吸收器系統的製作方法

2023-05-21 00:02:41

這種吸收器系統已經由德國專利文獻DE 10 201 1 088 829 B3已知。這裡建議，吸收器管藉助於滑塊裝置懸掛在軌道上。所述軌道在具體實施形式中是雙T形軌道，在所述軌道上，在兩側嵌入滾動元件，所述滾動元件承載能沿軌道運動的滑塊。在所述滑塊上懸掛吸收器管，所述吸收器管這樣升高地定位在環繞分布的主反射器上方，使得主反射器將入射的陽光轉向到吸收器管上並以線性聚焦的形式加熱吸收器管。

具體而言，所述預先給定的解決方案首先設置了一種承載結構，所述承載結構簡單地由豎直的支柱和在上側終結支柱的橫杆構成。這種T形的布置結構在具體的設計方案中完全也可以例如構成Y形的，在所述布置結構上安裝保持框架，所述保持框架基本上構成矩形。與這些保持框架一體地形成彈簧片，所述彈簧片將夾在各個支柱之間的元件與支柱連接。由於關於支柱構成固體鉸鏈的所述彈簧片，在由於溫度差發生長度變化時可以進行補償，從而由於長度變化出現的材料運動不會導致損壞。

由此，作為各個支柱之間的元件首先要提及的是上面所述的軌道元件，吸收器管藉助於能在軌道元件上縱向運動的承載滑塊懸掛在軌道元件上。這使得承受極端溫度波動的吸收器管可以在其懸掛部上明顯可運動地支承在軌道元件上，以便避免壓縮或過度伸長。DE 10 201 1 008 829 B3獨立於此地設想了一種吸收器蓋板，在所述吸收器蓋板中懸掛次級反射器，從而所述次級反射器本身通過所述固體鉸鏈相對於吸收器管以及相對於支柱至少能有限地運動。這樣的吸收器蓋板這裡構造成箱形的並且本身與支柱固定連接。所述吸收器蓋板由多個單件組成，這些單件分別形成殼體的部段並且以最多三個部分繞吸收器管和次級反射器設置。

但在已知的解決方案在不同的方面是複雜的並且因此較為昂貴，並且會帶來一些缺點。這裡首先可以確認的是，吸收器蓋板作為焊接結構製造較為複雜，因為直角彎邊的罩部件要彼此獨立地與支柱連接。此外，各個罩部件要這樣組裝，即，同時使得吸收器管的承載滑塊可以運動穿過所述罩部件，因此軌道懸掛部設置在通過吸收器蓋板形成的殼體上方。這又使得吸收器管的承載滑塊會受到天氣影響，從而會發生較為強烈的磨損。次級反射器的支承也要求在吸收器蓋板和支柱的保持框架的區域內採取單獨的措施。容納吸收器管的卡箍直接包圍吸收器管，從而從吸收器管向卡箍發生熱傳遞，並由此使得卡箍本身受到強烈的加熱。這一方面明顯加大了保持吸收器管的卡箍以及直接與這種卡箍連接的承載滑塊的材料負荷。另一方面會導致較大的熱輻射，因為由此明顯擴大了輻射表面。這種較大的輻射作為損失熱量會引起效率降低。最後，藉助於測量儀器對當前已知的結構進行測量看起來較為複雜，因為為此必須使用單獨的軌道布置結構，以便實現對到達吸收器管的日光入射進行連續測量。

由所述問題出發並且結合現有技術已知的問題，本發明的目的是，提出一種吸收器系統，所述吸收器系統能消除現有技術的大量問題並且簡化了吸收器的製造以及運行和此所需的其他安裝，使得所述製造、運行和安裝更為高效。

所述目的通過本發明的不同方面、特別是根據權利要求1的特徵的吸收器支承裝置、根據權利要求1的特徵的吸收器支承裝置、根據權利要求14的特徵的吸收器蓋板、根據權利要求20的特徵的吸收器承載裝置、根據權利要求23的特徵的吸收器系統以及根據權利要求24的特徵的構造方法來實現。所述方法以及所述裝置部件和整個系統合理的實施方案分別在從屬權利要求中給出。

