專利名稱：太陽(yáng)光聚光用定日鏡的控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于追蹤太陽(yáng)并將反射光聚光到任意的點(diǎn)(焦點(diǎn))上的太陽(yáng)光聚光用定日鏡的控制方法及其裝置。
背景技術(shù)：
近年來，石油資源的枯竭及其價(jià)格的高漲令人憂慮，此外，正在研究從作為地球溫暖化的原因之一的石油資源向新的能源轉(zhuǎn)移。作為新的能源之一，有對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行聚光以作為能量來使用的太陽(yáng)熱發(fā)電。在該太陽(yáng)熱發(fā)電中，對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行聚光的定日鏡由多個(gè)反射鏡(小平面鏡)構(gòu)成， 以將太陽(yáng)光向受熱部等反射、聚光并且利用該熱進(jìn)行發(fā)電的方式構(gòu)成，或者構(gòu)成為由大型反射鏡(中央反射器)再次反射被小平面鏡反射的反射光并聚光到受熱部的中央反射器型太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備。此處，為了提高發(fā)電效率，提出了將定日鏡做成追蹤太陽(yáng)光的移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的發(fā)明(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。圖14表示在太陽(yáng)熱發(fā)電中所使用的定日鏡的一例的側(cè)面圖，現(xiàn)有型定日鏡5具有多個(gè)小平面鏡20，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)45上，設(shè)置有多臺(tái)(在圖14中為3臺(tái))將所述小平面鏡20 設(shè)置在架臺(tái)47上而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。所設(shè)置的小平面鏡20的底座由聯(lián)桿機(jī)構(gòu)46連結(jié)，現(xiàn)有型定日鏡5利用該聯(lián)桿機(jī)構(gòu)46進(jìn)行起伏44的動(dòng)作，利用所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)45進(jìn)行旋轉(zhuǎn)43的動(dòng)作。利用該動(dòng)作，現(xiàn)有型定日鏡5追蹤太陽(yáng)并將太陽(yáng)光反射、聚光到任意的位置(例如，太陽(yáng)熱發(fā)電中的受熱部或者反射鏡等)。圖15是表示搭載在現(xiàn)有型定日鏡5上的小平面鏡20的樣子的平面示意圖，通常多個(gè)小平面鏡20按一定個(gè)數(shù)(在圖15中為14個(gè))組合設(shè)置。此處記載的小平面鏡20的一邊為450mm左右。
現(xiàn)有技術(shù)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-37037號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
但是，對(duì)于專利文獻(xiàn)1所記載的定日鏡來說，如專利文獻(xiàn)1的圖3所示，是通過在X軸上以及Y軸上旋轉(zhuǎn)從而追蹤太陽(yáng)光的結(jié)構(gòu)，以所述定日鏡的X軸以及Y軸的交點(diǎn)為中心使小平面鏡移動(dòng)，所以，具有如下問題產(chǎn)生各小平面鏡的反射光所形成的焦點(diǎn)的位置發(fā)生偏移的現(xiàn)象(彗形像差)，聚光效率降低。圖14所示的所述現(xiàn)有型定日鏡5也同樣，具有如下問題為了以旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)45的中心為基點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)43，位于從中心離開的位置上的小平面鏡 20的焦距發(fā)生偏移。關(guān)于該焦點(diǎn)發(fā)生偏移的現(xiàn)象(彗形像差)，參照?qǐng)D8以及圖9進(jìn)行說明。圖8表示在定日鏡5中設(shè)置有多個(gè)(在圖8中為三個(gè))小平面鏡20的示意圖，示出以起伏旋轉(zhuǎn)中心0 為基點(diǎn)使定日鏡進(jìn)行動(dòng)作的樣子。預(yù)先調(diào)整并設(shè)置小平面鏡20的角度，使得反射從太陽(yáng)40照射的太陽(yáng)光S，使反射光R例如在受熱部或者反射鏡等上形成焦點(diǎn)F。圖9是表示太陽(yáng)40移動(dòng)時(shí)的樣子，太陽(yáng)40 進(jìn)行移動(dòng)，由此，照射到小平面鏡20上的太陽(yáng)光S的角度發(fā)生變化，伴隨于此，為了修正聚光的焦點(diǎn)位置，定日鏡5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及起伏的動(dòng)作。此時(shí)，以所述起伏旋轉(zhuǎn)中心0為基點(diǎn)進(jìn)行定日鏡2的旋轉(zhuǎn)或起伏，所以，圖9所示的左側(cè)的小平面鏡20向圖的上方移動(dòng)小平面鏡的移動(dòng)距離d，同樣，右側(cè)的小平面鏡20也向圖的下方移動(dòng)小平面鏡的移動(dòng)距離d。