JP2014119134A - Light condensing device and heat collection facility including the same - Google Patents

Light condensing device and heat collection facility including the same Download PDF

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明 古谷
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清道 小堀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably rotate a mirror of a light condensing device around a shaft with high accuracy.SOLUTION: A drive device which directs sunlight reflected by a mirror to a predetermined light condensing position comprises: a first drive part 51 which is supported by a support base and which rotates a mirror structure around a first rotary shaft line A1; and a second drive part which is supported by the first drive part 51 and which rotates the mirror structure around a second rotary shaft line A2. The first drive part 51 includes: a first rotary shaft 52 with the first rotary shaft line A1 being a central axis line; a first rotary shaft supporting part 59 which rotatably supports the first rotary shaft 52; and a first drive mechanism 60 which rotates the first rotary shaft 52. The first rotary shaft supporting part 59 includes: a rear bearing 56 for supporting the first rotary shaft 52 in a position separating in the first rotary shaft direction from an intersection point Q1 between the first rotary shaft line A1 and a second rotary shaft line A2; a front bearing 55 for supporting the first rotary shaft 52 in a position closer to the intersection point Q1 than the rear bearing 56 in the first rotary shaft direction; and a connection member 57 for rigidly connecting the rear bearing 56 and the front bearing 55.

Description

本発明は、鏡で太陽光を反射して、この太陽光を所定の集光位置に集光させる集光装置、及びこれを備えている集熱設備に関する。   The present invention relates to a condensing device that reflects sunlight with a mirror and condenses the sunlight at a predetermined condensing position, and a heat collecting facility including the same.

近年、環境にやさしいクリーンなエネルギーとして、太陽光を所定の位置に集光して得られる熱エネルギーを利用した設備が盛んに開発されている。   In recent years, facilities using thermal energy obtained by concentrating sunlight at a predetermined position as environmentally friendly clean energy have been actively developed.

太陽光を所定の位置に集光させる集光装置としては、例えば、以下の特許文献1に記載の装置がある。   As a condensing device that condenses sunlight at a predetermined position, for example, there is a device described in Patent Document 1 below.

この集光装置は、地軸に平行な極軸としての赤経軸と、この赤経軸の先端に設けられている赤緯軸と、赤経軸及び赤緯軸をそれぞれ回転させる駆動機構と、赤緯軸に取り付けられているフレームと、このフレームにヒンジを介して取り付けられている複数の鏡と、を備えている。   The light collecting device includes a red meridian axis as a polar axis parallel to the earth axis, a declination axis provided at a tip of the red meridian axis, a driving mechanism for rotating the ecliptic axis and the declination axis, A frame attached to the declination axis and a plurality of mirrors attached to the frame via hinges are provided.

特開2004− 37037号公報JP 2004-37037 A

上記特許文献1では、各軸をそれぞれ回転させる駆動機構の構成や配置について開示されていないが、仮に、赤経軸中で赤緯軸との交点近傍に、この赤経軸を回転させる駆動機構が配置されているとする。この場合、赤緯軸の一方側に配置されている鏡と赤緯軸の他方側に配置されている鏡との間隔が広がり、複数の鏡が風荷重を受けた際の赤緯軸と赤経軸との交点にかかるモーメントが大きくなり、複数の鏡を各軸回りで安定回転させることが難しくなる。また、逆に、赤経軸中で赤緯軸との交点と反対側の端部に、この赤経軸を回転させる駆動機構が配置されているとする。この場合、この赤経軸の両端部に荷重がかかり、この赤経軸が撓む等により、複数の鏡を赤経軸回りに高い精度で安定回転させることが難しくなる。すなわち、上記特許文献1に記載の技術では、鏡を高い精度で安定回転させることが難しい、という問題点がある。   The above-mentioned Patent Document 1 does not disclose the configuration and arrangement of the drive mechanism that rotates each axis. However, the drive mechanism that rotates the red meridian axis near the intersection with the declination axis in the red meridian axis. Is arranged. In this case, the distance between the mirror arranged on one side of the declination axis and the mirror arranged on the other side of the declination axis is widened, and the declination axis and red when a plurality of mirrors receive a wind load. The moment applied to the intersection with the meridian increases, making it difficult to stably rotate a plurality of mirrors around each axis. Conversely, it is assumed that a driving mechanism for rotating the red meridian axis is disposed at the end of the red meridian axis opposite to the intersection with the declination axis. In this case, a load is applied to both ends of the red meridian axis, and the red meridian axis is bent, so that it is difficult to stably rotate the plurality of mirrors around the meridian axis with high accuracy. That is, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to stably rotate the mirror with high accuracy.

そこで、本発明は、従来技術の問題点に着目し、鏡を高い精度で軸回りに安定回転させることができる集光装置、及びこれを備えている集熱設備を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention focuses on the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a light collecting device capable of stably rotating a mirror around an axis with high accuracy, and a heat collecting facility provided with the same. .

上記問題点を解決するための発明の一態様に係る集光装置は、
複数の鏡を有する鏡構造体と、前記鏡構造体の複数の該鏡で反射した太陽光を所定の集光位置に向かわせる駆動装置と、前記駆動装置を支える支持台と、を備え、
前記駆動装置は、前記支持台に支持されて第一回転軸線回りに前記鏡構造体を回転させる第一駆動部と、該第一駆動部に支持されて前記第一回転軸線に直交する第二回転軸線回りに前記鏡構造体を回転させる第二駆動部と、を有し、前記第一駆動部は、前記第一回転軸線を中心軸線とする第一回転軸と、該第一回転軸を該第一回転軸線回りに回転可能に支持する第一回転軸支持部と、該第一回転軸を回転させる第一駆動機構と、を有し、前記第一回転軸支持部は、前記第一回転軸線と前記第二回転軸線との交点から該第一回転軸線が延びている第一回転軸方向に離れた位置で、前記第一回転軸を該第一回転軸線回りに回転可能に支持する後軸受と、該第一回転軸方向で該後軸受よりも該交点に近い位置で、該第一回転軸を該第一回転軸線回りに回転可能に支持する前軸受と、該後軸受と該前軸受とを剛連結する連結部材と、有し、前記第一駆動機構は、前記連結部材の前記後軸受側に取り付けられて、前記第一回転軸における前記後軸受側に回転駆動力を加え、前記支持台は、前記後軸受及び前記前軸受を介して該第一回転軸を支持している前記連結部材の該前軸受側を支持することを特徴とする。
The light condensing device according to one aspect of the invention for solving the above problems is as follows.
A mirror structure having a plurality of mirrors, a driving device that directs sunlight reflected by the plurality of mirrors of the mirror structure to a predetermined condensing position, and a support base that supports the driving device,
The drive device includes a first drive unit that is supported by the support base and rotates the mirror structure around a first rotation axis, and a second drive unit that is supported by the first drive unit and orthogonal to the first rotation axis. A second drive unit that rotates the mirror structure around a rotation axis, and the first drive unit includes a first rotation axis having the first rotation axis as a central axis, and the first rotation axis. A first rotation shaft support portion that rotatably supports the first rotation axis; and a first drive mechanism that rotates the first rotation shaft, wherein the first rotation shaft support portion includes the first rotation shaft support portion. The first rotary shaft is supported so as to be rotatable around the first rotary axis at a position away from the intersection of the rotary axis and the second rotary axis in the first rotary axis direction where the first rotary axis extends. A rear bearing and the first rotational axis around the first rotational axis at a position closer to the intersection than the rear bearing in the first rotational axis direction; A front bearing that is rotatably supported, and a connecting member that rigidly connects the rear bearing and the front bearing, and the first drive mechanism is attached to the rear bearing side of the connecting member, and A rotational driving force is applied to the rear bearing side of one rotation shaft, and the support base supports the front bearing side of the connecting member that supports the first rotation shaft via the rear bearing and the front bearing. It is characterized by doing.

当該集光装置では、第一回転軸を長くし、この第一回転軸で、第一回転軸線と第二回転軸線との交点から離れた位置に第一駆動機構を配置しているため、第一回転軸線と第二回転軸線との交点の近傍に鏡を配置することでき、鏡構造体が風荷重を受けた際のこの交点にかかるモーメントを小さくすることができる。また、当該集光装置では、比較的長い第一回転軸のうちで、第一回転軸線と第二回転軸線との交点に近い前軸受側の位置、言い換えると、第二回転軸に取り付けられる鏡構造体の重心に近い位置が、軸受及び連結部材を介して、支持台で支持されているので、鏡構造体及び駆動装置を支持台で安定支持することができる。   In the condensing device, the first rotation shaft is lengthened, and the first drive mechanism is disposed at a position away from the intersection of the first rotation axis and the second rotation axis with the first rotation axis. A mirror can be disposed in the vicinity of the intersection of the first rotation axis and the second rotation axis, and the moment applied to this intersection when the mirror structure receives a wind load can be reduced. Moreover, in the said condensing device, among the comparatively long 1st rotating shafts, the position of the front bearing side near the intersection of a 1st rotating shaft line and a 2nd rotating shaft line, in other words, the mirror attached to a 2nd rotating shaft. Since the position close to the center of gravity of the structure is supported by the support base via the bearing and the connecting member, the mirror structure and the driving device can be stably supported by the support base.

このように、当該集光装置では、第一回転軸を比較的長くしているが、第一回転軸方向で相互間距離が離れている前軸受と後軸受とで、第一回転軸を回転可能に両持ち支持すると共に、前軸受と後軸受とを連結部材で剛連結しているので、第一回転軸にかかる曲げモーメントに対する耐性を高めることができる。さらに、前軸受と後軸受とを連結部材で剛連結しているので、前軸受に対する後軸受の第一回転軸線回りの捩じれを抑えることができる。   Thus, in the said condensing device, although the 1st rotating shaft is made comparatively long, the 1st rotating shaft is rotated with the front bearing and rear bearing which are mutually spaced apart in the 1st rotating shaft direction. Since the front bearing and the rear bearing are rigidly connected by the connecting member while being supported at both ends, resistance to the bending moment applied to the first rotating shaft can be enhanced. Furthermore, since the front bearing and the rear bearing are rigidly connected by the connecting member, it is possible to suppress twisting around the first rotation axis of the rear bearing with respect to the front bearing.

