反射镜自清洁装置及太阳能光热发电系统的制作方法

本实用新型属于反射镜清洁设备技术领域，尤其涉及一种反射镜自清洁装置及太阳能光热发电系统。

背景技术：

太阳能光热发电系统中，利用多个定日镜架反射太阳光，定日镜架上设有用于跟踪太阳的转动架，转动架上设有多个反射镜。反射镜使用过程完全处于室外，长期使用后空气中的灰尘沉积于反射镜上，严重降低了反射镜的反光效果。现有技术中的反射镜的清洁存在诸多的困难，首先反射镜数量多，属于高空作业，清洗困难；而且现有的反射镜的自动清洗装置需通电使用，多个反射镜累积下来，需要消耗很多的电能，导致太阳能光热发电系统的发电效率降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种反射镜自清洁装置及太阳能光热发电系统，旨在解决现有技术中的反射镜清洗困难以及由于清洗反射镜消耗电能而导致的发电效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种反射镜自清洁装置，用于清洁可摆动的反射镜，所述反射镜自清洁装置包括两组移动组件和清洁组件，所述清洁组件的两侧分别与两所述移动组件连接，两所述移动组件均包括固定板和可转动地设于所述固定板上的滚轮组，两所述固定板分别位于所述反射镜的相对两侧，且两所述滚轮组均与所述反射镜表面接触；当所述反射镜摆动时，两所述滚轮组分别沿所述反射镜的表面来回滚动，且两所述固定板带动 所述清洁组件贴附于所述反射镜的上表面以对所述反射镜的上表面进行清洁。

进一步地，所述反射镜自清洁装置还包括两个牵引机构，两所述牵引机构均包括壳体、卷簧、转轴和牵引绳，所述壳体与所述反射镜连接，所述转轴可转动地设置于壳体内，所述牵引绳的一端绕设于所述转轴的一端，所述牵引绳的另一端与所述固定板连接，所述卷簧设置于所述转轴的另一端以驱动所述转轴收卷所述牵引绳，且通过所述牵引绳持续输出牵引力以牵引所述固定板复位。

进一步地，所述反射镜自清洁装置还包括用于固定所述壳体的固定架，所述固定架包括固定部和与所述固定部连接的安装部，所述固定部紧贴于所述反射镜的端部并与所述反射镜的端部固定连接，所述壳体固定于所述安装部。

进一步地，各所述滚轮组均包括两个上滚轮和两个下滚轮，两个所述上滚轮固定于对应的所述固定板上且位于所述反射镜的上表面，两个所述下滚轮固定于对应的所述固定板上且位于所述反射镜的下表面。

进一步地，所述反射镜的上端设有上挡片以用于限制所述清洁组件往所述反射镜上端移动的极限位置，所述反射镜的下端设有下挡片以用于限制所述清洁组件往所述反射镜下端移动的极限位置。

进一步地，所述上挡片上设有第一磁吸件，所述清洁组件朝向所述上挡片的一侧设有用于与所述第一磁吸件吸附连接的第三磁吸件；所述下挡片上设有第二磁吸件，所述清洁组件朝向所述下挡片的一侧设有用于与所述第二磁吸件吸附连接的第四磁吸件。

进一步地，所述第三磁吸件的外表面和所述第四磁吸件的外表面均设有缓冲垫。

进一步地，所述下挡片固定于所述反射镜的下端的下表面，且所述下挡片向反射镜外延伸以使得当清洁组件与所述下挡片抵接时所述清洁组件部分或者全部移动至所述反射镜外。

进一步地，所述清洁组件包括连接杆和清洁毛刷，所述连接杆的两端分别与两所述固定板连接，所述清洁毛刷固定于所述连接杆上且沿所述连接杆的长 度方向分布以用于刷洗所述反射镜。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的反射镜自清洁装置中，转动架转动以追踪太阳，反射镜随转动架绕而摆动，反射镜大幅度摆动时，反射镜两端的高度交替变化，两移动组件则利用反射镜两端的高度变化，使两移动组件分别沿反射镜两侧边缘在两端之间来回移动，进而带动清洁组件清洁在反射镜的上表面来回移动，并且清洁组件刷洗反射镜；本实用新型中，利用清洁组的重力沿反射镜方向上的分力和移动组件的重力沿反射镜方向上的分力使移动组件移动，从而轻易地实现反射镜的自动清洁，清洗过程简单；无需额外供电驱动清洁，提高了太阳能光热发电系统的发电效率。

