CN110165989B - 一种塔式追踪型阳光捕捉器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塔式追踪型阳光捕捉器，包括底座与塔式基座，所述塔式基座端面安装有塔式太阳吸收机构，所述塔式太阳吸收机构包括与所述塔式基座上端面固定连接的第一太阳能板，所述第一太阳能板内设有开口朝上的第一收纳槽，所述第一收纳槽内设有第二太阳能板，所述第二太阳能板内设有贯穿所述第二太阳能板上下端面的第二收纳槽，所述第二收纳槽内设有第三太阳能板：本装置在不使用时可收缩成较小的体积，减少风沙的沾染与侵蚀，延长装置寿命，在使用时可扩展成塔式结构，获得更大的光照面积，吸收更多的光能，且可跟随太阳一起转动，以获得更好的光照角度，综合获得较好的光能吸收且适应野外环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种塔式追踪型阳光捕捉器，主要涉及太阳能设备领域。
背景技术
太阳能是一种十分普遍且清洁的能源，储存量可以说是取之不尽，而现在的太阳能利用设备需铺设在广阔的野外以获得更好的光照，但在沙漠等地易受到风沙侵蚀，装置吸收太阳光效率降低且易损坏，且装置大多为平板或者曲面结构，吸收阳光面积较小，对阳光的利用率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种塔式追踪型阳光捕捉器，克服病毒性感冒预防浪费时间，操作麻烦，措施不全面等问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种塔式追踪型阳光捕捉器，包括底座与塔式基座，所述塔式基座上端面安装有塔式太阳吸收机构，所述塔式太阳吸收机构包括与所述塔式基座上端面固定连接的第一太阳能板，所述第一太阳能板内设有开口朝上的第一收纳槽，所述第一收纳槽内设有第二太阳能板，所述第二太阳能板内设有贯穿所述第二太阳能板上下端面的第二收纳槽，所述第二收纳槽内设有第三太阳能板，所述第二太阳能板可在所述第三太阳能板上下滑动，所述第一太阳能板可为所述第二太阳能板与所述第三太阳能板阻挡风沙，所述第三太阳能板内固定设有螺纹块，所述螺纹块内螺纹啮合有升降轴，通过所述螺纹块与所述升降轴的螺纹啮合可带动所述第三太阳能板与所述第二太阳能板从所述第一太阳能板内伸出，且在所述第三太阳能板上升后，所述第二太阳能板由于自身重力相对所述第三太阳能板发生滑动，使得所述第三太阳能板、所述第二太阳能板与所述第一太阳能板从上到下形成一个塔式收缩结构以获得更多的阳光照射；
所述底座内设有开口朝上的旋转槽，所述旋转槽内设有太阳追踪机构，所述太阳追踪机构包括固定于所述旋转槽后端壁的圆形齿块，所述塔式基座内可转动的设有与所述圆形齿块啮合的运动齿轮，所述运动齿轮转动时可带动所述塔式基座绕着所述圆形齿块左右运动，从而使得塔式太阳吸收机构随着太阳角度转动以获得更好的太阳光照射；
所述塔式基座内设有开口朝下的传动槽，所述传动槽内安装有在塔式太阳吸收机构完全伸展后开启太阳追踪机构的传动机构。
优选地，所述塔式太阳吸收机构还包括与所述螺纹块右端面固定连接的横杆，所述横杆右端与所述第三太阳能板固定连接，所述升降轴与所述塔式基座间转动连接，所述升降轴下端位于所述传动槽内且固定设有底部锥齿轮，所述第二收纳槽右端壁内设有开口朝左的移动槽，所述移动槽内滑动设有移动块，所述移动块左端面固定设有左端与所述第三太阳能板固定连接的移动杆，所述第一收纳槽下端壁固定设有竖直杆，所述竖直杆上端位于外界空间，所述竖直杆内设有圆型槽，所述圆型槽内固定设有半圆块，所述圆型槽右端壁转动设有左端位于外界空间内的旋转轴，所述旋转轴上固定设有阻挡块，所述阻挡块与所述半圆块通过弧形弹簧固定连接，所述旋转轴左端固定设有短杆。
