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CN101818943A - 追日聚光的热能产生装置 - Google Patents

追日聚光的热能产生装置 Download PDF

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Abstract

一种追日聚光的热能产生装置，包含一转向驱动单元、一集能单元、一聚光单元，及一感光控制模组，该转向驱动单元具有一底座、一转动地设置于该底座上的转盘、一设置于该转盘下方的转轴、一带动该转轴而连动该转盘旋转的动力源、一枢设在该转盘上且能伸缩移动的伸缩杆件，及两设置在该转盘上的支撑杆件，该集能单元具有一设置于该伸缩杆件与所述支撑杆件上且随该伸缩杆件移动变位的承载盘，及一绕置排列在该承载盘上的管体，该管体内流动有热传导液。利用该感光控制模组侦测阳光的照射方向，并驱动该转盘与伸缩杆件动作，进而使该承载盘调整至适当的向阳位置，以提高聚光能量而增进太阳光聚光集热在该管体的效能。

Description

追日聚光的热能产生装置
技术领域
本发明涉及一种热能产生装置，特别是涉及一种追日聚光的热能产生装置。
背景技术
太阳能热水器的集热板一般是装设在建筑物顶部或户外日照充足的位置，经由太阳光照射而产生热能，用以辅助供应家庭的热水来源，借以降低电力消耗及瓦斯燃烧的用量，进而节省能源。
但由于太阳的位置会随着时间而改变，太阳光所照射的角度会依时间而有所不同，而太阳能热水器的集热板朝向太阳的方位是固定的，所以太阳所在的方位改变时，就会造成集热板无法确实接收到太阳光，进而影响太阳能热水器的集热板所能吸收的能量，而降低集热板的转换效能，有鉴于此，现今为了提高集热板的转换效能，会借由一太阳能追日结构，以使集热板会随着太阳的位置调整方位，借以让集热板能够确实面向太阳而接收到太阳光。
如图1所示，为中国台湾公告第M279834号「聚光追日型太阳能热水器」专利案，该案公开有一聚光装置12由两个追日机构13驱使转动，将阳光聚焦于管体11上，使管体11内的水被加热而形成热循环，借此取得热源，然而，太阳光往往会因为照射角度变化，使阳光无法持续照射于该管体11上，因而使热源的产生效率较不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提高聚热效能的追日聚光的热能产生装置。
本发明追日聚光的热能产生装置，包含一个转向驱动单元、一个集能单元、一个聚光单元及一个感光控制模组。
所述转向驱动单元具有一个底座、一个转动地设置于该底座上的转盘、一支设置于该转盘下方的转轴、一个带动该转轴而连动该转盘旋转的动力源、一支枢设在该转盘上且能伸缩移动的伸缩杆件，及两支设置在该转盘上且与该伸缩杆件相间隔的支撑杆件；
所述集能单元具有一个设置于该转向驱动单元的伸缩杆件与所述支撑杆件上且能随该伸缩杆件移动变位的承载盘，及一个绕置排列在该承载盘上方的管体，该管体内流动有热传导液；
所述聚光单元具有一个设置在该集能单元的承载盘上的架体，及多数片并排设置在该架体上且能聚光在该管体上的聚光板，所述聚光板与该管体相间隔并维持一设定距离，且每一片聚光板具有一呈弧面状的受光面；及
所述感光控制模组具有一个感光件，及一个电连接该感光件与伸缩杆件而能驱使该伸缩杆件进行伸缩动作的控制件。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中所述集能单元还具有多数片排列设置在该承载盘上且位于该管体下方而用以将太阳光反射在该管体上的反射镜，每一片反射镜的截面是呈弧状。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中所述聚光单元的架体具有一个框座、多数根设于该承载盘上且连接该框座的立柱，及多数根排列设置于该框座上且供每一片聚光板一一枢设的心轴，使得每一片聚光板皆能相对于每一根心轴转动。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中所述转向驱动单元的伸缩杆件是由下列群组中择一：螺杆驱动机构、油压缸或气压缸。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中每一片聚光板还具有一个相反于所述受光面且呈平面状的相邻面。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中每一片聚光板还具有一个相反于所述受光面且呈弧面状的相邻面。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中所述转向驱动单元的动力源是与该转轴相连设且直接带动该转轴旋转。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中所述转向驱动单元的动力源是与该转轴间隔设置，且该转向驱动单元还具有一个连设于该动力源与转轴间且带动该转轴旋转的传动带。
较佳地，本发明追日聚光的热能产生装置，其中该转向驱动单元还具有多数个设置在底座底部的移动轮。
本发明的有益效果在于：利用所述感光控制模组侦测阳光的照射方向，并驱动该转盘与伸缩杆件动作，进而使该承载盘调整至适当的向阳位置，以提高聚光能量而增进太阳光聚光集热在该管体的效能。
附图说明
图1是中国台湾公告第M279834号「聚光追日型太阳能热水器」专利案的示意图；