根據本發明，吸收器系統主要包括三個部件，即吸收器承載裝置、支承在吸收器承載裝置上的吸收器蓋板以及吸收器支承裝置，吸收器管懸掛地支承在所述吸收器支承裝置上。吸收器支承裝置這裡根據本發明同樣包括承載滑塊，所述承載滑塊能在軌道元件上移動。但與現有技術不同，本發明這裡設定，承載滑塊配設有用於包圍吸收器管的卡箍，所述卡箍在中間嵌入多個在卡箍內周上分布的、隔熱的並且必要時也是電絕緣的支承元件的情況下固定地保持吸收器管。就是說，實現了與在運行中非常熱的吸收器管的在一定程度上點狀的接觸，所述接觸此外還藉助於隔熱的支承元件實現。由於直接在首次接觸吸收器管時就實現了吸收器管的隔絕，由於對不必要的其他部件的加熱導致的基於熱輻射、熱傳導和對流發生的熱損失被最小化。熱損失基本上完全限制於吸收器管本身。

由於支承元件不會或基本上不會傳輸吸收器管的熱量，卡箍並且由此還有承載滑塊的其餘部分保持不是明顯地高於環境溫度，從而此外還可以保持這些元件的材料負荷儘可能低。實際上，使用這種支承元件會帶來這樣的問題，即所述支承元件必須由具有適當的熱絕緣特性以及必要時電絕緣特性的材料製成。特別是陶瓷材料對此特別合適，但這本身又會帶來這樣的問題，即所述陶瓷材料是碰撞敏感的。就是說，如果根據本發明由陶瓷製成支承元件，則可以由於可能由於吸收器管的熱引起的長度變化而可能出現的在吸收器管上的撞擊，使得支承元件發生永久性損壞。因此特別設定，採取與用於相對於支承元件緩衝所述撞擊的措施。一種緩衝的可能性在於，支承元件分別藉助於用於固定在卡箍上的容納部容納，所述容納部分別設置在彈簧板上。所述彈簧板可以由卡箍的實心材料加工而成，其方式是，在容納部下方引入沿周向方向指向的材料縫隙，彈簧板的材料在發生碰撞時可以向所述材料縫隙中偏移。由此，儘管支承元件本身不是彈性的，但其在卡箍上的容納部在最終效果上能夠緩衝管中的撞擊。

對此的一個備選方案在於，在吸收器管和支承元件之間或備選地在支承元件和卡箍之間設置可延展的嵌入層，就是說設置中間層，所述中間層由有彈性的材料製成。這種可延展的嵌入層可以例如由銅或鋁製造。由於所要求的基本上對應於支承元件與吸收器管的或者與卡箍上容納部的接觸面的尺寸，這種可延展的襯層在實踐中不會導致附加的輻射損失。

在有利的實施方案中，支承元件可以沿吸收器管的縱向成型，特別是具有至少一個沿吸收器管的徑向方向延伸的槽。由此在槽的兩側形成支承板，其中，所述支承板的自由端與吸收器管直接接觸。特別是所述槽可以設置成用於在該槽中容納吸收器管的焊縫，由此在卡箍和吸收器管之間發生附加的固定。

如所述的那樣，卡箍本身懸掛在承載滑塊上，所述承載滑塊具有一個或多個滾動件。所述滾動件設置成用於容納在軌道元件上，承載滑塊藉助於滾動件能沿所述軌道元件移動。滾動件本身固定在承載滑塊的彈簧板上，所述承載滑塊主要包括承載體，還在各個滾動件的固定部的上方和/或下方向所述承載體中引入材料縫隙。從而這裡在吸收器管發生碰撞或者說在軌道元件上碰撞時也可以通過彈簧板朝材料縫隙方向的運動緩衝所述撞擊。如果彈簧板居中地設置在承載滑塊的承載體中，則合理的是，在滾動元件懸掛部的兩側設置材料縫隙。

就是說，承載吸收器管的卡箍首先懸掛在承載滑塊上並且因此由於重力向下懸垂。為了更為精確地定向，卡箍可以附加地在兩側配設懸臂，所述懸臂使得能夠支撐在搭接吸收器管的吸收器蓋板上。此外，懸臂可以配設由滾動元件，所述滾動元件使得可以滾動地支承在吸收器蓋板的內側上，從而這裡也確保了滑塊的可運動性。由於在軌道元件上以及在吸收器蓋板的兩個點處的這種三點支撐，將吸收器管帶入準確限定的位置，只是沿吸收器管的縱向方向仍存在可運動性，由於管的熱膨脹，必須確保這種可運動性。這使得可以通過主反射鏡的定向非常精確地使太陽光直接轉向到吸收器管上。

