KR101011721B1 - Test equipment of reflector for condensing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포물면을 갖는 반사판의 초점을 검사하되, 주야 불문하고 반사판을 검사할 수 있으며, 일정한 초점 거리에 초점검사타켓을 설치하고 서로 다른 반사판을 이 타켓을 기준으로 초점 형성 여부를 검사함으로서 서로 다른 반사판을 조합하여 집광기를 제작하였을 때 각 반사판의 초점이 어느 한점으로 집중될 수 있게 하여 집광 효율을 높일 수 있는 집광용 반사판 시험장치에 관한 것이다. The present invention is to examine the focus of the reflector having a parabolic surface, it is possible to inspect the reflector regardless of the day and night, and by installing a focus inspection target at a certain focal length and different reflectors by examining whether the focus is formed based on this target When the light collector is manufactured by combining the reflector plate, the focus of each reflector plate can be focused to any one point, and the light collecting reflector test apparatus can improve the light collecting efficiency.
이러한 본 발명의 집광용 반사판 시험장치는 포물면을 갖는 집광용 반사판의 빛 반사경로를 시험하기 위한 장치에 있어서, 상기 집광용 판사판이 지면과 수직을 이룬 상태에서 수평으로 회전될 수 있도록 지지하는 반사판 지지수단과 ; 상기 반사판 지지수단에 의해 지지되는 반사판에 빛을 조사하는 빔조사기와 ; 상기 빔조사기를 수평 및 수직으로 이동될 수 있도록 지지하는 2축이송테이블과 ; 상기 빔조사기에서 조사되어 반사판에 의해 반사된 빛이 조사되는 초점검사타켓을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The light reflecting plate test apparatus of the present invention is a device for testing a light reflecting path of a light collecting reflecting plate having a parabolic surface, the reflecting plate support for supporting the light collecting judge plate to be rotated horizontally in a state perpendicular to the ground Means; A beam irradiator for irradiating light to the reflecting plate supported by the reflecting plate support means; A two axis transfer table for supporting the beam irradiator to be moved horizontally and vertically; It characterized in that it comprises a focus inspection target irradiated with light reflected by the reflector is irradiated from the beam irradiator.
집광기, 반사판, 빔조사기, 컴퓨터, 초점검사타켓 Condenser, reflector, beam irradiator, computer, focus inspection target
Description
본 발명은 집광용 반사판 시험장치에 관한 것으로써, 상세하게는 포물면을 갖는 반사판의 초점을 검사하되, 주야 불문하고 반사판을 검사할 수 있는 집광용 반사판 시험장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light reflecting plate test apparatus, and more particularly, to a light reflecting plate test apparatus capable of inspecting a reflecting plate regardless of the day and night while inspecting the focus of a reflecting plate having a parabolic surface.
더욱 상세하게는 일정한 초점 거리에 초점검사타켓을 설치하고 서로 다른 반사판을 이 타켓을 기준으로 초점 형성 여부를 검사함으로서, 집광기의 기하학적 구조로 인하여 초점거리가 서로 다른 반사판을 조합하여 집광기의 반사부를 구성할 때 이 반사판이 설치되는 위치에 따른 반사되는 초점크기 및 초점 형성 거리를 정확히 측정하여 집광용 반사판의 정밀도를 시험하는 집광용 반사판 시험장치에 관한 것이다. More specifically, by installing a focus inspection target at a constant focal length and checking whether different reflectors are focused based on the target, the reflector of the condenser is configured by combining reflectors having different focal lengths due to the geometry of the condenser. The present invention relates to a reflecting plate testing apparatus for collecting light reflecting the accuracy of the focusing reflecting plate by accurately measuring the reflected focal size and focal forming distance according to the position where the reflecting plate is installed.
화석연료가 점차 고갈되어 감에 따라 자연력을 이용하여 동력을 얻기 위한 방법 및 장치들에 대한 관심이 높아지고 있다. As fossil fuels are gradually depleted, there is a growing interest in methods and devices for power using natural forces.
이러한 자연력을 이용한 동력 발생 수단의 하나로 태양광을 집광하여 전기를 발생시키는 장치가 있다. As one of the power generating means using the natural force there is a device for collecting electricity to generate electricity.
