专利名称：太阳跟踪器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种太阳跟踪器装置，也就是一个能使太阳能装置跟太阳运行的装置。
已知的带有多个太阳跟踪器的系统，其液压执行元件由一个共同的压力源来驱动，在此，必须单独控制每个跟踪器，这使得控制非常复杂。此外，这类系统的能量消耗相当大(参见德国专利DE2715334)。已知的还有带有一个配重的液压式跟踪器，这一配重在太阳能装置下降时能储存能量，然后将储存的能量供上升时使用。尽管这一配重能使驱动时省能，但却带来附加的造价(参见德国专利DE4240541)。
本发明的目的在于克服已有技术的缺点提供一种太阳跟踪器装置，通过将两个太阳跟踪器相互联接，以其中之一作为另一个太阳跟踪器的储能配重，从而获得一个耗能极小的太阳跟踪系统，这将对于大型太阳跟踪器带来许多好处。
本发明的目的是以如下方式达到的一种太阳跟踪器装置，包括由两个能使太阳能装置随太阳运行的太阳跟踪器组成的单元，其特征是两个跟踪器的太阳能装置通过一个液压式的，也就是说，采用液体或气体作为工作介质的力传递直接相互连接，当两个跟踪器之一的太阳能装置随太阳运行时，另一个跟踪器太阳能装置也进行相协调的互补性的运动。
本发明的目的还可以如下方式达到所述的太阳跟踪器装置，其特征是每一个跟踪器都带有一个作为活塞11、24的执行元件。这些活塞相对而言进行方向完全相反的或近乎相反的直线运动，在此，活塞是气缸12、27的组成部分。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是每一个跟踪器都带有一个作为活塞11、24的执行元件。这些活塞相对而言进行方向完全相同的或近乎相同的直线运动，在此，活塞是气缸12、27的组成部分。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是配有能使太阳能装置进行同向转动的反向螺旋导向槽16、16’。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是配有能使太阳能装置进行同向转动的同向螺旋导向槽16、16’。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是活塞11、24与一根支柱2、20相连，或是这根支柱的一部分，在此，支柱在一根导向管4、22中滑动，并与一个太阳能装置1相连。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是太阳能装置1在一根杆21的作用下转动，两个跟踪器的杆21、21’分别这样连接以致使太阳能装置1、1’的转动方向相一致。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是其一个跟踪器Ia、Ib配有一个配重当太阳能装置和/或高度可变化的跟踪器部件下降时，这一配重能储存能量，以便供上升时重新使用，这一单元的特征是配重可以通过太阳能装置和/或另一个跟踪器IIa、IIb的高度可变化的部件来实现。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是其为同时带有双向作用的气缸17、17’，37、37’作为执行元件，由多个单元组成的设备，所有气缸如此串联在一起，以致所有太阳能装置的转动方向相互一致，同时，一个单元的上半腔分别与另一个单元的上半腔通过液压管19、39相连接，这样，所有气缸便形成一个封闭的液压回路。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是一根内支柱20通过一个转动铰链支承太阳能装置1，内支柱20在外支柱2内滑动，杆21与外支柱2和太阳能装置可转动地连接在一起，在导向管4、4’和活塞11、11’之间分别存在一个空间18、18’，其最小长度相当于外支柱2的行程长度，这些空间的上方和下方都有密封圈23，并一方面彼此液压式连接，另一方面与一个相应的、属于内支柱的气缸27、27’液压式连接，这些空间由螺旋导向槽组成。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是以活塞式摆动液压缸作为执行元件。
