[发明专利]一种带自清洁保温箱的太阳能热水器及工作原理

权利要求书

1.一种带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：包括安装底座、吸热管、保温箱以及与吸热管、保温箱连通的管道系统，所述保温箱表面包覆有太阳能光伏板，所述保温箱内设有清洁组件和调压组件。

2.根据权利要求1所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述清洁组件包括设于保温箱一端内壁的挠性补偿轴承，所述挠性补偿轴承连接于丝杠一端，所述保温箱另一端靠近内壁处设有轴承支架，所述丝杠另一端穿过轴承支架连接有锥形传动齿轮组，所述锥形传动齿轮组连接有第一无刷电机，所述轴承支架背离第一无刷电机一侧开设有环形槽，所述环形槽内可滑动的嵌套有环形清洁器，所述环形清洁器内环表面设有轮齿，所述保温箱内还设有用于驱动环形清洁器的第二无刷电机，所述丝杠螺纹传动连接有稳定器和刮擦器。

3.根据权利要求2所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述稳定器包括与丝杠螺纹连接的第一传动螺母，所述第一传动螺母通过三角扰流板连接有支撑环，所述支撑环通过销轴连接有滚轮，所述刮擦器包括第二传动螺母，所述第二传动螺母上均匀环绕设有若干L型支撑杆，所述L型支撑杆设有伸缩阻尼杆，所述伸缩阻尼杆端部均匀铰接于用于刮擦污垢的橡胶圈内环，所述橡胶圈的截面为梯形且均匀环绕开设有条形槽，所述伸缩阻尼杆端部铰接于条形槽内，且该铰接处设有复位弹簧，所述复位弹簧驱动橡胶圈向背离第一无刷电机方向翻转，所述丝杠表面设有光滑内凹部，所述光滑内凹部与环形清洁器之间的间距等距于第二传动螺母与橡胶圈所在平面之间的间距。

4.根据权利要求3所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述环形清洁器端面设有用于刮垢的凸齿，所述保温箱靠近环形清洁器处设有清污管，所述清污管内设有旋转毛刷，所述清污管端部设有可拆卸的端盖，所述保温箱外壁设有连接于太阳能光伏板的备用蓄电池、温度感应器和单片机，所述备用蓄电池连接于第一无刷电机、第二无刷电机、温度感应器和单片机。

5.根据权利要求4所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述第一无刷电机、第二无刷电机均设于密封腔内，所述端盖中央处设有察视窗，所述察视窗上可转动的设有用于覆盖察视窗的遮光片，所述保温箱端部设有螺旋盖，所述螺旋盖内设有活性炭块，所述活性炭块内嵌设有镁棒。

6.根据权利要求3所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述橡胶圈的梯形截面长边处设有环状凹部，所述环状凹部内镶嵌有环状支撑圈，所述橡胶圈的梯形截面靠近保温箱内壁的短边处设有用于铲垢的环状刀片。

7.根据权利要求1所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述调压组件包括连通于保温箱的调压腔，以及连接于热水器总进水管的电磁阀，所述调压腔靠近保温箱处设有两个限位环，所述限位环外侧端面设有倒角，所述两个限位环之间可滑动的设有调压活塞，所述调压活塞与调压腔之间连接有用于保持稳定移动的伸缩杆，所述调压腔外部设有连通于其内部的气泵，所述调压腔以及保温箱的内壁均设有压力传感器，所述气泵、电磁阀、压力传感器均连接于备用蓄电池。

8.根据权利要求1所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述安装底座包括固定支架以及微动补偿组件，所述固定支架包括底板以及垂直设于底板上的立板，所述底板下方通过若干橡胶减震垫连接于偏移板，所述偏移板端部四个直角边缘处通过旋转阻尼器连接有转盘，所述转盘端面固定有平衡杆，所述平衡杆一端铰接于第一连动杆一端，所述第一连动杆另一端铰接于底板，所述平衡杆另一端铰接于第二连动杆一端，所述第二连动杆另一端铰接于支撑脚，所述支撑脚顶部设有用于承托转盘的凹部。

9.根据权利要求8所述的带自清洁保温箱的太阳能热水器，其特征在于：所述保温箱外壁设有第一安装角铁，所述立板设有第二安装角铁，所述第一安装角铁与第二安装角铁之间通过直线滑轨连接。

10.一种带自清洁保温箱的太阳能热水器的工作原理，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：太阳能光伏板将太阳所发电能储存于备用蓄电池中，备用蓄电池为供第一无刷电机、第二无刷电机、气泵、压力传感器、温度感应器、电磁阀和单片机供电；

步骤2：当温度感应器检测到温度过低至冰点时，压力传感器启动并检测保温箱内水压以及调压腔内的气压，其中，水压以及气压的检测值发送至单片机中，当水压以及气压的检测值过大时，为防止与保温箱连通的吸热管冷缩热涨破碎则需调节水压，气泵启动充气或者放气时，可以改变调压活塞的位置，当水压过大时，气泵放气、电磁阀减小流量，当水压过小时，气泵充气、电磁阀增大恢复流量；

步骤3：当保温箱需要清洁时，启动第一无刷电机和第二无刷电机，第一无刷电机通过锥形传动齿轮组带动丝杠转动，进而带动稳定器和刮擦器移动，刮擦器向轴承支架一侧移动时，伸缩阻尼杆和复位弹簧将橡胶圈抵在保温箱内壁，刮擦器移动时摩擦力使得橡胶圈发生翻转，用于铲垢的环状刀片贴紧保温箱内壁，当刮擦器反向移动时，橡胶圈再次翻转，使得污垢向一个方向移动，第二无刷电机带动环形清洁器转动，转动的环形清洁器可清洁掉橡胶圈铲落的污垢，旋转毛刷将环形清洁器凸齿上的污垢刷落，当第一传动螺母移动至光滑内凹部时停止移动，防止由于第一无刷电机出现控制紊乱，造成设备挤压破碎；

步骤4：当环境中风过大时，底板带动第一连动杆摆动，第一连动杆进而带动平衡杆、第二连动杆摆动，进而将震动和变形传导至转盘，偏移板的旋转阻尼器减缓转盘的高频晃动，最终达到减震抗风的效果。