发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种碟式聚光器反射面的清洗装置,使其能够对聚光器反射面进行自动清洗,且能快速去除残留在反射面的水分,从而大大提高聚光器反射面的聚光效率。
为解决上述技术问题,本发明提供一种碟式聚光器反射面的清洗装置,包括设于所述碟式聚光器反射面上的由气动马达驱动且可绕所述碟式聚光器反射面的中心轴旋转的低压空气输送管,以及与所述低压空气输送管并排设置的高压水管,所述低压空气输送管下端连接有多个空气流通嘴,所述高压水管下端通过喷嘴安装杆设有多个高压水喷嘴;清洗工作时,所述低压空气输送管、所述高压水管通过流体连接管、信号控制线与太阳能发电系统的移动式清洗站连接;完成清洗工作后,所述低压空气输送管、所述高压水管与所述移动式清洗站断开。
优选地,所述高压水管的数目为一个,所述高压水管下方的多个所述高压水喷嘴呈单排设置于所述低压空气输送管的一侧,且所述高压水管内的液体为水。
优选地,所述高压水管的数目为多个,每个所述高压水管下均连接一排所述高压水喷嘴,多排所述高压水喷嘴设置于所述低压空气输送管的一侧或两侧,且多个所述高压水管中的一个或多个装水,其余的所述高压水管装水和洗洁剂的混合液。
优选地,所述高压水喷嘴为扇形喷嘴,所述空气流通嘴也为扇形流通嘴。
优选地,所述空气流通嘴为通过竖向的输气支管连接于所述低压空气输送管下方的空气吹嘴。
优选地,所述空气流通嘴为开设于所述低压空气输送管下端的吹气缝,活动低压气管接入风机的进风口;沿所述聚光器反射面的径向,所述吹气缝的宽度由中心向边缘逐渐增大。
优选地,所述空气流通嘴为开设于所述低压空气输送管下端的吸气缝,所述沿所述聚光器反射面的径向,所述吸气缝的宽度由中心向边缘逐渐增大;且所述高压水平喷嘴的喷水方向偏向于所述吸气缝的一侧,所述低压空气输送管的后侧还设有空气约束板。
优选地,所述低压空气输送管与弯管、过渡管、波纹软管依次相连,且所述低压空气输送管通过第一轴承和第二轴承安装于安装座内部,所述安装座安装于所述聚光器的支座上。
优选地,所述气动马达通过齿轮传动机构与所述波纹软管连接,或者通过蜗轮蜗杆传动机构与所述波纹软管连接。
优选地,所述聚光器反射面为扇形,所述外围圆弧的两端均设有传感器座,两个所述传感器座中的一者内侧设有复位传感器,另一者内侧设有限位传感器;所述低压空气输送管的末端两侧设有与所述复位传感器、限位传感器对应的复位探座、限位探座。
优选地,所述聚光器反射面为整个旋转抛物面,所述旋转抛物面的外围边缘处设有传感器座,所述传感器座的两侧分别设有复位传感器和限位传感器;所述低压空气输送管的末端两侧设有与所述复位传感器、限位传感器对应的复位探座、限位探座。
本发明所提供的碟式聚光器反射面的清洗装置,其包括设于碟式聚光器反射面上的由气动马达驱动且可绕碟式聚光器反射面的中心轴旋转的低压空气输送管,以及与低压空气输送管并排设置的高压水管,低压空气输送管下端连接有多个空气流通嘴,高压水管下端通过喷嘴安装杆设有多个高压水喷嘴;清洗工作时,低压空气输送管、高压水管通过流体连接管、信号控制线与太阳能发电系统的移动式清洗站连接;完成清洗工作后,低压空气输送管、高压水管与移动式清洗站断开。
采用这种结构,聚光器平时不需要清洗时,聚光器在对日跟踪过程中,除了移动式清洗站及相关的活动连接管外的所有部件随聚光器反射面做相应动作,即清洗装置与反射面是相对静止的;聚光器需要清洗时,移动式清洗站来到碟式聚光器的附近,将活动高压气管、活动低压气管、活动高压水管分别与快速空气接头、波纹软管、高压水快速接头接通,开动移动式清洗站上的高压气泵、风机、高压水泵相关设备。此时,来自移动式清洗站的高压水依次通过活动高压水管、高压水快速接头、高压穿越水管、高压软管、高压水管、喷嘴安装杆,进入高压水喷嘴并喷出,形成高压喷水流,由于高压喷水流具有很大的速度以及较强的冲洗能力,可对聚光器反射面上沉积的杂物予以冲洗。同时,来自移动式清洗站低压空气依次通过活动低压气管、波纹软管、过渡管、弯管、低压空气输送管进入空气流通嘴并喷出,形成空气射流,将高压喷水流在聚光器反射面上积留的残水清除,保证聚光器反射面的反射效率。
由此可见,采用这种结构形式的清洗装置,不仅能够对聚光器反射面进行自动清洗,且能快速去除残留在反射面的水分,从而大大提高聚光器反射面的聚光效率。
附图说明
图1为本发明所提供碟式聚光器反射面的清洗装置的一种具体实施方式的结构示意图;