よって、当該集光装置によれば、鏡構造体を第一回転軸線回りに高い精度で安定回転させることができる。   Therefore, according to the condensing device, the mirror structure can be stably rotated with high accuracy around the first rotation axis.

ここで、前記集光装置において、前記連結部材は、前記第一回転軸線を中心として筒状を成し、前記第一回転軸、前記後軸受、及び前記前軸受の外周側を覆う管であってもよい。   Here, in the light concentrating device, the connecting member is a tube that has a cylindrical shape around the first rotation axis and covers the outer peripheral sides of the first rotation shaft, the rear bearing, and the front bearing. May be.

当該集光装置では、連結部材の剛性を高めつつも、連結部材の軽量化を図ることができる。   In the condensing device, the weight of the connecting member can be reduced while increasing the rigidity of the connecting member.

また、前記連結部材が前記管である集光装置において、
前記第一駆動部は、前記管の両端部の位置で該管の内周側と前記第一回転軸の外周側との間を塞ぐシール部材を有していることが好ましい。
Further, in the light collecting device in which the connecting member is the tube,
It is preferable that the first drive unit has a seal member that closes between the inner peripheral side of the tube and the outer peripheral side of the first rotating shaft at the positions of both ends of the tube.

当該集光装置では、シール部材により、外部からの雨水や塵等が前軸受及び後軸受へ侵入すること防ぐことができる。   In the condensing device, the sealing member can prevent rainwater, dust, and the like from the outside from entering the front bearing and the rear bearing.

また、以上のいずれかの集光装置において、前記支持台は、水平面に対する前記第一回転軸の角度が変更可能に、前記後軸受及び前記前軸受を介して該第一回転軸を支持している前記連結部材の該前軸受側を支持する支持アームを有し、前記駆動装置は、水平面に対する前記第一回転軸の角度を変える仰角変更部を有し、前記仰角変更部は、前記連結部材の前記後軸受側を支持しつつ、該連結部材の該後軸受側に該第一回転軸の角度変更の力を加えるものであってもよい。   Further, in any one of the above condensing devices, the support base supports the first rotating shaft via the rear bearing and the front bearing so that the angle of the first rotating shaft with respect to a horizontal plane can be changed. A support arm that supports the front bearing side of the connecting member, and the driving device includes an elevation angle changing unit that changes an angle of the first rotation axis with respect to a horizontal plane, and the elevation angle changing unit is configured to connect the connecting member. A force for changing the angle of the first rotating shaft may be applied to the rear bearing side of the connecting member while supporting the rear bearing side.

集熱設備では、複数の集光装置を設けることが多い。この場合、複数の集熱装置毎に集光位置に対する相対位置が異なることになり、第一回転軸線の水平面に対する角度を変える必要がある。当該集光装置では、仰角変更部を有しているので、複数の集光装置を設ける場合に、複数の集熱装置毎に、第一回転軸線の水平面に対する角度を変えることができる。   In a heat collection facility, a plurality of light collecting devices are often provided. In this case, the relative position with respect to the condensing position is different for each of the plurality of heat collecting devices, and it is necessary to change the angle of the first rotation axis with respect to the horizontal plane. Since the condensing device has an elevation angle changing unit, when providing a plurality of concentrating devices, the angle of the first rotation axis with respect to the horizontal plane can be changed for each of the plurality of heat collecting devices.

また、以上のいずれかの集光装置において、前記第二駆動部は、前記第二回転軸線を中心軸線とし、前記第一回転軸の前記前軸受側の端部に取り付けられている第二回転軸を有し、前記鏡構造体は、複数の前記鏡の間に重心が存在し、前記鏡構造体の前記重心は、前記第一回転軸中又は該第一回転軸の延長上内であって、前記第二回転軸内又は該第二回転軸の延長上内に存在してもよい。   Further, in any one of the above condensing devices, the second drive unit has a second rotation attached to the front bearing side end of the first rotation shaft with the second rotation axis as a central axis. The mirror structure has a center of gravity between the plurality of mirrors, and the center of gravity of the mirror structure is within the first rotation axis or within an extension of the first rotation axis. In addition, it may exist in the second rotation shaft or on an extension of the second rotation shaft.

当該集光装置では、第一回転軸中又は第一回転軸の延長上内であって、第二回転軸内又は第二回転軸の延長上内に、鏡構造体の重心が存在するため、第一回転軸が回転しても、第二回転軸が回転しても、鏡構造体の重心の位置はほとんど移動せず、しかも、鏡構造体自体の重さで、鏡構造体自体を第一回転軸線や第二回転軸線の回りを回動させようとするモーメントはほとんど生じない。   In the condensing device, since the center of gravity of the mirror structure exists in the first rotation axis or in the extension of the first rotation axis and in the second rotation axis or the extension of the second rotation axis, Even if the first rotating shaft rotates or the second rotating shaft rotates, the position of the center of gravity of the mirror structure hardly moves, and the weight of the mirror structure itself causes the mirror structure itself to move to the first position. There is almost no moment to try to rotate around the one rotation axis or the second rotation axis.

したがって、当該集光装置では、鏡構造体を回動させるための駆動力を小さくすることができると共に、第一回転軸や第二回転軸の剛性、これらの回転軸を回転可能に支持する軸受けを含む支持構造の剛性等が多少小さくても、鏡構造体を安定支持することができる。   Therefore, in the condensing device, the driving force for rotating the mirror structure can be reduced, the rigidity of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the bearing that rotatably supports these rotating shafts. The mirror structure can be stably supported even when the rigidity of the support structure including is somewhat small.

ここで、第一回転軸中又は第一回転軸の延長上内であって、第二回転軸内又は第二回転軸の延長上内に、鏡構造体の重心が存在する集光装置において、前記支持台は、水平面に対する前記第一回転軸の角度が変更可能に、前記後軸受及び前記前軸受を介して該第一回転軸を支持している前記連結部材の該前軸受側を支持する支持アームと、一方の端部に該支持アームが固定され、他方の端部が基礎に固定されている支柱と、を有し、
前記支柱の前記他方の端部における断面の鉛直上方に前記鏡構造体の前記重心が位置してもよい。
Here, in the light collecting device in which the center of gravity of the mirror structure exists in the first rotating shaft or on the extension of the first rotating shaft and in the second rotating shaft or on the extension of the second rotating shaft, The support base supports the front bearing side of the connecting member that supports the first rotary shaft via the rear bearing and the front bearing so that the angle of the first rotary shaft with respect to a horizontal plane can be changed. A support arm, and a support column having the support arm fixed to one end and the other end fixed to the foundation,
The center of gravity of the mirror structure may be positioned vertically above a cross section at the other end of the support column.

当該集光装置では、鏡構造体の重心が支持台の設置面側の端部における断面の鉛直上方に存在しているため、鏡構造体の重さによる支持台の設置面側にかかる曲げモーメントを小さくすることできる。このため、支持台及びその基礎を小型化することができる。   In this condensing device, the center of gravity of the mirror structure exists vertically above the cross section at the end of the support surface on the installation surface side, so the bending moment applied to the installation surface side of the support table due to the weight of the mirror structure Can be reduced. For this reason, a support stand and its foundation can be reduced in size.

上記問題点を解決するための発明の一態様に係る集熱設備は、
以上のいずれかの集光装置と、前記集光装置で集光された太陽光により媒体を加熱する受熱器と、を備えていることを特徴とする。
The heat collection facility according to one aspect of the invention for solving the above problems is as follows:
One of the above condensing devices and a heat receiver that heats the medium with sunlight condensed by the condensing device are provided.

本発明によれば、鏡を高い精度で軸回りに安定回転させることができる。   According to the present invention, the mirror can be stably rotated around the axis with high accuracy.

本発明に係る一実施形態における集熱設備の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the heat collecting equipment in one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る一実施形態におけるヘリオスタットの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the heliostat in one embodiment concerning the present invention. 本発明に係る一実施形態におけるヘリオスタットの側面図である。It is a side view of the heliostat in one embodiment concerning the present invention. 本発明に係る一実施形態における鏡構造体を示す図であり、同図(a)は鏡構造体の背面図、同図(b)は鏡構造体の底面図である。It is a figure which shows the mirror structure in one Embodiment which concerns on this invention, The figure (a) is a rear view of a mirror structure, The figure (b) is a bottom view of a mirror structure. 本発明に係る一実施形態における鏡を示す説明図であり、同図(a)は鏡の正面の形状を示す説明図であり、同図(b)は鏡の底面の形状を示す説明図であり、同図(c)は鏡の側面の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mirror in one Embodiment which concerns on this invention, The figure (a) is explanatory drawing which shows the shape of the front of a mirror, The figure (b) is explanatory drawing which shows the shape of the bottom face of a mirror. FIG. 6C is an explanatory diagram showing the shape of the side surface of the mirror. 本発明に係る一実施形態における各回転軸周りの断面図である。It is sectional drawing around each rotating shaft in one Embodiment concerning this invention. 本発明に係る一実施形態における支持台の斜視図である。It is a perspective view of a support stand in one embodiment concerning the present invention. 本発明に係る一実施形態における鏡構造体の光軸、重心、各回転軸線の相互関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mutual relationship of the optical axis of the mirror structure in one Embodiment which concerns on this invention, a gravity center, and each rotation axis. 本発明に係る一実施形態における第一回転軸線の設定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the setting method of the 1st rotating shaft line in one Embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明に係る集光装置を備えている集熱設備の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a heat collection facility including a light collecting device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態の集熱設備1は、図1に示すように、太陽光が照射される受熱器10と、この受熱器10が上部に固定されるタワー施設20と、鏡で太陽光を反射して受熱器10に太陽光を照射する集光装置としての複数のヘリオスタット30と、複数のヘリオスタット30を制御する制御装置2と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the heat collection facility 1 of the present embodiment reflects sunlight with a heat receiver 10 to which sunlight is irradiated, a tower facility 20 to which the heat receiver 10 is fixed, and a mirror. The heat receiving device 10 is provided with a plurality of heliostats 30 as a light collecting device that irradiates sunlight, and a control device 2 that controls the plurality of heliostats 30.

