专利名称：太阳能自动集能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用太阳能加热水或其它液体介质的装置。
背景技术：
现有的太阳能集能装置一般包括一个固定的聚光镜或集热管，但是由于太阳是 运动的，阳光照射聚光镜或集热管的角度不停的变化，因此太阳能的利用不够充分。因 此有人设计并申请了可以使聚光镜跟踪阳光角度变化的太阳能集能装置，例如专利号为 03111923. 9，公告号为CN1434257A，名称为“全方位聚光式太阳能集能装置”的发明专利申 请。该申请在某种程度上可以实现跟踪阳光的目的，但是它包括聚光镜、反射镜和折光镜， 其结构设计的尚不够合理，因此实际效果难以确定。
发明内容本实用新型的目的是提供一种太阳能自动集能装置，它不但可以自动跟踪阳光的 照射角度，并且结构设计合理，适于工业化的应用。为了实现上述的目的，可以采用下述的技术方案，本方案的太阳能自动集能装置 包括一集热管，其改进是还包括一底座，该底座包括左右两边各一个的三角形支架，将左右三角形支架前、后面的 下部连接在一起的两个横向连接桁架，在两个横向连接桁架的垂直中心平面处还固定有一 导向架，导向架包括一宽度较窄的、大圆弧形的固定导向板和固定在其下面的增强桁架；在 左右三角形支架的顶部支撑和固定所述的集热管；在左右三角形支架内侧、集热管的下面 还分别对称的固定有一小圆弧固定导轨，该小圆弧固定导轨的横截面为开口朝里的L形； 该集热管的中心线为一水平线且与小圆弧固定导轨和固定导向板的中心线重合；一摆动部件，该摆动部件包括一滑动支架和左右边各一个的圆弧形的滚动吊挂支 架；该滑动支架为一宽度较长的、凹圆弧形的桁架，其上表面固定覆盖有多块反射面板；两 个滚动吊挂支架对称的设置在滑动支架左右侧面的上方，每个滚动吊挂支架分别靠一圆 弧形平板和多根撑条与滑动支架连接在一起；在圆弧形平板的外侧面上铰接着两排、每排 2-3个水平中心轴线的小滚轮，其中内排的2-3个小滚轮吊挂在小圆弧固定导轨之L形的水 平边内表面，外排的2-3个小滚轮的顶面与小圆弧固定导轨之L形的水平边的外表面相接 触；一传动机构，该传动机构包括一驱动电机和其电气控制箱，该驱动电机装配在滑动支架的中部下方；其输出轴 上装有两个并列的小齿轮；两个并列的圆弧内齿圈，该两个并列的圆弧内齿圈装配在固定导向板的上表面， 它们与上述的齿轮相啮合；一阳光偏转角传感器，该阳光偏转角传感器固定在一传感器支架上，传感器支架 固定在滚动吊挂支架上；该阳光偏转角传感器间隔设定的时间向驱动电机的电气控制箱发送启动或停止信号，使摆动部件中的多块反射面板与阳光保持最佳的照射角度。进一步地，上述的固定导向板的横截面可设计为“T”形；另外还包括至少一组导向器，该一组导向器种包括一个法向导向器和一个横向导向器；法向导向器包括一个门形的支架，在门形支架的左右两侧边内分别铰接有上下两个 水平中心轴线的法向滚轮，其中上面的两个法向滚轮的下表面与“T”形固定导向板中的水 平板的上表面相接触，下面的两个法向滚轮的上表面与“T”形固定导向板中的水平板的下 表面相接触，门形的支架的上边固定在滑动支架的中部下方的适当位置上；横向导向器包 括一个门形的支架，在门形的支架的左右两侧边之下端分别向内固定延伸有一水平的短 板，在水平的短板上分别铰接有一个垂直中心轴线的横向滚轮，该横向滚轮分别位于“T”形 固定导向板之竖直板的两侧，并分别与“T”形固定导向板之竖直板的外表面相接触，门形的 支架的上边固定在滑动支架的中部下方的适当位置上。更进一步地，在前述左右三角形支架上部还分别固定有一反射侧盖板，该反射侧 盖板包括一半圆环板和一与该半圆环板的直径对接且垂直的矩形板，半圆环板固定在三角 形支架上，其半圆形的内孔套在集热管的下面；在装有传感器的反射侧盖板之矩形板的中 间还设置有矩形缺口，该矩形缺口可容许传感器支架从其中伸出。