CN112524820A - 一种电磁真空超导太阳能取暖器 - Google Patents

一种电磁真空超导太阳能取暖器 Download PDF

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魏春泉
鄢增国
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Abstract

本发明公开了一种电磁真空超导太阳能取暖器，涉及太阳能取暖技术领域。该电磁真空超导太阳能取暖器，包括底座，所述底座上设置有清理机构、转向机构、控制机构、供水机构和保温筒体，保温筒体位于底座的上方，保温筒体的内壁上焊接安装有隔热筒体，隔热筒体的内壁上镶嵌安装有分隔板，分隔板将隔热筒体的内部分隔成冷水区和热水区。该电磁真空超导太阳能取暖器，能够降低沙尘粘附、堆积在真空超导管的表面，从而提升真空超导管的实际制热效果，还能够使真空超导管时刻保持最佳的受光角度，从而实际提升制热供暖效果，适合光照时间短、光照角度变化大的西北等高纬度地区使用。

Description

一种电磁真空超导太阳能取暖器
技术领域
本发明涉及太阳能取暖技术领域，具体为一种电磁真空超导太阳能取暖器。
背景技术
太阳能供暖是一种利用太阳能集热器收集太阳辐射并转化为热能供暖的技术，太阳能供暖系统，就是用太阳能集热器收集太阳辐射并转化成热能，以液体作为传热介质，以水作为储热介质，热量经由散热部件送至室内进行供暖，太阳能采暖一般由太阳能集热器、储热水箱、连接管路、辅助热源、散热部件及控制系统组成。
我国西北地区光照资源丰富，居民家中常安装有太阳能取暖设备，太阳能热水器就是其中最为常见的一种，而由于西北地区纬度较高，每天的太阳光照角度变化大，热水器位置固定，受光时间较短，供暖效果因此较差，且西北地区的风沙天气频繁，太阳能热水器的真空管吸热部件上易粘附、堆积沙尘，影响热水器实际制热效果，实用性较低，不利于推广和使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电磁真空超导太阳能取暖器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电磁真空超导太阳能取暖器，包括底座，所述底座上设置有清理机构、转向机构、控制机构、供水机构和保温筒体，保温筒体位于底座的上方，保温筒体的内壁上焊接安装有隔热筒体，隔热筒体的内壁上镶嵌安装有分隔板，分隔板将隔热筒体的内部分隔成冷水区和热水区，保温筒体的两侧外壁均焊接安装有一组固定盘，隔热筒体的内壁上焊接安装有一组集水管，底座的上方设置有十五组真空超导管，真空超导管的一端延伸至隔热筒体的内部并与集水管固定连接，底座的顶部外表面转动安装有安装台，安装台的顶部外表面焊接安装有支架和支杆，支杆的一端与支架的底部焊接安装，保温筒体焊接安装于支架的顶部，支架的内部焊接安装有一组集水管，真空超导管的另一端与集水管固定连接，真空超导管与集水管内部相通。
优选的，所述真空超导管的直径为50-100mm，真空超导管为双层结构，真空超导管的内部注有超导液，超导液成分为重铬酸钾、氢氧化铝、二氧化锰、二茂铁和三乙醇氨，具有导热快、效果好的特点。
优选的，所述清理机构包括工形板、清扫辊、连接柱、螺杆、固定板、齿轮、电机和链条，真空超导管与支架之间设置有工形板，工形板的两侧内壁上转动安装有清扫辊，清扫辊位于真空超导管的上方且与之相贴合，支架的顶部外表面焊接安装有两组导轨，工形板的底部外表面焊接安装有两组滑座，滑座滑动安装于导轨上，工形板与支架滑动安装，支架上开设有条形洞口，工形板的底部外表面焊接安装有连接柱，连接柱的一端穿过条形洞口延伸至支架的下方，支架的下方设置有螺杆，支架的底部外表面焊接安装有两组固定板，螺杆转动安装于两组固定板上，连接柱与固定板螺纹安装，螺杆的外壁上焊接安装有一组齿轮，支架的底部焊接安装有电机，电机的输出轴通过联轴器焊接安装有一组齿轮，两组齿轮上套设安装有链条，两组齿轮通过链条传动连接。