受熱器10は、太陽光が照射される受熱部11と、この受熱部11を覆うケーシング12とを有している。受熱部11内には、水や空気等の作動流体が供給され、この作動流体が太陽光からの熱で加熱される。作動流体が空気の場合、集熱設備1は、さらに、加熱された空気で駆動するガスタービンと、このガスタービンの駆動で発電する発電機とを備えていることで、太陽熱発電設備を構成することができる。また、作動流体が水の場合、集熱設備は、さらに水の加熱で生成された蒸気で駆動する蒸気タービンと、この蒸気タービンで駆動する発電機とを備えることでも、太陽熱発電設備を構成することができる。なお、この例は、受熱器10からの熱エネルギーを電気エネルギー発生に利用しているが、この熱エネルギーを蒸気発生のために利用してもよい。   The heat receiver 10 includes a heat receiving portion 11 that is irradiated with sunlight, and a casing 12 that covers the heat receiving portion 11. A working fluid such as water or air is supplied into the heat receiving unit 11, and the working fluid is heated by heat from sunlight. When the working fluid is air, the heat collection facility 1 further includes a gas turbine that is driven by heated air and a generator that generates electric power by driving the gas turbine, thereby constituting a solar thermal power generation facility. be able to. In addition, when the working fluid is water, the heat collecting facility further includes a steam turbine driven by steam generated by heating water and a generator driven by the steam turbine to constitute the solar power generating facility. be able to. In this example, the heat energy from the heat receiver 10 is used for generating electric energy, but this heat energy may be used for generating steam.

このヘリオスタット30は、タワー施設20を中心として、リング状の領域内に複数点在している。言い換えると、ヘリオスタット30は、タワー施設20を中心として、周方向に360°複数配置されていると共に、タワー施設20を基準として遠近方向にも複数配置されている。なお、ここでは、タワー施設20を中心として、リング状の領域内に複数のヘリオスタット30を配置しているが、タワー施設20を要とする扇状の領域又は矩形領域内に複数のヘリオスタット30を配置してもよい。   A plurality of heliostats 30 are scattered in a ring-shaped region around the tower facility 20. In other words, a plurality of heliostats 30 are arranged 360 ° in the circumferential direction around the tower facility 20, and a plurality of heliostats 30 are also arranged in the perspective direction with the tower facility 20 as a reference. Here, a plurality of heliostats 30 are arranged in a ring-shaped region with the tower facility 20 as the center, but a plurality of heliostats 30 are arranged in a fan-shaped region or a rectangular region requiring the tower facility 20. May be arranged.

ヘリオスタット30は、図2〜図4に示すように、太陽光を反射する鏡32を有する鏡構造体31と、この鏡構造体31の鏡32を目的の方向に向ける駆動装置40と、これらを支える支持台80と、を備えている。なお、駆動装置40は、後ほど詳細に説明するように、互いに直交する第一回転軸線A1と第二回転軸線A2とのそれぞれを中心として、鏡構造体31を回動させる装置である。   2 to 4, the heliostat 30 includes a mirror structure 31 having a mirror 32 that reflects sunlight, a drive device 40 that directs the mirror 32 of the mirror structure 31 in a target direction, and these And a support base 80 for supporting. The drive device 40 is a device that rotates the mirror structure 31 around the first rotation axis A1 and the second rotation axis A2 that are orthogonal to each other, as will be described in detail later.

鏡構造体31は、2枚の鏡32と、各鏡32の背面に接着される背面補強板33と、背面補強板33の背面を支持する支持フレーム35と、を有している。   The mirror structure 31 includes two mirrors 32, a back reinforcing plate 33 bonded to the back of each mirror 32, and a support frame 35 that supports the back of the back reinforcing plate 33.

鏡構造体31に含まれる2枚の鏡32は、図5に示すように、同一サイズで且つ同一の長方形板状を成している。本実施形態の鏡構造体31では、2枚の鏡32の反射面が1つの回転対称面、具体的には回転放物面を形成している。この回転放物面の頂点は、2枚の鏡32の中間地点に位置している。以下、本実施形態では、この回転放物面の頂点を鏡構造体31の主点Q1とし、この主点Q1を通り、反射面に対する法線方向に延びる軸、つまり、回転対称面の回転対称軸をこの鏡構造体31の光軸Aoとする。   As shown in FIG. 5, the two mirrors 32 included in the mirror structure 31 have the same size and the same rectangular plate shape. In the mirror structure 31 of this embodiment, the reflecting surfaces of the two mirrors 32 form one rotationally symmetric surface, specifically, a paraboloid of revolution. The top of this paraboloid is located at the midpoint between the two mirrors 32. Hereinafter, in this embodiment, the vertex of the paraboloid of revolution is the principal point Q1 of the mirror structure 31, and the axis extending through the principal point Q1 in the normal direction to the reflecting surface, that is, rotational symmetry of the rotationally symmetric surface. The axis is the optical axis Ao of the mirror structure 31.

2枚の鏡32の背面全体には、図2〜図4に示すように、それぞれ、前述したように、背面補強板33が接着されている。この背面補強板33は、薄い鋼鈑や薄いアルミニウム合金板や樹脂板等で形成され、その板厚方向に凹凸形状を成すよう成形されたものである。この背面補強板33は、凹凸形状のうちの凸部の頂部で接着剤を介して鏡32の背面と接着されている。一方、背面補強板33で、凸部に対して相対的に凹んでいる部分には、支持フレーム35が溶接又は接着で接合されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the back reinforcing plate 33 is bonded to the entire back surface of the two mirrors 32 as described above. The back reinforcing plate 33 is formed of a thin steel plate, a thin aluminum alloy plate, a resin plate, or the like, and is formed so as to have an uneven shape in the plate thickness direction. The back reinforcing plate 33 is bonded to the back surface of the mirror 32 via an adhesive at the top of the convex portion of the concavo-convex shape. On the other hand, a support frame 35 is joined to a portion of the back reinforcing plate 33 that is recessed relative to the convex portion by welding or adhesion.

支持フレーム35は、複数の支持梁部材36(図4参照)と、複数の支持梁部材36相互を連結する連結部材37とを有している。支持梁部材36は、その断面形状が溝型又は角パイプ型等を成している。複数の支持梁部材36は、その長手方向が鏡構造体31の光軸Aoから放射方向を向くように、背面補強板33に接合されている。具体的に、本実施形態では、1枚の背面補強板33に対して2本の支持梁部材36が設けられている。各支持梁部材36の一方の端部が光軸Ao側を向き、その他方の端部が背面補強板33の角側、つまり鏡32の角側を向き、2本の支持梁部材36でV字を成すよう、背面補強板33に設けられている。なお、ここでは、1枚の背面補強板33、つまり1枚の鏡32に対して、2本の支持梁部材36を設けているが、強度上の観点から、3本以上設けてもよい。   The support frame 35 includes a plurality of support beam members 36 (see FIG. 4) and a connecting member 37 that connects the plurality of support beam members 36 to each other. The cross section of the support beam member 36 has a groove shape or a square pipe shape. The plurality of support beam members 36 are joined to the back reinforcing plate 33 such that the longitudinal direction thereof faces the radial direction from the optical axis Ao of the mirror structure 31. Specifically, in this embodiment, two support beam members 36 are provided for one back reinforcing plate 33. One end portion of each support beam member 36 faces the optical axis Ao side, and the other end portion faces the corner side of the back reinforcing plate 33, that is, the corner side of the mirror 32. The back reinforcing plate 33 is provided so as to form a letter. Here, although two support beam members 36 are provided for one back reinforcing plate 33, that is, one mirror 32, three or more support beam members 36 may be provided from the viewpoint of strength.

支持フレーム35の連結部材37は、1枚の背面補強板33の2本の支持梁部材36相互連結する連結梁38と、一方の背面補強板33側の連結梁38と他方の背面補強板33側の連結梁38とを連結する円柱状の軸42と、この軸42が挿通される第二外管54と、を有している。   The connecting member 37 of the support frame 35 includes a connecting beam 38 interconnecting the two supporting beam members 36 of one back reinforcing plate 33, a connecting beam 38 on the one back reinforcing plate 33 side, and the other back reinforcing plate 33. It has a cylindrical shaft 42 for connecting the side connection beam 38 and a second outer tube 54 through which the shaft 42 is inserted.

連結梁38相互を連結する軸42の中心軸線は、光軸Aoに直交し且つ鏡構造体31の回転放物面の頂点である主点Q1と通っている。また、この軸42は、図6に示すように、第二外管54内に入り込み、この第二外管54の内部に設けられている二つの軸受43により、自身の中心軸線回りに回転可能に支持されている。第二外管54の両端部の位置には、この第二外管54の内周側と軸42の外周側との間を塞ぐシール部材44が設けられている。軸受43は、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等、ラジアル荷重及びアキシャル荷重を受け得る軸受である。本実施形態では、以上で説明した軸42が第二回転軸を成し、軸42の中心軸が第二回転軸線A2を成す。よって、以下では、この軸42を第二回転軸42とする。   The central axis of the shaft 42 that connects the connecting beams 38 passes through the principal point Q1 that is orthogonal to the optical axis Ao and that is the apex of the paraboloid of the mirror structure 31. As shown in FIG. 6, the shaft 42 enters the second outer tube 54 and can be rotated around its own central axis by two bearings 43 provided in the second outer tube 54. It is supported by. Sealing members 44 that close the space between the inner peripheral side of the second outer tube 54 and the outer peripheral side of the shaft 42 are provided at both ends of the second outer tube 54. The bearing 43 is a bearing capable of receiving a radial load and an axial load, such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. In the present embodiment, the shaft 42 described above forms the second rotation axis, and the central axis of the shaft 42 forms the second rotation axis A2. Therefore, hereinafter, this shaft 42 is referred to as a second rotating shaft 42.

