專利名稱：用于太陽能反射器部件的托架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種反射器部件的托架，用于把入射輻射反射到太陽能采集系統的太陽能反射器系統。
背景技術：
各種太陽能反射器-采集器系統已被開發來利用太陽能輻射，其入射區域范圍的大小從5×101平方米(m2)到25×106平方米(m2)。對此可參考1996年3月28日和1997年12月19曰公告的澳大利亞專利第694335號和第724486號所披露的采集器系統。
早期已知的最相關的反射器-采集器系統，包括披露在上述參考專利中的那些系統，采用一定范圍的反射器，該反射器受到驅動以跟蹤太陽(相對于地球)的運動，并取向為將入射的輻射反射到遠端的、升高的采集器系統。為此，各個反射器安裝在樞轉的支撐上，但是在過去，極少的注意力放在制造這樣經濟上有吸引力的支撐上，或是，在相對大規模反射器的情形下，極少的注意力放在制造樞轉的支撐，其功能是在一定的水平上提供阻止支撐偏移扭轉的剛性，并承托反射器部件。
發明內容
本發明尋求將上述的不足減少到最小，這通過提供一種用在太陽能反射器系統的反射體部件的托架構造來實現，其包括平臺，其布置成用來承載反射器部件，并且其形成有加強部件；支撐平臺的框架構造；和安裝裝置，其以這樣的方式支撐框架構造，以適合于關于旋轉軸旋轉托架構造，該旋轉軸與在反射器安裝到該平臺時反射器部件的縱軸基本上重合。
在本發明的一個實施例中，托架構造可以某種方式由支撐構件承載，即其適合于托架構造關于旋轉軸的單向旋轉，該旋轉軸同反射部件的縱軸基本上重合。“基本上重合”意指該旋轉軸定位重合于或接近于反射器部件的縱軸。
依照本發明的一個實施例，結合電動機的驅動系統可以配置將單向旋轉驅動傳給托架構造。通過提供這樣的單向驅動，避免了對于伴隨反沖和其他問題的可逆電動機或旋轉機構的傳統需求。同時，通過應用這樣的驅動系統，在轉動(旋轉)該托架構造每24小時周期轉動360度的過程中，該托架構造可以被置于一個選定的、反射器部件朝著下方的角度位置，以保護它抵御不良的周圍環境條件。此外，在每24小時周期內的任何時間，托架構造帶同反射器部件可以臨時旋轉到選定的角度位置，指向脫離潛在的危險天氣條件的方向。
根據本發明的一個實施例，用于反射器部件的平臺包括可以包括帶有凹槽或波紋的金屬板，該凹槽或波紋形成平臺的加強部件。在這種情形下，反射器部件將被支撐在凹槽或波紋的頂部上。此外，盡管凹槽或波紋可以沿著與該反射器部件的縱軸相交的方向延伸，但是該凹槽或波紋最好是沿著平行于該反射部件的縱軸。
同時，盡管平臺可以形成為平面或平臺形成為凹槽或波紋的頂端位于平面上，但是平臺最好是在垂直于反射器部件縱軸的方向凹型彎曲。
托架構造的框架構造可以包括具有環形端構件的骨架框架構造，該環形端構件繞著托架構造的旋轉軸延伸，平臺延伸與環形端構件之間。在本發明的這個可選實施例中，端構件受到支撐以在前述用于托架構造的安裝裝置上旋轉。
在本發明的可選實施例中，用于支撐托架構造以用于每個環形端構件的安裝裝置，可以包括分隔開支撐輥。這些輥最好是設定大小，或在相應的端構件的槽形區域內尋跡。
根據本發明的一個實施例，用于將單向驅動傳給托架構造的驅動系統可以與至少一個環狀端構件連接，它最好是結合一個扁節鏈(link chain)，伸展圍繞并固定在端構件上，有效地形成齒輪。在后面的實例中，將提供鏈輪(sprocket)嚙合扁節鏈，并從電動機實施驅動到端構件。通過這種驅動裝置，可以采用相對較便宜的電動機，配有適當大小的托架構造的端構件，驅動速度大大減低，而獲得的扭矩傳輸相應的增加。