再进一步地，在上述三角形支架内侧的小圆弧固定导轨之外表面的左右两边分别 固定有一块圆弧形的平板，在每块圆弧形的平板的中部焊接有一块与其垂直的圆弧形立 板，立板上设有一圆弧形缺口，所述的三角形支架的前后腿的外侧即靠在该缺口中焊牢。使用时，摆动部件中的滑动支架里的滚动吊挂支架中的2-3个小滚轮可沿着底座 中的三角形支架之小圆弧固定导轨的L形的水平边内滚动，因此摆动部件可以随之摆动。 当阳光照射集热管的角度变化时，阳光偏转角传感器在设定的时间给驱动电机的电气控制 箱发出一个启动的信号，启动驱动电机，驱动电机轴上的两个小齿轮可沿着两个并列的圆 弧内齿圈移动，同时，摆动部件中的反射面板也随之移动，以跟踪阳光照射角的变化。由于 集热管装配在反射面板的中心轴上，所以使集热管中的水或其它液体介质始终可以吸收阳 光达到最佳的状态。本实用新型的有益效果是1、本装置中的摆动部件可以在阳光偏转角传感器和传动机构的控制下跟踪阳光 的变化，因此其集能效果好；2、本装置的传动机构简单可靠，消耗功率小；3、本装置的摆动部件中设置有法向导向器和横向导向器，可以使摆动部件在运动 中的径向移动和横向移动限制在一个较小的合理范围；4、本装置的结构设计合理，容易实现工业化应用。为了使本实用新型便于理解，下面通过附图和实施例做进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例的俯视示意图。图2是本实用新型实施例的正视示意图。图3是图2的侧视示意图。图4是本实用新型实施例的立体示意图。[0026]图5是图2中的摆动部件位于不同角度时的侧视示意图。图6是图2中的底座之立体示意图。图7是图2中的摆动部件之立体示意图。图8a是上述实施例中的传动机构的示意图。图8b是上述实施例中右侧的滚动吊挂支架之示意图。图8c是上述实施例中左侧的滚动吊挂支架之示意图。图9是图8a中的A部放大示意图。图10是图8a中的B部放大示意图。图11是图8b中的C部放大示意图。图12是图8c中的D部放大示意图。图13是图8b的E向放大示意图。图14是图8c的F向放大示意图。
具体实施方式
实施例1，请参看附图。本实施例的太阳能自动集能装置包括一集热管1(见图1、 图2和图4)。另外还包括一底座200 (见图6和图8a)，该底座200包括左右两边各一个的三角形支架21和 22，将左右三角形支架前、后面的下部连接在一起的两个横向连接桁架24和25，在两个横 向连接桁架24和25的垂直中心平面处还固定有一导向架23，导向架23包括一宽度较窄 的、大圆弧形的固定导向板231和固定在其下面的增强桁架232 ；在左右三角形支架21和 22的顶部通过2个半圆形盖板28支撑和固定所述的集热管1 ；在左右三角形支架21和22 内侧、集热管1的下面还分别对称的固定有一小圆弧固定导轨26和27，该小圆弧固定导轨 26和27的横截面为开口朝里的L形；该集热管1的中心线为一水平线且与小圆弧固定导 轨26和27、固定导向板23的中心线重合；一摆动部件300 (见图7和图3、图5)，该摆动部件300包括一滑动支架31和左右边各一个的圆弧形的滚动吊挂支架33和34 ；该滑动支架31为一宽度较长的、凹圆弧形的 桁架，其上表面固定覆盖有多块反射面板32 ；两个滚动吊挂支架33和34对称的设置在滑 动支架31左右侧面的上方；滚动吊挂33支架靠一圆弧形平板331和多根撑条333与滑动 支架31连接在一起；滚动吊挂支架34靠一圆弧形平板341和多根撑条343与滑动支架31 连接在一起(见图Sb、图8c和图11-14)；在圆弧形平板331和341的外侧面上分别铰接着 两排、每排2-3个水平中心轴线的小滚轮332和344，其中内排的2_3个小滚轮332吊挂在 小圆弧固定导轨26和27之L形的水平边内表面，外排的2-3个小滚轮344的顶面与小圆 弧固定导轨26和27之L形的水平边的外表面相接触；两排小滚轮332和344的铰接方式 可分别采用将其中心轴垂直的固定在圆弧形平板331和341的外侧面上，再于该中心轴上 