第二回転軸線A2と直交する第一回転軸線A1は、図2〜図4に示すように、第二回転軸線A2と同様、鏡構造体31の放物面の頂点である主点Q1と通っている。すなわち、本実施形態では、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2の交点と鏡構造体31の主点Q1とが一致している。また、図8に示すように、本実施形態における鏡構造体31の重心Q2は、鏡構造体31の光軸Ao上であって、鏡構造体31の主点Q1から鏡32を基準にして支持梁部材36側に僅かにズレた位置に存在する。但し、この重心Q2は第一回転軸52と第二回転軸42との交差部内に存在する。   The first rotation axis A1 orthogonal to the second rotation axis A2 passes through the principal point Q1, which is the apex of the paraboloid of the mirror structure 31, as in the second rotation axis A2, as shown in FIGS. ing. That is, in the present embodiment, the intersection of the first rotation axis A1 and the second rotation axis A2 and the principal point Q1 of the mirror structure 31 coincide with each other. Further, as shown in FIG. 8, the center of gravity Q2 of the mirror structure 31 in the present embodiment is on the optical axis Ao of the mirror structure 31 and is based on the mirror 32 from the principal point Q1 of the mirror structure 31. It exists in the position which shifted | deviated slightly to the support beam member 36 side. However, the center of gravity Q2 exists in the intersection of the first rotating shaft 52 and the second rotating shaft 42.

駆動装置40は、各鏡32を第一回転軸線A1回りに回動させる第一駆動部51と、各鏡32を第二回転軸線A2回りに回動させる第二駆動部41と、水平面に対する第一回転軸線A1の角度を変える仰角変更部70と、を有している。   The driving device 40 includes a first driving unit 51 that rotates each mirror 32 around the first rotation axis A1, a second driving unit 41 that rotates each mirror 32 around the second rotation axis A2, and a first driving unit 40 with respect to the horizontal plane. And an elevation angle changing unit 70 that changes the angle of one rotation axis A1.

第二駆動部41は、第二回転軸線A2を中心軸線とする前述の第二回転軸42と、第二回転軸線A2を中心として第二回転軸42を回転可能に支持する前述の軸受43(図6)と、各鏡32を第二回転軸線A2回りに回動させる第二駆動機構45と、を有している。   The second drive unit 41 includes the above-described second rotation shaft 42 having the second rotation axis A2 as the central axis, and the above-described bearing 43 (supporting the second rotation shaft 42 rotatably about the second rotation axis A2. 6) and a second drive mechanism 45 that rotates each mirror 32 about the second rotation axis A2.

第一駆動部51は、図6に示すように、第一回転軸線A1を中心軸線とする第一回転軸52と、第一回転軸線A1を中心として第一回転軸52を回転可能に支持する第一回転軸支持部59と、第一回転軸52を第一回転軸線A1回りに回転させる第一駆動機構60と、を有している。   As shown in FIG. 6, the first drive unit 51 rotatably supports the first rotation shaft 52 having the first rotation axis A1 as a center axis and the first rotation axis A1 as a center. It has the 1st rotating shaft support part 59 and the 1st drive mechanism 60 which rotates the 1st rotating shaft 52 around the 1st rotating shaft line A1.

第一回転軸52は、第一回転軸線A1を中心軸線とする第一回転軸本体53と、鏡構造体31における連結部材37の一部である前述の第二外管54と、を有している。第二外管54には、前述したように、第二回転軸42が入り込み、この第二外管54の内部に設けられている軸受43により、第二回転軸線A2回りに回転可能に支持されている。また、第二外管54の側周には、第一回転軸本体53の一方の端部が接合されている。すわなち、第二外管54は、第二回転軸42と第一回転軸本体53とを連結する軸連結部材としての役目を担っている。   The first rotating shaft 52 includes a first rotating shaft main body 53 having the first rotating axis A1 as a central axis, and the above-described second outer tube 54 that is a part of the connecting member 37 in the mirror structure 31. ing. As described above, the second rotating shaft 42 enters the second outer tube 54 and is supported by the bearing 43 provided inside the second outer tube 54 so as to be rotatable around the second rotating axis A2. ing. One end of the first rotating shaft main body 53 is joined to the side periphery of the second outer tube 54. In other words, the second outer tube 54 serves as a shaft connecting member that connects the second rotating shaft 42 and the first rotating shaft main body 53.

このように、本実施形態では、鏡構造体31の構成要素である連結部材37の軸42及び第二外管54は、駆動装置40の構成要素にもなっている。   As described above, in this embodiment, the shaft 42 and the second outer tube 54 of the connecting member 37 that are components of the mirror structure 31 are also components of the drive device 40.

第一回転軸支持部59は、第一回転軸線A1を中心として第一回転軸52を回転可能に支持する二つの軸受55,56と、二つの軸受55,56相互を剛連結する連結部材としての第一外管57と、第一外管57の両端部を塞ぐシール部材58と、を有している。第一外管は、第一回転軸線A1を中心として筒状を成し、第一回転軸本体53、二つの軸受55,56の外側を覆う管である。二つの軸受55,56のうち、一方の軸受である前軸受55は、第一回転軸52中で、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2との交点Q1に近い前側の部分を支持し、他方の軸受である後軸受56は、第一回転軸A1中で、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2との交点Q1から遠い後側の部分を支持する。前軸受55及び後軸受56は、いずれも、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等、ラジアル荷重及びアキシャル荷重を受け得る軸受である。前軸受55及び後軸受56の内輪は、第一回転軸本体53の外周面に固定され、前軸受55及び後軸受56の外輪は、第一外管57の内周面に固定されている。よって、本実施形態では、前軸受55の外輪と後軸受56の外輪とは、第一外管57により連結されて一体化し、前軸受55と、後軸受56と、第一外管57とで、第一回転軸52を支持する一つの軸受装置を構成していることになる。   The first rotating shaft support portion 59 is a connecting member that rigidly connects the two bearings 55 and 56 and the two bearings 55 and 56 that rotatably support the first rotating shaft 52 around the first rotation axis A1. The first outer tube 57 and a seal member 58 that closes both ends of the first outer tube 57 are provided. The first outer tube is a tube that has a cylindrical shape around the first rotation axis A <b> 1 and covers the outer sides of the first rotation shaft main body 53 and the two bearings 55 and 56. The front bearing 55, which is one of the two bearings 55 and 56, supports the front portion of the first rotating shaft 52 near the intersection Q1 between the first rotating axis A1 and the second rotating axis A2. The rear bearing 56, which is the other bearing, supports a rear portion of the first rotation axis A1 that is far from the intersection Q1 between the first rotation axis A1 and the second rotation axis A2. Both the front bearing 55 and the rear bearing 56 are bearings that can receive a radial load and an axial load, such as a deep groove ball bearing and an angular ball bearing. The inner rings of the front bearing 55 and the rear bearing 56 are fixed to the outer peripheral surface of the first rotating shaft main body 53, and the outer rings of the front bearing 55 and the rear bearing 56 are fixed to the inner peripheral surface of the first outer tube 57. Therefore, in this embodiment, the outer ring of the front bearing 55 and the outer ring of the rear bearing 56 are connected and integrated by the first outer pipe 57, and the front bearing 55, the rear bearing 56, and the first outer pipe 57 are combined. Thus, one bearing device that supports the first rotating shaft 52 is configured.

第一駆動機構60は、例えば、直動アクチュエータを有している。この直動アクチュエータの直動ロッドの動作端は、例えば、第一回転軸52の後軸受56側の端部にリンク機構を介して接続される。この直動アクチュエータのロッドカバーは、例えば、第一外管57にピン接続される。なお、第一駆動機構60は、以上のように直動アクチュエータを駆動源とするものではなく、回転出力軸を有するモータを駆動源とするものであってもよい。この場合、モータケースを第一外管57に固定され、このモータの回転出力軸が減速機を介して第一回転軸52にスプライン又はキーで直結される。   The first drive mechanism 60 has, for example, a linear motion actuator. The operating end of the linear motion rod of this linear motion actuator is connected to, for example, the end of the first rotary shaft 52 on the rear bearing 56 side via a link mechanism. The rod cover of this linear motion actuator is pin-connected to the first outer tube 57, for example. As described above, the first drive mechanism 60 does not use a linear actuator as a drive source, but may use a motor having a rotation output shaft as a drive source. In this case, the motor case is fixed to the first outer tube 57, and the rotation output shaft of this motor is directly connected to the first rotation shaft 52 by a spline or key via a reduction gear.

また、第二駆動機構45は、例えば、直動アクチュエータを有している。この直動アクチュエータの直動ロッドの動作端は、例えば、第二回転軸線A2を中心として回転可能な鏡構造体31の背面にピン接続される。この直動アクチュエータのロッドカバーは、例えば、第一外管57にピン接続される。なお、第二駆動機構45も、以上のように直動アクチュエータを駆動源とするものではなく、回転出力軸を有するモータを駆動源とするものであってもよい。この場合、モータケースを第一外管57に固定され、このモータの回転出力軸が減速機を介して第二回転軸42にスプライン又はキーで直結される。また、モータで第一回転軸52及び第二回転軸42のそれぞれを回転させる場合には、第一回転軸52及び第二回転軸42のそれぞれを回転させる直交二軸一体型モータを設けてもよい。   Further, the second drive mechanism 45 has, for example, a linear actuator. The operating end of the linear motion rod of this linear motion actuator is pin-connected to the back surface of the mirror structure 31 that can rotate around the second rotational axis A2, for example. The rod cover of this linear motion actuator is pin-connected to the first outer tube 57, for example. Note that the second drive mechanism 45 is not limited to the linear motion actuator as a drive source as described above, and may be a motor having a rotation output shaft as a drive source. In this case, the motor case is fixed to the first outer tube 57, and the rotation output shaft of this motor is directly connected to the second rotation shaft 42 via a speed reducer by a spline or a key. Further, when each of the first rotating shaft 52 and the second rotating shaft 42 is rotated by a motor, an orthogonal two-axis integrated motor that rotates each of the first rotating shaft 52 and the second rotating shaft 42 may be provided. Good.