因此，如圖9所示，反射光R不在受熱部等的應(yīng)該成為焦點(diǎn)F的位置形成焦點(diǎn)，成為反射光R從焦點(diǎn)擴(kuò)散了移動(dòng)距離e的狀態(tài)。將該現(xiàn)象稱為彗形像差，即使在設(shè)置定日鏡5時(shí)以反射光R在焦點(diǎn)F相交的方式進(jìn)行了調(diào)整，由于旋轉(zhuǎn)以及起伏的動(dòng)作，也導(dǎo)致反射光R在焦點(diǎn)F變?yōu)椴幌嘟?。由于上述彗形像差而?dǎo)致聚光效率下降，特別是，在以數(shù)百臺(tái)、數(shù)千臺(tái)的規(guī)模利用所述定日鏡的太陽(yáng)熱發(fā)電的設(shè)備中具有如下問題集光效率的下降導(dǎo)致設(shè)備的發(fā)電效率大幅下降。因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種太陽(yáng)光聚光用定日鏡的控制方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)光的聚光點(diǎn)(焦點(diǎn))不發(fā)生偏移的太陽(yáng)光的高聚光率，并且通過做成不進(jìn)行利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)高面積配置效率。此外，做成在向太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備安裝時(shí)能夠容易進(jìn)行安裝以及小平面鏡的調(diào)整操作的設(shè)備結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)安裝施工的成本降低，進(jìn)而提供高效率的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備。用于解決課題的手段
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種定日鏡控制方法，使具有多個(gè)反射鏡的太陽(yáng)光聚光用定日鏡追蹤移動(dòng)的太陽(yáng)，并且，反射太陽(yáng)光并聚光到預(yù)先確定的焦點(diǎn)，其特征在于，包括如下工序調(diào)整所述多個(gè)反射鏡，使得在預(yù)先確定的距離具有焦點(diǎn)；進(jìn)行控制，使得由以分別聯(lián)動(dòng)地偏斜的方式構(gòu)成的所述多個(gè)反射鏡追蹤太陽(yáng)，并且，所述反射鏡的反射光在任意的點(diǎn)具有焦點(diǎn)，一邊維持使各個(gè)所述反射鏡的預(yù)先確定的點(diǎn)的坐標(biāo)固定的狀態(tài)，一邊使各個(gè)反射鏡聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，成為多個(gè)小平面鏡的每一個(gè)具有使小平面鏡起伏以及旋轉(zhuǎn)(偏斜)時(shí)的中心的控制，所以，能夠抑制彗形像差的產(chǎn)生。即，如圖10所示，各個(gè)小平面鏡20以具有起伏以及旋轉(zhuǎn)的中心的方式構(gòu)成，由此，小平面鏡的移動(dòng)距離d為零，由于是這樣的控制方法，所以，能夠防止彗形像差的產(chǎn)生。此外，以使多個(gè)小平面鏡聯(lián)動(dòng)地追蹤太陽(yáng)的方式進(jìn)行控制，由此，在初始階段以在任意的位置具有焦點(diǎn)的方式進(jìn)行調(diào)整，之后，能夠容易對(duì)其進(jìn)行維持。此處，在太陽(yáng)熱發(fā)電中進(jìn)行控制，使得相對(duì)于太陽(yáng)(光源)的移動(dòng)使反射光所形成的焦點(diǎn)的位置保持恒定，但是，使上述的焦點(diǎn)移動(dòng)的控制和原理是同樣的。在上述的定日鏡控制方法中，其特征在于，一邊維持使各個(gè)所述反射鏡的中心的坐標(biāo)固定的狀態(tài)，一邊使各個(gè)反射鏡聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于將小平面鏡的中心作為起伏以及旋轉(zhuǎn)(偏斜)的中心，所以，甚至能夠抑制在小平面鏡的端部產(chǎn)生的彗形像差。在本發(fā)明中，對(duì)于小平面鏡來說，假定為邊長(zhǎng)450mm至IOOOmm的正方形的小平面鏡，但是，例如使小平面鏡的起伏旋轉(zhuǎn)中心為小平面鏡的角部的情況下，從起伏旋轉(zhuǎn)中心至另一端的角部的距離變大，產(chǎn)生了小平面鏡的移動(dòng)距離d。相對(duì)于此，在該控制方法中，將小平面鏡的中心作為起伏旋轉(zhuǎn)中心，并且，使小平面鏡的移動(dòng)距離d極力接近于零，所以，能夠?qū)㈠缧蜗癫畹漠a(chǎn)生抑制在極小的范圍。在上述的定日鏡控制方法中，其特征在于，由多個(gè)所述反射鏡形成的焦點(diǎn)以抑制彗形像差的方式在具有任意半徑的天球面上移動(dòng)。