图2是本发明追日聚光的热能产生装置的第一较佳实施例的立体图；
图3是一部分剖视图，说明本发明第一较佳实施例的转向驱动单元的内部结构；
图4是一部分立体图，说明本发明第一较佳实施例的集能单元与聚光单元的态样；
图5是一部分剖视图，说明本发明第一较佳实施例的聚光板的态样；
图6是本发明第一较佳实施例的感光控制模组的构件连结关系的示意图；
图7是一部分剖视图，说明本发明第一较佳实施例的聚光板转动的态样；
图8是一部分剖视图，说明本发明第一较佳实施例的承载盘保持水平的态样；
图9是一部分剖视图，说明本发明第一较佳实施例的承载盘向右倾斜的态样；
图10是一剖视图，说明本发明追日聚光的热能产生装置的第二较佳实施例；
图11是一部分剖视图，说明本发明第二较佳实施例聚光板的相邻面呈弧面状。
图2至图11中：2.集能单元；21.承载盘；22.管体；23.反射镜；4.聚光单元；41.架体；411.框座；412.立柱；413.心轴；42.聚光板；421.受光面；422.相邻面；5.转向驱动单元；51.底座；52.动力源；53.转盘；54.转轴；55.传动带；56.移动轮；57.伸缩杆件；571.缸体；572.缸杆；573.杆心；58.支撑杆件；6.感光控制模组；61.感光件；62.控制件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
如图2所示，本发明追日聚光的热能产生装置的第一较佳实施例，包含一转向驱动单元5、一集能单元2、一聚光单元4，及一感光控制模组6。
如图2、3所示，该转向驱动单元5具有一底座51、一转动地设置于该底座51上的转盘53、一设置于该转盘53的转轴54、一带动该转轴54而连动该转盘53旋转的动力源52、一枢设在该转盘53上且能伸缩移动的伸缩杆件57，及两设置在该转盘53上且与该伸缩杆件57相间隔的支撑杆件58，该动力源52与该转轴54相连设而直接带动该转轴54旋转，在本实施例中，该伸缩杆件57为油压缸且具有一设置在该转盘53的缸体571、一伸缩于该缸体571内的缸杆572，及一伸缩于该缸杆572内的杆心573，但该伸缩杆件57也可以是螺杆驱动机构或气压缸，借以达到升降的效果，不以本实施例所揭露的内容为限。
如图2、4、5所示，该集能单元2具有一设置于该转向驱动单元5的伸缩杆件57与所述支撑杆件58上且能随该伸缩杆件57移动变位的承载盘21、一绕置排列在该承载盘21上方的管体22，及多数片排列设置在该承载盘21上且位于该管体22下方的反射镜23，每一反射镜23的截面呈弧状并用以将太阳光反射在该管体22上。该管体22内流动有热传导液。
如图4、7所示，该聚光单元4具有一设置在该集能单元2的承载盘21上的架体41，及多数片并排设置在该架体41上的聚光板42，该架体41具有框座411、多数根设于该承载盘21上且连接框座411的立柱412，及多数根排列设置于框座411上且能供每一聚光板42一一枢设的心轴413，使得每一聚光板42皆能如图7所示的相对于每一心轴413而依箭头所示的方向转动。
如图4、5所示，所述聚光板42与管体22相间隔并维持一设定距离，且每一聚光板42具有一呈弧面状的受光面421，及一相反于该受光面421且呈平面状的相邻面422，当太阳光照射所述聚光板42的受光面421后，可聚光集热在该管体22上，而能够提高热传导液的温度。
如图4、6所示，所述感光控制模组6具有一设置在该架体41的框座411的感光件61，及一电连接该感光件61与伸缩杆件57而能驱使该伸缩杆件57进行伸缩动作的控制件62。
依据上述之结构，利用该感光件61侦测阳光的照射位置，使所述伸缩杆件57会随着阳光照射的角度而调整伸展的长度，如图3所示，该缸杆572、杆心573是呈收缩状，使该承载盘21向左倾斜，也可以如图8所示，该缸杆572向上伸展而该杆心573呈收缩状，使该承载盘21保持水平，还可以如图9所示，该缸杆572与杆心573皆向上伸展，使该承载盘21向右倾斜，与此同时，该动力源52也能够带动该转盘53如图2所示的箭头方向转动，借此使该承载盘21能够调整各种角度，进而使该承载盘21调整至适当的向阳位置，因而将光线聚集在管体22上，以提高该管体22的集热的效果。
本实施例通过在该管体22上方设置有多数片聚光板42，使照射于所述聚光板42的太阳光皆能够透过每一聚光板42的受光面421，聚光集热于该管体22上，而提高该管体22内热传导液的温度，借以增进其产热的效能。
如图10、11所示，为本发明追日聚光的热能产生装置的第二较佳实施例，大致上是与第一较佳实施例所公开的结构相同，不同的地方在于，该转向驱动单元5的动力源52是与该转轴54间隔设置，且该转向驱动单元5还具有一连设于该动力源52与转轴54间且用以带动该转轴54旋转的传动带55，及多数个设置在底座51底部的移动轮56，每一聚光板42的相邻面422呈弧面状，借以改变光线的路径，使太阳光集中照射在该管体22的特定范围内。
通过上述传动带55的设计，能够提高其转动的扭力，并带动该转盘53旋转而使该承载盘21旋转至特定位置，进而有效地吸收太阳光的能量，另外，所述移动轮56的设计能够将该热能产生装置移动至特定的区域，以调整该管体22较佳的向阳位置，而强化本发明追日聚光的热能产生装置的优势。
综上所述，通过该感光控制模组6的感光件61侦测阳光的照射方向，并驱动该转向驱动单元5的转盘53与伸缩杆件57动作，进而使该集能单元2的承载盘21调整至适当的向阳位置，提高聚光能量而增进该管体22的集热效能。