本实用新型采用的另一技术方案是：一种太阳能光热发电系统，其包括上述反射镜自清洁装置。

本实用新型的太阳能光热发电系统，由于设有上述的反射镜自清洁装置，因此反射镜自清洁装置能够从而轻易地实现反射镜的自动清洁，清洗过程简单；无需额外供电驱动清洁，提高了太阳能光热发电系统的发电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图1至附图12作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图1至附图12仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的处于上止位点的反射镜自清洁装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部结构放大示意图；

图3为本实用新型实施例提供的处于下止位点的反射镜自清洁装置的结构示意图；

图4为图3中B处的局部结构放大示意图；

图5为本实用新型实施例提供的反射镜自清洁装置的处于上止位点且移除牵引机构的剖视图示意图；

图6为本实用新型实施例提供的反射镜自清洁装置的处于下止位点且移除牵引机构的剖视图示意图；

图7为本实用新型实施例提供的移动组件与清洁组件的结构示意图；

图8为图7中C处的局部结构放大示意图；

图9为本实用新型实施例提供的反射镜自清洁装置的无磁吸附作用时在上止位点的受力示意图；

图10为本实用新型实施例提供的反射镜自清洁装置的无磁吸附作用时在下止位点的受力示意图；

图11为本实用新型实施例提供的反射镜自清洁装置的具有磁吸附作用时在上止位点的受力示意图；

图12为本实用新型实施例提供的反射镜自清洁装置的具有磁吸附作用时在下止位点的受力示意图。

其中，图中各附图标记：

1--反射镜 10--移动组件 11--固定板

12--上滚轮 13--下滚轮 14--连接板

141--连接孔 20--清洁组件 21--连接杆

22-第三磁吸件 23--第四磁吸件 24--清洁毛刷

30--牵引机构 31--壳体 32--牵引绳

40--固定架 41--固定部 42--安装部

51--上挡片 512--上连接部 513--上挡位部

52--下挡片 522--下连接部 523--下挡位部

511--第一磁吸件 521--第二磁吸件 53--缓冲垫。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需说明的是，下文中所提到的某一部件的上端和下端，均是指该部件中相对较高的一端和相对较低的一端。

如图1～12所示，本实用新型实施例提供了一种反射镜自清洁装置，应用于太阳能光热发电系统中，用于反射镜1的自动清洁，在太阳能光热发电系统中，通过定日镜架来反射太阳光，反射镜1安装于定日镜架上的转动架上，反射镜1随转动架的转动而摆动。本实施例的反射镜自清洁装置，用于清洁可摆动的反 射镜1，反射镜自清洁装置包括两组移动组件10和清洁组件20，清洁组件20的两侧分别与两移动组件10连接，两移动组件10均包括固定板11和可转动地设于固定板上的滚轮组，两固定板11分别位于反射镜1的相对两侧，两滚轮组均与反射镜1的表面接触；当反射镜1摆动时，两滚轮组随反射镜1与水平面的角度变化而分别沿反射镜1的的表面来回滚动，且两固定板11带动清洁组件20贴附于反射镜1的上表面，以对反射镜1的上表面进行清洁。在定日镜架上，转动架转动以追踪太阳，反射镜1随转动架绕其转轴的转动而摆动，反射镜1大幅度摆动时，反射镜1两端的高度交替变化，两移动组件10则利用反射镜1两端的高度变化，使两移动组件10分别沿反射镜1两侧边缘在两端之间来回移动，进而带动清洁组件20清洁在反射镜1的上表面来回移动，并且清洁组件20刷洗反射镜10。本实施例中，利用清洁组的重力沿反射镜1方向上的分力和移动组件10的重力沿反射镜1方向上的分力使移动组件10移动，从而轻易地实现反射镜1的自动清洁，清洗过程简单；无需额外供电驱动清洗，提高了太阳能光热发电系统的发电效率。

本实施例中，清洁组件20的两侧分别是指，清洁组件20上的靠近其一移动组件10的一侧和靠近另一移动组件的另一侧。当清洁组件20的长度方向的两端分别横跨在两移动组件10上时，清洁组件20的两侧即为清洁组件20的两端。

进一步地，不同位置的定日镜架，其上的转动架转动角度范围不相同，反射镜1的摆动范围不同，反射镜1与水平面所成角度的范围也不同，部分定日镜架上的反射镜1始终保持一端高一端低，即反射镜1与水平面所成的角度a的范围为0°到90°之间，此时这部分定日镜架上的反射镜1无法实现利用重力自动往复清洗。为确保所有反射镜1均可自动清洗，可主动控制转动架转动，使反射镜1两端的高度交替变化，从而实现所有的反射镜1自动清洁，反射镜自清洁装置所能清洗的反射镜1与水平面所成的角度范围为90°到-90°之间。

