CN115307319B - 一种可调节式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节式太阳能集热器，涉及太阳能技术领域，包括底座，所述底座上通过伸缩支撑架支撑有太阳能板，所述太阳能板的背面设置有多个凸块，所述凸块上设置有连接孔，所述伸缩支撑架通过多个转动件一一对应的转动连接于多个所述连接孔上，所述转动件与凸块之间设置有适配空隙；所述伸缩支撑架的伸缩驱动行程使得所述转动件在所述连接孔中转动且径向移动，还包括调节结构，所述调节结构包括滑动安装在底座上的滑框，所述滑框内固定安装有伺服电机。本发明使得左侧凸块向下拉动太阳能板，同时由于转动件和凸块之间设置有适配空隙，使得左右两侧转动件和与其一一对应的凸块之间不会产生调节干涉。

Description

一种可调节式太阳能集热器

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，具体涉及一种可调节式太阳能集热器。

背景技术

太阳能是一种可再生能源，是指太阳的热辐射能，随着科技的发展，对太阳能的运用越来越多，如太阳能发电板以及太阳能集热器等等，其中太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，其充分利用太阳能使其方便人们的生活，同时集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等；

如授权公告号为CN106452322B，授权公告日为2018年10月02日，名称为《一种太阳能光伏板的调节支架》的发明专利，其包括机架，机架下部设置有弹性部件，机架的上部设置有中间板，中间板的上部设置有支柱，支柱的上部固定连接有支撑板，支撑板的上部一端安装有两个相对设置的支架，两个支架上部架设有转轴，转轴的一个端部设置有驱动机构，转轴上固定有多个连接件，光伏板固定机构一端铰接在连接件末端，另一端与支撑板上的铰接耳座铰接；连接件包括连接块，连接块上设置有穿过转轴的轴孔，连接块的侧面设置有连接杆，连接杆的端部设置有第一球节，第一球节进一步连接有中间杆。本发明通过连接件和转轴的配合能够实现光伏板的角度调整，从而使光伏板具有较好的照射角度，进而将更多的太阳能转换为电能。

现有技术中通常通过两个调节支架从光伏发电板或者太阳能集热器后侧进行支撑调节，通常两个调节支架进行角度调节时，稳定性较高，但在实际使用的过程中，由于热胀冷缩、连接处变形等原因，使得两个调节支架在进行调节时容易产生调节干涉，导致调节卡死。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调节式太阳能集热器，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调节式太阳能集热器，包括底座，所述底座上通过伸缩支撑架支撑有太阳能板，所述太阳能板的背面设置有多个凸块，所述凸块上设置有连接孔，所述伸缩支撑架通过多个转动件一一对应的转动连接于多个所述连接孔上，所述转动件与凸块之间设置有适配空隙；所述伸缩支撑架的伸缩驱动行程使得所述转动件在所述连接孔中转动且径向移动。

作为优选，还包括调节结构，所述调节结构包括滑动安装在底座上的滑框，所述滑框内固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端共轴固定连接有第一螺杆，所述伸缩支撑架螺纹套在第一螺杆上；

所述滑框上设置有用以在伸缩支撑架上下移动的同时驱动滑框沿着底座的长轴进行滑动的移动结构。

作为优选，所述移动结构包括转动安装在滑框一侧的转轴，所述转轴和第一螺杆之间传动安装有传动带，所述转轴的底端共轴固定连接有第一锥齿轮，所述滑框的一侧转动安装有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮上共轴固定连接有第二螺杆，所述底座上固定连接有固定板，所述第二螺杆螺纹贯穿固定板。