优选的，所述底座的底部外表面粘贴固定有四组橡胶垫片，增加该机器与地面摩擦，确保稳固。
优选的，所述转向机构包括锥齿轮环、安装架、转动杆、锥齿轮、蜗杆、蜗轮和伺服电机，底座的顶部外表面焊接安装有锥齿轮环，安装台位于锥齿轮环内侧，安装台的顶部外表面焊接安装有安装架，安装架的前后侧内壁上转动安装有转动杆，转动杆的一端延伸至安装架的后侧并焊接安装有锥齿轮，锥齿轮环与锥齿轮相啮合，安装架的两侧内壁上转动安装有蜗杆，转动杆和蜗杆呈交错垂直分布，转动杆位于安装架内部的一段外壁上焊接安装有蜗轮，蜗杆与蜗轮相啮合，安装架的一侧外壁上焊接安装有伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器延伸至安装架的内部并与蜗杆的一端焊接安装。
优选的，所述控制机构包括PLC控制器和光照传感器，支架的前侧外表面焊接安装有PLC控制器和光照传感器，伺服电机和光照传感器均与PLC控制器电连接。
优选的，所述供水机构包括水泵、送水管、抽水管、进水管、下水管和连通管，固定盘的一侧外壁上焊接安装有水泵，水泵的输出端和输入端分别焊接安装有送水管和抽水管，送水管的一端延伸至隔热筒体内的热水区内部，抽水管的一端穿过隔热筒体内的一组集水管和真空超导管延伸至支架内的一组集水管内部，隔热筒体的外壁上焊接安装有进水管和下水管，下水管和下水管分别与隔热筒体内的冷水区和热水区内部相通，进水管和下水管上均设置有手动阀门，隔热筒体内的一组集水管的外壁上焊接安装有连通管，集水管与连通管内部相通，连通管上设置有电磁阀。
优选的，所述固定盘的一侧外壁上焊接安装有连接弯管，连接弯管与隔热筒体的内部相通，连接弯管的一端法兰连接有安全阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、该电磁真空超导太阳能取暖器，通过工形板、清扫辊、连接柱、螺杆、固定板、齿轮、电机和链条的配合使用，电机通过齿轮和链条的传动作用带动螺杆转动，连接柱随即在螺杆的驱动以及条形洞口的限位作用下横向运动，工形板上的清扫辊随之移动并对真空超导管的表面进行清扫，能够降低沙尘粘附、堆积在真空超导管的表面，从而提升真空超导管的实际制热效果，从而能够解决西北等风沙天气频繁的地区居民对于热水器的使用问题，拓宽了该机器的使用场景和范围。
(2)、该电磁真空超导太阳能取暖器，通过锥齿轮环、安装架、转动杆、锥齿轮、蜗杆、蜗轮、伺服电机、PLC控制器和光照传感器的配合使用，光照传感器检测当前真空超导管所受的光照效果并将实时数据传输至PLC控制器出，PLC控制器控制伺服电机启动，带动蜗杆转动，与之啮合的蜗轮随之转动，转动杆和锥齿轮转动，锥齿轮随即在锥齿轮环的反作用力下带动安装台转动，真空超导管的受光角度得到调节，当真空超导管的光照效果达到一定值时PLC控制器控制伺服电机停止，能够使真空超导管时刻保持最佳的受光角度，从而实际提升制热供暖效果，适合光照时间短、光照角度变化大的西北等高纬度地区使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的保温筒内部结构示意图；
图3为本发明的左侧结构示意图；
图4为本发明的A部放大图；
图5为本发明的安装架俯视图；
图6为本发明的保温筒右侧内部结构示意图。
图中：1底座、2清理机构、201工形板、202清扫辊、203连接柱、204螺杆、205固定板、206齿轮、207电机、208链条、3转向机构、301锥齿轮环、302安装架、303转动杆、304锥齿轮、305蜗杆、306蜗轮、307伺服电机、4控制机构、401PLC控制器、402光照传感器、5供水机构、501水泵、502送水管、503抽水管、504进水管、505下水管、506连通管、6保温筒体、7隔热筒体、8分隔板、9固定盘、10真空超导管、11集水管、12安装台、13支架、14支杆、15橡胶垫片、16连接弯管、17安全阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种电磁真空超导太阳能取暖器，包括底座1，底座1上设置有清理机构2、转向