进一步地，如图1、图3所示，反射镜自清洁装置还包括两个牵引机构30， 两牵引机构30均包括壳体31、牵引绳32、卷簧(图中未标示)和转轴(图中未标示)，壳体31与反射镜1连接，转轴可转动地设置于壳体31内，牵引绳32的一端绕设于转轴的一端，引绳32的另一端与两固定板11连接，卷簧设置于转轴的另一端以驱动转轴收卷牵引绳32，且通过牵引绳32持续输出牵引力以牵引固定板11复位的牵引机构30。具体地，牵引机构30为弹簧平衡器。

反射镜1与水平面所成的角度范围为0°到90°时，相对较高的一端为上端，且上端设有上止位点，相对较低的一端为下端，且下端设有下止位点。移动组件10在反射镜1的两端之间来回移动，即移动组件10在上止位点和下止位点之间来回移动，反射镜自清洁装置可利用自身的重力从上止位点移动至下止位点，牵引机构30则可牵引反射镜自清洁装置从下止位点移动至上止位点，具体过程如下：

当反射镜1相对于水平面的角度a₁较小时，反射镜自清洁装置位于初始位置，即静止于上止位点，此时：

G*sina₁<F_p1+F_r，其中，G为反射镜自清洁装置的重力，F_p1为牵引机构30在上止位点的牵引力，F_r为清洁组件20与反射镜1之间的摩擦力。

随着转动架的转动，如图9所示，反射镜1相对于水平面的角度逐渐变大并且达到某一值a₂时：

G*sina₂≥F_p1+F_r，其中，G为反射镜自清洁装置的重力，F_p1为牵引机构30在上止位点的牵引力，F_r为清洁组件20与反射镜1之间的摩擦力。

此时，移动组件10开始脱离上止位点，向下止位点移动，并在移动过程中，清洁组件20清洁反射镜1。

移动组件10移动至下止位点后，完成反射镜自清洁装置从上往下清洁反射镜1。如图10所示，随着转动架的转动，反射镜1与水平面的角度达到最大值后又逐渐变小，当达到某一值a₃时：

G*sina₃+F_r≤F_p2，其中，G为反射镜自清洁装置的重力，F_p2为牵引机构30在下止位点的牵引力，F_r为清洁组件20与反射镜1之间的摩擦力。

此时，移动组件10开始脱离下止位点，向上回复至上止位点，并在移动过程中，清洁组件20再次清洁反射镜1，至此，反射镜自清洁装置在牵引机构30的牵引下完成一次往复清洗。

本实施例中，在反射镜1与水平面呈大于等于a₂角度时，利用反射镜自清洁装置重力，驱使反射镜自清洁装置移动至下止位点，当反射镜1与水平面呈小于等于a₃角度时，通过牵引机构30的牵引，驱使反射镜自清洁装置移动至上止位点。通过牵引机构30的牵引，即使反射镜1始终保持一端高一端低，也可使反射镜自清洁装置能够自动复位，使反射镜自清洁装置持续地往复清洗反射镜1，增加了反射镜自清洁装置所清洗的反射镜1的摆动角度范围，无需消耗电能来转动转动架。

具体地，牵引机构30还可以是需要电力输入的推杆，或者无需电力输入的弹簧平衡器。本实施例优选弹簧平衡器，弹簧平衡器的牵引绳32为钢丝绳，通过钢丝绳连接移动组件10。定日镜架原本用于发电，弹簧平衡器无需损耗电源，能够持续提供牵引力，提高发电效率。

进一步地，如图2、图4所示，反射镜自清洁装置还包括用于固定壳体31的固定架40，固定架40包括固定部41和与固定部41连接的安装部42，固定部41紧贴于反射镜1的端部并与反射镜1的端部固定连接，壳体31固定于安装部42。具体地，固定部41与安装部42垂直连接，前述壳体31固定安装与安装部42的一侧。

进一步地，两移动组件10均还包括连接板14，连接板14设置于固定板11的下部且与固定板垂直，连接板14上设有连接孔141，牵引绳32穿设于连接孔141上，通过连接孔141与连接板14固定连接。具体地，连接板141和固定板11为钣金成型的一体结构。

