CN114659279B - 一种热交换光伏太阳能真空管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热交换光伏太阳能真空管，属于热交换零部件技术领域，一种热交换光伏太阳能真空管，包括真空管体和调控机构，所述真空管体两端分别固定连接有初级固定架和次级固定架，所述初级固定架内侧固定连接有固定管，所述固定管远端转动连接有转动圆块，在将多个真空管体安装于太阳能热水器储水箱一侧时，使得调控架外侧安装的主动块与多个真空管体的被动块相连接，通过控制驱动电机即可控制多个工作板和工作块进行同步转动，使得进行换热工作时，对冷热水进行导流，使得冷水流过的区域始终正对于太阳光直射方向，同时对冷热水进行一定效果的隔热，提高换热效率和换热性能。

Description

一种热交换光伏太阳能真空管

技术领域

本发明属于热交换零部件技术领域，尤其涉及一种热交换光伏太阳能真空管。

背景技术

太阳能真空管是太阳能热水器的核心元件之一，被誉为太阳能热水器的“心脏”，真空管的质量与性能直接影响着太阳能热水器的性能，随着社会的发展进步，低碳生活的概念越来越被大众所接受，因此节能的太阳能热水器也被大量普及，带动了太阳能热水器的发展，其中太阳能热水器真空管就是典型的发展代表，一方面是围绕真空管的专利技术在不断推陈出新，另一方面是真空管企业和生产线最近几年都如同雨后春笋般地在增加。

但是现有的真空集热管在使用的过程中仍存有一些不足之处，一方面在使用过程中太阳能真空管和储水箱被通过直接固定的方式安装于屋顶，太阳能热水器储水箱内部的冷热水在真空管的下半部分和上半部分进行循环，真空管通过涂料对太阳光进行集热，但是在白天时太阳光照射角度并不固定，而水的循环受到重力影响依然为上下部分的循环，导致冷热水交替时热交换效率下降，另一方面因为真空管为长直的中空管道，在长时间使用后水垢大量附着在内壁，极难清理，致使真空管性能下降，且容易对水质产生影响而造成用水安全隐患因此，现阶段亟需一种热交换光伏太阳能真空管来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有的真空集热管在使用的过程中仍存有一些不足之处，无法针对性的对真空管内部冷热水进行适应性的导流，利用太阳光发热效率较低，同时极难对内壁附着的水垢等副产品进行清理，致使真空管工作效率下降，且容易对水质产生影响而造成用水安全隐患的问题，而提出的一种热交换光伏太阳能真空管。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种热交换光伏太阳能真空管，包括真空管体和调控机构，所述真空管体两端分别固定连接有初级固定架和次级固定架，所述初级固定架内侧固定连接有固定管，所述固定管远端转动连接有转动圆块，所述转动圆块转动连接于次级固定架一侧，所述固定管外侧转动连接有多个工作块，一个所述工作块与转动圆块固定连接，相邻两个固定块之间设有工作机构；

