太阳能蒸汽发生装置

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2024-02-21 15:19:25

权利要求书： 1.一种太阳能蒸汽发生装置，包括底座和若干集热管；其特征在于，所述集热管相对于底座可绕自身轴线进行旋转，集热管一端转动安装有固定环，固定环上固定有介质管；

底座上滑动安装有升降板，升降板安装有若干条皮带，每条皮带对应一根集热管，皮带表面带有清洗组件；

升降板上安装有若干带有喷头的水管；

所述皮带套装在分布在集热管两侧的滚轴一和与升降板弹性连接的滚轴二上；

其中一根滚轴一的端部固定有驱动其旋转的电机一；

所述滚轴二为两根，对称安装在集热管的两侧，升降板开设滑槽，滑槽内滑动有滑块一，滚轴二与滑块一转动连接，并在滑槽内安装复位弹簧，复位弹簧另一端与滑块一连接；

滑槽为倾斜状。

2.如权利要求1所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，还包括用于驱动集热管进行同步旋转的驱动机构；

驱动机构包括若干个连接机构，连接机构用于驱动相邻两根集热管进行同步旋转；

连接机构包括与集热管中心轴转动连接的摆臂一，与相邻集热管中心轴转动连接的摆臂二，在摆臂一和摆臂二上设置有中间轴；

集热管中心轴与中间轴以及中间轴与相邻集热管中心轴均传动连接；

位于一端的集热管中心轴上固定有电机二。

3.如权利要求2所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，所述中间轴转动安装在两个滑块二上，两个滑块二分别滑动在摆臂一和摆臂二上，并且在摆臂一和摆臂二其中一根摆臂上螺纹连接有丝杆，丝杆与滑块二连接。

4.如权利要求3所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，所述升降板上固定有若干挡板，并且挡板一侧表面为反光材料。

5.如权利要求4所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，还包括动力机构，动力机构包括转动安装在底座上的转轴，转轴上固定有若干驱动杆一的一端，驱动杆一的另一端转动安装有驱动杆二的一端，驱动杆二的另一端与升降板转动连接；

转轴由电机三和减速机驱动旋转。

6.如权利要求5所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，所述介质管的一端连通有总管一，另一端连通有总管二，介质管处于集热管内的部分为U型。

7.如权利要求6所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，升降板的一侧固定有限位板，另一侧开设下水槽。

8.如权利要求7所述的一种太阳能蒸汽发生装置，其特征在于，所述固定环上固定有稳定轴，底座上固定有支撑杆，支撑杆与稳定轴连接，且升降板与支撑杆滑动连接。

说明书：一种太阳能蒸汽发生装置技术领域[0001] 本发明涉及光能利用的技术领域，特别是涉及一种太阳能蒸汽发生装置。背景技术[0002] 太阳能蒸汽发生装置是利用太阳能、热能等进行蒸汽转换的一种方式，利用其原理与太阳能光伏发电相似，都是将太阳光能转换为热能，再通过对热能的梯级利用、再把热能转换为蒸汽的过程。在蒸汽发生器中，通过改变加热介质种类和流量控制装置对蒸汽进行直接加热，从而实现工业高温蒸汽锅炉的功能。[0003] 在使用时，集热管是裸露的，长时间使用，会在表面累积尘土等杂质，影响集热效果，现有技术中，在对集热管清理时，没有专门的工具，多是通过人工擦洗的方式进行，需要大量人力，效率不高。发明内容[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能蒸汽发生装置，其结构简单，可自动对集热管的表面进行清洗，无需人工清洗，提高效率。[0005] 本发明的一种太阳能蒸汽发生装置，包括底座和若干集热管；所述集热管相对于底座可绕自身轴线进行旋转，集热管一端转动安装有固定环，固定环上固定有介质管；底座上滑动安装有升降板，升降板安装有若干条皮带，每条皮带对应一根集热管，

皮带表面带有清洗组件；

升降板上安装有若干带有喷头的水管。

[0006] 本发明作进一步改进，所述皮带套装在分布在集热管两侧的滚轴一和与升降板弹性连接的滚轴二上；其中一根滚轴一的端部固定有驱动其旋转的电机一。

[0007] 本发明作进一步改进，所述滚轴二为两根，对称安装在集热管的两侧，升降板开设滑槽，滑槽内滑动有滑块一，滚轴二与滑块一转动连接，并在滑槽内安装复位弹簧，复位弹簧另一端与滑块一连接；滑槽为倾斜状。

