CN110887254A - 一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器 - Google Patents

一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器 Download PDF

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CN110887254A CN201911203990.8A CN201911203990A CN110887254A CN 110887254 A CN110887254 A CN 110887254A CN 201911203990 A CN201911203990 A CN 201911203990A CN 110887254 A CN110887254 A CN 110887254A
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Abstract

本发明涉及一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，包括基座、支板、底板、支撑柱、水箱、连接管和若干集热管，还包括调节机构和防护机构，所述防护机构包括驱动组件和若干防护组件，所述防护组件包括第一轴承、蜗轮、防护板、导向单元和两个支杆，所述调节机构包括转轴、第二轴承、动力组件和限位组件，该具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器通过防护机构，使得防护板遮挡集热管，减小了冰雹撞击集热管的几率，从而减小了集热管损坏的几率，提高了设备的安全可靠性，通过调节机构，可以调整集热管的方向，使得集热管正对太阳光，提高了太阳光的利用率。

Description

一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器
技术领域
本发明涉及太阳能热水器领域，特别涉及一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器。
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。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、蓄水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。
现有的太阳能热水器一般是露天设置在屋顶上，且没有遮挡物，当下冰雹时，冰雹直接撞击在集热管上，增加了集热管损坏的几率，降低了现有的太阳能热水器的安全可靠性，不仅如此，现有的太阳能热水器通常是固定设置的，从而无法更加太阳调整太阳能热水器的方位，大大降低了太阳能的利用率，从而降低了现有的太阳能热水器的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，包括基座、支板、底板、支撑柱、水箱、连接管和若干集热管，所述底板水平设置在基座的上方，所述支撑柱竖向固定在底板的上方的一侧，所述支板的两端分别与底板的另一侧和支撑柱的顶端固定连接，所述水箱和连接管均设置在支板上，所述水箱和连接管平行设置，所述集热管均匀分布在水箱和连接管之间，所述集热管的两端分别与水箱和连接管连通，还包括调节机构和防护机构，所述防护机构设置在支板的靠近集热管的一侧，所述调节机构设置在基座的内部，所述调节机构与支板连接；
所述防护机构包括驱动组件和若干防护组件，所述驱动组件与防护组件连接，所述防护组件的数量与集热管的数量相等，所述防护组件与集热管一一对应；
所述防护组件包括第一轴承、蜗轮、防护板、导向单元和两个支杆，所述第一轴承与集热管的靠近连接管的一端固定连接，所述蜗轮上设有穿孔，所述第一轴承的外圈与穿孔的内壁固定连接，所述蜗轮与驱动组件连接，所述防护板设置在集热管的靠近支板的一侧，所述防护板的形状为半圆环形，两个支杆关于集热管对称设置，所述支杆的两端分别与防护板的一侧和蜗轮固定连接，所述防护板的另一侧通过导向单元与水箱连接，所述防护板的靠近集热管的一侧固定有反光镜；
所述调节机构包括转轴、第二轴承、动力组件和限位组件，所述第二轴承固定在基座内的底部，所述基座的上方设有通孔，所述转轴的一端与底板的下方固定连接，所述转轴的另一端穿过通孔设置在基座的内部，所述转轴的另一端与第二轴承的内圈固定连接，所述动力组件设置在基座内的底部，所述动力组件与转轴连接，所述限位组件设置在基座内的顶部。
