太陽光聚光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將太陽光向熱回收部聚光的太陽光聚光裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，不斷推進太陽熱回收系統的實用化，該太陽熱回收系統通過對太陽光進行聚光而對熱介質進行加熱來回收太陽能。在太陽熱回收系統中，重要的是有效地回收太陽能。例如，在國際公開公報第2011/086825號(文獻1)中公開了一種方法，在與太陽的運動配合使反射鏡傾斜移動的太陽光聚光裝置中，通過與反射鏡的傾斜移動姿勢對應而使反射面的彎曲程度變化，有效地將太陽光(的反射光)導向熱回收裝置。具體地說，在文獻1的太陽光聚光裝置中，通過支撐反射鏡的中央并與反射鏡的傾斜移動姿勢對應而使反射鏡的兩側邊緣部上升或下降，從而使反射面的彎曲程度變化。
[0003]并且，像文獻1那樣，在使反射面轉動(傾斜)并使反射面的彎曲變化的太陽光聚光裝置中，為了有效地將太陽光向熱回收部聚光，以反射面模仿拋物線的方式設定反射面的傾斜角和曲率，該拋物線在與轉動軸垂直的面上以與太陽光平行且通過熱回收部的直線為對稱軸，并以熱回收部的位置為焦點。但是，使反射面的曲率大體恒定、即將反射面彎曲成大體圓弧狀并不容易，從而難以將向整個反射面照射的太陽光有效地導向熱回收部。在文獻1中公開了一種方法，通過在反射鏡上設置凹部，使反射鏡的剛性在橫斷面方向上變化而使反射鏡的彎曲程度變化，但是即使利用該方法，也難以將反射面彎曲成大體圓弧狀。
【發明內容】
[0004]本發明應用于將太陽光向熱回收部聚光的太陽光聚光裝置，其目的是為了將反射面彎曲成大體圓弧狀。
[0005]本發明的太陽光聚光裝置包括:沿預定的軸向長的主軸部；板狀的反射部，具有反射面作為上表面，所述反射面沿所述軸向和與所述軸向垂直的寬度方向擴展，在所述反射部下表面的所述寬度方向的大體中央，沿所述軸向延伸的中央線狀區域固定于所述主軸部；主軸支撐部，將所述主軸部支撐成能夠以與所述軸向平行的中心軸為中心進行轉動；轉動機構，通過使所述主軸部轉動，而使所述反射面傾斜；以及一對彎曲機構，將與所述軸向和所述反射面的所述寬度方向垂直的方向作為中央法線方向，通過使所述寬度方向上的所述反射部的兩端部伴隨所述主軸部的轉動沿所述中央法線方向同樣地移動，使所述反射面彎曲，所述反射部的與所述寬度方向垂直的斷面形狀沿所述寬度方向變化，以使所述反射面彎曲成大體圓弧狀。
[0006]按照本發明，能夠容易地將反射面彎曲成大體圓弧狀。其結果，可以有效地將太陽光向熱回收部聚光。
[0007]在本發明的一種優選方式中，將所述反射部所具有的鏡板或與所述鏡板重合的支撐板作為對象板構件，距所述反射部的所述寬度方向的各端部的所述寬度方向的距離和所述距離處的所述對象板構件的截面二次矩之比在所述各端部和所述中央線狀區域之間恒定，或者是所述距離和所述距離處的所述反射部的彎曲剛性之比在所述各端部和所述中央線狀區域之間恒定。
[0008]在這種情況下，在一種方式中，所述反射部具有所述鏡板和所述支撐板，所述對象板構件是所述支撐板，所述支撐板在所述各端部和所述中央線狀區域之間具有三角形的部位，所述三角形的底邊位于所述中央線狀區域，并且與所述底邊相對的頂點位于所述各端部附近。在另一種方式中，所述反射部具有所述鏡板和所述支撐板，所述支撐板具有厚度或所述軸向的寬度從所述各端部朝向所述中央線狀區域逐漸增大的部位，以使所述距離和所述距離處的所述反射部的彎曲剛性之比在所述各端部和所述中央線狀區域之間恒定。
