一种可调高度的自循环太阳能风扇系统的制作方法

本发明涉及太阳能传热技术领域，特别是涉及一种可调高度的自循环太阳能风扇系统。

背景技术：

由于夏季温度的升高，人们出行或在田间劳作时，面对酷热的阳光，会感到极不舒服，虽然现有一些头戴式风扇和挂脖风扇等便携式风扇能够对人体进行吹风降温，但只能对人体的某个部位进行局部降温，且需要消耗电能。

现有集热板的向阳运动主要是依靠热敏材料或受热易膨胀的橡胶而进行的，热敏材料或橡胶受热后发生膨胀，进而带动集热板的转动，使得集热板正对着太阳，但为了使材料感热后能够发生较大的形变，一般要使用较多这样的材料，并且在使用时会尽量选取热膨胀系数高的材料，提高了材料的选用标准，不利于大量的应用。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种可调高度的自循环太阳能风扇系统，能够有效地利用太阳能对人体进行全方位的降温。

其解决的技术方案是，包括水平的工作台，工作台上表面有水平的带有夹层的吸热板，吸热板内有水，工作台上连接有置于吸热板上方的水箱，水箱和吸热板的夹层之间经输水管道连通，工作台上连接有置于水箱上方的圆柱形壳体，壳体的轴线沿前后方向设置，壳体内同轴转动连接有叶轮，壳体和吸热板之间经保温管连通，壳体和水箱之间经冷凝管连通，当吸热板内受热汽化后的水蒸气经保温管进入壳体内时，水蒸气推动叶轮转动，之后水蒸气流入冷凝管中，壳体上有风扇，叶轮与风扇传动连接；所述输水管道内安装有置于吸热板上方的压力阀，所述的冷凝管内安装有靠近壳体的单向阀。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1.本发明的水箱内的水作为太阳能与机械能的转换中介，能够自发地循环流动，不需要再向水箱内额外添加水，降低了人力成本，避免了繁琐的人工操作。

2.本发明的风扇的设置将太阳能转换为动能，进而能够产生大量的风，对附近的人进行全方位的吹风降温。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的立体图。

图3为本发明的局部剖视图。

图4为本发明的杠杆部分的左视剖面图。

附图标注：1-工作台、2-吸热板、3-水箱、4-输水管道、5-壳体、6-叶轮、7-保温管、8-冷凝管、9-风扇、10-凹槽、11-轮轴、12-叶片、13-杠杆、14-筒体、15-滑杆、16-遮阳篷、17-延长管、18-蜗轮、19-蜗杆、20-液压伸缩杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图4给出，本发明包括水平的工作台1，工作台1上表面有水平的带有夹层的吸热板2，吸热板2内有水，工作台1上连接有置于吸热板2左上方的竖直的水箱3，水箱3和吸热板2的夹层之间经输水管道4连通，工作台1上连接有置于吸热板2右上方的圆柱形的壳体5，壳体5的轴心沿前后方向设置，壳体5在水箱3上方，壳体5内同轴转动连接有叶轮6，壳体5和吸热板2之间经贯穿壳体5侧面的保温管7连通，壳体5和水箱3之间经贯穿壳体5侧面的冷凝管8连通，当吸热板2内受热汽化后的水蒸气经保温管7进入壳体5内时，水蒸气推动叶轮6转动，之后水蒸气流入冷凝管8中，壳体5上有置于壳体5外侧的风扇9，叶轮6与风扇9传动连接；所述输水管道4内安装有置于吸热板2上方的压力阀，所述的冷凝管8内安装有靠近壳体5的单向阀。

使用时，吸热板2受到太阳光的照射，吸热板2内的水温升高，产生水蒸气，水蒸气受到压力阀的阻挡不能进入水箱3，只能沿着保温管7进入壳体5内，进而推动叶轮6旋转，水蒸气继续进入冷凝管8内推开单向阀，之后水蒸气在冷凝管8内液化成水滴，因为壳体5在水箱3上方，所述水滴在自身重力作用下沿着冷凝管8流入水箱3内，当进入水箱3内的水滴不断增多时，压力阀所承载的压力也会越来越大，当压力阀所承载的压力超出压力临界值时，压力阀打开，水箱3内的水滴又会流入吸热板2内，实现了水流自循环流动的效果，叶轮6旋转带动风扇9转动，实现了对附近的人吹风扇热的效果。

进一步地，所述的吸热板2上表面均匀分布有多个类半球形的凹槽10，凹槽10底端涂有吸热材料。

使用时，阳光照耀在吸热板2上，凹槽10的特殊构造能够反射汇聚阳光，凹槽10把反射的阳光汇聚到凹槽10底端，形成一个炽热的光团，对吸热板2内的水进行加热；凹槽10的聚光能力强，加热速率快，吸热板2表面不需要全部喷涂吸热材料即可达到高效吸收太阳能的效果，减少了吸热材料的使用。

进一步地，所述的叶轮6包括轮轴11和多个叶片12，轮轴11贯穿壳体5前后两端面并与壳体5同轴转动连接，所述多个叶片12置于壳体5内，多个叶片12沿轮轴11的圆周方向均匀分布并与轮轴11连接，所述风扇9有两个并对称置于轮轴11的前后两侧，风扇9与轮轴11同轴连接。