在上述的定日鏡控制方法中，其特征在于，由不同的兩個(gè)聯(lián)桿機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)地控制多個(gè)所述反射鏡的方向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用至少不同的兩個(gè)具有不同的矢量方向的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，同時(shí)對(duì)多個(gè)小平面鏡進(jìn)行為了將反射光引導(dǎo)到任意方向而進(jìn)行的小平面鏡的控制，所以，能夠以簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)容易且可靠地實(shí)現(xiàn)小平面鏡的姿態(tài)控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多個(gè)反射鏡以具有焦點(diǎn)的方式排列構(gòu)成的太陽(yáng)光聚光用定日鏡，其特征在于，將多個(gè)反射鏡經(jīng)由各個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)設(shè)置在各個(gè)架臺(tái)上，利用兩個(gè)不同方向的第一軸聯(lián)桿(X軸聯(lián)桿)以及第二軸聯(lián)桿(Y軸聯(lián)桿)連結(jié)多個(gè)所述偏斜機(jī)構(gòu)，利用所述聯(lián)桿使所述多個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)而改變方向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用第一軸聯(lián)桿以及第二聯(lián)桿的不同方向的兩個(gè)軸連結(jié)多個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)，所以，能夠容易進(jìn)行控制，使得使多個(gè)小平面鏡同時(shí)偏斜，并且，仍然維持反射光的焦
點(diǎn)ο在上述的定日鏡中，其特征在于，所述第一軸聯(lián)桿(X軸聯(lián)桿)以及第二軸聯(lián)桿(Y 軸聯(lián)桿)是棒狀的聯(lián)桿，設(shè)置在彼此相交成直角的方向上，并且，分別與驅(qū)動(dòng)裝置連接，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，由此，經(jīng)由各個(gè)聯(lián)桿以及偏斜機(jī)構(gòu)能夠使所述多個(gè)反射鏡的焦點(diǎn)位置移動(dòng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用第一軸聯(lián)桿(X軸聯(lián)桿)以及第二軸聯(lián)桿(Y軸聯(lián)桿)正交的聯(lián)桿將多個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)連結(jié)，所以，計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作量和焦點(diǎn)的移動(dòng)距離的關(guān)系變得容易，能夠容易進(jìn)行小平面鏡的自身控制。進(jìn)而，利用棒狀的聯(lián)桿，由此，能夠確保小平面鏡的可動(dòng)區(qū)域較寬，特別是，在大型的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，由于能夠在較寬的范圍內(nèi)追蹤太陽(yáng)的移動(dòng)，所以，能夠提高發(fā)電效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備，其特征在于，配置多臺(tái)上述的定日鏡，將太陽(yáng)光聚光到以熔融鹽為熱介質(zhì)的受熱部，由此，進(jìn)行太陽(yáng)熱發(fā)電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中的定日鏡的設(shè)置的面積效率，并且，使反射光集中到受熱部或者反射鏡等上，所以，能夠提供發(fā)電效率極高的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備。此外，由于利用兩軸的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行多個(gè)小平面鏡的偏斜，所以，能夠容易進(jìn)行向設(shè)置太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)和安裝器材，所以，能夠降低發(fā)電設(shè)備的安裝成本。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的定日鏡的控制方法及其裝置，能夠提供太陽(yáng)光聚光用定日鏡的控制方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)光的聚光點(diǎn)(焦點(diǎn))不發(fā)生偏移的太陽(yáng)光的高聚光率，做成不利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，由此，實(shí)現(xiàn)高面積配置效率。此外，做成在向太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備上安裝時(shí)能夠容易進(jìn)行安裝以及小平面鏡的調(diào)整操作的設(shè)備結(jié)構(gòu)，由此，實(shí)現(xiàn)安裝施工的成本降低，進(jìn)而，提供高效率的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的部分放大圖。