JPS5930243B2 - heliostat - Google Patents

heliostat

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Publication number
JPS5930243B2
JPS5930243B2 JP54003424A JP342479A JPS5930243B2 JP S5930243 B2 JPS5930243 B2 JP S5930243B2 JP 54003424 A JP54003424 A JP 54003424A JP 342479 A JP342479 A JP 342479A JP S5930243 B2 JPS5930243 B2 JP S5930243B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
gear
heliostat
rotating shaft
rod
Prior art date
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Expired
Application number
JP54003424A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5596910A (en
Inventor
謙一 柳
俊夫 田口
克己 槙原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Priority to JP54003424A priority Critical patent/JPS5930243B2/en
Publication of JPS5596910A publication Critical patent/JPS5596910A/en
Publication of JPS5930243B2 publication Critical patent/JPS5930243B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Landscapes

  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 太陽の動きに追従して常に太陽光を一定の方向に反射す
るヘリオスタットとしてG−L方式のヘリオスタットが
知られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A GL type heliostat is known as a heliostat that follows the movement of the sun and always reflects sunlight in a fixed direction.

この原理は第1図に示され、第1図において、1は南北
線上で地点の緯度ψだけ傾き、地軸に平行な軸である。
軸1上の固定点Aを中心とする回転アーム2の先端Bに
ロッド5に枢支されている。反射鏡7はサポート12に
傾転自在に支持され、この支持点Mにおいて反射鏡7は
ロッド5に垂直に取付けられている。、9は集熱器でタ
ワー8の頂部に設置されている。点Mは、AMの方向が
集熱器9を指し、かつAM=ABとなるように位置せし
められる。
This principle is shown in Figure 1, where 1 is an axis parallel to the earth's axis and tilted by the latitude ψ of the point on the north-south line.
A rod 5 is pivotally supported at the tip B of a rotary arm 2 centered on a fixed point A on the shaft 1. The reflecting mirror 7 is rotatably supported by a support 12, and the reflecting mirror 7 is attached perpendicularly to the rod 5 at this support point M. , 9 are heat collectors installed at the top of the tower 8. Point M is positioned so that the direction of AM points toward the heat collector 9 and AM=AB.

太陽はみかけ上、地軸の回りを1時間15度の速さで回
転するから、ある時刻に、アーム2が太陽光線10の方
向を向くようにセットし、軸1とアーム2とのな゛す角
δを変えずに、軸1とアーム2を一体として太陽と同じ
角速度で軸1のまわりに回転すれば(これを自転追尾と
いう)アーム2は常に太陽光線10の方向を向く。(こ
れを自転追尾という。)三角形ABMにおいて、アーム
2の長さと、AMの長さは等しいから、この三角形AB
Mは二等辺三角形であり、常にLABM=LAMBであ
る。
The sun apparently rotates around the earth's axis at a speed of 15 degrees per hour, so at a certain time, arm 2 is set to face the direction of the sun's rays 10, and the relationship between axis 1 and arm 2 is If the axis 1 and the arm 2 are rotated together around the axis 1 at the same angular velocity as the sun without changing the angle δ (this is called rotation tracking), the arm 2 will always face the direction of the sun's rays 10. (This is called rotation tracking.) In triangle ABM, the length of arm 2 is equal to the length of AM, so this triangle AB
M is an isosceles triangle and always LABM=LAMB.

ところで、点Mに入射した太陽光線10は反射鏡7によ
り反射されるが、太陽光線10と反射鏡7の法線とのな
す角はLABMと等しく、したがつてLAMBと等しい
から、反射光線11と反射鏡の結線とのなす角LAMB
は等しいことになり、反射光線11の方向は常にAMの
方向と同じ、すなわち、集熱器9の方向を指すことにな
る。ここで、軸1とアーム2とのなす角δは、一日のう
ちには固定として実用上差支えないが、太陽高度は毎日
わずかずつ変化していくので、これに合わせるため一日
あるいは数田こ一度、角δを修正する。(これを公転追
尾という)このG−L方式ヘリオスタットの具体的な構
造は第2図に示され、自転追尾は、自転用モータ22、
ギヤ21、減速ギヤ20を介して軸1を太陽と同じ角速
度で回転させることにより行う。
By the way, the sunlight ray 10 incident on point M is reflected by the reflecting mirror 7, but since the angle between the sunlight ray 10 and the normal line of the reflecting mirror 7 is equal to LABM, and therefore LAMB, the reflected ray 11 The angle LAMB between and the connection of the reflector
are equal, and the direction of the reflected light ray 11 is always the same as the direction of AM, that is, it points in the direction of the heat collector 9. Here, the angle δ formed between the shaft 1 and the arm 2 can be fixed for a day, but there is no problem in practical use.However, since the altitude of the sun changes slightly every day, it is necessary to adjust the angle δ for a day or several days to match this. This time, correct the angle δ. (This is called revolution tracking.) The specific structure of this GL type heliostat is shown in Fig. 2.
This is done by rotating the shaft 1 through the gear 21 and the reduction gear 20 at the same angular velocity as the sun.

