Dispositivo de medición de la posición de montaje.

Dispositivo de medición de la posición de montaje de espejos reflectores (o facetas

(31)) que han de ser montados en un heliostato 3 coinciden con un seudo-toroide (53), se proporcionan un método de ajuste, y un dispositivo de medición de la posición de montaje para medir exactamente las posiciones de montaje de las facetas respectivas (31) para realizar el ajuste de montaje eficientemente y de modo simple. En un método de instalar los espejos reflectantes (o las facetas (31)) que constituyen el heliostato 3 para condensación de la luz solar, cada faceta (31) es instalada de tal modo que un rayo láser reflejado (52) por la faceta 31 puede alcanzar un punto de paso virtual (52b) en una unidad (12) de medición de punto láser.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/072085.

Solicitante: MITSUI ENGINEERING & SHIPBUILDING CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-4, Tsukiji 5-chome, Chuo-ku TOKYO 1048439 JAPON.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS QUE UTILIZAN LA EMISION ESTIMULADA > H01S3/00 (Láser, es decir, dispositivos para la producción, amplificación, modulación, demodulación o el cambio de frecuencia utilizando la emisión estimulada de ondas infrarrojas, visibles o ultravioletas (láseres de semiconductor H01S 5/00))
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Monturas, medios de regulación o uniones estancas... > G02B7/182 (para espejos (dispositivos o sistemas ópticos que utilizan elementos ópticos móviles o deformables para gobernar la intensidad, el color, la fase, la polarización o la dirección de la luz G02B 26/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/16 (con superficies planas)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Elementos ópticos distintos de las lentes (guías... > G02B5/10 (de superficies curvas)
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Dispositivo de medición de la posición de montaje.

Fragmento de la descripción:

DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE LA POSICIÓN DE MONTAJE

CAMPO TÉCNICO

El presente invento se refiera un dispositivo para medir posiciones de montaje

de los espejos reflectantes respectivos (facetas) que constituyen heliostatos para

5 condensar rayos de luz solar.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

En el campo de la generación de energía ténnica solar y similares en que los

rayos de luz solar son condensados y usados como energía, una tasa de condensación

de un heliostato 3 (un espejo reflectante) para condensar rayos de luz solar es

10 incrementada mediante el uso de un espejo que tiene una superficie cóncava. Es

deseable que esta superficie cóncava debería estar fom13da en tres dimensiones con un

toroide incluido en ella. