一种太阳能热水器可调支架的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种太阳能热水器可调支架，包括承载板、前斜梁、上立柱、下立柱、前横梁、后横梁、下横梁、真空管支架、连接杆、地脚固定板。利用连接杆连接并固定下立柱与前斜梁，并使前斜梁与基础面倾斜呈一定角度。上立柱与下立柱为两段半径相等圆弧，圆心均为前斜梁下端的圆孔中心。下立柱侧面开有两排呈圆周分布的长槽孔，孔的间隔距离及孔的数量根据不同使用要求进行确定。本实用新型通过调整上立柱与下立柱的相对位置，使上立柱下端的两个圆孔与下立柱的不同长槽孔对齐，可调整前斜梁的倾斜角度，从而使安装在真空管架上的真空管产生不同的角度，保证获得最佳的受光角度。
【专利说明】一种太阳能热水器可调支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能热水器可调支架，尤其涉及一种适用于安装真空管式太阳能热水器时，可对真空管安装角度进行调整的装置，属于机械工艺装备领域。
【背景技术】
[0002]太阳能热水器支架是真空管式太阳能热水器的重要部件，其主要功能一是安装热水器贮水保温桶，二是在受光方向上安装均匀排列的真空管并保证与阳光照射呈一定角度，三是将热水器可靠固定在屋顶等建筑物上。因此热水器支架的结构与功能对太阳能热水器的使用具有关键作用。目前，一般的热水器支架其结构多为固定式，热水器安装完成后其结构无法调整，因此真空管的受光角度固定不变。理论上，真空管集热需要有最佳的阳光照射角度。由于太阳光的照射角度随不同地域、不同季节等条件而变化，因此固定式支架无法满足真空管最佳受光条件，无法实现集热最大化，因而降低了热水器的集热效率，客观上增加了使用成本。
[0003]有鉴于此，如何使热水器的支架可以调整，提高热水器的集热效率成为业内技术人员亟需解决的问题。
[0004]中国专利CN 102519161 A公开了一种太阳能热水器，其采用调节腿和固定腿之间设有相对应圆孔和销孔，通过不同圆孔和销孔之间的对接来实现对高度的调节，进而实现对太阳能加热管相对阳光照射角度的调节。但是，此专利的热水器的贮水筒由固定腿和前框架直接连接，因此会使贮水筒与支架安装困难，并且若要调整安装角度必须重新调整四个底板前后的安装位置，造成调整不便；当调整到真空管倾斜角度较小时，会造成热水器整体稳定性变差，尤其在贮水筒贮满水后，其向后倾倒的可能性更大，进而造成安全事故。
实用新型内容
[0005]本实用新型针对现有太阳能热水器支架结构固定的缺点，提供一种结构可调式热水器支架，使真空集热管能够根据地域、季节等条件而在一定角度范围内调整受光角度，可以显著提高热水器的集热效果。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:
[0007]—种太阳能热水器可调支架，包括前斜梁、后支柱和承载板，其中，前斜梁主要用于安装太阳能真空集热管，承载板主要用于安装并固定热水器贮水桶，后支柱主要起承载作用。各部分之间利用若干短梁连接提高支架刚度。
[0008]所述前斜梁由左右对称的两段构成，下端有圆孔并通过螺栓螺母与地脚固定板连接，上端与承载板通过螺栓螺母连接；所述前斜梁上表面分布长圆孔，通过螺栓螺母与真空管支架相连接。
[0009]所述后支柱由左右两部分构成，每根后支柱由上、下立柱两段构成；所述上、下立柱侧面呈圆弧状，且该两段立柱圆弧半径相等，圆弧的圆心在支架安装后与前斜梁底部圆孔同心，上、下两立柱装配后，两立柱的相对滑动过程中，圆心的位置始终保持不变。该结构特点使得在通过上立柱在下立柱中滑动来调整支架角度的过程中，可以带动承载板、前斜梁整体一起绕前斜梁底孔圆心转动，从而调整真空管角度。在调整过程中，下立柱与前斜梁的相互位置保持不变，也使四个地脚固定板始终保持不动。因而在热水器调整过程中，地脚底板不必松开重新固定，不但调整方便，而且不受安装面积的限制。
