一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，属于太阳能【技术领域】。它解决了现有太阳能热水器的集热板不能保持与太阳光垂直，从而对太阳光的利用效率较低等技术问题。本自跟踪太阳能热水器中的换向装置包括一个固设在控制箱内的连杆，连杆的端部连接有一个定时齿轮，连杆与定时齿轮之间设有触头和感应开关，触头向定时齿轮的一侧伸出且定时齿轮每旋转一圈均能触头与感应开关接触，底座上设有电机一，电机一与一个延时开关相连，延时开关和电机一均与感应开关相连。本实用新型具有能够准确的对集热板进行换向，提高太阳光的利用效率等优点。
【专利说明】一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能【技术领域】，涉及一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置。【背景技术】
[0002]太阳能热水器将太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
[0003]众所周知，当太阳光垂直照射在集热板上时，集热板能够吸收的太阳能最多，也就是收集太阳能的效率最高，但是由于气候不定性、时间控制较难等因素的影响，现有的太阳能热水器均没有能较好的做到这一点。
[0004]本换向转轴是自跟踪太阳能热水器的一部分，主要功能是在集热板摆动至水平位置时，使集热板转动180°，从而使集热板继续保持与太阳管垂直的状态。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自跟踪太阳能热水器中的换向装，本实用新型所要解决的技术问题是如何在集热板转动至水平位置时使集热板转动180°，从而实现集热板朝向的改变。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，太阳能热水器包括集热板和底座，其特征在于，所述底座上设有转轴一，所述转轴一的上端固设有一控制箱，所述控制箱的边缘处通过一转轴二与所述集热板铰接，所述控制箱内设有一能够控制集热板绕转轴二摆动的趋光结构，本换向装置包括一个固设在控制箱内的连杆，所述连杆的端部连接有一个定时齿轮，所述的连杆与定时齿轮之间设有触头和感应开关,所述触头向定时齿轮的一侧伸出且定时齿轮每旋转一圈均能使所述触头与感应开关接触，所述底座上设有电机一，所述电机一与一个延时开关相连，所述延时开关和电机一均与所述感应开关相连。
[0007]本实用新型的工作原理是:集热板通过趋光结构不断的绕转轴二摆动，电机一在集热板处于水平位置时驱动转轴一使控制箱转动180°，即集热板绕转轴转动180°，从而集热板继续摆动时能够继续跟踪太阳光。
[0008]在上述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置中，所述趋光结构包括固设在控制箱箱体上的连杆，所述连杆的一端转动连接有一定时齿轮，所述连杆与定时齿轮之间通过销钉连接，所述连杆的另一端开设有滑槽，所述滑槽内插设有一推杆，所述推杆上连接有一摆杆，所述摆杆的一端与推杆连接，所述摆杆的另一端与定时齿轮的偏心位置处铰接，所述推杆横向抵靠在所述集热板上。摆杆铰接在定时齿轮的偏心位置，定时齿轮的转动带动摆杆摆动，摆杆的外端通过推杆滑动连接在滑槽内，最终的结果是:定时齿轮的转动，带动推杆做竖直方向上的往复运动，从而推动集热板绕转轴二来回摆动，以水平面为基准，摆动夹角大约为0°?75°之间(由于在集热板处于75°?90°之间时，属于即将日落或太阳刚刚升起的时候，太阳光较弱，而且在此角度范围内，能够遮挡太阳光的建筑物、植物、山峰等较多，本太阳光是否垂直照射在集热板上对所能利用的太阳能的大小影响较小，本方案中将不予考虑)。