机构3、控制机构4、供水机构5和保温筒体6，底座1的底部外表面粘贴固定有四组橡胶垫片15，保温筒体6位于底座1的上方，保温筒体6的内壁上焊接安装有隔热筒体7，隔热筒体7的内壁上镶嵌安装有分隔板8，分隔板8将隔热筒体7的内部分隔成冷水区和热水区，保温筒体6的两侧外壁均焊接安装有一组固定盘9，隔热筒体7的内壁上焊接安装有一组集水管11，底座1的上方设置有十五组真空超导管10，真空超导管10的一端延伸至隔热筒体7的内部并与集水管11固定连接，底座1的顶部外表面转动安装有安装台12，安装台12的顶部外表面焊接安装有支架13和支杆14，支杆14的一端与支架13的底部焊接安装，保温筒体6焊接安装于支架13的顶部，支架13的内部焊接安装有一组集水管11，真空超导管10的另一端与集水管11固定连接，真空超导管10与集水管11内部相通，供水机构5包括水泵501、送水管502、抽水管503、进水管504、下水管505和连通管506，固定盘9的一侧外壁上焊接安装有水泵501，水泵501的输出端和输入端分别焊接安装有送水管502和抽水管503，送水管502的一端延伸至隔热筒体7内的热水区内部，抽水管503的一端穿过隔热筒体7内的一组集水管11和真空超导管10延伸至支架13内的一组集水管11内部，隔热筒体7的外壁上焊接安装有进水管504和下水管505，下水管505和下水管505分别与隔热筒体7内的冷水区和热水区内部相通，进水管504和下水管505上均设置有手动阀门，隔热筒体7内的一组集水管11的外壁上焊接安装有连通管506，集水管11与连通管506内部相通，连通管506上设置有电磁阀，固定盘9的一侧外壁上焊接安装有连接弯管16，连接弯管16与隔热筒体7的内部相通，连接弯管16的一端法兰连接有安全阀17，真空超导管10的直径为50-100mm，真空超导管10为双层结构，真空超导管10的内部注有超导液，超导液成分为重铬酸钾、氢氧化铝、二氧化锰、二茂铁和三乙醇氨。
清理机构2包括工形板201、清扫辊202、连接柱203、螺杆204、固定板205、齿轮206、电机207和链条208，真空超导管10与支架13之间设置有工形板201，工形板201的两侧内壁上转动安装有清扫辊202，清扫辊202位于真空超导管10的上方且与之相贴合，支架13的顶部外表面焊接安装有两组导轨，工形板201的底部外表面焊接安装有两组滑座，滑座滑动安装于导轨上，工形板201与支架13滑动安装，支架13上开设有条形洞口，工形板201的底部外表面焊接安装有连接柱203，连接柱203的一端穿过条形洞口延伸至支架13的下方，支架13的下方设置有螺杆204，支架13的底部外表面焊接安装有两组固定板205，螺杆204转动安装于两组固定板205上，连接柱203与固定板205螺纹安装，螺杆204的外壁上焊接安装有一组齿轮206，支架13的底部焊接安装有电机207，电机207的输出轴通过联轴器焊接安装有一组齿轮206，两组齿轮206上套设安装有链条208，两组齿轮206通过链条208传动连接，能够降低沙尘粘附、堆积在真空超导管10的表面，从而提升真空超导管10的实际制热效果，提升西北等风沙天气频繁的地区居民使用体验。
转向机构3包括锥齿轮环301、安装架302、转动杆303、锥齿轮304、蜗杆305、蜗轮306和伺服电机307，底座1的顶部外表面焊接安装有锥齿轮环301，安装台12位于锥齿轮环301内侧，安装台12的顶部外表面焊接安装有安装架302，安装架302的前后侧内壁上转动安装有转动杆303，转动杆303的一端延伸至安装架302的后侧并焊接安装有锥齿轮304，锥齿轮环301与锥齿轮304相啮合，安装架302的两侧内壁上转动安装有蜗杆305，转动杆303和蜗杆305呈交错垂直分布，转动杆303位于安装架302内部的一段外壁上焊接安装有蜗轮306，蜗杆305与蜗轮306相啮合，安装架302的一侧外壁上焊接安装有伺服电机307，伺服电机307的输出轴通过联轴器延伸至安装架302的内部并与蜗杆305的一端焊接安装，控制机构4包括PLC控制器401和光照传感器402，支架13的前侧外表面焊接安装有PLC控制器401和光照传感器402，伺服电机307和光照传感器402均与PLC控制器401电连接，能够使真空超导管10时刻保持最佳的受光角度，从而实际提升制热供暖效果，适合光照时间短、光照角度变化大的西北等高纬度地区使用，具有智能、便捷的优点。