已知在緊鄰吸收器管的周圍給吸收器管配設次級反射器，以便將在吸收器管旁邊經過的、由主反射鏡反射的太陽入射光再次從另一側返回投射到吸收器管上，並由此提高效率。這裡也要求在次級反射器和吸收器管之間實現非常精確的定向。由於次級反射器與吸收器管之間明顯更小的間距，這裡實現精確的定向甚至要重要得多。因此，與現有技術不同，表現得更為合理的是，次級反射器特別的是不是獨立於吸收器管地懸掛，而是與吸收器管一起實現懸掛。因此，給懸臂附加地配設彈簧元件，通過彈簧元件將次級反射器分配給彈簧元件。次級反射器作為罩狀結構搭接吸收器管以及包圍吸收器管的卡箍，並且在這裡放置在卡箍的懸臂上。由於這種彈性的固定，也可以吸收相對於次級反射器的碰撞。由於吸收器管和次級反射器這種共同的、縱向可移動的懸掛，這兩個元件精確地保持它們之間相互的位置，這使得入射的能量輻射更為精確地對準吸收器管。

補充於次級反射器，所述次級反射器本身也可以由保護罩包圍，所述保護罩因此設置在次級反射器和外部的吸收器蓋板之間。這種保護罩特別是可以由鋼板、特別是由不鏽鋼板製成，從而保護罩本身能夠實現一定的反射。在玻璃反射器發生損壞的情況下，由鋼板製成的保護罩保護吸收器蓋板，不會由於由主反射器入射的輻射被強烈加熱並且可能由此發生損壞。保護罩和次級反射器之間的連接例如可以通過粘結建立。

根據本發明，吸收器系統還具有吸收器蓋板，所述吸收器蓋板相對於外部環境保護吸收器管和包圍吸收器管的次級反射器，防止發生損壞和汙染。但與現有技術不同，這裡根據本發明設定，吸收器蓋板不僅覆蓋吸收器管和次級反射器，而且還覆蓋整個懸掛部，從而基本上避免了例如由於天氣影響導致的汙物進入。這特別是對於吸收器管和次反射鏡的光學表面是特別重要的，由此使得清潔次數最小化。考慮到由此避免了天氣影響導致的材料負荷還提高了持久性和布置系統的效率。此外，軌道元件例如可以是向下敞開的C形軌道，因此這裡也再次使得外部影響的侵入變得困難。承載滑塊在這種情況下基本上設置成具有面式承載體的結構，所述承載體在兩側具有滾動件，所述滾動件此時穿入C形軌道中。但也可以使用很多其他的軌道形狀，例如雙T形軌道。

吸收器蓋板包括吸收器罩，所述吸收器罩藉助於在其縱向延伸上分布的多個門形的保持框架保持其形狀。保持框架搭接吸收器罩，使得吸收器罩實際上從保持框架的內輪廓上懸垂下來。特別是設定，保持框架具有圓形或多邊形的內輪廓，從而吸收器罩的外輪廓互補地也構造成弧形或多邊形的。對於多邊形構型特別要說明的是，這種構型帶來了高剛度並允許實現精確的製造。

在吸收器蓋板的改進方案中設定，保持框架在內輪廓的範圍內配設有保持弓架，所述保持弓架優選在內輪廓頂點的區域內伸入由保持框架限定的範圍。保持弓架這裡向下敞開並適於容納軌道，在該實施例中是C形軌道或雙T形軌道。這意味著，保持弓架至少基本上與軌道的外輪廓相匹配，從而軌道能夠穿過保持弓架，並且在這裡僅在其縱向方向上具有自由度。儘管保持弓架具有向下敞開的結構，由此還避免了(軌道)向下脫落。保持弓架的開口尺寸這裡基本上對應於軌道的開口尺寸，從而承載滑塊能夠在軌道中移動並由於保持弓架的開口可以不受妨礙地經過保持弓架。