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例的概要圖。圖3是本發(fā)明的第二實(shí)施例的側(cè)面圖。圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施例的側(cè)面圖。圖5是本發(fā)明的第三實(shí)施例的側(cè)面圖。圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的動(dòng)作時(shí)的樣子的概要圖。圖7是本發(fā)明的第四實(shí)施例的側(cè)面圖。圖8是表示現(xiàn)有的定日鏡的太陽(yáng)光和反射光的關(guān)系的概要圖。圖9是表示現(xiàn)有的定日鏡的彗形像差的產(chǎn)生的概要圖。圖10是表示本發(fā)明的定日鏡的太陽(yáng)光和反射光的關(guān)系的概要圖。圖11是表示本發(fā)明的定日鏡的焦點(diǎn)的移動(dòng)軌跡的概要圖。圖12是利用了本發(fā)明的定日鏡的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備的概要圖。圖13是利用了現(xiàn)有的定日鏡的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備的概要圖。圖14是表示現(xiàn)有的定日鏡的概要圖。圖15是表示設(shè)置在現(xiàn)有的定日鏡中的小平面鏡的平面概要圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖具體地對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。實(shí)施例1
圖1表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施例的定日鏡IA的部分放大圖，圖2表示由9個(gè)小平面鏡20構(gòu)成的定日鏡IA的立體圖。各小平面鏡20利用小平面鏡保持架19固定在偏斜機(jī)構(gòu) IOA上，所述偏斜機(jī)構(gòu)IOA設(shè)置在架臺(tái)16A上。此外，所述偏斜機(jī)構(gòu)16A在X軸方向上分別經(jīng)由X軸臂部13利用X軸聯(lián)桿IlA連結(jié)起來，在Y軸方向上經(jīng)由萬向節(jié)15以及汽缸機(jī)構(gòu) 14A利用Y軸聯(lián)桿12A連結(jié)起來，并且彼此聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作。此處，對(duì)于所述小平面鏡20來說，預(yù)先利用小平面鏡保持架19調(diào)整安裝角度，使得在任意的點(diǎn)具有焦點(diǎn)。圖2是表示組合多個(gè)小平面鏡20作為定日鏡IA的情況的一例，此處，在X軸方向以及Y軸方向上分別利用聯(lián)桿將9個(gè)小平面鏡20連結(jié)起來，在該聯(lián)桿的端部，分別連結(jié)有 X軸驅(qū)動(dòng)裝置17以及Y軸驅(qū)動(dòng)裝置18。使該驅(qū)動(dòng)裝置17、18動(dòng)作，從而使聯(lián)桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作，利用兩個(gè)軸控制小平面鏡20的傾斜度。小平面鏡20預(yù)先被調(diào)整為在任意的點(diǎn)具有焦點(diǎn)，從該狀態(tài)利用聯(lián)桿機(jī)構(gòu)使所有的小平面鏡20同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，由此，能夠使反射光保持結(jié)成焦點(diǎn)的狀態(tài)不變，僅使該焦點(diǎn)的位置移動(dòng)。由此，例如在太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，即使太陽(yáng)移動(dòng)，反射光也始終在受熱部或者反射鏡等上具有焦點(diǎn)，所以，能夠提供不發(fā)生彗形像差或者彗形像差最小而發(fā)電效率極高的設(shè)備。此外，如圖2所示那樣構(gòu)成聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，由此，小平面鏡20的可動(dòng)區(qū)域較大，在太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，能夠使可追蹤太陽(yáng)的范圍變大，能夠提高發(fā)電效率。進(jìn)而，改變偏斜機(jī)構(gòu)IOA的形狀，從而能夠使小平面鏡20在所有方向都能夠偏斜接近90度。特別是，在邊長(zhǎng)數(shù)百米以上的尺寸的正方形的巨大太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，需要使小平面鏡20傾斜很大，此外，若小平面鏡20的可動(dòng)區(qū)域變大，則能夠降低設(shè)置受熱部或者反射鏡等的位置，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備的建造費(fèi)用的成本降低。實(shí)施例2