作为优选，为了带动蜗轮转动，所述驱动组件包括第一电机和蜗杆，所述第一电机固定在支板上，所述第一电机与蜗杆传动连接，所述蜗轮与蜗杆啮合。
作为优选，为了限制防护板的转动方向，所述导向单元包括环形轨道和两个导向杆，所述环形轨道固定在水箱的靠近集热管的一侧，所述环形轨道上设有环形槽，两个导向杆关于集热管对称设置，所述导向杆的一端与防护板的远离蜗轮的一侧固定连接，所述导向杆的另一端设置在环形槽的内部，所述导向杆的另一端与环形槽匹配，所述导向杆与环形槽滑动连接。
作为优选，为了避免导向杆与环形槽脱离，所述环形槽为燕尾槽。
作为优选，为了使得导向杆移动流畅，所述导向杆的远离防护板的一侧设有缺口，所述缺口内设有滚珠，所述滚珠与缺口匹配，所述滚珠的球心设置在缺口的内部，所述滚珠与环形槽的内壁抵靠。
作为优选，为了带动转轴转动，所述动力组件包括第二电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第二电机固定在基座内的底部，所述第二电机与第一齿轮传动连接，所述第二齿轮与转轴固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。
作为优选，为了限制第二齿轮的位置，所述限位组件包括移动板、弹簧、两个移动单元和两个限位杆，所述移动板上设有圆孔，所述转轴穿过圆孔，所述弹簧的两端分别与基座内的顶部和移动板的上方连接，两个移动单元关于转轴对称设置，所述移动单元与移动板连接，两个限位杆关于转轴对称设置，所述限位杆的一端竖向固定在移动板的下方，所述第二齿轮上设有若干凹口，所述凹口的数量为偶数，所述限位杆的另一端设置在凹口的内部，所述限位杆与凹口匹配。
作为优选，为了带动移动板移动，所述移动单元包括电磁铁和铁块，所述铁块固定在移动板的上方，所述电磁铁固定在基座内的顶部，所述电磁铁与铁块正对设置。
作为优选，为了限制移动板的移动方向，所述限位组件还包括两个滑道，所述滑道竖向固定在基座内的顶部，所述滑道的靠近移动板的一侧设有滑槽，所述移动板的两端分别设置在两个滑槽的内部，所述移动板与滑槽匹配，所述移动板与滑槽滑动连接。
作为优选，为了使得蜗轮转动流畅，所述蜗杆上涂有润滑脂。
本发明的有益效果是，该具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器通过防护机构，使得防护板遮挡集热管，减小了冰雹撞击集热管的几率，从而减小了集热管损坏的几率，提高了设备的安全可靠性，与现有的防护机构相比，该防护机构还可以对太阳光进行发射，使得集热管的靠近支板的一侧可以吸收太阳光，从而提升了集热管的吸热效果，通过调节机构，可以调整集热管的方向，使得集热管正对太阳光，提高了太阳光的利用率，与现有的调节机构相比，该调节机构还在可以调节完成后对第二齿轮进行限位，避免第二齿轮松动，影响集热管的位置，从而影响吸热效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器的结构示意图；
图2是本发明的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器的防护机构的结构示意图；
图3是图1的A部放大图；
图4是图2的B部放大图；
图中：1.基座，2.底板，3.支撑柱，4.支板，5.水箱，6.集热管，7.连接管，8.第二电机，9.第一齿轮，10.第二齿轮，11.转轴，12.电磁铁，13.铁块，14.移动板，15.弹簧，16.限位杆，17.滑道，18.第一电机，19.蜗杆，20.蜗轮，21.支杆，22.防护板，23.发光镜，24.环形轨道，25.导向杆，26.滚珠。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，包括基座1、支板4、底板2、支撑柱3、水箱5、连接管7和若干集热管6，所述底板2水平设置在基座1的上方，所述支撑柱3竖向固定在底板2的上方的一侧，所述支板4的两端分别与底板2的另一侧和支撑柱3的顶端固定连接，所述水箱5和连接管7均设置在支板4上，所述水箱5和连接管7平行设置，所述集热管6均匀分布在水箱5和连接管7之间，所述集热管6的两端分别与水箱5和连接管7连通，还包括调节机构和防护机构，所述防护机构设置在支板4的靠近集热管6的一侧，所述调节机构设置在基座1的内部，所述调节机构与支板4连接；
该具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器通过防护机构，使得防护板22遮挡集热管6，减小了冰雹撞击集热管6的几率，从而减小了集热管6损坏的几率，提高了设备的安全可靠性，通过调节机构，可以调整集热管6的方向，使得集热管6正对太阳光，提高了太阳光的利用率。