所述初级固定架外侧转动连接有被动块，所述初级固定架内侧设有驱动机构，所述调控机构包括调控架、调控曲杆和多个内腔尺寸与被动块相同的主动块，所述调控架两端分别固定连接于太阳能储水箱内侧，一个所述主动块固定连接于调控曲杆的一端，多个所述主动块均匀分布于调控架一侧，且转动连接于调控架一侧，所述调控架内部设有通过主动块控制被动块进行转动的驱动组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述工作机构包括两个工作弧板，所述工作弧板一端固定连接于工作块一端，所述工作弧板内侧转动连接于相邻的工作块外侧，所述工作块两侧分别固定连接有工作板，所述工作板一侧开有推动槽，所述推动槽内部滑动连接有推动块，所述推动块外侧转动连接有推动杆，所述推动杆远端转动连接于相近的工作弧板一侧，所述工作板内部设有工作组件，所述固定管外侧设有控制工作弧板工作状态的控制机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述工作组件包括调节管，所述调节管为中空的圆柱体，所述调节管两侧开有滚动槽，所述工作板开有工作槽，所述调节管一端固定连接于工作槽一端，所述调节管内部滑动连接有伸长圆柱，所述伸长圆柱贯穿推动槽内部，所述伸长圆柱两侧分别转动连接有滚动于滚动槽内部的滚动轮，所述伸长圆柱一端转动连接于推动块一侧，所述伸长圆柱远端固定连接有毛刷。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述控制机构包括多个控制圆柱，所述控制圆柱长度与工作弧板长度相同，所述工作弧板开有尺寸与控制圆柱相同的控制孔，多个所述控制圆柱分别滑动连接于控制孔内部，所述转动圆块两端固定连接有控制伸缩杆，所述控制伸缩杆远端固定连接有尺寸与控制圆柱相同的顶升圆柱，所述控制伸缩杆外侧设有控制弹簧，所述控制弹簧两端分别固定连接于控制伸缩杆两端，所述固定管一端设有控制组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述控制组件包括控制架和控制圆环，所述控制圆环滑动连接于固定管外侧，所述控制架位于固定管外侧，所述控制架一端转动连接于控制圆环一侧，所述控制架内侧滑动连接于一个所述工作块外侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述控制圆环一侧转动连接有控制板，所述控制板内侧开有两个控制槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动机构包括转动圆柱，所述转动圆柱一端转动连接于初级固定架内侧，所述转动圆柱一端与被动块固定连接，所述转动圆柱远端与转动圆块固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述转动圆柱外侧设有螺旋板。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动组件包括驱动圆柱，所述驱动圆柱两端分别转动连接于调控架两端，所述调控架一侧转动连接有多个被动锥齿轮，所述被动锥齿轮与主动块连接固定。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动圆柱内部固定连接有多个与被动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮，所述调控架外侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机输出端与驱动圆柱一端连接固定。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在将多个真空管体安装于太阳能热水器储水箱一侧时，使得调控架外侧安装的主动块与多个真空管体的被动块相连接，通过控制驱动电机即可控制多个工作板和工作块进行同步转动，使得进行换热工作时，对冷热水进行导流，使得冷水流过的区域始终正对于太阳光直射方向，同时对冷热水进行一定效果的隔热，提高换热效率和换热性能。

2、本发明中，在拆下真空管体进行内部清洁时，手动控制调控曲杆使得安装于调控曲杆一端的主动块与被动块相连接，手动控制调控曲杆带动转动圆柱进行转动，对真空管体内部灌满水，即可通过转动圆柱带动转动圆块进行转动完成内壁清洁，在清洁过程中毛刷处于螺旋形的偏转状态，一方面对附着于内壁的水垢等副产品会产生剪切力，另一方面工作板处于螺旋状态，会在清洁过程中将内部的水向外推，利于将刷落的水垢向外推出。

3、本发明中，在清洁内壁的过程中，手动控制调控曲杆进行转动，进而带动转动圆柱进行转动安装于转动圆柱外侧的螺旋板将清水送入真空管体底部，对清洁用水进行导流，加快水的循环速度，进一步提高清洁效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中真空管体远端次级固定架的结构示意图；