仰角変更部70は、支持台80に対する第一回転軸線A1の角度を変えるターンバックル71を有している。   The elevation angle changing unit 70 includes a turnbuckle 71 that changes the angle of the first rotation axis A <b> 1 with respect to the support base 80.

ターンバックル71は、図3に示すように、両端部に雌ネジが形成されている胴体枠72と、この胴体枠72の各端部に捻じ込まれているネジ棒72a,72bと、を有している。このターンバックル71の一方のネジ棒72aの端部は、第一外管57にピン接続されている。また、このターンバックル71の他方のネジ棒72bの端部は、支持台80にピン接続されている。   As shown in FIG. 3, the turnbuckle 71 includes a body frame 72 in which female screws are formed at both ends, and screw rods 72 a and 72 b that are screwed into each end of the body frame 72. doing. One end of the screw rod 72 a of the turnbuckle 71 is pin-connected to the first outer tube 57. The end of the other screw rod 72 b of the turnbuckle 71 is pin-connected to the support base 80.

このターンバックル71の胴体枠72を回転させると、両ネジ棒72a,72bの相互間隔が変わる。両ネジ棒72a,72bの相互間隔が変わると、このターンバックル71に対する第一外管57のピン接続位置と支持台80のピン接続位置との間隔が変わる。この結果、第一回転軸52は、水平面に対する角度が変わる。   When the body frame 72 of the turnbuckle 71 is rotated, the mutual interval between the screw rods 72a and 72b changes. When the distance between the screw rods 72a and 72b changes, the distance between the pin connection position of the first outer tube 57 and the pin connection position of the support base 80 relative to the turnbuckle 71 changes. As a result, the angle of the first rotation shaft 52 with respect to the horizontal plane changes.

なお、ここでは、第一回転軸52の支持台80に対する角度を変える仰角変更部70にターンバックル71を用いているが、この替わりに、例えば、直動アクチュエータや、回転運動を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構とこの機構のピニオンを回転させる回転モータとを有するもの等を用いてもよい。また、構造簡素化を目的に固定板を用いてもよい。   Here, the turnbuckle 71 is used for the elevation angle changing unit 70 that changes the angle of the first rotating shaft 52 with respect to the support base 80. Instead, for example, a linear actuator or a rotary motion is converted into a linear motion. A device having a rack-and-pinion mechanism that rotates and a rotary motor that rotates the pinion of this mechanism may be used. Further, a fixing plate may be used for the purpose of simplifying the structure.

支持台80は、図3及び図6に示すように、ヘリオスタット30の設置位置に載置されるベース板81と、ベース板81上に固定されている支柱82と、支柱82の母線に沿って設けられている複数のリブ83と、第一回転軸52を支える軸支持台85と、を有している。   As shown in FIGS. 3 and 6, the support base 80 is formed along the base plate 81 placed at the installation position of the heliostat 30, the support 82 fixed on the base plate 81, and the bus of the support 82. And a plurality of ribs 83, and a shaft support base 85 that supports the first rotation shaft 52.

支柱82は、等脚台形をこの等脚台形の中心軸回りに回転させて形成される回転体形状、つまり載頭円錐形状を成している。リブ83は、この支柱82の母線に沿って、支柱82の下端から上端まで設けられている。なお、強度上の問題がなければ、支柱82の下端から上端までの間の一部にのみリブ83を設けてもよいし、このリブ83を省略してもよい。   The support 82 has a rotating body shape formed by rotating an isosceles trapezoid around the center axis of the isosceles trapezoid, that is, a truncated cone shape. The rib 83 is provided from the lower end to the upper end of the support 82 along the bus line of the support 82. If there is no problem in strength, the rib 83 may be provided only in a part from the lower end to the upper end of the support 82, or the rib 83 may be omitted.

軸支持台85は、互いに間隔をあけて対向する一対のアーム板(支持アーム)86と、一対のアーム板86の端部相互を連結する連結板87と、を有している。軸支持台85の連結板87は、支柱82の上端に固定されている。また、一対のアーム板86の間には、図6に示すように、第一回転軸52が挿入されている第一外管57が配置されている。この第一外管57中で、前軸受55近傍には、第一回転軸線A1に対して垂直で且つ水平方向に延びる仰角変更軸88が設けられている。アーム板86には、水平方向に貫通して、この仰角変更軸88が自身の中心軸回りに回転可能に挿入される軸孔86aが形成されている。よって、第一外管57及びこれに挿入されている第一回転軸52は、アーム板86の軸孔86aに挿通されている仰角変更軸88が自身の中心軸回りに回転することで、水平面に対する角度を変えることができる。   The shaft support base 85 has a pair of arm plates (support arms) 86 facing each other with a space therebetween, and a connecting plate 87 for connecting the ends of the pair of arm plates 86 to each other. The connecting plate 87 of the shaft support base 85 is fixed to the upper end of the column 82. In addition, as shown in FIG. 6, a first outer tube 57 into which the first rotating shaft 52 is inserted is disposed between the pair of arm plates 86. In the first outer tube 57, an elevation angle changing shaft 88 extending in the horizontal direction and perpendicular to the first rotation axis A1 is provided in the vicinity of the front bearing 55. The arm plate 86 is formed with a shaft hole 86a that penetrates in the horizontal direction and into which the elevation angle changing shaft 88 is rotatably inserted around its central axis. Therefore, the first outer tube 57 and the first rotating shaft 52 inserted into the first outer tube 57 are rotated horizontally by the elevation angle changing shaft 88 inserted through the shaft hole 86a of the arm plate 86 about its own central axis. The angle with respect to can be changed.

ところで、本実施形態では、図2及び図3を用いて前述したように、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2の交点と鏡構造体31の主点Q1とが一致している。このため、本実施形態では、鏡構造体31が第一回転軸線A1回りに回動しても第二回転軸線A2回りに回動しても、鏡構造体31の主点Q1は移動しない。言い換えると、本実施形態では、鏡構造体31の主点Q1が不動点である。なお、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2の交点と鏡構造体31の主点Q1とが一致している関係上、交点の符号もQ1とする場合がある。   By the way, in this embodiment, as mentioned above using FIG.2 and FIG.3, the intersection of 1st rotation axis A1 and 2nd rotation axis A2 and the main point Q1 of the mirror structure 31 correspond. For this reason, in this embodiment, even if the mirror structure 31 rotates around the first rotation axis A1 or the second rotation axis A2, the main point Q1 of the mirror structure 31 does not move. In other words, in this embodiment, the main point Q1 of the mirror structure 31 is a fixed point. In addition, since the intersection of 1st rotation axis A1 and 2nd rotation axis A2 and the main point Q1 of the mirror structure 31 correspond, the code | symbol of an intersection may also be set to Q1.

このように、本実施形態では、鏡構造体31が第一回転軸線A1回りに回動しても第二回転軸線A2回りに回動しても、鏡構造体31の主点Q1が移動しないため、この鏡構造体31の主点Q1と受熱器10の受熱部11(集熱位置)との相対位置も変化しない。   Thus, in this embodiment, even if the mirror structure 31 rotates about the first rotation axis A1 or the second rotation axis A2, the main point Q1 of the mirror structure 31 does not move. Therefore, the relative position between the main point Q1 of the mirror structure 31 and the heat receiving part 11 (heat collecting position) of the heat receiver 10 does not change.

よって、本実施形態では、そのときの太陽と鏡構造体31の主点Q1と結ぶ仮想線と、鏡構造体31の主点Q1と集光位置とを結ぶ仮想線とが成す角度を二分する方向に鏡構造体31の光軸Aoが向いていれば、鏡構造体31の鏡32で反射した太陽光を受熱器10の受熱部11に正確に照射し続けることができる。   Therefore, in this embodiment, the angle formed by the virtual line connecting the sun and the principal point Q1 of the mirror structure 31 and the virtual line connecting the principal point Q1 of the mirror structure 31 and the condensing position is bisected. If the optical axis Ao of the mirror structure 31 is directed in the direction, the sunlight reflected by the mirror 32 of the mirror structure 31 can be accurately irradiated to the heat receiving unit 11 of the heat receiver 10.

また、以上で説明した鏡構造体31の重心Q2は、前述したように、第一回転軸52と第二回転軸42との交差部内に存在する。このため、本実施形態では、鏡構造体31が第一回転軸線A1回りに回動しても、第二回転軸線A2回りに回動しても、重心Q2の位置はほとんど移動せず、しかも、鏡構造体31自体の重さで、鏡構造体31自体を第一回転軸線A1や第二回転軸線A2の回りを回動させようとするモーメントはほとんど生じない。   Further, the center of gravity Q2 of the mirror structure 31 described above exists in the intersection of the first rotating shaft 52 and the second rotating shaft 42 as described above. For this reason, in this embodiment, the position of the center of gravity Q2 hardly moves even if the mirror structure 31 rotates about the first rotation axis A1 or about the second rotation axis A2. The moment of trying to rotate the mirror structure 31 itself around the first rotation axis A1 and the second rotation axis A2 with the weight of the mirror structure 31 itself hardly occurs.

したがって、本実施形態では、鏡構造体31を回動させるための駆動力を小さくすることができると共に、第一回転軸52や第二回転軸42の剛性、これらの回転軸52,42を回転可能に支持する軸受けを含む支持構造の剛性等が多少小さくても、鏡構造体31を安定支持することができる。   Therefore, in the present embodiment, the driving force for rotating the mirror structure 31 can be reduced, the rigidity of the first rotating shaft 52 and the second rotating shaft 42, and the rotating shafts 52 and 42 are rotated. The mirror structure 31 can be stably supported even when the rigidity of the support structure including the bearings that can be supported is somewhat small.