[0010]所述下立柱底部有圆孔与地脚固定板通过螺栓螺母连接，侧面沿圆周方向并排分布若干组长圆孔；根据需要，下立柱可绕前斜梁的圆孔中心转动并使上端的长圆孔与上立柱侧面某一圆孔对齐并用螺栓螺母固定。
[0011]所述上立柱上端有圆孔通过螺栓螺母与承载板连接，下端分布圆孔通过螺栓螺母与下立柱连接。
[0012]所述承载板由左右对称两个构成，每个承载板下部有两组圆孔，其中一组圆孔通过螺栓螺母与前斜梁相连接，另一组圆孔通过螺栓螺母与上立柱相连接；所述承载板上端分布长槽孔用于安装并固定贮水桶。
[0013]所述前斜梁、后支柱的截面都为“凹”字形，相比圆钢有更大的抗弯比强度。
[0014]所述前斜梁、后支柱的侧面都有平面或曲率很小的近似平面，不但便于支架各零部件的配合安装，而且更稳定可靠。
[0015]所述上、下立柱的横截面都为“凹”字形，所述上立柱的宽度方向外部尺寸等于下立柱的槽宽尺寸，可保证上立柱精确位于下立柱槽内并可在下立柱槽内滑动。
[0016]所述地脚固定板呈L型，共有四个，其中两个与前斜梁通过螺栓螺母相连，另外两个通过螺栓螺母与下立柱相连。所述地脚固定板下部有孔，通过螺栓固定在屋顶等建筑面上。
[0017]本实用新型的有益效果是:由于上下后立柱为同心圆弧，因此根据使用条件调整上立柱绕其圆心旋转，可使上立柱相对于下立柱有不同的位置，并通过螺栓螺母进行固定。这样可使前斜梁相对于支架安装面有不同角度，从而可调整真空管的安装角度，以保证最优的采光集热条件。由于本实用新型中后立柱侧视为圆弧状，因此由四个地脚固定板所形成的支撑面积较大，使支架的稳固程度大，即使支架作大角度调整，其整体重心在安装面内的投影仍然位于支撑面积之内，支架不易倾倒，因此本实用新型的支架安全与稳定性更高。同时，本实用新型利用承载板来安装贮水筒，并通过螺栓螺母与上立柱、前斜梁分别连接，因此本实用新型热水器支架不但易于安装贮水筒，也便于日后拆卸维修。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构三维轴测图；
[0019]图2是本实用新型太阳能热水器可调支架的侧视图；
[0020]图3是本实用新型下立柱的侧视图；
[0021]图4是本实用新型上立柱的侧视图；
[0022]图5是本实用新型上、下立柱的装配连接处局部放大图；
[0023]图6是本实用新型后支柱与前斜梁横截面示意图。
[0024]图中，1、承载板，2、前斜梁，3、真空管支架，4、上立柱，5、下立柱，6、地脚固定板，7、前横梁，8、后横梁，9、连接杆，10、下横梁。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0026]如图1所示，太阳能热水器可调支架，它包括承载板1、前斜梁2、上立柱4、下立柱5、前横梁7、后横梁8、下横梁10、真空管支架3、连接杆9、地脚固定板6组成。其中，前斜梁2下端通过螺栓与地脚固定板6连接，上端通过螺栓与承载板I连接，前斜梁2上表面分布长圆孔，通过螺栓螺母与真空管支架3相连接。承载板I由左右对称两个构成，每个承载板I下部有两组圆孔，其中一组圆孔通过螺栓螺母与前斜梁2相连接，另一组圆孔通过螺栓螺母与上立柱4相连接；承载板I上端分布长槽孔用于安装并固定贮水桶。地脚固定板6呈L型，共有四个，其中两个与前斜梁2通过螺栓螺母相连，另外两个通过螺栓螺母与下立柱5相连。地脚固定板6下部有孔，通过螺栓固定在屋顶等建筑面上。安装后，前斜梁2与支架安装面倾斜呈一定角度。