图3为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中真空管体内部的结构示意图；

图4为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中工作机构处于冷热水导流状态的结构示意图；

图5为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中工作机构对真空管体内壁进行清洁的结构示意图；

图6为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中工作组件的结构示意图；

图7为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中A处放大的结构示意图；

图8为本发明提出的一种热交换光伏太阳能真空管中B处放大的结构示意图。

图例说明：

1、真空管体；101、初级固定架；102、次级固定架；103、固定管；104、转动圆块；105、工作块；106、被动块；2、调控机构；201、调控架；202、调控曲杆；203、主动块；3、工作机构；301、工作弧板；302、工作板；303、推动槽；304、推动块；305、推动杆；4、驱动机构；401、转动圆柱；402、螺旋板；5、驱动组件；501、驱动圆柱；502、被动锥齿轮；503、主动锥齿轮；504、驱动电机；6、工作组件；601、调节管；602、滚动槽；603、工作槽；604、伸长圆柱；605、滚动轮；606、毛刷；7、控制机构；701、控制圆柱；702、控制孔；703、控制伸缩杆；704、顶升圆柱；705、控制弹簧；8、控制组件；801、控制架；802、控制圆环；803、控制板；804、控制槽。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种热交换光伏太阳能真空管，包括真空管体1和调控机构2，真空管体1两端分别固定连接有初级固定架101和次级固定架102，初级固定架101内侧固定连接有固定管103，固定管103远端转动连接有转动圆块104，转动圆块104转动连接于次级固定架102一侧，固定管103外侧转动连接有多个工作块105，一个工作块105与转动圆块104固定连接，相邻两个固定块之间设有工作机构3；

初级固定架101外侧转动连接有被动块106，初级固定架101内侧设有驱动机构4，调控机构2包括调控架201、调控曲杆202和多个内腔尺寸与被动块106相同的主动块203，调控架201两端分别固定连接于太阳能储水箱内侧，一个主动块203固定连接于调控曲杆202的一端，多个主动块203均匀分布于调控架201一侧，且转动连接于调控架201一侧，调控架201内部设有通过主动块203控制被动块106进行转动的驱动组件5。

将多个真空管体1安装于太阳能热水器的储水箱一侧，将调控架201安装于储水箱的内部，通过驱动组件5控制多个主动块203进行转动，带动多个与主动块203相连接的被动块106进行同步转动，进而带动多个驱动机构4进行同步运作，一控制多个工作机构3进行工作完成所需操作，在拆下真空管体1进行清理时，即可手动使用调控曲杆202将安装于调控曲杆202的主动块203与被动块106相连，以手动控制驱动机构4进行工作以带动工作机构3进行工作。

具体的，如图2-5和图8所示，工作机构3包括两个工作弧板301，工作弧板301一端固定连接于工作块105一端，工作弧板301内侧转动连接于相邻的工作块105外侧，工作块105两侧分别固定连接有工作板302，工作板302一侧开有推动槽303，推动槽303内部滑动连接有推动块304，推动块304外侧转动连接有推动杆305，推动杆305远端转动连接于相近的工作弧板301一侧，工作板302内部设有工作组件6，固定管103外侧设有控制工作弧板301工作状态的控制机构7，控制机构7包括多个控制圆柱701，控制圆柱701长度与工作弧板301长度相同，工作弧板301开有尺寸与控制圆柱701相同的控制孔702，多个控制圆柱701分别滑动连接于控制孔702内部，转动圆块104两端固定连接有控制伸缩杆703，控制伸缩杆703远端固定连接有尺寸与控制圆柱701相同的顶升圆柱704，控制伸缩杆703外侧设有控制弹簧705，控制弹簧705两端分别固定连接于控制伸缩杆703两端，固定管103一端设有控制组件8，控制组件8包括控制架801和控制圆环802，控制圆环802滑动连接于固定管103外侧，控制架801位于固定管103外侧，控制架801一端转动连接于控制圆环802一侧，控制架801内侧滑动连接于一个工作块105外侧，控制圆环802一侧转动连接有控制板803，控制板803内侧开有两个控制槽804。

实施方式具体为：在真空管体1被安装于太阳能热水器的储水箱一侧时，手动转动控制板803，并且使得初级固定架101进入位于靠近控制圆环802的一个控制槽804内部，即可在控制伸缩杆703和控制弹簧705的伸长作用下将顶升圆柱704推入一端的控制孔702内部，并且依次将多个控制圆柱701推入相邻工作弧板301的控制孔702内部，完成多个工作弧板301的连接固定，进而将多个工作块105相互固定，控制转动圆块104进行转动即可控制多个工作块105进行同步转动，进而控制多个工作板302进行转动，在利用太阳光进行集热过程中，随着太阳光照射角度的改变即可控制工作板302进行转动，对内部的冷热水进行导流，提高换热效率。