装上一个滚动轴承，在滚动轴承的外面套装前述的小滚轮332和344(图中未示出)；一传动机构600 (见图7、图8a和图9)，该传动机构600包括一驱动电机61和其电气控制箱，该驱动电机61装配在滑动支架31的中部下方； 其输出轴上装有两个并列的小齿轮62、63 ；两个并列的内圆弧齿圈51、52，该两个并列的内圆弧齿圈51、52装配在固定导向板23的上表面，它们与上述的小齿轮62、63相啮合；一阳光偏转角传感器7 (见图4、图2)，该阳光偏转角传感器7固定在一传感器支 架35 (见图7)上，传感器支架35固定在滚动吊挂支架33上；该阳光偏转角传感器7间隔 设定的时间向驱动电机61的电气控制箱发送启动或停止信号，使摆动部件300中的多块反 射面板32与阳光保持最佳的照射角度。实施例2。本实施例是在上述实施例的基础上进一步改进而来的，所改进的地方 是将前述的导向架23中的固定导向板231的横截面设计为“T”形；还包括4组导向器(见图8a、图10)，每组导向器种包括一个法向导向器和一个横 向导向器；法向导向器81、84、85和88包括一个门形的支架882，在门形支架882的左右两 侧边内分别铰接有上下两个水平中心轴线的法向滚轮881，其中上面的两个法向滚轮881 的下表面与“T”形固定导向板231中的水平板的上表面相接触，下面的两个法向滚轮881 的上表面与“T”形固定导向板231中的水平板的下表面相接触，门形的支架882的上边固 定在滑动支架31的中部下方的适当位置上；法向滚轮881的铰接方式可分别采用在门形 支架882的左右两侧边内分别固定一个垂直的水平轴段，再把法向滚轮881的孔滑套在该 垂直的水平轴段上即可；横向导向器82、83、86和87包括一个门形的支架862，在门形的支 架862的左右两侧边之下端分别向内固定延伸有一水平的短板863，在水平的短板863上分 别铰接有一个垂直中心轴线的横向滚轮861，该横向滚轮861分别位于“T”形固定导向板 231之竖直板的两侧，并分别与“T”形固定导向板231之竖直板的外表面相接触，门形的支 架862的上边固定在滑动支架31的中部下方的适当位置上。横向滚轮861的铰接方式可 分别采用在门形的支架862的左右两侧边之下端分别向内固定延伸有一个或两个相互平 行的水平的短板863 (如图10所示)，在水平的短板863上固定一个与其垂直的轴段，再将 横向滚轮861的孔滑套在该垂直的轴段上即可。实施例3。本实施例是在实施例2的基础上，在左右三角形支架21和22上部还分 别固定有一反射侧盖板41和42 (见图4、图3和图7)，该反射侧盖板41和42包括一半圆 环板411和一与该半圆环板的直径对接且垂直的矩形板412，半圆环板固定在三角形支架 21上，其半圆形的内孔套在集热管1的下面；在装有传感器的反射侧盖板41之矩形板的中 间还设置有矩形缺口，该矩形缺口可容许圆环形的传感器支架35从其中伸出。实施例4。本实施例是在实施例3的基础上，在三角形支架21和22内侧的小圆 弧固定导轨26和27之外表面的左右两边分别用多个螺栓264固定装配有一块圆弧形的平 板272，在每块圆弧形的平板272的中部焊接有一块与其垂直的圆弧形立板273，立板273 上设有一圆弧形缺口 2731，所述的三角形支架21和22的前后腿的外侧即靠在该缺口 2731 中焊牢。以上仅为本实用新型之较佳实施例，但其并不限制本实用新型的实施范围，即不 偏离本实用新型的权利要求所作之等同变化与修饰，例如上述实施例中的底座还可以设计 为其它的形式，仍应属于本实用新型之保护范围。