反射器部件可以包括單板玻璃鏡片或反射金屬板，但是理想地其包括多個正方形或矩形玻璃鏡片，這些鏡片邊緣相接地安裝在支撐平臺上。在這種情形下，背面，即鏡片的鍍銀表面通過用硅樹脂或其他適當的密封劑封閉四周的縫隙和間隔進行保護，以抵御不利的周圍環境。如上所述，當用于反射器部件的平臺被彎曲成凹型，反射器部件將以這樣的方式固定在平臺上，以便凹型傳輸到反射器部件的反射表面。
本發明的托架構造可以以各種方式來實施，通過舉例的方式，現在對其中一個，參照附圖加以描述。在完整的反射器系統的上下文中描述了托架構造。
在附圖中圖1表示帶有托架構造的反射器系統的示意圖，該系統旋轉到有角度的位置，在該位置反射器部件沿著向上的方向反射；圖2表示同一個反射器系統的示意圖，但是所帶的托架旋轉180度暴露在平臺下面，以及反射器部件的骨架框架構造；圖3以放大的比例表示端構件的局部和反射器系統的驅動系統；圖4同樣以放大的比例表示端構件的局部和用于反射器系統的相應安裝裝置；具體實施方式
如圖所示，所舉實施例的反射器系統包括托架構造10，其安裝有反射器部件11。托架構造本身包括由骨架框架構造支撐的、長的板狀平臺12。框架構造包括2個環形端構件14。
構件14關于旋轉軸對中并繞旋轉軸延伸，該旋轉軸近似地同反射器部件11的中心縱向伸展的軸相重合。該旋轉軸不需要精確地同反射器部件的縱軸重合，但是理想地二個軸間至少要相互基本上接近。
依照反射器系統的總尺寸，平臺12大約是12米長，端構件14的直徑大約是2米。
平臺12包括波形的金屬板和支撐在波紋頂端的反射部件11。波紋伸展平行于反射部件11的縱軸方向，平臺12由骨架框架構造13的六個橫向框架構件15支撐。兩個端部的橫向框架15有效地包括環形端構件14的徑向構件。
橫向框架構件15包括具有矩形空心截面的鋼構件，每個構件形成了曲線，以便當平臺12被固定到框架構件15時，平臺在與反射器部件11縱向軸相垂直的方向成為凹型面(如圖1所示)。當被固定在平臺12時，相同的凹型傳遞到反射器部件11。
橫向框架構件15的半徑的范圍是20到50米，優選為大約38米。
托架構造10的骨架框架13還包括矩形空心部分的鋼脊骨構件16，它同端構件14相互連接；用管形鋼支柱17制造的空間框架(space frame)，它每個連接橫向框架構件15的對應端區域到該脊骨構件16。這個骨架框架的排列與平臺12的波紋構造共同提供帶有高扭轉剛度的組合托架構造10。
環形端構件14用槽鋼制成，因而每個端構件帶有U-型圓周部分，如圖4所示，每個構件14被支撐以便在安裝裝置上旋轉，該安裝裝置包含兩個分隔開的輥18。輥18定位尋跡在各自的端構件14的槽形之內，輥18提供了托架構造10圍繞與反射器部件11的縱軸近似重合的旋轉軸的旋轉(例如，轉動)。
還如圖4所示，位于緊鄰支撐輥18位置的限制輥18a，定位在相關聯的端構件14內，防止反射器系統在不利的天氣條件下提升。
如圖3所示，驅動系統用于實施單向驅動托架10，因而，驅動反射器部件11。驅動系統包括屏蔽磁極式或其它類似的非可逆電動機19，它的從動軸通過減速齒輪21連接到鏈輪20。鏈輪20嚙合到扁節鏈22，通過它把傳動力引導到托架構造10。
扁節鏈22伸展圍繞并固定在端構造14之一的槽形外壁23的周緣上。即扁節鏈22有效地附著在端構造上構成齒輪形式，同鏈輪20嚙合。
由于端構造14直徑大約為2.00米量級，而鏈輪20具有節距圓直徑(pitchcircle diameter)0.05米，獲得的減速齒輪和轉矩放大約為(40r)∶1，這里“r”是通過在電動機19的輸出齒輪獲得的減速比。
反射部件11通過把5塊玻璃鏡片平接在一起而形成，每塊鏡片大小為1.8米×2.4米。硅樹脂密封劑用來密封鏡片周圍和之間的間隙，使得大氣損害到鏡片鍍銀背面的可能性減到最小，鏡片通過聚氨脂(urethane)黏合劑固定到平臺12的頂部。
