太陽能聚熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種槽式太陽能聚熱裝置，其為使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置，所述槽式太陽能聚熱裝置具有能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的特征在于，通過在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上具備對在該外邊緣部上產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元，從而即使在對該裝置要求更高的耐風(fēng)速規(guī)格時(shí)，也能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損的情況。
【專利說明】太陽能聚熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能聚熱裝置，尤其是涉及一種使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在這種槽式太陽能聚熱裝置中，需要高效地獲取盡可能多的能量，而在聚熱部中使用聚熱效率較高的拋物面鏡來作為曲面鏡，并于拋物面鏡的焦線的位置處安裝聚熱管。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-208803號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，在氣流中配置了結(jié)構(gòu)物時(shí)，則有可能存在如下情況，S卩，在其后流側(cè)產(chǎn)生卡門渦流等渦流，并因通過該渦流而產(chǎn)生的渦激振動(dòng)而對結(jié)構(gòu)物造成破損。例如，在這種渦流的發(fā)生頻率接近于結(jié)構(gòu)物的固有振動(dòng)頻率時(shí)，存在產(chǎn)生共振而可能會(huì)對結(jié)構(gòu)物造成破損的情況。
[0008]由這種渦激振動(dòng)造成的破損在如上所述的槽式太陽能聚熱裝置中也可能產(chǎn)生。即，由于槽式太陽能聚熱裝置的曲面鏡一般情況下曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的截面形狀被形成為相同，而且曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的上下的邊緣部被形成為直線，因此成為了在發(fā)生強(qiáng)風(fēng)時(shí)，在曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的上下的邊緣部上容易產(chǎn)生大規(guī)模的渦流的結(jié)構(gòu)，由此可能存在因由該上下的邊緣部處所產(chǎn)生的渦流導(dǎo)致的渦激振動(dòng)而對曲面鏡造成破損的情況。
[0009]近年來，在實(shí)現(xiàn)各種環(huán)境對策的推進(jìn)的過程中，隨著如專利文獻(xiàn)I所公開的太陽能電池模塊的開發(fā)，太陽能聚熱裝置的開發(fā)也引人注目，在朝向太陽能聚熱裝置的現(xiàn)實(shí)的實(shí)用化而針對該裝置提出的規(guī)格例如耐風(fēng)速和裝置壽命等規(guī)格中，與現(xiàn)有技術(shù)的規(guī)格相比要求更進(jìn)一步的高性能化。因此，在現(xiàn)有的耐風(fēng)速規(guī)格中未被作為問題的、因如上所述的渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損，在被要求了高性能化規(guī)格的高耐風(fēng)速條件下，也產(chǎn)生了實(shí)施充分應(yīng)對的必要性，因此，在如上所述的槽式太陽能聚熱裝置中，尤其需要提供一種如下的渦流控制單元，即，能夠?qū)η骁R的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的上下的邊緣部上產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元。
[0010]本發(fā)明鑒于上述課題，其目的在于，提供一種槽式太陽能聚熱裝置，其為使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置，并通過具有能夠?qū)υ谇骁R的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的上下的邊緣部上可能產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元，從而即使在針對該裝置而被要求更高的耐風(fēng)速規(guī)格時(shí)，也能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損。
[0011]順便說明一下，雖然在專利文獻(xiàn)I所公開的裝置中，公開了具備以能夠抑制不規(guī)則的渦流的產(chǎn)生的方式而構(gòu)成的彎曲成之字形的板狀部件的內(nèi)容，但專利文獻(xiàn)I所公開的裝置并不是以具有本申請發(fā)明這種的曲面鏡的方式而構(gòu)成的槽式太陽能聚熱裝置為對象，而是以平面的立體形狀的太陽能電池模塊為對象，而且，彎曲成上述之字形的板狀部件的配置也以減輕風(fēng)噪音為目的，在這些方面與本發(fā)明有所不同。
[0012]用于解決課題的方法
