專利名稱：太陽跟蹤器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種太陽跟蹤器裝置，也就是一個能使太陽能裝置跟太陽運(yùn)行的裝置。
已知的帶有多個太陽跟蹤器的系統(tǒng)，其液壓執(zhí)行元件由一個共同的壓力源來驅(qū)動，在此，必須單獨(dú)控制每個跟蹤器，這使得控制非常復(fù)雜。此外，這類系統(tǒng)的能量消耗相當(dāng)大(參見德國專利DE2715334)。已知的還有帶有一個配重的液壓式跟蹤器，這一配重在太陽能裝置下降時能儲存能量，然后將儲存的能量供上升時使用。盡管這一配重能使驅(qū)動時省能，但卻帶來附加的造價(參見德國專利DE4240541)。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)提供一種太陽跟蹤器裝置，通過將兩個太陽跟蹤器相互聯(lián)接，以其中之一作為另一個太陽跟蹤器的儲能配重，從而獲得一個耗能極小的太陽跟蹤系統(tǒng)，這將對于大型太陽跟蹤器帶來許多好處。
本發(fā)明的目的是以如下方式達(dá)到的一種太陽跟蹤器裝置，包括由兩個能使太陽能裝置隨太陽運(yùn)行的太陽跟蹤器組成的單元，其特征是兩個跟蹤器的太陽能裝置通過一個液壓式的，也就是說，采用液體或氣體作為工作介質(zhì)的力傳遞直接相互連接，當(dāng)兩個跟蹤器之一的太陽能裝置隨太陽運(yùn)行時，另一個跟蹤器太陽能裝置也進(jìn)行相協(xié)調(diào)的互補(bǔ)性的運(yùn)動。
本發(fā)明的目的還可以如下方式達(dá)到所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是每一個跟蹤器都帶有一個作為活塞11、24的執(zhí)行元件。這些活塞相對而言進(jìn)行方向完全相反的或近乎相反的直線運(yùn)動，在此，活塞是氣缸12、27的組成部分。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是每一個跟蹤器都帶有一個作為活塞11、24的執(zhí)行元件。這些活塞相對而言進(jìn)行方向完全相同的或近乎相同的直線運(yùn)動，在此，活塞是氣缸12、27的組成部分。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是配有能使太陽能裝置進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動的反向螺旋導(dǎo)向槽16、16’。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是配有能使太陽能裝置進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動的同向螺旋導(dǎo)向槽16、16’。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是活塞11、24與一根支柱2、20相連，或是這根支柱的一部分，在此，支柱在一根導(dǎo)向管4、22中滑動，并與一個太陽能裝置1相連。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是太陽能裝置1在一根桿21的作用下轉(zhuǎn)動，兩個跟蹤器的桿21、21’分別這樣連接以致使太陽能裝置1、1’的轉(zhuǎn)動方向相一致。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是其一個跟蹤器Ia、Ib配有一個配重當(dāng)太陽能裝置和/或高度可變化的跟蹤器部件下降時，這一配重能儲存能量，以便供上升時重新使用，這一單元的特征是配重可以通過太陽能裝置和/或另一個跟蹤器IIa、IIb的高度可變化的部件來實(shí)現(xiàn)。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是其為同時帶有雙向作用的氣缸17、17’，37、37’作為執(zhí)行元件，由多個單元組成的設(shè)備，所有氣缸如此串聯(lián)在一起，以致所有太陽能裝置的轉(zhuǎn)動方向相互一致，同時，一個單元的上半腔分別與另一個單元的上半腔通過液壓管19、39相連接，這樣，所有氣缸便形成一個封閉的液壓回路。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是一根內(nèi)支柱20通過一個轉(zhuǎn)動鉸鏈支承太陽能裝置1，內(nèi)支柱20在外支柱2內(nèi)滑動，桿21與外支柱2和太陽能裝置可轉(zhuǎn)動地連接在一起，在導(dǎo)向管4、4’和活塞11、11’之間分別存在一個空間18、18’，其最小長度相當(dāng)于外支柱2的行程長度，這些空間的上方和下方都有密封圈23，并一方面彼此液壓式連接，另一方面與一個相應(yīng)的、屬于內(nèi)支柱的氣缸27、27’液壓式連接，這些空間由螺旋導(dǎo)向槽組成。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是以活塞式擺動液壓缸作為執(zhí)行元件。
所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是跟蹤器按照機(jī)械天平的原理通過機(jī)械力傳遞的方式彼此藕合。
