CN111750541A - 一种冷热水循环装置及太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷热水循环装置及太阳能热水器，属于太阳能热水设备领域。本发明的冷热水循环装置，包括风力机构和循环机构，循环机构包括横置在储水箱内的第一转动轴，第一转动轴上轴向设有若干个叶轮；风力机构与第一转动轴传动连接，叶轮用于驱使储水箱内的水流转，以对储水箱内的冷水和热水进行混匀，避免储水箱内冷热水分层，并使得储水箱内的水温趋于一致，从而方便于使用者使用。本发明的太阳能热水器，包括储水箱、传动机构、风力机构和循环机构；风力机构通过传动机构驱使循环机构带动储水箱内的水流转，从而提高储水箱内水温均匀度，避免冷热水分层现象的产生。

Description

一种冷热水循环装置及太阳能热水器
技术领域
本发明涉及太阳能热水装置技术领域，更具体地说，涉及一种冷热水循环装置及太阳能热水器。
背景技术
太阳能热水器是人们日常生活中必不可少的家庭设施。太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，其目的在于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。
其中，真空管式太阳能热水器主要由集热管、储水箱和相关支架组合形成，集热管通常位于储水箱的下方。应当知晓的是，在一定的温度区间内，例如室温以上的温度区间内，液态水的温度越高，其密度越小。因而，储水箱内的冷水被加热后，在密度差的影响下，集热管中热水向储水箱内上浮，储水箱内的冷水向集热管中下沉，从而实现集热管和储水箱内冷热水的对流循环。同样，在密度差的影响下，储水箱中的冷水和热水也会产生分层现象，通常会带来很多问题。
例如，冷热水分层现象会使得储水箱中冷水不断地流向集热管内进行热交换，水中的钙镁离子更容易形成水垢而堆积在集热管内。
为解决该问题，申请号为2010201640695的中国专利文件公开了一种非承压式太阳能热水器，该热水器包括真空集热管和储热水箱，所述真空集热管与储热水箱连接，所述真空集热管具有一端开口一端密闭的内套管，所述内套管开口端突伸出真空集热管并处于储热水箱的上部。但是，该方案通过储水箱内热水与冷水之间的热交换，实现了分层加热，减少了流入集热管内冷水的量，有效地降低了水垢的形成。
又例如，冷热水分层现象会使得储水箱中水温沿高度方向分布不均，使得太阳能热水器在使用时，前段的水温较低，中段以后的水温逐渐升高。根据使用者一般的使用习惯，水温较低的前端水通常舍弃不用，水温较高的中段以后的水需要兑配冷水调节水温使用，因而一定程度上造成了资源的浪费。
为解决该问题，申请号为2012203097359的中国专利文件公开了一种可调温式太阳能热水器节水装置，该节水装置抽水泵、电磁阀、控制器、温度传感器和水位传感器，抽水泵为两个，两个抽水泵均通过线路和控制器相连接；电磁阀为3个，均通过线路和控制器相连接；温度传感器为3个，其中两个温度传感器位于调节混水阀的上方和左侧，另一个温度传感器位于太阳能热水器上。3个电磁阀中的一个设置在出水管上，另外两个电磁阀均设置在自来水管上分别位于调节混水阀的两侧；水位传感器设置在储水箱的一侧。
然而，利用抽水泵将出水管内的冷水与储水箱内的热水进行混合，需要耗费大量的电能；此外，出水管内的冷水量有限，其水温调节能力一般，没有解决储水箱内冷热水分层的根本问题，治标不治本。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中太阳能热水器的储水箱内冷热水易产生分层而不方便于使用者使用的不足，提供一种冷热水循环装置。本方案通过风能转换机构带动循环机构的搅拌件转动，从而将储水箱内的冷热水混匀，避免储水箱内冷热水分层，方便于使用者使用。
本发明的另一个目的在于提供带有冷热水循环装置的太阳能热水器，以避免储水箱内冷热水分层，提高太阳能热水器的利用效率。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种冷热水循环装置，包括风力机构和循环机构，所述循环机构包括横置在储水箱内的第一转动轴，所述第一转动轴上轴向设有若干个叶轮；所述风力机构与第一转动轴传动连接，所述叶轮用于驱使所述储水箱内的水流转。