如图2和图4所示，所述防护机构包括驱动组件和若干防护组件，所述驱动组件与防护组件连接，所述防护组件的数量与集热管6的数量相等，所述防护组件与集热管6一一对应；
所述防护组件包括第一轴承、蜗轮20、防护板22、导向单元和两个支杆21，所述第一轴承与集热管6的靠近连接管7的一端固定连接，所述蜗轮20上设有穿孔，所述第一轴承的外圈与穿孔的内壁固定连接，所述蜗轮20与驱动组件连接，所述防护板22设置在集热管6的靠近支板4的一侧，所述防护板22的形状为半圆环形，两个支杆21关于集热管6对称设置，所述支杆21的两端分别与防护板22的一侧和蜗轮20固定连接，所述防护板22的另一侧通过导向单元与水箱5连接，所述防护板22的靠近集热管6的一侧固定有反光镜23；
当进行防护工作时，控制驱动组件工作，带动蜗轮20转动，从而通过支杆21带动防护板22绕着集热管6转动，使得防护板22转动至集热管6的远离支板4的一侧，从而通过防护板22遮挡集热管6，从而减小了冰雹撞击集热管6的几率，减小了集热管6损坏的几率，提高了设备的安全可靠性，当无需进行防护工作时，防护板22一直位于集热管6的靠近支板4的一侧，同时通过反光镜23可以将阳光发射，从而使得集热管6的靠近支板4的一侧可以吸收太阳光，从而提高了太阳光的利用率，从而提升了集热管6的吸热效果。
如图1和图3所示，所述调节机构包括转轴11、第二轴承、动力组件和限位组件，所述第二轴承固定在基座1内的底部，所述基座1的上方设有通孔，所述转轴11的一端与底板2的下方固定连接，所述转轴11的另一端穿过通孔设置在基座1的内部，所述转轴11的另一端与第二轴承的内圈固定连接，所述动力组件设置在基座1内的底部，所述动力组件与转轴11连接，所述限位组件设置在基座1内的顶部。
当进行调节工作时，控制动力组件工作，带动转轴11转动，从而带动底板2转动，使得集热管6与太阳光正对设置，提升了集热管6的吸热效果，从而提高了太阳光的利用率。
作为优选，为了带动蜗轮20转动，所述驱动组件包括第一电机18和蜗杆19，所述第一电机18固定在支板4上，所述第一电机18与蜗杆19传动连接，所述蜗轮20与蜗杆19啮合。
当进行防护工作时，控制第一电机18启动，带动蜗杆19转动，通过蜗杆19与蜗轮20的啮合，使得蜗轮20转动，通过支杆21带动防护板22绕着集热管6转动，使得防护板22转动至集热管6的远离支板4的一侧，从而通过防护板22遮挡集热管6，从而减小了冰雹撞击集热管6的几率，减小了集热管6损坏的几率，提高了设备的安全可靠性。
作为优选，为了限制防护板22的转动方向，所述导向单元包括环形轨道24和两个导向杆25，所述环形轨道24固定在水箱5的靠近集热管6的一侧，所述环形轨道24上设有环形槽，两个导向杆25关于集热管6对称设置，所述导向杆25的一端与防护板22的远离蜗轮20的一侧固定连接，所述导向杆25的另一端设置在环形槽的内部，所述导向杆25的另一端与环形槽匹配，所述导向杆25与环形槽滑动连接。
作为优选，为了避免导向杆25与环形槽脱离，所述环形槽为燕尾槽。
作为优选，为了使得导向杆25移动流畅，所述导向杆25的远离防护板22的一侧设有缺口，所述缺口内设有滚珠26，所述滚珠26与缺口匹配，所述滚珠26的球心设置在缺口的内部，所述滚珠26与环形槽的内壁抵靠。
防护板22转动的同时，带动导向杆25沿着环形槽转动，限制了防护板22的转动方向，使得防护板22转动时更加的稳定，通过设置滚珠26，使得导向杆25在环形槽内移动时更加的流畅，从而提高了防护板22转动时的流畅性。
作为优选，为了带动转轴11转动，所述动力组件包括第二电机8、第一齿轮9和第二齿轮10，所述第二电机8固定在基座1内的底部，所述第二电机8与第一齿轮9传动连接，所述第二齿轮10与转轴11固定连接，所述第一齿轮9与第二齿轮10啮合。
作为优选，为了限制第二齿轮10的位置，所述限位组件包括移动板14、弹簧15、两个移动单元和两个限位杆16，所述移动板14上设有圆孔，所述转轴11穿过圆孔，所述弹簧15的两端分别与基座1内的顶部和移动板14的上方连接，两个移动单元关于转轴11对称设置，所述移动单元与移动板14连接，两个限位杆16关于转轴11对称设置，所述限位杆16的一端竖向固定在移动板14的下方，所述第二齿轮10上设有若干凹口，所述凹口的数量为偶数，所述限位杆16的另一端设置在凹口的内部，所述限位杆16与凹口匹配。
作为优选，为了带动移动板14移动，所述移动单元包括电磁铁12和铁块13，所述铁块13固定在移动板14的上方，所述电磁铁12固定在基座1内的顶部，所述电磁铁12与铁块13正对设置。