[0009]在上述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置中，所述集热板的下端面上开设有导向槽，所述推杆抵靠所述导向槽内；所述集热板上开设有一避让槽，所述连杆插设在所述避让槽内。推杆在竖直方向上的往复运动时，能够沿导向槽滑动，从而推动集热板绕转轴二摆动；避让槽用于给集热板摆动时预留空间，同时也用于插设连杆。
[0010]在上述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置中，所述控制箱箱体上固设有电机二，所述电机二的输出轴上固设有基准齿轮，所述控制箱箱体上设有一中间轴，所述中间轴上设有减速齿轮一和减速齿轮二，所述基准齿轮与所述减速齿轮一啮合，所述减速齿轮二与所述定时齿轮啮合；所述定时齿轮的转动角速度为每12小时转动一圈。减速齿轮一、减速齿轮二、定时齿轮和基准齿轮的作用是，将电机二的匀速转动转变为定时齿轮的缓慢转动，定时齿的转动角速度为每12小时转动一圈，这样的话，定时齿轮转动一圈能够带动集热板摆动一个周期，完成对太阳光的跟踪，夜间正常运转，使集热板恢复到原来的状态。
[0011]在上述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置中，所述触头设置在销钉上，所述电机一的输出轴和转轴一上分别设有相互哨合的传动齿轮一和传动齿轮二 ；所述控制箱与集热板铰接处设有一限位块。为使转轴一的转动角度精准，本方案中，转轴一与电机一的输出轴之间通过传动齿轮一和传动齿轮二进行传动，集热板摆动时受限位块的限制，推杆下移也不会导致集热板板面低于控制箱箱体上表面；当销钉上的触头与连杆上的感应开关接触时，正好是集热板处于水平位置时，即正当中午12点或午夜O点，感应开关对此时间进行判定并使集热板绕转轴二转动180°，完成换向。
[0012]在上述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置中，所述集热板上设置有一太阳能蓄电池，所述延时开关与一个反向模块相连，所述电机一、电机二、延时开关、触头、反向模块和感应开关均与所述太阳能蓄电池相连。太阳能蓄电池能够储存电能，即使在无太阳光的时候也能保持各个传动部件的正常运转，保证本太阳能热水器的定时精准。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0014]1、摆杆铰接在定时齿轮的偏心位置，定时齿轮的转动带动摆杆摆动，摆杆的外端通过推杆滑动连接在滑槽内，最终的结果是:定时齿轮的转动，带动推杆做竖直方向上的往复运动，从而推动集热板绕转轴二来回摆动，以水平面为基准，摆动夹角大约为0°?75°之间(由于在集热板处于75°?90°之间时，属于即将日落或太阳刚刚升起的时候，太阳光较弱，而且在此角度范围内，能够遮挡太阳光的建筑物、植物、山峰等较多，本太阳光是否垂直照射在集热板上对所能利用的太阳能的大小影响较小，本方案中将不予考虑)。
[0015]2、减速齿轮一、减速齿轮二、定时齿轮和基准齿轮的作用是，将电机二的匀速转动转变为定时齿轮的缓慢转动，定时齿的转动角速度为每12小时转动一圈，这样的话，定时齿轮转动一圈能够带动集热板摆动一个周期，完成对太阳光的跟踪，夜间正常运转，使集热板恢复到原来的状态。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本太阳能热水器的整体结构示意图。
[0017]图2是本换向装置的立体结构示意图。
[0018]图3是本太阳能热水器的截面图。
[0019]图4是本换向装置的电路控制结构示意图。
[0020]图中，1、底座；2、集热板；3、控制箱；4、趋光结构；41、转轴二；42、连杆；43、定时齿轮；44、销钉；45、滑槽；46、摆杆；47、推杆；48、导向槽；49、避让槽；4a、电机一 ；4b、基准齿轮；4c、中间轴；4d、减速齿轮一 ；4e、减速齿轮二 ；51、转轴一 ；52、触头；53、感应开关；54、电机二 ；55、延时开关；56、传动齿轮一 ；57、传动齿轮二 ；58、限位块；59、反向模块；6、太阳能蓄电池。