本發(fā)明的效果在于本發(fā)明的太陽跟蹤器裝置，是將兩個跟蹤器的液壓執(zhí)行元件通過液壓式直接傳遞聯(lián)接在一起，這樣，當(dāng)其中一個太陽能裝置跟太陽運(yùn)行時，另一個太陽能裝置在無需任何附加控制的情況下自然隨太陽運(yùn)行。如果太陽能裝置和(或)其中一個跟蹤器的高度可變的部件被用作為另一個太陽能裝置的儲存能量的配重，那么，這個由兩個跟蹤器組成的系統(tǒng)的能耗便會特別小，這尤其會給重型太陽能裝置帶來很多優(yōu)點(diǎn)。
在此將借助附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述圖示說明

圖1A和圖1B是由兩個單軸太陽跟蹤器組成的單元構(gòu)成本發(fā)明的太陽跟蹤器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是由兩個雙軸太陽跟蹤器組成的單元構(gòu)成本發(fā)明的太陽跟蹤器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3A和圖3B是由三個單元組成的系統(tǒng)構(gòu)成本發(fā)明的太陽跟蹤器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1A，1B分別表示一個跟蹤器Ia、Ib，它具有一根在導(dǎo)向管4、22內(nèi)移動的支柱2、20，這根支柱的上端支承一個太陽能裝置1，其下端則被一個單向作用的氣缸12、27所支承，這一跟蹤器按照液壓天平原理，通過液壓式力傳遞與一個作為能量儲存器的配重彼此聯(lián)接在一起，這一液壓天平由一個單向作用的氣缸12、27、一根液壓管13、14和另一個單向作用的氣缸12’、27’組成。在此，也可用一個機(jī)械的力傳遞來代替液壓力傳遞。太陽能裝置和另一個結(jié)構(gòu)相同的跟蹤器IIa，IIb的高度可變的部件作為配重。跟蹤器是這樣相互藕合的，當(dāng)兩個跟蹤器之一的支柱2、2’，20、20’處于下降過程中時，與此同時另一個則處于上升過程中，而且，兩個太陽能裝置的轉(zhuǎn)動方向一致。根據(jù)圖1A，通過螺旋方向相反的導(dǎo)向槽16和16’(在圖中螺旋槽16、16’帶有柱銷15、15’)可以使帶有垂直轉(zhuǎn)軸的跟蹤器實(shí)現(xiàn)同向轉(zhuǎn)動。這種螺旋導(dǎo)向槽將支柱的直線移動轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。根據(jù)圖1B，帶有水平轉(zhuǎn)軸的跟蹤器的同向轉(zhuǎn)動可以通過桿21、21’來實(shí)現(xiàn)，這些桿一方面在連接點(diǎn)的不同的側(cè)面通過一個轉(zhuǎn)動鉸鏈與太陽能裝置的支承結(jié)構(gòu)28、28’相連接，這些連接點(diǎn)將支柱20、20’與相應(yīng)的支承結(jié)構(gòu)28、28’相連接；另一方面，桿21、21’可以擺動，并與導(dǎo)向管22、22’或另一個固定點(diǎn)相連。另一種結(jié)構(gòu)形式可以是桿21、21’不擺動，導(dǎo)向管22、22’可以擺動，同時被固定在地面上；或者，可以在支柱20、20’和支承結(jié)構(gòu)28、28’之間分別加上一個附加的可擺動的桿，同時，導(dǎo)向管22、22’和桿21、21’不運(yùn)動。兩個太陽能裝置便在一個方向運(yùn)動(例如白天)，因為一個太陽能裝置和帶有一個跟蹤器Ia(圖1A)的高度可變的部件比另一個跟蹤器IIa的太陽能裝置重，通過一個泵26就可以使兩個太陽能裝置朝另一個方向運(yùn)動(例如夜間)。如圖1B所示，跟蹤器的控制通過移動一個單一的重量29來實(shí)現(xiàn)；這一重量與跟蹤器Ib的支承結(jié)構(gòu)28相連，也可以帶有電力驅(qū)動。在此，另一個跟蹤器IIb則自然連動正確。
圖2所示兩個彼此相藕合的兩軸跟蹤器，它們是圖1A和圖1B中描述的單軸跟蹤器的結(jié)合。一個內(nèi)支柱20可以在一個外支柱2內(nèi)移動，這一外支柱在導(dǎo)向管4中運(yùn)動。在每個外支柱的活塞11，11’的周圍有個環(huán)狀空間18、18’，活塞通過液壓管14相互連接，并通過液壓管25、25’與一個相應(yīng)的、屬于內(nèi)支柱20、20’的氣缸27、27’相連。環(huán)形空間18、18’的最小長度相當(dāng)于支柱2的行程長度，其上方和下方都有活塞密封圈23。這樣，在支柱2、2’之間的液壓力傳遞12、13、12’和支柱20、20’之間的液壓力傳遞27、25、18、14、18’、25’、27’在支柱的每一個位置都被相互分開。桿21、21’順著太陽能裝置的轉(zhuǎn)動方向可轉(zhuǎn)動地連接在支承結(jié)構(gòu)28、28’和外支柱2、2’上。
圖3A和圖3B表示由三個單元a、b、c組成的系統(tǒng)，其中，每個單元包括兩個按照圖1A和圖1B的跟蹤器。在這里，支柱2、2’、20、20’由雙向作用的氣缸17、17’、37、37’來支承。單元a、b、c通過雙向作用的氣缸的上半腔彼此相連，在此，一個單元的跟蹤器I的上半腔分別與另一個單元的跟蹤器II的上半腔通過一根液壓管19、39相連。例如就象圖1A和圖1B所描述的那樣，只需要控制一個跟蹤器，所有其他的跟蹤器將自然而然按照正確的方向轉(zhuǎn)動。一般情況下，圖3A中的所有跟蹤器I的運(yùn)動部分的總重量大于所有跟蹤器II的運(yùn)動部分的總重量。