所述的太阳跟踪器装置，其特征是跟踪器按照机械天平的原理通过机械力传递的方式彼此藕合。
本发明的效果在于本发明的太阳跟踪器装置，是将两个跟踪器的液压执行元件通过液压式直接传递联接在一起，这样，当其中一个太阳能装置跟太阳运行时，另一个太阳能装置在无需任何附加控制的情况下自然随太阳运行。如果太阳能装置和(或)其中一个跟踪器的高度可变的部件被用作为另一个太阳能装置的储存能量的配重，那么，这个由两个跟踪器组成的系统的能耗便会特别小，这尤其会给重型太阳能装置带来很多优点。
在此将借助附图对本发明作详细描述图示说明
图1A和图1B是由两个单轴太阳跟踪器组成的单元构成本发明的太阳跟踪器装置的结构示意图。
图2是由两个双轴太阳跟踪器组成的单元构成本发明的太阳跟踪器装置的结构示意图。
图3A和图3B是由三个单元组成的系统构成本发明的太阳跟踪器装置的结构示意图。
图1A，1B分别表示一个跟踪器Ia、Ib，它具有一根在导向管4、22内移动的支柱2、20，这根支柱的上端支承一个太阳能装置1，其下端则被一个单向作用的气缸12、27所支承，这一跟踪器按照液压天平原理，通过液压式力传递与一个作为能量储存器的配重彼此联接在一起，这一液压天平由一个单向作用的气缸12、27、一根液压管13、14和另一个单向作用的气缸12’、27’组成。在此，也可用一个机械的力传递来代替液压力传递。太阳能装置和另一个结构相同的跟踪器IIa，IIb的高度可变的部件作为配重。跟踪器是这样相互藕合的，当两个跟踪器之一的支柱2、2’，20、20’处于下降过程中时，与此同时另一个则处于上升过程中，而且，两个太阳能装置的转动方向一致。根据图1A，通过螺旋方向相反的导向槽16和16’(在图中螺旋槽16、16’带有柱销15、15’)可以使带有垂直转轴的跟踪器实现同向转动。这种螺旋导向槽将支柱的直线移动转变成相应的转动运动。根据图1B，带有水平转轴的跟踪器的同向转动可以通过杆21、21’来实现，这些杆一方面在连接点的不同的侧面通过一个转动铰链与太阳能装置的支承结构28、28’相连接，这些连接点将支柱20、20’与相应的支承结构28、28’相连接；另一方面，杆21、21’可以摆动，并与导向管22、22’或另一个固定点相连。另一种结构形式可以是杆21、21’不摆动，导向管22、22’可以摆动，同时被固定在地面上；或者，可以在支柱20、20’和支承结构28、28’之间分别加上一个附加的可摆动的杆，同时，导向管22、22’和杆21、21’不运动。两个太阳能装置便在一个方向运动(例如白天)，因为一个太阳能装置和带有一个跟踪器Ia(图1A)的高度可变的部件比另一个跟踪器IIa的太阳能装置重，通过一个泵26就可以使两个太阳能装置朝另一个方向运动(例如夜间)。如图1B所示，跟踪器的控制通过移动一个单一的重量29来实现；这一重量与跟踪器Ib的支承结构28相连，也可以带有电力驱动。在此，另一个跟踪器IIb则自然连动正确。
图2所示两个彼此相藕合的两轴跟踪器，它们是图1A和图1B中描述的单轴跟踪器的结合。一个内支柱20可以在一个外支柱2内移动，这一外支柱在导向管4中运动。在每个外支柱的活塞11，11’的周围有个环状空间18、18’，活塞通过液压管14相互连接，并通过液压管25、25’与一个相应的、属于内支柱20、20’的气缸27、27’相连。环形空间18、18’的最小长度相当于支柱2的行程长度，其上方和下方都有活塞密封圈23。这样，在支柱2、2’之间的液压力传递12、13、12’和支柱20、20’之间的液压力传递27、25、18、14、18’、25’、27’在支柱的每一个位置都被相互分开。杆21、21’顺着太阳能装置的转动方向可转动地连接在支承结构28、28’和外支柱2、2’上。