具体的，如图6所示，工作组件6包括调节管601，调节管601为中空的圆柱体，调节管601两侧开有滚动槽602，工作板302开有工作槽603，调节管601一端固定连接于工作槽603一端，调节管601内部滑动连接有伸长圆柱604，伸长圆柱604贯穿推动槽303内部，伸长圆柱604两侧分别转动连接有滚动于滚动槽602内部的滚动轮605，伸长圆柱604一端转动连接于推动块304一侧，伸长圆柱604远端固定连接有毛刷606。

实施方式具体为：在拆下真空管体1进行内部清洁时，手动转动控制板803进行转动，使得初级固定架101进入位于远离控制圆环802的一个控制槽804内部，即可按压控制圆柱701，并且最终将多个控制圆柱701全部按压入相应的工作弧板301内部，同时按压顶升圆柱704使得控制伸缩杆703和控制弹簧705收缩，控制转动圆块104进行转动即可带动靠近转动圆块104的工作块105和工作板302进行转动，并且依次通过工作弧板301的阻挡作用带动后序的工作块105和工作板302错位转动，同时在错位过程中工作弧板301相对于相邻工作板302进行转动，在转动过程中通过推动杆305和推动块304的作用，将伸长圆柱604推出，同时在滚动轮605滚动于滚动槽602内部的作用下，将毛刷606推出并且进行一定角度的偏转，继续控制转动圆块104进行转动即可带动所有工作板302和工作块105进行转动，利用毛刷606即可完成对真空管体1内壁的清洁，且毛刷606处于螺旋形的偏转状态，一方面对附着于内壁的水垢等副产品会产生剪切力，另一方面工作板302处于螺旋状态，会在清洁过程中将内部的水向外推，利于将刷落的水垢向外推出，进一步提高清洁效率和清洁效果。

具体的，如图1、图2和图7所示，驱动机构4包括转动圆柱401，转动圆柱401一端转动连接于初级固定架101内侧，转动圆柱401一端与被动块106固定连接，转动圆柱401远端与转动圆块104固定连接，转动圆柱401外侧设有螺旋板402，驱动组件5包括驱动圆柱501，驱动圆柱501两端分别转动连接于调控架201两端，调控架201一侧转动连接有多个被动锥齿轮502，被动锥齿轮502与主动块203连接固定，驱动圆柱501内部固定连接有多个与被动锥齿轮502相啮合的主动锥齿轮503，调控架201外侧固定连接有驱动电机504，驱动电机504输出端与驱动圆柱501一端连接固定。

实施方式具体为：将真空管体1安装于太阳能热水器的储水箱一侧时，安装于调控架201外侧的主动块203分别与多个被动块106相连接，控制驱动电机504带动驱动圆柱501，在被动锥齿轮502和主动锥齿轮503的啮合传动作用下即可控制转动圆柱401进行转动，进而完成在正常工作时对冷热水导流的效果，在拆下真空管体1进行清洁维护时，手动控制调控曲杆202使得安装于调控曲杆202一端的主动块203与被动块106相连接，手动控制调控曲杆202带动转动圆柱401进行转动，对真空管体1内部灌满水，即可通过转动圆柱401带动转动圆块104进行转动完成内壁清洁，且安装于转动圆柱401外侧的螺旋板402将清水送入真空管体1底部，对清洁用水进行导流，加快水的循环速度，进一步提高清洁效果。