[0013]根據(jù)技術(shù)方案I所記載的發(fā)明而提供了一種太陽能聚熱裝置，其為使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置，其中，在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上具備渦流控制單元，所述渦流控制單元對在該外邊緣部上產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制。
[0014]S卩，在技術(shù)方案I所記載的發(fā)明中，尤其是對于如上所述的槽式太陽能聚熱裝置而言，通過在曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上，配置對該外邊緣部上所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元，從而即使在針對該裝置而被要求更高的耐風(fēng)速規(guī)格時(shí)，也能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損的情況。
[0015]根據(jù)技術(shù)方案2所記載的發(fā)明而提供了一種所述渦流控制單元被設(shè)置于，所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的兩個(gè)外邊緣部中的至少一方的外邊緣部上的、技術(shù)方案I所記載的太陽能聚熱裝置。
[0016]根據(jù)技術(shù)方案3所記載的發(fā)明而提供了一種所述渦流控制單元被形成為，能夠?qū)υ谒銮骁R的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的所述外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的、技術(shù)方案I或技術(shù)方案2所記載的太陽能聚熱裝置。
[0017]S卩，在技術(shù)方案3所記載的發(fā)明中，通過以能夠?qū)υ谇骁R的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的方式形成渦流控制單元,從而能夠使該外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的產(chǎn)生頻率高頻化并使該渦流的產(chǎn)生頻率與太陽能聚熱裝置的固有振動(dòng)頻率之差增大，進(jìn)而能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的反射鏡面的破損。
[0018]根據(jù)技術(shù)方案4所記載的發(fā)明而提供了一種所述渦流控制單元以具有凹凸結(jié)構(gòu)的方式而形成，所述凹凸結(jié)構(gòu)為，在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的所述外邊緣部上，沿著該外邊緣部而被配置的凹凸結(jié)構(gòu)，且所述凹凸結(jié)構(gòu)被構(gòu)成為，能夠?qū)υ撏膺吘壊刻幩a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的、技術(shù)方案3所記載的太陽能聚熱裝置。
[0019]根據(jù)技術(shù)方案5所記載的發(fā)明而提供了一種所述渦流控制單元以具有開口部的方式而形成，所述開口部為，在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的所述外邊緣部上，沿著該外邊緣部而開口的開口部，且所述開口部被構(gòu)成為，能夠?qū)υ谠撏膺吘壊刻幩a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的、技術(shù)方案3所記載的太陽能聚熱裝置。
[0020]根據(jù)技術(shù)方案6所記載的發(fā)明而提供了一種沿著所述曲面鏡的所述外邊緣部而開口的開口部使用線材而被劃分形成的、技術(shù)方案5所記載的太陽能聚熱裝置。
[0021]根據(jù)技術(shù)方案7所記載的發(fā)明而提供了一種沿著所述曲面鏡的所述外邊緣部而開口的開口部使用板材而被劃分形成的、技術(shù)方案5所述的太陽能聚熱裝置。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)各個(gè)技術(shù)方案所述的發(fā)明，在使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置中，通過設(shè)置對在曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元，從而實(shí)現(xiàn)了如下的共同效果，即，即使在針對該裝置而被要求更高的耐風(fēng)速規(guī)格時(shí)也能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損的情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的一個(gè)實(shí)施方式的整體立體圖。
[0025]圖2為圖1所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。
[0026]圖3為圖2所示的曲面鏡的外邊緣部處所具備的凹凸結(jié)構(gòu)的放大圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的其他的實(shí)施方式的整體立體圖。