13は回転アーム2と一体番こなつたケーシングで、公
転用モータ14とウォーム16は、ケーシング13に固
定されている。
Reference numeral 13 denotes a casing that is integrated with the rotating arm 2, and the revolution motor 14 and the worm 16 are fixed to the casing 13.

ウォームホィール15は点Aを中心とし、軸1と一体に
なつたブラケット17に固定されている。公転用モータ
14によつてウォーム16を回転させると、ホイール1
5は固定されているから、ウオーム16の方が点Aの回
りに回転し、したがつてケーシング13、アーム2、ア
ーム先端の軸受18も点Aの回りに回転する。
The worm wheel 15 is centered at a point A and is fixed to a bracket 17 that is integral with the shaft 1. When the worm 16 is rotated by the revolution motor 14, the wheel 1
5 is fixed, the worm 16 rotates around point A, and therefore the casing 13, arm 2, and bearing 18 at the tip of the arm also rotate around point A.

なお、軸受18は3次元的な運動を吸収できるものであ
り、かつ、ロツド5がすべり運動できるような構造のも
のである。
The bearing 18 is capable of absorbing three-dimensional movement and has a structure that allows the rod 5 to slide.

軸受19は3次元的な運動を吸収できるものである。な
お、7は反射鏡、5はロツド、12はサポートを示す。
しかして、上記ヘリオスタツトにおいては点Mの位置は
、AMの方向が集熱器9を向くように設置されるので、
ヘリオスタツトと集熱器9の位置関係の如何によつては
、ロツド5が、ケーシング13にぶつかることがある。
The bearing 19 is capable of absorbing three-dimensional movement. Note that 7 indicates a reflecting mirror, 5 indicates a rod, and 12 indicates a support.
Therefore, in the above-mentioned heliostat, the position of point M is installed so that the direction of AM faces the heat collector 9.
Depending on the positional relationship between the heliostat and the heat collector 9, the rod 5 may collide with the casing 13.

本発明は上記に鑑み点Aの周囲において障害となる部材
を省くことによりどんな位置に設置されたヘリオスタツ
トについてもロツドが障害なく動けるようにしたもので
ある。
In view of the above, the present invention eliminates the members that become obstacles around the point A, so that the rod can move without any obstruction no matter where the heliostat is installed.

以下、本発明の1実施例を第3図および第4図について
説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

軸1を回転駆動する機構は従来のものと同一なので、こ
の機構は示されていない。軸1は地軸と平行な軸で、1
7は軸1に固定されたボスである。
Since the mechanism for rotationally driving the shaft 1 is the same as the conventional one, this mechanism is not shown. Axis 1 is the axis parallel to the earth's axis, 1
7 is a boss fixed to the shaft 1.

13はボス17と一体になつたブラケツトであり、この
上に公転用モータ14と減速機28とガイドプレート2
7が取り付けられている。
13 is a bracket integrated with the boss 17, on which the revolution motor 14, reduction gear 28, and guide plate 2 are mounted.
7 is installed.

24は弓形ギヤであり、25はガイドロール、26は軸
受である。
24 is an arcuate gear, 25 is a guide roll, and 26 is a bearing.

モータ14を回転すると、減速機28を介してシヤフト
29が回転し、これにとりつけられているギヤ23が回
転する。なお、シヤフト29はガイドプレート27に取
りつけられている軸受26によつて支持されている。弓
形ギヤ24はギヤ23とかみあつていて、ガイドロール
25によつて支持されている。弓形ギヤ24は円弧状で
、その中心はA点である。また、ガイドロール25はガ
イドプレート27にとりつけられており、弓形ギヤ24
が点Aを中心として回転できるような位置に配置されて
いる。弓形ギヤ24の先端には軸受18がついている。
When the motor 14 is rotated, the shaft 29 is rotated via the reducer 28, and the gear 23 attached to the shaft 29 is rotated. Note that the shaft 29 is supported by a bearing 26 attached to the guide plate 27. The arcuate gear 24 meshes with the gear 23 and is supported by a guide roll 25. The bow gear 24 has an arc shape, and its center is at point A. Further, the guide roll 25 is attached to a guide plate 27, and the arcuate gear 24
is placed in such a position that it can rotate around point A. A bearing 18 is attached to the tip of the arcuate gear 24.

19も軸受で、12はこれを支持するサポート、7は鏡
、5は鏡7に垂直についているロツドであり、ロツド5
は軸受18,19によつて支持されている。
19 is also a bearing, 12 is a support that supports it, 7 is a mirror, 5 is a rod attached perpendicular to mirror 7, and rod 5
is supported by bearings 18 and 19.

自転追尾をする場合は、モータ14は停止しておく。When tracking rotation, the motor 14 is stopped.