进一步地，所述储水箱上连接有多个集热管，所述集热管的上端伸入所述储水箱内并高于所述储水箱的最低处设置；所述叶轮转动时具有将储水箱内位于上层的水带入集热管内，并将集热管内的水带至储水箱下层处的趋势。
进一步地，所述叶轮包括周向分布在所述第一转动轴上的多个叶片，所述叶片的自由端背向于所述第一转动轴的转动方向弯折。
进一步地，还包括传动机构，所述传动机构包括传动轴，所述传动轴垂直于所述第一转动轴设置；所述风力机构包括第二转动轴，所述第一转动轴和第二转动轴之间通过所述传动轴实现传动连接。
进一步地，所述传动轴设置有主动锥齿，所述第一转动轴上设置有被动锥齿，所述主动锥齿与所述被动锥齿相啮合。
进一步地，所述第二转动轴垂直于第一转动轴设置，所述第二转动轴上周向设置有多个风叶，所述风叶的自由端沿所述第二转动轴的径向引出，并朝向所述第二转动轴弯折。
进一步地，所述第二转动轴垂直于传动轴设置，所述第二转动轴上引出有至少三个风叶，所述风叶的自由端背向第二转动轴设置。
进一步地，所述第二转动轴通过第一轴承连接在风力机构的壳体上，且所述第二转动轴上设置有第一传动锥齿；所述传动轴上设置有第二传动锥齿，所述第一传动锥齿与第二传动锥齿相啮合。
本发明的一种太阳能热水器，包括储水箱，以及上述的冷热水循环装置，所述冷热水循环装置的叶轮用于驱使所述储水箱内的水流转。
进一步地，还包括太阳能电池板和调节机构，所述调节机构包括减速驱动件和减速件，所述减速驱动件用于驱使减速件接触/脱离于传动轴以控制所述叶轮的转动速度，所述太阳能电池板用于向所述驱使减速件供电。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的冷热水循环装置，包括风力机构和循环机构，循环机构包括横置在储水箱内的第一转动轴，第一转动轴上轴向设有若干个叶轮；风力机构与第一转动轴传动连接，叶轮用于驱使储水箱内的水流转，以对储水箱内的冷水和热水进行混匀，避免储水箱内冷热水分层，并使得储水箱内的水温趋于一致，从而方便于使用者使用。
(2)本发明中，储水箱上连接有多个集热管，集热管的上端伸入储水箱内并高于储水箱的最低处设置，叶片的自由端背向于第一转动轴的转动方向弯折；叶轮转动时具有将储水箱上方的热水能够优先进入集热管内，并将集热管内的水带至储水箱下层处的趋势，使得从集热管内流出的水能够优先进入储水箱下方，然后与储水箱下方的水进行初次混匀，从而提高储水箱内水的混匀效果。
(3)本发明的太阳能热水器，包括储水箱、传动机构、风力机构和循环机构；风力机构通过传动机构驱使循环机构带动储水箱内的水流转，从而提高储水箱内水温均匀度，避免冷热水分层现象的产生。
附图说明
图1为实施例1中太阳能热水器的结构示意图；
图2为实施例1中冷热水循环装置的结构示意图；
图3为实施例1中叶轮的结构示意图；
图4为实施例1中储水箱内水流动方向与风力机构转动方向的关系示意图；
图5为实施例1中调节机构的结构示意图；
图6为实施例1中输出齿轮与传动齿轮的配合关系示意图；
图7为实施例1中输出锥齿与传动锥齿的配合关系示意图；
图8为实施例1中第二转动轴与第二连接轴的配合关系示意图；
图9为实施例2中冷热水循环装置的结构示意图；
图10为实施例2中储水箱内水流动方向与风力机构转动方向的关系示意图；
图11为实施例2中第一传动锥齿与第二传动锥齿的配合关系示意图；
图12为实施例3中太阳能热水器的结构示意图；
图13为实施例3中太阳能电池板装置与冷热水循环装置配合关系示意图。
示意图中的标号说明：110、储水箱；111、排气口；112、流速检测器；113、太阳能电池板；114、蓄电池；120、集热管；130、底座；140、支架；150、支撑杆；200、风力机构；210、风叶；220、第二转动轴；230、第一传动锥齿；231、第三轴承；240、第一轴承；300、调节机构；310、减速驱动件；320、减速件；330、辅助驱动件；340、辅助输出轴；351、输出锥齿；352、输出齿轮；360、滚珠；370、减速输出轴；400、传动机构；410、传动轴；420、主动锥齿；430、第一棘轮机构；431、第一棘轮；432、第一棘爪；433、第一连接轴；440、第二棘轮机构；441、第二棘轮；442、第二棘爪；443、第二连接轴；444、传动锥齿；445、传动齿轮；450、第二传动锥齿；460、第二轴承；500、循环机构；510、第一转动轴；520、被动锥齿；530、叶轮；531、叶片。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