权利要求一种太阳能自动集能装置，包括一集热管，其特征是还包括一底座，该底座包括左右两边各一个的三角形支架，将左右三角形支架前、后面的下部连接在一起的两个横向连接桁架，在两个横向连接桁架的垂直中心平面处还固定有一导向架，导向架包括一宽度较窄的、大圆弧形的固定导向板和固定在其下面的增强桁架；在左右三角形支架的顶部支撑和固定所述的集热管；在左右三角形支架内侧、集热管的下面还分别对称的固定有一小圆弧固定导轨，该小圆弧固定导轨的横截面为开口朝里的L形；该集热管的中心线为一水平线且与小圆弧固定导轨和固定导向板的中心线重合；一摆动部件，该摆动部件包括一滑动支架和左右边各一个的圆弧形的滚动吊挂支架；该滑动支架为一宽度较长的、凹圆弧形的桁架，其上表面固定覆盖有多块反射面板；两个滚动吊挂支架对称的设置在滑动支架左右侧面的上方，每个滚动吊挂支架分别靠一圆弧形平板和多根撑条与滑动支架连接在一起；在圆弧形平板的外侧面上铰接着两排、每排2-3个水平中心轴线的小滚轮，其中内排的2-3个小滚轮吊挂在小圆弧固定导轨之L形的水平边内表面，外排的2-3个小滚轮的顶面与小圆弧固定导轨之L形的水平边的外表面相接触；一传动机构，该传动机构包括一驱动电机和其电气控制箱，该驱动电机装配在滑动支架的中部下方；其输出轴上装有两个并列的小齿轮；两个并列的内圆弧齿圈，该两个并列的内圆弧齿圈装配在固定导向板的上表面，它们与上述的小齿轮相啮合；一阳光偏转角传感器，该阳光偏转角传感器固定在一传感器支架上，传感器支架固定在滚动吊挂支架上；该阳光偏转角传感器间隔设定的时间向驱动电机的电气控制箱发送启动或停止信号，使摆动部件中的多块反射面板与阳光保持最佳的照射角度。
2.根据权利要求1所述的太阳能自动集能装置，其特征是所述的固定导向板的横截面为“T”形；还包括至少一组导向器，该一组导向器种包括一个法向导向器和一个横向导向器；法向导向 器包括一个门形的支架，在门形支架的左右两侧边内分别铰接有上下两个水平中心轴线的 法向滚轮，其中上面的两个法向滚轮的下表面与“T”形固定导向板中的水平板的上表面相 接触，下面的两个法向滚轮的上表面与“T”形固定导向板中的水平板的下表面相接触，门 形的支架的上边固定在滑动支架的中部下方的适当位置上；横向导向器包括一个门形的支 架，在门形的支架的左右两侧边之下端分别向内固定延伸有一水平的短板，在水平的短板 上分别铰接有一个垂直中心轴线的横向滚轮，该横向滚轮分别位于“T”形固定导向板之竖 直板的两侧，并分别与“T”形固定导向板之竖直板的外表面相接触，门形的支架的上边固定 在滑动支架的中部下方的适当位置上。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能自动集能装置，其特征是在左右三角形支架上部 还分别固定有一反射侧盖板，该反射侧盖板包括一半圆环板和一与该半圆环板的直径对接 且垂直的矩形板，半圆环板固定在三角形支架上，其半圆形的内孔套在集热管的下面；在装 有传感器的反射侧盖板之矩形板的中间还设置有矩形缺口，该矩形缺口可容许传感器支架 从其中伸出。
4.根据权利要求3所述的太阳能自动集能装置，其特征是在三角形支架内侧的小圆弧 固定导轨之外表面的左右两边分别固定有一块圆弧形的平板，在每块圆弧形的平板的中部焊接有一块与其垂直的圆弧形立板，立板上设有一圆弧形缺口，所述的三角形支架的前后腿的外侧即靠在该缺口中焊牢。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能自动集能装置，旨在解决现有装置不能跟踪阳光的入射角度的变化和结构不合理的缺陷。它包括一集热管、底座、摆动部件、传动机构和阳光偏转角传感器；其中底座包括左右三角形支架、两个横向连接桁架、位于其垂直中心面中的导向架和固定在三角形支架上的左右小圆弧固定导轨；摆动部件包括一圆弧形的滑动支架和左右圆弧形的滚动吊挂支架；滑动支架的表面覆盖有反射面板，它靠滚动吊挂支架吊挂在小圆弧固定导轨上，可摆动一定的角度；集热管装在滑动支架的中心轴线上；传动机构包括驱动电机和电气控制箱、齿轮和大齿圈；阳光偏转角传感器间隔设定的时间向该电气控制箱发送启动或停止信号，控制滑动支架的摆动。
文档编号F24J2/38GK201555378SQ20092026022
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者凌宝山 申请人:凌宝山