[0028]圖5為圖4所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。
[0029]圖6為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的其他的實(shí)施方式的整體立體圖。
[0030]圖7為圖6所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。
[0031]圖8為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的其他的實(shí)施方式的整體立體圖。
[0032]圖9為圖8所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。
[0033]圖10為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的其他的實(shí)施方式的整體立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，使用附圖來對本發(fā)明所涉及的槽式太陽能聚熱裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的一個(gè)實(shí)施方式的整體立體圖。圖2為圖1所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖，圖3為圖2所示的曲面鏡的外邊緣部處所具備的凹凸結(jié)構(gòu)的放大圖。在圖1至圖3的各個(gè)附圖中，分別為I表示曲面鏡、2表示聚熱管、3表示支承框架、4表示背架結(jié)構(gòu)件、5表示支撐管、6表示聚熱管支撐件、7表示固定結(jié)構(gòu)件、8表示渦流控制單元、9表示凹凸結(jié)構(gòu)、10表示突起體。
[0035]呈雨水槽狀延伸的曲面鏡I被構(gòu)成為，將太陽光聚光于該曲面鏡的焦線上的聚光反射鏡，并使該呈雨水槽狀延伸的曲面鏡I延伸從而構(gòu)成了一個(gè)聚光反射鏡單元。為了提高呈雨水槽狀延伸的曲面鏡I的反射面的太陽能的反射率，而在多種成套設(shè)備中使用了玻璃鏡板。此外，在一部分的成套設(shè)備中，在金屬或耐熱樹脂之上使用了電鍍、蒸鍍、拋光、涂覆等的方法。
[0036]在作為曲面鏡I而使用了玻璃鏡板的情況下，可考慮到因飛石等而容易產(chǎn)生破裂或破損的情況?；谠撉闆r，在本實(shí)施方式中，設(shè)為通過如下反射板來形成曲面鏡I，所述反射板由具有撓性的金屬板構(gòu)成、且在表面上應(yīng)用了反射皮膜。該情況下的鏡面被設(shè)為，例如通過拋光面或者粘貼薄膜鏡、金屬蒸鍍膜等而被形成。此外，作為反射板的材質(zhì)，可以使用例如鐵或不銹鋼或者鋁等。
[0037]支承框架3具備卡合面的方式而構(gòu)成，所述卡合面以具有預(yù)定的曲面形狀并對曲面鏡I進(jìn)行支承的方式而被形成。根據(jù)以具有這種卡合面的方式而構(gòu)成的支承框架3，通過將作為平板而形成的反射板適當(dāng)?shù)卦O(shè)置于支承框架3的卡合面上，從而能夠形成具有預(yù)定的曲面形狀的曲面鏡1，在這種情況下，可以無需由沖壓加工等而實(shí)施的用于形成鏡本身的曲面形狀的加工處理。
[0038]本實(shí)施方式中，從所要求的輕量性與剛度或加工性等的觀點(diǎn)出發(fā)，支承框架3設(shè)為由具有-字狀的截面的部件形成。然而，只要是在確保了性能的基礎(chǔ)上具有能夠獲得足夠的剛度或強(qiáng)度等的剖面形狀的部件，也可以使用其他的截面形狀的部件。另外，支承框架3的卡合面與反射板的組裝或結(jié)合設(shè)為，通過鉚釘接合或螺絲結(jié)合、或者焊接或粘合等的適當(dāng)?shù)奶幚韥韺?shí)施。此外，作為支承框架的材質(zhì)可以使用例如鐵或不銹鋼或者鋁等。
[0039]背架結(jié)構(gòu)件4被構(gòu)成為，與支承框架3 —體化且對該支承框架3進(jìn)行加強(qiáng)。此外，作為背架結(jié)構(gòu)件4的材質(zhì)與支承框架3的材質(zhì)相同，可以使用例如鐵或不銹鋼或者鋁等。本實(shí)施方式中的背架結(jié)構(gòu)件4從所要求的輕量性與剛度或者加工性等觀點(diǎn)出發(fā)，也可以采用以對預(yù)先實(shí)施了薄化的金屬板進(jìn)行沖壓加工的方式來形成。在本實(shí)施方式中，背架結(jié)構(gòu)件4與支承框架3的一體化，是通過支承框架3的卡合面以外的側(cè)面部與背架結(jié)構(gòu)件4的側(cè)面部在多處被螺絲結(jié)合而被實(shí)施的。然而，背架結(jié)構(gòu)件4與支承框架3的一體化并不限定于螺絲結(jié)合，也可以通過鉚釘或者焊接或粘合等而被一體化。
[0040]而且，這些支承框架3與背架結(jié)構(gòu)件4以如下方式而構(gòu)成，即，進(jìn)行協(xié)同工作而將曲面鏡I的曲面形狀確保為預(yù)定的精度，并起到支承曲面鏡I的自重且即使相對于風(fēng)壓力等的外部載荷也能夠具有足夠的強(qiáng)度以及剛度的作用。
