CN114759864A - 一种具有抗风结构的自然能热利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗风结构的自然能热利用装置，包括安装板和设置于安装板顶部的光伏板，所述光伏板的底端两侧均滑动设置有支撑板，且支撑板的底部固定连接有支柱，所述支柱的底端滑动配合有滑套，所述滑套内腔中位于支柱的底端设置有支撑弹簧；所述支柱和滑套之间设置有限位组件，两侧支柱之间设置有驱动组件，当风力增大时驱动组件解除支柱与滑套之间的限位组件；当风力较大对光伏板的结构产生影响时，驱动组件才解除支柱与滑套之间的限位组件，使得支柱能够沿着滑套上下滑动，以此来对光伏板进行缓冲，而当风力较小不足以对光伏板产生影响时，支柱和滑套之间保持限位的状态，从而使得光伏板的角度固定，有利于其对光能的利用和转化。

Description

一种具有抗风结构的自然能热利用装置
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种具有抗风结构的自然能热利用装置。
背景技术
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
中国发明专利CN110829962A公开了一种角度可调节的光伏发电板，包括底板和支撑板，底板的上端设有第二电机，第二电机的输出轴上端与支撑板的底端固定连接，第二电机上固定连接有安装架，安装架与底板的上端通过螺钉固定连接，第二电机的两侧均设有减震装置，减震装置的底端与底板的上端固定连接，减震装置的上端固定连接有滑动装置，支撑板的下侧设有与滑动装置相对应的置物槽，滑动装置的一端穿入置物槽内：本发明可以实现光伏发电板角度的调节，能够在一定范围内实现光伏发电板尽可能多的接受阳光照射，增大发电效率。
上述方案中的光伏板在使用过程中通过设置的减震装置来对太阳能板进行保护，避免大风对太阳能板造成的影响，但是上述震动装置缺少相应的限位部件，因此在实际使用过程中当风力不足以对太阳能光伏板造成影响时，也会带动上述太阳能板出现晃动，从而不利于太阳能板的正常使用。
因此，有必要提供一种具有抗风结构的自然能热利用装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有抗风结构的自然能热利用装置，以解决上述背景技术中提出的现有光伏板在使用过程中通过设置的减震装置来对太阳能板进行保护，避免大风对太阳能板造成的影响，但是上述震动装置缺少相应的限位部件，因此在实际使用过程中当风力不足以对太阳能光伏板造成影响时，也会带动上述太阳能板出现晃动，从而不利于太阳能板的正常使用的问题。
基于上述思路，本发明提供如下技术方案：包括安装板和设置于安装板顶部的光伏板，所述光伏板的底端两侧均滑动设置有支撑板，且支撑板的底部固定连接有支柱，所述支柱的底端滑动配合有滑套，所述滑套内腔中位于支柱的底端设置有支撑弹簧；
所述支柱和滑套之间设置有限位组件，两侧支柱之间设置有驱动组件，当风力增大时驱动组件解除支柱与滑套之间的限位组件，使得支柱沿着滑套上下滑动，当风力较小时支柱和滑套之间保持限位状态。
作为本发明进一步的方案：所述限位组件包括滑动连接于支柱两侧的限位柱，所述支柱上开设有贯通的圆形槽，所述限位柱滑动连接于圆形槽内部，所述圆形槽内部位于两限位柱之间设置有限位弹簧，所述滑套的内部两侧壁上开设有与限位柱相配合的限位孔。
