DE3723762A1 - Vorrichtung zur reinigung einer kugelfoermigen haube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche einer durchsichtigen, kugelförmigen Haube, in der ein Linsensystem zum Sammeln von Sonnenstrahlung untergebracht ist.

Vom Anmelder wurden bereits Sonnenkollektoren und Übertragungseinrichtungen vorgeschlagen. In einer solchen Vorrichtung wird das lichtempfangende Ende einer optischen Faser in den Fokuspunkt einer Fresnellinse gelegt. Die Sonnenstrahlen werden von der Linse fokussiert und in die optische Faser eingeleitet, dann dort hindurch übertragen und gelangen so an einen jeweils gewünschten Platz, wo Sonnenstrahlung benötigt wird. Eine Vielzahl von solchen Linsen und optischen Fasern sind dabei zu einem Element als ein Lichtstrahlen fokussierendes Element zusammengefaßt, um so die insgesamt erhaltene Energie an Lichtstrahlen zu steigern.

Mit einem Sensor wird die jeweilige Lage der Sonne erfaßt, so daß die Fresnellinsen immer zur Sonne ausgerichtet werden können. Das vom Sensor erzeugte Meßsignal wird an eine Regeleinheit weitergeleitet, die die Bewegung eines Motors so steuert, daß der Einfallswinkel in Süd-Nord-Richtung ausgerichtet wird. Es wird auch ein Punkt am Kompaß in Ost-West-Richtung eingestellt.

Die wesentlichen optischen Elemente sind dabei in einer kugelförmigen Abdeckhaube aus Acrylmaterial oder dergl. untergebracht. Diese kugelförmige Abdeckhaube besteht aus einem oberen, halbkugelförmigen Abdeckhaubenteil und einem unteren halbkugelförmigen Abdeckhaubenteil. Die entsprechenden Haubenteile sind miteinander über einen Verbindungsflansch verbunden, der an seinem Umfang nahezu halbkugelförmig ausgebildet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Staub oder Schmutz, der sich auf der Oberfläche der oberen halbkugeligen Abdeckhaube, die die Fresnellinse überdeckt, zu schaffen, um so noch wirksamer Sonnenstrahlung über lange Zeiträume mit dem Sonnenkollektor einfangen zu können.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiter erläutert und beschrieben.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Solarkollektors, bei dem die Erfindung angewandt wird, gezeigt.

In Fig. 2 ist eine Konstruktionsansicht zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Reinigungs­ vorrichtung für die kugelförmige Haube entsprechend der Erfindung gezeigt, wobei Fig. 2a die Seitenansicht und Fig. 2 eine Draufsicht ist.

In Fig. 3 ist eine Erläuterungsskizze einer Spannvorrichtung für einen Wischer nach der Erfindung gezeigt.

Fig. 1 zeigt einen Sonnenkollektor und eine Übertragungsvorrichtung, wie sie zuvor vom Anmelder vorgeschlagen worden ist. Dabei wird das lichtempfangende Ende einer optischen Faser 5 in den Fokus einer Fresnellinse 2 gelegt. Sonnenstrahlung, die von der Linse 2 fokussiert wird, wird in die optische Faser 5 eingeleitet und dort hindurch an einen gewünschten Platz übertragen, je nachdem, wo die Sonnenstrahlung verwendet werden soll. Mehrere solcher Linsen und optischen Fasern sind so zu einem Lichtstrahlen fokussierenden Element zusammengefaßt, um so die gesamte eingefangene Lichtstrahlenenergie zu steigern.

Mit dem Erfassungsensor 3 wird die Lage der Sonne erfaßt. Entsprechend diesem Signal werden die Fresnellinsen 2 zur Sonne ausgerichtet. Das Meßsignal, das der Sensor 3 erzeugt, wird an eine Regeleinheit 6 weitergegeben, die die Bewegung eines Motors 4 steuert, der den Neigungswinkel in der Nord-Süd-Richtung einstellt. Außerdem wird in der Ost-West-Richtung nach einem Punkt auf dem Kompaß, der in Fig. 1 nicht gezeigt ist, eingestellt.

Die wesentlichen optischen Elemente sind in einer kugelförmigen Abdeckhaube, die aus einem Acrylmaterial hergestellt ist, untergebracht. Die kugelförmige Haube besteht aus einem oberen, halbkugeligen Haubenteil 1 a und einem unteren, halbkugeligen Haubenteil 1 b. Die entsprechenden Hauben 1 a und 1 b sind miteinander über einen Verbindungsflansch 7 verbunden, der eine nahezu halbkugelige Form im Umfang aufweist.

In Fig. 2 ist nun ein Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung gezeigt, mit der die kugelförmige Abdeckhaube nach der Erfindung gereinigt werden kann. Fig. 2a zeigt dabei die Seitenansicht dieser Reinigungsvorrichtung, während die Fig. 2b eine Draufsicht zeigt. Der Einfachheit halber wurde in der Fig. 2 der innere Mechanismus des Sonnenkollektors, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, nicht dargestellt. Wie zu erkennen ist, gleitet ein Wischer 10 über die obere halbkugelige Haube 1 a, indem dieser Wischer um eine Achse entlang der Linie X-X gedreht werden kann. Diese Achse fällt mit dem Durchmesser des Verbindungsflansches 7 zusammen. Die Rotationsbewegung wird mittels eines Motors 15 hervorgerufen, der fest auf einem Metallhalter 18 angebracht ist. Dieser Halter ist auf einer Seite offen und besitzt eine hohle rechteckige Form, so daß er auf den Verbindungsflansch 7 aufgesetzt werden kann. Der Motor 15 ist ein Gleichstromgeschwindigkeitsuntersetzungsmotor, der auf einem Metallbefestigungselement 17 angeordnet ist. Dieses Element besitzt L-Form und ist fest mit dem metallischen Halter 18 verbunden. Die Welle 16 des Motors 15 ist direkt in ein metallisches Befestigungsgelenk, das in Fig. 2 nicht gezeigt ist, eingesteckt, das fest mit dem Wischer 10 gelenkig verbunden ist. Auf der anderen Seite sind Drähte 20 angeordnet, die an diesem anderen Ende des Wischers 10 zu beiden Seiten desselben enden. Die Drähte 20 sind zu einer Spannvorrichtung geführt, die auf einem Metallhalter 19 befestigt ist, der am Verbindungsflansch 7 befestigt ist. Die Spannvorrichtung umfaßt ein Radpaar 21, sowie ein Paar Wickelelemente 22, in denen eine Feder angeordnet ist. Auf diese Art und Weise werden die Drähte 20 unter Spannung gehalten.