【具体实施方式】
[0021]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0022]如图1、图2、图3和图4所示，一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，太阳能热水器包括底座I和集热板2，底座I上设有转轴一 51，转轴一 51的上端固设有一控制箱3，控制箱3的边缘处通过一转轴二 41与集热板2铰接，控制箱3内设有一能够控制集热板2绕转轴二 41摆动的趋光结构4，本换向装置包括一个固设在控制箱3内的连杆42，连杆42的端部连接有一个定时齿轮43，连杆42与定时齿轮43之间设有触头52和感应开关53，触头52向定时齿轮43的一侧伸出且定时齿轮43每旋转一圈均能使触头52与感应开关53接触，底座I上设有电机一 4a,电机一 4a与一个延时开关55相连,延时开关55和电机一 4a均与感应开关53相连。
[0023]如图2所示，趋光结构4包括固设在控制箱3箱体上的连杆42，连杆42的一端转动连接有一定时齿轮43，连杆42与定时齿轮43之间通过销钉44连接，连杆42的另一端开设有滑槽45，滑槽45内插设有一推杆47，推杆47上连接有一摆杆46，摆杆46的一端与推杆47连接，摆杆46的另一端与定时齿轮43的偏心位置处铰接，推杆47横向抵靠在集热板2上。摆杆46铰接在定时齿轮43的偏心位置，定时齿轮43的转动带动摆杆46摆动，摆杆46的外端通过推杆47滑动连接在滑槽45内，最终的结果是:定时齿轮43的转动，带动推杆47做竖直方向上的往复运动，从而推动集热板2绕转轴二 41来回摆动，以水平面为基准，摆动夹角大约为0°?75°之间(由于在集热板2处于75°?90°之间时，属于即将日落或太阳刚刚升起的时候，太阳光较弱，而且在此角度范围内，能够遮挡太阳光的建筑物、植物、山峰等较多，本太阳光是否垂直照射在集热板2上对所能利用的太阳能的大小影响较小，本方案中将不予考虑)，集热板2的下端面上开设有导向槽48，推杆47抵靠导向槽48内；集热板2上开设有一避让槽49，连杆42插设在避让槽49内。推杆47在竖直方向上的往复运动时，能够沿导向槽48滑动，从而推动集热板2绕转轴二 41摆动；避让槽49用于给集热板2摆动时预留空间，同时也用于插设连杆42。
[0024]如图1和图3所不,控制箱3箱体上固设有电机二 54,电机二 54的输出轴上固设有基准齿轮4b，控制箱3箱体上设有一中间轴4c，中间轴4c上设有减速齿轮一 4d和减速齿轮二 4e，基准齿轮4b与减速齿轮一 4d啮合，减速齿轮二 4e与定时齿轮43啮合；定时齿轮43的转动角速度为每12小时转动一圈，减速齿轮一 4d、减速齿轮二 4e、定时齿轮43和基准齿轮4b的作用是，将电机二 54的匀速转动转变为定时齿轮43的缓慢转动，定时齿的转动角速度为每12小时转动一圈，这样的话，定时齿轮43转动一圈能够带动集热板2摆动一个周期，完成对太阳光的跟踪，夜间正常运转，使集热板2恢复到原来的状态，触头52设置在销钉44上，电机一 4a的输出轴和转轴一 51上分别设有相互啮合的传动齿轮一 56和传动齿轮二 57 ;控制箱3与集热板2铰接处设有一限位块58，为使转轴一 51的转动角度精准，本方案中，转轴一 51与电机一 4a的输出轴之间通过传动齿轮一 56和传动齿轮二 57进行传动，集热板2摆动时受限位块58的限制，推杆47下移也不会导致集热板2板面低于控制箱3箱体上表面；当销钉44上的触头52与连杆42上的感应开关53接触时，正好是集热板2处于水平位置时，即正当中午12点或午夜O点，感应开关53对此时间进行判定并使集热板2绕转轴二 41转动180°，完成换向。
[0025]集热板2上设置有一太阳能蓄电池6,延时开关55与一个反向模块59相连，电机一 4a、电机二 54、延时开关55、触头52、反向模块59和感应开关53均与太阳能蓄电池6相连，太阳能蓄电池6能够储存电能，即使在无太阳光的时候也能保持趋光结构4的正常运转，保证本太阳能热水器的定时精准。