作为优选，所述转动件上沿着其径向滑动安装有挤压杆，所述挤压杆上固定连接有橡胶垫，所述转动件上设置有用以驱使挤压杆滑动的驱动结构。

作为优选，所述驱动结构包括固定安装在转动件上的电动推杆，所述电动推杆的输出端固定安装有抵接块，所述挤压杆靠近抵接块的一端固定连接有受压块。

作为优选，所述挤压杆上固定连接有限位条，所述限位条滑动插设在转动件内，所述挤压杆和转动件内壁之间固定连接有弹簧。

作为优选，所述转动件的两端均固定连接有圆盘。

作为优选，所述滑框上固定连接有侧板，所述侧板上固定连接有长杆，所述伸缩支撑架上固定连接有凸板，所述长杆滑动贯穿凸板。

作为优选，所述伸缩支撑架的截面呈“T”形，各所述转动件两两为一组，同一组中的两个转动件分别位于伸缩支撑架的两端。

作为优选，所述底座上沿着其长轴方向开设有滑槽，所述滑框通过滑槽与底座滑动连接。

在上述技术方案中，本发明提供一种可调节式太阳能集热器，具备以下有益效果：当需要对太阳能板进行角度调节时，如图状态所述，右侧伸缩支撑架不动，同时驱动左侧伸出支撑架向下移动，此时左侧伸缩支撑架将通过转动件带动凸块向下移动，从而使得左侧凸块向下拉动太阳能板，同时由于转动件和凸块之间设置有适配空隙，使得左右两侧转动件和与其一一对应的凸块之间不会产生调节干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的太阳能板水平放置状态结构示意图；

图3为本发明实施例提供的图2的底侧结构示意图；

图4为本发明实施例提供的移动结构的部分示意图；

图5为本发明实施例提供的凸块的部分结构示意图；

图6为本发明实施例提供的转动件的部分结构示意图；

图7为本发明实施例提供的圆盘的部分结构示意图；

图8为本发明实施例提供的安装架的部分结构示意图；

图9为本发明实施例提供的图3的A处结构示意图；

图10为本发明实施例提供的太阳能板倾斜的状态结构示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、太阳能板；21、凸块；211、连接孔；22、限位框；3、调节结构；31、滑框；311、弯折板；32、第一螺杆；33、伸缩支撑架；331、凸板；34、转动件；341、凹槽；342、圆盘；35、电动推杆；36、抵接块；37、挤压杆；371、受压块；372、限位条；38、侧板；381、长杆；4、移动结构；41、传动带；42、转轴；43、第一锥齿轮；44、第二锥齿轮；45、第二螺杆；46、固定板；5、清理结构；51、安装架；52、发条弹簧；53、第一收卷轮；531、连接轴；54、清洁杆；55、连接绳；56、第二收卷轮；57、限位杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-10，一种可调节式太阳能集热器，作为本发明进一步提出的技术方案中，包括底座1，底座1上通过伸缩支撑架33支撑有太阳能板2，太阳能板2的背面设置有多个凸块21，凸块21上设置有连接孔211，伸缩支撑架33通过多个转动件34一一对应的转动连接于多个连接孔211上，转动件34与凸块21之间设置有适配空隙；伸缩支撑架33的伸缩驱动行程使得转动件34在连接孔211中转动且径向移动；当需要对太阳能板2进行角度调节时，如图10状态，右侧伸缩支撑架33不动，同时驱动左侧伸出支撑架向下移动，此时左侧伸缩支撑架33将通过转动件34带动凸块21向下移动，从而使得左侧凸块21向下拉动太阳能板2，同时由于转动件34和凸块21之间设置有适配空隙，使得左右两侧转动件34和与其一一对应的凸块21之间不会产生调节干涉；当需要朝右倾斜时，先驱动左侧伸缩支撑架33向上移动，使得太阳能板2保持水平状态后，再驱动右侧伸缩支撑架33向下移动，从而带动太阳能板2朝右侧倾斜。

其中凸块21上连接孔211的直径尺寸大于转动件34的直径尺寸，此时当转动件34插在连接孔211内时，转动件34和连接孔211内壁之间的空隙称为适配空隙，当伸缩支撑架33带动转动件34在连接孔211内进行移动时，通过适配空隙，使得转动件34发生热胀变形时，不会死死卡在连接孔211内，导致太阳能板2两端的转动件34同时转动时，两端转动件34发生调节干涉导致卡死。