工作原理：将多个真空管体1安装于太阳能热水器的储水箱一侧，将调控架201安装于储水箱的内部，通过驱动组件5控制多个主动块203进行转动，带动多个与主动块203相连接的被动块106进行同步转动，进而带动多个驱动机构4进行同步运作，一控制多个工作机构3进行工作完成所需操作，在拆下真空管体1进行清理时，即可手动使用调控曲杆202将安装于调控曲杆202的主动块203与被动块106相连，以手动控制驱动机构4进行工作以带动工作机构3进行工作，在真空管体1被安装于太阳能热水器的储水箱一侧时，手动转动控制板803，并且使得初级固定架101进入位于靠近控制圆环802的一个控制槽804内部，即可在控制伸缩杆703和控制弹簧705的伸长作用下将顶升圆柱704推入一端的控制孔702内部，并且依次将多个控制圆柱701推入相邻工作弧板301的控制孔702内部，完成多个工作弧板301的连接固定，进而将多个工作块105相互固定，控制转动圆块104进行转动即可控制多个工作块105进行同步转动，进而控制多个工作板302进行转动，在利用太阳光进行集热过程中，随着太阳光照射角度的改变即可控制工作板302进行转动，对内部的冷热水进行导流，提高换热效率，在拆下真空管体1进行内部清洁时，手动转动控制板803进行转动，使得初级固定架101进入位于远离控制圆环802的一个控制槽804内部，即可按压控制圆柱701，并且最终将多个控制圆柱701全部按压入相应的工作弧板301内部，同时按压顶升圆柱704使得控制伸缩杆703和控制弹簧705收缩，控制转动圆块104进行转动即可带动靠近转动圆块104的工作块105和工作板302进行转动，并且依次通过工作弧板301的阻挡作用带动后序的工作块105和工作板302错位转动，同时在错位过程中工作弧板301相对于相邻工作板302进行转动，在转动过程中通过推动杆305和推动块304的作用，将伸长圆柱604推出，同时在滚动轮605滚动于滚动槽602内部的作用下，将毛刷606推出并且进行一定角度的偏转，继续控制转动圆块104进行转动即可带动所有工作板302和工作块105进行转动，利用毛刷606即可完成对真空管体1内壁的清洁，且毛刷606处于螺旋形的偏转状态，一方面对附着于内壁的水垢等副产品会产生剪切力，另一方面工作板302处于螺旋状态，会在清洁过程中将内部的水向外推，利于将刷落的水垢向外推出，进一步提高清洁效率和清洁效果，将真空管体1安装于太阳能热水器的储水箱一侧时，安装于调控架201外侧的主动块203分别与多个被动块106相连接，控制驱动电机504带动驱动圆柱501，在被动锥齿轮502和主动锥齿轮503的啮合传动作用下即可控制转动圆柱401进行转动，进而完成在正常工作时对冷热水导流的效果，在拆下真空管体1进行清洁维护时，手动控制调控曲杆202使得安装于调控曲杆202一端的主动块203与被动块106相连接，手动控制调控曲杆202带动转动圆柱401进行转动，对真空管体1内部灌满水，即可通过转动圆柱401带动转动圆块104进行转动完成内壁清洁，且安装于转动圆柱401外侧的螺旋板402将清水送入真空管体1底部，对清洁用水进行导流，加快水的循环速度，进一步提高清洁效果。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种热交换光伏太阳能真空管，包括真空管体（1）和调控机构（2），所述真空管体（1）两端分别固定连接有初级固定架（101）和次级固定架（102），所述初级固定架（101）内侧固定连接有固定管（103），所述固定管（103）远端转动连接有转动圆块（104），所述转动圆块（104）转动连接于次级固定架（102）一侧，所述固定管（103）外侧转动连接有多个工作块（105），一个所述工作块（105）与转动圆块（104）固定连接，相邻两个固定块之间设有工作机构（3）；

