专利名称：自动开合式太阳能集热设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能应用技术领域，特别涉及太阳能集热装置结构设计 背景技术太阳能集热器是太阳能热水器的主要部件。它主要是以水为载体将太阳能转换成热 能，从而实现太阳能热水器的应用。太阳能集热器的早期阶段，人们就是简单的用一个铁桶，将表面涂黑，里面装满水。 这样的设施热效率低，不能保温。尽管这样，由于价格低廉z甚至用户自己都可以做，所 以目前还有使用。第一代太阳能集热器就是平板的，它是将集热与储水分开，储水罐是保温的'。通过集 热板将热水传送到储水罐。但是这种装置有几个难题A、晚上不能保温，储水罐中的热 水温度受到影响；B、冬天结冰、容器爆裂；C、热效率低。现在也有在平板集热器上进行改进的产品，如平板里面不是直接用水来吸收热量，而 是通过在里面再布铜管，将水放在铜管中，达到集热的目的。这个设施解决了容器爆裂问 题，但是其他问题没有解决。同时它带来了造价大幅度上涨。其价格超过现在的太阳能集 热管产品。第二代太阳能集热器是集热管。其主要特点是在于将两个玻璃管之间形成真空，同时 在内管的外壁涂上渐变铝氮铝膜。这种集热器解决了保温、防冻问题，同时由于渐变铝氮铝膜使用增加热效率，减少了 热辐射，但是这种集热器在热水与冷水汇集时玻璃管易爆炸，而且由于吸热面积有限，热 效率较低，其保温层的结构也较为复杂，使造价增加。发明内容本实用新型的目的是为克服已有太阳能集热设备技术的不足，提供一种新型的自动开 合式太阳能集热设备，在光强烈时，两个集热器开启，同时吸热，光暗淡时，两个集热器 闭合，实现保温。使其增加吸热面积，减少散热，提高效率，且简化集热器的真空保温， 降低了造价。 .为实现上述目的，本实用新型采用自动开合式太阳能集热设备，该设备包括上下两个 集热器、两端有轴杆的空心轴、轴套、液压伸縮杆，该轴套固定在上集热器上，该两端有 轴杆的空心轴固定在下集热器上，该轴杆插入轴套内，支撑上集热器，并为其回转轴，该 上下两个集热器通过轴杆和轴套连接，该液压伸縮杆的两端分别固定在上下集热器侧面的适当位置，接触部位可以转动，该液压伸縮杆伸縮可使上下集热器开启和闭合。所述两端有轴杆的空心轴的结构可为该空腔轴的轴壁的迎光面开有光感孔，轴内 腔设有光感器、电机控制器、电机和液压装置，该光感器对准光感孔，该液压装置包括缸 套、活塞、密封圈、螺杆和液压液体的进出口，该缸套固定在空腔轴内，该活塞置于缸套 内，并可沿缸套内壁水平移动，其间设有密封圈，以避免液压液体泄漏，该螺杆的一端旋 入活塞上，该螺杆的另一端与电机连接，缸套端部有液压液体的进出口，电机转动可带动 活塞往复运动，压縮或回抽液压液体；该液压伸縮杆包括内杆、外套、密封圈、液压腔、 液压液体的进出口，该内杆的与上集热器连接，该外套与下集热器连接，其内有液压腔， 该液压腔端部有液压液体的进出口，该进出口与缸套端部的液压液体的进出口连通，该内 杆插入外套液压腔内，其间设有密封圈，以避免液压液体泄漏，液压液体的进出可推动液 压伸縮杆伸长和縮短，该液压伸縮杆伸长时，即推动上集热器开启，当上集热器开启碰到 空腔轴的后支撑挡板时即停止转动。所述上下集热器的结构可为该集热器包括具有一面开口的两层箱壁的箱体，该上集 热器的箱体为扁平箱体，该下集热器的箱体纵向截面为矩形、三角形或半圆形，该上下集 热器开口端面分别由表面涂有渐变铝氮铝膜的单层平面不锈钢板封闭，该单层平面不锈钢 板的周边有密封圈，该上下集热器内、外箱壁之间用保温材料充填，所述上下集热器的箱 体之间有管道连通；下集热器的下端面还分别设有直通箱体内的进水管接口和出水管接 □。所述上下集热器的两层箱壁之间用栅筋片网络连接，该栅筋片上设有通孔，使两层箱 壁之间的空隙贯通，在该箱体的一端设置一个抽真空的阀门，通过该抽真空阀门，将两层 箱壁之间的空气抽出，形成真空保温层。