[0008] 本发明作进一步改进，还包括用于驱动集热管进行同步旋转的驱动机构；驱动机构包括若干个连接机构，连接机构用于驱动相邻两根集热管进行同步旋

转；

连接机构包括与集热管中心轴转动连接的摆臂一，与相邻集热管中心轴转动连接

的摆臂二，在摆臂一和摆臂二上设置有中间轴；

集热管中心轴与中间轴以及中间轴与相邻集热管中心轴均传动连接；

位于一端的集热管中心轴上固定有电机二。

[0009] 本发明作进一步改进，所述中间轴转动安装在两个滑块二上，两个滑块二分别滑动在摆臂一和摆臂二上，并且在摆臂一或者摆臂二上螺纹连接有丝杆，丝杆与滑块二连接。[0010] 本发明作进一步改进，所述升降板上固定有若干挡板，并且挡板一侧表面为反光材料。[0011] 本发明作进一步改进，还包括动力机构，动力机构包括转动安装在底座上的转轴，转轴上固定有若干驱动杆一的一端，驱动杆一的另一端转动安装有驱动杆二的一端，驱动杆二的另一端与升降板转动连接；转轴由电机三和减速机驱动旋转。

[0012] 本发明作进一步改进，所述介质管的一端连通有总管一，另一端连通有总管二，介质管处于集热管内的部分为U型。[0013] 本发明作进一步改进，升降板的一侧固定有限位板，另一侧开设下水槽。[0014] 本发明作进一步改进，所述固定环上固定有稳定轴，底座上固定有支撑杆，支撑杆与稳定轴连接，且升降板与支撑杆滑动连接。[0015] 与现有技术相比本发明的有益效果为：本装置在正常使用时，清洗组件处于集热管下方，不与集热管接触，从而不影响集热管采光，介质管内流通有导热介质，集热管收集热对导热介质进行加热，由导热介质使水转变为蒸汽；当需要对集热管进行清理时，使升降板以及其上的皮带上移，皮带表面的清洗组

件自动与集热管一部分表面进行贴合，然后使皮带以及集热管进行旋转，且两者旋转方向相反，并同时通过水管向清洗组件与集热管的交界处进行喷水，从而将集热管的表面清洗干净。

附图说明[0016] 图1是本发明的结构示意图；图2是图1中A部的局部放大图；

图3是图1的后视图；

图4是图3中B部的局部放大图；

图5是图1的俯视图；

图6是图5中C?C部的剖面图图；

图7是升降板、底座、支架和支撑杆等的爆炸图；

图8是图1中A部的局部放大图；

图9是集热管、摆臂一和摆臂二等的结构示意图；

图10是集热管、摆臂一和摆臂二等的结构示意图；

附图中标记：1、底座；2、集热管；3、固定环；4、介质管；5、升降板；6、支架；7、皮带；

8、清洗组件；9、喷头；10、水管；11、滚轴一；12、滚轴二；13、电机一；14、滑槽；15、滑块一；16、复位弹簧；17、摆臂一；18、摆臂二；19、中间轴；20、中心轴；21、链轮；22、链条；23、电机二；

24、滑块二；25、丝杆；26、挡板；27、转轴；28、驱动杆一；29、驱动杆二；30、电机三；31、总管一；32、总管二；33、限位板；34、下水槽；35、稳定轴；36、支撑杆。

具体实施方式[0017] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。[0018] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0019] 如图1至图10所示，本发明的一种太阳能蒸汽发生装置，包括底座1和若干集热管2；集热管2相对于底座1可绕自身轴线进行旋转，集热管2一端转动安装有固定环3，固定环3上固定有介质管4；

底座1上滑动安装有升降板5，升降板5大体呈倒置的门型，更具体地，底座1上固定

有若干支架6，支架6与升降板5滑动连接，且支架6与集热管2的中心轴20转动连接，从而集热管2相对于底座1可绕自身轴线进行旋转；

升降板5安装有若干条皮带7，每条皮带7对应一根集热管2，皮带7表面带有清洗组

件8，更具体地，清洗组件8可以是棉布、海绵等，亦可是毛刷，凡是可对集热管2表面进行清洗的均可实施；

升降板5上安装有若干带有喷头9的水管10；

在本实施例中，本装置在正常使用时，清洗组件8处于集热管2下方，不与集热管2

接触，从而不影响集热管2采光，介质管4内流通有导热介质，集热管2收集热对导热介质进行加热，由导热介质使水转变为蒸汽；

当需要对集热管2进行清理时，使升降板5以及其上的皮带7上移，皮带7表面的清

洗组件8自动与集热管2一部分表面进行贴合，然后使皮带7以及集热管2进行旋转，且两者旋转方向相反，并同时通过水管10向清洗组件8与集热管2的交界处进行喷水，从而将集热管2的表面清洗干净。

