自動開合式太陽能集熱設備的製作方法
2023-07-28 07:15:26 1
專利名稱：自動開合式太陽能集熱設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於太陽能應用技術領域，特別涉及太陽能集熱裝置結構設計 背景技術太陽能集熱器是太陽能熱水器的主要部件。它主要是以水為載體將太陽能轉換成熱 能，從而實現太陽能熱水器的應用。太陽能集熱器的早期階段，人們就是簡單的用一個鐵桶，將表面塗黑，裡面裝滿水。 這樣的設施熱效率低，不能保溫。儘管這樣，由於價格低廉，甚至用戶自己都可以做，所 以目前還有使用。第一代太陽能集熱器就是平板的，它是將集熱與儲水分開，儲水罐是保溫的。通過集 熱板將熱水傳送到儲水罐。但是這種裝置有幾個難題A、晚上不能保溫，儲水罐中的熱水溫度受到影響；B、冬天結冰、容器爆裂；C、熱效率低。現在也有在平板集熱器上進行改進的產品，如平板裡面不是直接用水來吸收熱量，而 是通過在裡面再布銅管，將水放在銅管中，達到集熱的目的。這個設施解決了容器爆裂問 題，但是其他問題沒有解決。同時它帶來了造價大幅度上漲。其價格超過現在的太陽能集 熱管產品。第二代太陽能集熱器是集熱管。其主要特點是在於將兩個玻璃管之間形成真空，同時 在內管的外壁塗上漸變鋁氮鋁膜。這種集熱器解決了保溫、防凍問題，同時由於漸變鋁氮鋁膜使用增加熱效率，減少了 熱輻射，但是這種集熱器在熱水與冷水匯集時玻璃管易爆炸，而且由於吸熱面積有限，熱 效率較低，其保溫層的結構也較為複雜，使造價增加。發明內容本發明的目的是為克服已有太陽能集熱設備技術的不足，提供一種新型的自動開合式 太陽能集熱設備，在光強烈時，兩個集熱器開啟，同時吸熱，光暗淡時，兩個集熱器閉合, 實現保溫。使其增加吸熱面積，減少散熱，提高效率，且簡化集熱器的真空保溫，降低了 造價。為實現上述目的，本發明採用自動開合式太陽能集熱設備，該設備包括上下兩個集熱 器、兩端有軸杆的空心軸、軸套、液壓伸縮杆，該軸套固定在上集熱器上，該兩端有軸杆 的空心軸固定在下集熱器上，該軸杆插入軸套內，支撐上集熱器，並為其迴轉軸，該上下 兩個集熱器通過軸杆和軸套連接，該液壓伸縮杆的兩端分別固定在上下集熱器側面的適當位置，接觸部位可以轉動，該液壓伸縮杆伸縮可使上下集熱器開啟和閉合。所述兩端有軸杆的空心軸的結構可為.該空腔軸的軸壁的迎光面開有光感孔，軸內 腔設有光感器、電機控制器及與其相連的電機、液壓裝置，該光感器對準光感孔，該液壓 裝置包括缸套、活塞、密封圈、螺杆和液壓液體的進出口，該缸套固定在空腔軸內，該活 塞置於缸套內，並可沿缸套內壁水平移動，其間設有密封圈，以避免液壓液體洩漏，該螺 杆的一端旋入活塞上，該螺杆的另一端與電機連接，缸套端部有液壓液體的進出口，電機轉動可帶動活塞往復運動，壓縮或回抽液壓液體；該液壓伸縮杆包括內杆、外套、密封圈、液壓腔、液壓液體的進出口，該內杆的與上集熱器連接，該外套與下集熱器連接，其內有 液壓腔，該液壓腔端部有液壓液體的進出口，該進出口與缸套端部的液壓液體的進出口連 通，該內杆插入外套液壓腔內，其間設有密封圈，以避免液壓液體洩漏，液壓液體的進出 可推動液壓伸縮杆伸長和縮短，該液壓伸縮杆伸長時，即推動上集熱器開啟，當上集熱器 開啟碰到空腔軸的後支撐擋板時即停止轉動。所述上下集熱器的結構可為該集熱器包括具有一面開口的兩層箱壁的箱體,該上集 熱器的箱體為扁平箱體，該下集熱器的箱體縱向截面為矩形、三角形或半圓形，'該上下集 熱器開口端面分別由表面塗有漸變鋁氮鋁膜的單層平面不鏽鋼板封閉，該單層平面不鏽鋼 板的周邊有密封圈，該上下集熱器內、外箱壁之間用保溫材料充填，所述上下集熱器的箱 體之間有管道連通；下集熱器的下端面還分別設有直通箱體內的進水管接口和出水管接 □。所述上下集熱器的兩層箱壁之間用柵筋片網絡連接，該柵筋片上設有通孔，使兩層箱 壁之間的空隙貫通，在該箱體的一端設置一個抽真空的閥門，通過該抽真空閥門，將兩層 箱壁之間的空氣抽出，形成真空保溫層。