优选地，太阳追踪机构还包括位于所述旋转槽后端壁内的弧形槽，所述弧形槽前端壁连通所述旋转槽，所述弧形槽内滑动设有前端位于所述旋转槽内的弧形块，所述弧形块前端与所述塔式基座固定连接，所述圆形齿块前端面固定设有圆柱块，所述圆柱块上滑动设有环形块，所述环形块上左右对称固定设有斜杆，所述斜杆上端与所述塔式基座下端面固定连接，所述传动槽右端壁转动设有横向轴，所述横向轴上固定设有输出齿轮，所述横向轴左端固定设有输出锥齿轮，所述传动槽后端壁转动设有中心轴，所述中心轴上固定设有所述运动齿轮与运动锥齿轮，所述运动锥齿轮位于所述运动齿轮前侧，所述运动锥齿轮与所述输出锥齿轮啮合传动。
优选地，所述太阳追踪机构上侧设有驱动机构，所述驱动机构包括位于所述传动槽右端壁内的弹性槽，所述弹性槽左端壁连通所述传动槽，所述弹性槽下端壁固定设有弹性弹簧，所述弹性弹簧上端固定设有与所述弹性槽滑动连接的弹性块，所述弹性块左端位于所述传动槽内，所述弹性块上端面固定设有铁块，所述弹性槽上端壁固定安装有电磁铁，所述弹性块左端固定设有驱动电机，所述驱动电机左端面动力连接有驱动轴，所述驱动轴上固定有驱动齿轮，所述驱动轴左端固定有与所述底部锥齿轮内核传动的驱动锥齿轮，所述弹性块上端固定设有传动杆。
优选地，所述传动机构包括与所述传动槽后端壁转动连接的粗轴，所述粗轴上固定设有大齿轮与圆形块，所述圆形块位于所述大齿轮前侧，所述圆形块内设有开口朝下的竖直槽，所述传动槽左端壁内设有开口朝右的弹力槽，所述弹力槽下端壁固定设有弹力弹簧，所述弹力弹簧上端固定设有与所述弹力槽滑动连接的弹力块，所述弹力块右端位于所述传动槽内且固定设有弹力齿条，所述弹力齿条上端位于所述第一收纳槽内，所述弹力齿条与所述大齿轮啮合传动。
优选地，所述弹力弹簧处于压缩状态，当所述第三太阳能板上升时，所述弹力弹簧会向上复位带动所述弹力齿条上升。
优选地，由于所述半圆块阻挡所述阻挡块，所述短杆仅可单向转动。
优选地，所述弹性弹簧处于拉伸状态，当所述弹力槽旋转一百八十度时，所述弹性弹簧会向下复位带动所述传动杆进入所述竖直槽内，使得所述驱动锥齿轮与所述底部锥齿轮脱离啮合，且所述驱动齿轮与所述输出齿轮啮合。
本发明的有益效果 ：本装置在不使用时可收缩成较小的体积，减少风沙的沾染与侵蚀，延长装置寿命，在使用时可扩展成塔式结构，获得更大的光照面积，吸收更多的光能，且可跟随太阳一起转动，以获得更好的光照角度，综合获得较好的光能吸收且适应野外环境。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种塔式追踪型阳光捕捉器整体全剖的主视结构示意图；
图2为图1中A-A方向示意图；
图3为图1中C处放大示意图；
图4为图1中B-B方向示意图。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图 1-4所述的一种塔式追踪型阳光捕捉器的机械机构示意图，包括底座10与塔式基座69，所述塔式基座69上端面安装有塔式太阳吸收机构82，所述塔式太阳吸收机构82包括与所述塔式基座69上端面固定连接的第一太阳能板23，所述第一太阳能板23内设有开口朝上的第一收纳槽25，所述第一收纳槽25内设有第二太阳能板24，所述第二太阳能板24内设有贯穿所述第二太阳能板24上下端面的第二收纳槽26，所述第二收纳槽26内设有第三太阳能板35，所述第二太阳能板24可在所述第三太阳能板35上下滑动，所述第一太阳能板23可为所述第二太阳能板24与所述第三太阳能板35阻挡风沙，所述第三太阳能板35内固定设有螺纹块32，所述螺纹块32内螺纹啮合有升降轴31，通过所述螺纹块32与所述升降轴31的螺纹啮合可带动所述第三太阳能板35与所述第二太阳能板24从所述第一太阳能板23内伸出，且在所述第三太阳能板35上升后，所述第二太阳能板24由于自身重力相对所述第三太阳能板35发生滑动，使得所述第三太阳能板35、所述第二太阳能板24与所述第一太阳能板23从上到下形成一个塔式收缩结构以获得更多的阳光照射；