[0041]支撐管5被構(gòu)成為，在對背架結(jié)構(gòu)件4進(jìn)行支承的同時(shí)，對與背架結(jié)構(gòu)件4 一體化的支承框架3、和被結(jié)合在該支承框架3上的反射板進(jìn)行支承的部件。此外，支撐管5被構(gòu)成作為，與固定結(jié)構(gòu)件7連結(jié)的部件，所述固定結(jié)構(gòu)件7被配置在對槽式太陽能聚熱裝置進(jìn)行設(shè)置的設(shè)置面與曲面鏡支承結(jié)構(gòu)部之間且對曲面鏡支承結(jié)構(gòu)部進(jìn)行支承。作為支撐管5的材質(zhì)與支承框架3或背架結(jié)構(gòu)件4相同，也可以使用例如鐵或不銹鋼或者鋁等。
[0042]但是，如上文所述，在實(shí)現(xiàn)近年來的各種環(huán)境對策的推進(jìn)的過程中，在朝向如上所述的槽式太陽能聚熱裝置的現(xiàn)實(shí)的實(shí)用化而針對該裝置提出的耐風(fēng)速規(guī)格等規(guī)格中，與現(xiàn)有技術(shù)的規(guī)格相比，被要求了更進(jìn)一步的高性能，與之相伴地，在現(xiàn)有的耐風(fēng)速規(guī)格中未被作為問題的、因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損，在被要求高性能化規(guī)格的高耐風(fēng)速規(guī)格中也產(chǎn)生了需要充分應(yīng)對的必要性，因此，特別需要提供一種能夠?qū)η骁R的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的上下的邊緣部上所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元。
[0043]為了應(yīng)對該情況，在本發(fā)明中，針對使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置，通過在曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上設(shè)置渦流控制單元，從而即使在針對該裝置而要求更高的耐風(fēng)速規(guī)格時(shí)，也能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損的情況，其中，所述渦流控制單元對在該外邊緣部上所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制。
[0044]在圖1至圖3所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的槽式太陽能聚熱裝置中，對曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元8，被構(gòu)成為具有突起體10。突起體10以形成凹凸結(jié)構(gòu)9的方式而構(gòu)成配置，所述凹凸結(jié)構(gòu)9為，在曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上，沿著該外邊緣部而被配置的凹凸結(jié)構(gòu)，且所述凹凸結(jié)構(gòu)9被構(gòu)成為，能夠?qū)υ谠撏膺吘壊刻幩a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化。通過以具有由這種突起體10形成的凹凸結(jié)構(gòu)9的方式而構(gòu)成渦流控制單元8，從而能夠使曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的產(chǎn)生頻率高頻化，進(jìn)而能夠使該渦流的產(chǎn)生頻率與太陽能聚熱裝置的固有振動(dòng)頻率之差增大，由此能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的反射鏡面的破損的情況。
[0045]在曲面鏡I的外邊緣部上由突起體10形成的凹凸結(jié)構(gòu)9的具體形態(tài)，是根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)等的評價(jià)試驗(yàn)與解析評價(jià)等而被決定的，以滿足所需的耐風(fēng)速等的規(guī)格。雖然在本實(shí)施方式中，突起體10的形狀被設(shè)為由鰭狀的板材形成的形狀，但并不限定于此，也可形成為例如圓錐狀，而且，即使在形成呈圓錐狀的情況下，也只要在曲面鏡的上述外邊緣部上能夠形成凹凸結(jié)構(gòu)9即可，頂端無需特別被形成為銳角，也可以被形成為圓角。
[0046]另外，關(guān)于凹凸結(jié)構(gòu)9的高度與配置間隔，在本實(shí)施方式中，根據(jù)本 申請人:的專心研究發(fā)現(xiàn)，凹凸結(jié)構(gòu)9的高度優(yōu)選設(shè)為曲面鏡I的開口寬度(W)的0.5%以上的高度，此外，凹凸的配置間隔優(yōu)選設(shè)為相對于凹凸的高度10倍以下的配置間隔。然而，關(guān)于凹凸結(jié)構(gòu)9的高度與配置間隔，并不限定于此，而是可以認(rèn)為最佳結(jié)構(gòu)會(huì)根據(jù)耐風(fēng)速規(guī)格等的具體的規(guī)格而有所不同。此外，雖然在本實(shí)施方式中，渦流控制單元8被設(shè)成了如下單元，S卩，被設(shè)置于曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的上側(cè)的外邊緣部11以及下側(cè)的外邊緣部12的雙方上的單元，但并不限定于這種方式，也可以被構(gòu)成為，被設(shè)置于曲面鏡I的上側(cè)的外邊緣部11以及下側(cè)的外邊緣部12中的至少一方的外邊緣部上。