太阳能热水器的储水箱内，冷水和热水在密度差的作用下易分层，使得集热管内水的温度始终低于储水箱内上部水温度，这种现象一定程度上能够提高太阳能热水器整体的热效率。然而，由于储水箱的取水口通常位于储水箱的下部，若直接取水，前段的水温较低，后段的水温较高，很不方便；若利用水泵或电机将储水箱内的水混匀，则需接入额外的电源供电，耗电量大。
为解决上述问题，参照图1，本实施方式的太阳能热水器，其本体上设置有冷热水循环装置，具体是风力驱动的冷热水循环装置。其中，冷热水循环装置可以包括风力机构200和循环机构500，循环机构500设置在储水箱110之内，风力机构200能够将风能转化为机械能并传递给循环机构500，从而使储水箱110内的水在循环机构500的作用下流转，以使储水箱110内各区域的水温趋于一致。
此外，风力机构200和循环机构500之间可以设置有传动机构400，该传动机构400的作用在于将风力机构200与循环机构500传动连接，使得经风力机构200转化而来的机械能能够传递至循环机构500。当然，风力机构200和循环机构500之间也可以直接传动连接，例如齿轮传动连接，或是带传动连接，或是链传动连接。
实施例1
参照图1和图2，本实施例的冷热水循环装置，其循环机构500包括第一转动轴510和若干个叶轮530，例如，叶轮530可以设置为一个，或两个，或更多个。第一转动轴510横置在储水箱110之内，例如，第一转动轴510可以沿储水箱110轴向设置，且位于储水箱110相对中间的位置；叶轮530设置在第一转动轴510之上，且当叶轮530设置为两个以上时，叶轮530之间可以沿着第一转动轴510的轴向分布，更进一步是等距轴向分布。
参照图3，叶轮530上设置有多个叶片531，第一转动轴510相对于储水箱110转动时，叶片531搅动储水箱110内的水，从而使得多个叶片531配合完成水的定向流转。为提高循环机构500对于储水箱110内水的混匀效果，减小储水箱110内各区域的水温差距，叶轮530的转动方向可以和集热管120的上端端口位置相对应，使得叶轮530转动时具有将储水箱110内位于上层的水带入集热管120内，并将集热管120内的水带至储水箱110下层处的趋势。
图4示出了本实施例中，叶轮530的转动方向与集热管120的上端端口之间可能的位置关系。具体的，作为一种实施方式，集热管120可以设置为多个，多个集热管120沿着储水箱110轴线方向排布，集热管120的上端伸入储水箱110内，并处于储水箱110靠左侧的位置。叶轮530在图4中沿逆时针转动，使得储水箱110上方的热水能够优先进入集热管120内，并使得从集热管120内流出的水能够优先进入储水箱110下方，然后与储水箱110下方的冷水进行初次混匀；同时，在叶轮530的作用下，储水箱110下方的水也会往储水箱110上方流动，实现冷热水的二次混匀。基于上述的叶轮530转动方式，储水箱110内的水被充分混匀，储水箱110内各区域的水温趋于一致。
作为另一种实施方式，集热管120的上端可以位于图4中储水箱110靠右侧的位置，此时，叶轮530在图4中沿顺时针转动；集热管120的上端也可以位于图4中储水箱110靠中间的位置，此时，叶轮530在图4中可以是沿顺时针转动，或是沿逆时针转动，或是交替按照顺时针与逆时针转动。
此外，为了进一步提高叶轮530对于储水箱110内冷热水的混匀效果，多个叶片531可以沿着第一转动轴510的周向分布，更进一步为等距周向分布；还可以将叶片531的自由端背向于第一转动轴510的转动方向弯折。
参照图1和图2，本实施例的风力机构200，其包括第二转动轴220和若干个风叶210。风叶210设置在第二转动轴220之上，且若干个风叶210沿着第二转动轴220的周向排布，更进一步为等距周向排布。当风力机构200处的空气流动时，能够驱使风叶210带动第二转动轴220转动，从而将风能转换为机械能并向循环机构500传递。