当需要调节角度时，控制电磁铁12通电，产生一个吸引铁块13的力，使得移动板14向上移动，同时压缩弹簧15，使得限位杆16与凹口脱离，从而使得限位杆16不再限制第二齿轮10的位置，再控制第二电机8启动，带动第一齿轮9转动，通过第一齿轮9与第二齿轮10的啮合，使得转轴11转动，从而带动底板2转动，从而调整了集热管6的方向，使得集热管6正对太阳光，提升集热管6的吸热效果，从而提高了太阳光的利用率，当调节完成后，再控制电磁铁12断电，使得电磁铁12不再吸附铁块13，通过弹簧15的回复力，使得移动板14向下移动，使得限位杆16嵌入凹口的内部，从而限制了第二齿轮10的位置，使得第二齿轮10不发生转动，避免第二齿轮10发生转动，影响集热管6的位置，从而影响吸热效果。
作为优选，为了限制移动板14的移动方向，所述限位组件还包括两个滑道17，所述滑道17竖向固定在基座1内的顶部，所述滑道17的靠近移动板14的一侧设有滑槽，所述移动板14的两端分别设置在两个滑槽的内部，所述移动板14与滑槽匹配，所述移动板14与滑槽滑动连接。
通过设置滑道17，限制了移动板14的移动方向，使得移动板14移动稳定，不会发生转动，从而使得铁块13与电磁铁12一直处于正对状态，从而提升了电磁铁12吸附铁块13的稳定效果。
作为优选，为了使得蜗轮20转动流畅，所述蜗杆19上涂有润滑脂，减小了蜗杆19与蜗轮20之间的摩擦力，使得蜗轮20转动流畅，从而提高了防护板22转动时的流畅性。
当进行防护工作时，控制第一电机18启动，带动蜗杆19转动，使得蜗轮20转动，从而通过支杆21带动防护板22绕着集热管6转动，使得防护板22转动至集热管6的远离支板4的一侧，从而通过防护板22遮挡集热管6，从而减小了冰雹撞击集热管6的几率，减小了集热管6损坏的几率，提高了设备的安全可靠性，当无需进行防护工作时，防护板22一直位于集热管6的靠近支板4的一侧，同时通过反光镜23可以将阳光发射，从而使得集热管6的靠近支板4的一侧可以吸收太阳光，从而提高了太阳光的利用率，从而提升了集热管6的吸热效果。当需要调节角度时，控制电磁铁12通电，产生一个吸引铁块13的力，使得移动板14向上移动，同时压缩弹簧15，使得限位杆16与凹口脱离，从而使得限位杆16不再限制第二齿轮10的位置，再控制第二电机8启动，带动第一齿轮9转动，通过第一齿轮9与第二齿轮10的啮合，使得转轴11转动，从而带动底板2转动，从而调整了集热管6的方向，使得集热管6正对太阳光，提升集热管6的吸热效果，从而提高了太阳光的利用率，当调节完成后，再控制电磁铁12断电，使得电磁铁12不再吸附铁块13，通过弹簧15的回复力，使得移动板14向下移动，使得限位杆16嵌入凹口的内部，从而限制了第二齿轮10的位置，使得第二齿轮10不发生转动，避免第二齿轮10发生转动，影响集热管6的位置，从而影响吸热效果。
与现有技术相比，该具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器通过防护机构，使得防护板22遮挡集热管6，减小了冰雹撞击集热管6的几率，从而减小了集热管6损坏的几率，提高了设备的安全可靠性，与现有的防护机构相比，该防护机构还可以对太阳光进行发射，使得集热管6的靠近支板4的一侧可以吸收太阳光，从而提升了集热管6的吸热效果，通过调节机构，可以调整集热管6的方向，使得集热管6正对太阳光，提高了太阳光的利用率，与现有的调节机构相比，该调节机构还在可以调节完成后对第二齿轮10进行限位，避免第二齿轮10松动，影响集热管6的位置，从而影响吸热效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，包括基座(1)、支板(4)、底板(2)、支撑柱(3)、水箱(5)、连接管(7)和若干集热管(6)，所述底板(2)水平设置在基座(1)的上方，所述支撑柱(3)竖向固定在底板(2)的上方的一侧，所述支板(4)的两端分别与底板(2)的另一侧和支撑柱(3)的顶端固定连接，所述水箱(5)和连接管(7)均设置在支板(4)上，所述水箱(5)和连接管(7)平行设置，所述集热管(6)均匀分布在水箱(5)和连接管(7)之间，所述集热管(6)的两端分别与水箱(5)和连接管(7)连通，其特征在于，还包括调节机构和防护机构，所述防护机构设置在支板(4)的靠近集热管(6)的一侧，所述调节机构设置在基座(1)的内部，所述调节机构与支板(4)连接；
所述防护机构包括驱动组件和若干防护组件，所述驱动组件与防护组件连接，所述防护组件的数量与集热管(6)的数量相等，所述防护组件与集热管(6)一一对应；