本实用新型提出的另一种自动开合式太阳能集热设备，其特征在于，该设备由形成阵 列的多个自动开合式太阳能集热装置组成，该各太阳能集热装置包括上下两个集热器、两 端有轴杆.的空心轴、轴套、液压伸縮杆；该上下两个集热器通过轴杆和轴套连接，该轴套 固定在上集热器上，该两端有轴杆的空心轴固定在下集热器上，该轴杆插入轴套内，支撑 上集热器，并为其回转轴，该液压伸縮杆的两端分别固定在上下集热器侧面的适当位置， 该液压伸縮杆的伸縮可使上下集热器开启和闭合；在该各集热装置的上下端面还分别设有 直通箱体内的出水管接口和进水管接口；该集热装置阵列的同一行的每个集热装置的进水 管接口与下一行的同列集热装置的出水管接口相连通，最上行的每个集热装置的出水管接 口相互连通构成总的出水管接口，最下行的每个集热装置的进水管接口相互连通构成总的出水管接口。本实用新型的特点和效果采用本实用新型的结构，在光强烈时，两个集热器开启，同时吸热，光暗淡时，两个 集热器闭合，实现保温，增加吸热面积，减少散热，提高效率，且简化吸热面的真空保温， 降低了造价。
图1为本实用新型自动开合式太阳能集热装置结构示意图其中图l(a)为开启状态， 图l(b)为闭合状态；图2为图1中集热装置结构的A—A剖面示意图；图3为两端有轴杆的空心轴剖面结构图；图4为液压伸縮杆剖面图图5为本实用新型的下集热器箱体结构纵向截面为三角形箱体的实施例结构示意图 图6为本实用新型的下集热器箱体结构纵向截面为半圆形箱体的实施例结构示意图具体实施方式
本实用新型提出的自动开合式太阳能集热设备结合附图及实施例详细说明如下实施例1本实施例的自动开合式太阳能集热设备结构如图1所示，其开启状态如图l(a)所示， 闭合状态如图l(b)所示，该装置包括上下两个集热器11、 12、两端有轴杆131的空心轴 13、轴套14、液压伸縮杆15，该上下两个集热器11、 12通过轴杆131和轴套14连接， 该轴套14固定在上集热器11上，该两端有轴杆的空心轴13固定在下集热器12上，该轴 杆131插入轴套14内，支撑上集热器，并为其回转轴，该液压伸縮杆15的两端分别固定 在上下集热器侧面的适当位置。所述集热设备结构如图2所示，该上集热器11包括具有一面开口的两层箱壁21、 22 的扁平箱体，下集热器12包括具有一面开口的纵向截面为矩形的两层箱壁27、 28箱体， 该上下集热器开口端面分别由涂有渐变铝氮铝膜的单层平面不锈钢板24封闭，其内、外 箱壁之间用保温材料23充填，上下集热器的接触面长宽尺寸相同，周边有密封圈16，使 集热器闭合时完全吻合密封。集热器内箱壁构成储水腔，上下集热器的箱体之间有管道连 通，以便两箱体里的水对流循环。下集热器12的下端面还分别设有直通内箱体的进水管 接口 25和出水管接口 26,所述箱体的其它面板采用不透明的不锈钢或塑料板。所述两端有轴杆的空心轴13的结构如图3所示，该空心轴13包括两端的轴杆131和 相连在两轴杆之间的空腔轴；该空腔轴的轴壁的迎光面开有光感孔17，轴内腔设有光感 器31、电机控制器及与其相连的电机32、液压装置33;光感器31对准感光孔17，还可 包括套在两轴杆外的支撑挡板34。所述液压装置33的结构如图3所示，包括缸套331、活塞332、密封圈333、螺杆 334和液压液体进出口 335，该缸套331固定在空腔轴13内，该活塞332置于缸套331内， 并可沿缸套331内壁水平移动，其间设有密封圈333，以避免液压液泄漏，该螺杆334的 一端旋入活塞332上，该螺杆334的另一端与电机32连接。该缸套331端部有液压液体 的进出口 335，电机32转动可带动活塞332往复运动，压出或回抽液压液体所述液压伸縮杆的结构如图4所示，包括内杆41、外套42、密封圈43、液压腔44、液压液体的进出口45,该内杆41的上端与上集热器ll连接，该外套42的下端与下集热 器12连接，该外套内有液压腔44,该液压腔44端部有液压液体的进出口 45，该进出口 45与缸套331端部的进出口 335连通，该内杆41的下端插入外套42内，其间设有密封 圈43,以避免液压液体泄漏，液压液体的进出可推动液压伸縮杆伸长和縮短，该液压伸 縮杆伸长时，即推动上集热器开启，当上集热器开启碰到空腔轴的支撑挡板34后沿时即 停止转动。