在本实施例中，第二转动轴220可以垂直于第一转动轴510设置。参照图8，风叶210的自由端可以沿着第二转动轴220的径向引出，并朝向第二转动轴220弯折，多个风叶210间的弯折方向相对于第二转动轴220同时为顺时针，或同时为逆时针，且多个风叶210围绕第二转动轴220的周向至少部分重叠排布，形成风力机构200的风能转化单元。此时，风力机构200处的空气在垂直于第二转动轴220的平面内沿任一方向流动时，均会使得风叶210带动第二转动轴220转动，从而提高本实施例的风力机构200对于风能的利用效率。
此外，本实施例也可以采用相关领域中常用的无动力风帽作为风力机构200中的风能转化单元使用，例如申请号为2018105666017的中国专利文件公开的无动力风帽。
在本实施例中，传动机构400包括传动轴410，传动轴410垂直于第一转动轴510设置，第一转动轴510和第二转动轴220之间通过传动轴410实现传动连接。
具体的，传动轴410上可以设置有主动锥齿420，第一转动轴510上可以设置有被动锥齿520，主动锥齿420与被动锥齿520相啮合，从而实现传动轴410与第一转动轴510的传动连接。
为了提高本实施例的冷热水循环装置的风能转化效率，传动轴410和第二转动轴220之间也可以通过第一棘轮机构430实现单向传动连接。
作为一种实施方式，第一棘轮机构430包括设置在第二转动轴220上的第一棘轮431，以及连接在传动轴410上的第一棘爪432，传动轴410上设置有能够迫使第一棘爪432与第一棘轮431的棘齿相配合的第一复位弹簧。
参照图8，第一棘轮431的棘齿顺时针排布，且其棘齿顺时针方向上的斜面相对于第一棘轮431内侧壁的倾斜角度小于棘齿逆时针方向上的斜面相对于第一棘轮431内侧壁的倾斜角度，同时第一棘爪432的自由端沿着棘齿逆时针方向上的斜面卡入第一棘轮431的棘齿内，第一复位弹簧具体可以为压簧。
当风力机构200处存在空气流动时，风叶210带动第二转动轴220顺时针转动，此时第一棘轮431随着第二转动轴220同步转动，从而使得第一棘轮431上的第一棘齿的逆时针方向上的斜面与第一棘爪432的自由端相抵，使得第一棘爪432与第一棘轮431卡紧，进而带动传动轴410随着第二转动轴220同步转动。
当风力机构200处的空气流动速率减小后，第二转动轴220在风叶210阻力的作用下，其转动速率减缓，使得第二转动轴220与传动轴410的转动速率不再相同，此时第一棘爪432的自由端与第一棘齿的逆时针方向上的斜面脱离接触，并与第一棘齿前方的第二棘齿的顺时针方向上的斜面相接触；第一棘爪432在第二棘齿的顺时针方向上的斜面迫使下背向于该斜面运动，并压缩第一复位弹簧；当第一棘爪432的自由端越过第二棘齿的顺时针方向上的斜面后，其在第一复位弹簧的作用下会恢复位置并处于第二棘齿的逆时针方向上的斜面与第二棘齿前方的第三棘齿的顺时针方向上的斜面之间，以此类推，形成本实施例的传动轴410和第二转动轴220的单向传动。
作为另一种实施方式，第一棘轮机构430包括设置在传动轴410上的第一棘轮431，以及连接在第二转动轴220内侧壁上的第一棘爪432，第二转动轴220上设置有能够迫使第一棘爪432与第一棘轮431的棘齿相配合的第一复位弹簧。
作为对该实施方式的进一步优化，第二转动轴220和传动轴410之间连接有第一连接轴433，第一连接轴433套设在第二转动轴220上，或者通过联轴器与第二转动轴220连接；第一棘爪432铰接在第一连接轴433的内侧壁上，第一复位弹簧的一端与第一棘爪432连接，第一复位弹簧的另一端与第一连接轴433连接。
应当说明的是，上述的两种实施方式，均可实现传动轴410和第二转动轴220的单向传动，其效果是等同的。
此外，为实现第二转动轴220相对于储水箱110转动，本实施例的风力机构200还可以包括转动座。转动座固定连接在第二转动轴220上，并能够随着第二转动轴220同步转动。储水箱110的上侧壁上可以设置有多个滚珠360，转动座支撑在多个滚珠360上，并通过滚珠360实现第二转动轴220相对于储水箱110转动，即实现风力机构200相对于储水箱110的转动；也可以在转动座朝向储水箱110的一侧上嵌设多个滚珠，并通过多个滚珠将风力机构200支撑在储水箱110的上侧壁上，同时实现风力机构200相对于储水箱110的转动。