图2为图1中的A-A剖视图;
图3为本发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第二种具体实施方式的A-A剖视图;
图4为本发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第三种具体实施方式的A-A剖视图;
图5为本发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第四种具体实施方式的A-A剖视图;
图6是图1中I处局部放大视图;
图7是图1中II处局部放大视图;
图8为图1的B向视图;
图9为图8中III处局部放大视图;
图10为发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第五种具体实施方式的俯视图;
图11为发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第六种具体实施方式的俯视图。
其中,图1至图11中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1——低压空气输送管 2——喷嘴安装杆 3——高压水管
4——拉绳 5——管夹 6——张紧器
7——输气支管 8——弯管 9——拉绳支座
10——高压软管 11——过渡管 12——安装座
13——气动马达 14——快速空气接头 15——波纹软管
16——高压水快速接头 17——缠绕管 18——高压穿越水管
19——支座 20——活动高压气管 21——活动低压气管
22——活动高压水管 23——移动式清洗站 24——空气吹嘴
25——高压喷水流 26——高压水喷嘴 27——聚光器反射面
28——空气射流 29——第一轴承 30——传动轴
31——轴承座 32——主动齿轮 33——从动齿轮
34——第二轴承 35——吹气缝 36——吸气缝
37——空气约束板 38——限位探座 39——复位探座
40——复位传感器 41——传感器座 42——限位传感器
具体实施方式
本发明的核心为提供一种碟式聚光器反射面的清洗装置,使其能够对聚光器反射面进行自动清洗,且能快速去除残留在反射面的水分,从而大大提高聚光器反射面的聚光效率。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明所提供碟式聚光器反射面的清洗装置的一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中,如图1所示,本发明所提供的碟式聚光器反射面27的清洗装置,包括设于碟式聚光器反射面27上的由气动马达13驱动且可绕碟式聚光器反射面27的中心轴旋转的低压空气输送管1,以及与低压空气输送管1并排设置的高压水管3,低压空气输送管1下端连接有多个空气流通嘴,高压水管3下端通过管夹5固定有喷嘴安装杆2,喷嘴安装杆2上设有多个高压水喷嘴26;清洗工作时,低压空气输送管1、高压水管3通过流体连接管、信号控制线与太阳能发电系统的移动式清洗站23连接;完成清洗工作后,低压空气输送管1、高压水管3与移动式清洗站23断开。
采用这种结构,聚光器平时不需要清洗时,聚光器在对日跟踪过程中,除了移动式清洗站23及相关的活动连接管外的所有部件随聚光器反射面27做相应动作,即清洗装置与反射面是相对静止的;聚光器需要清洗时,移动式清洗站23来到碟式聚光器的附近,将活动高压气管20、活动低压气管21、活动高压水管22分别与快速空气接头14、波纹软管15、高压水快速接头16接通,开动移动式清洗站23上的高压气泵、风机、高压水泵相关设备。此时,来自移动式清洗站23的高压水依次通过活动高压水管22、高压水快速接头16、高压穿越水管18、高压软管10、高压水管3、喷嘴安装杆2,进入高压水喷嘴26并喷出,形成高压喷水流25,由于高压喷水流25具有很大的速度以及较强的冲洗能力,可对聚光器反射面27上沉积的杂物予以冲洗。同时,来自移动式清洗站23低压空气依次通过活动低压气管21、波纹软管15、过渡管11、弯管8、低压空气输送管1进入空气流通嘴并喷出,形成空气射流28,将高压喷水流25在聚光器反射面27上积留的残水清除,保证聚光器反射面27的反射效率。
由此可见,采用这种结构形式的清洗装置,不仅能够对聚光器反射面27进行自动清洗,且能快速去除残留在反射面的水分,从而大大提高聚光器反射面27的聚光效率。