[0047]圖4為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的另外一個(gè)實(shí)施方式的整體立體圖。圖5為圖4所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。在圖4以及圖5的各個(gè)附圖中，18表示渦流控制單元、19表示凹凸結(jié)構(gòu)。另外，在圖4以及圖5所圖示的結(jié)構(gòu)件中，對于與圖1至圖3所圖示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)件標(biāo)記相同的參照號(hào)碼。
[0048]在圖4以及圖5所示的本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方式的槽式太陽能聚熱裝置中，對曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元18，以具有凹凸結(jié)構(gòu)19的方式而被構(gòu)成，所述凹凸結(jié)構(gòu)19為，對于曲面鏡I的該外邊緣部直接進(jìn)行凹凸加工而形成的凹凸結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中的凹凸結(jié)構(gòu)19也與圖1至圖3所示的實(shí)施方式相同而被構(gòu)成配置為，能夠?qū)η骁RI的外邊緣部處產(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化，由此，能夠使所產(chǎn)生的渦流的產(chǎn)生頻率高頻化，從而能夠使該渦流的產(chǎn)生頻率與太陽能聚熱裝置的固有振動(dòng)頻率之差增大，進(jìn)而能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡I的破損的情況。
[0049]關(guān)于對曲面鏡I的外邊緣部直接進(jìn)行凹凸加工而形成的凹凸結(jié)構(gòu)19的具體的形態(tài)，是以滿足所需的耐風(fēng)速等規(guī)格的方式，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)等評價(jià)試驗(yàn)與解析評價(jià)等而被決定的。雖然在本實(shí)施方式中，凹凸結(jié)構(gòu)的凹凸分別被設(shè)為形成矩形形狀，但并不被限定于此，只要被設(shè)為能夠?qū)η骁RI的外邊緣部處產(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的形狀即可，例如也可以被設(shè)為凹凸加工的角部不是銳角而是圓角的形狀。
[0050]另外，關(guān)于凹凸結(jié)構(gòu)19的高度與配置間隔，在本實(shí)施方式中與圖1至圖3所示的實(shí)施方式相同，凹凸結(jié)構(gòu)的高度優(yōu)選被設(shè)為，曲面鏡的開口寬度(W)的0.5%以上的高度，而且，凹凸的配置間隔優(yōu)選被設(shè)為，相對于凹凸的高度10倍以下的配置間隔。然而，關(guān)于凹凸結(jié)構(gòu)19的高度與配置間隔，并不限定于此，而是可以認(rèn)為最佳結(jié)構(gòu)會(huì)根據(jù)耐風(fēng)速規(guī)格等的具體的規(guī)格而有所不同。此外，雖然本實(shí)施方式中，渦流控制單元18被設(shè)成了如下單元，即，被設(shè)置于曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的上側(cè)的外邊緣部以及下側(cè)的外邊緣部的雙方上的單元，但并不限定于這種方式，也可以被構(gòu)成為，被設(shè)置于曲面鏡I的上側(cè)的外邊緣部以及下側(cè)的外邊緣部中的至少一方的外邊緣部上。
[0051]圖6為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的另外一個(gè)實(shí)施方式的整體立體圖。圖7為圖6所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。在圖6以及圖7的各個(gè)附圖中，28表示渦流控制單元、29表示開口部、30表示線材。另外，在圖6以及圖7所圖示的結(jié)構(gòu)件中，對于與圖1至圖3所圖示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)件標(biāo)記相同的參照編號(hào)。
[0052]在圖6以及圖7所示的本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方式的槽式太陽能聚熱裝置中，對曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元28，以具有如下的開口部29的方式而被形成，所述開口部29為，在曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上，沿著該外邊緣部而開口的開口部29，且被構(gòu)成為，能夠?qū)υ撏膺吘壊刻幩a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化。而且，在本實(shí)施方式中，沿著曲面鏡I的外邊緣部而開口的該開口部29使用線材30而被劃分形成。通過以具有這種開口部29的方式而構(gòu)成渦流控制單元28，從而能夠使曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的產(chǎn)生頻率高頻化并且使該渦流的產(chǎn)生頻率與太陽能聚熱裝置的固有振動(dòng)頻率之差擴(kuò)大，進(jìn)而能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的反射鏡面的破損的情況。