进一步地，在移动组件10中，固定板11随滚轮组移动。具体地，固定板11与反射镜1垂直设置，滚轮组设置于固定板11上的靠近反射镜1的侧面。

进一步地，如图5、图6所示，两滚轮组均包括两个上滚轮12和两个下滚 轮13，两个上滚轮12固定于对应的固定板11上且位于反射镜1的上表面，两个下滚轮13固定于对应的固定板11上且位于反射镜1的下表面。两个上滚轮12沿反射镜1的边缘滚动，而两个下滚轮13用于限制反射镜1至清洁组件20的位置，保持清洁组件20与反射镜1的有效接触，确保移动组件10移动时清洁组件20能够有效地清洁反射镜1。

本实施例中，滚轮组还可以是包括两个上滚轮12和限位滑块(图中未示出)，通过限位滑块限制反射镜1的位置。

本实施例中，移动组件10还可以是沿反射镜1的边缘移动的滑块(图中未示出)，清洁组件20的两端分别与两滑块连接，滑块上设有滑槽，滑槽套设于反射镜1的边缘，通过滑槽与反射镜1的边缘配合实现移动组件10沿反射镜1的边缘移动。

进一步地，如图5、图6所示，反射镜1的上端设有上挡片51，上挡片51用于限制清洁组件20往反射镜1上端移动的极限位置，使反射镜自清洁装置停止于上止位点，反射镜1的下端设有下挡片52，下挡片52用于限制清洁组件20往反射镜1下端移动的极限位置，使反射镜自清洁装置停止于下止位点。更具体地，反射镜1的上端设有两各上挡片51，两上挡片51位于清洁组件20的移动路径的最上端，反射镜1的下端设有两各下挡片52，两下挡片52位于清洁组件20的移动路径的最下端。反射镜1的上端和下端距离有限，通过上挡片51和下挡片52限制反射镜自清洁装置的移动范围，避免反射镜自清洁装置移出反射镜1外。

进一步地，如图5、图6所示，两上挡片51上均设有第一磁吸件511，以用于反射镜自清洁装置移动至上止位点时吸附清洁组件20，两下挡片52上均设有第二磁吸件521，以用于反射镜自清洁装置移动至下止位点时吸附清洁组件20。具体地，第一磁吸件511和第二磁吸件521分别与下文清洁组件20中的连接杆21吸附连接，且连接杆21由铁制造而成。

或者，如图5、图6所示，清洁组件20两侧分别设有设有与第三磁吸件22 和第四磁吸件23，具体来说，清洁组件20朝向上挡片51的一侧设有用于与第一磁吸件511吸附连接的第三磁吸件22，清洁组件朝向下挡片52的一侧设有用于与第二磁吸件521吸附连接的第四磁吸件23。第三磁吸件22用于反射镜自清洁装置移动至上止位点时与第一磁吸件511吸附连接，第四磁吸件23用于反射镜自清洁装置移动至下止位点时与第二磁吸件521吸附连接。而清洁组件20可由非磁性材料制造而成，即下文中的连接杆21有非磁性材料制造而成。

上挡片51和下挡片52均与清洁组件20磁吸附连接，清洁组件20能够更快速的清洗反射镜1。具体过程如下：

在上止位点，当反射镜1相对于水平面的角度a₄较小时，反射镜自清洁装置位于初始位置，即静止于上止位点，此时：

G*sina₄<F_p1+F_r+F_m1，其中，G为反射镜自清洁装置的重力，F_p1为牵引机构30在上止位点的牵引力，F_m1为上止位点反射镜自清洁装置所受到的磁吸附力，F_r为清洁组件20与反射镜1之间的摩擦力。

如图11所示，随着转动架的转动，反射镜1相对于水平面的角度逐渐变大并且达到某一值a₅时：

G*sina₅≥F_p1+F_r+F_m1，其中，G为反射镜自清洁装置的重力，F_p1为牵引机构30在上止位点的牵引力，F_m1为上止位点反射镜自清洁装置所受到的磁吸附力，F_r为清洁组件20与反射镜1之间的摩擦力。

此时，移动组件10开始脱离上止位点，磁吸附力随移动组件10的下移而快速减小为0，反射镜自清洁装置加速向下止位点移动，并在移动过程中，清洁组件20清洁反射镜1。

移动组件10移动至下止位点后，完成反射镜自清洁装置从上往下清洁反射镜1。如图12所示，随着转动架的转动，反射镜1与水平面的角度达到最大值后又逐渐变小，当达到某一值a₆时：

G*sina₆+F_r+F_m2≤F_p2，其中，G为反射镜自清洁装置的重力，F_p2为牵引机构30在下止位点的牵引力，F_m2为下止位点反射镜自清洁装置所受到的磁吸附 力，F_r为清洁组件20与反射镜1之间的摩擦力。

