DE202013011916U1

DE202013011916U1 - Verstellbare Solarkonzentrator-Anordnung

Info

Publication number: DE202013011916U1
Application number: DE202013011916.0U
Authority: DE
Original assignee: ONE EARTH DESIGNS Inc
Current assignee: ONE EARTH DESIGNS Inc
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2015-02-23
Anticipated expiration: 2023-03-16
Also published as: FI10810U1; WO2013148309A1; DK201400133U1; AU2013240255A1; US20180120546A1; AU2013101703A4; US20150055237A1

Abstract

Tragbarer Solarkonzentrator, umfassend: einen Ständer; einen Vielzahl an Innenpaneelen, welche durch den Ständer gestützt sind, wobei jedes Innenpaneel zumindest eine reflektierende Oberfläche aufweist, wobei die Vielzahl an Innenpaneelen dazu konfiguriert ist, Solarenergie auf ein Ziel zu richten; und eine Vielzahl an Außenpaneelen, welche an den Innenpaneelen befestigt sind, wobei jedes Außenpaneel zumindest eine reflektierende Oberfläche aufweist, wobei jedes Außenpaneel in eine aktive Position bringbar ist, um Solarenergie auf das Ziel zu richten und jedes Außenpaneel in eine inaktive Position bringbar ist, um Solarenergie von dem Ziel weg zu richten.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht Priorität und Nutzen von, und bezieht hier durch Verweis in seiner Gesamtheit, US provisorischen Patentanmeldung nr 61/618,042, die am 30. März 2012, abgelegt wurde.
BEREICH DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft im allgemeinen tragbarer und faltbarer Solarkonzentrator-Anordnungen zur Mehrfach-, Wechselzwecken, wie z.B. Kochen, Stromerzeugung, oder Wasserereinigung.
HINTERGRUND
Personen in ländlichen Raum können keinen Direktzugriff auf Strom oder Wärme zür Grundbedarf haben, wie z.B. Wasserkochen, Speisengaren, und Warmbleiben. Z.B. in Entwicklungsnationen oder bedürftige Gebiete, Zugang zu Strom- oder Wärmequellen kann beschränkt oder nicht existierend sein. Gebiete mit Zugang zu konzentrierte Solarenergie, wie ländlichen Raum in grossen Höhen (z.B. in den Himalaja oder den Anden) oder Wüsten (die Gobi, die Sahara, die Taklimakan, die Sonoran, die Mohave, die Kalahari, oder die Atacama), können in der Lage sein, um mit Solarenergie diese Grundbedürfnisse bereitzustellen. In ähnlicher Weise, Industrienationen können auch aus dieser Technologie Nutzen in den Bereichen Not- oder Katastrophenhilfe sowie Freizeitnutzung und nachhaltig Leben ziehen.
Gegenwärtige Stromsolarkonzentratoren haben mehrfache Nachteile. Z.B. diese Einrichtungen oft verwenden die gesammelten Sonnenenergie zur Einmalzwecke, wie entweder Zum Garen oder Wärmen. Solche Einrichtungen lediglich konzentrieren oder sammeln Solarenergie und deshalb sind sie für Anwendungen begrenzt, die konzentrierte oder gesammelete Sonnenergie nutzen. Außerdem, gegenwärtige Einrichtungen können nicht ohne weiteres oder leicht tragbar sein. Die Portabilität kann für die oben genannten Bereiche, unter anderem, wünschenswert sein, wegen potenziell raues Klima und schlechte Infrastruktur.
Derzeit verfügbaren Geräte stützen sich auch nur auf der Menge der Solarstrahlung, die die Oberfläche der Erde erreicht, um die Kochtemperatur zu steuern. Nutzer der Solarenergie müssen in der Lage sein, die Kontrolle über die Temperatur von der Solarkonzentrator zu steuern, um gutes Essen zu kochen oder die Effizienz der Nutzung von Solarenergie zu maximieren. Ferner weisen diese Konzentratoren mechanische oder elektrische Systeme zum Einstellen ihrer Solarwinkel. Deswegen mussten Benutzer mit Materialien, die physisch unangenehm oder schwierig zu bedienen und zu halten sind, über eine Schnittstelle verbinden. Es gibt einen Bedarf für einen neuen Anpassungssystem, die leicht Bedienbar durch einen weiten Berich von Benutzern ist, keine Benutzerbeschwerben verursacht, und sich an sowohl manuelle und automatische Nachführung anpassen kann. Aktuelle Solarkonzentratoren auch legen die Augen der Benutzer zur schädlicher Strahlung frei und bewirken Muskel-Skelett-Belastung unter Benutzer aufgrund ihrer schlechte ergonomische Gestaltung. Es gibt einen Bedarf für einen Solarkonzentrator, die die UV-Belichtung und Muskel-Skelett-Belastung der Benutzer minimiert.
Dementsprechend wird auch ein Solarenergiesystem benötigt warden, die ermöglicht: (1) tragbare und zusammenlegbare Anordnung für bequemen Transport; (2) Benutzersteuerungen über die Temperatur und die Leistung des Konzentrators; (3) komfortabler und leicht betriebene Anpassungssystem, die mit manueller und automatischer Nachfuhrung über die Schnittstelle verbinden kann; und (4) Reduzierung von Freilegen zur schädlicher UV-Strahlung und Muskel-Skelett-Belastung. Die Komponente des Systems sollen kostengünstig und leichtgewichtig sein. Gleichzeitig soll das System leicht montier- und demontierbar sein. Weiterhin wird ein System zur Umwandlung der Solarenergie in andere Formen für mehrere Zwecke verdendet warden kann. Das System soll auch gestatten, dass Komponenten für verschiedene Zwecke austauschbar sind, ohne aufwendigen Montage oder Demontage.
ÜBERBLICK DER ERFINDUNG
Im Allgemeinen, die Erfindung betrifft einen tragbaren Solarkonzentrator mit einem Ständer, eine Vielzahl von Innenpaneelen von dem Ständer gestürzt, und eine Vielzahl von Aussenpaneelen an den Innenpaneelen. Jedes Innenpaneel weist auf mindestens eine reflektierend Fläche, und die Vielzahl der Innenpaneelen ist konfiguriert, um Solarenergie auf ein Ziel auszurichten. Jedes Aussenpaneel weist auf mindestens eine reflektierend Fläche, kann in eine aktive Stellung um Solarenergie auf das Ziel auszurichten konfiguriert werden, und kann in eine inactive Stellung um Solarenergie entfernt vom Ziel auszurichten konfiguriert werden.
Dieser Aspect kann die folgende Merkmale und Weiterbildungen aufweisen. Der tragbare Solarkonzentrator kann einen Griff in einer Öffnung mit zwei Innenpaneelen aufweisen. Jedes Aussenpaneel kann an einem Innenpaneel befestigt werden. Jedes Aussenpaneel kann in einer oder mehreren Positionen zwischen der aktiven Stellung und der inaktiven Stellung gesetzt werden. Die Aussenpaneelen können entfernt werden sein. In bestimmten Weiterbildungen weisst den tragbaren Solarkonzentrator auf eine Querstange gestutzt vom Ständer, mit der Vielzahl der Innenpaneelen von der Querstange abhängen. Die Innenpaneelen können um einen Parabolspiegel zu bilden angeordnet werden. Der Ziel kann auf die Querstange gestellt werden. Der tragbare Solarkonzentrator kann auch einen modularen Ständer zum Halten des Ziels aufweisen.
In einigen Weiterbildungen weist der tragbare Solarkonzentrator auf mindestens eine Führung am Ständer befestigt, und eine Steuerleitung an mindestens eins der Paneele befestigt und durch mindestens eine Führung gefädelt. Der Winkelposition der Innenpaneelen kann definiert werden können durch eine Position der Steuerleitung mit Bezug auf mindestens eine Führung. In einer Weiterbildung weisst der Solarkonzentrator auch auf ein Verfolgungssystem für manuel oder automatisches Einstellen der Position der Steuerleitung mit Bezug auf mindestens eine Führung.
Die obengenannte Aspekt der Erfindung kann auch die folgenden Merkmale und Weiterbildungen aufweisen. Der tragbare Solarkonzentrator kann mindestens fünf Innenpaneelen und mindestens fünf Aussenpaneelen umfassen. Der tragbare Solarkonzentrator kann auch einen schattenbasierend Fokkussiermechanismus umfassen. In verschiedenen Weiterbildungen umfasst der tragbare Solarkonzentrator auch einen Bremsmechanismus zum Fixieren der Position des tragbaren Solarkonzentrators. Der Bremsmechanismus kann eine Bremsscheibe zur Drehbewegungsbeschränkung des tragbaren Solarkonzentrators aufweissen. Mindestens einer der Innenpaneelen und der Aussenpaneelen kann einen starren Rahmen und ein reflektierendes Paneel entfernbar vom Rahmen umfassen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Variieren der Konzentration von Sonnenenergie auf einem Ziel. Das Verfahren umfasst die folgende Schritte: Das Anordnen des Ziels in einem Brennbereich der Reflektorwanne, das Ausrichten der Reflektorwanne im Wesentlichen zu einer Quelle der Solarenergie, und das Einstellen einer Position von einem oder mehreren Aussenpaneelen am Umfang der Reflektorwanne, so dass das ein oder mehrere Aussenpaneelen Solarenergie auf das Ziel ausrichten wenn in einer aktiven Position und Solarenergie entfernt vom Ziel wenn in einer inaktiven Position.
In einer Weiterbildung des obengenannten Aspekts umfasst das Orientieren der Reflektorwanne das Nutzen ein Einstellsystem zum Anpassen einer Position einer Steuerleitung gekoppelt an der Reflektorwanne.
Diese und andere Gegenstäde, zusammen mit Vorteilen und Merkmale der vorliegenden Erfindung hierin beschrieben, werden offenbar durch Referenz zur folgenden Beschreibung, die begleitenden Zeichnungen, und die Ansprüche werden. Weiterhin ist es zu verstehen, dass die Merkmale der verschiedenen Weiterbildungen hierin beschrieben sind nicht gegenseitig aussgeschlossen und können in verschiedenen Kombinationen und Permutationen existieren.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
In den Zeichnungen, ähnliche Referenzzeichen im Wesentlichen beziehen sich auf den gleichen Teilen in allen verschiedenen Ansichten. Die Zeichnungen sind auch nicht unbedingt maßstäblich. Statdessen im Allgemeinen werden die Prinzipien der Erfindung betont. In der folgenden Beschreibung, verschiedene Weiterbildungen der Erfindung sind mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
2 ist eine schematische Perspektivansicht des Bodens der Solarkonzentrator-Anordnung in 1.
3 ist eine schematische Unteransicht der Solarkonzentrator-Anordnung in 1.
4 ist eine schematische Perspektivansicht der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
5 ist eine schematische Perspektivansicht des Dreibeins der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
6 ist eine andere schematische Perspektivansicht des Dreibeins in 5.
7 ist eine schematische Perspektivansicht des oberen Dreibeinverbinders des Dreibeins der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
8 ist eine andere schematische Perspektivansicht des Bodens des oberen Dreibeinverbinders in 7.
9 ist eine schematische Seitenansicht des oberen Dreibeinverbinder in 7.
10 ist eine schematische Perspektivansicht des unteren Dreibeinverbinders des Dreibeins der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
11 ist eine schematische Seitenansicht des unteren Dreibeinverbinder in 10.
12 ist eine schematische Perspektivansicht von einem Abschnitt der Basis der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
13 ist eine schematische Seitenansicht des Abschnitts der Basis in 12.
14 ist eine schematische Perspektivansicht von einem Abschnitt der Basis der Solarkonzentrator-Anordnung mit der Erweiterung, der unteren Stützstruktur, und der Stange gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
15 ist eine schematische Seiteinansicht der Erweiterung, der unteren Stützstruktur, und der Stange in 14.
16 ist eine schematische Perspektivansicht der unteren Stützstruktur der Basis der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
17 ist eine schematische Seitenansicht der unteren Stützstruktur in 16.
18 ist eine schematische Perspektivansicht einer oberen Stützstruktur der Basis der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
19 ist eine schematische Seitenansicht der oberen Stützstruktur in 18.
20 ist eine schematische Perspektive von einer Kappe und oberen Stützstruktur der Basis der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
21 ist eine schematische Vorderansicht der Kappe und der oberen Stützstruktur in 20.
22 ist eine schematische Perspektivansicht der Kappe der Basis der Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
23 ist eine schematische Seitenansicht eines thermoelektrischen Moduls gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
24 ist eine schematische Querschnittansicht des thermoelektrischen Moduls in 23.
25 ist eine schematische Explosionsansicht des thermoelektrischen Moduls in 23, ohne die Wärmesenke.
26 ist eine schematische Seitenansicht des thermoelektrischen Moduls gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
27 ist eine schematische Explosionsansicht von einem Abschmitt des thermoelektrischen Moduls gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
28 ist eine schematische Perspektive einer Wärmesenke und eines wasserspeichernden Behälters eines thermoelektrischen Moduls gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
29 ist eine schematische Perspektive und Teilquerschnittansicht eines Wärmeübertragungsmoduls gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
30 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
31 ist eine schematische Draufsicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
32 ist eine schematische Seitenansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
33 ist eine schematische Teilseitenansicht von einem starren Paneel gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
34 ist eine schematische Perspektivansicht von einer bogenförmigen Stützstange gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
35 ist eine schematische Teilperspektivansicht des distalen Endes von einer bogenförmigen Stützstange gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
36 ist eine schematische Perspektivansicht von einem Ständer und einem Topfgerüst gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
37 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
38 ist eine schematische Teilperspektivansicht einer Hängeanordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
39a ist eine schematische Draufsicht von einem Ständer und einem Topfgerüst gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
39b ist eine schematische Perspektivansicht von einem Topfgerüst gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
39c ist eine schematische Endansicht eines Hängeschacht gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
40 ist eine schematische explodierte Perspektivansicht einer vertikale Stützanordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
41 ist eine schematische Vorderansicht einer vertikale Stützanordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
42 ist eine schematische Vorderansicht eines Schenkelrohrs und eines Schenkels gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
43 ist eine schematische Draufsicht eines Schenkelrohrs und eines Schenkels gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
44 ist eine schematische Perspektivansicht einer Stapelanordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
45 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
46 ist eine schematische Perspektivansicht der Solarkonzentrator-Anordnung in 45.
47 ist eine schematische Perspektivansicht der Solarkonzentrator-Anordnung in 45.
48 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung in 45.
49 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
50 ist eine schematische Perspektivansicht einer Solarkonzentrator-Anordnung mit einer Verspannungssystem gemäss einer Weiterbildung der Erfindung.