鏡片具有0.003米的厚度，這樣，它們可以容易的在原位置彎曲以匹配支撐平臺12的曲率。
取決于需要，上述兩個或多個反射器系統可以線性地設置成一行，并通過相鄰的環形端構件14逐個連接到一起。以這樣的排列，單驅動系統可以單向驅動到一整行的反射器系統。
對于如上通過范例的方式所描述的托架構造所做的變化或修改，都不脫離所附權利要求的范圍。
權利要求
1.一種用于太陽能反射器系統的反射器部件的托架構造，包括平臺，其布置成承載反射器部件，并形成有加強部件，框架構造，其支撐平臺，和安裝裝置，其以這樣的方式支撐框架構造，以適合于關于旋轉軸旋轉托架構造，該旋轉軸與在反射器安裝到該平臺時反射器部件的縱軸基本上重合。
2.如權利要求1所述的托架構造，其中該平臺包括波形金屬板，該波紋形成加強部件，并且其中該反射器部件支撐在該波紋的頂端。
3.如權利要求1所述的托架構造，其中該平臺包括板狀的平臺，其中加強部件形成為在該平臺上的凹槽，并且其中該反射器部件支撐在該凹槽的頂端。
4.如權利要求2或3所述的托架構造，其中該加強部件定向為平行于該旋轉軸的方向延伸。
5.如前述任一項權利要求所述的托架構造，其中該平臺在垂直于該旋轉軸的方向上凹形彎曲。
6.如權利要求5所述的托架構造，其中該平臺彎曲的曲率半徑在20至50米的范圍內。
7.如權利要求5或6所述的托架構造，其中該反射器部件以這樣的方式固定在該平臺上，使得該平臺的彎曲傳給該反射器部件。
8.如前述任一項權利要求所述的托架構造，其中該反射器部件安裝在該平臺上，并且包括板狀玻璃鏡片。
9.如權利要求1到7中任一項所述的托架構造，其中該反射器部件安裝在該平臺上，并且包括多個邊緣相接的玻璃鏡片。
10.如權利要求7到9中任一項所述的托架構造，其中該反射部件粘結于該平臺上。
11.如前述任一項權利要求所述的托架構造，其中該框架構造包括環形的端構件，其繞著托架構造的旋轉軸伸展，并且其中該平臺在該端構件之間沿縱向方向延伸。
12.如權利要求11所述的托架構造，其中該端構件被支撐，以適于在該安裝裝置上旋轉。
13.如權利要求11或12所述的托架構造，其中每個環形端構件具有槽形截面的圓周部分，和徑向延伸構件，該徑向延伸構件由該平臺的橫向框架構件組成。
14.如權利要求13所述的托架構造，其中該安裝裝置包括分隔開的支撐輥，其在相關聯的該端構件的該圓周部分內尋跡。
15.如權利要求11到14中任一項所述的托架構造，并進一步包括驅動系統，以將單向旋轉驅動通過至少一個該端構件傳給該托架構造。
16.如權利要求15所述的托架構造，其中該驅動系統包括a)扁節鏈，其圍繞該端構件延伸并固定在該端構件上，以有效地形成齒輪；b)電動機；和c)鏈輪，從該電動機向該扁節鏈傳輸動力。
17.一種托架構造，基本上如該附圖所示，并且基本上如上文參照附圖對其的描述。
全文摘要
披露了一種用于太陽能反射系統的反射器部件的托架構造。該構造包括反射器(11)，波形平臺(12)，用來承載反射器部件；支撐該平臺的框架構造(13)。框架構造包括環形端構件(14)，其由輥(18)支撐，該輥適合于將托架構造繞著旋轉軸旋轉，該旋轉軸基本上與反射器部件(11)的縱軸一致。波形平臺(12)、框架構造(13)及框架構造的環形端構件(14)的結合提供托架構造扭轉穩定性，允許從端構件之一施加轉動驅動。
文檔編號F24J2/52GK1813160SQ200480018460
公開日2006年8月2日 申請日期2004年7月1日 優先權日2003年7月1日
發明者彼得·萊利弗 申請人:索拉爾熱力及電力有限公司