使用时，水蒸气进入壳体5内，推动叶片12转动，经轮轴11的传递，轮轴11前后两侧的风扇9转动，形成朝向轮轴11外侧的气流，对附近的人进行吹风扇热。

进一步地，吸热板2与工作台1之间经横向设置的轴铰接，工作台1上方有前后对置于吸热板2两侧的杠杆13，杠杆13沿前后方向设置并与工作台1经横向设置的轴铰接，杠杆13一端置于吸热板2上表面并与吸热板2滑动接触，杠杆13与工作台1的铰接部靠近杠杆13另一端，工作台1上表面有与杠杆13另一端对应的筒体14，筒体14在杠杆13下方，筒体14内有与筒体14竖直滑动配合的由敏感材料制成的滑杆15，滑杆15上端与杠杆13另一端沿杠杆13的长度方向滑动连接，滑杆15下端与工作台1之间经弹簧连接，滑杆15上端被杠杆13遮挡。

使用时，太阳位于吸热板2后方时，对吸热板2后方的滑杆15照耀，滑杆15发生膨胀，推动所述杠杆13另一端上移，杠杆13与吸热板2滑动接触的一端下移，吸热板2随之向后转动，吸热板2前方的杠杆13与吸热板2滑动接触的一端随之上移，吸热板2前方的杠杆13转动，与吸热板2前方的杠杆13滑动连接的滑杆15被下压，所述滑杆15与工作台1之间的弹簧被压缩；吸热板2的向阳转动使得吸热板2在太阳位置的不断变化过程中能够一直正对着太阳，提高了吸热板2对太阳能的利用率；滑杆15与工作台1之间的弹簧提供了滑杆15的位移空间；杠杆13的设置用于滑杆15在较小的膨胀作用下即可使吸热板2产生较大的偏转，节约了滑杆15的使用量，降低了滑杆15的选用标准，进而节省成本，提高了滑杆15对吸热板2角度调节的灵敏性。

进一步地，所述的敏感材料为热敏材料。

进一步地，所述的敏感材料为光致形变材料。

进一步地，所述的工作台1上表面有与滑杆15对应的遮阳篷16，遮阳篷16可对滑杆15的左右两侧进行遮挡，防止太阳光对吸热板2一侧的滑杆15照耀时，另一侧的滑杆15也受到太阳光的影响而产生较大的膨胀。

进一步地，壳体5上连接有置于壳体5左右两侧的延长管17，延长管17横向设置并置于壳体5下部，所述的壳体5与工作台1之间沿延长管17的轴线转动连接，两个所述延长管17分别与热导管、冷凝管8沿延长管17的轴线一一对应转动连接，延长管17上套装有蜗轮18，工作台1上有与蜗轮18匹配的蜗杆19，蜗杆19上有手柄。

使用时，拨动手柄，蜗杆19转动，经蜗轮18、延长管17的传递，壳体5发生偏转，进而使风扇9转动产生的气流方向发生偏转，实现了本发明对于存有斜坡或高度不同的复杂地段的强适应性，蜗轮18蜗杆19的传动特点实现了对于壳体5倾斜角度的微量精确调节，并且调节过程能够平稳过渡，不会出现脱落现象，蜗轮18蜗杆19传动的自锁性有效防止了轮轴11在转动过程中的大幅度晃动。

进一步地，所述的工作台1上有置于工作台1下方并沿工作台1外缘轮廓方向均匀分布的多个液压伸缩杆20，当周围物体过高，影响了吸热板2的使用时，液压伸缩杆20用于调解工作台1的高度，使得吸热板2能够充分地利用太阳能。

进一步地，所述的保温管7、壳体5、冷凝管8分别与工作台1之间经支撑架连接；水箱3与工作台1之间经沿水箱3外缘轮廓方向均匀分布的多个支撑柱连接。

进一步地，所述的水箱3底端为顶点向下的锥形结构，所述输水管道4上端与水箱3底面中心连接，所述锥形结构便于水箱3内的水流入输水管道4内。

本发明的水箱内的水作为太阳能与机械能的转换中介，能够自发地循环流动，不需要再向水箱内额外添加水，降低了人力成本，避免了繁琐的人工操作。

本发明的风扇的设置将太阳能转换为动能，进而能够产生大量的风，对附近的人进行全方位的吹风降温，两个风扇的设置增大了吹风范围，实现了大面积吹风的效果。

本发明的杠杆的设计提高了滑杆对吸热板角度调节的灵敏性，节约了滑杆的使用量，降低了滑杆的选用标准，减少了购买成本。

本发明的蜗轮蜗杆的设置实现了对壳体倾斜角度的精确调节，并且调节过程平稳，壳体的偏转也实现了本发明对于不同地理环境下的复杂地段的多适应性。

本发明的液压伸缩杆能够调解工作台的高度，使得吸热板能够充分地利用太阳能。

本发明中气流的流速、流量与气温变化呈正相关，当气温升高时，单位时间内产生的水蒸气增多，水蒸气对叶轮做工加快，叶片随轮轴转动的速度加快，所产生的气流的流速增大、流量增多；气温越高时，本发明的降温效果越好，实现了降温效果随气温的变化而同步变化的过程。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。