此时，移动组件10开始脱离下止位点，磁吸附力随移动组件10的上移而快速减小为0，反射镜自清洁装置加速回复至上止位点，并在移动过程中，清洁组件20再次清洁反射镜1，至此，反射镜自清洁装置在牵引机构30的牵引下完成一次往复清洗。

本实施例中，增设第一磁吸件511和第二磁吸件521，或者增设第一磁吸件511、第二磁吸件521、第三磁吸件22和第四磁吸件23，反射镜自清洁装置做来回移动同时受到牵引机构30的牵引和磁吸附力的作用。在移动组件10远离上挡片51和下挡片52时，由于磁吸附力的快速变小，而使得反射镜自清洁装置受力更为不均衡，在往复移动过程中具有较大的加速度，清洁组件20能够快速扫掠反射镜1，减小了清洁组件20在反射镜1中间的停留时间，避免清洁组件20影响光反射；第一磁吸件511能够在不需要清洁反射镜1时牢固的吸附清洁组件20，防止移动组件10随意移动。

进一步地，为避免第一磁吸件511和第三磁吸件22因碰撞而破碎，以及避免第二磁吸件521和第四磁吸件23因碰撞而破碎，本实施例中，第一磁吸件511和第二磁吸件521均为软磁铁；或者，第三磁吸件22和第四磁吸件23均为软磁铁；或者，第一磁吸件511、第二磁吸件521、第三磁吸件22和第四磁吸件23均为软磁铁。

进一步地，为缓冲磁吸件的碰撞，以及减缓反射镜自清洁装置的震动，本实施例中，第一磁吸件511和第二磁吸件521的外表面均设有缓冲垫53；或者，第三磁吸件22和第四磁吸件23的外表面均设有缓冲垫53；或者，第一磁吸件511、第二磁吸件521、第三磁吸件22和第四磁吸件23的外表面均设有缓冲垫53。

可选地，上挡片51和下挡片52的其他实施方中，两上挡片51用于限制移动组件10的上止位点，两下挡片52用于限制移动组件10的下止位点，反射镜1的两上挡片51和两下挡片52分别正对两移动组件10。两上挡片51均设有第 一磁吸件511，两下挡片52均设有第二磁吸件521，第一磁吸件511和第二磁吸件521分别与移动组件10中的固定板11吸附连接，此时固定板11由磁性材料制造而成；或者，移动组件10的两端分别设有第三磁吸件22和第四磁吸件23，上设有与第一磁吸件511吸附连接的第二磁吸件521，此时，移动组件10可由非磁性材料制造而成，即固定板11有非磁性材料制造而成。

进一步地，如图7、图8所示，清洁组件20包括连接杆21和沿连接杆21的长度方向分布以用于刷洗反射镜1的清洁毛刷24，连接杆21的两端分别与两移动组件10的固定板11连接。通过连接杆21固定清洁毛刷24，清洁毛刷24扫掠反射镜1以清洁反射镜1。

进一步地，如图6所示，固定板11沿反射镜1的边缘布置，滚轮组设置于固定板11的上端，清洁组件20连接于固定板11的下端，上挡片51包括上连接部512和上挡位部513，下挡片52包括下连接部522和下挡位部523。下连接部522的一端固定于反射镜1的下端的下表面，且下连接部501的另一端向反射镜1外延伸，下挡位部523设置于下连接部522的末端；上连接部512紧贴于反射镜1的上表面，上挡位部513设置于上连接部512的靠近反射镜1中部的一端。下连接部522伸出反射镜1外，当清洁组件20抵接下挡位部523时，清洁组件20部分或者全部位于反射镜1外，清洁毛刷24部分或者全部扫掠反射镜外，此时清洁毛刷24累积的灰尘可自然掉落，尤其是清洁毛刷24从反射镜扫掠出之际，清洁毛刷24上的刷毛从反射镜1边缘甩至反射镜1外，可有效地甩落灰尘。通过设置下连接部522的长度，可使得反射镜自清洁装置移动至下止位点时，清洁毛刷24完全扫掠至反射镜1外，以便于完全甩落清洁毛刷24上各处的灰尘。

本实施例还提供了一种太阳能光热发电系统，太阳能光热发电系统包括多个定日镜架、接收器和反射镜自清洁装置，各定日镜架用于固定安装反射镜1且分布于接收器的周围，接收器用于接收各反射镜反射太阳光，反射镜自清洁装置则用于自动清洗反射镜。本实用新型的太阳能光热发电系统，由于设有上 述的反射镜自清洁装置，能够从而轻易地实现反射镜1的自动清洁，清洗过程简单；无需额外供电驱动清洁，提高了太阳能光热发电系统的发电效率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。