用于太阳能装置的支撑结构件 技术领域 本发明涉及用于太阳能装置的支撑结构件。特别是, 根据本发明的支撑结构件用 于聚焦型太阳能装置中以支撑多个反射板, 所述反射板适合于将太阳光聚焦到适当的收集 器中以利用太阳能。
背景技术 在聚焦型太阳能装置中, 已经知道可使用弯曲的支撑结构件来支撑多个由玻璃或 其他适当材料制成的反射板, 所述反射板为薄的且柔性的, 能够反射太阳光以将其聚焦到 有利地存在于结构件上的适当收集器中, 以便利用太阳能。
预制为平状或弯曲状的反射板通过夹紧件与支撑结构件相连, 所述夹紧件设置在 支撑结构件的两个相对边缘中的至少一个中, 能够将反射板夹紧在支撑结构件上, 并且使 反射板与所需的抛物线形状相匹配。
夹紧件包括可动件, 例如与结构件的边缘相连的结构形状体, 其能够从其中初始 为基本平状的反射板与支撑结构件相连的第一位置移动到其中可动件通过在每个板的相 对边缘上施加压力而使平状反射板变形的第二位置。
这样, 板变形为与由支撑结构件所限定的曲线轮廓相匹配。
这便允许用支撑结构件将反射板夹紧在变形位置中, 或者反过来, 允许将板从结 构件上移除。
已知的支撑结构件的一项缺点是, 目前的夹紧件提供了螺钉、 弹簧、 控制杆或与进 行操作分开的其他构件的复杂组合, 以便费时地且成本昂贵地安装 / 移除反射板, 还具有 相对高的生产成本和长时间的维护问题。
此外, 已知的夹紧件难以调节以改变板的变形程度, 并且在任何情况中, 由于装配 间隙和也由于温度变化而引起的可能的尺寸变形, 夹紧件不允许精确的调节。
在文献 US-A-4139270 和 DE-U-20318080 中描述了已知的支撑结构件。
本发明的一个目的是实现用于太阳能装置的支撑结构件, 其允许反射板的简单、 快速安装和优化的连接, 并且也允许简单和快速的操作以维护和更换反射板。
另一个目的是, 在装配后还允许精确的调节, 以改善和 / 修正太阳能的聚焦性能。
申请人已经设计、 测试和实施了本发明, 以克服现有技术中的缺点, 并获得这些和 其他的目的及优点。
发明内容
在独立权利要求中提出并表征了本发明, 而从属权利要求描述了本发明的其他特 征或针对主要发明思想的变体。
根据上述目的, 根据本发明的支撑结构件具有带有有利地为预定的抛物线形或类 似轮廓的支撑壁, 并能够用于聚焦型太阳能装置中以至少支撑薄且柔性的、 适于与抛物线 相匹配的反射板。支撑结构件包括夹紧件, 其可相对于支撑壁移动, 并能够将反射板夹紧在所需的 位置, 直到板承靠在壁上为止。
根据本发明的一项特征, 支撑结构件包括调节机构, 其被约束在夹紧件处, 并且能 够与约束在支撑结构件的支撑壁处的弹性机构共同作用。
弹性机构相对于支撑壁布置并与支撑壁相匹配, 以便于在调节机构上和因此在夹 紧件上施加拉力, 使得夹紧件在反射板上施加所需的和受控程度的变形作用, 从而使反射 板变形以将其夹紧在变形位置中。
这样, 调节机构上的弹性机构的拉力作用决定了在夹紧反射板中的更高的精度和 安全性, 允许以最佳的方式补偿在装配中的可能间隙, 在板的边缘上分布拉力, 并且抵消由 热变化引起的反射板的可能的尺寸变化, 以及由磨损引起的尺寸变化。
因此, 本发明以简单和经济的方式保证了能精确地调节夹紧作用的强度, 并保持 所达到的调节位置。
根据本发明, 调节机构至少包括调节螺钉, 其可与包括片簧弹性件的弹性机构共 同作用。
根据一种变体, 片簧弹性件包括相对于调节机构的相面对的支撑端部, 其能够与 支撑壁的内侧部分共同作用。
根据一种变体, 夹紧件和调节机构制成为一体。
根据另一种变体, 调节机构和弹性机构制成为一体。
根据另一种变体, 夹紧件、 调节机构和弹性机构制成为一体。
根据本发明的另一种变体, 弹性机构起作用处的承座与用于控制弹性件的变宽并 加强弹性件的机构共同作用。 附图说明 从对参考附图并以非限制例子给出的实施例的优选形式的下文描述中, 可以清楚 本发明的这些和其他特征, 其中 :
图 1 是根据本发明的支撑结构件的三维视图 ;
图 2 是图 1 所示支撑结构件的详细的底部视图 ;
图 3 是沿图 2 中的线 III-III 的截面图 ;
图 4 是图 1 所示支撑结构件的一种变体的细节的示意性侧视图 ;
图 5 是图 1 所示支撑结构件的另一变体的细节的示意性侧视图 ;
图 5a 是图 5 所示细节的透视图。
具体实施方式
根据附图, 可变构形的支撑结构件 10 能够用于聚焦型太阳能装置, 包括能够支撑 一个或多个反射板 12 的支撑壁 11, 反射板为薄的和柔性的, 适于反射太阳光并相应于收集 器来使其聚焦, 以便利用太阳能, 收集器安装在支撑结构件 10 上但未在图中显示。
支撑壁 11 成形为限定了基本上为抛物线形和所需的轮廓, 并且沿其两个相对的 边缘与能相对于支撑壁 11 移动并用作限制器的夹紧件 13 相连。在这种情况中, 夹紧件 13 与基本上 C 形的结构形状相匹配。夹紧件 13 适于将板 12 相对于支撑结构件 10 夹紧, 直到其与支撑壁 11 的抛物线 轮廓相匹配。