作为本发明进一步的方案：所述驱动组件包括设置于两侧支柱之间的挡风带，所述支柱上开设有贯穿的通槽，所述通槽内部转动连接有绕轴，所述挡风带的两端缠绕在绕轴上且与绕轴的圆周面固定连接，所述圆形槽内部设置有拉绳，所述拉绳的一端与限位柱内端面固定连接，所述拉绳的另一端穿过支柱并与挡风带的中心位置固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述滑套的一侧固定连接有储气室，所述储气室靠近滑套的一侧为开口，所述滑套靠近此开口的一侧面上开设有排气槽，所述滑套远离开口的一侧面上开始有进气孔，所述进气孔上安装有带有单向阀的进气管，所述支柱的外侧底端安装有密封圈。
作为本发明进一步的方案：所述储气室内部滑动连接有滑板，所述滑板与储气室密封连接，所述滑板的顶部固定连接有第一磁块，所述储气室内部顶面上固定连接有与第一磁块相配合的第二磁块，所述第一磁块与第二磁块相对的一面磁性相同。
作为本发明进一步的方案：所述滑板上开设有L型的出风槽，所述储气室远离滑套的一侧面上开设有导流槽，当气体从滑套内部被挤压至储气室内部带动滑板向上移动时，出风槽与导流槽逐渐对齐并导通。
作为本发明进一步的方案：所述支柱的底端位置上开设有与圆形槽相导通的排气孔，所述限位柱上开设有沿其轴向方向贯通的通孔，所述滑套的两侧均开设有与限位孔相导通的导流孔，当支柱向上移动使限位柱与限位孔相对齐时，所述通孔与导流孔相导通。
作为本发明进一步的方案：所述储气室内部固定连接有导向杆，所述导向杆贯穿滑板和第一磁块并与其滑动连接。
作为本发明进一步的方案：所述进气孔的孔径大于排气槽的口径，所述排气槽处转动连接有调节板，所述调节板远离储气室的一端与滑套转动连接，对称设置的两个调节板呈V型布置，其开口较小的一端朝向储气室，所述调节板的外侧面和排气槽的内壁之间固定连接有调节弹簧。
作为本发明进一步的方案：所述绕轴的顶端和底端均通过轴承与支柱转动连接，所述通槽内部顶面和底面上均固定连接有中空设置的端盖，所述绕轴穿过端盖并与端盖转动连接，所述端盖内部设置有卷簧，所述卷簧套设于绕轴的外侧，且卷簧的两个自由端分别与绕轴外侧圆周面和端盖的内壁固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在支柱和滑套之间设置有限位组件，同时在两侧支柱之间还设置有驱动组件，只有当风力较大对光伏板的结构产生影响时，驱动组件才解除支柱与滑套之间的限位组件，使得支柱能够沿着滑套上下滑动，以此来对光伏板进行缓冲，而当风力较小不足以对光伏板产生影响时，支柱和滑套之间保持限位的状态，从而使得光伏板的角度固定，有利于其对光能的利用和转化。
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是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的支撑组件结构示意图；
图3是本发明的滑块与支撑板结构示意图；
图4是本发明的挡风带结构示意图；
图5是本发明图2的A处放大结构示意图；
图6是本发明图4的B处放大结构示意图；
图7是本发明的储气室、滑套和支柱的剖视图；
图8是本发明图7的C处放大结构示意图；
图9是本发明的调节板结构示意图；
图10是本发明的右视图。
图中：1、光伏板；2、支架；3、安装板；4、导流槽；5、储气室；6、导流孔；7、滑套；8、支撑板；9、挡风带；10、支柱；11、通槽；12、进气管；13、调节板；14、滑块；15、拉绳；16、限位柱；17、支撑弹簧；18、绕轴；19、端盖；20、限位弹簧；21、通孔；22、排气孔；23、进气孔；24、排气槽；25、出风槽；26、滑板；27、第一磁块；28、第二磁块；29、限位孔；30、卷簧；31、调节弹簧。
具体实施方式