[0027]如图2所示，上立柱4与下立柱5侧视呈圆弧状，且两段圆弧半径相等，两段立柱的圆心安装后均通过前斜梁2下端的圆孔中心。上、下立柱的半径Rl，R2标明其圆心都在前斜梁底部圆孔中心处。由于R1=R2，上、下两立柱装配后，两立柱的相对滑动过程中，圆心的位置始终保持不变。该结构特点使得在通过上立柱在下立柱中滑动来调整支架角度的过程中，可以带动承载板、前斜梁整体一起绕前斜梁底孔圆心转动，从而调整真空管角度。在调整过程中，下立柱与前斜梁的相互位置保持不变，也使四个地脚固定板始终保持不动，因而调整过程中，地脚底板不必松开重新固定，不但调整方便，而且不受安装面积的限制。下立柱5底部有圆孔与地脚固定板6通过螺栓螺母连接，侧面沿圆周方向并排分布若干组长圆孔；根据调整角度的需要选用一组孔通过螺栓螺母与上立柱4相连接。上立柱4上端有圆孔通过螺栓螺母与承载板I连接，下端分布圆孔通过螺栓螺母与下立柱5连接。下立柱5与前斜梁2通过连接杆9连接并固定。
[0028]如图3、图4所示，下立柱5侧面开有两排呈圆周分布的长槽孔，孔的间隔距离及孔的数量根据不同使用要求确定。上立柱4侧面上端有圆孔通过螺栓螺母与承载板I连接，下端分布圆孔通过螺栓螺母与下立柱5连接。调整上立柱4与下立柱5的相对位置，使上立柱4下端的两个圆孔与下立柱5的不同长槽孔对齐，然后用螺栓螺母将上下立柱固定。利用该种方法可调整前斜梁2的倾斜角度，从而使安装在真空管架3上的真空管产生不同的倾斜角度，保证获得最佳的受光角度。
[0029]如图5所示，上立柱4的宽度方向外部尺寸等于下立柱5的槽宽尺寸，因此上立柱4可精确位于下立柱5槽内并可在下立柱5槽内滑动。
[0030]如图6所示，前斜梁2和后支柱截面都为“凹”字形，相比圆钢有更大的抗弯比强度。前斜梁2和后支柱的侧面都有平面或曲率很小的近似平面，因此不但便于支架各零部件的配合安装，而且更稳定可靠。
【权利要求】
1.一种太阳能热水器可调支架，其特征是，包括前斜梁、后支柱和承载板，各部分之间设有若干短梁提高支架刚度；所述前斜梁由左右对称的两段构成，下端有圆孔并通过螺栓螺母与地脚固定板连接，上端与承载板通过螺栓螺母连接，所述前斜梁上表面分布长圆孔，通过螺栓螺母与真空管支架相连接；所述后支柱由左右两部分构成，每根后支柱由上立柱和下立柱两段构成，所述上立柱和下立柱的侧面均呈圆弧状，且该两段立柱圆弧半径相等，圆弧的圆心在支架安装后与前斜梁底部圆孔同心；所述承载板由左右对称两个构成，每个承载板下部有两组圆孔，其中一组圆孔通过螺栓螺母与前斜梁相连接，另一组圆孔通过螺栓螺母与上立柱相连接；所述承载板上端分布长槽孔用于安装并固定贮水桶。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器可调支架，其特征是，所述下立柱底部有圆孔与地脚固定板通过螺栓螺母连接，侧面沿圆周方向并排分布若干组长圆孔；下立柱能绕前斜梁的圆孔中心转动并使上端的长圆孔与上立柱侧面某一圆孔对齐并用螺栓螺母固定。
3.如权利要求1所述的太阳能热水器可调支架，其特征是，所述上立柱上端有圆孔通过螺栓螺母与承载板连接，下端分布圆孔通过螺栓螺母与下立柱连接。
4.如权利要求1所述的太阳能热水器可调支架，其特征是，所述前斜梁和后支柱的截面都为“凹”字形。
5.如权利要求1所述的太阳能热水器可调支架，其特征是，所述前斜梁和后支柱的侧面都有平面或曲率很小的近似平面。
6.如权利要求1所述的太阳能热水器可调支架，其特征是，所述上立柱和下立柱的横截面都为“凹”字形，所述上立柱的宽度方向外部尺寸等于下立柱的槽宽尺寸。
7.如权利要求1所述的太阳能热水器可调支架，其特征是，所述地脚固定板呈L型，共有四个，其中两个与前斜梁通过螺栓螺母相连，另外两个通过螺栓螺母与下立柱相连；所述地脚固定板下部设有用于通过螺栓固定在建筑面上的孔。
【文档编号】F24J2/52GK204084923SQ201420597449
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】樊宁, 王晓琴, 侯志坚 申请人:济南大学