Claims (9)

1.一种追日聚光的热能产生装置，其特征在于：该追日聚光的热能产生装置包含：
一个转向驱动单元，具有一个底座、一个转动地设置于该底座上的转盘、一支设置于该转盘下方的转轴、一个带动该转轴而连动该转盘旋转的动力源、一支枢设在该转盘上且能伸缩移动的伸缩杆件，及两支设置在该转盘上且与该伸缩杆件相间隔的支撑杆件；
一个集能单元，具有一个设置于该转向驱动单元的伸缩杆件与所述支撑杆件上且能随该伸缩杆件移动变位的承载盘，及一个绕置排列在该承载盘上方的管体，该管体内流动有热传导液；
一个聚光单元，具有一个设置在该集能单元的承载盘上的架体，及多数片并排设置在该架体上且能聚光在该管体上的聚光板，所述聚光板与该管体相间隔并维持一设定距离，且每一片聚光板具有一呈弧面状的受光面；及
一个感光控制模组，具有一个感光件，及一个电连接该感光件与伸缩杆件而驱使该伸缩杆件进行伸缩动作的控制件。
2.根据权利要求1所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：所述集能单元还具有多数片排列设置在该承载盘上且位于该管体下方而用以将太阳光反射在该管体上的反射镜，每一片反射镜的截面是呈弧状。
3.根据权利要求2所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：所述聚光单元的架体具有一个框座、多数根设于该承载盘上且连接该框座的立柱，及多数根排列设置于该框座上且供每一片聚光板一一枢设的心轴，使得每一片聚光板皆能相对于每一根心轴转动。
4.根据权利要求3所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：所述转向驱动单元的伸缩杆件由下列群组中择一：螺杆驱动机构、油压缸或气压缸。
5.根据权利要求4所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：每一片聚光板还具有一个相反于所述受光面且呈平面状的相邻面。
6.根据权利要求4所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：每一片聚光板还具有一个相反于所述受光面且呈弧面状的相邻面。
7.根据权利要求4所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：所述转向驱动单元的动力源是与该转轴相连设且直接带动该转轴旋转。
8.根据权利要求4所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：所述转向驱动单元的动力源是与该转轴间隔设置，且该转向驱动单元还具有一个连设于该动力源与转轴间且带动该转轴旋转的传动带。
9.根据权利要求7或8所述的追日聚光的热能产生装置，其特征在于：所述转向驱动单元还具有多数个设置在底座底部的移动轮。
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