51a–51b sind schematische Seitenansichten, die den Betrieb des Verspannungssystems gemäss einer Weiterbildung der Erfindung zeigen.
52a–52b sind schematische Seitenansichten, die den Betrieb des Verspannungssystems gemäss einer Weiterbildung der Erfindung zeigen.
53a–53b sind schematische Seitenansichten, die den Betrieb des Verspannungssystems gemäss einer Weiterbildung der Erfindung zeigen.
54a–54b sind schematische Seitenansichten, die den Betrieb des Verspannungssystems gemäss einer Weiterbildung der Erfindung zeigen.
55a–55b sind schematische Perspektivansichten eines modularen Ständers gemäss verschiedenen Weiterbildungen der Erfindung.
56a–56b sind schematische Perspektivansichten, die ein abnehmbares Reflektorpaneel gemäss einer Weiterbildung der Erfindung darstellen.
57 umfasst schematische Perspektivansichten eines Bremsmechanismus gemäss verschiedenen Weiterbildungen der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 bis 4 stellen verschiedenen Ansichten der Weiterbildungen einer Solarkonzentrator-Anordnung 100 dar. Die Solarkonzentrator-Anordnung 100 hat verschiedene Module. Diese umfassen ein Dreibeinmodul 200, ein Basismodul 300, und ein Reflektorwannemodul 400. Diese Module können hergestellt und gestaltet werden, um leicht, tragbar, und leicht montierbar und demontierbar zu sein. Z.B. verschiedene Komponente der Module können aus leichten dennoch stabilen Materialien, wie Blech (z.B. Aluminium), Bambus, Kunststoffe, Textilien, und/oder Leinwand. Ausserdem können das Dreibeinmodul 200 und das Reflektorwannemodul 400 zusammengeklappt oder zusammengefaltet werden.
5 und 6 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung des Dreibeinmoduls 200. Das Dreibeinmodul 200 umfasst eine Vielzahl von Schenkeln 202, z.B. drei Schenkel um eine stabile Basis bereitzustellen. Zusätzlich, das Dreibein 200 kann mehrere Schenkel als dargestellt aufweisen. Jedes der Schenkel weist auf ein Bodeneingriffsende 204 und ein Kopfende 206. Das Bodeneingriffsende 204 der Schenkel 202 kann gezeigt, abgeflacht, oder abgezogen werden, um zu erlauben, dass das Dreibein 200 und die Solarkonzentrator-Anordnung 100 erfassen und den Boden ergreifen. Dadurch ergibt sich einen stabilen Eingriff mit dem Erdboden unter Minimierung von Schlupf. Andere Formen, Grösse, und Orientierungen der Ende sind vorgesehen (z.B. verjüngte Enden, etwas hohle Innenraum mit verjüngten oder spitzigen Enden, und spitzigen Stahlkappen), die das Dreibein 200 den Erdboden unter Minimierung von Schlupf einzugriffen, um eine stabiles Fundament für das Dreibein 200 und die Solarkonzentrator-Anordnung 100 aufzuweisen. Seilösen können auch an den Schenkeln 202 befestigt werden, um das Dreibein und die Solarkonzentrator-Anordnung eingesetzt zu werden. Die Solarkonzentrator-Anordnung kann auch durch Antreiben einer Runge durch ein Loch in einem Schenkel 202 eingesetzt werden.
7 bis 9 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung von einem oberen Dreibeinverbinder 208. Der obere Dreibeinverbinder 208 verbindet alle Schenkel 202 miteinander an ihren oberen Enden 206. Der obere Dreibeinverbinder 208 umfasst Arme 210, die sich von einem zentralen Körper 212 mit einer Öffnung 214 vertikal durch den zentralen Körper 212 erstrecken. Die Anzahl von Armen 210 kann doppel die Anzahl von Schenkeln 202 sein. Die Arme 210 können sich gepaart und kalibriert werden, so dass der Abstand zwischen den Armen 210 die gleiche Grösse, und vielleicht etwas grosser, ist, als der Durchmesser oder die Breite der Topfende 206 und der Schenkel 202. Auf diese Weise können die Kopfende 206 der Schenkel 202 zwischen den Armen 210 passen. Die Schenkel 202 können an die Arme 210 der oberen Dreibeinverbinder 208 mit Bolzen gesichert werden. Öffnungen 216, die sich in den Armen 2010 und den Schenkeln 202 (nicht dargestellt) gebildet sind, nehmen die Bolzen dorthindurch. Die Schenkel 202 werden drehbarlich an den Arme 210 gesichert, während geschraubt, so dass die Schenkel 202 bewegen und das zusammengesetzte Dreibein 200 falten oder zusammenfallen können.
10 bis 11 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung des unteren Dreibeinverbinders 218. Der untere Dreibeinverbinder 218 umfasst Flügel 220, einer für jeden Schenkel 202, die sich von einem im Wesentlichen zylindrischen Körper 222 mit einem hohlen Abschnitt 224 gebildet dorthindurch erreicht. Mit Bezug auf 1, 2, 5, und 6, jeder Schenkel 202 is mit einerm Halter 226 verbindet. Der Halter 226 kann angegossen mit dem Schenkel 202 gebildet oder an den Schenkel 202 mit verschiedenen Mechanismen angeschlossen werden, umfassend, aber nicht begrenzt auf, Schweissen, Kleben, Verschrauben oder Anschrauben. Jeder Halter 226 umfasst eine Öffnung 228 um an eine längliche Verlängerung 230 anzuschliessen. Die längliche Verlängerung 230 ist an einen Flügel 220 und an einen Halter 226 angeschlossen, z.B., durch Anschrauben durch Öffnungen 232 auf den Flügeln 220 und Öffnungen 228 auf den Haltern 226. Die längliche Verlängerung 230 ist drehbar angeschlossen, so dass die Schenkel 202 zusammengeklappt oder zusammengefaltet werden können. Die länglichen Verlängerungen 230 können unterschiedliche Längen aufweisen, so dass die Länge der länglichen Verlängerungen 230 bestimmt, wie weit die Schenkel 202 spannen. Wahlweise kann der unteren Dreibeinverbinder 218 eine ähnliche Form als, und entsprechend ebenfalls an denen gesichert werden, die Schenkel 202. In dieser Weiterbildung, der untere Dreibeinverbinder 218 kann Abmessungen grosser oder kleiner als der oberen Dreibeinverbinder 208 aufweisen.
12 bis 13 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung eines Basismoduls 300 dar. Das Basismodul 300 umfasst eine Stange 302 angeschlossen an ein Ende der Basisanordnungbodenstützstruktur 304. Die Stange 302 kann angegossen mit der Bodenstützstruktur 304 gebildet werden oder die Stange 302 kann an der Bodenstützstruktur 304 fest befestigt werden, durch verschiedene Mittel wie Epoxid, Schweissen, Kleben, Schrauben, usw. Die Stange 302 und Bodenstützstruktur 304 können zusammen befestigt werden, so dass sie zusammen bewegen. Wahlweise können die Stange 302 und Bodenstützstruktur 304 drehbar miteinander verbunden werden. Das Ende dem Stangenverbindungsende der Bodenstützstruktur 304 gegenüber ist an eine Verlängerung 306 geschlossen, die beispielsweise eine Leitspindel sein kann. Die Verlängerung 306 umfasst einen Griff 308 an einem Ende. Die Bodenstützstruktur 304 kann an eine Verlängerung 306 an irgendeinen Punkt dem Ende nahe und distal zu dem Griff 308 geschlossen werden. Die Bodenstützstruktur 304 kann an die Verlängerung 306 befestigt werden. Wahlwise ist die Bodenstützstruktur 304 drehbar befestigt (z.B, durch einen Bolzen) an eine Verlängerung 306. In einer alternativen Weiterbildung, die Stange 302 kann in eine kurze Rohrlänge eingesetz werden, die verschweisst oder verbunden mit der Bodenstützstruktur 304 ist. Ein solcher Freiheitsgrad könnte dann mittels einer Einstellschraube oder Klemme befestigt werden. Eine Basisanordnungkopfstützstruktur 310 ist dem Ende nahe an die Verlängerung 306 auf die Seite des Griffs 308 geschlossen. Das gegenüberliegende Ende der oberen Stützstruktur 310 wird drehbar gelagert auf der Bodenstützstruktur 310. Die obere Stützstruktur 310 kann (z.B. durch Bolzen oder Schrauben) auf der Bodenstützstruktur 304, wo die Stange 302 liegt, gelagert werden. Die Verlängerung 306 kann den Griff 308 und eine handgekröpfte Gewindeschraube 312 umfassen. Betätigung des Griffs 308, wie Bewegung dem Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, wird die Verlängerung 306 verlängern oder verkürzen. Verlängern oder Verkürzen der Verlängerung 306 kippt die obere Stützstruktur 310 bezogen zur Bodenstützstruktur 304. Eine Kappe 316 wird auf die obere Stützstruktur 310 gelagert. In einer Weiterbildung, die Kappe 316 kann verschraubt, angeschraubt, oder angeschlossen durch verschiedene feste Mittel zur oberen Stützstruktur 310 werden.
14 und 15 stellen verschiedene Ansichten der Stange 302 angeschlossen zum Boden der oberen Stützstruktur 310 dar, die an die Verlängerung 308 angschlossen ist. Weiterhin, wie oben beschrieben, wird die Stange 302 an die Bodenstützstruktur 304 geschlossen. Ausweislich 14, die Bodenstützstruktur 304 kann ein Loch 318 umfassen, so dass die Stange 302 kann an die Bodenstützstruktur 304 angeschlossen werden, z.B. mit einer Schraube, Bolzen, oder Gewindemutter. Ein Querschnitt der Stange kann sich in Form zur Öffnung 214 des Zentralkörpers 212 des oberen Dreibeinverbinder 208 und zum hohlen Abschnitt 224 des zylindrischen Körpers 222 des Bodendreibeinverbinder 218 entrsprechen. Beispielsweise kann die Form der Stange 302 im Wesentlichen zylindrisch sein. Die Verlängerung 306 kann an die Bodenstützstruktur 304 am Punkt A durch verschiedene Mittel, einschliesslich Stift, Bolzen, oder Schraube, angeschlossen. Der Griff 308 der Verlängerung 306 kann eine lineare oder nichtlineare Form aufweisen. Z.B., der Griff 308 kann im Wesentlichen eine S-förmige Konfiguration aufwesen, so dass ein Nutzer den Griff 308 wirksam für Betrieb einsetzeten. Der Abschnitt der Verlängerung 306 dem Griff distal, Punkt A vorüber, kann eine Gewindeschraube 312 sein. Zusätzlich, Punkt A der Verlängerung 306 ist fest bezogen zur Bodenstützstruktur 304, so dass Punkt A nicht während Betrieb des Begriffs 308 bewegt. Ein länglicher Halter 320 wird befestigt nahe und vorüber dem Ende der Verlängerung 306 distal des Endes des Griffs 308. Der längliche Halter 320 umfasst eine Öffnung 322 um mit der oberen Stützstrukctur 310 zu verbinden (z.B. mit einem Bolzen oder Schraube).
16 und 17 stellen stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung der Bodenstützstruktur 304 dar. Die Bodenstützstruktur 304 kann eine im Westentlichen T-förmige Konfiguration umfassen. Die Bodenstützstruktur 304 umfasst eine Basisfläche 324 mit Vorsprünge 326, die sich senkrecht von der Basisfläche 324 erstreckt. Am breiten Ende der Bodenstützstruktur, zwei Vorsprünge 326, die sich senkrecht von der Basisfläche 324 erstrecken, greifen ähnliche Vorsprünge der oberen Stützstruktur 310 um drehbar zwischen einander zu verbinden. Zusätzlich, die zwei Vorsprünge 326 sind zu entsprechende Vorsprünge der oberen Stützstruktur 310 verschraubt, so dass die obere Stützstruktur 310 sich relative zu der Bodenstützstruktur 304 drehen und neigen kann. Zwei Seitenzinken 328 ragen von der Bodenstützstruktur 304. Die zwei Seitenzinken 328 verbenden mit der Verlängerung 306 und umfassen Öffnungen 330 in jeder, so dass ein Stift, Bolzen, oder Schraube die Bodenstützstruktur 304 zur Verlängerung 306 befestigt werden kann, wie oben beschrieben. Ein dritter Vorsprung 332 erstreckt sich senkrecht von der Basisfläche der Bodenstützstruktur, ähnlich der ersten zwei Vorsprünge 326. Dieser dritte Vorsprung 332 greift mit einer Aufnahme 500, wie in 1 und 4 beschrieben und nachstehend diskutiert. Die Bodenstützstruktur 304 kann einheitlich sein. Andere Formen oder Konfigurationen der Bodenstützstruktur 304 sind betrachtet (z.B. im Wesentlichen rechteckig oder im Wesentlichen quadratisch). Wahlweise kann die Form der Bodenstützstruktur 304 im Wesentlichen ähnlich zur Form der oberen Stützstruktur 310 sein. Weiterhin kann jede der Bodenstützstruktur 304 und/oder der oberen Stützstruktur 310 von einem Prozess gemacht werden, die entweder das Schneiden der gesamten Struktur aus einer flächen Platte und das Biegen derselben in Form, oder das Schweissen Stücke von Metallbändern, oder eine Kombination der zwei Verfahren.
18 und 19 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung der oberen Stützstruktur 310 dar. Die obere Stützstruktur kann eine im Wesentlichen pfannenartige Form aufweisen, mit einem kreisförmigen Kopf 334 und einem länglichen Handgriff 336. Die obere Stützstruktur 310 umfasst eine flache Basis mit mehreren Vorsprüngen 338 und 340, die sich senkrecht davon erstrecken. Zwei Vorsprünge 338 sind ausgebildet von gegenüberliegenden Seiten des im Wesentlichen kreisförmigen Kopf 334. Die zwei Vorsprünge 338 korrespondieren und drehbar verbinden zur Vorsprüngen 326 an der Bodenstützstruktur 304, wie oben beschrieben. Ein dritter Vorsprung 340, der am Ende der oberen Stützstruktur 310 mit dem länglichen Handgriff 336 liegt, drehbar mit der Verlängerung 306 verbindet, auch wie oben beschrieben. Die obere Stützstruktur 310 kann einheitlich sein. Andere Formen oder Konfigurationen der oberen Stützstruktur 304 sind betrachtet (z.B. im Wesentlichen rechteckig oder im Wesentlichen quadratisch).