本实用新型按下述方式进行工作当光线照射并达到一定光强时，光感器31发出信 号，通过电机控制器处理，并输出信号使电机32通电、旋转，移动活塞342，使液压液 体从液压缸33排出，进入液压伸縮杆的液压腔44，推动内杆41外伸，将上集热器推转 至上端，使上下两集热器打开；当光线变暗时，光感器31发出信号，电机32反转，将液 压液体收回液压缸33，使上集热器11退回原位，上下两集热器11、 12闭合。集热器打 开时两集热器各自接受阳光照射，将两个箱内的水加热并对流，闭合时两集热器完全相对 扣合，实现保温。本实施例在光照强烈时，两个集热器开启，同时吸热，光照暗淡时，两个集热器闭合， 实现保温。其增加吸热面积，减少散热，提高效率，且简化吸热面的真空保温，降低了造 价。实施例2本实施例的结构如图5所示，上集热器51为包括具有一面开口的两层箱壁的扁平箱 体，下集热器52为包括具有一面开口的纵向截面为三角形的两层箱壁的箱体。内、外箱 壁之间用栅筋片网络连接，该栅筋片上设有通孔，使两层箱壁之间的空隙贯通。在该箱体 的一端设置一个抽真空的阔门，通过该抽真空阀门，将两层箱壁之间的空气抽出，形成真 空保温层(图中未视出)。本实施例的其它结构及工作过程与实施例l相同。实施例3本实施例的结构如图6所示，该上集热器61包括具有一面开口的两层箱壁的扁平箱 体，下集热器62为包括具有一面开口的纵向截面为半圆形两层箱壁的箱体，内、外壁之 间用保温材料23充填。本实施例的其它结构及工作过程与实施例1相同。 实施例4本实施例自动开合式太阳能集热设备，该设备由形成阵列的多个自动开合式太阳能集 热装置组成，本实施的各太阳能集热装置的结构与实施例1、 2或3相同，在该集热器的上 下端面还分别设有直通箱内的出水管接口和进水管接口 ；该集热器阵列的同一行的每个集 热器的进水管接口与下一行的同列集热器的出水管接口相连通，最上行的每个集热器的出 水管接口相互连通构成总的出水管接口 ，最下行的每个集热器的进水管接口相互连通构成 总的出水管接口。
权利要求1、一种自动开合式太阳能集热设备，其特征在于，该设备包括上下两个集热器、两端有轴杆的空心轴、轴套、液压伸缩杆，该轴套固定在上集热器上，该两端有轴杆的空心轴固定在下集热器上，该轴杆插入轴套内，支撑上集热器，并为其回转轴，该上下两个集热器通过轴杆和轴套连接，该液压伸缩杆的两端分别固定在上下集热器侧面的适当位置。
2、 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述两端有轴杆的空心轴的结构为该 空腔轴的轴壁的迎光面开有光感孔，轴内腔设有光感器、电机控制器及与其相连的电机、 液压装置；该光感器对准光感孔，该液压装置包括缸套、活塞、密封圈、螺杆和液压液体 的进出口，该缸套固定在空腔轴内，该活塞置于缸套内，其间设有密封圈，该螺杆的一端 旋入活塞上，该螺杆的另一端与电机连接，该缸套端部有液压液体的进出口；该液压伸縮 杆包括内杆、外套、密封圈、液压腔、液压液体进出口，该内杆与上集热器连接，该外套 与下集热器连接，其内有液压腔，该液压腔端部有液压液体的进出口，该进出口.与缸套端 部的液压液体的进出口连通，该内杆插入外套液压腔内，其间设有密封圈。
3、 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述每个集热器包括具有一面开口的两层箱壁的箱体，该上集热器的箱体为扁平箱体，该下集热器的箱体纵向截面为矩形、三角 形或半圆形，该上下集热器设有封闭各开口端面的由表面涂有渐变铝氮铝膜的单层平面不 锈钢板，该单层平面不锈钢板的周边有密封圈，该上下集热器内、外箱壁之间填有保温材 料层，所述上下集热器的箱体之间有管道连通,下集热器的下端面还分别设有直通箱体内 的进水管接口和出水管接口。