[0026]本实用新型的工作原理是:集热板2通过趋光结构4不断的绕转轴二 41摆动，电机一 4a在集热板2处于水平位置时驱动转轴一 51使控制箱3转动180°，即集热板2绕转轴转动180°，从而集热板2继续摆动时能够继续跟踪太阳光。
[0027]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，太阳能热水器包括底座(I)和集热板(2)，其特征在于，所述底座(I)上设有转轴一(51)，所述转轴一(51)的上端固设有一控制箱(3)，所述控制箱(3)的边缘处通过一转轴二(41)与所述集热板(2)铰接，所述控制箱(3)内设有一能够控制集热板(2)绕转轴二(41)摆动的趋光结构(4)，本换向装置包括一个固设在控制箱(3)内的连杆(42)，所述连杆(42)的端部连接有一个定时齿轮(43)，所述的连杆(42)与定时齿轮(43)之间设有触头(52)和感应开关(53)，所述触头(52)向定时齿轮(43)的一侧伸出且定时齿轮(43)每旋转一圈均能使所述触头(52)与感应开关(53)接触，所述底座(I)上设有电机一(4a),所述电机一(4a)与一个延时开关(55)相连,所述延时开关(55)和电机一(4a)均与所述感应开关(53)相连。
2.根据权利要求1所述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，其特征在于，所述趋光结构(4)包括固设在控制箱(3)箱体上的连杆(42)，所述连杆(42)的一端转动连接有一定时齿轮(43)，所述连杆(42)与定时齿轮(43)之间通过销钉(44)连接，所述连杆(42)的另一端开设有滑槽(45)，所述滑槽(45)内插设有一推杆(47)，所述推杆(47)上连接有一摆杆(46)，所述摆杆(46)的一端与推杆(47)连接，所述摆杆(46)的另一端与定时齿轮(43)的偏心位置处铰接，所述推杆(47)横向抵靠在所述集热板(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，其特征在于，所述集热板(2)的下端面上开设有导向槽(48)，所述推杆(47)抵靠所述导向槽(48)内；所述集热板(2)上开设有一避让槽(49)，所述连杆(42)插设在所述避让槽(49)内。
4.根据权利要求3所述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，其特征在于，所述控制箱(3 )箱体上固设有电机二( 54)，所述电机二( 54)的输出轴上固设有基准齿轮(4b )，所述控制箱(3)箱体上设有一中间轴(4c)，所述中间轴(4c)上设有减速齿轮一(4d)和减速齿轮二( 4e )，所述基准齿轮(4b )与所述减速齿轮一(4d)啮合，所述减速齿轮二( 4e )与所述定时齿轮(43)啮合；所述定时齿轮(43)的转动角速度为每12小时转动一圈。
5.根据权利要求4所述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，其特征在于，所述触头(52)设置在销钉(44)上，所述电机一(4a)的输出轴和转轴一(51)上分别设有相互啮合的传动齿轮一(56 )和传动齿轮二( 57 );所述控制箱(3 )与集热板(2 )铰接处设有一限位块(58)。
6.根据权利要求5所述的一种自跟踪太阳能热水器中的换向装置，其特征在于，所述集热板(2)上设置有一太阳能蓄电池(6),所述延时开关(55)与一个反向模块(59)相连,所述电机一(4a)、电机二(54)、延时开关(55)、触头(52)、反向模块(59)和感应开关(53)均与所述太阳能蓄电池(6)相连。
【文档编号】F24J2/38GK203443148SQ201320391077
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】张志毅 申请人:海宁太阳村热水器有限公司