吸收器罩可以作為一體的元件製成並且可以例如通過彎曲使其具有希望的外輪廓，所述吸收器罩在其頂點的區域內具有容納部，所述容納部允許保持弓架穿過吸收器罩的材料。這一方面使得吸收器蓋板能與保持框架精確地貼合，另一方面這還在吸收器罩內側上模仿由保持弓架包圍的內輪廓。在吸收器罩和保持框架這樣插接在一起之後，可以接著在吸收器罩的下方將軌道移動穿過伸入吸收器罩內部的保持弓架，從而由此藉助於軌道實現了吸收器罩與保持框架之間的初步固定。為了完成吸收器蓋板，一方面可以藉助於夾緊元件將軌道擠壓到保持框架上，其方式是，採用例如藉助於夾緊螺釘在吸收器罩和軌道之間漲開的夾緊元件。在保持框架的自由端上，所述保持框架例如可以通過端側的螺紋連接與吸收器罩連接。

這種由吸收器蓋板和位於吸收器蓋板中的吸收器支承裝置以及由此懸掛的吸收器管組成的整體結構現在設置在吸收器承載裝置上，所述吸收器承載裝置在其朝向吸收器蓋板的側面上是分叉的並且在每兩個叉狀撐杆之間留出用於在吸收器蓋板下方沿縱向延伸方向能移動的行駛滑架的行駛路徑。由於吸收器蓋板基於這種結構而在支柱的分叉部之間或在保持框架的自由端之間不需要橫杆，形成了足夠的空間，在所述空間中行駛滑架能夠在吸收器管的下方沿其縱向方向移動。所述行駛滑架無中斷地對準吸收器管，因為例如沒有如現有技術中那樣由於支柱的橫杆發生中斷。叉狀撐杆或者還有吸收器蓋板這裡可以配設兩側的行駛面，在所述行駛面上能沿吸收器管的縱向延伸方向引導行駛滑架。例如這種行駛面可以直接與吸收器蓋板的下稜邊相鄰，從而一個行駛滑架能支承在兩個行駛面上並且由於這種側向的限制使得行駛滑架不會脫軌。

在這種結構中，各個支柱有利地由多個Y形的層構成，所述層儘管共同設置在支柱上，但保持能相互運動。這種可運動性這裡也通過固體鉸鏈來實現，其方式是，Y形布置結構的叉狀撐杆分別彈性地構成。這又使得可以吸收材料不同的熱膨脹，這種熱膨脹由支柱承受並避免了材料中的壓縮和延長。