이러한 태양열발전시스템은 집광기에서 집광된 태양열로 발전설비를 구동시켜 전기를 발생시키는 것으로, 집광기는 태양광을 어느 한점으로 모아 보다 높을 열을 발생시킬 수 있도록 호형 반사면을 갖는 접시형태로 구성되어 있으며, 이렇게 집광기에서 집광된 태양광은 흡수기에서 흡수하여 엔진으로 전달하여 엔진을 구동시킴에 의해 전기를 발생시키게 된다. The solar power generation system generates electricity by driving a power generation facility with solar heat collected from a collector, and the collector is configured in the form of a dish having an arc-shaped reflecting surface so that the solar light can be collected at any one point to generate higher heat. The solar light collected by the collector is absorbed by the absorber and transferred to the engine to generate electricity by driving the engine.
이러한 태양열발전시스템은 집광기를 통해 집광되는 빛을 어느 한점에 모아주는 것이 중요하다. In such a solar power generation system, it is important to collect the light collected through a condenser at one point.
즉, 태양광은 에너지 밀도가 낮아 고온을 얻기 위해서는 빛을 어느 한점에 모아주기 위한 집광수단이 필요하며, 이러한 집광기는 빛을 어느 한점에 모으기 위해 호형으로 굽혀진 오목한 면으로 구성되어 있다. That is, the solar light is low in energy density and needs a light collecting means for collecting light at any one point in order to obtain a high temperature, such a light collector is composed of a concave surface bent in an arc to collect the light at any one point.
특히, 집광효율을 높이기 위해 집광기의 오목한 면은 포물면을 이루어야 하며, 이렇게 집광효율이 높은 집광기를 제작하기 위해서는 집광기를 구성하는 반사판을 다수로 분리하여 구성하고, 이렇게 다수의 반사판은 집광기에 설치되기 전에 한 장씩 햇빛을 향해 고정시킨 상태에서 초점의 크기와 유효 초점 거리를 측정하여야 하고, 이러한 반사판의 검사는 주간에만 확인 할 수 있다. In particular, in order to increase the light collecting efficiency, the concave surface of the light collector must form a parabolic surface.In order to manufacture a light collector having high light collecting efficiency, the reflector constituting the light collector is separated into a plurality of parts. The size of the focal point and the effective focal length should be measured with the camera fixed to the sunlight one by one. Such inspection of the reflector can only be checked during the day.
즉, 반사되는 빛의 초점 크기와 초점이 형성되는 거리를 육안으로 확인하여 반사판의 사용 가능성을 판단하게 된다. That is, the possibility of using the reflector may be determined by visually checking the focal size of the reflected light and the distance at which the focal point is formed.
그러나 이와 같이 햇빛이 비추어 초점이 모이는 지 여부를 판단하는 방법은 햇빛이 없는 야간이나 우천시에는 사용이 불가능하고, 포물면을 갖는 반사판의 초 점 형성 위치를 제대로 파악하지 못할 경우 정상적인 반사판임에도 불구하고 반사판을 사용하지 못할 뿐만 아니라, 서로 다른 초점 위치에서 시험한 반사판을 조합하여 집광기를 제작하였을 경우 초점의 크기와 초점이 형성되는 거리가 정확하게 측정되지 못하여 불량인 반사판을 조합하여 집광기가 구성될 수 있으며, 이렇게 구성된 집광기는 반사판들에 의해 반사되는 빛이 하나의 초점에 모아지지 않고 확대됨으로 태양열발전시스템 전체의 성능을 저하시키는 문제가 있었다. However, the method of determining whether the focus is caused by the sunlight is not available at night or in the rain without sunlight, and if the focusing position of the parabolic reflector is not properly understood, the reflector may be used despite the fact that it is a normal reflector. In addition, when the light collector is manufactured by combining reflectors tested at different focus positions, the light collector may be configured by combining a defective reflector plate because the size of the focus and the distance at which the focus is formed cannot be accurately measured. The condenser configured has a problem of degrading the performance of the entire solar power generation system because the light reflected by the reflecting plates is enlarged without being collected in one focal point.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로서, 기후의 영향을 받지 않고 반사판의 정밀도를 측정할 수 있는 집광용 반사판 시험장치를 제공함을 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a light reflecting plate test apparatus capable of measuring the accuracy of a reflecting plate without being affected by weather.
특히, 일정한 초점위치에서 다수의 반사반의 집광 효율을 시험함으로서 다수의 반사판이 조립된 상태에서 각 반사판에서 반사된 빛이 일정한 어느 하나의 초점에서 집광될 수 있게 한 집광용 반사판 시험장치를 제공함을 목적으로 한다. In particular, it is an object of the present invention to provide a light reflecting plate test apparatus for testing the light collecting efficiency of a plurality of reflecting plates at a constant focusing position so that the light reflected from each reflecting plate can be focused at a certain focus in a state where a plurality of reflecting plates are assembled. It is done.