[0009]在本發明的另一種優選方式中，所述反射部包括:鏡板；以及支撐梁，支撐所述鏡板，并且沿所述寬度方向延伸，所述支撐梁的與所述寬度方向垂直的斷面形狀沿所述寬度方向變化，以使距所述反射部的所述寬度方向的各端部的所述寬度方向的距離和所述距離處的所述反射部的彎曲剛性之比在所述各端部和所述中央線狀區域之間恒定。
[0010]在本發明的另一種優選方式中，在將所述反射部的所述寬度方向的各端部和所述中央線狀區域之間分割成所述寬度方向的多個區間時，從所述各端部到各區間的所述寬度方向的距離和所述各區間中的所述反射部的彎曲剛性的平均值之比在所述多個區間內大體恒定。
[0011]可以參照附圖并通過以下的本發明的詳細說明，更清楚地了解上述目的和其他目的、特征、方式和優點。
【附圖說明】
[0012]圖1是太陽熱回收系統的俯視圖。
[0013]圖2是表不太陽光聚光裝置的一部分的俯視圖。
[0014]圖3是表示太陽光聚光裝置的中央附近的主視圖。
[0015]圖4是太陽光聚光裝置的斷面圖。
[0016]圖5是表示轉動機構的圖。
[0017]圖6是太陽光聚光裝置的斷面圖。
[0018]圖7是表示連桿支撐部的圖。
[0019]圖8是表示板構件的寬度變化的圖。
[0020]圖9是表不反射部的一部分的俯視圖。
[0021]圖10是表示反射面的彎曲曲線的圖。
[0022]圖11是表示省略了肋構件時的反射面的彎曲曲線的圖。
[0023]圖12是表示切線角度差的圖。
[0024]圖13是表示省略了肋構件時的切線角度差的圖。
[0025]圖14是表不反射部的其他例子的圖。
[0026]圖15是表示反射面的彎曲曲線的圖。
[0027]圖16是表示切線角度差的圖。
[0028]圖17是表示構件的厚度變化的圖。
[0029]圖18是表示反射部的其他例子的斷面圖。
[0030]圖19是表示支撐板的寬度和反射部的彎曲剛性之間關系的圖。
[0031]圖20是表示支撐板的寬度變化的圖。
[0032]圖21是表示反射部的俯視圖。
[0033]圖22是表示反射部的其他例子的斷面圖。
[0034]圖23是表示支撐板的厚度和反射部的彎曲剛性之間關系的圖。
[0035]圖24是表示支撐板的厚度變化的圖。
[0036]圖25是表不反射部的其他例子的立體圖。
[0037]圖26是表示支撐梁和肋構件的立體圖。
[0038]圖27是表示反射部的斷面圖。
[0039]圖28是表示支撐梁的立體圖。
[0040]圖29是表示支撐梁的高度變化的圖。
[0041]圖30.A是表示支撐梁的其他例子的立體圖。
[0042]圖30.B是表示支撐梁的其他例子的立體圖。
[0043]圖31是表示支撐梁的其他例子的高度變化的圖。
[0044]圖32是表示切線角度差的圖。
[0045]圖33是表示支撐梁的其他例子的立體圖。
[0046]圖34是表示支撐梁的其他例子的立體圖。
[0047]圖35是表不太陽熱回收系統的其他例子的圖。
[0048]附圖標記說明
[0049]1太陽光聚光裝置
[0050]2主軸部
[0051]3、3a、3b 反射部
[0052]4轉動機構
[0053]5主軸支撐部
[0054]7彎曲機構
[0055]11熱回收部
[0056]30反射面
[0057]31 鏡板
[0058]32、32a 支撐板
[0059]32b支撐梁
[0060]33、33a 肋構件
[0061]39中央線狀區域
[0062]321 (支撐板的)端部
[0063]J1中心軸
【具體實施方式】