所述防护组件包括第一轴承、蜗轮(20)、防护板(22)、导向单元和两个支杆(21)，所述第一轴承与集热管(6)的靠近连接管(7)的一端固定连接，所述蜗轮(20)上设有穿孔，所述第一轴承的外圈与穿孔的内壁固定连接，所述蜗轮(20)与驱动组件连接，所述防护板(22)设置在集热管(6)的靠近支板(4)的一侧，所述防护板(22)的形状为半圆环形，两个支杆(21)关于集热管(6)对称设置，所述支杆(21)的两端分别与防护板(22)的一侧和蜗轮(20)固定连接，所述防护板(22)的另一侧通过导向单元与水箱(5)连接，所述防护板(22)的靠近集热管(6)的一侧固定有反光镜(23)；
所述调节机构包括转轴(11)、第二轴承、动力组件和限位组件，所述第二轴承固定在基座(1)内的底部，所述基座(1)的上方设有通孔，所述转轴(11)的一端与底板(2)的下方固定连接，所述转轴(11)的另一端穿过通孔设置在基座(1)的内部，所述转轴(11)的另一端与第二轴承的内圈固定连接，所述动力组件设置在基座(1)内的底部，所述动力组件与转轴(11)连接，所述限位组件设置在基座(1)内的顶部。
2.如权利要求1所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机(18)和蜗杆(19)，所述第一电机(18)固定在支板(4)上，所述第一电机(18)与蜗杆(19)传动连接，所述蜗轮(20)与蜗杆(19)啮合。
3.如权利要求1所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述导向单元包括环形轨道(24)和两个导向杆(25)，所述环形轨道(24)固定在水箱(5)的靠近集热管(6)的一侧，所述环形轨道(24)上设有环形槽，两个导向杆(25)关于集热管(6)对称设置，所述导向杆(25)的一端与防护板(22)的远离蜗轮(20)的一侧固定连接，所述导向杆(25)的另一端设置在环形槽的内部，所述导向杆(25)的另一端与环形槽匹配，所述导向杆(25)与环形槽滑动连接。
4.如权利要求3所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述环形槽为燕尾槽。
5.如权利要求4所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述导向杆(25)的远离防护板(22)的一侧设有缺口，所述缺口内设有滚珠(26)，所述滚珠(26)与缺口匹配，所述滚珠(26)的球心设置在缺口的内部，所述滚珠(26)与环形槽的内壁抵靠。
6.如权利要求1所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述动力组件包括第二电机(8)、第一齿轮(9)和第二齿轮(10)，所述第二电机(8)固定在基座(1)内的底部，所述第二电机(8)与第一齿轮(9)传动连接，所述第二齿轮(10)与转轴(11)固定连接，所述第一齿轮(9)与第二齿轮(10)啮合。
7.如权利要求6所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述限位组件包括移动板(14)、弹簧(15)、两个移动单元和两个限位杆(16)，所述移动板(14)上设有圆孔，所述转轴(11)穿过圆孔，所述弹簧(15)的两端分别与基座(1)内的顶部和移动板(14)的上方连接，两个移动单元关于转轴(11)对称设置，所述移动单元与移动板(14)连接，两个限位杆(16)关于转轴(11)对称设置，所述限位杆(16)的一端竖向固定在移动板(14)的下方，所述第二齿轮(10)上设有若干凹口，所述凹口的数量为偶数，所述限位杆(16)的另一端设置在凹口的内部，所述限位杆(16)与凹口匹配。
8.如权利要求7所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述移动单元包括电磁铁(12)和铁块(13)，所述铁块(13)固定在移动板(14)的上方，所述电磁铁(12)固定在基座(1)内的顶部，所述电磁铁(12)与铁块(13)正对设置。
9.如权利要求8所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述限位组件还包括两个滑道(17)，所述滑道(17)竖向固定在基座(1)内的顶部，所述滑道(17)的靠近移动板(14)的一侧设有滑槽，所述移动板(14)的两端分别设置在两个滑槽的内部，所述移动板(14)与滑槽匹配，所述移动板(14)与滑槽滑动连接。
10.如权利要求2所述的具有调节功能的安全可靠性高的太阳能热水器，其特征在于，所述蜗杆(19)上涂有润滑脂。
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