이러한 본 발명의 집광용 반사판 시험장치는 포물면을 갖는 집광용 반사판의 빛 반사경로를 시험하기 위한 장치에 있어서, 상기 집광용 판사판이 지면과 수직을 이룬 상태에서 수평으로 회전될 수 있도록 지지하는 반사판 지지수단과 ; 상기 반 사판 지지수단에 의해 지지되는 반사판에 빛을 조사하는 빔조사기와 ; 상기 빔조사기를 수평 및 수직으로 이동될 수 있도록 지지하는 2축이송테이블과 ; 상기 빔조사기에서 조사되어 반사판에 의해 반사된 빛이 조사되는 초점검사타켓을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The light reflecting plate test apparatus of the present invention is a device for testing a light reflecting path of a light collecting reflecting plate having a parabolic surface, the reflecting plate support for supporting the light collecting judge plate to be rotated horizontally in a state perpendicular to the ground Means; A beam irradiator for irradiating light to the reflecting plate supported by the reflector plate support means; A two axis transfer table for supporting the beam irradiator to be moved horizontally and vertically; It characterized in that it comprises a focus inspection target irradiated with light reflected by the reflector is irradiated from the beam irradiator.
본 발명은 빔조사수단을 통해 조사되는 빛을 이용하여 반사반의 집광 효율 즉, 초점을 확인할 수 있게 함으로서 야간에도 반사판을 시험할 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of testing the reflector even at night by making it possible to check the light collection efficiency, that is, the focus of the reflector using the light irradiated through the beam irradiation means.
또한, 일정한 위치에 고정된 초점검사타켓을 설치하고 다수의 반사반의 집광 효율을 시험함으로서 다수의 반사판이 동일한 초점위치를 갖도록 반사판을 시험할 수 있고, 이렇게 시험을 통과한 반사판을 조립하여 집광기를 구성함으로서 완성된 집광기의 초점이 어느 한점에 집광될 수 있는 집광기를 제공할 수 있는 효과가 있다. In addition, by installing a focus inspection target fixed at a certain position and testing the light collection efficiency of a plurality of reflecting plates, the reflecting plates can be tested so that a plurality of reflecting plates have the same focusing position. By doing so, the focus of the finished condenser is effective in providing a condenser that can be condensed at any one point.
이하, 본 발명에 따른 집광용 반사판 시험장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a light reflecting plate test apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 집광용 반사판 시험장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a light collecting plate test apparatus according to the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 집광용 반사판 시험장치는 집광용 판사판 이 지면과 수직을 이룬 상태에서 수평으로 회전될 수 있도록 지지하는 반사판 지지수단(1)과 ; 상기 반사판 지지수단(1)에 의해 지지되는 반사판(100)에 빛을 조사하는 빔조사기(2)와 ; 상기 빔조사기(2)를 수평 및 수직으로 이동될 수 있도록 지지하는 2축이송테이블(3)과 ; 상기 빔조사기(2)에서 조사되어 반사판(100)에 의해 반사된 빛이 조사되는 초점검사타켓(4)을 포함하여 구성된다. As shown, the light collecting plate test apparatus according to the present invention includes a reflecting plate support means (1) for supporting the light collecting judge plate to be rotated horizontally in a state perpendicular to the ground; A beam irradiator (2) for irradiating light to the reflecting plate (100) supported by the reflecting plate support means (1); A two-axis transfer table (3) for supporting the beam irradiator (2) to be moved horizontally and vertically; It is configured to include a focus inspection target 4 is irradiated by the beam irradiator (2) and the light reflected by the