權(quán)利要求
1.一種太陽跟蹤器裝置，包括由兩個能使太陽能裝置隨太陽運(yùn)行的太陽跟蹤器組成的單元，其特征是兩個跟蹤器的太陽能裝置1、1’通過一個液壓式的，也就是說，采用液體或氣體作為工作介質(zhì)的力傳遞直接相互連接，當(dāng)兩個跟蹤器之一的太陽能裝置隨太陽運(yùn)行時，另一個跟蹤器太陽能裝置也進(jìn)行相協(xié)調(diào)的互補(bǔ)性的運(yùn)動。
2.按照權(quán)利要求1所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是每一個跟蹤器都帶有一個作為活塞11、24的執(zhí)行元件，這些活塞相對而言進(jìn)行方向完全相反的或近乎相反的直線運(yùn)動，在此，活塞是氣缸12、27的組成部分。
3.按照權(quán)利要求1所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是每一個跟蹤器都帶有一個作為活塞11、24的執(zhí)行元件，這些活塞相對而言進(jìn)行方向完全相同的或近乎相同的直線運(yùn)動，在此，活塞是氣缸12、27的組成部分。
4.按照權(quán)利要求2所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是配有能使太陽能裝置進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動的反向螺旋導(dǎo)向槽16，16’。
5.按照權(quán)利要求3所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是配有能使太陽能裝置進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動的同向螺旋導(dǎo)向槽16，16’。
6.按照權(quán)利要求2至5所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是活塞11，24與一根支柱2，20相連，或是這根支柱的一部分，在此，支柱在一根導(dǎo)向管4，22中滑動，并與一個太陽能裝置1相連。
7.按照權(quán)利要求1或6＋2或6＋3所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是太陽能裝置1在一根桿21的作用下轉(zhuǎn)動，兩個跟蹤器的桿21，21’分別這樣連接以致使太陽能裝置1，1’的轉(zhuǎn)動方向相一致。
8.按照權(quán)利要求1或2或4或6或7所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是其一個跟蹤器Ia，Ib配有一個配重當(dāng)太陽能裝置和/或高度可變化的跟蹤器部件下降時，這一配重能儲存能量，以便供上升時重新使用，配重可以通過太陽能裝置和/或另一個跟蹤器IIa，IIb的高度可變化的部件來實(shí)現(xiàn)。
9.按照上述權(quán)利要求之一，或按照上述權(quán)利要求的某一種組合所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是其為同時帶有雙向作用的氣缸17，17’，37，37’作為執(zhí)行元件，由多個單元組成的設(shè)備，所有氣缸如此串聯(lián)在一起，以致所有太陽能裝置的轉(zhuǎn)動方向相互一致，同時，一個單元的上半腔分別與另一個單元的上半腔通過液壓管19，39相連接，這樣，所有氣缸便形成一個封閉的液壓回路。
10.按照權(quán)利要求6＋4和7、或6＋5和7、或9＋6＋4和9＋7、或9＋6＋5和9＋7所述的太陽跟蹤器裝置，其特征在于一根內(nèi)支柱20通過一個轉(zhuǎn)動鉸鏈支承太陽能裝置1，內(nèi)支柱20在外支柱2內(nèi)滑動，桿21與外支柱2和太陽能裝置可轉(zhuǎn)動地連接在一起，在導(dǎo)向管4，4’和活塞11，11’之間分別存在一個空間18，18’，其最小長度相當(dāng)于外支柱2的行程長度，這些空間的上方和下方都有密封圈23，并一方面彼此液壓式連接，另一方面與一個相應(yīng)的、屬于內(nèi)支柱的氣缸27，27’液壓式連接，這些空間由螺旋導(dǎo)向槽組成。
11.按照權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是以活塞式擺動液壓缸作為執(zhí)行元件。
12.按照權(quán)利要求8至11所述的太陽跟蹤器裝置，其特征是跟蹤器按照機(jī)械天平的原理通過機(jī)械力傳遞的方式彼此藕合。
全文摘要
一種太陽跟蹤器裝置，包括兩個隨太陽運(yùn)行的太陽跟蹤器及太陽能裝置，其特征是這兩個跟蹤器以液體或氣體作為工作介質(zhì)的力傳遞相互連接，當(dāng)其中的一個跟蹤器隨太陽運(yùn)行時，另一個跟蹤器也進(jìn)行相協(xié)調(diào)的運(yùn)動。
文檔編號F24J2/38GK1123901SQ9411939
公開日1996年6月5日 申請日期1994年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月3日
發(fā)明者亞歷山大·伯杰 申請人:亞歷山大·伯杰