工作原理：使用金属波纹管等软制管件将外部供水管道与进水管504连接，再使用软制管件将下水管505与外部水龙头、花洒等接水管道连接，开启进水管504上手动阀门和连通管506上电磁阀，进入隔热筒体7内冷水区的水在液面差的作用下从连通管506流入集水管11内再流向各组真空超导管10内，带真空超导管10、集水管11和冷水区内均充满水后控制进水管504上手动阀门和连通管506上电磁阀关闭，阳光照射在真空超导管10上，真空超导管10将热量传递至其内的水上，达到加热效果，带真空超导管10内水温达到一定值后，控制水泵501启动，将真空超导管10内热水通过送水管502和抽水管503抽入热水区进行保温，使用时开启下水管505上阀门即可，待真空超导管10和集水管11内水被抽尽后，开启连通管506上电磁阀，冷水区内水随即流入真空超导管10和集水管11内，继续进行加热；光照传感器402检测当前真空超导管10所受的光照效果并将实时数据传输至PLC控制器401出，PLC控制器401控制伺服电机307启动，带动蜗杆305转动，与之啮合的蜗轮306随之转动，转动杆303和锥齿轮304转动，锥齿轮304随即在锥齿轮环301的反作用力下带动安装台12转动，真空超导管10的受光角度得到调节，当真空超导管10的光照效果达到规定范围后PLC控制器401控制伺服电机307停止，控制电机207启动，电机207通过齿轮206和链条208的传动作用带动螺杆204转动，连接柱203随即在螺杆204的驱动以及条形洞口的限位作用下横向运动，工形板201上的清扫辊202随之移动并对真空超导管10的表面进行清扫。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电磁真空超导太阳能取暖器，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上设置有清理机构(2)、转向机构(3)、控制机构(4)、供水机构(5)和保温筒体(6)，保温筒体(6)位于底座(1)的上方，保温筒体(6)的内壁上焊接安装有隔热筒体(7)，隔热筒体(7)的内壁上镶嵌安装有分隔板(8)，分隔板(8)将隔热筒体(7)的内部分隔成冷水区和热水区，保温筒体(6)的两侧外壁均焊接安装有一组固定盘(9)，隔热筒体(7)的内壁上焊接安装有一组集水管(11)，底座(1)的上方设置有十五组真空超导管(10)，真空超导管(10)的一端延伸至隔热筒体(7)的内部并与集水管(11)固定连接，底座(1)的顶部外表面转动安装有安装台(12)，安装台(12)的顶部外表面焊接安装有支架(13)和支杆(14)，支杆(14)的一端与支架(13)的底部焊接安装，保温筒体(6)焊接安装于支架(13)的顶部，支架(13)的内部焊接安装有一组集水管(11)，真空超导管(10)的另一端与集水管(11)固定连接，真空超导管(10)与集水管(11)内部相通。
2.根据权利要求1所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述真空超导管(10)的直径为50-100mm，真空超导管(10)为双层结构，真空超导管(10)的内部注有超导液，超导液成分为重铬酸钾、氢氧化铝、二氧化锰、二茂铁和三乙醇氨。
