CN112303929A - 一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器，包括上下设置的水箱与底座，所述水箱与底座之间连接有支架，所述水箱与底座之间等距安装有多个真空集热管，各所述真空集热管上均滑动套设有清洁圈，各所述清洁圈外共同固定套接有升降板，所述升降板的两侧对称设有一对导轨与一个齿板，且导轨、齿板的上下端分别与水箱、底座固定连接，两个所述导轨共同限位滚动连接有滚轮，所述齿板啮合有齿轮，所述滚轮与齿轮同轴插设有第一转轴，且转轴的一端与升降板转动连接，其中一个所述第一转轴远离升降板的一端动力连接有电机，所述电机的底部安装有电机座。优点在于：保持真空集热管外表面的洁净度，提高真空集热管的光热转换效率。

Description

一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器技术领域，尤其涉及一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器。

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、储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。

上述真空管式太阳能热水器主要依靠真空集热管进行光热吸收，真空集热管式太阳能热水器外表面的洁净度与光热吸收效率呈正相关，但在长期使用过程中真空集热管的外表面无法避免地会粘附灰尘，严重影响光热吸收效率，且太阳能热水器通常安装在楼顶，清理也十分不便。

为解决上述问题，我们提出了一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器，包括上下设置的水箱与底座，所述水箱与底座之间连接有支架，所述水箱与底座之间等距安装有多个真空集热管，各所述真空集热管上均滑动套设有清洁圈，各所述清洁圈外共同固定套接有升降板，所述升降板的两侧对称设有一对导轨与一个齿板，且导轨、齿板的上下端分别与水箱、底座固定连接，两个所述导轨共同限位滚动连接有滚轮，所述齿板啮合有齿轮，所述滚轮与齿轮同轴插设有第一转轴，且转轴的一端与升降板转动连接，其中一个所述第一转轴远离升降板的一端动力连接有电机，所述电机的底部安装有电机座，与转轴对应的所述齿板的一侧开设有与电机座滑动连接的滑槽，所述水箱的上端固定连接有发电盒，所述发电盒与水箱之间共同构成发电腔，所述发电盒的一侧贯穿并转动安装有第二转轴，所述第二转轴位于发电腔外的一端通过单向轴承连接有风轮，所述第二转轴位于发电腔内的一端固定连接有电刷，电刷的两端均连接有导电滑环，两个所述导电滑环与电机电性连接，所述发电腔的内壁对称固定安装有磁石。

在上述的利用风能发电进行清洁的太阳能热水器中，所述滚轮的外表面环形开设有与导轨滚动配合的轨槽。

在上述的利用风能发电进行清洁的太阳能热水器中，所述电机为直流电机。

与现有的技术相比，本利用风能发电进行清洁的太阳能热水器的优点在于：

在发电腔内，磁石提供磁场环境，风轮在单向轴承的作用下仅受单方向自然风的影响，风轮通过第二转轴带动电刷单方向转动并不断切割磁感线，导电滑环与电机所在电路产生电流，进而电机带动第一转轴和与之连接的齿轮与滚轮同步转动，齿轮在与齿板啮合、电机座与滑槽滑动连接的条件下带动升降板不断攀升，滚轮上的轨槽不断与导轨滚动接触，进而使清洁圈刮除真空集热管外表面的灰尘，在无自然风时，则在电机等结构的自重作用下使升降板下移，再次对真空集热管外表面的灰尘刮除，保持真空集热管外表面的洁净度，提高真空集热管的光热转换效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器俯视的结构透视图；

图2为图1中A处放大的结构示意图；

图3为本发明提出的一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器滚轮、齿轮和转轴连接部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器升降板与清洁圈连接部分的结构示意图。