[0053]在曲面鏡I的外邊緣部上通過線材30而被劃分形成的開口部29的具體形態(tài)，是以滿足期望的耐風(fēng)速等規(guī)格的方式，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)等的評價(jià)試驗(yàn)與解析評價(jià)等而被決定的。此外，關(guān)于所使用的線材，從對所產(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的觀點(diǎn)出發(fā)，其表面粗糙度較粗糙時(shí)能夠得到更大的效果，在本實(shí)施方式中設(shè)定為，使用被捆綁成螺旋狀的線材或者呈編織繩狀的線材。然而，即使在表面光滑的線材上也能夠使所產(chǎn)生的渦流細(xì)化，并不被限定于如本實(shí)施方式中所使用的被捆綁成螺旋狀的線材或者呈編織繩狀的線材。
[0054]另外，關(guān)于線材30被配置的位置與粗細(xì)，在本實(shí)施方式中，根據(jù)本 申請人:的專心研究發(fā)現(xiàn)，線材30的配置優(yōu)選被設(shè)為，以相對于曲面鏡I的開口寬度(W)的0.5%?10%的距離而被配置于從鏡面鏡I的外緣平行分離的位置處，此外，關(guān)于線材的粗細(xì)優(yōu)選被設(shè)為，相對于曲面鏡I的開口寬度(W)的0.01%?5%的粗細(xì)。然而，關(guān)于線材30的配置以及粗細(xì)并不限定于此，而是可以認(rèn)為最佳結(jié)構(gòu)會(huì)根據(jù)耐風(fēng)速規(guī)格等的具體的規(guī)格而有所不同。此外，雖然本實(shí)施方式中渦流控制單元28被設(shè)成了如下的單元，S卩，被設(shè)置于曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的上側(cè)的外邊緣部以及下側(cè)的外邊緣部的雙方上的單元，但并不限定于這種方式，也可以被構(gòu)成為，被設(shè)置于曲面鏡I的上側(cè)的外邊緣部以及下側(cè)的外邊緣部中的至少一方的外邊緣部上。
[0055]此外，雖然在本實(shí)施方式中，沿著曲面鏡I的外邊緣部而開口的開口部29、且被構(gòu)成為能夠?qū)υ谒鲈撏膺吘壊刻幩a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化的開口部29，采用了通過線材30而被劃分形成的結(jié)構(gòu)，但也可以采用代替線材30而使用板材來形成開口部29的這種結(jié)構(gòu)。而且，也可以采用通過對曲面鏡I的外邊緣部直接進(jìn)行鉆孔加工而形成開口部29的這種構(gòu)成。[0056]圖8為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的另外一個(gè)實(shí)施方式的整體立體圖。圖9為圖8所示的曲面鏡的外邊緣部的局部放大圖。在圖8以及圖9的各個(gè)附圖中，38表示渦流控制單元、39表示凹凸結(jié)構(gòu)、40表示開口部、41表示突起體、42表示線材。另外，在圖8以及圖9所圖示的結(jié)構(gòu)件中，對于與圖1至圖3所圖示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)件標(biāo)記相同的參照編號(hào)。
[0057]在圖8以及圖9所圖示的本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方式的槽式太陽能聚熱裝置中，對曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元38通過以如下方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)配置，從而能夠更切實(shí)地實(shí)現(xiàn)曲面鏡I的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的細(xì)化并且使該外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的產(chǎn)生頻率高頻化，并能夠使該渦流的產(chǎn)生頻率與太陽能聚熱裝置的固有振動(dòng)頻率之差增大，進(jìn)而能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡I的破損的情況，所述方式為，將由與圖1至圖3所圖示的實(shí)施方式中說明了的突起體相同的突起體41在曲面鏡I的外邊緣部上所形成的凹凸結(jié)構(gòu)39、和由與圖6以及圖7所圖示的實(shí)施方式中說明了的線材相同的線材42以沿著曲面鏡I的外邊緣部的方式而形成的開口部40組合。另外，雖然在本實(shí)施方式中渦流控制單元38被設(shè)成了如下單元，S卩，被設(shè)置于曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的上側(cè)的外邊緣部以及下側(cè)的外邊緣部的雙方上的單元，但并不限定于這種方式，也可以被構(gòu)成為，被設(shè)置于曲面鏡I的上側(cè)的外邊緣部以及下側(cè)的外邊緣部中的至少一方的外邊緣部上。