具体的，还包括调节结构3，调节结构3包括滑动安装在底座1上的滑框31，滑框31内固定安装有伺服电机，伺服电机的输出端共轴固定连接有第一螺杆32，伸缩支撑架33螺纹套在第一螺杆32上；

滑框31上设置有用以在伸缩支撑架33上下移动的同时驱动滑框31沿着底座1的长轴进行滑动的移动结构4；启动伺服电机使其正反转，从而带动第一螺杆32进行转动，而第一螺杆32转动的时候将驱动伸缩支撑架33上下进行移动，这时伸缩支撑架33将通过转动件34、凸块21来对太阳能板2进行调节，当第一螺杆32被伺服电机所驱动进行转动时，移动结构4也将被驱动，从而在伸缩支撑架33上下移动的同时带动滑框31进行移动，避免伸缩支撑架33在移动时卡死，转动件34固定安装在伸缩支撑架33上。

具体的，移动结构4包括转动安装在滑框31一侧的转轴42，转轴42和第一螺杆32之间传动安装有传动带41，转轴42的底端共轴固定连接有第一锥齿轮43，滑框31的一侧转动安装有与第一锥齿轮43相啮合的第二锥齿轮44，第二锥齿轮44上共轴固定连接有第二螺杆45，底座1上固定连接有固定板46，第二螺杆45螺纹贯穿固定板46；其中滑框31的一侧固定连接有弯折板311，第二锥齿轮44转动安装在弯折板311上，同时第二锥齿轮44的齿数大于第一锥齿轮43的齿数，此时第二锥齿轮44将进行减速，优选的，传动带41上开设有若干凸条，第一螺杆32和转轴42上均开设有若干齿槽，传动带41通过凸条、齿槽分别与第一螺杆32和转轴42相啮合，通过齿条和齿槽的配合，使得第一螺杆32通过传动带41带动转轴42进行转动时传动效果更好，而在转轴42通过传动带41被第一螺杆32进行带动而转动时，转轴42将带动第一锥齿轮43进行转动，这时第一锥齿轮43将带动第二锥齿轮44进行转动，第二锥齿轮44将带动第二螺杆45进行转动，此时第二螺杆45将在固定板46内进行转动，由于第二螺杆45和固定板46螺纹连接，且固定板46和底座1固定连接，此时第二螺杆45将在固定板46内进行移动，从而带动滑框31进行移动，使得第一螺杆32在驱动伸缩支撑架33上下时依旧可以沿着底座1的长轴方向进行移动，以此来调整太阳能板2的角度，其中弯折板311的截面呈“L”形，第二锥齿轮44转动安装在弯折板311的短臂端，且第一锥齿轮43和第二锥齿轮44的夹角为九十度，如图2状态，当左侧的伺服电机驱动第一螺杆32进行转动时，此时第一螺杆32将驱使左侧的伸缩支撑架33向下移动，同时第二螺杆45也通过传动带41的传动而发生转动，此时第二螺杆45将通过固定板46向右进行移动，从而带动左侧的滑框31朝右移动，这时太阳能板2将以右侧的伸缩支撑架33上转动件34为轴心进行转动。

具体的，转动件34上沿着其径向滑动安装有挤压杆37，挤压杆37上固定连接有橡胶垫，转动件34上设置有用以驱使挤压杆37滑动的驱动结构；通过驱动结构驱使挤压杆37沿着转动件34的径向而朝着远离转动件34的方向进行移动，且橡胶垫安装在挤压杆37上远离驱动结构的一端，当伸缩支撑架33通过凸块21带动太阳能板2转动到合适角度后，启动驱动结构，这时挤压杆37将从转动件34的表面伸出，从而伸入到适配空隙中，这时挤压杆37将通过橡胶垫挤压凸块21上的连接孔211内壁，以此使得转动件34和凸块21之间通过挤压杆37进行更为紧固的连接。