상기 반사판 지지수단(1)은 도 1에 도시한 바와 같이, 반사판(100)을 수직으로 지지하는 수단으로 반사판이 포물면을 갖는 기하학적 구조를 갖음으로서 상, 하단이 동일한 수직선상에 놓이도록 지지하여야 하며, 상기 초점검사타켓(4)과 대향되는 방향을 조절할 수 있게 하기 위해 수평방향으로 회전될 수 있어야 한다. As shown in FIG. 1, the reflector support means 1 is a means for vertically supporting the
이렇게 반사판(100)을 수평방향으로 회전시켜 반사판(100)의 오목한 면이 향하는 방향을 조절할 수 있게 하기 위해서는 반사판의 일측 단부는 회전 가능한 상태가 되고 다른 단부는 전후로 이동되어 지유단부가 회전 가능하게 지지되는 단부를 기준점으로 수평방향으로 이동도리 수 있어야 한다. In order to adjust the direction of the concave surface of the reflecting
이렇게 반사판(100)을 지지하기 위한 반사판 지지수단(1)은 상기한 바와 같이 상기 반사판(100)의 일측 단부를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부(11)와 ; 상기 회전지지부(11)의 반대쪽에 설치되어 반사판(100)의 다른 단부를 밀거나 당김에 의해 반사판(100)이 회전지지부를 중심으로 회전되게 지지하는 구동부(12)로 구성된다. As described above, the reflecting plate support means 1 for supporting the reflecting
이렇게 구성됨으로서 반사판(100)은 상기 회전지지부(11)에 고정된 부분을 중심으로 구동부(12)에 의해 지지되는 부분이 이동됨으로서 반사판이 향하는 방향 이 조절될 수 있는 것이다. As the
상기와 같이 구성된 반사판 지지수단(1)을 구성하는 상기 회전지지부(11)는 회전축(11a)에 하나 이상의 진공그리퍼(vacuum gripper)(11b)를 설치하여 구성된다. The rotation support
상기 회전축(11a)은 프레임에 회전가능하게 설치된 축이고, 이 축의 외부 일측에 상기 진공그리퍼(11b)가 고정되어 있으며, 상기 진공그리퍼(11b)는 통상적으로 빨판과 유사한 구조를 갖는 것으로 유리나 평평한 면에 물건을 고정시킴에 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 반사판의 무게를 고려하여 진공 흡착기 등을 사용할 수도 있다. The rotating shaft (11a) is a shaft rotatably installed in the frame, the vacuum gripper (11b) is fixed to the outer side of the shaft, the vacuum gripper (11b) has a structure similar to a sucker, usually on a glass or flat surface It can be used to fix the thing, it is also possible to use a vacuum adsorber, etc. in consideration of the weight of the reflector.
상기 구동부(12)는 지지대(12a)에 설치된 실린더(12b)의 내부에서 신축되는 로드(12b)의 단부에 진공그리퍼(12c)를 설치하여 구성된다. The
즉, 상기 구동부(12)는 회전지지부(11)에 의해 회전 가능하게 지지되는 반사판(100)의 자유 단부를 밀거나 당겨 반사판(100)이 회전 지지부를 중심으로 회전할 수 있게 지지하는 부분으로 상기한 바와 같이 실린더의 내부에서 신축하는 로드(12b)의 단부에 진공그리퍼(12c)를 설치하여 로드의 신축 정도를 조절함으로서 반사판(100)을 밀거나 당겨 반사판(100)의 방향을 조절하게 된다. That is, the
상기한 바와 같이 반사판 지지수단(1)에 의해 지지되는 반사판(100)에는 반사산(100)에 빛을 조사하여 반사판(100)에 의해 반사된 빛이 어느 한 초점에 모이는 가를 확인하기 위한 빛을 조사하는 수단이 요구되며, 이러한 수단으로 상기한 빔조사기(2)가 구비되어 있다. As described above, the reflecting
상기 빔조사기(2)는 반사판(100)의 전면을 스캐닝(scanning)할 수 있도록 이동될 수 있어야 하며, 이렇게 빔조사기(2)를 이동시키기 위한 수단으로 상기한 2축이송테이블(3)을 구비하고 있다. The
상기 빔조사기(2)는 반사판(100)의 길이방향으로 수평이동하고, 상하로 이동될 수 있어야 함으로 상기 2축이송테이블(3)은 수평이동수단(31)과 수직이동수단(32)으로 구성된다. The
상기 수평이동수단(31)은 지지대에 수평으로 설치된 수평가이드(31a)와 ; 모터(31c)의 구동에 의해 상기 수평가이드를 따라 수평으로 이동하는 수평이동구(31b)로 구성되고, 상기 수직이동수단(32)은 상기 수평이동구(31b)의 상부에 고정된 수직가이드(32a)와 ; 모터(32c)의 구동에 의해 상기 수직가이드를 따라 수직으로 이동하고 일측에 상기 빔조사기(2)가 설치된 수직이동구(32b)로 구성된다. The horizontal moving means 31 has a horizontal guide (31a) installed horizontally on the support; It is composed of a horizontal moving
이렇게 구성된 2축이송테이블(3)은 통상적으로 스캐닝 장치나 플로팅 장치에 사용되는 것을 변형하여 구성할 수 있는 것으로 상세한 설명은 생략한다. The two-axis transfer table 3 configured as described above can be configured by modifying what is typically used for a scanning device or a floating device, and a detailed description thereof will be omitted.