圖3是表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的定日鏡IB的正面概要圖，圖4表示側(cè)面概要圖。定日鏡IB以如下方式構(gòu)成在下方具有偏斜機(jī)構(gòu)IOB的小平面鏡20以Y軸聯(lián)桿12B 為中心在圖3所示的左右方向旋轉(zhuǎn)。多個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)IOB利用作為聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的X軸聯(lián)桿IlB 連結(jié)在一起，連結(jié)位于圖3的左右方向(X軸方向)上的多個(gè)小平面鏡20，聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行起伏。此外，如圖4所示，與圖3的X軸方向垂直的Y軸方向(相對(duì)于圖3的紙面的內(nèi)部近前方向或者圖4的左右方向)的起伏能夠利用從多個(gè)小平面鏡20分別連結(jié)到Y(jié)軸聯(lián)桿 12B上的聯(lián)桿來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)該實(shí)施例，能夠緊湊地形成聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，所以，能夠減小定日鏡IB自身的結(jié)構(gòu)， 伴隨于此，能夠削減定日鏡IB的制造以及搬運(yùn)成本。實(shí)施例3
圖5表示作為本發(fā)明的第三實(shí)施例的定日鏡3A的概要，圖6表示追蹤太陽(yáng)光時(shí)的樣子。定日鏡3A具備多個(gè)在下方具有柱狀的支撐構(gòu)件36的小平面鏡20，所述多個(gè)小平面鏡 20以具有焦點(diǎn)的方式排列，所述支撐構(gòu)件36由伸縮自由的汽缸機(jī)構(gòu)34構(gòu)成，由球面接頭構(gòu)成的頭部經(jīng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被中間固定板32支撐。對(duì)于頭部的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 31來說，除了所述球面接頭以外，也能夠利用2自由度的接頭實(shí)現(xiàn)。所述支撐構(gòu)件36的上部經(jīng)由安裝角度調(diào)整機(jī)構(gòu)30連接有小平面鏡20，在設(shè)置定日鏡時(shí)，利用所述安裝角度調(diào)整機(jī)構(gòu)30調(diào)整小平面鏡20的安裝角度，使得多個(gè)小平面鏡20 的反射光在任意的距離具有焦點(diǎn)。所述支撐構(gòu)件36的下部利用聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35連結(jié)在一起， 所述聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35在平面上移動(dòng)，由此，能夠聯(lián)動(dòng)地調(diào)整多個(gè)小平面鏡20的傾斜度。此外， 所述聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35在平面上的所謂XY軸平面移動(dòng)，所以，對(duì)于所述支撐構(gòu)件36和聯(lián)桿機(jī)構(gòu) 35的連結(jié)來說，使用能夠在XY這兩個(gè)軸進(jìn)行動(dòng)作的接頭，但是，優(yōu)選使用球面接頭。如圖6所示，聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35在底板33的上表面移動(dòng)，由此，即使觀察小平面鏡的法線η的方向也能清楚得知，小平面鏡20能夠改變鏡面方向。該聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35的移動(dòng)是通過汽缸機(jī)構(gòu)34伸展來實(shí)現(xiàn)的。此外，在太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備等中進(jìn)行實(shí)施的情況下，在小平面鏡20 追蹤太陽(yáng)時(shí)，通過控制所述聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35，由此，始終能夠?qū)⑻?yáng)光聚光到受熱部或者反射鏡等的焦點(diǎn)。所述定日鏡3Α成為上述結(jié)構(gòu)，概括地說，在具有底板33和中間固定板32這兩層的定日鏡中，在小平面鏡20的下方，支撐構(gòu)件36伸展的結(jié)構(gòu)有很多。并且，處于象頭部那樣的小平面鏡20從中間固定板32突出的狀態(tài)。實(shí)施例4