20 bis 22 stellen verschieden Ansichten einer Weiterbildung der Kappe 316 dar, die auf der oberen Stützstruktur 310 gelagert wird. 22 stellt eine Weiterbildung der Kappe 316 dar. Die Kappe 316 ist im Wesentlichen kreisförmig und im Wesentlichen in Grösse und Form identisch zum im Wesentlichen kreisförmig Kopf 334 der oberen Stützstruktur 310. Die Kappe 316 kann die gleiche Durchmesser als der im Wesentlichen kreisförmige Kopf 334 der oberen Stützstruktur 310 aufweisen, ohne die Vorsprünge 338 an den Seiten des im Wesentlichen kreisförmigen Kopfs 334. Wahlweise kann die Kappe 316 einen Durchmesser grosser oder kleiner als den im Wesentlichen kreisförmige Kopf 334 der oberen Stützstruktur 310 aufweisen. Die Kappe 316 ist auf der oberen Stützstruktur 310 gelagert. Eine Öffnng 342, gebildet um das Zentrum der Kappe 316, fluchtet mit der Öffnung 342 um das Zentrum des im Wesentlichen kreisförmigen Kopfs 334 der oberen Stützstruktur 310 ein. Die Kappe 316 kann an die obere Stützstruktur durch eine Gewindeschraube 346 durch Öffnungen 342 und 344 befestigt werden. Längliche Kerben 348 sind ebenfalls um den Umfang der Kappe 316 und jede entspricht eine Wannestützstange 402. Die längliche Kerben 348 können im Wesentlichen gleichmässig beabstandet um den Umfang der Kappe 316 werden. Zusätzlich können die längliche Kerben 348 sich auf die Seite der Kappe 316 erstrecken, ohne den gesamten Weg zu und durch die untere Seite der Kappe 316 zu erstrecken. Weiterhin erstrecken sich die längliche Kerben 348 den gesamten Weg zu und durch die untere Seite der Kappe 316. In einer Weiterbildung, die Oberfläche 350 der Kappe 316 kann abnehmbar sein. Die Oberfläche 350 der Kappe 316 kann durch verscheidene abnehmbare Mittel befestigt werden, einschliesslich Schrauben, Nägeln, oder eine Schnappverbindung.
4 stellt eine Weiterbildung der Solarkonzentrator-Anordnung 100 mit einer Kompressionsplatte 352 dar. Die Kompressionsplatte 352 kann im Wesentlichen die gleiche Grösse und Form als Kappe 316 aufweisen. Wahlweise kann die Kompressionsplatte 352 grosser als die Kappe 316 sein. Beispielsweise kann der Durchmesser der Kompressionsplatte 352 ungefähr zweimal des Durchmessers der Kappe 316 sein. Zusätzlich oder alternative umfasst die Kompressionsplatte 352 eine Lippe, die beispielsweise um oder entlang des Umfangs für zusätzliche Steifigkeit und tiefere Kompression liegt. Die Kompressionsplatte 352 umfasst Handgriffe 354 und einen Kompressionshebel 356, eine Gewindestange, um das Zentrum der Kompressionsplatte 352. Betrieb des Kompressionshebels 356 sichert und zieht die Kompressionsplatte 352 an die Kappe 316 fest. Der Kompressionshebel 356 kann eine Flügelmutter sein. Die Handgriffe 354 kann an die Kompressionsplatte 352 durch verschiedene Mittel gesichert, einschliesslich durch Schweissen, Schrauben, und Klebstoff. Wahlweise bilden die Handgriffe 354 eine einheitliche Struktur mit der Kompressionsplatte 352.
1 durch 4 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung der Reflektorwannemodul 400 dar. Das Reflektorwannemodul umfasst mehrere Wannestützstangen 402 und ein faltbares Material 404. Das faltbare Material 404 umfasst mehrere Paneelen 406, die zu einer gleichen Anzahl von Wannestützstangen 402 entsprechen. Die Paneelen 406 können durch das Zusammennähen gebildet werden, oder durch jedes andere Mittel, die Nähte 408 dazwischen bildet. Das faltbare Material 404 kann ein stabiles Tuch, Stoff (z.B. Grunzochsehaare oder Wollleinwand oder Antiriss-Stoff) oder Kunststoff sein. Eine leichte und flexibile Reflektivmaterialschicht (nicht dargestellt) liegt auf dem stabilen Tuch, Stoff, oder Kunststoff. Das leichte und flexibile Reflektivmaterial kann auf das Tuch, den Stoff oder den Kunststoff durch eine Vielzahl von Weisen (z.B. das Nähen oder Klebstoff) aufgelegt werden. Das leichte und flexibile Reflektivmaterial kann ein Aluminium aufweisendes Kunststoffpolymer, MYLAR^®, Polyethylenterephylalate, Altkartoffelchipsbeutel, reflektive Lebensmittelverpackung, Metallfolie, Aluminiumfolie, oder ein Maschennetz von kleinen Glasspiegeln sein. Die Wanne selbst kann asymmetrisch sein, wenn nicht alle Paneelen 406 dieselben Grösse sind und bestimmte Paneelen 406 grösser ausgebildet werden, um den Solareinfallswinkel zu nutzen.
In einer Weiterbildung, die Paneelen 406 umfassen eine flexibile Schicht von Kunststoff, Gewebe, Vlies, Antiriss-Stoff, und/oder Leinwand. Eine reflektierende Beschichtung oder Schicht kann auf die flexibile Schicht durch verschiedene Verfahren angewandt werden. Beispielsweise kann die flexibile Schicht durch Vakuumabscheidung metallisiert werden, durch eine durchsichtige und leitende Schicht galvanisiert werden, zu einer metallisierte MYLAR^®(PET)-Folie laminiert oder geklebt werden, und/oder zu einer metallisierte MYLAR^®(PET)-Folie genäht werden. Zusätzlich kann die flexibile Schicht durch eine Grundgewebe, eine halbsteife Kunststofffolie, und/oder eine Fiberglas- oder Metallgerüst (z.B. Aluminium) gestützt werden.
Die Wannestützstangen 402 können stabil, jedoch flexible sein. Beispielsweise können die Wannestützstangen 402 aus Bambus, Fiberglas, Metall, oder Kunststoff gemacht werden. In der Montage des Reflektorwannemoduls 400, die Wannestützstangen 402 werden in die Nähte 408 zwischen der Paneelen 406 eingelegt. Die andere Enden der Wannestützstangen 402 werden in die längliche Kerben 348 der Kappe 316 des Basismoduls 300 eingelegt, so dass die Wannestützstangen 402 radial davon ragen. Zusätzlich, ein einziges Kabel (nicht dargestellt) kann durch eine kleine Öffnung am Ende jeder Stange 402 gefädelt werden. Das Kabel verbindet die Stangen 402 zusammen. Die Enden der Stangen 402 und Kabel können in der Kappe 316 untergebracht werden. Das stabile Tuch oder Stoff kann nicht alle der Wannestützstangen 402 abdecken, wenn sie in die länglichen Kerben 348 der Kappe 316 eingesetzt werden. Oder die Reflektivwanne kann an die Stangen 402 mit Kunststoff- oder Metallklammer angebracht oder geklemmt werden. Dabei kann eine Tuchhülse nicht genutzt werden. Wahlweise bedeckt der stabile Tuch oder Gewebe im Wesentlichen all der Wannestützstangen 402, wenn sie in die länglichen Kerben 348 der Kappe 316 eingesetzt werden. Die Stangen 402 können in Hülsen oder Kufen eingesetzt werden, die aus, z.B. Leinwand, Nylon, oder Neopren gemacht werden, die jedes Paneel 406 abscheiden. Sobald die Stangen 402 in die Nähte 408 des stabilen Tuchs oder Gewebe und die länglichen Kerben 348 der Kappe 316 eingesetzt werden, kann die Kompressionsplatte 352 auf die Kappe 316 gelagert. Einstellen des Kompressionshebels 356 spannt die Kompressionsplatte 352 gegen die Kappe 316, das die Abschnitt der Wannestützstangen 402 im Basismodul 300 spannt. Spannen der Wannestützstangen 402 schafft die starre und im Wesentlichen paraboloide Form der Reflektorwanne. Aufbau des Reflektorwannemoduls 400 auf diese Weise ermöglicht, dass eine einzige Person das Reflektorwannemodul 400 schnell und effizient montieren oder demontieren kann. In einer anderen Weiterbildung, die Wannestützstangen 402 sind vorgebogen, die gegebenfalls die Notwendigkeit der Kompressionsplatte 352 und/oder Kompressionshebel 356 entnimmt.
Die Form des montierten Reflektorwannemoduls 400 kann die Form einer parabelartige Form aufweisen. Beispielsweise kann die Form eine gleichmässige Parabel oder eine Verbindung-Parabel umfassen, in denen bestimmte Abschnitte oder Teile des montierten Reflektorwannemoduls 400 im Wesentlichen parabolisch sind und andere verbleibenden Abschnitte oder Teile die Form irgendeiner geometrischen Form umfassen können. In verschiedenen Weiterbildungen, das Reflektorwannemodul 400 kann verstellbar sein, so dass ein Benutzer die verschiedene Abschnitte oder Abteilungen manipulieren kann, um eine gleichmässige Parabel oder eine Verbindung-Parabel zu bilden. In diesen Konfigurationen, der Nutzer kann die Form des Reflektorwannemoduls 400 steuern, um die Konzentration, die Sammlung, und die Richtung der Solarenergie zu steuern. Beispielsweise können Abschnitte der Wannestützstangen 402, des faltbaren Materials 404, der Paneelen 406, und der Nähte 408 flexibel und/oder einstellbar sein, um zu ermöglichen, dass der Benutzer die Form des Reflektorwannemoduls 400 unter irgendeinen Art von Parabelform verändern kann.
In einer Weiterbildung, um die Solarkonzentrator-Anordnung 100 zu montieren, das Dreibeinmodul 200 wird entfaltet, so dass die Schenkel 202 sich ausgebreitet und auf dem Boden gelegt werden, um ein stabiles Fundament zu stellen. Die Stange 302 des Basismoduls 300 kann von an die Zentrumöffnungen 214 und 224, den oberen Dreibeinverbinder 208, und den unteren Dreibeinverbinder 218 des Dreibeinmoduls 200 befestigt. Die Stange 302 kann abgesenkt zumindest bis zum Bodenstützstruktur 304 des Basismoduls 300, die mit dem oberen Dreibeinverbinder 208 des Dreibeinmoduls 200 verbunden ist, werden. Die Stange 302 kann an das Dreibeinmodul 200 durch eine einstellbare Schraube 234 (z.B. eine Daumenschraube oder Flügelmutter) befestigt, die von dem unteren Dreibeinverbinder 218 gefädelt ist. Weil die einstellbare Schraube 234 manuell betriebsfähig ist, der Benutzer kann das Basismodul 300 um die Vertikalachse drehen und schwenken. Weiterhin, wie oben beschrieben, das Reflektorwannemodul 400 kann ausgebildet werden, durch Einsetzen der Wannestützstangen 402 in die Nähte 408 des stabilen Tuchs oder Gewebe und Einstellen der anderen Enden der Wannestützstangen 402 in die länglichen Kerben 348 in der Kappe 316 des Basismoduls 300. Dieser Schritt in der Montage kann nicht nötig sein, jedes Mal die Solarkonzentrator-Anordnung 100 wird eingerichtet. Beispielsweise kann die Solarkonzentrator-Anordnung 100 gefaltet werden, mit den Wannestützstangen 402 in den länglichen Kerben 348. Der Benutzer kann den Kompressionshebel 356 betrieben, um die Kompressionsplatte 352 auf die Kappe 316 zu spannen und die Wannestützstangen 402 zu spannen, um die im Wesentlichen parabolische Form oder eine Verbindung-Parabel der Reflektorwanne 400 zu bilden. Der Benutzer kann die handgekröpfte Gewindeschraube 312 der Verlängerung 306 manipulieren, um die Neigung der Reflektorwanne 400 zu steuern. Ordnungsgemäss, durch Steuern der Neigung des Reflektorwannemoduls 400 und Schwenken des Basismoduls 300 und Reflektorwannemoduls 400, kann der Benutzer die Reflektorwanne 400 um eine willkürliche Bewegungsbahn bewegen.
Sobald die Reflektorwannemodule 400, Basismodule 300, und Dreibeinmodule 200 montiert werden, kann eine Aufnahme 500 zum Basismodul 300 befestigt werden. 1 stellt eine Weiterbildung der Aufnahme 500 dar. Die Struktur der Aufnahme 500 kann ein Viergelenksystem umfassen, wobei das Basismodul 300 das untere Gestänge ist. In dieser Konfiguration, können die Aufnahme 500 und seine Inhalte flach während der Neigungsvestellung des Reflektorwannemoduls 400 bleiben. Eine Seitenstange 502 des Viergelenks verbindet zum (z.B. durch einen Bolzen, Schraube, usw) dritten Vorsprung 332 von der unteren Stützstruktur 304 durch die Öffnung zwischen dem stabilen Tuch oder Gewebe und der Kappe 316 und der Kompressionsplatte 352. Die andere Seitenstange 504 des Viergelenks verbindet zur Kompressionsplatte 316. Das Oberteil 506 des Viergelenks kann im konkaven Teil des Reflektorwannemoduls 400 liegen, und kann irgendeine Struktur bilden, die eine Vorrichtung, wie einen Topf, aufnimmt. Beispielsweise stellt 1 das Verdeckgestänge 506 der Aufnahme 500 als einen Rahmen 508 mit einer konkaven, halfkreisförmigen Verbindung 510 dar, um den Rahmen 508 zu unterstützen. Der Rahmen 508 kann ein Kreis oder irgendeine andere geometrische Form sein. Wahlweise stellt 4 zwei konzentrische Kreise oder Ringe 512 und 514 zu den zusätzlichen Verbindungen miteinander verbunden oder durch einen Aussenkreis mit Verbindungen, die zum Zentrum zeigen, aber nicht zum zweiten Innenkreis verbunden sind. In beiden Weiterbildungen, eine Vorrichtung, wie ein Topf, kann in das Oberteil 506 des Viergelenks passen. Wahlweise kann die Oberverbindung 506 eine Struktur bilden, die eine Vorrichtung aufnimmt, wie ein Topf. Beispielsweise kann die Oberverbindung 506 einen offenen Halbkreis oder eine konkave Form bilden, die zur Aufnahme eines Topfs angepasst ist.
Die montierte Solarkonzentrator-Anordnung 100 kann die Solarenergie für verschiedene Zwecke nutzbar machen. Beispielsweise nur, weitere, auswechselbare Module kann einen Benutzer ermöglichen, Strom zu erzeugen, Nahrungsmittel zu kochen, und Wärme zu erzeugen.