[0020] 本发明作进一步改进，如图6所示，皮带7套装在分布在集热管2两侧的滚轴一11和与升降板5弹性连接的滚轴二12上，更具体地，滚轴一11转动安装在升降板5上，且两个滚轴一11之间具有一定距离，以使清洗组件8与集热管2贴紧后，清洗组件8对集热管2具有一定包角，以提高清洗效率，在升降板5带动皮带7、滚轴一11和滚轴二12上升过程中，滚轴一11会逐渐高于集热管2的底端，滚轴一11之间的清洗组件8会贴紧集热管2，使得滚轴一11之间的皮带7总体长度增加，从而使得滚轴二12向上移动，同理在升降板5和皮带7等向下移动时，由于滚轴二12与升降板5是弹性连接的，会使滚轴二12以及皮带7等恢复至初始状态上；如图1至图2所示，其中一根滚轴一11的端部固定有驱动其旋转的电机一13，每条

皮带7均由一个电机一13驱动其旋转。

[0021] 本发明作进一步改进，如图6所示，滚轴二12为两根，对称安装在集热管2的两侧，升降板5开设滑槽14，滑槽14对称开设两个，滑槽14内滑动有滑块一15，滚轴二12与滑块一15转动连接，并在滑槽14内安装复位弹簧16，复位弹簧16另一端与滑块一15连接；

滑槽14为倾斜状；

如图6所示，清洗组件8与集热管2脱离，在复位弹簧16的弹力作用下，滑块一15处

于滑槽14的底端上，两个滚轴一11之间的皮带7是较为平整的，当升降板5等上升时，滚轴一

11会逐渐高于集热管2的底端，滚轴一11之间的清洗组件8会贴紧集热管2，使得滚轴一11之间的皮带7总体长度增加，从而使得滚轴二12沿着滑槽14斜向上移动，复位弹簧16被压缩；

本装置将滑槽14设置为倾斜状，并非设置为竖直的，在高度方向移动距离相同的

情况下，滑槽14是倾斜状的方式可使两根滚轴一11之间皮带7整体长度变化更大，所以升降板5的高度可以做的更小，从而可降低本装置的风阻，稳定性更好。

[0022] 本发明作进一步改进，还包括用于驱动集热管2进行同步旋转的驱动机构；如图2、图9至图10所示，驱动机构包括若干个连接机构，连接机构用于驱动相邻两

根集热管2进行同步旋转；

连接机构包括与集热管2中心轴20转动连接的摆臂一17，与相邻集热管2中心轴20

转动连接的摆臂二18，摆臂一17与摆臂二18形成型，在摆臂一17和摆臂二18上设置有中间轴19，如图所示，除了端部的中心轴20外，其余的中心轴20上均转动安装有一根摆臂一17和一根摆臂二18；

集热管2中心轴20与中间轴19以及中间轴19与相邻集热管2中心轴20均传动连接，

更具体地，集热管2中心轴20与中间轴19以及中间轴19与相邻集热管2中心轴20均通过链轮

21和链条22连接；

位于一端的集热管2中心轴20上固定有电机二23；

在本实施例中，当开启电机二23时，电机二23带动位于一端的集热管2以及与其连

接的中心轴20进行旋转，在链轮21、链条22以及中间轴19的配合下，带动其余的集热管2同时旋转，通过单个电机二23即可驱动所有集热管2进行旋转；

由于摆臂一17和摆臂二18是与中心轴20转动连接的，所以不会对摆臂一17和摆臂

二18产生影响。

[0023] 本发明作进一步改进，如图2、图9至图10所示，中间轴19转动安装在两个滑块二24上，两个滑块二24分别滑动在摆臂一17和摆臂二18上，并且在摆臂一17或者摆臂二18上螺纹连接有丝杆25，丝杆25与滑块二24连接；在本实施例中，在使用过程中，链条22是容易损坏的，在需要更换链条22时，旋转

丝杆25使滑块二24相对于摆臂一17和摆臂二18向下移动，如图中所示，摆臂一17与摆臂二

18形成型，所以滑块二24向下移动使得中间轴19与中心轴20之间的距离减小，链条22会变松弛，从而方便链条22的更换，更换完毕后，旋转丝杆25使滑块二24恢复初始位置即可，链条22重新绷紧。