有利的是, 对应于夹紧件 13, 支撑壁 11 具有基本上 L 形的相面对的侧边缘 11a, 其 至少部分地沿其宽度 W 设置。该侧边缘 11a 也可以不同的方式形成, 例如为 C 形或 V 形。
在板 12 与支撑壁 11 的连接期间, 侧边缘 11a 适合于与夹紧件 13 的内侧部分共同 作用。
事实上, 两个边缘 11a 和夹紧件 13 均具有通孔, 它们彼此间同轴并沿宽度 W 以规 则方式分布, 以便于限定相应的调节螺钉 15 可插入其中的单个贯通承座 14。
各螺钉 15 轴向约束在相关的夹紧件 13 处, 布置为通过螺纹部分穿过支撑壁 11 的 侧边缘 11a, 且朝向支撑壁 11 的内侧突出。
各螺钉 15 的突出的螺纹部分适于通过拧动而与相应的弹性件 18 共同作用, 该弹 性件具有片簧式构造, 并直接布置在支撑壁 11 的边缘 11a 的内侧部分上。
弹性件 18 的布置决定了螺钉 15 的朝向内侧的拉力, 由于螺钉被轴向约束在夹紧 件 13 处, 因此弹性件的布置也决定了夹紧件 13 的朝向支撑壁 11 内侧的拉力。
因此, 由于夹紧件 13 与板 12 共同作用, 因此板 12 被挤压直到其达到靠近支撑壁 11 的变形位置, 从而使板与抛物线形曲线基本上匹配。 此外, 弹性件 18 施加在螺钉 15 上的弹性拉力也用作螺钉 15 的防松螺母。
在这种情况中, 弹性件 18 具有能够与支撑壁 11 的边缘 11a 的内侧壁共同作用的 相面对的支撑端部 18a, 以便于促进施加在相应螺钉 15 上的拉力的分布。实际上, 各端部 18a 均具有 : 滑动部分 19, 其布置在较低部分处并适于允许端部 18a 随着螺钉 15 的逐渐拧 入而在边缘 11a 上滑动 ; 以及弹性夹紧部分 20, 其侧向地布置在各端部 18a 中, 以施加针对 弹性作用的阻挡作用。
弹性件 18 也适合于补偿安装步骤期间在板 12 的装配中的可能间隙, 并且抵消板 12 的可能的尺寸变化。
因此, 螺钉 15 与弹性件 18 一起具有将各板 12 夹紧到支撑壁 11 上、 同时在夹紧件 13 上施加拉力的功能。
另外, 通过螺钉 15, 甚至在板被装配好之后也能够调节板 12 的定位条件, 以改善 和 / 或修正聚焦太阳能的性能。
此外, 通过螺钉 15 的夹紧允许阻止板 12 相对于支撑壁 11 的不希望有的侧向移 位, 所述移位例如是由于风或其他大气作用产生的机械压力而产生。这保证了板 12 的最优 布置, 以便于实现其对太阳能的有效暴露。
根据图 4 所示的一种变体, 弹性件 18 起作用处的承座, 即支撑壁 11 的边缘 11a 的 内侧部分具有一体式的脊 11b, 它们基本上相对于各孔 14 成镜像地布置。脊 11b 适于与弹 性件 18 的夹紧部分 20 共同作用, 以便于在用螺钉 15 调节夹紧部分 20 的步骤期间控制夹 紧部分的变宽。
这便允许随着螺钉 15 的拧动而强化了弹性件 18a, 并且因此保证更加有效的夹紧 作用。
根据图 5 和 5a 所示的另一变体, 弹性件 18 起作用处的承座具有中空体 18c, 其相 对于各孔 14 基本上成镜像地布置, 并且适合于与形成在弹性件 18 的各端部 18a 中的相应
夹紧舌体 18b 共同作用。
舌体 18b 相对于端部 18a 向下弯曲, 以便于插入相应的中空体 11c 中, 并且在用螺 钉 15 调节弹性件 18 的步骤期间控制弹性件 18 的变宽。在这种情况中, 舌体 18b 还具有施 加弹性夹紧的功能, 即, 随着螺钉 15 的拧动而强化弹性件 18a 的功能。
如上文所述, 这允许随着螺钉 15 的拧动而强化弹性件 18a, 并因此保证了更有效 的夹紧作用。
可以清楚, 可对如前文所述的支撑结构件 10 进行修正和 / 或添加零件而不脱离本 发明的领域和范围。
例如, 在本发明的领域中, 夹紧件 13 可包括与其形成一体的螺钉 15。
根据一种变体, 螺钉 15 和相关的弹性件 18 制成为一体, 并且如同普通的螺钉固定 件一样安装在夹紧件 13 和支撑壁 11 的边缘 11a 上。
支撑结构件 10、 夹紧件 13、 螺钉 15 和弹性件可由金属、 塑料或其他材料来不同地 制备。
根据另一变体, 夹紧件 13 包括彼此形成一体的螺钉 15 和弹性件 18, 以便减少装配 步骤。
同样在本发明的领域中, 作为螺钉 15 的替代可提供柱形调节体, 在其外侧上设有 用于弹性件 18 的连接凹槽。
同样可以清楚, 尽管根据一些特定的例子描述了本发明, 但是本领域的技术人员 当然应能实现具有在权利要求书中提出特征的支撑结构件的许多其他的等效形式, 并且因 此所有的这些均落入所限定的保护范围中。