还可以进一步设置上述高压水管3、高压水喷嘴26的具体数目和安装位置。请参考图2和图3,图2为图1中的A-A剖视图;图3为本发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第二种具体实施方式的A-A剖视图。
在另一种具体实施方式中,如图2所示,上述碟式聚光器反射面27的清洗装置的高压水管3数目为一个,高压水管3下方的多个高压水喷嘴26呈单排设置于低压空气输送管1的一侧,且高压水管3内的液体为水。
采用这种结构形式,当驱动气动马达13旋转带动低压空气输送管1旋转一图后,能够将聚光器反射面27整体清洗一遍。这种结构的清洗装置结构简单,具有加工制造方便的特点。
当然,还可以采用其他结构形式。具体地,上述高压水管3的数目为多个,每个高压水管3下均连接一排高压水喷嘴26,多排高压水喷嘴26设置于低压空气输送管1的一侧或两侧,且多个高压水管3中的一个或多个装水,其余的高压水管3装水和洗洁剂的混合液。
采用这种结构形式,如果聚光器反射面27为完整旋转抛物线形,当多排高压水喷嘴26设于低压空气输送管1的两侧时,可以首先开启低压空气输送管1一侧的高压水喷嘴26,驱动低压空气输送管1使其转过聚光器反射面27的一半面积,然后反转,同时仅启动另一侧的高压水喷嘴26工作,复位后继续转过聚光器反射面27的另一半面积,然后再次反转,并再次仅启动另一侧的高压水喷嘴26工作,直至清洗装置回到原始位置。这种方式可将聚光器反射面27进行两次清洗,并且有利于减少清洗机构转动过程中缠绕管17发生故障的几率,但是结构相对比较复杂。当然,多排高压水喷嘴26设置于低压空气输送管1的一侧时,同样能够通过交替启动多排高压水喷嘴26实现将聚光器反射面27清洗两次的效果。
还可以进一步设置上述空气流通嘴的具体结构形式。请一并参考图3、图4和图5,图4为本发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第三种具体实施方式的A-A剖视图;图5为本发明所提供碟式聚光器反射面清洗装置的第四种具体实施方式的A-A剖视图。
在另一种具体实施方式中,如图2所示,上述空气流通嘴可以为通过竖向的输气支管7连接于低压空气输送管1下方的空气吹嘴24。采用这种结构形式,空气经低压空气输送管1流入输气支管7,然后经空气吹嘴24喷出,形成的空气射流28可将残留在聚光器反射面27上的残留水分吹干。
当然,上述空气流通嘴并不仅限于上述结构,还可以采用其他结构形式。如图4所示,上述空气流通嘴可以为开设于低压空气输送管1下端的吹气缝35,沿聚光器反射面27的径向,吹气缝35的宽度由中心向边缘逐渐增大。
采用这种结构形式,该吹气缝35同样能将残留的水分吹干,由于在聚光器反射面27的径向,由中心向边缘需要清洗的线速度越快,即需要的空气射流28的速度越快,并且越靠近边缘处气流流程越长,低压空气在低压空气输送管1中的沿程损失越大,因此,沿聚光器反射面27的径向,将吹气缝35的宽度设置为由中心向边缘逐渐增大,顺应了聚光器反射面27的上述特殊情况,从而保证了清洗装置对聚光器反射面27的边缘处的清洗效果。
在另一种具体实施方式中,如图5所示,上述空气流通嘴可以为开设于低压空气输送管1下端的吸气缝36,活动低压气管21接入风机的进风口;沿聚光器反射面27的径向,吸气缝36的宽度由中心向边缘逐渐增大;且高压水平喷嘴的喷水方向偏向于吸气缝36的一侧,低压空气输送管1的后侧还设有空气约束板37。
采用这种结构,开启风机,上述吸气缝36即可将聚光器反射面27上残留的水分吸干,与上述吹气缝35类似,将吸气缝36的宽度设置为由中心向边缘逐渐增大,能保证清洗装置对聚光器反射面27的边缘处的清洗效果;除此之外,这种结构的清洗装置还能对清洗水进行回收,从而节省聚光器的清洗成本。由于高压水喷嘴26的喷水方向偏向于吸气缝36的一侧,能够对喷射的水流进行导向,使得残留的水分更靠近吸气缝36,方便吸气缝36对水分进行吸干,同样地,低压空气输送管1后侧的空气约束板37也能增强清洗装置对聚光器反射面27残留水分的吸干效果。
在另一种具体实施方式中,上述高压水喷嘴26可以为扇形喷嘴。采用这种结构形式,扇形喷嘴喷射出的水流也呈扇形,这样能够使得高压水覆盖更大的面积,增强每个高压水喷嘴26的清洗能力,从而增强了清洗装置对聚光器反射面27的清洗效率。同样地,上述空气流通嘴也为扇形流通嘴,同样也能够增强清洗装置对聚光器反射面27的清洗效率。