圖7是表示作為本發(fā)明的第四實(shí)施例的定日鏡;3Β的概要圖，該實(shí)施例是代替第三實(shí)施例的伸縮自由的汽缸機(jī)構(gòu)而使用不伸縮的支撐構(gòu)件36的情況的實(shí)施例。支撐構(gòu)件36將頭部的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31支撐在中間固定板32上，所以，在使用沒有伸縮性的支撐構(gòu)件36的情況下，聯(lián)桿機(jī)構(gòu)35以從底板33浮起的方式在三維空間移動(dòng)。利用不使用汽缸機(jī)構(gòu)34的結(jié)構(gòu)，能夠使定日鏡:3Β的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，例如，在沙漠上建設(shè)太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備的情況下，能夠降低由沙或熱引起的故障等的危險(xiǎn)。在使用數(shù)百、數(shù)千臺(tái)所述定日鏡3B的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，作為維護(hù)的必要性較低的定日鏡是極其重要的。 即，根據(jù)維護(hù)的所需量，發(fā)電成本受到顯著影響，所以，根據(jù)該實(shí)施例，能夠降低發(fā)電成本。(本發(fā)明的實(shí)施效果)
圖10是表示應(yīng)用了本發(fā)明的控制方法及其裝置的定日鏡1A、IB的太陽(yáng)光S和反射光R 的樣子的概要圖。小平面鏡20的起伏旋轉(zhuǎn)中心0位于各個(gè)小平面鏡20上，所以，即使在使小平面鏡20追蹤太陽(yáng)40而移動(dòng)的情況下，也不會(huì)發(fā)生圖9所示的焦點(diǎn)F處的反射光R的偏移(從焦點(diǎn)偏移移動(dòng)距離e)。特別是，在太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，根據(jù)設(shè)備的規(guī)模，存在從焦點(diǎn)至小平面鏡20的距離為數(shù)百米至數(shù)千米的情況，此時(shí)，即使小平面鏡的移動(dòng)距離d很小，從焦點(diǎn)偏移的移動(dòng)距離e也巨大，所以，能夠利用不發(fā)生彗形像差(e ^ 0)的本發(fā)明的定日鏡控制方法及其裝置，提供高效率的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備。圖11是示意性地示出不發(fā)生彗形像差的狀態(tài)下的焦點(diǎn)F的移動(dòng)軌跡的圖。在利用小平面鏡20的偏斜使焦點(diǎn)F的位置移動(dòng)的情況下，所述焦點(diǎn)F在使焦距恒定的天球41 上移動(dòng)。其示出彗形像差為零的狀態(tài)。但是，在太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備中，以反射光R始終聚光到受熱部或者反射鏡(中央反射器)等上的方式構(gòu)成，也就是說，處于焦點(diǎn)F固定的狀態(tài)，追蹤作為光源的太陽(yáng)。這也同樣受到彗形像差的影響，所以，通過利用本發(fā)明，由此，相對(duì)于太陽(yáng)的移動(dòng)，能夠在沒有彗形像差的影響的情況下將反射光R聚光在恒定的位置。即，能夠提供實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)光的高聚光率的定日鏡控制方法及其裝置。(太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備的鋪設(shè))
圖13表示設(shè)置了現(xiàn)有型定日鏡5的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備6的概要圖。如圖14所示，現(xiàn)有型定日鏡5利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)45進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以，需要以圖13所示的定日鏡旋轉(zhuǎn)范圍42不重疊的方式設(shè)置。相對(duì)于此，本發(fā)明的定日鏡1A、1B不具備現(xiàn)有技術(shù)那樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所以，如圖12 所示，能夠?qū)⑧徑拥亩ㄈ甄R的間隔縮短進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)高面積配置效率。即，可大幅增加能夠?qū)τ谠诮裹c(diǎn)F處設(shè)置的受熱部或者中央反射器設(shè)置的定日鏡的數(shù)量，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備2的發(fā)電效率的大幅提高。以上，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供太陽(yáng)光聚光用定日鏡的控制方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)光的聚光點(diǎn)(焦點(diǎn)F)不發(fā)生偏移的太陽(yáng)光的高聚光率，做成不利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)高面積配置效率。此外，做成安裝在太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備上時(shí)容易進(jìn)行安裝以及小平面鏡的調(diào)整操作的設(shè)備結(jié)構(gòu)，由此，實(shí)現(xiàn)安裝施工的成本降低，進(jìn)而，能夠提供高效率的太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備。附圖標(biāo)記說明 IAUB XY驅(qū)動(dòng)式定日鏡 2太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備 3A.3B XY驅(qū)動(dòng)式定日鏡 10偏斜機(jī)構(gòu)