In Fig. 3 ist die Anordnung zu erkennen. Der Wischer 10 wird mit einem konstanten Druck auf die obere halbkugelige Haube 1 a mit Hilfe der Drähte 20, die angespannt sind, gedrückt. In der Fig. 3b ist eine Lage gezeigt, in der der Wischer 10 von der oberen halbkugeligen Haube 1 a beabstandet ist.

An der Innenfläche des Wischers 10 ist eine Reinigungswasserrinne 11, bestehend aus Metall, eingebracht, deren Radius so gewählt ist, daß sie etwas von der Oberfläche des oberen halbkugeligen Haubenteils 1 a beabstandet ist. Dies dient zum Zweck der Reinigung der Oberfläche. Auf der der Haube 1 a gegenüberliegenden Seite ist die Reinigungswasserrinne 11 mit Auslaßbohrungen 23 versehen, durch die Reinigungswasser austreten kann. Über eine nicht dargestellte Quelle, die Reinigungsflüssigkeit zur Verfügung stellt, wird Wasser unter Druck in den Wischer 10 durch den Einlaß 14 gefördert. Die Reinigungswasserrinne 11 wird gewöhnlich als drehende Welle verwendet, wenn der Wischer 10 drehend angetrieben wird. Der Wischer ist drehbar an einem Lager 12 abgestützt und mit Hilfe eines Dichtmechanismus 13 drehbar abgedichtet. Der Wischer 10 besteht aus einem weichen Material, wie z.B. Gummi, Filz oder dergl., so daß eine Beschädigung der Oberfläche der Haube 1 a verhindert wird.

Wenn bei dieser beschriebenen Konstruktion der Motor 15 von der Gleichspannungsquelle aus, die in Fig. 2 nicht gezeigt ist, angeschaltet wird, reinigt der Wischer 10 die Haube mit gleichbleibendem Druck. Dabei bewegt sich der Wischer auf der Oberfläche der Haube in Richtung P oder Q, je nach Polarität des an den Strom 15 angelegten Stroms, wie das Fig. 2b gezeigt ist. Wenn es erforderlich ist, wird unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit (Wasser) gegen die Oberfläche der Haube gepreßt, um so Staub oder Schmutz zu entfernen. Auch wenn dabei Schmutz oder Dreck in den Wischer 10 selbst eintritt, kann er dort leicht entfernt werden, indem man den Wischer von der Position a in die Position b anhebt. Auch dann ist die Wasserreinigungsrinne 11 in einem fixierten Zustand.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Oberfläche der Haube immer saubergehalten werden kann, wenn eine haubenförmige Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet wird. Dadurch lassen sich Energieverluste vermeiden. Die Reinigungsvorrichtung kann mit maximaler Effizienz betrieben werden, wenn der Wischer auf der Oberfläche der Haube in Richtungen P und Q bewegt wird. Die Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung ist darüber hinaus auch tragbar. Wenn sie verwendet werden soll, können die beiden Metallhalter 18 mit ihrer auf einer Seite offenen und rechteckigen Hohlform fest auf dem Verbindungsflansch der Haube fixiert werden, nachdem man zuvor den Abstand zwischen den Metallhaltern 18 von Hand vergrößert hat. Daher kann das Befestigen der Reinigungsvorrichtung an der Haube und auch ihr Entfernen einfach durchgeführt werden. Des weiteren kann die Reinigungsvorrichtung einfach betrieben werden.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Reinigung der Außenfläche einer kugelförmigen Haube, die aus zwei durchsichtigen, nahezu halbkugelförmigen miteinander über einen Flanschmechanismus verbundenen Teilen besteht, welche zusammen eine nahezu kugelförmige Haube bilden, in der eine Sonnenkollektorvorrichtung untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung Befestigungselemente (18, 19) aufweist, die eine auf einer Seite offene und hohle rechteckige Form haben, so daß diese Elemente lösbar an einem Teil des Flanschmechanismus (7) angebracht werden können und daß die Reinigungsvorrichtung weiterhin einen halbkreisförmigen Wischer (10) aufweist, dessen Drehpunkte auf den Befestigungselementen entlang des Durchmesser liegen, wobei der halbkugelförmige Kreis der kugelförmigen Haube so bewegt werden kann, daß die halbkugelförmige Oberfläche abgetastet wird, und daß ein Motor vorgesehen ist, der eine Antriebswelle entlang der genannten Drehachsen zum Antrieb des Wischers (10) aufweist und mit einer Wasserreinigungsleitung, die an einer inneren Umfangsfläche des Wischer (10) Austrittsöffnungen aufweist, durch die unter Druck stehendes Reinigungswasser auf den entsprechend ausgesetzten Teil der kugelförmigen Haube gerichtet werden kann und mit einer Spannvorrichtung (20, 21, 22), mit der der Wischer auf die Oberfläche der kugelförmigen Haube unter konstantem Druck gedrückt werden kann.