[發明專利]一種改良結構的太陽能熱水器

有效

• 申請號: 201410464324.0
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN104266384A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張志毅
• 申請（專利權）人: 海寧太陽村熱水器有限公司
• 主分類號: F24J2/38
• 分類號: F24J2/38
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發明屬于太陽能技術領域，涉及一種改良結構的太陽能熱水器。

背景技術

太陽能熱水器將太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據國內95％的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成，把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到所需熱水。

眾所周知，當太陽光垂直照射在集熱板上時，集熱板能夠吸收的太陽能最多，也就是收集太陽能的效率最高，但是由于氣候不定性、時間控制較難等因素的影響，現有的太陽能熱水器均沒有能較好的做到這一點。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種改良結構的太陽能熱水器，本發明所要解決的技術問題是如何適時跟蹤太陽光、以增大太陽能利用效率。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種改良結構的太陽能熱水器，包括底座和集熱板，其特征在于，所述底座上設有轉軸一，所述轉軸一的上端固設有一控制箱，所述控制箱的邊緣處通過一轉軸二與所述集熱板鉸接，所述控制箱內設有一能夠控制集熱板繞轉軸二擺動的趨光結構，所述底座與控制箱箱體之間設有能夠控制控制箱在集熱板擺動至水平位置時繞轉軸一轉動180°的換向結構。

本發明的工作原理是：本太陽能熱水器采用趨光結構使集熱板隨著太陽光的照射方向而擺動，從而使集熱板能夠始終保持與太陽光近視垂直的位置，這樣的話，太陽能能夠盡可能高效率的被集熱板吸收，由于集熱板繞轉軸二擺動，其擺動至水平位置時，太陽光的直照方向不能與集熱板垂直，此時，換向結構將轉軸一轉動180°，從而使集熱板繼續與太陽光保持近視垂直的狀態；需要提到的是：集熱板的擺動時緩慢的，每12小時完成一個擺動周期，而換向結構驅使的轉軸一的轉動時瞬間完成的。

在上述的一種改良結構的太陽能熱水器中，所述趨光結構包括固設在控制箱箱體上的連桿，所述連桿的一端轉動連接有一定時齒輪，所述連桿與定時齒輪之間通過銷釘連接，所述連桿的另一端開設有滑槽，所述滑槽內插設有一推桿，所述推桿上連接有一擺桿，所述擺桿的一端與推桿連接，所述擺桿的另一端與定時齒輪的偏心位置處鉸接，所述推桿橫向抵靠在所述集熱板上。擺桿鉸接在定時齒輪的偏心位置，定時齒輪的轉動帶動擺桿擺動，擺桿的外端通過推桿滑動連接在滑槽內，最終的結果是：定時齒輪的轉動，帶動推桿做豎直方向上的往復運動，從而推動集熱板繞轉軸二來回擺動，以水平面為基準，擺動夾角大約為0°～75°之間(由于在集熱板處于75°～90°之間時，屬于即將日落或太陽剛剛升起的時候，太陽光較弱，而且在此角度范圍內，能夠遮擋太陽光的建筑物、植物、山峰等較多，本太陽光是否垂直照射在集熱板上對所能利用的太陽能的大小影響較小，本方案中將不予考慮)。

在上述的一種改良結構的太陽能熱水器中，所述集熱板的下端面上開設有導向槽，所述推桿抵靠所述導向槽內；所述集熱板上開設有一避讓槽，所述連桿插設在所述避讓槽內。推桿在豎直方向上的往復運動時，能夠沿導向槽滑動，從而推動集熱板繞轉軸二擺動；避讓槽用于給集熱板擺動時預留空間，同時也用于插設連桿。

在上述的一種改良結構的太陽能熱水器中，所述控制箱箱體上固設有電機一，所述電機一的輸出軸上固設有基準齒輪，所述控制箱箱體上設有一中間軸，所述中間軸上設有減速齒輪一和減速齒輪二，所述基準齒輪與所述減速齒輪一嚙合，所述減速齒輪二與所述定時齒輪嚙合；所述定時齒輪的轉動角速度為每12小時轉動一圈。減速齒輪一、減速齒輪二、定時齒輪和基準齒輪的作用是，將電機一的勻速轉動轉變為定時齒輪的緩慢轉動，定時齒的轉動角速度為每12小時轉動一圈，這樣的話，定時齒輪轉動一圈能夠帶動集熱板擺動一個周期，完成對太陽光的跟蹤，夜間正常運轉，使集熱板恢復到原來的狀態。

在上述的一種改良結構的太陽能熱水器中，所述換向結構包括設置在銷釘上的觸頭，所述連桿上設有感應開關，所述觸頭向定時齒輪的一側伸出且定時齒輪每旋轉一圈均能所述觸頭與感應開關接觸。當銷釘上的觸頭與連桿上的感應開關接觸時，正好是集熱板處于水平位置時，即正當中午12點或午夜0點，感應開關對此時間進行判定并使集熱板繞轉軸二轉動180°，完成換向。