[0064]圖1是本發明一種實施方式的菲涅爾式太陽熱回收系統10的俯視圖。圖1中，利用箭頭圖示了相互垂直相交的X方向、Y方向和Z方向(后述的圖中同樣地圖示)。太陽熱回收系統10包括:熱回收部11，在內部流動有熱介質；以及多個(圖1中為六個)太陽光聚光裝置1，將太陽光向熱回收部11聚光，對熱回收部11內的熱介質進行加熱。熱回收部11是沿Y方向長的管狀件。熱回收部11的兩端被一對柱部12支撐，熱回收部11配置在多個太陽光聚光裝置1的(+Ζ)側。熱回收部11內的熱介質例如在熱回收部11和外部的發電裝置之間循環，用于該發電裝置進行發電。在以下的說明中，將(+Ζ)側稱為上側，將(一Ζ)側稱為下側。
[0065]多個太陽光聚光裝置1在熱回收部11的下方沿X方向排列。各太陽光聚光裝置1包括??沿Υ方向長的大體管狀的主軸部2 ;固定于主軸部2且沿主軸部2的長邊方向(即Υ方向，以下稱為“軸向”)長的反射部3 ;以及配置在主軸部2的軸向中央附近的轉動機構
4。反射部3為板狀，具有反射面30作為上表面。如后所述，通過轉動機構4使主軸部2轉動，從而使反射面30傾斜。在以下的說明中，關注于一個太陽光聚光裝置1，而其他的太陽光聚光裝置1也具有同樣的結構。
[0066]圖2是表不太陽光聚光裝置1的一部分的俯視圖。反射部3具有形成反射面30的多個鏡板31 (圖2中由實線表示)和與多個鏡板31的下表面接觸的多個支撐板32 (圖2中由粗虛線表示)。各鏡板31是矩形(例如1米(m) X 1.2m的矩形)的柔性構件，多個鏡板31隔開微小的間隔沿軸向排列。各支撐板32是菱形的柔性構件，多個支撐板32隔開間隔沿軸向排列。本實施方式中，將沿軸向排列的四個鏡板31作為一個單元，在太陽光聚光裝置1中，23個單元沿軸向排列。在下文中對與鏡板31重合的菱形的支撐板32的功能進行說明。
[0067]圖3是表示太陽光聚光裝置1的軸向中央附近的主視圖，圖4是圖3中的箭頭IV-1V位置處的太陽光聚光裝置1的斷面圖。如圖3和圖4所示，主軸部2具有作為管狀件的主軸部主體21，主軸部主體21借助沿軸向(Y方向)長的固定構件23被固定于反射部3的下表面。主軸部主體21被主軸支撐部5支撐。具體地說，主軸支撐部5具有設置在地面上的多個支撐臺51。各支撐臺51設置有:兩個滾輪52，與主軸部主體21的外周面接觸；以及兩個滾輪支撐部53，將兩個滾輪52以分別能夠轉動的方式支撐于支撐臺51。圖3中圖示了兩個支撐臺51，但是實際上沿軸向隔開間隔配置有三個以上的支撐臺51。由此，利用主軸支撐部5，主軸部2被支撐成能夠以與軸向平行的中心軸J1 (在此為主軸部主體21的中心軸J1)為中心進行轉動。
[0068]圖5是表示從(一Y)側朝向(+Y)方向觀察的轉動機構4的圖。圖5中利用斷面表不主軸部2的一部分。轉動機構4具有作為電動缸、液壓缸或氣壓缸等的缸部41，缸部41被缸支撐部42相對于地面固定成能夠以與Y方向平行的軸為中心進行轉動。主軸部主體21設置有從外周面突出的連接板22，缸部41的活塞的前端通過銷固定于連接板22。圖5中，如實線和雙點劃線所示，通過使缸部41的活塞進退，主軸部2以中心軸J1為中心轉動，使反射部3的反射面30傾斜。如后所述，實際上反射部3的彎曲(彎曲曲線)按照主軸部2的轉動角而變化，但是圖5中，圖示了未彎曲的反射部3。在以下的說明中，在未彎曲狀態的反射部3中，將沿著反射面30且與軸向垂直的方向稱為“寬度方向”。即，在未彎曲狀態的反射部3中，反射面30沿軸向和寬度方向擴展。
[0069]圖6是圖2中的箭頭V1-VI位置處的太陽光聚光裝置1的斷面圖。在反射部3的下表面、且位于寬度方向的大體中央設定有沿軸向延