このように、本実施形態では、第一回転軸52や第二回転軸42等の剛性を小さくできるので、これらの小型軽量化を図ることも可能である。   Thus, in this embodiment, since rigidity of the 1st rotating shaft 52, the 2nd rotating shaft 42, etc. can be made small, it is also possible to achieve size reduction and weight reduction of these.

さらに、本実施形態では、図8に示すように、支柱82の下端における水平断面部又は水平断面部の近傍の鉛直上方に鏡構造体31の重心Q2が位置している。このように、本実施形態では、支柱82の下端における水平断面部又はその近傍の鉛直上方に鏡構造体31の重心Q2が位置するため、この支柱82の下端には、鏡構造体31の重量により生じる転倒モーメントはほとんど作用しない。したがって、本実施形態では、支柱82の下端部における断面二次モーメントを小さくでき、支柱82の小型軽量化を図ることができると共に、基礎の小型軽量化を図ることができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the center of gravity Q2 of the mirror structure 31 is located at the horizontal cross section at the lower end of the column 82 or vertically above the horizontal cross section. Thus, in this embodiment, since the center of gravity Q2 of the mirror structure 31 is located vertically above the horizontal cross section at or near the lower end of the support 82, the weight of the mirror structure 31 is placed at the lower end of the support 82. The overturning moment generated by is hardly affected. Therefore, in this embodiment, the cross-sectional secondary moment at the lower end portion of the support 82 can be reduced, the support 82 can be reduced in size and weight, and the foundation can be reduced in size and weight.

また、本実施形態では、第一回転軸52を長くし、この第一回転軸52で、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2との交点Q1から離れた位置に第一駆動機構60を配置しているため、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2との交点Q1の近傍に鏡32を配置することでき、鏡構造体31が風荷重を受けた際のこの交点Q1にかかるモーメントを小さくすることができる。また、本実施形態では、比較的長い第一回転軸52のうちで、第一回転軸線A1と第二回転軸線A2との交点Q1に近い前軸受55側の位置、言い換えると、第二回転軸42に取り付けられる鏡構造体31の重心Q2に近い位置が、軸受55,56及び第一外管57を介して、支持台80で支持されているので、鏡構造体31及び駆動装置40を支持台80で安定支持することができる。   Moreover, in this embodiment, the 1st rotating shaft 52 is lengthened, and the 1st drive mechanism 60 is made into the position which left | separated from the intersection Q1 of 1st rotating shaft line A1 and 2nd rotating shaft line A2 with this 1st rotating shaft 52. Therefore, the mirror 32 can be disposed in the vicinity of the intersection Q1 between the first rotation axis A1 and the second rotation axis A2, and the moment applied to the intersection Q1 when the mirror structure 31 receives a wind load. Can be reduced. In the present embodiment, among the relatively long first rotary shafts 52, the position on the front bearing 55 side near the intersection Q1 between the first rotary axis A1 and the second rotary axis A2, in other words, the second rotary shaft. Since the position close to the center of gravity Q2 of the mirror structure 31 attached to 42 is supported by the support base 80 via the bearings 55 and 56 and the first outer tube 57, the mirror structure 31 and the driving device 40 are supported. It is possible to stably support the table 80.

このように、本実施形態では、第一回転軸52を比較的長くしているが、第一回転軸方向で相互間距離が離れている前軸受55と後軸受56とで、第一回転軸52を回転可能に両持ち支持すると共に、前軸受55と後軸受56とを第一外管57で剛連結しているので、第一回転軸52にかかる曲げモーメントに対する耐性を高めることができる。さらに、前軸受55と後軸受56とを第一外管57で剛連結しているので、前軸受55に対する後軸受56の第一回転軸線A1回りの捩じれを抑えることができる。   Thus, in this embodiment, although the 1st rotating shaft 52 is made comparatively long, it is the 1st rotating shaft by the front bearing 55 and the rear bearing 56 which are mutually spaced apart in the 1st rotating shaft direction. Since the front bearing 55 and the rear bearing 56 are rigidly connected to each other by the first outer pipe 57, the resistance against the bending moment applied to the first rotation shaft 52 can be enhanced. Furthermore, since the front bearing 55 and the rear bearing 56 are rigidly connected by the first outer tube 57, it is possible to suppress twisting around the first rotational axis A1 of the rear bearing 56 with respect to the front bearing 55.

よって、本実施形態によれば、鏡構造体31を第一回転軸線A1回りに高い精度で安定回転させることができる。   Therefore, according to this embodiment, the mirror structure 31 can be stably rotated with high accuracy around the first rotation axis A1.

また、仮に、前軸受55と後軸受56とを第一外管57で剛連結しない場合、第一回転軸52にかかる曲げモーメントを受けるために、第一回転軸線A1が延びる第一回転軸方向で互いに隣接する二つの深溝玉軸受等で前軸受を構成し、同じく、第一回転軸方向で互いに隣接する二つの深溝玉軸受等で後軸受を構成する必要がある。しかしながら、本実施形態では、前軸受55と後軸受56とを第一外管57で剛連結しているので、前軸受55及び後軸受56のそれぞれを一つの深溝玉軸受等で構成しても、第一回転軸52を両持ち支持することになり、前軸受55及び後軸受56と第一外管57で第一回転軸52にかかる曲げモーメントを受けることができる。よって、本実施形態によれば、前軸受55と後軸受56とを第一外管57で剛連結しない場合と比べて、第一回転軸支持部59の構成を簡略化することができる。また、本実施形態によれば、仰角変更軸回りのモーメントをターンバックル71で効果的に支持することができる。   Further, if the front bearing 55 and the rear bearing 56 are not rigidly connected by the first outer tube 57, the first rotation axis direction in which the first rotation axis A1 extends in order to receive a bending moment applied to the first rotation shaft 52. It is necessary to form a front bearing with two deep groove ball bearings adjacent to each other in the same manner, and similarly form a rear bearing with two deep groove ball bearings adjacent to each other in the first rotation axis direction. However, in the present embodiment, since the front bearing 55 and the rear bearing 56 are rigidly connected by the first outer tube 57, each of the front bearing 55 and the rear bearing 56 may be constituted by one deep groove ball bearing or the like. The first rotating shaft 52 is supported at both ends, and the bending moment applied to the first rotating shaft 52 can be received by the front bearing 55, the rear bearing 56 and the first outer tube 57. Therefore, according to the present embodiment, the configuration of the first rotating shaft support portion 59 can be simplified as compared with the case where the front bearing 55 and the rear bearing 56 are not rigidly connected by the first outer tube 57. Further, according to the present embodiment, the moment around the elevation angle changing axis can be effectively supported by the turnbuckle 71.

次に、以上で説明したヘリオスタット30の設置方法について説明する。   Next, the installation method of the heliostat 30 demonstrated above is demonstrated.

天体望遠鏡では、星や太陽等の追尾を容易にするために赤道儀が用いられる。この赤道儀は、地軸に平行に設定される赤経軸と、この赤経軸に垂直な赤緯軸と有している。この赤道儀では、赤経軸及び赤緯軸回りに天体望遠鏡を回動させて、天体望遠鏡の光軸を目的の天体に一旦向けると、以降は、赤経軸回りに天体望遠鏡を回動させるのみで、天体の日周運動に対応することができる。   In astronomical telescopes, equatorial mounts are used to facilitate tracking of stars and the sun. This equatorial mount has an ecliptic axis set parallel to the earth axis and an ecliptic axis perpendicular to the ecliptic axis. In this equatorial mount, the astronomical telescope is rotated about the ecliptic axis and the declination axis, the optical axis of the astronomical telescope is once directed to the target astronomical object, and thereafter the astronomical telescope is rotated about the ecliptic axis. Only can cope with the diurnal motion of celestial bodies.

したがって、ヘリオスタットにおいても、鏡構造体の駆動装置として、互いに直交する2つの回転軸を有するものであれば、1つの回転軸を地軸に平行に設定し、この回転軸を中心として鏡構造体を回動させることにより、日周運動する太陽を追尾することができる。しかしながら、ヘリオスタットは、日周運動する太陽からの光を反射して、この光を固定されている受熱器10に照射させる必要がある。このため、天体望遠鏡と同様に、直交する2つの回転軸のうちの1つの回転軸を地軸に平行に設定しても、鏡構造体を2つの回転軸回りに回動させなければ、日周運動する太陽からの光を固定されている受熱器10に照射させることができない。   Accordingly, in the heliostat, if the mirror structure drive device has two rotation axes orthogonal to each other, one rotation axis is set parallel to the ground axis, and the mirror structure is centered on the rotation axis. By turning the, the sun moving in a diurnal motion can be tracked. However, the heliostat needs to reflect light from the sun that moves in a diurnal motion and irradiate the fixed heat receiver 10 with the light. For this reason, as with the astronomical telescope, even if one of the two orthogonal rotation axes is set parallel to the ground axis, the mirror structure must be rotated around the two rotation axes. It is impossible to irradiate the fixed heat receiver 10 with light from the moving sun.

そこで、以下では、基本的に一つの回転軸52を中心として鏡構造体31を回動させることにより、日周運動する太陽からの光を固定されている受熱器10に照射させることができるヘリオスタット30の回転軸線A1の設定方法について説明する。   Therefore, in the following description, a helio that can irradiate the fixed heat receiver 10 with light from the sun moving in a diurnal motion by basically rotating the mirror structure 31 around one rotating shaft 52. A method for setting the rotation axis A1 of the stat 30 will be described.

まず、図9に示すように、鏡構造体31を設置する地球上の位置データと、太陽光の集光位置Pcとなる受熱器10の受熱部11の地球上の位置データと、一年のうちでの所定の日における複数の時刻毎の鏡構造体31の位置を基準にした太陽位置データとを取得する。   First, as shown in FIG. 9, the position data on the earth where the mirror structure 31 is installed, the position data on the earth of the heat receiving part 11 of the heat receiver 10 that becomes the sunlight condensing position Pc, and within one year. And solar position data based on the position of the mirror structure 31 for each of a plurality of times on a predetermined day.