图3A和图3B表示由三个单元a、b、c组成的系统，其中，每个单元包括两个按照图1A和图1B的跟踪器。在这里，支柱2、2’、20、20’由双向作用的气缸17、17’、37、37’来支承。单元a、b、c通过双向作用的气缸的上半腔彼此相连，在此，一个单元的跟踪器I的上半腔分别与另一个单元的跟踪器II的上半腔通过一根液压管19、39相连。例如就象图1A和图1B所描述的那样，只需要控制一个跟踪器，所有其他的跟踪器将自然而然按照正确的方向转动。一般情况下，图3A中的所有跟踪器I的运动部分的总重量大于所有跟踪器II的运动部分的总重量。
权利要求
1.一种太阳跟踪器装置，包括由两个能使太阳能装置随太阳运行的太阳跟踪器组成的单元，其特征是两个跟踪器的太阳能装置1、1’通过一个液压式的，也就是说，采用液体或气体作为工作介质的力传递直接相互连接，当两个跟踪器之一的太阳能装置随太阳运行时，另一个跟踪器太阳能装置也进行相协调的互补性的运动。
2.按照权利要求1所述的太阳跟踪器装置，其特征是每一个跟踪器都带有一个作为活塞11、24的执行元件，这些活塞相对而言进行方向完全相反的或近乎相反的直线运动，在此，活塞是气缸12、27的组成部分。
3.按照权利要求1所述的太阳跟踪器装置，其特征是每一个跟踪器都带有一个作为活塞11、24的执行元件，这些活塞相对而言进行方向完全相同的或近乎相同的直线运动，在此，活塞是气缸12、27的组成部分。
4.按照权利要求2所述的太阳跟踪器装置，其特征是配有能使太阳能装置进行同向转动的反向螺旋导向槽16，16’。
5.按照权利要求3所述的太阳跟踪器装置，其特征是配有能使太阳能装置进行同向转动的同向螺旋导向槽16，16’。
6.按照权利要求2至5所述的太阳跟踪器装置，其特征是活塞11，24与一根支柱2，20相连，或是这根支柱的一部分，在此，支柱在一根导向管4，22中滑动，并与一个太阳能装置1相连。
7.按照权利要求1或6＋2或6＋3所述的太阳跟踪器装置，其特征是太阳能装置1在一根杆21的作用下转动，两个跟踪器的杆21，21’分别这样连接以致使太阳能装置1，1’的转动方向相一致。
8.按照权利要求1或2或4或6或7所述的太阳跟踪器装置，其特征是其一个跟踪器Ia，Ib配有一个配重当太阳能装置和/或高度可变化的跟踪器部件下降时，这一配重能储存能量，以便供上升时重新使用，配重可以通过太阳能装置和/或另一个跟踪器IIa，IIb的高度可变化的部件来实现。
9.按照上述权利要求之一，或按照上述权利要求的某一种组合所述的太阳跟踪器装置，其特征是其为同时带有双向作用的气缸17，17’，37，37’作为执行元件，由多个单元组成的设备，所有气缸如此串联在一起，以致所有太阳能装置的转动方向相互一致，同时，一个单元的上半腔分别与另一个单元的上半腔通过液压管19，39相连接，这样，所有气缸便形成一个封闭的液压回路。
10.按照权利要求6＋4和7、或6＋5和7、或9＋6＋4和9＋7、或9＋6＋5和9＋7所述的太阳跟踪器装置，其特征在于一根内支柱20通过一个转动铰链支承太阳能装置1，内支柱20在外支柱2内滑动，杆21与外支柱2和太阳能装置可转动地连接在一起，在导向管4，4’和活塞11，11’之间分别存在一个空间18，18’，其最小长度相当于外支柱2的行程长度，这些空间的上方和下方都有密封圈23，并一方面彼此液压式连接，另一方面与一个相应的、属于内支柱的气缸27，27’液压式连接，这些空间由螺旋导向槽组成。
11.按照权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10所述的太阳跟踪器装置，其特征是以活塞式摆动液压缸作为执行元件。
12.按照权利要求8至11所述的太阳跟踪器装置，其特征是跟踪器按照机械天平的原理通过机械力传递的方式彼此藕合。
全文摘要
一种太阳跟踪器装置，包括两个随太阳运行的太阳跟踪器及太阳能装置，其特征是这两个跟踪器以液体或气体作为工作介质的力传递相互连接，当其中的一个跟踪器随太阳运行时，另一个跟踪器也进行相协调的运动。
文档编号F24J2/38GK1123901SQ9411939
公开日1996年6月5日 申请日期1994年12月3日 优先权日1994年12月3日
发明者亚历山大·伯杰 申请人:亚历山大·伯杰