如图1-4所示，一种具有抗风结构的自然能热利用装置，包括安装板3和设置于安装板3顶部的光伏板1，与此同时，在安装板3的顶部一侧设置有支架2，支架2的底端与安装板3固定连接，支架2的顶端与光伏板1铰接，使得光伏板1能够围绕着支架2转动，而安装板3的顶部另一侧设置有支撑组件，用于对光伏板1的底端进行支撑，且光伏板1的底端能够沿着支撑组件进行滑动，以此来对光伏板1进行调节，避免其与风力的直接对抗。
具体地，此处的光伏板1底部靠近支架2处固定设置有铰接座，而支架2的顶端则通过销轴与铰接座铰接，支撑组件包括设置于光伏板1底端的支撑板8，支撑板8底部和安装板3之间固定连接有伸缩杆，使得支撑板8在垂直方向上能够上下移动，此外，为了光伏板1的底端能够在支撑板8上滑动，在支撑板8的顶部开设有T型的滑槽，而光伏板1的底端固定连接有铰接块，铰接块的底端通过铰接轴铰接有T型的滑块14，滑块14滑动连接于滑槽内部。
进一步地，在支撑板8的底部固定连接有支柱10，支柱10的底端滑动配合有滑套7，而滑槽则固定连接于安装板3的顶部，具体地，滑套7内部设置为空腔，而支柱10则延伸至空腔内部并与滑套7滑动连接，在空腔内部设置有支撑弹簧17，支撑弹簧17置于支柱10和空腔内部底面之间以便于对支柱10进行支撑。
具体使用时，当出现大风天气时，风力作用在光伏板1的板面上对其形成压力，从而带动光伏板1底端在支撑板8的顶部沿着滑槽滑动，进而带动支柱10沿着滑套7上的空腔上下滑动，通过支柱10底端的支撑弹簧17可以对支柱10的移动进行缓冲，从而对光伏板1起到间接缓冲的效果，能够对光伏板1进行保护。
如图2、图4-8、图10所示，但是在实际使用过程中当风力较小对光伏板1并不产生影响时，如果光伏板1还处于移动的状态，那么则会影响光伏板1对光能的利用和转化，因此在支柱10和滑套7之间设置有限位组件，同时在两侧支柱10之间还设置有驱动组件，只有当风力较大对光伏板1的结构产生影响时，驱动组件才解除支柱10与滑套7之间的限位组件，使得支柱10能够沿着滑套7上下滑动，以此来对光伏板1进行缓冲，而当风力较小不足以对光伏板1产生影响时，支柱10和滑套7之间保持限位的状态，从而使得光伏板1的角度固定，有利于其对光能的利用和转化。
进一步地，此处的限位组件包括滑动连接于支柱10两侧的限位柱16，具体地，在支柱10上开设有贯通的圆形槽，而限位柱16则滑动连接于圆形槽内部，同时在圆形槽内部位于两限位柱16之间设置有限位弹簧20，而滑套7的内部两侧壁上开设有与限位柱16相配合的限位孔29，当限位柱16卡合于限位孔29内部时，支柱10与滑套7相互锁合。
更进一步地，驱动组件包括设置于两侧支柱10之间的挡风带9，具体地，在支柱10上开设有贯穿的通槽11，通槽11内部转动连接有绕轴18，绕轴18的顶端和底端均通过轴承与支柱10转动连接，同时，在通槽11内部顶面和底面上均固定连接有中空设置的端盖19，而绕轴18穿过端盖19并与端盖19转动连接，在端盖19内部设置有卷簧30，卷簧30套设于绕轴18的外侧，且卷簧30的两个自由端分别与绕轴18外侧圆周面和端盖19的内壁固定连接，而挡风带9的两端则缠绕在绕轴18上且与绕轴18的圆周面固定连接，此外，在圆形槽内部设置有拉绳15，具体地，拉绳15的一端与限位柱16内端面固定连接，且两侧拉绳15的另一端向着圆形槽中心位置延伸合成一股后穿过支柱10并与挡风带9的中心位置固定连接，而为了减小拉绳15在移动时的摩擦力，在圆形槽内部转动连接有转轴，而拉绳15则从转轴的外侧绕过。