所述底座10内设有开口朝上的旋转槽49，所述旋转槽49内设有太阳追踪机构80，所述太阳追踪机构80包括固定于所述旋转槽49后端壁的圆形齿块45，所述塔式基座69内可转动的设有与所述圆形齿块45啮合的运动齿轮48，所述运动齿轮48转动时可带动所述塔式基座69绕着所述圆形齿块45左右运动，从而使得塔式太阳吸收机构82随着太阳角度转动以获得更好的太阳光照射；
所述塔式基座69内设有开口朝下的传动槽40，所述传动槽40内安装有在塔式太阳吸收机构82完全伸展后开启太阳追踪机构80的传动机构81。
进一步地，对所述塔式太阳吸收机构82进行详细描写，所述塔式太阳吸收机构82还包括与所述螺纹块32右端面固定连接的横杆34，所述横杆34右端与所述第三太阳能板35固定连接，所述升降轴31与所述塔式基座69间转动连接，所述升降轴31下端位于所述传动槽40内且固定设有底部锥齿轮27，所述第二收纳槽26右端壁内设有开口朝左的移动槽36，所述移动槽36内滑动设有移动块38，所述移动块38左端面固定设有左端与所述第三太阳能板35固定连接的移动杆37，所述第一收纳槽25下端壁固定设有竖直杆28，所述竖直杆28上端位于外界空间，所述竖直杆28内设有圆型槽52，所述圆型槽52内固定设有半圆块53，所述圆型槽52右端壁转动设有左端位于外界空间内的旋转轴29，所述旋转轴29上固定设有阻挡块50，所述阻挡块50与所述半圆块53通过弧形弹簧51固定连接，所述旋转轴29左端固定设有短杆30。
进一步地，对所述太阳追踪机构80进行详细描写，太阳追踪机构80还包括位于所述旋转槽49后端壁内的弧形槽11，所述弧形槽11前端壁连通所述旋转槽49，所述弧形槽11内滑动设有前端位于所述旋转槽49内的弧形块15，所述弧形块15前端与所述塔式基座69固定连接，所述圆形齿块45前端面固定设有圆柱块47，所述圆柱块47上滑动设有环形块46，所述环形块46上左右对称固定设有斜杆44，所述斜杆44上端与所述塔式基座69下端面固定连接，所述传动槽40右端壁转动设有横向轴41，所述横向轴41上固定设有输出齿轮42，所述横向轴41左端固定设有输出锥齿轮43，所述传动槽40后端壁转动设有中心轴13，所述中心轴13上固定设有所述运动齿轮48与运动锥齿轮12，所述运动锥齿轮12位于所述运动齿轮48前侧，所述运动锥齿轮12与所述输出锥齿轮43啮合传动。
有益地，所述太阳追踪机构80上侧设有驱动机构83，所述驱动机构83包括位于所述传动槽40右端壁内的弹性槽61，所述弹性槽61左端壁连通所述传动槽40，所述弹性槽61下端壁固定设有弹性弹簧39，所述弹性弹簧39上端固定设有与所述弹性槽61滑动连接的弹性块63，所述弹性块63左端位于所述传动槽40内，所述弹性块63上端面固定设有铁块65，所述弹性槽61上端壁固定安装有电磁铁64，所述弹性块63左端固定设有驱动电机60，所述驱动电机60左端面动力连接有驱动轴59，所述驱动轴59上固定有驱动齿轮58，所述驱动轴59左端固定有与所述底部锥齿轮27内核传动的驱动锥齿轮57，所述弹性块63上端固定设有传动杆55。
有益地，所述传动机构81包括与所述传动槽40后端壁转动连接的粗轴19，所述粗轴19上固定设有大齿轮21与圆形块18，所述圆形块18位于所述大齿轮21前侧，所述圆形块18内设有开口朝下的竖直槽14，所述传动槽40左端壁内设有开口朝右的弹力槽17，所述弹力槽17下端壁固定设有弹力弹簧16，所述弹力弹簧16上端固定设有与所述弹力槽17滑动连接的弹力块20，所述弹力块20右端位于所述传动槽40内且固定设有弹力齿条22，所述弹力齿条22上端位于所述第一收纳槽25内，所述弹力齿条22与所述大齿轮21啮合传动。
