器和太阳光传感器，太阳光传感器通过线路与控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器的自动转动装置，其特征在于，所述电机的输出端固定有输出齿轮组，所述输出齿轮组与其中一根透明管的传动齿轮相连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器的自动转动装置，其特征在于，所述透明管内部设置有若干轴承，轴承外圈固定在透明管内壁处，真空管穿过轴承内圈且与轴承内圈相固定。
4.根据权利要求1所述的太阳能热水器的自动转动装置，其特征在于，所述的所述透明管包括管体和环形支架，所述环形支架固定于所述管体的内管壁上且靠近管体的上端部，所述传动齿轮与该环形支架相连接。
5.根据权利要求4所述的太阳能热水器的自动转动装置，其特征在于，所述环形支架通过若干根限位柱与所述真空管相抵接，所述限位柱与真空管之间为点接触。设计有限位柱后，可保证透明管转动轨迹的稳定性。
6.根据权利要求5所述的太阳能热水器的自动转动装置，其特征在于，所述限位柱与真空管相接触的一端采用橡胶制成。限位柱的端部采用橡胶制成，可避免限位柱损坏真空管。
7.根据权利要求1所述的太阳能热水器的自动转动装置，其特征在于，所所述的控制器为PLC可编程控制器或单片机控制器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108131844A (zh) * 2017-12-19 2018-06-08 海宁市华锋太阳能集热管有限公司 一种恒温型太阳能集热管
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CN113154705A (zh) * 2021-01-14 2021-07-23 丁扬 一种防空晒太阳能热水器

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