实际使用时，当风力较大时，通过风力对挡风带9的牵引可以带动其移动，此时缠绕在绕轴18上的挡风带9会逐渐松开，从而带动挡风带9带动拉绳15移动，而当拉绳15被牵引时，通过拉绳15对限位柱16的牵引力促使限位柱16克服限位弹簧20的作用力向着圆形槽内部移动，从而使得限位柱16与滑套7上的限位孔29相脱离，此时支柱10与滑套7之间的限位关系解除，使得支柱10能够沿着滑套7上下移动，从而对光伏板1起到缓冲的效果，避免其与大风的直接对抗，以利于对光伏板1进行保护，而当风力逐渐减小时，在支撑弹簧17的作用力下可以带动支柱10向上移动，同时在卷簧30的作用力下可以带动绕轴18复位，从而带动将挡风带9进行缠绕使其复位，此时拉绳15也被松开而失去对限位柱16的牵引力，因此在限位弹簧20的作用力下会带动限位柱16向外移动，而当限位柱16与滑套7上的限位孔29相对齐时，通过限位弹簧20的作用力将限位柱16挤压进限位孔29内部从而实现支柱10与滑套7之间的锁合，避免较小的风力带动光伏板1震动而导致其角度变化，不能够对光能进行最大化的利用，综上所述，此装置通过设置的限位组件和驱动组件，当风力较小时，光伏板1保持稳定，从而不影响其正常使用，而当风力增大时，通过驱动组件解除支柱10与滑套7之间的限位组件，使得支柱10能够上下滑动对光伏板1进行缓冲和保护。
如图7所示，但是在实际使用过程中，由于支撑弹簧17承受着较大的压力，并且随着使用时间的增长，其会逐渐疲劳的状况，进而导致支撑弹簧17不足以带动支柱10向上移动使其上的限位柱16与滑套7上的限位孔29相配合，从而使得支柱10和滑套7难以达到锁合的状态，此时在使用过程中，光伏板1的底端处于自由的状态，而受风力影响时，会带动光伏板1的底端上下移动，从而不利于其正常使用，因此，在滑套7的一侧固定连接有储气室5，而储气室5靠近滑套7的一侧为开口，在滑套7靠近此开口的一侧面上开设有排气槽24，同时，在滑套7远离开口的一侧面上开始有进气孔23，进气孔23上安装有带有单向阀的进气管12，使得外部环境的气体只能够单向地进入到滑套7内部，而在支柱10的外侧底端安装有密封圈。
进一步地，此处进气孔23的孔径要大于排气槽24的口径，从而使得通过进气孔23向滑槽内部注入气体的速度要大于通过排气槽24向滑套7注入气体的速度。
实际使用时，当限位柱16从限位孔29处脱离使得支柱10在滑套7内部移动，当支柱10受支撑弹簧17的作用力向上移动时，外部环境的空气通过进气孔23进入到滑套7内部，而少许的气体会通过排气槽24进入到滑套7内部，当支柱10向下移动时，可以将进入到滑套7内部的气体通过排气槽24挤压至储气室5内部，通过储气室5内部的气压增大，当风力减小时，弹簧带动支柱10向上移动，同时，位于储气室5内部的气体通过排气槽24进入到滑套7内部，使得滑套7内部的气压增大，进而带动支柱10向上移动，通过与支撑弹簧17的相互配合，有利于带动支柱10复位，使其上的限位柱16与滑套7上的限位孔29相配合将支柱10卡接在滑套7上，以此来保持光伏板1的稳定。
更进一步地，如图9所示，在排气槽24处转动连接有调节板13，具体地，调节板13远离储气室5的一端与滑套7转动连接，从而使得调节板13能够在排气槽24处转动，而对称设置的两个调节板13呈V型布置，其开口较小的一端朝向储气室5，同时，在调节板13的外侧面和排气槽24的内壁之间固定连接有调节弹簧31，通过此结构，当空气从滑套7进入到储气室5内部时，可以挤压调节板13向外侧转动，从而使得两个调节板13间距增大，此时在单位时间内可以有更多的气流进入到储气室5内部，而当气流从储气室5流出至滑套7内部时，通过气压可以带动调节板13向内收缩，从而使得两个调节板13之间的间距减小，此时单位时间内进入到滑套7内部的气体会减小。