应当理解的是，本实施例的太阳能热水器，其使用环境的风力大小会随使用地的昼夜变化、天气变化和四季变化而发生改变。此时，为了提高本实施例的太阳能热水器的适用性，可以在冷热水循环装置内设置调节机构300。该调节机构300在风力过大时能够防止第一转动轴510的转动速度过快，同时在风力较小时能够辅助风力机构向第一转动轴510输入动力，从而将第一转动轴510的转动速率控制在一定范围内，提高储水箱110内冷热水的换热效率。其中，储水箱110内可以设置有流速检测器112，并通过流速检测器112测量储水箱110内水的流速，进而控制第一转动轴510的转动速度。
具体的，参照图5，调节机构300包括减速机构和辅助机构。其中，减速机构包括减速驱动件310和减速件320，减速件320设置在减速驱动件310的减速输出轴370上；减速机构通过减速驱动件310驱动减速件320接触于传动轴410的方式对传动轴410进行减速，以控制其转动速度，防止传动轴410转动速度过快；辅助机构包括辅助驱动件330，辅助驱动件330的辅助输出轴340与传动轴410传动连接，以在由风力机构200转化而来的机械能不足以驱使第一转动轴510按预设转动速率转动时，驱动传动轴410带动第一转动轴510转动。辅助驱动件330可以是步进电机，或是伺服电机。
在本实施例中，减速机构可以包括相对设置的两个减速件320，两个减速件320分别位于传动轴410不同侧，并能够相向运动并从两个方向与传动轴410接触，从而对传动轴410进行可变程度地夹紧，以控制减速机构的减速幅度。具体的，减速驱动件310可以是气缸，或是油压缸，或是电机。当减速驱动件310为气缸或油压缸时，减速驱动件310的运动端可以与减速件320直接连接；当减速驱动件310为电机时，电机的运动端可以通过丝杠机构，或是锥齿副，或其他相等同的传动方式连接，电机可以是伺服电机，或是步进电机。
减速件320至少在朝向传动轴410的部分为弹性材料制成，例如橡胶材料。同时，减速件320朝向传动轴410一面的形状与传动轴410的外侧壁形状相对应，因而当两个减速件320相互靠近并将传动轴410抱住时，减速件320与传动轴410之间具有较大的接触面积，从而提高减速机构的减速效果。
辅助机构的辅助输出轴340与传动轴410之间的转动方式没有限制，例如可以为齿轮传动连接，或者为带传动连接，或者为链传动连接。
具体的，辅助输出轴340与传动轴410之间为齿轮传动连接时，可以在辅助输出轴340上设置输出轮，并在传动轴410上设置传动轮，输出轮与传动轮之间相互啮合以实现辅助输出轴340与传动轴410的传动。
作为一种实施方式，参照图6，可以将辅助输出轴340平行于传动轴410设置，辅助输出轴340上设置有输出齿轮352，传动轴410上设置有传动齿轮445，输出齿轮352与传动齿轮445相啮合。
作为另一种实施方式，参照图7，可以将辅助输出轴340垂直于传动轴410设置，辅助输出轴340上设置有输出锥齿351，传动轴410上设置有传动锥齿444，输出锥齿351与传动锥齿444相啮合。
应当说明的是，上述两种实施方式均能实现辅助输出轴340与传动轴410的齿轮传动，且两者具体的实施效果相等同。
应当理解的是，当风力过大时，本实施例的太阳能热水器中，辅助机构此时不需要运转以提供给传动轴410以额外的动力输入，因而在辅助驱动件330停止运转的过程中，传动轴410会通过输出轮与传动轮相互配合以使辅助输出轴340被动转动，容易对辅助驱动件330造成损坏。因此，为解决上述问题，可以在传动轮与传动轴410之间设置第二棘轮机构，从而实现辅助输出轴340与传动轴之间的单向传动。
作为一种实施方式，第二棘轮机构440包括与传动轮固定连接的第二棘轮441，以及铰接连接在传动轴410上的第二棘爪442，传动轴410上设置有能够迫使第二棘爪442与第二棘轮441的棘齿相配合的第二复位弹簧。
参照图6和图7，第二棘轮441的棘齿顺时针排布，且其棘齿顺时针方向上的斜面相对于第二棘轮441内侧壁的倾斜角度小于棘齿逆时针方向上的斜面相对于第二棘轮441内侧壁的倾斜角度，同时第二棘爪442的自由端沿着棘齿逆时针方向上的斜面卡入第二棘轮441的棘齿内，第二复位弹簧具体可以为压簧。