具体的，驱动结构包括固定安装在转动件34上的电动推杆35，电动推杆35的输出端固定安装有抵接块36，挤压杆37靠近抵接块36的一端固定连接有受压块371；抵接块36靠近受压块371的一端设置有第一斜面，而受压块371靠近抵接块36的一端设置有第二斜面，当太阳能板2角度调节好后，启动电动推杆35，此时电动推杆35将带动抵接块36如图6状态朝着受压块371的方向移动，这时抵接块36将通过第一斜面挤压受压块371，此时受压块371将通过第二斜面受力从而朝远离电动推杆35的方向移动，此时挤压杆37将受到挤压而从转动件34表面伸出，从而挤压连接孔211的内壁。

具体的，挤压杆37上固定连接有限位条372，限位条372滑动插设在转动件34内，挤压杆37和转动件34内壁之间固定连接有弹簧；弹簧外套在限位条372上，通过将弹簧套在限位条372上，使得弹簧不容易发生弯曲，同时转动件34沿着其周向上开设有若干凹槽341，凹槽341的尺寸和挤压杆37的尺寸相适配，通过限位条372滑动插设在转动件34内时，且配合凹槽341，从而限制挤压杆37的移动方向，使得在抵接块36挤压受压块371的时候，挤压杆37能沿着转动件34的径向移动，从而方便对连接孔211内壁进行挤压限位，而当需要调节的时候，启动电动推杆35，使其输出端朝着远离伸缩支撑架33的方向移动，此时电动推杆35将带动抵接块36朝着远离受压块371的方向移动，受压块371将不再受压，此时挤压杆37将被其上的弹簧拉动从而滑动至凹槽341内。

具体的，转动件34的两端均固定连接有圆盘342；通过两个圆盘342避免凸块21在转动件34的轴向上发生偏移。

具体的，滑框31上固定连接有侧板38，侧板38上固定连接有长杆381，伸缩支撑架33上固定连接有凸板331，长杆381滑动贯穿凸板331；通过长杆381滑动贯穿凸板331，当伸缩支撑架33在进行上下移动时，长杆381将通过凸板331限制伸缩支撑架33的移动，避免其上下移动时受到第一螺杆32的驱使而发生转动。

具体的，伸缩支撑架33的截面呈“T”形，各转动件34两两为一组，同一组中的两个转动件34分别位于伸缩支撑架33的两端；同一组的两个转动件34分别置于伸缩支撑架33的两端，从而方便伸缩支撑架33与凸块21进行连接。

具体的，底座1上沿着其长轴方向开设有滑槽，滑框31通过滑槽与底座1滑动连接；滑框31通过滑槽滑动安装在底座1上，从而限制滑框31的滑动方向，避免滑框31移动发生偏移。

具体的，太阳能板2上设置有清理结构5，清理结构5包括转动安装在太阳能板2上的第一收卷轮53，第一收卷轮53的上共轴固定连接有连接轴531，连接轴531上固定连接有清洁杆54，清洁杆54靠近太阳能板2的一端固定连接有海绵擦，太阳能板2上固定连接有安装架51，第一收卷轮53的底端设置有发条弹簧52，发条弹簧52的两端分别和安装架51、第一收卷轮53固定连接，第一收卷轮53上固定连接有连接绳55，两个转轴42中一个的顶端共轴固定连接有第二收卷轮56，连接绳55远离第一收卷轮53的一端和第二收卷轮56固定连接，同时连接绳55缠绕在第一收卷轮53上，如图2所示状态，当左侧伺服电机驱动第一螺杆32转动对伸缩支撑架33进行调节时，这时第一螺杆32将通过传动带41驱动转轴42进行转动，转轴42转动的同时将带动第二收卷轮56进行转动，此时第二收卷轮56将缠绕其上连接的连接绳55，随着第二收卷轮56缠绕连接绳55，这时第一收卷轮53上缠绕的收卷轮将被拉出，同时第一收卷轮53上的发条弹簧52将蓄力，随着连接绳55被从第一收卷轮53上拉出，第一收卷轮53将发生转动，随着第一收卷轮53的转动，其将通过连接轴531带动清洁杆54转动，这时清洁杆54将对太阳能表面进行清理，从而擦除其上的杂物，避免杂物影响光照，当如图2，当左侧第一螺杆32驱动伸缩支撑架33上升时，第二收卷轮56将放卷连接绳55，此时第一收卷轮53上的发条弹簧52将恢复弹力从而带动第一收卷轮53转动，此时第一收卷轮53将缠绕连接绳55。