この状態で軸1を太陽と同じ15度/hの速さで回転す
る、点Bは地軸のまわりを15度/hで回転することに
なるから、前述した原理により、鏡7で反射された太陽
光線は常に一定の方向に速られる。公転追尾をする場合
は、モータ14を駆動すると減速機28を介してシヤフ
ト29が回転し、これに取り付けられているギヤ23が
回転する。
In this state, axis 1 rotates at the same speed of 15 degrees/h as the sun, and point B rotates around the earth's axis at 15 degrees/h, so according to the principle described above, the point B is reflected by mirror 7. Sun's rays are always accelerated in a fixed direction. In the case of revolution tracking, when the motor 14 is driven, the shaft 29 rotates via the reducer 28, and the gear 23 attached to the shaft 29 rotates.

するとこれに噛み合つている弓形ギヤ24がガイドロー
ル25に案内されてA点回りに回転する。したがつで、
B点、点A回りに回転して、季節による太陽高度の変化
に追尾できる。なお、第3図における点Mはロツド5に
固定されているが、点Bはロツド5の軸方向に沿つて滑
動可能である。
Then, the arcuate gear 24 meshed with this is guided by the guide roll 25 and rotates around point A. It was tough,
By rotating around points B and A, you can track seasonal changes in solar altitude. Note that point M in FIG. 3 is fixed to the rod 5, but point B is slidable along the axial direction of the rod 5.

第2図に示す従来のものにおいて&丸点Aにウオームホ
イールがあり、さらにその外側にケーシングがあつたた
め、ロツド5がこれにぶつからないような位置に点Mが
ある場合にしかこれを用いることはできなかつた。
In the conventional one shown in Fig. 2, there is a worm wheel at the circle point A, and there is a casing on the outside of the worm wheel, so this can only be used when the point M is at a position where the rod 5 will not collide with it. I couldn't.

即ち、円形フイールドの中央に集熱器があるプラントで
は、フイールド北側にこれを用いることはできなかつた
That is, in plants where the heat collector is located in the center of the circular field, it is not possible to use it on the north side of the field.

しかるに本発明のヘリオスタツトは機能は従来のものと
全く同じであるが、点Aの回りに何もないので、フイー
ルドの全域のヘリオスタツトとしてこれを用いることが
できるという利点がある。
However, although the function of the heliostat of the present invention is exactly the same as that of the conventional one, since there is nothing around point A, it has the advantage that it can be used as a heliostat for the entire field.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はG−L方式ヘリオスタツトの原理を説明するた
めの説明図、第2図は従来のG−L方式ヘリオスタツト
を示す1部を破断しかつ、1部を省略した側面図、第3
図は本発明要部の1実施例を示す側面図、第4図は第3
図における−線に沿う断面図である。 回転軸・・・・・・1、弓形ギヤ・・・・・・24、反
射鏡・・・・・・7、ロツド・・・・・・5、駆動機構
・・・・・・14,23。
Fig. 1 is an explanatory diagram for explaining the principle of the G-L heliostat, Fig. 2 is a side view showing a conventional G-L heliostat with one part cut away and one part omitted; 3
The figure is a side view showing one embodiment of the main part of the present invention, and FIG.
It is a sectional view taken along the - line in the figure. Rotating axis...1, Bow gear...24, Reflector...7, Rod...5, Drive mechanism...14,23 .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 地球の自転軸に平行に設置され太陽と同じ角速度で
回転する回転軸1と、この回転軸1の1端に、この回転
軸1の延長線上の点Aまわりに回動するように支持され
た弓形ギヤ24と、この弓形ギヤ24を回動するための
駆動機構14、23と、上記点Aと集光器9を結ぶ直線
上の不動点Mまわりに傾転自在に支持された反射鏡7と
、該反射鏡7にこれと垂直に固着され、上記弓形ギヤ2
4の一端の点Bにおいて摺動自在に枢支されたロッド5
を見えたことを特徴とするヘリオスタット。
1. A rotating shaft 1 that is installed parallel to the earth's rotation axis and rotates at the same angular velocity as the sun, and a rotating shaft 1 that is supported at one end of this rotating shaft 1 so as to rotate around a point A on an extension of this rotating shaft 1. an arcuate gear 24, a drive mechanism 14, 23 for rotating the arcuate gear 24, and a reflecting mirror tiltably supported around a fixed point M on a straight line connecting the point A and the condenser 9. 7, and the bow gear 2 is fixed to the reflector 7 perpendicularly thereto.
A rod 5 is slidably pivoted at a point B at one end of 4.
A heliostat characterized by being visible.
JP54003424A 1979-01-18 1979-01-18 heliostat Expired JPS5930243B2 (en)

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JP54003424A JPS5930243B2 (en) 1979-01-18 1979-01-18 heliostat

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JP54003424A JPS5930243B2 (en) 1979-01-18 1979-01-18 heliostat

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Publication Number Publication Date
JPS5596910A JPS5596910A (en) 1980-07-23
JPS5930243B2 true JPS5930243B2 (en) 1984-07-26

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ID=11556985

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JP54003424A Expired JPS5930243B2 (en) 1979-01-18 1979-01-18 heliostat

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013181669A (en) 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Light condensing device, rotational axis setting method therefor, and heat collection apparatus and solar thermal power generation apparatus with light condensing device

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JPS5596910A (en) 1980-07-23

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