附圖說明

下面根據實施例來詳細說明前面描述的說明。

其中

圖1示出吸收器蓋板從斜上方觀察的分解透視圖，

圖2示出吸收器蓋板沿吸收器蓋板的縱向延伸觀察方向的端側主視圖，

圖3用端側的視圖示出根據圖2的吸收器蓋板頂點的細節，

圖4用端側的視圖示出根據圖2的吸收器蓋板的自由稜邊的細節，

圖5用端側的視圖與支柱一起示出根據圖2的吸收器蓋板，

圖6示出承載滑塊的側視圖，

圖7用端側的視圖示出帶有置入的承載滑塊和固定在承載滑塊上的帶有懸臂的卡箍的根據圖2的吸收器蓋板，

圖8用端側的視圖示出根據圖2的吸收器蓋板，這裡沒有承載滑塊，僅帶有裝入的次級反射器和保護罩，以及

圖9用端側的視圖示出完整的吸收器系統，包括吸收器蓋板、吸收器支承裝置、吸收器管以及支柱，並且還示出行駛滑架。

具體實施方式

圖1示出吸收器罩2，所述吸收器罩通過彎曲由鋼板一體地製成。吸收器罩2具有多邊形的外輪廓4，並且在頂點區域總具有兩個孔口3。在其縱向稜邊的區域內，所述吸收器罩2還具有卷邊。在吸收器罩2的上方，用分解視圖的方式示出保持框架5，所述保持框架具有多邊形的內輪廓7。多邊形的內輪廓7這裡這樣成形，使得所述內輪廓與吸收器罩2的多邊形外輪廓4相對應。此外，保持框架5在其頂點區域還具有保持弓架6，所述保持弓架向下敞開並包圍一個缺口。使保持框架5這樣下降，使得保持弓架6的一部分穿過孔口3，由此吸收器罩2的多邊形外輪廓4可以與保持框架5的多邊形內輪廓7發生貼靠。由此，保持弓架6和由保持弓架包圍的成形切口伸入吸收器罩2，從而接著可以通過所述成形切口將配合卡接結構推入。由於所述配合卡接結構，接下來使得吸收器罩2和保持框架5不會分離。保持框架5補充地在其自由端上具有螺釘面，通過所述螺釘面能夠在吸收器罩2沿其縱向稜邊的卷邊的區域內與吸收器罩2進行螺紋連接。建立根據本發明的吸收器蓋板1需要這個組裝步驟，該步驟在最簡單的情況下僅包括插入配合卡接結構，例如插入用於容納承載滑塊的C形軌道。

圖2用端側的視圖示出吸收器蓋板1，現在具有其他附加的元件。可以清楚地看到保持框架5的多邊形內輪廓7，吸收器罩2直接貼靠在所述內輪廓上。在吸收器罩2貼靠之後，如圖中所示，C形軌道8被插入保持弓架6中並接著用夾緊裝置9夾緊。在保持框架5的自由端上或在吸收器罩2的卷邊上，在其縱向稜邊上設置行駛面11。

圖3作為細節示出C形軌道8在保持框架5的頂點中的固定。C形軌道8這裡具有基本上矩形的橫截面，在C形軌道8的開口的區域內出現變窄部。所述變窄部一方面保證C形軌道8在對應成形的保持弓架6中的精確定位，另一方面它還確保後面示出的在C形軌道8中引導的承載滑塊28的對中。在將吸收器罩2與保持框架5組裝之後，C形軌道8可以首先容易地沿吸收器罩2的縱向方向插入保持弓架6中。接著，設置在C形軌道8上方的夾緊裝置9可以通過旋入夾緊螺釘相對於C形軌道8夾緊。這是這樣實現的，即，固定的夾緊裝置9通過旋入夾緊螺釘10被推壓離開C形軌道8，這作為反應導致，C形軌道8由於夾緊裝置9無法偏移而被向保持弓架6的輪廓中壓入。以這種方式，可以在吸收器罩2、保持框架5和C形軌道8之間實現非常簡單但有效的連接。

圖4示出保持框架5的自由端，吸收器罩2的縱向稜邊區域中的卷邊繞所述自由端分布。在所述自由端上通過螺紋連接安裝附加的成型元件，所述成型元件在吸收器罩2的內側上實現了行駛面11。

圖5示出在圖2中示出的吸收器蓋板1的組合，所述吸收器蓋板1與支架13連接。這裡也通過在保持框架5的相應自由端和支架13的區域中的螺紋連接14來實現連接，從而在保持框架5和支架13之間圍成另一個空間。在該空間的下部區域中留出用於行駛滑架的行駛路徑，所述行駛滑架可以支承在行駛面11上並且懸掛到行駛路徑16中。如後面示出的那樣，由於通過吸收器罩2或吸收器蓋板1對行駛面11的側向限制，避免了定位在行駛路徑16中的行駛滑架35發生側向滑脫。側向的叉狀撐杆15在支架13處構造成固體鉸鏈，就是說，由薄彈簧鋼製成，從而叉狀撐杆能夠沿吸收器管的縱向方向退讓。

圖6示出承載滑塊28的承載體17，所述承載體17應在吸收器蓋板1的C形軌道8中移動。為了導入C形軌道8中，承載體17在兩個端部上分別具有箭頭形的、末端的穿入輔助件21，所述穿入輔助件21便於將承載滑塊28插入C形軌道8中。在C形軌道8中直接容納滾動件18，所述滾動件18在兩側在前面和後面設置在承載體17上。滾動件18分別固定在一個彈簧板19上，所述彈簧板19在所示實施例中居中地設置在承載體17中。由此要求所述彈簧板19在兩側藉助於材料縫隙20與承載體17分開，從而在發生豎直碰撞的情況下，彈簧板19可以與滾動件18一起向材料縫隙20中偏移。由此已經能在這樣構成的彈簧元件中吸收一些碰撞力。