鏡構造体31の位置データ及び集光位置データは、地球上の座標データ、つまり、緯度、経度及び高度で示されるデータである。なお、鏡構造体31の位置データは、ここでは、鏡構造体31の不動点である主点Q1の位置データである。   The position data and the condensing position data of the mirror structure 31 are coordinate data on the earth, that is, data indicated by latitude, longitude, and altitude. Here, the position data of the mirror structure 31 is the position data of the principal point Q1 which is a fixed point of the mirror structure 31 here.

鏡構造体31の位置を基準にした太陽位置データは、鏡構造体31の位置からの太陽Psの方位角と太陽Psの仰角とで示されるデータである。また、一年のうちでの所定の日とは、例えば、春分の日又は秋分の日等である。また、太陽位置データの数は、所定日における一日の太陽Psの軌跡を特定することができる数、具体的に3以上である。   The solar position data based on the position of the mirror structure 31 is data indicated by the azimuth angle of the sun Ps from the position of the mirror structure 31 and the elevation angle of the sun Ps. Further, the predetermined day of the year is, for example, a spring equinox day or an autumn equinox day. Moreover, the number of sun position data is the number which can specify the locus | trajectory of the sun Ps of the day in a predetermined day, and is specifically 3 or more.

次に、所定の日における複数の時刻毎に、当該時刻における太陽Psからの光を集光位置Pcに向ける鏡構造体31の光軸Aoの方向を示す光軸ベクトルVoを求める。ある時刻における太陽Psからの光を集光位置Pcに向ける鏡構造体31の光軸Aoの方向は、太陽Psと鏡構造体31の主点Q1と結ぶ仮想線L1と、鏡構造体31の主点Q1と集光位置Pcとを結ぶ仮想線L2とが成す角度を二分する方向である。本実施形態では、この方向を向く単位ベクトルを光軸ベクトルVoとする。   Next, for each of a plurality of times on a predetermined day, an optical axis vector Vo indicating the direction of the optical axis Ao of the mirror structure 31 that directs the light from the sun Ps at the time to the condensing position Pc is obtained. The direction of the optical axis Ao of the mirror structure 31 that directs the light from the sun Ps at a certain time to the condensing position Pc is the virtual line L1 connecting the sun Ps and the principal point Q1 of the mirror structure 31, and the mirror structure 31 This is a direction that bisects the angle formed by the virtual line L2 connecting the principal point Q1 and the condensing position Pc. In the present embodiment, a unit vector facing this direction is an optical axis vector Vo.

太陽Psの日周運動に伴う光軸ベクトルVoが示す方向線分の軌跡は、ある円錐Cの側周面を描く。つまり、日周運動する太陽Psからの光を集光位置Pcに向かわせる鏡構造体31の光軸Aoの軌跡は、円錐Cの側周面を描く。そこで、次に、複数の時刻毎の光軸ベクトルVoが示す方向線分が沿う母線を有する円錐Cを定め、この円錐Cの中心軸の方向を示す円錐中心軸ベクトルVaを求める。なお、この円錐中心軸ベクトルVaも単位ベクトルである。   The trajectory of the direction line segment indicated by the optical axis vector Vo accompanying the diurnal motion of the sun Ps describes the side circumferential surface of a certain cone C. That is, the trajectory of the optical axis Ao of the mirror structure 31 that directs the light from the sun Ps that moves in a diurnal direction toward the condensing position Pc describes the side peripheral surface of the cone C. Therefore, next, a cone C having a generatrix along which a direction line segment indicated by a plurality of optical axis vectors Vo for each time is defined is determined, and a cone center axis vector Va indicating the direction of the center axis of the cone C is obtained. This conical center axis vector Va is also a unit vector.

この円錐中心軸ベクトルVaが示す方向にヘリオスタット30の第一回転軸線A1の方向を一致させると、一度、第二回転軸線A2回り鏡構造体31を回動させて、この鏡構造体31で反射された太陽光が集光位置Pcに照射されるようにすれば、以降、基本的に第一回転軸線A1回りに鏡構造体31を回動させるのみで、太陽Psの日周運動に伴う実際の光軸ベクトルVoが示す方向線分の軌跡は、前述の円錐Cの側周面を形成することになる。すなわち、第一回転軸線A1の方向を円錐中心軸ベクトルVaの方向に一致させることで、鏡構造体31を第一回転軸線A1回りに基本的に回動させるのみで、日周運動する太陽Psの光を固定されている集光位置Pcに照射することができる。   When the direction of the first rotation axis A1 of the heliostat 30 coincides with the direction indicated by the conical center axis vector Va, the mirror structure 31 is rotated once around the second rotation axis A2, and the mirror structure 31 If the reflected sunlight is applied to the condensing position Pc, the mirror structure 31 is basically simply rotated around the first rotation axis A1, and the sun Ps is accompanied by the diurnal motion. The locus of the direction line segment indicated by the actual optical axis vector Vo forms the side peripheral surface of the cone C described above. That is, by making the direction of the first rotation axis A1 coincide with the direction of the conical center axis vector Va, the sun Ps that moves in a diurnal motion only by basically rotating the mirror structure 31 about the first rotation axis A1. Can be applied to the light condensing position Pc.

ここで、集熱設備の設置領域には、図1を用いて前述したように、複数のヘリオスタット30が設置される。当然、複数のヘリオスタット30毎に受熱器10に対する相対位置が異なることになる。このため、複数のヘリオスタット30毎の第一回転軸線A1の水平面に対する角度(仰角)は、異なることになる。さらに、複数のヘリオスタット30毎の第一回転軸線A1の方位も、異なることになる。   Here, as described above with reference to FIG. 1, a plurality of heliostats 30 are installed in the installation area of the heat collection facility. Naturally, the relative position with respect to the heat receiver 10 is different for each of the plurality of heliostats 30. For this reason, the angle (elevation angle) with respect to the horizontal plane of the first rotation axis A1 for each of the plurality of heliostats 30 is different. Further, the orientation of the first rotation axis A1 for each of the plurality of heliostats 30 is also different.

そこで、ヘリオスタット30の実際の設置では、まず、先に取得した鏡構造体31の位置データが示す位置に鏡構造体31が位置し、且つ第一回転軸線A1の方位が円錐中心軸ベクトルVaが示す方位になるよう、ヘリオスタット30を設置する。次に、第一回転軸線A1の水平面に対する角度が円錐中心軸ベクトルVaの水平面に対する角度になるよう、第一回転軸線A1を設定する。この際、仰角変更部70のターンバックル71を操作して、第一回転軸52の水平面に対する角度を設定する。以上で、ヘリオスタット30の設置が終了する。   Therefore, in the actual installation of the heliostat 30, first, the mirror structure 31 is located at the position indicated by the position data of the mirror structure 31 acquired previously, and the orientation of the first rotation axis A1 is the cone center axis vector Va. The heliostat 30 is installed so that the direction indicated by Next, the first rotation axis A1 is set so that the angle of the first rotation axis A1 with respect to the horizontal plane becomes the angle of the conical center axis vector Va with respect to the horizontal plane. At this time, the turnbuckle 71 of the elevation angle changing unit 70 is operated to set the angle of the first rotation shaft 52 with respect to the horizontal plane. Thus, the installation of the heliostat 30 is completed.

ヘリオスタット30の設置の終了後、鏡構造体31で反射された太陽光が集光位置Pcに照射されるように、第一回転軸52及び第二回転軸42を回転させる、言い換えると、第一回転軸線A1及び第二回転軸線A2回り鏡構造体31を回動させる。このように、一旦、鏡構造体31で反射された太陽光が集光位置Pcに照射されるようにすれば、前述したように、以降、基本的に第一回転軸線A1回りに鏡構造体31を回動させるのみで、日周運動する太陽の光を固定されている集光位置Pcに照射することができる。   After the installation of the heliostat 30, the first rotating shaft 52 and the second rotating shaft 42 are rotated so that the sunlight reflected by the mirror structure 31 is irradiated to the condensing position Pc. The mirror structure 31 around the first rotation axis A1 and the second rotation axis A2 is rotated. In this way, once the sunlight reflected by the mirror structure 31 is irradiated to the condensing position Pc, as described above, the mirror structure is basically basically rotated around the first rotation axis A1. It is possible to irradiate the fixed condensing position Pc with the light of the sun moving in a diurnal motion only by rotating 31.

したがって、本実施形態では、駆動装置40の制御系が簡易化され、消費エネルギーを抑えることができる。   Therefore, in this embodiment, the control system of the drive device 40 is simplified and energy consumption can be suppressed.

太陽の仰角は、季節が変わると、一日のうちの同時刻であっても変化する。この季節変化に伴って太陽の仰角が変化すると、一日のうちの同時刻における光軸ベクトルVoも変化し、この結果、第一回転軸線A1の設定時に定めた円錐Cも季節変化に伴って変化することになる。しかしながら、季節変化に伴う円錐Cの変化は、円錐Cの底面の径の変化に留まり、円錐Cの中心軸の方向の変化はない。このため、本実施形態において、季節変化に伴う太陽の仰角変化には、第二回転軸線A2の回転角度の変更、言い換えると、第二回転軸42を中心とした鏡32の回動角度を変更することで対応する。   The elevation angle of the sun changes as the season changes, even at the same time of day. When the elevation angle of the sun changes with this seasonal change, the optical axis vector Vo at the same time of the day also changes. As a result, the cone C defined when the first rotation axis A1 is set also changes with the seasonal change. Will change. However, the change of the cone C accompanying the seasonal change is only a change in the diameter of the bottom surface of the cone C, and there is no change in the direction of the central axis of the cone C. For this reason, in the present embodiment, the change in the rotation angle of the second rotation axis A2, in other words, the rotation angle of the mirror 32 around the second rotation axis 42 is changed for the change in the elevation angle of the sun accompanying the seasonal change. To respond.