具体的，两个弯折板311中的一个上固定连接有限位杆57，且连接绳55滑动贯穿限位杆57，通过限位杆57设置在第二收卷轮56的一侧，使得连接绳55方便被第二收卷轮56进行缠绕，避免连接绳55和第二收卷轮56之间夹角过大导致难以缠绕，同时太阳能板2的底端固定连接有限位框22，且连接绳55滑动贯穿限位框22，通过限位框22使得连接绳55靠近第一收卷轮53的一端与第一收卷轮53之间夹角不会太大，从而方便第一收卷轮53对连接绳55进行收卷或者放卷。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种可调节式太阳能集热器，包括底座(1)，所述底座(1)上通过伸缩支撑架(33)支撑有太阳能板(2)，其特征在于，所述太阳能板(2)的背面设置有多个凸块(21)，所述凸块(21)上设置有连接孔(211)，所述伸缩支撑架(33)通过多个转动件(34)一一对应的转动连接于多个所述连接孔(211)上，所述转动件(34)与凸块(21)之间设置有适配空隙；

所述伸缩支撑架(33)的伸缩驱动行程使得所述转动件(34)在所述连接孔(211)中转动且径向移动；

还包括调节结构(3)，所述调节结构(3)包括滑动安装在底座(1)上的滑框(31)，所述滑框(31)内固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端共轴固定连接有第一螺杆(32)，所述伸缩支撑架(33)螺纹套在第一螺杆(32)上；

所述滑框(31)上设置有用以在伸缩支撑架(33)上下移动的同时驱动滑框(31)沿着底座(1)的长轴进行滑动的移动结构(4)；

所述转动件(34)上沿着其径向滑动安装有挤压杆(37)，所述挤压杆(37)上固定连接有橡胶垫，所述转动件(34)上设置有用以驱使挤压杆(37)滑动的驱动结构；

所述驱动结构包括固定安装在转动件(34)上的电动推杆(35)，所述电动推杆(35)的输出端固定安装有抵接块(36)，所述挤压杆(37)靠近抵接块(36)的一端固定连接有受压块(371)；

所述挤压杆(37)上固定连接有限位条(372)，所述限位条(372)滑动插设在转动件(34)内，所述挤压杆(37)和转动件(34)内壁之间固定连接有弹簧；

所述转动件(34)的两端均固定连接有圆盘(342)。

2.根据权利要求1所述的一种可调节式太阳能集热器，其特征在于，所述移动结构(4)包括转动安装在滑框(31)一侧的转轴(42)，所述转轴(42)和第一螺杆(32)之间传动安装有传动带(41)，所述转轴(42)的底端共轴固定连接有第一锥齿轮(43)，所述滑框(31)的一侧转动安装有与第一锥齿轮(43)相啮合的第二锥齿轮(44)，所述第二锥齿轮(44)上共轴固定连接有第二螺杆(45)，所述底座(1)上固定连接有固定板(46)，所述第二螺杆(45)螺纹贯穿固定板(46)。

3.根据权利要求1所述的一种可调节式太阳能集热器，其特征在于，所述滑框(31)上固定连接有侧板(38)，所述侧板(38)上固定连接有长杆(381)，所述伸缩支撑架(33)上固定连接有凸板(331)，所述长杆(381)滑动贯穿凸板(331)。

4.根据权利要求1所述的一种可调节式太阳能集热器，其特征在于，所述伸缩支撑架(33)的截面呈“T”形，各所述转动件(34)两两为一组，同一组中的两个转动件(34)分别位于伸缩支撑架(33)的两端。

5.根据权利要求1所述的一种可调节式太阳能集热器，其特征在于，所述底座(1)上沿着其长轴方向开设有滑槽，所述滑框(31)通过滑槽与底座(1)滑动连接。

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