当辅助驱动件330运转时，辅助输出轴340通过输出轮带动传动轮转动，从而使得第二棘轮441随着传动轮同步转动，使得第二棘轮441上的棘齿与第二棘爪442相卡紧，进而带动传动轴410随着传动轮同步转动。
当辅助驱动件330停止运转后，此时传动轴410由风力机构200驱使转动，并通过第二棘轮441和第二棘爪442的相互配合，实现传动轴410相对于传动轮转动，进而实现本实施例的传动轴410和辅助输出轴340的单向传动。
作为进一步的优化，传动轴410上可以设置有第二连接轴443，第二连接轴443具体可以套设在传动轴410上，也可以通过联轴器与两段传动轴410相连。此时，第二棘爪442可以铰接设置在第二连接轴443上，第二复位弹簧也可以设置在第二连接轴443上。
作为另一种实施方式，第一棘轮机构430包括设置在传动轴410上的第二棘轮441，以及连接在传动轮上的第二棘爪442，且传动轮上设置有能够迫使第二棘爪442与第二棘轮441的棘齿相配合的第二复位弹簧。
此外，还应当指出的是，本实例中，当传动轴410和第二转动轴220为单向传动，同时辅助输出轴340与传动轴之间为单向传动时，辅助输出轴340带动传动轴转动，传动轴410和第二转动轴220在第一棘轮机构430的作用下脱离传动，因而辅助机构不会带动风力机构200的风叶210转动，大大降低了辅助驱动件330荷载，更加节能。
本实施例还提供了一种太阳能热水器，该太阳能热水器的本体上设置有冷热水循环装置，该冷热水循环装置用于混匀储水箱110的冷热水，避免冷热水分层现象的产生。
实施例2
参照图9和图10，本实施例的冷热水循环装置，其风力机构200的第二转动轴220垂直于传动轴410，且第二转动轴220上引出有至少三个风叶210，风叶210的自由端背向第二转动轴220设置。至少三个风叶210沿着第二转动轴220的周向排布，已形成本实施例的风能转化单元，更进一步为等距周向排布。此外，在本实施例中，可以采用相关领域中常用的风车机构作为风能转化单元。
第二转动轴220通过第一轴承240连接在风力机构200的壳体上，且第二转动轴220上设置有第一传动锥齿230；传动轴410通过第二轴承460连接在风力机构200的壳体上，或者连接在储水箱110的上侧壁上，传动轴410上设置有第二传动锥齿450，第一传动锥齿230与第二传动锥齿450相啮合，以实现第二转动轴220与传动轴410之间的传动连接。
同样，为了提高本实施例的冷热水循环装置的风能转化效率，在本实施例中，传动轴410和第二转动轴220之间也可以通过第一棘轮机构430实现单向传动连接。
作为一种实施方式，第一传动锥齿230上设置有第一棘轮431，第二转动轴220上连接有第一棘爪432，第二转动轴220上设有能够迫使第一棘爪432与第一棘轮431的棘齿相配合的第一复位弹簧。
作为另一种实施方式，第二转动轴220上设置有第一棘轮431，第一传动锥齿230上连接有第一棘爪432，第一传动锥齿230上设有能够迫使第一棘爪432与第一棘轮431的棘齿相配合的第一复位弹簧。
作为进一步地优化，参照图11，第一传动锥齿230可以通过第三轴承231连接在第二转动轴220。当风叶210带动第二转动轴220转动时，第一棘爪432与第一棘轮431相卡合配合，使得第一传动锥齿230与第二转动轴220同步转动；当风叶210不再带动第二转动轴220转动时，第三轴承231允许第一传动锥齿230相对于第二转动轴220转动，从而减少辅助驱动件330的负载。
实施例3
参照图12和图13，在本实施例中，还可以设置太阳能电池板113和蓄电池114。太阳能电池板113可以将太阳能转换为电能储存在蓄电池114中，蓄电池114可以为调节机构300供电，例如为调节机构300内的减速驱动件310供电，或是为辅助驱动件330供电。