Mit Bezug nochmal auf 1 bis 4, die Nähte 408 des Reflektorwannemoduls 400 können elastischen Streifen umfassen, um die Wannestützstangen 402 zu stützen. Dabei sind die Paneelen 406 durch die elastischen Streifen geschieden anstatt direct aneinander befestigt. Die elastischen Streifen können dazu helfen, die Kräfte über die Paneelen 406 gleichmässig zu verteilen. Beispielsweise können die elastischen Streifen Spannung den Wannestützstangen 402 entlang und/oder zwischen den Paneelen 406 liefern. Verwendung der elastischen Streifen liefert genügend Spannung zu den Paneelen 406, so dass sie in der richtigen Position gehalten werden, ohne deformiert zu werden.
In einer anderen Weiterbildung, das Reflektorwannemodul 400 kann Klammer umfassen, um das faltbaren Material 404 zur zentralen Stützrippenabe zu halten, wie eine Kappe 316, die Kompressionsplatte 352, und/oder die Oberfläche 350. Klammer können auch verwendet werden, um das faltbare Material 404 zu den äusseren Enden der Wannestützstangen 404 zu befestigen.
Um das Reflektorwannemodul mit Klammern zu montieren, in einer Weiterbildung, ein Benutzer erst setzt die Wannestützstangen 402 in die Stützrippenabe ein. Die Wannestützstangen 402, die gekrümmt oder vorgebogen sein können und aus Metall (z.B. Aluminium) gemacht werden können, werden eingesetzt, so dass sie gekrümmt in die gleiche Richtung sind. Dann kann der Benutzer die angebrachte Wannestützstangen 402 auf dem Boden setzen, so dass die Wannestützstangen 402 nach unten zeigen und die Stützrippenabe sich in der Luft gestützt ist. Dann kann der Benutzer das faltbare Material entfalten und es durch einen Mittelabschnitt ergreifen, wie ein Mittelloch. Der Benutzer kann dann das faltbare Material zur Stützrippenabe klammern. Namentlich kann der Benutzer Haken oder Klammer in der Nähe des Mittellochs des faltbaren Materials zu entsprechenden Klammern oder Haken an die Stützrippenabe befestigen. Nächsten wählt der Benutzer eine einzige Wannestützstange 402 und befestigt die Aussenkante der Wannestützstange 402 an eine entsprechende Aussenkante auf dem faltbaren Material 404. Wie von oben betrachtet, wenn die erste Aussenkanteklammer bei sechs Uhr gestellt wurde, kann eine zweite Aussenkanteklammer gestellt bei 12 Uhr an die entsprechende Wannestützstange 402 befestigt. Ein dritter Aussenkanteklammer bei drei Uhr kann demnächst befestigt, gefolgt von einem vierten Aussenkanteklammer bei neun Uhr. Die verbleibenden Aussenkanteklammer können an die verbleibenden Wannestützstangen 402 in einer beliebigen Reihenfolge befestigt.
23 bis 26 stellen verschiedene Ansichten und Weiterbildungen des thermoelektrischen Moduls 600 dar. Ein thermoelektrisches Modul 600 kann auf dem Verdeckgestänge 506 der Aufnahme gestellt werden, um Strom zu erzeugen. Der Strom kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, umfassend Laden von Batterien, Beleuchtung, und Laden und Versorgung elektrische Geräte. Zusätzlich oder als Alternativ zum Stromerzeugung, das thermoelektrische Modul 600 und die Solarkonzentrator-Anordnung 100 können Wasser wärmen oder kochen.
Das thermoelektrische Modul 600 kann zumindest eine Thermosäule oder ein anderes thermoelektrisches Gerät, das Wärmeenergie in elektrische Energie umwandelt. Thermosäulen erzeugen Strom von einem Temperaturgradient über ihre Oberfläche. Ein Beispiel von einer Thermosäule umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist, bismuttellurid Thermosäule (erhältlich von Everred Technology Co., Ltd., Shenzhen, China), die ein hohes Verhältnis von elektrischer Leitfähigkeit zu Wärmeleitfähigkeit bei Temperaturen im Bereich von 50–200 Grad Celsius umfasst. Der Temperaturgradient ist die Temperaturdifferenz zwischen den Seiten des Bodens 604 und des Aufsatzes 606 des thermoelektrischen Geräts 602. Die untere Seite 604 ist die Warmeseite des Geräts, soweit Wärmeenergie zu der Unterseite 604 der Solarkonzentrator-Anordnung 100 gerichtet wird. Die Oberseite 606 ist die Kaltseite des Geräts, soweit die Oberseite der Umgebungsluft ausgesetzt ist, die kalt oder gekühlt durch verschiedene Mechanismen werden kann.
Zusätzlich kann die Temperatur der Wärmeseite 604 des thermoelektrischen Geräts 600 erhöht werden, um den Temperaturgradient hervorzuheben. Beispielsweise kann die Solarenergie konzentriert und fokussiert an die Unterseite durch einen Fresnel-Linse 608 werden. Verschiedene Linsen können mit gewünschten Eigenschaften verwendet werden, wie Dichtigkeit, Kostengunst, und Dauerhaftigkeit. Die Wärmeseite 604 kann auch vollständig vom Körper des thermoelektrischen Geräts 602 und von einem Glaspaneel, um Konvektionsverluste zu beseitigen, umschlossen.
Zusätzlich oder alternative, die Kaltseite 606 des thermoelektrischen Geräts 600 kann ähnlich erhöht werden, um den Temperaturgradient hervorzuheben. Die Kaltseite 606 kann mit verschiedenen Verfahren erhöht werden. Beispielsweise kann eine Wärmesenke 610 an und/oder auf der Kaltseite 606 gelagert werden. Die Wärmesenke 610 zieht Wärme von der Kaltseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 weg, wodurch die Oberfläche sich abkühlt. Beispielsweise stellen 24 bis 26 verschiedene Ansichten und Weiterbildungen eines thermolelektrischen Moduls 600 mit einer erhöhten Wärmeseite 604 und einer erhöhten Kaltseite 606. Insbesondere, in einer Weiterbildung, eine Fresnel-Linse 608 wird verwendet, um die Wärmeseite 604 des thermoelektrischen Geräts zu erhöhen, und eine Wärmesenke 610 wird verwendet, um die Kaltseite 606 eines thermoelektrischen Geräts 602 zu erhöhen. Das thermoelektrische Modul 600 kann einen Hauptkörper 612 mit vier Seitenwänden 614 und 616 umfassen, das einen Innenraum und einen offenen Boden definiert. Zumindest eine Seitenwand 616 kann von den verbleibenden drei Seitenwänden 614 entfernt werden, welche aus einer integralen Struktur gebildet werden kann. Die entfernbare Seitenwand 616 kann an die verbleibenden Seitenwände 614 durch verschiedene Mittel befestigt, umfassend Schrauben, Klebstoff, Nieten, oder Nägel. Jede der Seitenwände 614 und 616 können mehrere Haltevorsprünge 618 und 620, die von den Seitenwänden 614 und 616 ragen. Die Haltevorsprünge 618 und 620 können auf zwei Ebenen der Seitenwände gebildet werden, eine höher als die andere. Jede der Ebenen der Haltevorsprünge 618 und 620 können eine Platte halten, wie eine Glasplatte 622 und/oder eine Fresnel-Linse 608. Beispielsweise kann die Glasplatte 622 auf eine Ebene höher als die Fresnel-Linse 608 gehalten werden. Weil der Boden der Hauptkörper offen sein kann und der Hauptkörper 612 innerhalb des konkaven Teils der Reflektorwanne 400 liegt, Solarenergie kann zur Fresnel-Linse 608 gerichtet werden, die dann Energie an die Unterseite 604 des thermoelektrischen Geräts 602 konzentriert und richtet. Zusätzlich können die Haltevorsprünge 618 und 620 in der gleichen Richtung ausgerichtet werden (nicht dargestellt). Beispielsweise können alle der Haltevorsprünge 618 und 620 nach oben oder nach unten ragen. Wahlweise, mit Bezug auf jede Ebene der Haltevorsprünge 618 und 620, die Ausrichtung der Haltevorsprünge 618 und 620 kann asymmetrisch sein, dass mindestens ein Haltevorsprung nach oben 618 und mindestens ein Haltevorsprung nach unten ragen können. Auf diese Weise, Platten 608 und 622, die aufgeschoben und auf oder zwischen den Haltevorsprüngen 618 und 620 gestellt werden, ein sichere Passung haben können. Die Haltevorsprünge 618 und 620 können angegossen mit der Seitenwänden 614 und 616 gebildet werden. Wahlweise werden die Haltevorsprünge 618 und 620 an die Seitenwände durch verschiedene Mittel befestigt, umfassend mit Klebstoff, Schrauben, Nieten, und Nägeln. Ausserdem können die Haltevorsprünge 618 und 620 ein längliches Element über die Länge jeder Seitenwand 614 und 616 sein (nicht dargestellt). Das längliche Element kann angegossen mit einer Seitenwand 614 oder 616 gebildet oder an eine Seitenwand 614 oder 616 durch die erwähnten verschiedenen Mittel befestigt werden.
In einer anderen Weiterbildung, der Aufsatz des Hauptkörpers 612 ist im Allgemeinen offen, mit Ausnahme von einem Abschnitt des Aufsatzes 604, die die thermoelektrische Modulhalteplatte 626 antastet and dazu befestigt wird. Der Abschnitt des Aufsatzes 624, der die thermoelektrische Modulhalteplatte 626 antastet, kann eine Ausstülpung 624 sein, die in den offenen Innenraum ragt. Es gibt vier Ausstülpungen 624 in 25 dargestellt, aber der Hauptkörper 612 kann weniger ode mehr der Ausstülpungen 624 als dargestellt aufweisen. Die thermoelektrische Modulhalteplatte 626 bildet eine Innenöffnung oder Vertiefung, die in Form entspricht und mit dem thermoelektrischen Gerät 602 passt, wie mindestens eine Thermosäule. Beispielsweise, wenn das thermoelektrische Gerät 602 im Wesentlichen quadratisch ist, kann auch die Innenöffnung oder Vertiefung der thermoelektrischen Modulhalteplatte 626 im Wesentlichen quadratisch sein. In einer Weiterbildung, das thermoelektrische Gerät 602 sitzt auf der Innenvertiefung. Wahweise kann die Innenöffnung mindestens eine Montageplattform 628 umfassen, die in das offene Raum ragt. In dieser Konfiguration, das thermoelektrische Gerät 02 kann auf mindestens eine Montageplattform 628 gesetzt werden. In einer anderen Weiterbildung, die thermoelektrische Modulhalteplatte 626 kann eine Metallplatte 630 ohne eine Vertiefung oder eine Öffnung sein. In dieser Konfiguration, Wärmeenergie gerichtet an die Metallplatte 630 wird die Metallplatte 630 erwärmen, die in Kontakt mit dem thermoelektrischen Gerät 602 ist.
Eine Wärmedämmschicht 632 kann auf der thermoelektrischen Modulhalteplatte 626 gestellt werden. Die Wärmedämmschicht 632 definiert ein Innenraum, die in Form zum thermoelektrischen Gerät 602 entspricht. Die Wärmedämmschicht 632 kann aus verschiedenen Materialien, die die Wärme isolieren kann, gemacht werden, umfassend aber nicht begrenzt auf Filz, Holz, oder eine Kombinationen davon. Die Oberseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 kann im Wesentlichen bündig mit der Oberseite der Wärmedämmschicht 632 sein. Auf diese Weise, eine Wärmesenke 610, die auf der Wärmedämmschicht 632 gelagert ist, kann in Kontakt mit der Oberseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 sein.
Die Wärmesenke 610 kann auf der Wärmedämmschicht 632 gelagert werden, die selbst auf der thermoelektrischen Modulhalteplatte 626 sein kann, die wiederum auf dem Hauptkörper 612 sein kann. Diese Elemente können durch verschiedene Mittel befestigt werden, umfassend mit Schrauben 634, Nieten, oder Nägeln. Wahlweise, wie in 23 dargestellt, nur die Wärmedämmschicht 632, die thermoelektrische Modulhalteplatte 626, und der Hauptkörper 612 werden zusammen befestigt.
In einer Weiterbildung, der Hauptkörper 612 kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen. In dieser Konfiguration, die thermoelektrische Modulhalteplatte 626 und die Wärmedämmschicht 632 können ebenfalls im Wesentlichen kreisförmig oder zylindrisch sein.
In einer anderen Weiterbildung, um die Kaltseite 604 des thermoelektrischen Geräts 602 zu erhöhen, wird ein kleines elektrisches Gebläse direct vom thermoelektrischen Gerät 602 angeschaltet, das die Oberseite 606 kühlt. Luftblasen über oder auf der Oberseite 606 zieht Wärme weg und/oder kühlt die Oberseite 606. Mit Bezug auf 26 und 27, in noch einer anderen Weiterbildung, um die Kaltseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 zu erhöhen, kann ein Fluidwiderstand auf der Oberseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 gestellt werden. Ein Fluidwiderstand kann die Energie sich auflösen, wie Wärmeenergie. Ein Beispiel eines Fluidwiderstands ist ein Gefäss 636 von Wasser, wie ein Wasserkochgerät 638 oder ein Topf 639. Der Wasserkochgerät 638 oder der Topf 639 von Wasser werden Wärmeenergie weg von der Oberseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 ziehen und dabei die Kaltseite hervorheben. In dieser Weiterbildung, weil das thermoelektrische Gerät 602 in Wärmekontakt mit einem Gefäss 636, 638, oder 639 von Wasser ist, die Temperatur der Kaltseite nie steigt über 100 Grad Celsius – während die Temperatur der Wärmeseite 604 viel grosser als 100 Grad Celsius sein kann. Diese Weiterbildung erhöht die Effizienz der Stromverzeugung des thermoelektrischen Geräts 602 durch einen erhöhten Temperaturgradient über das thermoelektrische Gerät 602, während sie immer noch weitere Nutzen erleichtern, wie gleichzeitig Wasserkochen.
In einer alternativen Weiterbildung, das Gefäss 636 von Wasser, wie ein Wasserkochgerät 638 oder ein Topf 639, und thermoelektrische Gerät 602 können getrennt von der Solarkonzentrator-Anordnung 100 verwendet werden, beispielsweise, auf einem Ofen oder Feuer zur Stromerzeugung, anstatt Stromerzeugung durch Solarenergie. Beispielswiese kann das Gefäss 636 von Wasser auf der Oberseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 gestellt werden, die wiederum auf oder über einem Ofen oder Feuer gestellt wird. Weiterhin, in einer ähnlichen Anordnung, das Gefäss 636 von Wasser und das thermoelektrische Gerät 602 können in die Aufnahme 500 gestellt werden, so dass das Gefäss 636 von Wasser und das thermoelektrische Gerät 602 über dem Ofen oder Feuer liegen jeweils die Aufnahme 500 um oder über den Ofen oder Feuer gestellt wird. In einer weiteren Weiterbildung, das thermoelektrische Gerät 602 kann in den Boden des Gefässes 636 von Wasser integriert werden. Beispielsweise kann das thermoelektrische Gerät 602 angegossen mit dem Boden des Gefässes 636 von Wasser gebildet oder in eine Kammer oder Aushöhlung in dem Boden des Gefässes 636 von Wasser gestellt werden. Dabei kann die Oberseite 606 des thermoelektrischen Geräts 602 zum Boden des Gefässes 636 von Wasser ausgesetzt oder in Wärmekontakt mit dem gestellt werden.