此外，在储气室5内部滑动连接有滑板26，滑板26与储气室5密封连接，同时，在滑板26的顶部固定连接有第一磁块27，而储气室5内部顶面上固定连接有与第一磁块27相配合的第二磁块28，第一磁块27与第二磁块28相对的一面磁性相同，在滑板26上开设有L型的出风槽25，而储气室5远离滑套7的一侧面上开设有导流槽4，当气体从滑套7内部被挤压至储气室5内部时可以带动滑板26向上移动，从而使得第一磁块27与第二磁块28之间的距离逐渐减小而形成较大的斥力，但是为了支柱10依旧能够克服支撑弹簧17的作用力向下移动，当滑板26上升到与导流槽4对齐时，滑板26上的出风槽25与储气室5上的导流槽4相互连通，从而使得储气室5内部位于滑板26底端的空间与外部环境连通，从而使得再次进入到储气室5内部的气流可以通过导流槽4排出，通过此结构可以避免储气室5内部形成多大的气压，从而使得支柱10难以向下移动，不能够对光伏板1起到缓冲的效果。
与此同时，当支柱10的底端位置上开设有与圆形槽相导通的排气孔22，而限位柱16上开设有沿其轴向方向贯通的通孔21，在滑套7的两侧均开设有与限位孔29相导通的导流孔6，当支柱10向上移动，使得限位柱16与限位孔29相对齐时，滑套7内部的气体通过排气孔22、通孔21和导流孔6排出。
而为了滑板26在储气室5内部稳定滑动，在储气室5内部固定连接有导向杆，导向杆贯穿滑板26和第一磁块27并与其滑动连接。
实际使用时，当支柱10向下移动时，可以将滑套7内部的气体通过排气槽24处两个调节板13之间进入到储气室5内部，从而带动滑板26向上移动，使得第一磁块27与第二磁块28之间的距离减小而斥力增大，随着支柱10在滑套7内部的往复上下移动，并且通过进气孔23进气的速度要大于通过排气槽24进气的速度，因此，不断地有气体通过排气槽24被压入到储气室5内部，从而带动滑板26向上移动，而当滑板26上的出风槽25与储气室5上的导流槽4相接通时，储气室5内部的气压处于稳定，使得通过支柱10挤压至储气室5内部的气体可以通过导流槽4排出，当风力减小时，支撑弹簧17带动支柱10向上移动，使得限位柱16与限位孔29对齐，此时在第一磁块27与第二磁块28之间的斥力作用力可以带动滑板26向下移动，从而使得出风槽25与导流槽4相错开，此时储气室5内部的气体被挤压至滑套7内部，并通过排气孔22和导流孔6排出，从而释放储气室5内部的气压，便于下一次使用，而当支撑弹簧17由于疲劳导致其不能够带动支柱10向上移动至限位孔29处时，此时在储气室5的气压作用力，通过滑板26将气体挤压至滑套7内部，从而带动支柱10向上移动，使其上的限位柱16移动至限位孔29处将支柱10与滑套7相互卡接，从而保持光伏板1的稳定性，因此，通过此结构可以起到辅助推动的作用，当支撑弹簧17使用时间过长，不能够带动限位柱16与限位孔29配合时，通过储气室5之前储存的气体使得滑套7内部气压增大，从而带动支柱10继续向上动与限位孔29相配合。

Claims (10)

1.一种具有抗风结构的自然能热利用装置，包括安装板和设置于安装板顶部的光伏板，其特征在于：所述光伏板的底端两侧均滑动设置有支撑板，且支撑板的底部固定连接有支柱，所述支柱的底端滑动配合有滑套，所述滑套内腔中位于支柱的底端设置有支撑弹簧；
所述安装板的顶部一侧设置有支架，支架的底端与安装板固定连接，支架的顶端与光伏板铰接，所述光伏板底部靠近支架处固定设置有铰接座，所述支架的顶端通过销轴与铰接座铰接，所述支撑板底部和安装板之间固定连接有伸缩杆，所述支撑板的顶部开设有T型的滑槽，光伏板的底端固定连接有铰接块，所述铰接块的底端通过铰接轴铰接有T型的滑块，所述滑块滑动连接于滑槽内部；