所述初级固定架（101）外侧转动连接有被动块（106），所述初级固定架（101）内侧设有驱动机构（4），所述调控机构（2）包括调控架（201）、调控曲杆（202）和多个内腔尺寸与被动块（106）相同的主动块（203），所述调控架（201）两端分别固定连接于太阳能储水箱内侧，一个所述主动块（203）固定连接于调控曲杆（202）的一端，多个所述主动块（203）均匀分布于调控架（201）一侧，且转动连接于调控架（201）一侧，所述调控架（201）内部设有通过主动块（203）控制被动块（106）进行转动的驱动组件（5）；

所述工作机构（3）包括两个工作弧板（301），所述工作弧板（301）一端固定连接于工作块（105）一端，所述工作弧板（301）内侧转动连接于相邻的工作块（105）外侧，所述工作块（105）两侧分别固定连接有工作板（302），所述工作板（302）一侧开有推动槽（303），所述推动槽（303）内部滑动连接有推动块（304），所述推动块（304）外侧转动连接有推动杆（305），所述推动杆（305）远端转动连接于相近的工作弧板（301）一侧，所述工作板（302）内部设有工作组件（6），所述固定管（103）外侧设有控制工作弧板（301）工作状态的控制机构（7）；

所述工作组件（6）包括调节管（601），所述调节管（601）为中空的圆柱体，所述调节管（601）两侧开有滚动槽（602），所述工作板（302）开有工作槽（603），所述调节管（601）一端固定连接于工作槽（603）一端，所述调节管（601）内部滑动连接有伸长圆柱（604），所述伸长圆柱（604）贯穿推动槽（303）内部，所述伸长圆柱（604）两侧分别转动连接有滚动于滚动槽（602）内部的滚动轮（605），所述伸长圆柱（604）一端转动连接于推动块（304）一侧，所述伸长圆柱（604）远端固定连接有毛刷（606）；

所述控制机构（7）包括多个控制圆柱（701），所述控制圆柱（701）长度与工作弧板（301）长度相同，所述工作弧板（301）开有尺寸与控制圆柱（701）相同的控制孔（702），多个所述控制圆柱（701）分别滑动连接于多个工作弧板（301）的控制孔（702）内部，所述转动圆块（104）两端分别固定连接有控制伸缩杆（703），所述控制伸缩杆（703）远端固定连接有尺寸与控制圆柱（701）相同的顶升圆柱（704），所述控制伸缩杆（703）外侧设有控制弹簧（705），所述控制弹簧（705）两端分别固定连接于控制伸缩杆（703）两端，所述固定管（103）一端设有控制组件（8）；

所述控制组件（8）包括控制架（801）和控制圆环（802），所述控制圆环（802）滑动连接于固定管（103）外侧，所述控制架（801）位于固定管（103）外侧，所述控制架（801）一端转动连接于控制圆环（802）一侧，所述控制架（801）内侧滑动连接于一个所述工作块（105）外侧；

所述控制圆环（802）一侧转动连接有控制板（803），所述控制板（803）内侧开有两个控制槽（804）；

所述驱动机构（4）包括转动圆柱（401），所述转动圆柱（401）一端转动连接于初级固定架（101）内侧，所述转动圆柱（401）一端与被动块（106）固定连接，所述转动圆柱（401）远端与转动圆块（104）固定连接；

所述驱动组件（5）包括驱动圆柱（501），所述驱动圆柱（501）两端分别转动连接于调控架（201）两端，所述调控架（201）一侧转动连接有多个被动锥齿轮（502），所述被动锥齿轮（502）与主动块（203）连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种热交换光伏太阳能真空管，其特征在于，所述转动圆柱（401）外侧设有螺旋板（402）。

3.根据权利要求1所述的一种热交换光伏太阳能真空管，其特征在于，所述驱动圆柱（501）内部固定连接有多个与被动锥齿轮（502）相啮合的主动锥齿轮（503），所述调控架（201）外侧固定连接有驱动电机（504），所述驱动电机（504）输出端与驱动圆柱（501）一端连接固定。