Mit Bezug auf 26, in einer alternativen Weiterbildung, das thermoelektrische Modul kann eine Kombination von einem Fluidwiderstand 636, 638, oder 639 und eine Wärmesenke 610 verwenden. Beispielsweise kann die Wärmesenke 610 in einem wasserdichten Behälter 636 liegen, der während Verwendung gefüllt werden kann. In dieser Konfiguration, die Bodenfläche des wasserdichten Behälters 636 kann in Wärmekontakt mit dem thermoelektrischen Gerät 602 sein.
Als Alternative zum thermoelektrischen Modul 600, ein Wärmeübertragungsmodul 700 kann mit der Solarkonzentrator-Anordnung 100 verwendet werden. Beispielsweise, wenn die Solarkonzentrator-Anordnung 10 nicht zum Kochen oder Wassererwärmen verwendet wird, das Wärmeübertragungsmodul 700 kann verwendet werden, um Wärme zu erzeugen und/oder zirkulieren. Das Wärmeübertragungsmodul 700 kann eine Wärmespule 702, einen Wärmeverprasser 704 mit der Wärmespule 702 verbunden, und ein Wärmeübertragungsfluid 706, die innerhalb und zwischen der Wärmespule 702 und dem Wärmeverprasser 704 zirkulieren kann, umfassen. In dieser Weiterbildung, die Wärmespule 702 kann in die Aufnahme 500 eingesetzt werden. Die Wärmespule 702 kann eng gespultes Kupferrohr sein. Auf diese Weise, die Menge des Rohrs kann im Brennbereich der Reflektorwanne maximiert werden. In einer Weiterbildung, die Menge des Rohrs in der Aufnahme kann weiter durch Verwendung von Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser, z.B. mit einem Durchmesser von 1 mm, maximiert werden. In einer alternativen Weiterbildung, die Wärmespule 702 kann zur Zusatzisolierung in ein Glasgefäss 708 gestellt werden, die in die Aufnahme 500 gestellt wird.
Der Wärmeverprasser 704 kann eine Anordnung von Röhren 710 oder einen kleinen Behälter 712 umfassen. In einer Weiterbildung, Wärmeverprasser 704 kann auf eine etwas höhere Ebene als die Wärmespule 702 gestellt werden. Auf diese Weise, erwärmtes Wärmeübertragungsfluid 706 kann leichter von der Wärmespule 702 zum Wärmeverprasser 704 fliessen, wobei das Wärmeübertragungsfluid sich kühlt und senkt und das Wärmeübertragungsfluid 706 fliesst zurück zur Wärmespule 702. Der Einlauf 714 der Wärmespule 702 ist zum Auslauf 716 des Wärmeverprassers 704 verbunden, und der Auslauf 718 der Wärmespule 702 ist zum Einlauf 720 des Wärmeverprassers 704 verbunden. Der Wärmeverprasser 704 kann zur Wärmespule 702 durch verschiedene dauerhafte Isolierrohren verbunden werden. Beispielsweise nur, PEX-Rohr verbindet die Wärmespule zum Wärmeverprasser.
Wahlweise, wie in 29 dargestellt, der Wärmeverprasser 704 umfasst sowohl eine Anordnung von Röhren 710 als einen kleinen Behälter 712. Ähnlich einer Wärmetauschereinheit, ein Abschnitt der Anordnung von Röhren 722 kann gespult und auf eine horizontale Ebene gestellt gestellt werden, um die Oberfläche dieses Abschnitt zu erhöhen, als er Wärme verströmt. Beispielsweise dieser Abschnitt der Anordnung von Röhren 722 – ein wärmeaustauschender Abschnitt – kann in einem zentralen Ort des Aufenthalts gestellt oder in eine Schlafplattform eingebettet werden, um Wärme bereitzustellen und verströmen von dieser vergrösserten Oberfläche. Weiterhin kann dieser Abschnitt der Anordnung von Röhren 722 auf das Isoliermaterial 724 gestellt werden, um die Richtung der Wärmeübertragung nach oben zu halten. In dieser Weiterbildung, das Wärmeübertragungsfluid 706 fliest von diesem wärmeaustauschenden Abschnitt 722 zu einem Behälter 712. Der Behälter 712 kann ein Reservoir von kaltem Wärmeübertragungsfluid 706 sein. Der Auslauf 726 vom Behälter kann irgendwo um die Hälfte der Höhe des Behälters 712 gestellt, so dass das kalte Wärmeübertragungsfluid 706 zurück zu Wärmespule 702 fliessen kann, wenn der Behälter 712 beginnt zu füllen. Wahlweise kann ein Zapfen 728 zwischen dem wärmeaustauschender Abschnitt und dem Behälter gestellt werden. In dieser Konfiguration, wenn die Wärmeübertragungsfluid 706 Wasser ist und es eine ausreichende Temperatur für Pasteurisierung erreicht, kann das Wasser beim Zapfen 728 zur Verwendung gesammelt werden.
Der Wärmeverprasser 704 kann als eine Innenraumheizung funktionieren, die verwendet werden kann, um Wärme direct zu einem Innenwohnraum abzustrahlen. Wahlweise kann der Wärmeverprasser 704 verwendet werden, um Materialien von geeigneter Wärmekapazität zu laden, die Wärme zur späteren Verwendung (z.B. bei Nachtzeit) freigeben können. Solche Materialien können Paraffin, Stein, oder Lehm enthalten. Zusätzlich kann ein Abschnitt des Wärmeverprassers 704 direkt in oder unter den Lehm oder die Schlafplattform eingebettet werden, so dass der Lehm oder die Schlafplattform während des Tages erwärmt werden kann. Die Schlafplattform kann aus verschiedenen Materialien gemacht werden, wie Holz. In einer weiteren oder alternativen Weiterbildung, die Schlafplattform wird durch eine Matratze und/oder Decken isoliert, so dass, über den Tagesverlauf, die Schlafplattform viel von der Wärmeenergie des Wärmeverprassers 704 hält. Auf diese Weise wird ein Benutzer ein warmeres Bett zum Schlaffen beim Kaltnacht haben. Der Wärmeverprasser 704 kann auch verwendet werden, um Kleidung oder Betten vor Verwendung zu erwärmen. In dieser Weiterbildung, ein Abschnitt des Wärmeverprassers 704, z.B., Röhren, kann positioniert werden, um das Wärmeübertragungsmodul 700 von der Solarkonzentrator-Anordnung 100, die aussen ist, zu einem Aufenthalt zu fliessen. In dieser Weiterbildung, die Röhren können innerhalb Altkunststoffflaschen mit Kartoneinlagen laminiert mit aluminiertem Kunststoffpolymerfilm enthalten werden. Die Kartoneinlagen sind die entsprechende Breite, um einen Parabolrinnenreflektor zu schaffen, der Solarstrahlung auf die Röhren fokussiert, um zu ermöglichen, dass das Wärmeübertragungsfluid ausserhalb der Solarkonzentrator-Anordnung erwärmt wird. Diese reflektierende Heizkomponenten konzentrieren zusätzliche Solarenergie auf die Röhren während sie auch die Röhren durch den Treibhauseffekt isolieren. Innerhalb des Aufenthalts, die Röhren können durch die Schlafplattform oder die Wände des Aufenthalts ausgefahren werden, um Wärmeverlust zu reduzieren. Um weiterer Wärmeverlust von den Röhren zu minimieren, freilegende Längen der Röhren können in zusätzlicher Isolierung gewickelt werden (z.B. Gewebe, Leder, Pelz, und Gras oder irgendein geeignetes Isoliermaterial). Zusätzlich oder alternative, die freilegende Längen der Röhren können auf Isoliermaterialien gestellt werden, um Wärmeverlust zu reduzieren.
Weil das Wärmeübertragungsmodul 700 eine geschlossene Kreislaufschleife sein kann, das Wärmeübertragungsfluid 706 kann nichttoxisch oder toxisch sein. Beispielsweise kann das Wärmeübertragungsfluid Wasser oder haushaltsöle sein, die wunschenswert wegen ihrer Kostengunst und Verfügbarkeit sein kann. In einer zusätzlichen oder alternativen Weiterbildung, Gefrierschutzmittel und Alkohol können verwendet werden, teilweise zu verhindern, dass wasserbasierte Systeme bei Nacht frieren, und zu verhindern, dass Wasser nicht korrosiv wird. Handelsübliche Wärmeübertragungsfluide können auch verwendet werden. In einer Weiterbildung, das Wärmeübertragungsfluid 706 ist eine Mischung von Wasser und Alkohol. Beispielswiese kann die Mischung ungefähr eine Hälfte Wasser und eine Hälfte Alkohol sein. Wahlweise kann die Alkoholkomponente dieser Mischung grosser oder kleiner als die Wasserkomponente sein.
Weiter, und wie oben beschrieben, das Wärmeübertragungsfluid 706 kann durch die Wärmespule 702 und den Wärmeverprasser passiv oder aktiv fliessen, aufgrund des Thermosyphoheffekts, verschiedener Pumpen, oder einer Kombination von beiden. Passivstrom ist aufgrund Thermosyphoheffekts bei der Heizung des Wärmeübertragungsfluids 706 von Wärmeenergie, das Bewegung und Zirkulation des Wärmeübertragungsfluids 706 durch das Wärmeübertragungsmodul 700 erzeugt. Beispielsweise, in einer Weiterbildung wo zumindest ein Abschnitt des Wärmeverprassers 704 gering eröht höher als die Wärmespule 702 wird, Wärmeübertragungsfluid 706 kann aufgrund des Thermosyphoheffekts und des Druck- und Höhenunterschieds durch das Wärmeübertragungsmodul 700 fliessen. Wahlweise kann das Wärmeübertragungsfluid 706 durch das Modul durch active Mittel zur Verwendung verschiedener Pumpenanordnungen bewegen. Beispielsweise, in Konditionen in denen der passive Thermosyphoheffekt den Wärmeverlust des Verprassers nicht überwinden kann, eine kleine Pumpe kann verwendet werden, um die Strömung des Wärmeübertragungsfluids 706 zu ermöglichen. Eine elektrische Pumpe kann verwendet werden, die vom thermoelektrischen Gerät 602 geladen oder betrieben werden kann. In weiteren Weiterbildungen, verschiedene mechanische Pumpen können verwendet werden, umfassend, aber nicht darauf begrenzt, Schöpfwerke und Handpumpen. Beispielsweise, Handpumpen können Drehhandpumpen sein, die in bestehende Haushaltsgegenständen eingebaut werden können, wie Gebetsmühlen.
Mit Bezug auf 30 und 31, eine Weiterbildung der Solarkonzentrator-Anordnung 800 umfasst ein Gerüst 802, eine starre Wanne 804, und ein Topfgerüst 806. Das Gerüst 802 umfasst eine Vielzahl von Schenkeln 808, die miteinander an einer vertikalen Stützanordnung 810 angeschlossen sind. Das Gerüst 802 umfasst auch gekrümmte Ausbauelemente 812, und 814, die an der vertikalen Stützanordnung 810 verbunden sind und sich unter und um die starre Wanne 804 krümmen. Das Topfgerüst 806 wird von Hängewellen 816 und 818, unterstützt, die an oberen oder distalen Enden 820 oder 822 der gekrümmten Ausbauelemente 812 und 814 befestigt sind. Die starre Wanne 804 hängt von den Hängewellen 816 und 818 durch Hängevorrichtungen 824 und 826.
In einer Weiterbildung in 32 und 33 dargestellt, die starre Wanne 804 umfasst eine Vielzahl von starren Paneelen 828. Seitenwände 830 erstrecken sich von einer Bodenfläche 832 an einem Umfang jedes starren Paneel 828. Die Seitenwände 830 weisen auf starre Unterstützung für Paneelen 828 und ermöglicht, dass die Paneelen 828 miteinander angeschlossen werden, um die starre Wanne 804 zu bilden. Beispielsweise, wie dargestellt, die Seitenwände 830 der benachbarten starren Paneelen 828 können Wandlöcher 834 umfassen, um zu ermöglichen, dass die starre Paneelen 828 zusammen durch Verwendung einer Flügelmutter befestigt werden. Zusätzliche Befestigungselemente können verwendet werden, wie Schrauben, Mutter, Klammer, Haken, Druckknöpfe, Schleifen, und/oder Klebstoffe. Beispielsweise können Kunststoffdruckknöpfe in die starre Paneelen 828 integriert werden, und/oder temporäre oder permanente Schleifen können verwendet werden.
Starre Paneelen 828 können aus irgendeinen geeigneten Materialien gemacht werden, die ausreichend starr, leicht, korrosionsbeständig, und reflektierend sind. Beispielsweise können die starren Paneelen 828 vakuumgeformte oder spritzgegossene Kunststoffpaneelen, oder gestanzten oder Formblech sein. Eine Oberfläche 836 der Paneelen 828 umfasst eine reflektierende Schict oder Beschichtung. Beispielsweise kann die Oberfläche 836 (i) metallisiert durch Vakuumabscheidung, (ii) galvanisiert zur Verwendung einer transparenten und leitfähigen Schicht, und/oder (iii) laminiert oder umspritzt zu einem metalliesierten MYLAR^® (PET) Film oder eine Metallfolie (z.B. Aluminium) sein. Zusätzlich, die Paneelen 828 können mit einer Schicht von Acryl oder anderem Schutzpolymer beschichtet werden, z.B., um Korrosionsfestigkeit, Kratzfestigkeit, und/oder UV-Beständigkeit aufzuweisen.
Mit Bezug auf 34, 35, und 36, die distale Enden 820 und 822 der gekrümmten Ausbauelemente 812 und 814 können eine Kerbe 838 und ein Durchgangsloch 840 umfassen, um die Hängewellen 816 und 818 zu unterstützen und befestigen. Wie in 36 dargestellt, die Aussenenden 842 und 843 der Hängewellen 816 und 818 passieren durch und werden unterstutz von der Kerbe 838 in jedem gekrümmten Ausbauelement 812 und 814. Die Aussenende 842 und 843 umfassen ein Loch oder Öffnung, um zu ermöglichen, dass die Hängewellen 816 und 818 an die gekrümmte Ausbauelemente 812 und 814, z.B., mit Achsnägeln 844, befestigt werden können. Die Achsnägel 844 oder andere mechanische Befestigungselemente verhindern, dass die Hängewellen 816 und 818 um ihre Zentralachsen drehen.