所述支柱和滑套之间设置有限位组件，两侧支柱之间设置有驱动组件，当风力增大时驱动组件解除支柱与滑套之间的限位组件，使得支柱沿着滑套上下滑动，当风力较小时支柱和滑套之间保持限位状态。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述限位组件包括滑动连接于支柱两侧的限位柱，所述支柱上开设有贯通的圆形槽，所述限位柱滑动连接于圆形槽内部，所述圆形槽内部位于两限位柱之间设置有限位弹簧，所述滑套的内部两侧壁上开设有与限位柱相配合的限位孔。
3.根据权利要求2所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述驱动组件包括设置于两侧支柱之间的挡风带，所述支柱上开设有贯穿的通槽，所述通槽内部转动连接有绕轴，所述挡风带的两端缠绕在绕轴上且与绕轴的圆周面固定连接，所述圆形槽内部设置有拉绳，所述拉绳的一端与限位柱内端面固定连接，所述拉绳的另一端穿过支柱并与挡风带的中心位置固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述滑套的一侧固定连接有储气室，所述储气室靠近滑套的一侧为开口，所述滑套靠近此开口的一侧面上开设有排气槽，所述滑套远离开口的一侧面上开设有进气孔，所述进气孔上安装有带有单向阀的进气管，所述支柱的外侧底端安装有密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述储气室内部滑动连接有滑板，所述滑板与储气室密封连接，所述滑板的顶部固定连接有第一磁块，所述储气室内部顶面上固定连接有与第一磁块相配合的第二磁块，所述第一磁块与第二磁块相对的一面磁性相同。
6.根据权利要求5所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述滑板上开设有L型的出风槽，所述储气室远离滑套的一侧面上开设有导流槽，当气体从滑套内部被挤压至储气室内部带动滑板向上移动时，出风槽与导流槽逐渐对齐并导通。
7.根据权利要求2所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述支柱的底端位置上开设有与圆形槽相导通的排气孔，所述限位柱上开设有沿其轴向方向贯通的通孔，所述滑套的两侧均开设有与限位孔相导通的导流孔，当支柱向上移动使限位柱与限位孔相对齐时，所述通孔与导流孔相导通。
8.根据权利要求5所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述储气室内部固定连接有导向杆，所述导向杆贯穿滑板和第一磁块并与其滑动连接。
9.根据权利要求4所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述进气孔的孔径大于排气槽的口径，所述排气槽处转动连接有调节板，所述调节板远离储气室的一端与滑套转动连接，对称设置的两个调节板呈V型布置，其开口较小的一端朝向储气室，所述调节板的外侧面和排气槽的内壁之间固定连接有调节弹簧。
10.根据权利要求3所述的一种具有抗风结构的自然能热利用装置，其特征在于：所述绕轴的顶端和底端均通过轴承与支柱转动连接，所述通槽内部顶面和底面上均固定连接有中空设置的端盖，所述绕轴穿过端盖并与端盖转动连接，所述端盖内部设置有卷簧，所述卷簧套设于绕轴的外侧，且卷簧的两个自由端分别与绕轴外侧圆周面和端盖的内壁固定连接。
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