图中：1水箱、2底座、3真空集热管、4升降板、5清洁圈、6导轨、7齿板、8第一转轴、9滚轮、10齿轮、11电机、12电机座、13滑槽、14发电盒、15第二转轴、16风轮、17磁石、18电刷、19导电滑环、20轨槽。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-4，一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器，包括上下设置的水箱1与底座2，水箱1与底座2之间连接有支架，图中未示出，水箱1与底座2之间等距安装有多个真空集热管3，各真空集热管3上均滑动套设有清洁圈5，清洁圈5可采用橡胶材料制成，各清洁圈5外共同固定套接有升降板4，升降板4的两侧对称设有一对导轨6与一个齿板7，且导轨6、齿板7的上下端分别与水箱1、底座2固定连接，两个导轨6共同限位滚动连接有滚轮9，齿板7啮合有齿轮10，滚轮9与齿轮10同轴插设有第一转轴8，且第一转轴8的一端与升降板4转动连接，其中一个第一转轴8远离升降板4的一端动力连接有电机11，电机11的底部安装有电机座12，与第一转轴8对应的齿板7的一侧开设有与电机座12滑动连接的滑槽13，水箱1的上端固定连接有发电盒14，发电盒14与水箱1之间共同构成发电腔，发电盒14的一侧贯穿并转动安装有第二转轴15，第二转轴15位于发电腔外的一端通过单向轴承连接有风轮16，第二转轴15位于发电腔内的一端固定连接有电刷18，电刷18的两端均连接有导电滑环19，两个导电滑环19与电机11电性连接，发电腔的内壁对称固定安装有磁石17，磁石17构成发电需磁场，风轮16带动电刷18切割磁感线。

滚轮9的外表面环形开设有与导轨6滚动配合的轨槽20，滚槽20与滚轮9限位滚动配合。

电机11为直流电机，即仅受到因风轮16转动单向的电流影响。

在发电腔内，磁石17提供磁场环境，风轮16在单向轴承的作用下仅受单方向自然风的影响，风轮16通过第二转轴15带动电刷18单方向转动并不断切割磁感线，导电滑环19与电机11所在电路产生电流，进而电机11带动第一转轴8和与之连接的齿轮10与滚轮9同步转动，齿轮10在与齿板7啮合、电机座12与滑槽13滑动连接的条件下带动升降板4不断攀升，滚轮9上的轨槽20不断与导轨6滚动接触，进而使清洁圈5刮除真空集热管3外表面的灰尘，在无自然风时，则在电机11等结构的自重作用下使升降板4下移，再次对真空集热管3外表面的灰尘刮除，保持真空集热管3外表面的洁净度，提高真空集热管3的光热转换效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器，包括上下设置的水箱(1)与底座(2)，所述水箱(1)与底座(2)之间连接有支架，其特征在于，所述水箱(1)与底座(2)之间等距安装有多个真空集热管(3)，各所述真空集热管(3)上均滑动套设有清洁圈(5)，各所述清洁圈(5)外共同固定套接有升降板(4)，所述升降板(4)的两侧对称设有一对导轨(6)与一个齿板(7)，且导轨(6)、齿板(7)的上下端分别与水箱(1)、底座(2)固定连接，两个所述导轨(6)共同限位滚动连接有滚轮(9)，所述齿板(7)啮合有齿轮(10)，所述滚轮(9)与齿轮(10)同轴插设有第一转轴(8)，且第一转轴(8)的一端与升降板(4)转动连接，其中一个所述第一转轴(8)远离升降板(4)的一端动力连接有电机(11)，所述电机(11)的底部安装有电机座(12)，与第一转轴(8)对应的所述齿板(7)的一侧开设有与电机座(12)滑动连接的滑槽(13)，所述水箱(1)的上端固定连接有发电盒(14)，所述发电盒(14)与水箱(1)之间共同构成发电腔，所述发电盒(14)的一侧贯穿并转动安装有第二转轴(15)，所述第二转轴(15)位于发电腔外的一端通过单向轴承连接有风轮(16)，所述第二转轴(15)位于发电腔内的一端固定连接有电刷(18)，电刷(18)的两端均连接有导电滑环(19)，两个所述导电滑环(19)与电机(11)电性连接，所述发电腔的内壁对称固定安装有磁石(17)。

2.根据权利要求1所述的一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器，其特征在于，所述滚轮(9)的外表面环形开设有与导轨(6)滚动配合的轨槽(20)。

3.根据权利要求1所述的一种利用风能发电进行清洁的太阳能热水器，其特征在于，所述电机(11)为直流电机。

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