Mit Bezug auf 37, ein einer Weiterbildung, das Topfgerüst 806 umfasst einen Rand 846 und Speichen 848. Wie dargestellt, der Rand 846 kann kreisförmig sein und die Speichen 848 können zur Mitte des Rands 846 in einer radialen Richtung erreichen. In anderen Weiterbildungen, der Rand 846 kann irgendeine Form sein, wie quadratisch, rechteckig, dreieckig oder oval. Zusätzlich, während die Speichen 848 als kürzer als den Radius des Rands 846 dargestellt sind, die Speichen 848 können auch eine Länge haben, die gleich oder grosser als der Radius des Rands 846 ist. Wie oben diskutiert, der Topfgerüst 806 kann verwendet werden, um ein Wasserbehälter zu unterstützen, wie ein Wasserkochgerät, Topf, oder Pfanne. Der Topfgerüst 806 kann auch verwendet werden, um das thermoelektrische Modul 600 und/oder Wärmeübertragungsmodul 700 zu unterstützen, wie oben beschrieben.
37 und 38 stellen eine Weiterbildung einer Hängeanordnung 850 für die starre Wanne 804 dar. Die Hängeanordnung 850 umfasst Hängewellen 816 und 818, die Hängevorrichtungen 824 und 826, einen Sicherungskragen 852, und einen Knebelgriff 854. Wie dargestellt, die Hängewelle 818 geht durch die Mitte des Sicherungskragens 852. Die Hängevorrichtung 826 ist zum Sicherungskragen 852 befestigt, und die starre Wanne 804 hängt vom Sicherungskragen 852 unter Verwendung der Hängevorrichtungen 824 und 826.
Die Winkellage des Sicherungskragens 852 kann unter Verwendung des Knebelgriffs 854 eingestellt werden. Beispielsweise kann der Sicherungskragen 852 ein Spaltkragen sein und der Knebelgriff 854 kann ein Gewindeende umfassen. Durch drehen des Knebelgriffs 854 um seine Mittelachse, die beiden Hälften des Spaltkragens können auseinander bewegt werden, um den Sicherungskragen 852 zu lockern, so dass er frei zum Drehen um die Hängewelle 818 ist. Mit dem Sicherungskragen 852 gelockert, der Sicherungskragen 852, die Hänvorrichtungen 824 und 826, und die starre Wanne 804 können um die Mittelachse der Hängewellen 816 und 818 durch Drücken oder Ziehen an dem Knebelgriff 854 gedreht werden. Dies ermöglicht, dass die starre Wanne 804 zum gewünschten Winkel geneigt wird, mit Bezug auf den Horizont (d.h., Höhe). Sobald die starre Wanne 804 in dem gewünschten Winkel ist, der Sicherungskragen 852 kann an die Hängewelle 818 zum Drehen des Knebelgriffs 854 um seine Mittelachse gespannt werden. Mit der Sicherungskragen 852 zur Hängewelle 818 befestigt, der Winkel oder die Höhe der starren Wanne 804 befestigt werden kann. In anderen Weiterbildungen, die Höhe der starren Wanne 804 wird unter Verwendung einer Einstellschraube befestigt, die, z.B., durch einen Kragen und in Kontakt mit der Hängewelle 818 geht.
Mit Bezug auf 39a, 39b, und 39c, zur Befestigung vom Topfgerüst 806 an den Hängewellen 816 und 818, der Topfgerüst 806 kann Stutzen 856 und 858 umfassen, die vom Rand 846 in die hohlen Enden 860 und 862 der Hängewellen 816 und 818 erreichen. Um die Drehung des Topfgerüsts 806 mit Bezug auf die Hängewellen 816 und 818 zu verhindern, ein Querschnitt der Stutzen 856 und 858 können nicht nicht rund sein. Beispielsweise kann der Querschnitt der Stutzen 856 und 858 rechteckig, dreieckeg, sternförmig oder, wie in 39b dargestellt, quadratisch sein. Um die gewünschte Passung bereitzustellen, eine Innenfläche der hohlen Enden 860 und 862 wird angepasst, um die Stutzen 856 und 858 aufzunehmen und die Drehung der Stutzen 856 und 858 zu verhindern, mit Bezug auf die Hängewellen 816 und 818, einmal darin aufgenommen. Beispielsweise, wie in 39c dargestellt, eine Innenfläche der hohlen Enden 860 und 862 kann Stutzenkerben 864 umfassen, um die Ecken der Viereckstutzen 856 und 858 unterzubringen.
Mit Bezug auf 40–43, eine Weiterbildung der vertikalen Stützanordnung 810 des Gerüsts 802 befestigt die Schenkel 808 zu den gekrümmten Ausbauelementen 812 und 814. Obere Enden 866 der Schenkel 808 sind innerhalb eines Schenkelrohrs 868 untergebracht. Eine Gewindestange 870 erstreckt sich nach oben von der Mitte des Schenkelrohrs 868 durch eine untere Scheibe 872 und in eine hohle Hülse 874. Die untere Scheiber 872 kann zu einem Schenkelrorhr 868 befestigt werden, unter Verwendung, z.B., eine Presspassung, Klebstoff, und/oder Schweissen. Ein Boden der hohlen Hülse 874 umfasst eine Stützscheibe 876. Die hohle Hülse 874 umfasst auch einen Flansch 878, die oberhalb der Stützscheibe 876 positioniert ist. Ein oberer Abschnitt der hohlen Hülse 875 geht in eine Buchse 880. Die Buchse 880 umfasst ein Gewindeloch zur Aufnahme einen Gewindeverriegelungsknopf 882. Eine obere Scheibe 884 wird in den oberen Abschnitt der Buchse 880 eingestellt. Die obere Scheibe 884 kann zur Buchse 880 befestigt werden, unter Verwendung, z.B., eine Presspassung, Klebstoff, und/oder Schweissen. Ein hohle Stababschnitt 886 wird angepasst, um ein unteres Ende der gekrümmten Ausbauelementen 812 und 814 aufzunehmen, und wird zur oberen Scheibe 884 befestigt, unter Verwendung, z.B., Schrauben.
Die Komponenten des Gerüsts 802 können aus irgendeinen ausreichend starren und korrosionsbeständigen Materialien. Beispielsweise, die Schenkelrohr 868, die untere Scheibe 872, die Buchse 880, und die obere Scheibe 884 können aus einem oder mehreren Metallen, wie Aluminium, gemacht werden. Die hohle Hülse 874, die Stützscheibe 876, und der Flansch 878 können aus Kunststoff gemacht werden. Der hohle Stababschnitt 886 und/oder gekrümmte Ausbauelemente 812 und 814 können aus starrem Kunststoff und/oder Aluminium gemacht werden.
Um den Kurs (z.B. Nord, Süd, Ost, oder West) der starren Wanne 804 einzustellen, die starre Wanne 804 kann um eine zentrale Lagerachse 888 (z.B. eine vertikale Achse) der vertikalen Stützanordnung 810 gedreht werden, hinsichtlich der Schenkel 808. Namentlich durch Lockern des Gewindeverriegelungsknopfs 882, sind die gekrümmte Ausbauelemente 812 und 814 und die Starre Wanne 804 frei zur Drehung um die zentrale Lagerachse 888. Einmal den gewünschten Kurs erhalten wird, weitere Drehung der starren Wanne 804 um die zentrale Lagerachse 888 kann durch Drehen des Gewindeverriegelungsknopfs 882 bis zum Eingriff der hohlen Hülse 874 verhindert werden.
Mit Bezug auf 44, eine Stapelanordnung 890 wird geliefert, um die Schenkel 808 zum Boden zu verankern. In einer Weiterbildung, die Stapelanordnung 890 umfasst einen Schenkelkragen 892, der zum Boden eines Schenkels 808 befestigt ist. Ein flexibeler Gurt 894 ist zum Schenkelkragen 892 befestigt und umfasst ein Gurtloch 896 am distalen Ende. Eine Runge 898 kann durch das Gurtloch 896 geführt und in den Boden getrieben werden. Der Schenkelkragen 892 und Runge 898 können aus einem starren Kunststoff und/oder einem oder mehreren Metallen, wie Aluminium oder Edelstahl, gemacht werden. Der flexibele Gurt 894 kann aus Kunststoff und/oder Leder gemacht werden.
Das Gerüst 802 ist leicht, einfach zu montieren, und seine Komponenten können aus einem oder mehreren Metallen, Kunststoff, Holz, und/oder Bambus gemacht werden. Wie oben beschrieben, die Hängeanordnung 850 und die vertikale Stützanordnung 810 ermöglichen, dass die Höhe und Kurs der starren Wanne 804 eingestellt und gefestet unter Verwendung eines innovativen Spannschlosssystems werden können. In bestimmten Weiterbildungen, das Gerüst 802 wird mit der starren Wanne 804 und/oder dem Reflektorwannemodul 400 verwendet werden, umfassend das faltbare Material 404.
45 bis 48 stellen verschiedene Ansichten einer Weiterbildung einer Solarkonzentrator-Anordnung 900 dar. Die Solarkonzentrator-Anordnung 900 umfasst verschiedene Module, umfassend ein Basismodul 902, ein Reflektorwannemodul 903 mit Innenpaneelen 904 und Aussenpaneelen 906, und ein Querstangemodul 912. Diese Module können hergestellt und dazu bestimmt werden, leicht, tragbar, und leicht montierbar und demontierbar zu sein. Beispielsweise, können verschiedene Komponenten der Module aus leicht, dennocht stabile Materialien, gemacht werden, wie Bleich (z.B. Aluminium), Bambus, Kunststoff, Textilien, und/oder Leinwand. Ausserdem können das Basismodul 902, das Querstangemodul 912, und die Reflektorwannemodul 903 faltbar, klappbar, und/oder aus mehreren abnehmbaren Komponenten gemacht werden.
In einigen Weiterbildungen, der Solarkonzentrator 900 kann zusätzliche Komponenten nutzbar eines Bedieners umfassen, wie ein Mechanismus zum Unterstützen des Bedieners im Fokussieren des Konzentrators 900 in die Richtung der Sonne. Der Mechanismus kann ähnlich einer Sonnenuhr arbeiten; beispielsweise kann eine zylindrische Stange oder andere geeignete Form zum Konzentrator 900 befestigt werden, so dass die Sonne einen Schatten auf Führungsmarkierungen auf dem Konzentrator 900 wirft. Die Führungsmarkierungen informieren den Bediener, wie die Reflektorwanne 903 angepasst werden soll, um die optimale Menge Solarenergie zu empfangen. Der Konzentrator 900 kann auch geeignete Markierungen zum Anzeigen der Tageszeit umfassen.
Das Basismodul 902 kann Eigenschaften ähnlich dem Boden und den Dreibeinmodulen teilen, oben beschrieben mit Bezug auf 5, 6, 12, und 13. Beispielsweise, in der dargestellten Weiterbildung, der Boden 902 umfasst eine Vielzahl von Schenkeln 914, die gebildet werden können, um den Boden zu greifen oder um andere Mittel zur Befestigung des Bodens zum Erdboden zu ermöglichen, so wie mit Rungen. Das Basismodul 902 ermöglicht den Konzentrator um mehrere Achsen zu drehen, um das Azimut und den Elevationswinkel der Reflektorwanne 903 einzustellen, um die Menge der gesammelten Strahlung zu optimieren. Der Boden 902 ist konfiguriert, um den Konzentrator 900 genug über dem Erdboden zu erhöhen, so dass der Reflektor einen ausreichen minimalen vertikalen Winkel erreichen kann, um die verfügbare Strahlung in der frühen Morgen und im späten Abend zu verwenden, wenn die Sonne gering auf dem Horizont ist. Der Boden 902 weiter erhöht ein Target und/oder einen Brennpunkt der Reflektorwanne 903 über dem Erdboden, um es auf eine ergonomische Höhe zu stellen, so dass die Bediener mit einem Empfänger gestellt in dem Brennpunkt (wie ein Kochtopf) zusammenwirken. Das Basismodul 902 kann auf irgendeiner Oberfläche liegen, von einem Null-Grad-Winkel zu einer 25-Grad-Winkel, mit Bezug auf den Horizont.
Das Querstangemodul 912 wird zum Basismodul 902 durch Verbinder, Rohrleitung, und/oder andere Stützstruktur befestigt, die durch Spannungsbeschlag, Flügelschrauben, Flügelmutter, Zapfen, oder andere geeignete Befestigungsmittel befestigt werden können. Die Rohrleitung kann aus verschiedenen Längen von geraden und/oder winkeligen Röhren 916 gemacht werden, die zur Querstange 912 mit Basisrohrleitung 918 verbunden ist. Die Rohrleitung 918 ist zum Basismodul 902 befestigt, so dass die Drehung um die Längachse der Basisrohrleitung 918 nicht auftritt.
Das Querstangemodul 912 umfasst einen Mittelabschnitt 913 konfigueriert zum Halten eines Objekts an einem Ziel oder Brennpunkt des Konzentrators 900. Der Mittelabschnitt 913 umfasst einen Behälter oder Gerüst 908 zum Nutzen der Unterstützung eines Wasserkochgeräts, Topf, Teller, ode rein anderes Objekts erhitzt zu werden. Wie in 55a und 55b dargestellt, der Ständer 908 kann eine modulare Konfiguration aufweisen, wodurch ein Benutzer den Ständer 908 leicht entfernen oder ersetzen kann. Verschiedene Formen des Ständers 908 können austauschbar sein, so dass verschiedene Arten von Kochgeschirr und/oder Stilen von Kochen aufgenommen werden können. Beispiele von Formen, die der Ständer 908 nehmen kann, umfassen einen offenen Ring, konzentrische Ringe, eine Spule, eine Spirale, ein Gitter, ein Planteller, ein Isolierplanteller, oder irgendeine andere Form geeignet zur Erwärmung eines Zielobjekts. Der Ständer kann aus opakem, transluzentem, und/oder transparentem Material ausgebildet werden.