本發明提出的另一種自動開合式太陽能集熱設備，其特徵在於，該設備由形成陣列的 多個自動開合式太陽能集熱裝置組成，該各太陽能集熱裝置包括上下兩個集熱器、兩端有 軸杆的空心軸、軸套、液壓伸縮杆；該上下兩個集熱器通過軸杆和軸套連接，該軸套固定 在上集熱器上，該兩端有軸杆的空心軸固定在下集熱器上，該軸杆插入軸套內，支撐上集 熱器，並為其迴轉軸，該液壓伸縮杆的兩端分別固定在上下集熱器側面的適當位置，該液 壓伸縮杆的伸縮可使上下集熱器開啟和閉合；在該各集熱裝置的上下端面還分別設有直通 箱體內的出^C管接口和進水管接口；該集熱裝置陣列的同一行的每個集熱裝置的進水管接 口與下一行的同列集熱裝置的出水管接口相連通，最上行的每個集熱裝置的出水管接口相 互連通構成總的出水管接口，最下行的每個集熱裝置的進水管接口相互連通構成總的出水 管接口。本發明的特點和效果採用本發明的結構，在光強烈時，兩個集熱器開啟，同時吸熱，光暗淡時，兩個集熱 器閉合，實Sa保溫，增加吸熱面積，減少散熱，提高效率，且簡化吸熱面的真空保溫，降 低了造價。
圖1為本發明自動開合式太陽能集熱裝置結構示意圖其中圖1 (a)為開啟狀態，圖1 (b) 為閉合狀態；圖2為圖1中集熱裝置結構的A—A剖面示意圖； 圖3為兩端有軸杆的空心軸剖面結構圖； 圖4為液壓伸縮杆剖面5為本發明的下集熱器箱體結構縱向截面為三角形箱體的實施例結構示意圖 圖6為本發明的下集熱器箱體結構縱向截面為半圓形箱體的實施例結構示意圖具體實施方式
本發明提出的自動開合式太陽能集熱設備結合附圖及實施例詳細說明如下 實施例l本實施例的自動開合式太陽能集熱設備結構如圖1所示，其開啟狀態如圖l(a)所示， 閉合狀態如圖l(b)所示，該裝置包括上下兩個集熱器11、 12、兩端有軸杆131的空心軸 13、軸套14、液壓伸縮杆15，該上下兩個集熱器11、 12通過軸杆131和軸套14連接， 該軸套14固定在上集熱器11上，該兩端有軸杆的空心軸13固定在下集熱器12上，該軸 杆131插入軸套14內，支撐上集熱器，並為其迴轉軸，該液壓伸縮杆15的兩端分別固定 在上下集熱器側面的適當位置。所述集熱設備結構如圖2所示，該上集熱器11包括具有一面開口的兩層箱壁21、 22 的扁平箱體，下集熱器12包括具有一面開口的縱向截面為矩形的兩層箱壁27、 28箱體， 該上下集熱器開口端面分別由塗有漸變鋁氮鋁膜的單層平面不鏽鋼板24封閉，其內、外 箱壁之間用保溫材料23充填，上下集熱器的接觸面長寬尺寸相同，周邊有密封圈16，使 集熱器閉合時完全吻合密封。集熱器內箱壁構成儲水腔，上下集熱器的箱體之間有管道連 通，以便兩箱體裡的水對流循環。下集熱器12的下端面還分別設有直通內箱體的進水管 接口 25和出水管接口 26，所述箱體的其它面板採用不透明的不鏽鋼或塑料板。所述兩端有軸杆的空心軸13的結構如圖3所示，該空腔軸的軸壁的迎光面開有光感 孔17,軸內腔設有光感器31、電機控制器及與其相連的電機32、液壓裝置33;光感器 31對準感光孔17。所述液壓裝置33的結構如圖3所示，包括缸套331、活塞332、密封圈333、螺杆 334和液壓液體進出口 335，該缸套331固定在空腔軸13內，該活塞332置於缸套331內， 並可沿缸套331內壁水平移動，其間設有密封圈333，以避免液壓液洩漏，該螺杆334的 一端旋入活塞332上，該螺杆334的另一端與電機32連接。該缸套331端部有液壓液體 的進出口 335，電機32轉動可帶動活塞332往復運動，壓出或回抽液壓液體所述液壓伸縮杆的結構如圖4所示，包括內杆41、外套42、密封圈43、液壓腔44、 液壓液體的進出口45，該內杆41的上端與上集熱器ll連接，該外套42的下端與下集熱器12連接，該外套內有液壓腔44，該液壓腔44端部有液壓液體的進出口 45，該進出口 45與缸套331端部的進出口 335連通，該內杆41的下端插入外套42內，其間設有密封 圈43，以避免液壓液體洩漏，液壓液體的進出可推動液壓伸縮杆伸長和縮短。