11X軸聯(lián)桿
12Y軸聯(lián)桿13X軸臂部14汽缸機(jī)構(gòu)15萬向節(jié)16架臺(tái)17X軸驅(qū)動(dòng)裝置18Y軸驅(qū)動(dòng)裝置19小平面鏡保持架20小平面鏡(反射鏡)。
權(quán)利要求
1.一種定日鏡控制方法，使具有多個(gè)反射鏡的太陽(yáng)光聚光用定日鏡追蹤移動(dòng)的太陽(yáng)， 并且，反射太陽(yáng)光并聚光到預(yù)先確定的焦點(diǎn)，其特征在于，包括如下工序調(diào)整所述多個(gè)反射鏡，使得在預(yù)先確定的距離具有焦點(diǎn)；以及進(jìn)行控制，使得由以分別聯(lián)動(dòng)地偏斜的方式構(gòu)成的所述多個(gè)反射鏡追蹤太陽(yáng)，并且，所述反射鏡的反射光在任意的點(diǎn)具有焦點(diǎn)，一邊維持使各個(gè)所述反射鏡的預(yù)先確定的點(diǎn)的坐標(biāo)固定的狀態(tài)，一邊使各個(gè)反射鏡聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的定日鏡的控制方法，其特征在于，一邊維持使各個(gè)所述反射鏡的中心的坐標(biāo)固定的狀態(tài)，一邊使各個(gè)反射鏡聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的定日鏡的控制方法，其特征在于，由多個(gè)所述反射鏡形成的焦點(diǎn)以抑制彗形像差的方式在具有任意半徑的天球面上移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的定日鏡的控制方法，其特征在于， 由不同的兩個(gè)聯(lián)桿機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)地控制多個(gè)所述反射鏡的方向。
5.一種太陽(yáng)光聚光用定日鏡，以具有焦點(diǎn)的方式排列多個(gè)反射鏡而構(gòu)成，其特征在于， 將多個(gè)反射鏡經(jīng)由各個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)設(shè)置在各個(gè)架臺(tái)上，利用兩個(gè)不同方向的第一軸聯(lián)桿以及第二軸聯(lián)桿連結(jié)多個(gè)所述偏斜機(jī)構(gòu)，利用所述聯(lián)桿使所述多個(gè)偏斜機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)來改變方向。
6.如權(quán)利要求5所述的定日鏡，其特征在于，所述第一軸聯(lián)桿以及第二軸聯(lián)桿是棒狀的聯(lián)桿，設(shè)置在彼此相交成直角的方向上，并且，分別連結(jié)在驅(qū)動(dòng)裝置上，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，由此，能夠經(jīng)由各個(gè)聯(lián)桿以及偏斜機(jī)構(gòu)使所述多個(gè)反射鏡的焦點(diǎn)位置移動(dòng)。
7.一種太陽(yáng)熱發(fā)電設(shè)備，其特征在于，配置多臺(tái)權(quán)利要求5或6所述的定日鏡，將太陽(yáng)光聚光到以熔融鹽為熱介質(zhì)的受熱部， 由此，進(jìn)行太陽(yáng)熱發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)光聚光用定日鏡的控制方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)在太陽(yáng)光的聚光點(diǎn)(焦點(diǎn))不產(chǎn)生偏移的具有高聚光率的高太陽(yáng)光聚光效率，并且，不利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高面積配置效率。一種定日鏡控制方法，使具有多個(gè)反射鏡的太陽(yáng)光聚光用定日鏡追蹤移動(dòng)的太陽(yáng)，并且，對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行反射并聚光到預(yù)先確定的焦點(diǎn)，包括如下工序調(diào)整所述多個(gè)反射鏡，使得在預(yù)先確定的距離具有焦點(diǎn)；進(jìn)行控制，使得由以分別聯(lián)動(dòng)地偏斜的方式構(gòu)成的所述多個(gè)反射鏡追蹤太陽(yáng)，并且，所述反射鏡的反射光在任意的點(diǎn)具有焦點(diǎn)，其中，一邊維持使各個(gè)所述反射鏡的預(yù)定點(diǎn)的坐標(biāo)固定的狀態(tài)，一邊使各個(gè)反射鏡聯(lián)動(dòng)地動(dòng)作。
文檔編號(hào)G02B7/182GK102197267SQ20098014237
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者川口隆, 江澤一明 申請(qǐng)人:三井造船株式會(huì)社