Der Ständer 908 kann zur Querstange 912 durch einen Verriegelungsmechanismus verbunden, wie in 55a dargestellt. Der Verriegelungsmechanismus kann abnehmbare oder federbelastete Zapfen, Spannungsgeräte, Schrauben, Bolzen, Flügelmutter, oder andere geeignete Mittel umfassen, zum festen Koppeln des Ständers 908 und der Querstange 912. Wie in Schritt 1 dargestellt, zwei Stücke von Röhren 919 werden zum entgegengesetzten Seiten des kreisförmigen Ständers 908 befestigt. Die Stücke von Röhren 919 sind gleichachsig ausgerichtet mit der Querstange 912 und umfassen einen geringfügig kleineren Durchmesser, so dass sie innerhalb des hohlen Abschnitts der Querstange 912 passen. Um den Ständer 908 von der Querstange 912 zu entfernen, zwei Stifte 915 auf beiden Seiten der Querstange 912 werden aus Löcher 917 ausgezogen, die von der Querstange 912 und durch die Rohrleitung 919 befestigt zum Ständer 908 erstreckt. In Schritt 3, ein oder beide der getrennten Enden der Querstange 912 werden in entgegengesetzten Richtungen gezogen, so dass der Ständer 908 entfernt werden kann und einen anderen Ständer 921 eingesetzt werden kann. Die Stifte 915 wird danach ersetzt, um den neuen Ständer 921 in Position zu erhalten.
In einem anderem Beispiel, dargestellt in 55b, der Ständer 908 wird in Form eines Einsatzes 909 konfiguriert, der von der Querstange 912 hängt oder damit über die Schnittstelle verbindet. Wie dargestellt, der Ständer 908 kann einen Mittelabschnitt 913 umfassen, konfiguriert um einen Hängeeinsatz 909 zu empfangen (Schritt 1). Der Ständer 908 kann zur Querstange 912 gekoppelt werden, wie mit Bezug auf 55a beschrieben. In Schritt 2, der Einsatz 909 wird zum Mittelabschnitt 913 befestigt durch Einsetzen des Einsatzes 909 am Aufsatz des Mittelabschnitts 913 und durch Ermöglichen der Haken 920 auf dem Einsatz 909, um den Umfang des Mittelabschnitts 913 zu greifen. Der Ständer 908 kann jede geeignete Mittel zur Befestigung eines Einsatzes umfassen, umfassend Haken, Magneten, Klinken, Laschen, Flansche, oder andere Art von Schnittstellenbildung einer Einsatz mit einer Aufnahme oder zur anderen Stützstruktur auf der Querstange 912.
In einigen Weiterbildungen, der Mittelabschnitt 913 ist austauschbar, so dass andere Konfigurationen verwendet werden können. Beispielsweise können der Mittelabschnitt 913, der Halter 908, oder beiden mit einem Stromerzeugung- oder Destillationsgerät ersetzt werden, Komponenten geeignet zur Unterstützung des thermoelektrischen Moduls 600 und/oder des Wärmeübertragungsmoduls 700, die oben beschrieben sind, oder anderes ähnliches Gerät.
Das Querstangemodul 912 weiter unterstützt das Reflektorwannemodul 903. Mit Bezug auf 45 bis 48, in einer Weiterbildung hängt die Reflektorwanne 903 von der Querstange 912 durch Mittel der Kreisverbinder 911, die zu den achsigen Enden der Querstange 912 angeordnet und zu den Innenpaneelen 904 der Wanne 903 befestigt sind. Die Kreisverbinder 911 kann einen Spannungs-, Fortschreitens-, oder irgendeine Art von Verriegelungsmechanismus umfassen, um zu ermöglichen, dass ein Bediener des Solarkonzentrators 900 die Position der Reflektorwanne 903 fixieren kann, ohne unbeabsichtige Bewegung oder Drehung der Wanne 903 entlang oder um die Längsachse der Querstange 912. In einigen Weiterbildungen, die Reflektorwanne 903 ist zur Verbindungsrohrleitung 916, das Basismodul 902, oder andere Komponente der Solarkonzentrator 900 gekoppelt. Irgendeiner geeigneter Verbinder kann verwendet werden, der Neigen des Wannemoduls 903 ermöglicht.
Das Reflektorwannemodul 903 umfasst ein oder mehrere Innenpaneele 904 und ein oder mehrere Aussenpaneele 906 befestigt zu den Innenpaneelen 904. Die Innenpaneele 904 sind angepasst, um Solarenergie zum Brennpunkt der Reflektorwanne 903 widerzuspiegeln, wo der Mittelabschnitt 913 der Querstange 912 ein Objekt zur Erwärmung halt. Wie oben mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben, die Innenpaneele 904 und/oder Aussenpaneele 906 können aus faltbarem Material ausgebildet werden, wie Gewebe oder Kunststoff, mit einem reflektierenden Material darauf angeordnet. Wahlweise, wie oben mit Bezug auf 32 und 33 beschrieben, das Reflektorwannemodul 903 kann starre Paneele gemacht aus Kunststoff, Blech, oder anderem geeigneten starren Material, und beschichtet oder bedeck mit einem reflektierenden Material, umfassen. Verwendung von Kunststoff für die Paneele ermöglicht, dass der Solarkonzentrator 900 Verbindungsmerkmale inkorporiert, die nicht möglicht mit anderen Materialien und gleichzeitig kostengünstig sind. Weiter, Kunststoffpaneele ziehen Nutzen aus im Allgemeinen Verwitterungs- und Stossbeständig sein. Die Innenpaneele 904 können zusammen mit irgendeinen geeigneten Mitteln befestigt, wie Flügelschrauben, Flügelmutter, Klammer, Klemmen, Schlipse, Klettverschlüsse (z.B. VELCRO), Haken, und/oder Klebstoff.
In bestimmten Weiterbildungen, die Form der montierten Reflektorwanne 903 weist auf die Form einer parabelartigen Form auf. Beispielsweise, die Form kann eine gleichmässige Parabel oder eine Verbindungsparabel umfassen, in der bestimmte Abschnitte oder Teile der montierten Reflektorwanne im Wesentlichen paraboloid sind und andere verbleibende Abschnitte oder Teile die Form irgendeiner geometrischen Form aufweisen können. In einigen Weiterbildungen, die Reflektorwanne 903 kann asymmetrisch sein, wo nicht alle der Innenpaneele 904 und/oder Aussenpaneele 906 gleichmässig sind und bestimmte Paneele unterschiedlich geformt zum Ausnutzen der Solareinfallswinkel sind.
In verschiedenen Weiterbildungen, die Aussenpaneele 906 sind einstellbar mit Bezug auf den Innenpaneelen 904 und ermöglichen, dass zusätzliche Solarenergie zum Brennpunkt der Reflektorwanne 903 gerichtet wird. Wie in 45 und 47 dargestellt, die Aussenpaneele 906 sind in einer aktiven Position fixierbar, so dass die Aussenpaneele 906 eine kontinuierliche Oberfläche mit den Innenpaneelen 904 bilden. In der aktiven Position, die Aussenpaneele 904 sind in einer optimalen Position, um Solarenergie zum Brennpunkt der Reflektorwanne 903 zu reflektieren. In Verwendung des Solarkonzentrators 900, ein Bediener kann eine Menge von Solarenergie angewandt auf ein Objekt einstellen, durch Auswählen ein oder mehrere Aussenpaneele 906, um in der aktiven Position zu stellen. Mit Bezug auf 46 und 48, die Aussenpaneele 904 können auch zu einer inactiven Position bewegt werden, so dass Solarenergie weg vom Brennpunkt der Reflektorwanne 903 reflektiert. In der inaktiven Position, die Aussenpaneele können arretiert werden oder freihängen.
Die Aussenpaneele 906 können zu den Innenpaneelen befestigt werden, durch irgendeinen geeigneten einstellbaren Verbinder, wie Scharniere, flexibele Gurte, Stifte Bolzen, Magneten, Klettverschlüsse, Haken, Schnallen, und/oder Gewindeschleifen. Der Verbinder kann einen Verriegelungs- oder Spannungsmechanismus umfassen, so dass die Aussenpaneele 906 in eine oder mehrere Positionen zwischen der aktiven Position und der inaktiven Position befestigt können. Durch Verstellung der Aussenpaneele zu diesen unterschiedlichen Positionen, ein Bediener kann die Menge von Solarenergie gerichtet auf den Brennpunkt der Reflektorwanne 903 genauer variieren. In einigen Weiterbildungen, der Solarkonzentrator 900 kann ohne die Aussenpaneele 906 betrieben werden, und, in einigen Fällen, die Aussenpaneele 906 können leicht lösbar durch einen Bediener des Konzentrators 900 sein.
In einigen Weiterbildungen, ein oder mehr der Innenpaneele 904 (und die befestigte Aussenpaneele 906, falls vorhanden) können entfernt und mit einer Benutzer-Haltestange 910 ersetzt werden. Beispielsweise, wenn der Handbetrieb des Solarkonzentrators 900 gewünscht ist, Material kann vom Umfang des Konzentrators 900 entfernt werden, um ergonomische Handbetrieb ohne Beeinträchtigung der strukturellen Integrität zu ermöglichen. Dies ermöglicht einen Bediener, ergonomischer zu stellen und mit Empfängern (wie Kochtöpfe) innerhalb des Konzentrators 900 zu wirken. Sie ermöglicht auch, dass der Bediener ergonomischer den Konzentrator einstellt, und schützt die Augen des Bedieners von Blendung des Konzentrators 900, die schäcliche UV-Strahlung umfasst. Die Haltestange 910 kann zu den Innenpaneelen 904 oder anderen Haltestangen befestigt werden, in der gleichen Weise als die Innenpaneele 904 zu einander befestigt werden, wie oben beschrieben.
Mit Bezug auf 56a und 56b, in einer Implementierung, ein oder mehr der Innenpaneele 904 und/oder Aussenpaneele 906, wenn vorhanden, umfassen einen starren Rahmen 991 und eine entfernbare Reflektorpaneelkomponente 993. Der starre Rahmen kann zum Solarkonzentrator 900 befestigt bleiben, während die Reflektorpaneelkomponente 993 separat entfernbar zur Demontage, Speicherung, Ersetzung, Reinigung, und/oder Erhaltung ist. Der starre Rahmen 991 kann eine feste Unterlage aufweisen, wie dargestellt, oder kann eine teilweise Unterlage zur Unterstützung aufweisen. Wenn die Reflektorpaneelkomponente 993 ausgebildet ist, ausreichend starr zu sein, der Rahmen 991 kann die Komponente 993 am Umfang unterstützen, aber sonst hat keinen Stützabschnitt, um einen Mittelabschnitt der Komponente 993 zu unterstützen. Die Reflektorpaneelkomponente 993 kann befestigt und/oder entfernt vom Rahmen 991 durch irgendeinen geeigneten Mechanismus werden; z.B., die Paneelkomponente 993 kann in den Rahmen entlang den Rändern der Paneelkomponente 993 rasten oder kann in und aus den Riefen des Rahmens 991 gleiten. In anderen Weiterbildungen, die Reflektorpaneelkomponente 993 ist zum Rahmen 991 gekoppelt durch Klammer, Druckknöpfe, Spannung, Klettverschlüssen, oder andere geeignete Verschlusselementen.
Mit Bezug auf 49, in einer Weiterbildung der Erfindung, der Solarkonzentrator 900 umfasst eine vereinfachte Reflektoranordnung 932 anstelle der Reflektorwanne 903 dargestellt in 45 bis 48. Der vereinfachte Reflektor 932 arbeitet ähnlich zur Reflektorwanne 903, aber unterscheidet sich vor allem in Form. Der vereinfachte Reflektor umfasst ein oder mehrere Innenpaneele 934 und ein oder mehrere Aussenpaneele 936, die zu den Innenpaneelen 934 befestigt sind. Die Aussenpaneele 936 können in active Positionen gestellt werden, so dass zusätzliche Solarenergie zum Brennpunkt 937 widerspiegelt ist. Wahlweise können die Aussenpaneele 936 in inaktiven Positionen gestellt werden, so dass Solarenergie weg vom Brennbereich 937 widerspiegelt wird. Ein Bediener kann das Azimut des Solarkonzentrators 900 durch Drehung um die Drehachse 952 einstellen, und kann den Elevationswinkel des Konzentrators 900 durch Drehunt um die Drehachse 954 einstellen. Auf diese Weise, der Bediener kann den Reflektor positionieren, um die gewünschte Menge von Solarenergie zu empfangen.
Der Solarkonzentrator 900 kann einen oder mehrere Bremsmechanismen umfassen, um die Drehbewegung des Solarkonzentrators um, z.B., Drehachse 952 und/oder Drehachse 954 zu verlangsamen oder zu stoppen. In verschiedenen Weiterbildungen, wie in 57 dargestellt, der Solarkonzentrator 900 umfasst eine Bremsscheibe 960 zur Sicherung der Position des Solarkonzentrators 900 und zur Verhinderung von Drehbewegung um die vertikale Drehachse 952 (wodurch ein Benutzer fest zum Solarkonzentrator 900 in einer gewünschten Kompassrichtung richten). Eine Bremsscheibe 960 und ein Verriegelungsmechanismus, der mit der Bremsscheibe 960 über eine Schnittstelle verbindet, sind zu Komponenten des Solarkonzentrators 900 befestigt, die nicht fähig sind, unabhängig voneinander zu drehen. Damit, wenn der Verriegelungsmechanismus mit der Bremsscheibe 960 engagiert, Drehung der Komponenten mit Bezug auf einander inhibiert oder verhindert ist. Die Bremsscheibe 960 kann einen grossen Radius umfassen (z.B. 6 bis 12 Inch), um einen mechanischen Bremsvorteil zu liefern (d.h. verbessertes Drehmoment), und eine grössere Anzahl von Einstellpositionen (für eine Feststellbremse) und eine grössere Oberfläche zum Zuspannen der Bremse (für eine Spannungs- oder Reibungsbremse). Die Bremsmechanismen können besonders vorteilhaft in windigen Bedingungen sein.
Die Bremsscheibe 960 kann konfiguriert werden, um Drehung des Solarkonzentrators 900 unter Verwendung einer einstellbaren mechanischen Schnittstelle zu verhindern. Beispielsweise, wie für die Typ-A-Konfiguration dargestellt, der Solarkonzentrator 900 umfasst einen starren Arm 961 befestigt zu den vertikalen Basisrohrleitungen 968. Der starre Arm 961 umfasst einen Gleitstift 963, der durch den Arm 961 und in ein des Satzes der festen Löcher eingestellt werden kann, die in einem Kreismuster auf einer Oberfläche der Bremsscheibe 960 anordnet werden, was wirksam Drehung des Solarkonzentrators 900 verhindert. Der Stift 963 kann von einer oder beiden Bremsscheiben 960 und dem starren Arm entfernt werden, um zu ermöglichen, dass der Solarkonzentrator 900 frei um Drehachse 952 dreht.