圖7示出由已經在圖2中描述的吸收器蓋板1和補充了卡箍22的承載滑塊28組成的組合。承載體17以其滾動件18穿入C形軌道8中並承載卡箍20，所述卡箍20構造成圓形的，具有卡箍柵門23。通過打開螺紋連接24，卡箍22能夠繞後面示出的吸收器管37布設並且此時使吸收器管與支承元件25環繞地接觸。由此，藉助於支承元件25實現對吸收器管37的固定，從而實現了環繞的三點懸掛。支承元件25這裡由陶瓷製成，從而要求支承元件25分別設置在一個彈簧板26上，所述彈簧板26本身通過材料縫隙27與實際的卡箍22隔開距離。但由於材料縫隙27在空間上只是有限的，彈簧板26仍與卡箍22連接。在卡箍22上，在側向上設置兩側的懸臂29，所述懸臂29藉助於末端的滾動元件30提供了在吸收器罩22上的側向支撐。由此防止布置系統側向的往復擺動。此外，還在懸臂29上設置彈簧元件31，在所述彈簧元件上可以安裝次級反射器33和所屬的保護罩34。

圖8示出為了清楚起見沒有在圖7中示出的附加元件。藉助於彈簧支座32可以將由次級反射器33和保護罩34組成的組合安裝到彈簧元件31上，從而可以實現吸收器管37和次級反射器33的同時移動或膨脹。這允許實現非常精確的相互定向，從而在從次級反射器33向吸收器管37傳遞能量時可以實現特別高的效率。圍繞次級反射器33設置例如通過粘結與次級反射器33連接的保護罩34在次級反射器33發生損壞的情況下保護吸收器蓋板1，防止由於集中入射的陽光發生損壞。

圖9示出完整的吸收器系統，包括支架13，在所述支架13上安裝吸收器蓋板1。吸收器蓋板1包括吸收器罩2，所述吸收器罩2放置在吸收器管37上方並保護吸收器管，防止天氣影響。同時在吸收器罩2下面容納承載滑塊28，所述承載滑塊28將吸收器管37保持就位。由於這種結構，在吸收器管37下方，在支架13側向的叉狀撐杆15之間留出用於行駛滑架35的行駛路徑，所述行駛滑架35能夠藉助於滾動元件36支承在吸收器蓋板1的邊緣區域中的行駛面11上。這種行駛滑架35例如帶有用於測量各主反射鏡到達吸收器管37上的輻射的測量機器人，由此所述行駛滑架35能夠沿整個吸收器管37執行測量，而不必在此期間取出或由於橫杆中斷測量。

前面記載了一種吸收器系統，包括吸收器蓋板、吸收器承載機構以及吸收器支承裝置，其中所述吸收器支承裝置能縱向移動地支承吸收器管。由於吸收器蓋板的這種新型結構，所述吸收器蓋板一方面允許防天氣影響地支承承載滑塊，吸收器管懸掛在所述承載滑塊上，就是說允許實現一種簡單且經濟的結構。由於其熱以及電的絕緣方案，所述吸收器支承裝置另一方面提供了吸收器管的一種高效的懸掛結構，並且降低了由於熱輻射導致的能量損失。吸收器承載機構的結構此外還允許合理地設置行駛滑架，所述行駛滑架能夠在吸收器管的區域中行駛。

附圖標記列表

1 吸收器蓋板

2 吸收器罩

3 孔口

4 多邊形外輪廓

5 保持框架

6 保持弓架

7 多邊形內輪廓

8 C形軌道

9 夾緊裝置

10 夾緊螺釘

11 行駛面

12 螺紋連接

13 支架

14 螺紋連接

15 叉狀撐杆

16 行駛路徑

17 承載體

18 滾動件

19 彈簧板

20 材料縫隙

21 穿入輔助件

22 卡箍

23 卡箍格柵

24 螺紋練級

25 齒元件

26 彈簧板

27 材料縫隙

28 承載滑塊

29 懸臂

30 滾動元件

31 彈簧元件

32 彈簧支座

33 次級反射器

34 保護罩

35 行駛滑架

36 滾動元件

37 吸收器管