本發明按下述方式進行工作當光線照射並達到一定光強時，光感器31發出信號， 通過電機控制器處理，並輸出信號使電機32通電、旋轉，移動活塞342，使液壓液體從 液壓缸33排出，進入液壓伸縮杆的液壓腔44，推動內杆41外伸，將上集熱器ll推轉至 上端，使上下兩集熱器ll、 12打開,當光線變暗時，光感器31發出信號，電機32反轉， 將液壓液體收回液壓缸33,使上集熱器11退回原位，上下兩集熱器11、 12閉合。集熱 器打開時兩集熱器各自接受陽光照射，將兩個箱內的水加熱並對流，閉合時兩集熱器完全 相對扣合，實現保溫。本實施例在光照強烈時，兩個集熱器開啟，同時吸熱，光照暗淡時，兩個集熱器閉合， 實現保溫。其增加吸熱面積，減少散熱，提高效率，且簡化吸熱面的真空保溫，降低了造 價。實施例2 本實施例的結構如圖5所示，上集熱器51為包括具有一面開口的兩層箱壁的扁平箱 體，下集熱器52為包括具有一面開口的縱向截面為三角形的兩層箱壁的箱體。內、外箱 壁之間用柵筋片網絡連接，該柵筋片上設有通孔，使兩層箱壁之間的空隙貫通。在該箱體 的一端設置一個抽真空的閥門，通過該抽真空閥門，將兩層箱壁之間的空氣抽出，形成真 空保溫層(圖中未視出)。本實施例的其它結構及工作過程與實施例l相同。 實施例3本實施例的結構如圖6所示，該上集熱器61包括具有一面開口的兩層箱壁的扁平箱 體，下集熱器62為包括具有一面開口的縱向截面為半圓形兩層箱壁的箱體，內、外壁之 間用保溫材料23充填。本實施例的其它結構及工作過程與實施例1相同。實施例4本實施例自動開合式太陽能集熱設備，該設備由形成陣列的多個自動開合式太陽能集 熱裝置組成，本實施的各太陽能集熱裝置的結構與實施例1、2或3相同，在該集熱器的上 下端面還分別設有直通箱內的出水管接口和進水管接口；該集熱器陣列的同一行的每個集 熱器的進水管接口與下一行的同列集熱器的出水管接口相連通，最上行的每個集熱器的出 水管接口相互連通構成總的出水管接口，最下行的每個集熱器的進水管接口相互連通構成總的出水管接口。
權利要求
1、一種自動開合式太陽能集熱設備，其特徵在於，該設備包括上下兩個集熱器、兩端有軸杆的空心軸、軸套、液壓伸縮杆，該軸套固定在上集熱器上，該兩端有軸杆的空心軸固定在下集熱器上，該軸杆插入軸套內，支撐上集熱器，並為其迴轉軸，該上下兩個集熱器通過軸杆和軸套連接，該液壓伸縮杆的兩端分別固定在上下集熱器側面的適當位置，其伸縮可使上下集熱器開啟和閉合。
2、 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述兩端有軸杆的空心軸的結構為該 空腔軸的軸壁的迎光面開有光感孔，軸內腔設有光感器、電機控制器及與其相連的電機、 液壓裝置；該光感器對準光感孔，該液壓裝置包括缸套、活塞、密封圈、螺杆和液壓液體 的進出口，該缸套固定在空腔軸內，該活塞置於缸套內，可沿缸套內壁水平移動，其間設 有密封圈，以避免液壓液體洩漏，該螺杆的一端旋入活塞上，該螺杆的另一端與電機連接， 該缸套端部有液壓液體的進出口，電機轉動可帶動活塞往復運動，壓出或回抽難壓液體； 該液壓伸縮杆包括內杆、外套、密封圈、液壓腔、,:液壓液體進出口，該內杆與上集熱器連 接，該外套與下集熱器連接，其內有液壓腔，該液壓腔端部有液壓液體的進出口，該進出 口與缸套端部的液壓液體的進出口連通，該內杆插入外套液壓腔內，其間設有密封圈，以 避免液壓液體洩漏，液壓液體的進串可推動液壓伸縮杆伸長和縮短。
3、 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述每個集熱器包括具有一面開口的兩 層箱壁的箱體，該上集熱器的箱體為扁平箱體，該下集熱器的箱體縱向截面為矩形、三角 形或半圓形，該上下集熱器開口端面分別由表面塗有漸變鋁氮鋁膜的單層平面不鏽鋼板封 閉，該單層平面不鏽鋼板的周邊有密封圈，該上下集熱器內、外箱壁之間用保溫材料充填， 所述上下集熱器的箱體之間有管道連通，下集熱器的下端面還分別設有直通箱體內的進水 管接口和出水管接口。