Andere mechanische Schnittstellen mit der Bremsscheibe 960 sind vorgesehen. Beispielsweise, für Typ-B, die Bremsscheibe 960 kann eine reibungsfördende Oberfläche 975 umfassen, wie ein Gummibelag. Um den Solarkonzentrator 900 anstelle zu verriegeln, oder andernfalls die Menge von Kraft notwendig zur Drehung des Konzentrators 900, zu erhöhen, ein Bremsbelag 977 kann einstellbar zur vertikalen Basisrohrleitung 968 gekoppelt werden. In der dargestellten Weiterbildung, der Bremsbelag 977 ist unter Verwendung der einstellbaren Schraube positioniert. Festziehen der Stellschraube 979 bewirkt, dass der Bremsbelag 977 zur reibungsfördenden Oberfläche 975 der Bremsscheibe 979 anrückt, schliesslich einen Kontakt mit der Oberfläche 975 herstellen. Das Material oder Struktur der Oberfläche 975 und/oder des Bremsbelags 977 derart ist, dass, wenn in Kontakt, eine Reibungskraft unabhängige Bewegung zwischen den zwei Komponenten beschränkt, wenn eine Drehkraft auf den Solarkonzentrator angewandt wird. In einigen Weiterbildungen, die Bremsscheibe 960 umfasst keinen reibungsfördenden Belag; jedoch der Bremsbelag 977 ist konfiguriert werden, um ausreichende Reibung zu liefern, um die Drehbewegung des Belags 977 zu beschränken, mit Bezug auf die Bremsscheibe 960. Weiter, andere Mechanismen können verwendet werden, um den Bremsbelag 977 einzustellen, wie ein Bolzen, Hebel, oder Handgriff.
Noch bezugend auf 57, Typ-C stellt ein andere exemplarische Variante des Bremsmechanismus dar. Ein starrer Arm 981 ist zur vertikalen Basisleitung 968 befestigt. Um Drehung des Armes 981 um die Mittelachse des Solarkonzentrators 900 zu verhindern, zwei Reibungsbeläge 983a und 983b können beiderseitig des starren Armes 981 angeordnet und eingestellt werden, um eine nach unten gerichtete Kraft auf die Bremsscheibe 960 zu liefern, in ähnlicher Weise zum Bremsbelag des B-Typs. Die Reibungsbeläge 983a und 983b können im direkten Kontakt beiderseitig des starren Arms 960 gestellt werden, oder können positioniert werden, einen Abstand zwischen dem Arm 960 und einem oder mehreren Belägen 983a und 983b zu liefern, dadurch Erzeugen eines festen Drehbereich für den Solarkonzentrator 900. Die Reibungsbeläge 983a und 983b können zum starren Arm 981 oder zur Bremsscheibe 960 gekoppelt werden, oder können vollständig davon trennbar sein.
Bremsmechanismus Typ-D stellt eine Klemme 987 dar, die verstellbar mit der Bremsscheibe 960 durch eine Steuerleitung 989 engagiert. Durch Ziehen der Steuerleitung 989, die Klemme 987 schliesst dicht an einer oberen und unteren Fläche der Bremsscheibe 960, die die Fähigkeit der Scheibe 960 Drehung mit Bezug auf die Klemme 987 beschränkt. Wahlweise kann die Klemme 987 ein eine Schliessstellung vorgespannt werden, so dass Ziehen der Steuerleitung die Öffnung der Klemme 987 bewirkt. Eine oder beiden der Bremsscheiben 960 und die Klemme 987 können eine unebene Oberfläche und/oder eine Reibungsoberfläche umfassen, um die Fähigkeit der Klemme 987 zum Greifen der Scheibe 960 zu erhöhen. Die Klemme 987 kann weiter betätigt werden durch hydraulischen oder pneumatischen Druck.
Die Bremsmechanismen hierin offenbart sind exemplarische Weiterbildungen, und ein Fachman wird sich den verschiedenen Konfigurationen der Bremsstrukturen bewusst sein, die verwendet werden können, um Drehbewegung des Solarkonzentrators 900 zu arretieren. Beispielsweise, der Verriegelungsmechanismus kann Klemmen, Bremsen Magnete, Stifte, Hydrauliken, oder irgendeinen geeigneten Mechanismus zur Bewegungsbeschränkung umfassen. Die Bremsscheibe 960 kann aus irgendeinem geeigneten Form, Grösse, und Material gemacht werden, und kann irgendeine Anzahl oder Konfiguration von Verriegelungspunkten umfassen, die über eine Schnittstelle mit dem Verriegelungsmechanismus verbinden, wie Löcher, Kerben, Wülste, und so weiter. Es kann einen oder mehrere Bremsmechanismen geben, um Bewegung und/oder Drehung des Solarkonzentrators 900 zu beschränken, oder eine Komponente davon, in irgendeiner Richtung.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung, Solarkonzentrator 900 umfasst einen ballonförmigen Reflektor mit mindestens zwei trennbaren Abschnitten. Der Ballonreflektor kann einen oberen Abschnitt umfassen, ausgebildet von einem im Wesentlichen durchscheinenden oder durchsichtigen Material umfassen, wie klarer Kunststoff. Der untere Abschnitt kann eine Reflexionsschicht umfassen, die aus irgendeinem geeigneten Material gemacht werden kann, wie das Material diskutiert mit Bezug auf andere Reflektorweiterbildungen während dieser Offenbarung. Ein Beispiel eines Ballonreflektors, der fähig zum Anwenden der Verwendung in der aktuellen Erfindung, ist in der U.S. Patentschrift No. 2010/0108057 offenbart, abgelegt am 26. August 2009, und beschriftet “Inflatable Solar Concentrator Balloon Method and Apparatus,” die Gesamtheit davon hierdurch integriert durch Referenz ist. Die Abschnitte des Ballonreflektors können um die Querstange 912 angeordnet werden, so dass der Reflektorabschnitt des Ballons Solarenergie an einem Ziel, platziert an der Mitte der Querstange 912, richtet. Diese Weiterbildung des Konzentrators 900 kann ferner verstellbare Aussenpaneele 906 umfassen, die zum Ballonreflektor oder anderem geeigneten Abschnitt des Konzentrators 900 befestigt ist. Die Aussenpaneele 906 können in verschiedenen Positionen befestigt werden, um Solarenergie zu oder weg vom Brennpunkt des Ballonreflektors zu richten.
50 stellt eine Weiterbildung einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Winkelposition der Reflektorwanne 903 dar. Die Einstellvorrichtung umfasst eine Steuerleitung 940 und eine oder mehrere Führungen 942. Wenn ein Bediener den Steuerabschnitt 944 der Steuerleitung 940 nach unten zieht, das ferne Ende der Reflektorwanne 903 ist zum Bediener gezogen, und die gesamte Reflektorwanne 903 ist effektiv weg vom Bediener entlang der Längsachse der Querstange 912 geneigt.
Die Steuerleitung 940 kann aus irgendeinem Typ von flexibelem Schnur, Seil, Kabel, Draht, Band, Kette, Fessel, oder Riemen gemacht werden, und kann aus Wolle, Nylon, Polyester, oder irgendeinem anderen Material mit ausreichender Stärke und Glätte gemacht werden, um frei durch die Führungen ohne Verhakung oder Brechen zu gleiten. In einigen Weiterbildungen, die Enden der Steuerleitung 940 sind verbunden, um eine Bandschleife zu bilden. Die Führungen 942 fixieren die Position und den Winkel der Steuerleitung 940, und können irgendeinen Typ von geeigneter Führung sein, umfassend Klammer, Haken, Sättel, Schleifen, Schnallen, Stifte, und Räder, oder irgendeine Kombination davon. Riemenscheiben können als Führungen verwendet werden, um die erforderliche Kraft, die Reflektorwanne 903 einzustellen, zu reduzieren.
In einigen Weiterbildungen, die Steuerleitung 940 kann automatisch oder manuell eingestellt werden, durch Verwendung eines Verfolgungssystem (nicht dargestellt). Ein exemplarisches Handverfolgungssystem kann einen Zeitschalter umfassen, um die aktuelle Uhrzeit und Datum einzuhalten, und einen Ausgabeindikator, um einen Bediener zu informieren, wie die Steuerleitung 940 einzustellen, um den Konzentrator 900 zur aktuellen Position der Sonne zu richten. Ein exemplarisches Verfolgungssystem, das automatische Funktionalität integriert, kann eine Uhrzeit, wie oben beschrieben, ein Motor oder anderes geeigneten Mittel zum Einstellen der Position der Steuerleitung 940, und eine Steuerung, um den Motor zur Bewegung der Steuerleitung 940 basierend auf die Uhrzeit zu richten, umfassen, so dass der Konzentrator 900 die Position der Sonne im Himmel verfolgt. Das Verfolgungssystem kann durch den Konzentrator 900 versorgt werden (d.h. solarbetrieben), oder es kann durch Batterien, Handkurbel, oder geeignete Mittel von Leistungsversorgung versorgt werden.
51a bis 54b stellen verschiedene Weiterbildungen der Einstellvorrichtung dar. 51a stellt eine Einstellplanung mit vier Führungen 942 dar, mit Bewegung der Reflektorwanne 903 in einer Richtung fixiert. Zwei der Führungen 942 wirken als Riemenscheiben, um die erforderliche Kraft zum Einstellen der Reflektorwanne 903 zu reduzieren. Drei der Führungen 942 sind angeordnet entlang dem Boden der Reflektorwanne 903, mit der vierten Führung 942 am Boden 902 befestigt. Das Ende der Steuerleitung 940 dem Steuerabschnitt 944 gegenüber ist an einem Ende der Wanne 903 befestigt. 51b zeigt die resultierende Neigung der Reflektorwanne 903, wenn der Steuerabschnitt 944 der Steuerleitung 940 gezogen wird, wie angegeben.
52a zeigt eine einfache Einstellplanung mit zwei Führungen 942, mit Bewegun der Reflektorwanne 903 in einer Richtung fixiert. Diese Einstellplanung kann die erforderliche Kraft zum Einstellen der Reflektorwanne 903 reduzieren. Eine der Führungen 942 ist dem Boden der Reflektorwanne 903 entlang angeordnet, mit der anderen Führung 942 am Boden 902 fixiert. Das Ende der Steuerleitung 940 dem Steuerabschnitt 944 gegenüber ist an einem Ende der Wanne 903 befestigt. 52b zeigt die resultierende Neigung der Wanne 903, wenn der Steuerabschnitt 944 der Steuerleitung 940 gezogen wird, wie angegeben.
53a stellt eine Einstellplaung mit sechs Führungen 942, mit Bewegung der Reflektorwanne 903 in einer Richtung fixiert. Diese Planung kann die grösste Kraftverminderung der exemplarischen Einstellweiterbildungen liefern. Die Steuerleitung 940 ist in einer Bandschleife angeordnet, was ein sicheres Einstellsystem zur Folge hat. Vier der Führungen 942 sind dem Boden der Reflektorwanne 903 entlang angeordnet, mit den zwei anderen Führungen 942 am Boden 902 befestigt. 53b zeigt die resultierende Neigung der Reflektorwanne 903, wenn der Steuerabschnitt 944 der Steuerleitung gezogen wird, wie angegeben.
54a stellt ein Einstellsystem mit vier Führungen 942 dar, mit Bewegung der Reflektorwanne 903 in beiden Richtungen fixiert. Diese Weiterbildung des Einstellsystems kann eine Kraftverminderung liefern, die vergleichbar mit der Planung dargestellt in 51a und 51b ist. Zwei der Führungen 942 sind dem Boden der Reflektorwanne 903 entlang angeordnet, mit dem Rest der Führungen 942 am Boden 902 fixiert. 54b zeigt die resultierende Neigung der Reflektorwanne 903, wenn der Steuerabschnitt 944 der Steuerleitung 940 gezogen wird, wie angegeben.
Nachdem bestimmte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben wurden, es ist scheinbar zu Fachmännern, dass andere Weiterbildungen, die die Konzepte hierin offenbart, ohne von der Stimmung und Raum der Erfindung abzuweichen, verwendet werden können. Die beschriebene Weiterbildungen sind zu betrachten in jeden Hinsichten als nur beispielend und nicht einschränkend.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2010/0108057 [0146]

Claims

Tragbarer Solarkonzentrator, umfassend: einen Ständer; einen Vielzahl an Innenpaneelen, welche durch den Ständer gestützt sind, wobei jedes Innenpaneel zumindest eine reflektierende Oberfläche aufweist, wobei die Vielzahl an Innenpaneelen dazu konfiguriert ist, Solarenergie auf ein Ziel zu richten; und eine Vielzahl an Außenpaneelen, welche an den Innenpaneelen befestigt sind, wobei jedes Außenpaneel zumindest eine reflektierende Oberfläche aufweist, wobei jedes Außenpaneel in eine aktive Position bringbar ist, um Solarenergie auf das Ziel zu richten und jedes Außenpaneel in eine inaktive Position bringbar ist, um Solarenergie von dem Ziel weg zu richten.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 1, welcher ferner einen Handgriff, welcher in einer durch zwei der Innenpaneele definierten Öffnung angeordnet ist, aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei jedes Außenpaneel verstellbar an einem Innenpaneel befestigt ist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei jedes Außenpaneel in einer oder mehreren Positionen zwischen der aktiven Position und der inaktiven Position fixierbar ist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, welcher ferner eine von dem Ständer getragene Querstange aufweist, wobei die Vielzahl an Innenpaneelen an der Querstange aufgehängt ist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Innenpaneele dazu angeordnet sind, eine Parabolschüssel zu bilden.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Außenpaneele entfernbar sind.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ziel auf der Querstange angeordnet ist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 8, welcher ferner einen modularen Ständer zum Tragen des Ziels aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend: zumindest eine Führung, welche an dem Ständer angebracht ist; und eine Steuerleine, welche an zumindest einem der Innenpaneele angebracht ist und durch die zumindest eine Führung gefädelt ist, wobei eine Winkelposition der Innenpaneele durch eine Position der Steuerleine mit Bezug auf die zumindest eine Führung definiert ist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 10, welcher ferner ein Zielfolgesystem für zumindest eines des manuellen und automatischen Einstellens der Position der Steuerleine mit Bezug auf die mindestens eine Führung aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der tragbare Solarkonzentrator zumindest fünf Innenpaneele und zumindest fünf Außenpaneele aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, welcher ferner einen Schatten-basierten Fokussiermechanismus aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, welcher ferner einen Bremsmechanismus zum Fixieren einer Position des tragbaren Solarkonzentrators aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß Anspruch 14, wobei der Bremsmechanismus eine Bremsscheibe zum Beschränken der Drehbewegung des tragbaren Solarkonzentrators aufweist.
Tragbarer Solarkonzentrator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Innenpaneele und der Außenpaneele einen starren Rahmen und ein reflektierendes Paneel, welches von dem Rahmen entfernbar ist, aufweist.