[發(fā)明專利]一種自動跟蹤太陽光的驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410535134.3
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104236144A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寧鐸;鄧力愷;王進(jìn)軍;韓雨航;吳艷銳
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: F24J2/54
• 分類號: F24J2/54;F24J2/38
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動跟蹤太陽光的驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

聚光太陽灶的發(fā)明和使用解決了由于太陽能能量密度低而只能提供低溫加熱的問題，例如太陽能熱水器僅用于洗澡而不能飲用。因此，國家大力倡導(dǎo)在農(nóng)村使用太陽灶以到達(dá)節(jié)能減排的目的。但是聚光太陽灶在農(nóng)村的使用率和普及程度都較低，究其主要原因，是因為傳統(tǒng)的聚光太陽灶在使用時因為方向固定，所以只能利用幾乎很小區(qū)域的單一方向的陽光，使得太陽能利用率太低；而具有跟蹤太陽光功能的太陽灶，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價過高，而且消耗能源，操作不便，在農(nóng)村推廣困難很大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是針對太陽灶中的負(fù)載熱水壺或者鍋具有比較大的受熱面而不需要高精度自動跟蹤的特點(diǎn)以及作為使用者的農(nóng)民技術(shù)水平和實(shí)際要求，提供一種具有自動跟蹤太陽光功能的驅(qū)動裝置，以解決傳統(tǒng)太陽灶無法跟蹤太陽的缺點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單，便于故障檢修，電路設(shè)計簡單，在幾乎不消耗能量的條件下，可以很方便的實(shí)現(xiàn)對太陽光的自動跟蹤。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種自動跟蹤太陽的驅(qū)動裝置，包括有底座，底座上設(shè)有轉(zhuǎn)盤；底座正中心設(shè)有灶體固定軸、灶體旋轉(zhuǎn)軸；灶體固定軸、灶體旋轉(zhuǎn)軸之間套有承重軸承；灶體旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有灶體安裝臺；灶體旋轉(zhuǎn)軸的上下兩端分別設(shè)有一傳動裝置；底座的尾部裝有扶手；扶手上設(shè)有支架固定軸，支架固定軸套有支架旋轉(zhuǎn)軸，支架固定軸與支架旋轉(zhuǎn)軸之間套有承重軸承；五個定時支架焊接在支架旋轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)動時以支架旋轉(zhuǎn)軸為軸心；五個定時支架上各安裝有一個定時水箱，定時水箱設(shè)在定時支架的末端；

所述的定時水箱底部設(shè)有出水口；出水口內(nèi)端設(shè)有擋板；擋板上的繩索繞過定時水箱側(cè)壁頂端的定滑輪后與小水箱上端相連；側(cè)壁上設(shè)有閥門；小水箱的進(jìn)水口與閥門相連通；小水箱的出水口與導(dǎo)水管相連通。

所述的底座底部設(shè)有三個帶有鎖死裝置的輪子；底座上設(shè)有防止定時支架傾倒的限位塊。

所述的五個定時水箱之間依次通過導(dǎo)水管連通。

所述的支架固定軸與支架旋轉(zhuǎn)軸有傾角。

所述的兩個相鄰的定時支架上的定時水箱相錯位設(shè)置。

所述的傳動裝置與灶體旋轉(zhuǎn)軸之間通過齒輪連接。

在最底部的定時水箱下方放置一收水桶。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在分析研究了太陽灶在農(nóng)村沒有大范圍普及的原因后，發(fā)現(xiàn)并解決了以下幾個突出問題，一是農(nóng)村用戶使用太陽灶的時間不固定，每次使用都需要重新調(diào)整太陽灶的朝向，導(dǎo)致使用很不方便；二是每次使用都只能短時間使用，若要長時間使用，中途必須手動調(diào)整幾次太陽灶位置和方向；三是若使用有自動跟蹤太陽功能的太陽灶，成本過高，使用繁瑣，而且消耗能量和維修不便。針對上述問題，本發(fā)明結(jié)合太陽灶自身結(jié)構(gòu)，在完全避免使用電子跟蹤系統(tǒng)和電力驅(qū)動的情況下，設(shè)計出一種可以自動跟蹤太陽的驅(qū)動裝置。本發(fā)明的驅(qū)動裝置利用杠桿原理和“豐”字結(jié)構(gòu)支架，將處于高位的水的重力勢能通過流動轉(zhuǎn)變成不同時刻對應(yīng)方位驅(qū)動灶體轉(zhuǎn)動的力矩；再通過調(diào)整定時水箱的閥門大小可以控制定時支架的擺動周期，使其轉(zhuǎn)動的平均角速度與地球相對于太陽自轉(zhuǎn)的角速度大體同步（15⁰/h）,從而達(dá)到自動跟蹤太陽光的目的。而這種每天早上農(nóng)民出工前將收水桶中的水提起來倒入第一個定時水箱的操作（所做的功轉(zhuǎn)換成水的勢能）提供一天太陽灶自動跟蹤的動力，對于農(nóng)民來說，確實(shí)是舉手之勞。而且這種非高精度的自動跟蹤完全能夠滿足太陽灶的實(shí)際使用要求。該太陽灶不僅結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，而且操作簡單，便于維修，相對于普通的自動跟蹤系統(tǒng)來說節(jié)省了能源。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的自動跟蹤太陽的太陽灶的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為本發(fā)明的定時支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的定時水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為底座；2為轉(zhuǎn)盤；3為灶體固定軸；4為灶體旋轉(zhuǎn)軸；5為灶體安裝臺；6為定時支架；7為定時水箱；8為導(dǎo)水管；9為支架固定軸；10為支架旋轉(zhuǎn)軸；11為限位塊；12為傳動裝置；13為扶手；14為輪子；15為出水口1；16為擋板；17為定滑輪；18為小水箱；19為閥門。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳說明。