4、如權利要求1所述的設，其特徵在於，該上下集熱器的兩層箱壁之間用柵筋片網 絡連接，該柵筋片上設有通孔，使兩層箱壁之間的空隙貫通，在該箱體的一端設置一個抽 真空的閥門，通過該抽真空閥門，將兩層箱壁之間的空氣抽出，形成真空保溫層。
5、 一種自動開合式太陽能集熱設備，其特徵在於，該設備由形成陣列的多個自動開 合式太陽能集熱裝置組成，該各太陽能集熱裝置包括上下兩個集熱器、兩端有軸杆的空心 軸、軸套、液壓伸縮杆；該上下兩個集熱器通過軸杆和軸套連接，該軸套固定在上集熱器 上，該兩端有軸杆的空心軸固定在下集熱器上，該軸杆插入軸套內，支撐上集熱器，並為 其迴轉軸，該液壓伸縮杆的兩端分別固定在上下集熱器側面的適當位置，該液壓伸縮杆的 伸縮可使上下集熱器開啟和閉合；在該各集熱裝置的上下端面還分別設有直通箱體內的出 水管接口和進水管接口 ；該集熱裝置陣列的同一行的每個集熱裝置的進水管接口與下一行 的同列集熱裝置的出水管接口相連通，最上行的每個集熱裝置的出水管接口相互連通構成 總的出水管接口 ，最下行的每個集熱裝置的進水管接口相互連通構成總的出水管接口 。
6、 如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述兩端有軸杆的空心軸的結構為該 空腔軸的軸壁的迎光面開有光感孔，軸內腔設有光感器、電機控制器及與其相連的電機、 液壓裝置，該光感器對準光感孔，該液壓裝置包括缸套、活塞、密封圈、螺杆和液壓液體 的進出口，該缸套固定在空腔軸內，該活塞置於缸套內，可沿缸套內壁水平移動，其間設 有密封圈，以避免液壓液體洩漏，該螺杆的一端旋入活塞上，該螺杆的另一端與電機連接， 該缸套端部有液壓液體的進出口，電機轉動可帶動活塞往復運動，壓出或回抽液壓液體； 該液壓伸縮杆包括內杆、外套、密封圈、液壓腔、液壓液體進出口，該內杆與上集熱器連 接，該外套與下集熱器連接，其內有液壓腔，該液壓腔端部有液壓液體的進出口，該進出 口與缸套端部的液壓液體的進出口連通，該內杆插入外套液壓腔內，其間設有密封圈，以 避免液壓液體洩漏，液壓液的進出可推動液壓伸縮杆伸長和縮短。
7、 如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述每個集熱器包括具有一面開口的兩 層箱壁的箱體,該上集熱器的箱體為扁平箱體，該下集熱器的箱體縱向截面為矩形、三角 形或半圓形，該上下集熱器開口端面分別由表面塗有漸變鋁氮鋁膜的單層平面不鏽鋼板封 閉，該單層平面不鏽鋼板的周邊有密封圈，該上下集熱器內、外箱壁之間用保溫材料充填， 所述上下集熱器的箱體之間有管道連通；下集熱器的下端面還分別設有直通箱體內的進水 管接口和出水管接口。
8、如權利要求5所述的設備，其特徵在於，該上下集熱器的兩層箱壁之間用柵筋片網 絡連接，該柵筋片上設有通孔，使兩層箱壁之間的空隙貫通，在該箱體的一端設置一個抽 真空的閥門，通過該抽真空閥門，將兩層箱壁之間的空氣抽出，形成真空保溫層。
全文摘要
本發明涉及自動開合式太陽能集熱設備，屬於太陽能應用技術領域，該設備包括上下兩個集熱器、兩端有軸杆的空心軸、軸套、液壓伸縮杆，該各集熱器為具有一面開口的兩層箱壁的箱體，開口處由塗有漸變鋁氮鋁膜的單層平面不鏽鋼板封閉。該內箱壁構成儲水腔，內外箱壁之間填充保溫材料或為真空保溫層；該兩端有軸杆的空心軸內設有光感器、電機控制器及與其相連的電機、液壓裝置；該集熱器的下端面設有直通箱體內的出水管接口和進水管接口，該上下集熱器的箱體之間有管道連通。本發明還包括將多個集熱設備組成一個集熱裝置陣列。隨光照的強烈或暗淡，該上下兩個集熱器開啟吸熱或閉合保溫，使其增加吸熱面積，提高效率，簡化吸熱面的真空保溫，降低造價。
文檔編號F24J2/46GK101236020SQ20081010090
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月26日 優先權日2008年2月26日
發明者夏靖友 申請人:北京清大匯友科技有限責任公司