3.根据权利要求1所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述清理机构(2)包括工形板(201)、清扫辊(202)、连接柱(203)、螺杆(204)、固定板(205)、齿轮(206)、电机(207)和链条(208)，真空超导管(10)与支架(13)之间设置有工形板(201)，工形板(201)的两侧内壁上转动安装有清扫辊(202)，清扫辊(202)位于真空超导管(10)的上方且与之相贴合，支架(13)的顶部外表面焊接安装有两组导轨，工形板(201)的底部外表面焊接安装有两组滑座，滑座滑动安装于导轨上，工形板(201)与支架(13)滑动安装，支架(13)上开设有条形洞口，工形板(201)的底部外表面焊接安装有连接柱(203)，连接柱(203)的一端穿过条形洞口延伸至支架(13)的下方，支架(13)的下方设置有螺杆(204)，支架(13)的底部外表面焊接安装有两组固定板(205)，螺杆(204)转动安装于两组固定板(205)上，连接柱(203)与固定板(205)螺纹安装，螺杆(204)的外壁上焊接安装有一组齿轮(206)，支架(13)的底部焊接安装有电机(207)，电机(207)的输出轴通过联轴器焊接安装有一组齿轮(206)，两组齿轮(206)上套设安装有链条(208)，两组齿轮(206)通过链条(208)传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述底座(1)的底部外表面粘贴固定有四组橡胶垫片(15)。
5.根据权利要求1所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述转向机构(3)包括锥齿轮环(301)、安装架(302)、转动杆(303)、锥齿轮(304)、蜗杆(305)、蜗轮(306)和伺服电机(307)，底座(1)的顶部外表面焊接安装有锥齿轮环(301)，安装台(12)位于锥齿轮环(301)内侧，安装台(12)的顶部外表面焊接安装有安装架(302)，安装架(302)的前后侧内壁上转动安装有转动杆(303)，转动杆(303)的一端延伸至安装架(302)的后侧并焊接安装有锥齿轮(304)，锥齿轮环(301)与锥齿轮(304)相啮合，安装架(302)的两侧内壁上转动安装有蜗杆(305)，转动杆(303)和蜗杆(305)呈交错垂直分布，转动杆(303)位于安装架(302)内部的一段外壁上焊接安装有蜗轮(306)，蜗杆(305)与蜗轮(306)相啮合，安装架(302)的一侧外壁上焊接安装有伺服电机(307)，伺服电机(307)的输出轴通过联轴器延伸至安装架(302)的内部并与蜗杆(305)的一端焊接安装。
6.根据权利要求5所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述控制机构(4)包括PLC控制器(401)和光照传感器(402)，支架(13)的前侧外表面焊接安装有PLC控制器(401)和光照传感器(402)，伺服电机(307)和光照传感器(402)均与PLC控制器(401)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述供水机构(5)包括水泵(501)、送水管(502)、抽水管(503)、进水管(504)、下水管(505)和连通管(506)，固定盘(9)的一侧外壁上焊接安装有水泵(501)，水泵(501)的输出端和输入端分别焊接安装有送水管(502)和抽水管(503)，送水管(502)的一端延伸至隔热筒体(7)内的热水区内部，抽水管(503)的一端穿过隔热筒体(7)内的一组集水管(11)和真空超导管(10)延伸至支架(13)内的一组集水管(11)内部，隔热筒体(7)的外壁上焊接安装有进水管(504)和下水管(505)，下水管(505)和下水管(505)分别与隔热筒体(7)内的冷水区和热水区内部相通，进水管(504)和下水管(505)上均设置有手动阀门，隔热筒体(7)内的一组集水管(11)的外壁上焊接安装有连通管(506)，集水管(11)与连通管(506)内部相通，连通管(506)上设置有电磁阀。
8.根据权利要求1所述的一种电磁真空超导太阳能取暖器，其特征在于：所述固定盘(9)的一侧外壁上焊接安装有连接弯管(16)，连接弯管(16)与隔热筒体(7)的内部相通，连接弯管(16)的一端法兰连接有安全阀(17)。
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