有益地，所述弹力弹簧16处于压缩状态，当所述第三太阳能板35上升时，所述弹力弹簧16会向上复位带动所述弹力齿条22上升。
有益地，由于所述半圆块53阻挡所述阻挡块50，所述短杆30仅可单向转动。
有益地，所述弹性弹簧39处于拉伸状态，当所述弹力槽17旋转一百八十度时，所述弹性弹簧39会向下复位带动所述传动杆55进入所述竖直槽14内，使得所述驱动锥齿轮57与所述底部锥齿轮27脱离啮合，且所述驱动齿轮58与所述输出齿轮42啮合。
整个装置的机械动作的顺序 ：
（1）当在夜间不需要使用装置时，装置处于收缩状态，第一太阳能板23可为第二太阳能板24与第三太阳能板35抵挡风沙，装置整体外露面积较少，减小风沙对装置的覆盖及侵蚀，延长装置寿命。
（2）当需要开始进行阳光捕捉吸收时，启动驱动电机60，带动驱动轴59转动，驱动齿轮58与驱动锥齿轮57随驱动轴59转动，通过驱动锥齿轮57与底部锥齿轮27的啮合传动，带动底部锥齿轮27转动，从而带动升降轴31转动，通过升降轴31与螺纹块32的螺纹连接，可带动螺纹块32上升，螺纹块32带动横杆34转动，从而带动第三太阳能板35转动，横杆34运动至被竖直杆28阻挡，升降轴31带动第三太阳能板35上升，移动块38随第三太阳能板35上升并在移动槽36内滑动，使得第三太阳能板35与移动块38展开。
（3）直至移动块38运动至移动槽36上侧，使得第三太阳能板35带动第二太阳能板24一起上升，直至横杆34脱离竖直杆28,横杆34转动带动短杆30转动，此时第二太阳能板24也运动至第一太阳能板23上侧，使得第一太阳能板23、第二太阳能板24、第三太阳能板35完全展开吸收阳光。
（4）第三太阳能板35上升后，弹力弹簧16复位，带动弹力齿条22向上运动，通过弹力齿条22与大齿轮21的啮合传动，带动大齿轮21转动，从而带动粗轴19转动，圆形块18随粗轴19转动，带动竖直槽14旋转一百八十度。
（5）弹性弹簧39复位，带动传动杆55进入竖直槽14内，驱动锥齿轮57与驱动齿轮58随传动杆55下降，使得驱动锥齿轮57脱离底部锥齿轮27的啮合，底部锥齿轮27无法转动，驱动齿轮58下降至与输出齿轮42啮合，带动输出齿轮42转动，从而带动横向轴41转动，输出锥齿轮43随横向轴41转动。
（6）通过输出锥齿轮43与运动锥齿轮12的啮合传动，带动运动锥齿轮12转动，从而带动中心轴13转动，运动齿轮48随中心轴13转动，通过运动齿轮48与圆形齿块45的啮合，使得第一太阳能板23、第二太阳能板24与第三太阳能板35随着太阳的东升西落而左右转动，以获得最好的光照。
（7）完成后，启动电磁铁64，吸引铁块65上升吸附，使得驱动锥齿轮57与底部锥齿轮27啮合，启动驱动电机60使得装置复位。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种塔式追踪型阳光捕捉器，包括底座与塔式基座，其特征在于：所述塔式基座上端面安装有塔式太阳吸收机构，所述塔式太阳吸收机构包括与所述塔式基座上端面固定连接的第一太阳能板，所述第一太阳能板内设有开口朝上的第一收纳槽，所述第一收纳槽内设有第二太阳能板，所述第二太阳能板内设有贯穿所述第二太阳能板上下端面的第二收纳槽，所述第二收纳槽内设有第三太阳能板，所述第二太阳能板可在所述第三太阳能板上下滑动，所述第一太阳能板可为所述第二太阳能板与所述第三太阳能板阻挡风沙，所述第三太阳能板内固定设有螺纹块，所述螺纹块内螺纹啮合有升降轴，通过所述螺纹块与所述升降轴的螺纹啮合可带动所述第三太阳能板与所述第二太阳能板从所述第一太阳能板内伸出，且在所述第三太阳能板上升后，所述第二太阳能板由于自身重力相对所述第