[0024] 本发明作进一步改进，如图6所示，升降板5上固定有若干挡板26，并且挡板26一侧表面为反光材料；在本实施例中，如图6所示，此时皮带7的旋转方向为顺时针，集热管2的旋转方向

为逆时针，且集热管2的转动速度慢，水会在集热管2的右侧出来，这时就由挡板26将水和杂质遮挡住，水和杂质在重力作用下，沿着挡板26逐渐流动至升降板5的底端，为了便于水的流动，将升降板5的底端设置成倾斜的，同时挡板26的一侧为反光材料，可使照射在这块挡板26上的部分阳光反射到临近的集热管2的侧面底端上，提高集热效率。

[0025] 本发明作进一步改进，如图7和图8所示，还包括动力机构，动力机构包括转动安装在底座1上的转轴27，转轴27上固定有若干驱动杆一28的一端，驱动杆一28的另一端转动安装有驱动杆二29的一端，驱动杆二29的另一端与升降板5转动连接，为了提高稳定性，转轴27设置了两根；

转轴27由电机三30和减速机驱动旋转；

在本实施例中，如图8所示，当需要使升降板5升降时，操作电机三30带动减速机和

转轴27进行旋转，减速机采用蜗轮蜗杆结构，转轴27旋转带动与其固定连接的驱动杆一28进行旋转，在摆臂二18的配合下，使得升降板5进行升降。

[0026] 本发明作进一步改进，如图1所示，介质管4的一端连通有总管一31，另一端连通有总管二32，介质管4处于集热管2内的部分为U型；在本实施例中，所有介质管4的导热介质均由总管一31提供，介质管4处于集热管2

内的部分为U型，可增加介质的受热面积，介质升温后，流动至总管二32内，再流动至其他位置上。

[0027] 本发明作进一步改进，升降板5的一侧固定有限位板33，另一侧开设下水槽34；在本实施例中，如图6所示，限位板33的两侧以及底端均与升降板5连接，防止水流

出，升降板5上的水逐渐流动至下水槽34内，并由下水槽34导流至合适位置上，也可以将升降板5的底部设置成镂空的，防止杂质在升降板5的内侧积累。

[0028] 本发明作进一步改进，如图4所示，固定环3上固定有稳定轴35，底座1上固定有支撑杆36，支撑杆36与稳定轴35连接，且升降板5与支撑杆36滑动连接。[0029] 在本实施例中，通过设置的支撑杆36，使得升降板5在升降时，两侧均受到支撑，稳定性更好，并且集热管2在旋转时，通过设置的稳定轴35，与中心轴20共同作用，集热管2两侧也受到支撑，旋转稳定性更好。[0030] 本发明使用过程如下：本装置在正常使用时，清洗组件8处于集热管2下方，不与集热管2接触，从而不影

响集热管2采光，介质管4内流通有导热介质，集热管2收集热对导热介质进行加热，由导热介质使水转变为蒸汽；

集热管2正常使用时，清洗组件8与集热管2脱离，在复位弹簧16的弹力作用下，滑

块一15处于滑槽14的底端上，两个滚轴一11之间的皮带7是较为平整的；

当需要对集热管2进行清理时，操作电机三30带动减速机和转轴27进行旋转，减速

机采用蜗轮蜗杆结构，转轴27旋转带动与其固定连接的驱动杆一28进行旋转，在摆臂二18的配合下，使升降板5以及其上的皮带7上移，当升降板5等上升时，滚轴一11会逐渐高于集热管2的底端，滚轴一11之间的清洗组件8会贴紧集热管2，使得滚轴一11之间的皮带7总体长度增加，从而使得滚轴二12沿着滑槽14斜向上移动，复位弹簧16被压缩；

然后使皮带7以及集热管2进行旋转，且两者旋转方向相反，并同时通过水管10向

清洗组件8与集热管2的交界处进行喷水，从而将集热管2的表面清洗干净，如图所示，此时皮带7的旋转方向为顺时针，集热管2的旋转方向为逆时针，且集热管2的转动速度慢，水会在集热管2的右侧出来，这时就由挡板26将水和杂质遮挡住，水和杂质在重力作用下，沿着挡板26逐渐流动至升降板5的底端，为了便于水的流动，将升降板5的底端设置成倾斜的，同时挡板26的一侧为反光材料，可使照射在这块挡板26上的部分阳光反射到临近的集热管2的侧面底端上，提高集热效率；

清洗完毕后，操作电机三30使升降板5等恢复初始位置。

[0031] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。