また、以上の実施形態では、2枚の鏡32を有する鏡構造体31を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、3枚以上の鏡を有するものにも適用可能である。また、以上の実施形態では、長方形板状の鏡32を有する鏡構造体31を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形状、例えば、半円形板状の鏡を有する鏡構造体であってもよい。   Further, in the above embodiment, the mirror structure 31 having two mirrors 32 is illustrated, but the present invention is not limited to this, and can be applied to one having three or more mirrors. It is. Moreover, although the mirror structure 31 which has the rectangular plate-shaped mirror 32 is illustrated in the above embodiment, this invention is not limited to this, For example, other shapes, for example, a semicircle plate shape, It may be a mirror structure having a mirror.

Q1…主点(交点)、Q2…重心、Ao…光軸、A1…第一回転軸線、A2…第二回転軸線、1…集熱設備、2…制御装置、10…受熱器、11…受熱部、20…タワー施設、30…ヘリオスタット(集光装置)、31…鏡構造体、32…鏡、33…背面補強板、35…支持フレーム、36…支持梁部材、37…連結部材、40…駆動装置、41…第二駆動部、42…第二回転軸、43…軸受、44…シール部材、45…第二駆動機構、51…第一駆動部、52…第一回転軸、53…第一回転軸本体、54…第二外管、55…前軸受(軸受)、56…後軸受(軸受)、57…第一外管(連結部材)、58…シール部材、59…第一回転軸支持部、60…第一駆動機構、70…仰角変更部、71…ターンバックル、80…支持台、82…支柱、85…軸支持台、86…アーム板(支持アーム)   Q1 ... principal point (intersection point), Q2 ... center of gravity, Ao ... optical axis, A1 ... first rotation axis, A2 ... second rotation axis, 1 ... heat collecting equipment, 2 ... control device, 10 ... heat receiver, 11 ... heat receiving , 20 ... Tower facility, 30 ... Heliostat (condensing device), 31 ... Mirror structure, 32 ... Mirror, 33 ... Back reinforcement plate, 35 ... Support frame, 36 ... Support beam member, 37 ... Connecting member, 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drive device, 41 ... 2nd drive part, 42 ... 2nd rotating shaft, 43 ... Bearing, 44 ... Seal member, 45 ... 2nd drive mechanism, 51 ... 1st drive part, 52 ... 1st rotating shaft, 53 ... First rotating shaft main body 54 ... second outer tube 55 ... front bearing (bearing) 56 ... rear bearing (bearing) 57 ... first outer tube (connecting member) 58 ... seal member 59 ... first rotation Shaft support section, 60 ... first drive mechanism, 70 ... elevation angle changing section, 71 ... turn buckle, 80 ... support base, 82 ... support, 5 ... axis support base, 86 ... arm plate (support arm)

Claims (7)

複数の鏡を有する鏡構造体と、
前記鏡構造体の複数の該鏡で反射した太陽光を所定の集光位置に向かわせる駆動装置と、
前記駆動装置を支える支持台と、を備え、
前記駆動装置は、前記支持台に支持されて第一回転軸線回りに前記鏡構造体を回転させる第一駆動部と、該第一駆動部に支持されて前記第一回転軸線に直交する第二回転軸線回りに前記鏡構造体を回転させる第二駆動部と、を有し、
前記第一駆動部は、前記第一回転軸線を中心軸線とする第一回転軸と、該第一回転軸を該第一回転軸線回りに回転可能に支持する第一回転軸支持部と、該第一回転軸を回転させる第一駆動機構と、を有し、
前記第一回転軸支持部は、前記第一回転軸線と前記第二回転軸線との交点から該第一回転軸線が延びている第一回転軸方向に離れた位置で、前記第一回転軸を該第一回転軸線回りに回転可能に支持する後軸受と、該第一回転軸方向で該後軸受よりも該交点に近い位置で、該第一回転軸を該第一回転軸線回りに回転可能に支持する前軸受と、該後軸受と該前軸受とを剛連結する連結部材と、有し、
前記第一駆動機構は、前記連結部材の前記後軸受側に取り付けられて、前記第一回転軸における前記後軸受側に回転駆動力を加え、
前記支持台は、前記後軸受及び前記前軸受を介して該第一回転軸を支持している前記連結部材の該前軸受側を支持する、
ことを特徴とする集光装置。
A mirror structure having a plurality of mirrors;
A driving device for directing sunlight reflected by the plurality of mirrors of the mirror structure to a predetermined condensing position;
A support base for supporting the drive device,
The drive device includes a first drive unit that is supported by the support base and rotates the mirror structure around a first rotation axis, and a second drive unit that is supported by the first drive unit and orthogonal to the first rotation axis. A second drive unit that rotates the mirror structure around a rotation axis,
The first drive unit includes a first rotation shaft having the first rotation axis as a central axis, a first rotation shaft support unit that supports the first rotation shaft so as to be rotatable about the first rotation axis, A first drive mechanism for rotating the first rotation shaft,
The first rotating shaft support portion is configured to displace the first rotating shaft at a position away from the intersection of the first rotating axis and the second rotating axis in the first rotating shaft direction in which the first rotating shaft extends. A rear bearing rotatably supported about the first rotational axis, and the first rotational axis can be rotated about the first rotational axis at a position closer to the intersection than the rear bearing in the first rotational axis direction. A front bearing that supports the front bearing, and a connecting member that rigidly connects the rear bearing and the front bearing,
The first driving mechanism is attached to the rear bearing side of the connecting member, and applies a rotational driving force to the rear bearing side of the first rotating shaft,
The support base supports the front bearing side of the connecting member supporting the first rotating shaft via the rear bearing and the front bearing;
A light condensing device.
請求項1に記載の集光装置において、
前記連結部材は、前記第一回転軸線を中心として筒状を成し、前記第一回転軸、前記後軸受、及び前記前軸受の外周側を覆う管である、
ことを特徴とする集光装置。
The light collecting device according to claim 1,
The connecting member is a tube that has a cylindrical shape around the first rotation axis, and covers the outer peripheral side of the first rotation shaft, the rear bearing, and the front bearing.
A light condensing device.
請求項2に記載の集光装置において、
前記第一駆動部は、前記管の両端部の位置で該管の内周側と前記第一回転軸の外周側との間を塞ぐシール部材を有している、
ことを特徴とする集光装置。
The light collecting device according to claim 2,
The first drive unit has a seal member that closes between the inner peripheral side of the tube and the outer peripheral side of the first rotating shaft at the positions of both ends of the tube.
A light condensing device.
請求項1から3のいずれか一項に記載の集光装置において、
前記支持台は、水平面に対する前記第一回転軸の角度が変更可能に、前記後軸受及び前記前軸受を介して該第一回転軸を支持している前記連結部材の該前軸受側を支持する支持アームを有し、
前記駆動装置は、水平面に対する前記第一回転軸の角度を変える仰角変更部を有し、
前記仰角変更部は、前記連結部材の前記後軸受側を支持しつつ、該連結部材の該後軸受側に該第一回転軸の角度変更の力を加える、
ことを特徴とする集光装置。
In the condensing device according to any one of claims 1 to 3,
The support base supports the front bearing side of the connecting member that supports the first rotary shaft via the rear bearing and the front bearing so that the angle of the first rotary shaft with respect to a horizontal plane can be changed. Having a support arm,
The drive device includes an elevation angle changing unit that changes an angle of the first rotation axis with respect to a horizontal plane,
The elevation angle changing unit applies a force for changing the angle of the first rotating shaft to the rear bearing side of the connecting member while supporting the rear bearing side of the connecting member.
A light condensing device.
請求項1から4のいずれか一項に記載の集光装置において、
前記第二駆動部は、前記第二回転軸線を中心軸線とし、前記第一回転軸の前記前軸受側の端部に取り付けられている第二回転軸を有し、
前記鏡構造体は、複数の前記鏡の間に重心が存在し、
前記鏡構造体の前記重心は、前記第一回転軸中又は該第一回転軸の延長上内であって、前記第二回転軸内又は該第二回転軸の延長上内に存在する、
ことを特徴とする集光装置。
In the condensing device according to any one of claims 1 to 4,
The second drive unit has a second rotation shaft attached to an end of the first rotation shaft on the front bearing side, with the second rotation axis as a central axis.
The mirror structure has a center of gravity between the plurality of mirrors,
The center of gravity of the mirror structure is present in the first rotation axis or on the extension of the first rotation axis, and in the second rotation axis or on the extension of the second rotation axis.
A light condensing device.
請求項5に記載の集光装置において、
前記支持台は、水平面に対する前記第一回転軸の角度が変更可能に、前記後軸受及び前記前軸受を介して該第一回転軸を支持している前記連結部材の該前軸受側を支持する支持アームと、一方の端部に該支持アームが固定され、他方の端部が基礎に固定されている支柱と、を有し、
前記支柱の前記他方の端部における断面の鉛直上方に前記鏡構造体の前記重心が位置する、
ことを特徴とする集光装置。
The light collecting device according to claim 5,
The support base supports the front bearing side of the connecting member that supports the first rotary shaft via the rear bearing and the front bearing so that the angle of the first rotary shaft with respect to a horizontal plane can be changed. A support arm, and a support column having the support arm fixed to one end and the other end fixed to the foundation,
The center of gravity of the mirror structure is located vertically above the cross section at the other end of the column;
A light condensing device.
請求項1から6のいずれか一項に記載の集光装置と、
前記集光装置で集光された太陽光により媒体を加熱する受熱器と、
を備えていることを特徴とする集熱設備。
The light collecting device according to any one of claims 1 to 6,
A heat receiver for heating the medium by sunlight collected by the light collecting device;
A heat collecting facility characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104614837A (en) * 2014-11-21 2015-05-13 国家电网公司 Reflecting mirror bracket structure for heliostat
JP2020519216A (en) * 2016-12-02 2020-06-25 ボリーメディア ホールディングス カンパニー リミテッドBolymedia Holdings Co. Ltd. Solar power station
CN113503652A (en) * 2021-07-05 2021-10-15 龙岩智康太阳能科技有限公司 Solar heliostat rotating mechanism

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