三太阳能板发生滑动，使得所述第三太阳能板、所述第二太阳能板与所述第一太阳能板从上到下形成一个塔式收缩结构以获得更多的阳光照射；所述底座内设有开口朝上的旋转槽，所述旋转槽内设有太阳追踪机构，所述太阳追踪机构包括固定于所述旋转槽后端壁的圆形齿块，所述塔式基座内可转动的设有与所述圆形齿块啮合的运动齿轮，所述运动齿轮转动时可带动所述塔式基座绕着所述圆形齿块左右运动，从而使得塔式太阳吸收机构随着太阳角度转动以获得更好的太阳光照射；所述塔式基座内设有开口朝下的传动槽，所述传动槽内安装有在塔式太阳吸收机构完全伸展后开启太阳追踪机构的传动机构；所述塔式太阳吸收机构还包括与所述螺纹块右端面固定连接的横杆，所述横杆右端与所述第三太阳能板固定连接，所述升降轴与所述塔式基座间转动连接，所述升降轴下端位于所述传动槽内且固定设有底部锥齿轮，所述第二收纳槽右端壁内设有开口朝左的移动槽，所述移动槽内滑动设有移动块，所述移动块左端面固定设有左端与所述第三太阳能板固定连接的移动杆，所述第一收纳槽下端壁固定设有竖直杆，所述竖直杆上端位于外界空间，所述竖直杆内设有圆型槽，所述圆型槽内固定设有半圆块，所述圆型槽右端壁转动设有左端位于外界空间内的旋转轴，所述旋转轴上固定设有阻挡块，所述阻挡块与所述半圆块通过弧形弹簧固定连接，所述旋转轴左端固定设有短杆；太阳追踪机构还包括位于所述旋转槽后端壁内的弧形槽，所述弧形槽前端壁连通所述旋转槽，所述弧形槽内滑动设有前端位于所述旋转槽内的弧形块，所述弧形块前端与所述塔式基座固定连接，所述圆形齿块前端面固定设有圆柱块，所述圆柱块上滑动设有环形块，所述环形块上左右对称固定设有斜杆，所述斜杆上端与所述塔式基座下端面固定连接，所述传动槽右端壁转动设有横向轴，所述横向轴上固定设有输出齿轮，所述横向轴左端固定设有输出锥齿轮，所述传动槽后端壁转动设有中心轴，所述中心轴上固定设有所述运动齿轮与运动锥齿轮，所述运动锥齿轮位于所述运动齿轮前侧，所述运动锥齿轮与所述输出锥齿轮啮合传动；所述太阳追踪机构上侧设有驱动机构，所述驱动机构包括位于所述传动槽右端壁内的弹性槽，所述弹性槽左端壁连通所述传动槽，所述弹性槽下端壁固定设有弹性弹簧，所述弹性弹簧上端固定设有与所述弹性槽滑动连接的弹性块，所述弹性块左端位于所述传动槽内，所述弹性块上端面固定设有铁块，所述弹性槽上端壁固定安装有电磁铁，所述弹性块左端固定设有驱动电机，所述驱动电机左端面动力连接有驱动轴，所述驱动轴上固定有驱动齿轮，所述驱动轴左端固定有与所述底部锥齿轮内核传动的驱动锥齿轮，所述弹性块上端固定设有传动杆；所述传动机构包括与所述传动槽后端壁转动连接的粗轴，所述粗轴上固定设有大齿轮与圆形块，所述圆形块位于所述大齿轮前侧，所述圆形块内设有开口朝下的竖直槽，所述传动槽左端壁内设有开口朝右的弹力槽，所述弹力槽下端壁固定设有弹力弹簧，所述弹力弹簧上端固定设有与所述弹力槽滑动连接的弹力块，所述弹力块右端位于所述传动槽内且固定设有弹力齿条，所述弹力齿条上端位于所述第一收纳槽内，所述弹力齿条与所述大齿轮啮合传动。
2.根据权利要求 1所述的一种塔式追踪型阳光捕捉器，其特征在于：所述弹力弹簧处于压缩状态，当所述第三太阳能板上升时，所述弹力弹簧会向上复位带动所述弹力齿条上升。
3.根据权利要求 1所述的一种塔式追踪型阳光捕捉器，其特征在于：由于所述半圆块阻挡所述阻挡块，所述短杆仅可单向转动。
4.根据权利要求 2所述的一种塔式追踪型阳光捕捉器，其特征在于：所述弹性弹簧处于拉伸状态，当所述弹力槽旋转一百八十度时，所述弹性弹簧会向下复位带动所述传动杆进入所述竖直槽内，使得所述驱动锥齿轮与所述底部锥齿轮脱离啮合，且所述驱动齿轮与所述输出齿轮啮合。
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