4、如权利要求l所述的设备，其特征在于，该上下集热器的两层箱壁之间用栅筋片网 络连接，该栅筋片上设有通孔，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该箱体的一端设置一个抽 真空的阀门，通过该抽真空阀门，将两层箱壁之间的空气抽出，形成真空保温层。
5、 一种自动开合式太阳能集热设备，其特征在于，该设备由形成阵列的多个自动开 合式太阳能集热装置组成，该各太阳能集热装置包括上下两个集热器、两端有轴杆的空心 轴、轴套、液压伸縮杆；该上下两个集热器通过轴杆和轴套连接，该轴套固定在上集热器 上，该两端有轴杆的空心轴固定在下集热器上，该轴杆插入轴套内，支撑上集热器，并为 其回转轴，该液压伸縮杆的两端分别固定在上下集热器侧面的适当位置；在该各集热装置的上下端面还分别设有直通箱体内的出水管接口和进水管接口；该集热装置阵列的同一行 的每个集热装置的进水管接口与下一行的同列集热装置的出水管接口相连通，最上行的每个集热装置的出水管接口相互连通构成总的出水管接口，最下行的每个集热装置的进水管 接口相互连通构成总的出水管接口。
6、 如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述两端有轴杆的空心轴的结构为该 空腔轴的轴壁的迎光面开有光感孔，轴内腔设有光感器、电机控制器及与其相连的电机、 液压装置，该光感器对准光感孔，该液压装置包括缸套、活塞、密封圈、螺杆和液压液体的进出口，该缸套固定在空腔轴内，该活塞置于缸套内，其间设有密封圈，该螺杆的一端 旋入活塞上，该螺杆的另一端与电机连接，该缸套端部有液压液体的进出口；该液压伸縮 杆包括内杆、外套、密封圈、液压腔、液压液体进出口，该内杆与上集热器连接，该外套 与下集热器连接，其内有液压腔，该液压腔端部有液压液体的进出口，该进出口与缸套端 部的液压液体的进出口连通，该内杆插入外套液压腔内，其间设有密封圈。
7、如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述每个集热器包括具有一面开口的两 层箱壁的箱体,该上集热器的箱体为扁平箱体，该下集热器的箱体纵向截面为矩形、三角 形或半圆形，该上下集热器设有封闭各开口端面的由表面涂有渐变铝氮铝膜的单层平面不 锈钢板，该单层平面不锈钢板的周边有密封圈，该上下集热器内、外箱壁之间填有保温材 料层，所述上下集热器的箱体之间有管道连通；下集热器的下端面还分别设有直通箱体内 的进水管接口和出水管接口。
8、如权利要求5所述的设备，其特征在于，该上下集热器的两层箱壁之间用栅筋片网 络连接，该栅筋片上设有通孔，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该箱体的一端设置一个抽 真空的阔门，通过该抽真空阀门，将两层箱壁之间的空气抽出，形成真空保温层。
专利摘要本实用新型涉及自动开合式太阳能集热设备，属于太阳能应用技术领域，该设备包括上下两个集热器、两端有轴杆的空心轴、轴套、液压伸缩杆，该各集热器为具有一面开口的两层箱壁的箱体，开口处由涂有渐变铝氮铝膜的单层平面不锈钢板封闭。该内箱壁构成储水腔，内、外箱壁之间用保温材料充填或为真空保温层；该两端有轴杆的空心轴内设有光感器、电机控制器、电机和液压装置；该集热器的下端面还设有直通箱体内的出水管接口和进水管接口，该上下集热器的箱体之间有管道连通。本实用新型还包括将多个集热设备组成一个集热装置阵列。随光照的强烈或暗淡，该上下两个集热器开启吸热或闭合保温，使其增加吸热面积，提高效率，简化吸热面的真空保温，降低造价。
文档编号F24J2/04GK201173601SQ20082007919
公开日2008年12月31日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者夏靖友 申请人:北京清桦华丰科技股份有限公司