本实施例还提供一种太阳能热水器，其本体包括底座130、支撑杆150、储水箱110和两个支架140，支架140的一端与储水箱110连接，支架140的另一端与底座130连接，支撑杆150连接在两个支架140之间；储水箱110上排列有多个集热管120，集热管120的一端与底座130连接，集热管120的另一端插设在储水箱110之内；储水箱110之上设置有太阳能电池板113和蓄电池114。储水箱110的上侧壁上还可以设置有排气口111，该排气口111内可设置泄压阀。当储水箱110内水量不多时，该排气口可用于排出储水箱110内过剩的热气以泄压。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷热水循环装置，其特征在于：包括风力机构(200)和循环机构(500)，所述循环机构(500)包括横置在储水箱(110)内的第一转动轴(510)，所述第一转动轴(510)上轴向设有若干个叶轮(530)；所述风力机构(200)与第一转动轴(510)传动连接，所述叶轮(530)用于驱使所述储水箱(110)内的水流转。
2.根据权利要求1所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：所述储水箱(110)上连接有多个集热管(120)，所述集热管(120)的上端伸入所述储水箱(110)内并高于所述储水箱(110)的最低处设置；所述叶轮(530)转动时具有将储水箱(110)内位于上层的水带入集热管(120)内，并将集热管(120)内的水带至储水箱(110)下层处的趋势。
3.根据权利要求2所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：所述叶轮(530)包括周向分布在所述第一转动轴(510)上的多个叶片(531)，所述叶片(531)的自由端背向于所述第一转动轴(510)的转动方向弯折。
4.根据权利要求1所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：还包括传动机构(400)，所述传动机构(400)包括传动轴(410)，所述传动轴(410)垂直于所述第一转动轴(510)设置；所述风力机构(200)包括第二转动轴(220)，所述第一转动轴(510)和第二转动轴(220)之间通过所述传动轴(410)实现传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：所述传动轴(410)设置有主动锥齿(420)，所述第一转动轴(510)上设置有被动锥齿(520)，所述主动锥齿(420)与所述被动锥齿(520)相啮合。
6.根据权利要求4所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：所述第二转动轴(220)垂直于第一转动轴(510)设置，所述第二转动轴(220)上周向设置有多个风叶(210)，所述风叶(210)的自由端沿所述第二转动轴(220)的径向引出，并朝向所述第二转动轴(220)弯折。
7.根据权利要求4所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：所述第二转动轴(220)垂直于传动轴(410)设置，所述第二转动轴(220)上引出有至少三个风叶(210)，所述风叶(210)的自由端背向第二转动轴(220)设置。
8.根据权利要求7所述的一种冷热水循环装置，其特征在于：所述第二转动轴(220)通过第一轴承(240)连接在风力机构(200)的壳体上，且所述第二转动轴(220)上设置有第一传动锥齿(230)；所述传动轴(410)上设置有第二传动锥齿(450)，所述第一传动锥齿(230)与第二传动锥齿(450)相啮合。
9.一种太阳能热水器，包括储水箱(110)，其特征在于：还包括权利要求1～8中任一项所述的冷热水循环装置，所述冷热水循环装置的叶轮(530)用于驱使所述储水箱(110)内的水流转。
10.根据权利要求9所述的一种太阳能热水器，其特征在于：还包括太阳能电池板(113)和调节机构(300)，所述调节机构(300)包括减速驱动件(310)和减速件(320)，所述减速驱动件(310)用于驱使减速件(320)接触/脱离于传动轴(410)以控制所述叶轮(530)的转动速度，所述太阳能电池板(113)用于向所述驱使减速件(320)供电。
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