还可以进一步设置上述低压空气输送管1与聚光器反射面27的可转动连接方式和驱动方式。
请参考图6和图7,图6是图1中I处局部放大视图;图7是图1中II处局部放大视图。
在另一种具体实施方式中,结合图1、图6和图7,上述低压空气输送管1与弯管8、过渡管11、波纹软管15依次相连,且低压空气输送管1通过第一轴承29和第二轴承34安装于安装座12内部,安装座12与聚光器的支座19连接。
采用这种结构形式,当聚光器需要清洗聚光器反射面27时,驱动气动马达13,使其带动波纹软管15相对于安装座12旋转,即可带动过渡管11、弯管8和低压空气输送管1相对于聚光器旋转。通过轴承的可转动连接方式,能够方便简单地实现抵押空气输送管随反射面转动而转动,保证了清洗工作的顺利进行。当然,除了采用轴承连接波纹软管15和安装座12之外,还可以采用其他可转动连接方式。
进一步地,上述弯管8上还可以设有拉绳支座9,拉绳4一端拴住低压空气输送管11前端,另一端拴在拉绳支座9的前端。拉绳4上设有张紧器6使拉绳4张紧,以增加低压空气输送管11的刚性和强度,避免工作时在高压水及空气的干扰下颤动幅度过大而损坏设备。
进一步的方案中,上述气动马达13可以通过齿轮传动机构与波纹软管15连接,即将气动马达13与传动轴30连接,传动轴30安装于轴承座31的内部,轴承座31安装于安装座12上,并且在传动轴30上安装有主动齿轮32,在过渡管11外侧设置与主动齿轮32啮合的从动齿轮33。这样,驱动气动马达13旋转后,即带动传动轴30绕聚光器反射面27的中心轴旋转,在经过主动齿轮32和从动齿轮33的啮合传动,实现了低压空气输送管1绕聚光器反射面27的旋转运动。
当然,上述传递运动的方式并不仅限齿轮传动,上述气动马达13还可以通过蜗轮蜗杆传动机构与波纹软管15连接。采用蜗轮蜗杆传动机构同样能实现低压空气输送管1绕聚光器反射面27的旋转运动,并且蜗轮蜗杆传动还具有运动平稳的特点。
还可以进一步设置上述聚光器反射面27的清洗装置的探测装置。请参考图8至图11,图8为图1的B向视图;图9为图8中III处局部放大视图;图10为发明所提供碟式聚光器反射面27清洗装置的第五种具体实施方式的俯视图;图11为发明所提供碟式聚光器反射面27清洗装置的第六种具体实施方式的俯视图。
在另一种具体实施方式中,如图8至图10所示,当聚光器反射面27为旋转抛物面,旋转抛物面的外围边缘处设有传感器座41,传感器座41的两侧分别设有复位传感器40和限位传感器42;低压空气输送管1的末端两侧设有与复位传感器40、限位传感器42对应的复位探座39、限位探座38。
采用这种结构形式,空气输送管处于的初始位置时,复位探座39是与复位传感器40接触,随着低压空气输送管1开始旋转二者分开,当旋转至限位探座38与限位传感器42接触时,表明此时已经将聚光器反射面27整体清洗了一遍。然后,移动式清洗站23关闭高压水和低压空气,并切换高压空气的流向,气动马达13反转,气压空气输送管等清洗机构复位,直至复位探座39是与复位传感器40再次接触。
由此可见,采用复位传感器40和限位传感器42能够探测低压空气输送管1的极限位置,从而方便对清洗装置的控制。
对于聚光器反射面27为扇形的情况,与上述工作原理类似,可以在扇形反射面外围圆弧的两端均设有传感器座41,两个传感器座41中的一者内侧设有复位传感器40,另一者内侧设有限位传感器42;低压空气输送管1的末端两侧设有与复位传感器40、限位传感器42对应的复位探座39、限位探座38。
采用这种结构,空气输送管处于的初始位置时,扇形反射面一侧的复位探座39与复位传感器40接触,随着空气输送管开始旋转二者分开,直至低压空气输送管1的限位传感器42与扇形反射面另一侧的限位探座38接触,即表明清洁装置已经将整个扇形聚光器反射面27清洗了一遍。
由此可见,采用上述传感探座和传感器相配合使用的探测装置能够准确地检测低压空气输送管1的极限位置,保证清洗聚光器反射面27的工作准确性,同时也方便控制清洗装置换向等其他操作。
当然,上述清洗装置的探测装置并不仅上述传感器和探座相配合的结构形式,还可以采用在低压空气输送管1上设置探头,在聚光器反射面27上设置接近开关等结构形式。
以上对本发明所提供的一种碟式聚光器反射面的清洗装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。