위와 같이 구성된 집광용 반사판 시험장치에서 상기 초점검사타켓(4)은 빔조사기(2)에서 조사되고 반사판(100)에 의해 반사된 빛의 초점이 모아지는 판으로 이 초점검사타켓(4)에 빛이 모아진 범위를 검사함으로서 반사판의 집광 효율을 검사할 수 있다. 즉, 반사판에 의해 반사된 빛이 어느 한 지점에 모아지는 지 여부를 확인할 수 있다. In the condenser reflector test apparatus configured as described above, the focus inspection target 4 is a plate in which the focus of the light irradiated by the
이렇게 본 발명의 집광용 반사판 시험장치는 상기한 바와 같이 구성한 것만으로도 반사판을 시험할 수 있다. As described above, the light reflecting plate test apparatus of the present invention can test the reflecting plate only by configuring as described above.
즉, 시험자가 수동으로 구동부(12)를 조작하여 반사판(100)의 방향이 초점검사타켓(4)을 향하게 하고 수동으로 2축이송테이블(3)을 작동시켜 빔조사기(2)의 위치를 바꾸며 초점검사타켓(4)에 모아지는 빛을 육안으로 검사할 수 있다. That is, the tester manually manipulates the
그러나 이렇게 수동으로 조작하게되면 많은 시간과 노력이 요구됨으로 자동으로 모든 기기를 조작하는 것이 바람직하다. 이에 따라 본 발명의 집광용 반사판 시험장치는 제어용 컴퓨터(5)를 더 구비하고 있다. However, this manual operation requires a lot of time and effort, so it is desirable to operate all devices automatically. Accordingly, the light collecting reflector test apparatus of the present invention further includes a
상기 컴퓨터(5)는 상기 2축이송테이블(3)에 의해 이동하는 빔조사기(2)의 이동을 제어하기 위한 것으로 2축이송테이블(3)을 구성하는 각 모터의 구동과 상기 구동부(12)를 구성하는 실린더의 내부에 공급되는 유압 또는 공압을 제어하게 된다. The
이렇게 상기 컴퓨터(5)가 구동 수단들만을 제어할 경우 초점검사타켓(4)에 모아진 초점을 육안으로 식별하여야 함으로 번거로움이 있고 이러한 번거로움을 해소하기 위해 상기 초점검사타켓(4)을 카메라로 구성하거나 초검검사타켓(4)의 전방에 초점검사타켓(4)에 모아진 빛을 촬영하기 위한 카메라(6)를 별도로 설치할 수 있다. In this way, when the
이렇게 상기 초점검사타켓(4) 자체를 카메라로 구성하거나 또는 초점검사타켓(4)의 전방에 카메라(6) 설치하고 이 카메라에서 촬영된 빛의 궤적을 컴퓨터에서 분석함으로서 보다 빠른 시간에 정확하게 반사판의 초점을 검사할 수 있게 된다. Thus, by configuring the focus inspection target 4 itself as a camera or by installing the camera 6 in front of the focus inspection target 4 and analyzing the trajectory of the light photographed by the camera in a computer, the reflection plate can be accurately and quickly. You can check the focus.
도 1은 본 발명에 따른 집광용 반사판 시험장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a light collecting plate test apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 반사판 지지수단1: Reflector support means
11 : 회전지지부 11a : 회전축 11b : 진공그리퍼(gripper) 11:
12 : 구동부 12a : 지지대 12b : 실린더 12: drive
12c : 진공그리퍼 12c: Vacuum Gripper
2 : 빔조사기2: beam irradiator
3 : 2축이송테이블3: 2-axis transfer table
31 : 수평이동수단 31a : 수평가이드 31b : 수평이동구 31: horizontal movement means 31a:
31c : 모터 31c: motor
32 : 수직이동수단 32a : 수직가이드 32b : 수직이동구 32: vertical movement means 32a:
32c : 모터 32c: motor
4 : 초점검사타켓4: Focus inspection target
5 : 컴퓨터5: computer
6 : 카메라6: camera
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