[0058]圖10為本發(fā)明的槽式太陽能聚熱裝置的另外一個(gè)實(shí)施方式的整體立體圖。在圖10中，48表示渦流控制單元、49表示布狀構(gòu)件。另外，在圖10所圖示的結(jié)構(gòu)件中，對于與圖1至圖3所圖示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)件標(biāo)記相同的參照編號(hào)。
[0059]在圖10所示的本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方式的槽式太陽能聚熱裝置中，對曲面鏡I的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡I的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元48，以具有被設(shè)置在曲面鏡I的外邊緣部上的布狀構(gòu)件49的方式而被構(gòu)成。該布狀構(gòu)件49被配置構(gòu)成為，在曲面鏡I被設(shè)置于氣流中的情況下，在曲面鏡I的外邊緣部上沿著氣流的流動(dòng)而拖長，從而實(shí)現(xiàn)了對曲面鏡I的外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的整流，抑制了產(chǎn)生于該外邊緣部上的渦流的產(chǎn)生，進(jìn)而能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡I的破損的情況。
[0060]以上，根據(jù)本發(fā)明，通過在使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置中，于曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上，設(shè)置對在該外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制的渦流控制單元，從而即使在對該裝置要求更高的耐風(fēng)速規(guī)格時(shí)也能夠避免因渦激振動(dòng)而造成的曲面鏡的破損的情況。
[0061]符號(hào)說明
[0062]1、曲面鏡；
[0063]2、聚熱管；
[0064]3、支承框架；
[0065]4、背架結(jié)構(gòu)件；
[0066]5、支撐管；[0067]6、聚熱管支撐；
[0068]7、固定結(jié)構(gòu)件；
[0069]8、渦流控制單元。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能聚熱裝置，其為使用曲面鏡來使太陽光聚光于被配置在該曲面鏡的前方的聚熱管上，而對該聚熱管之中流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱的槽式太陽能聚熱裝置，其中， 在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的外邊緣部上具備渦流控制單元，所述渦流控制單元對在該外邊緣部上產(chǎn)生的渦流的流動(dòng)進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能聚熱裝置，其中， 所述渦流控制單元被設(shè)置于，所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的兩個(gè)外邊緣部中的至少一方的外邊緣部上。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的太陽能聚熱裝置，其中， 所述渦流控制單元被形成為，能夠?qū)υ谒銮骁R的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的所述外邊緣部處所產(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能聚熱裝置，其中， 所述渦流控制單元以具有凹凸結(jié)構(gòu)的方式而形成，所述凹凸結(jié)構(gòu)為，在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的所述外邊緣部上，沿著該外邊緣部而被配置的凹凸結(jié)構(gòu)，且所述凹凸結(jié)構(gòu)被構(gòu)成為，能夠?qū)υ谠撏膺吘壊刻幃a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化。
5.如權(quán)利要求3所述的太陽能聚熱裝置，其中， 所述渦流控制單元以具有開口部的方式而形成，所述開口部為，在所述曲面鏡的曲面形狀的曲率發(fā)生變化的方向上的該曲面鏡的所述外邊緣部上，沿著該外邊緣部而開口的開口部，且所述開口部被構(gòu)成為，能夠?qū)υ谠撏膺吘壊刻幃a(chǎn)生的渦流進(jìn)行細(xì)化。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能聚熱裝置，其中， 沿著所述曲面鏡的所述外邊緣部而開口的開口部使用線材而被劃分形成。
7.如權(quán)利要求5所述的太陽能聚熱裝置，其中， 沿著所述曲面鏡的所述外邊緣部而開口的開口部使用板材而被劃分形成。
【文檔編號(hào)】F24J2/14GK103988029SQ201280059687
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
【發(fā)明者】高島翼, 則武和人, 林裕人, 佐藤彰倫 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社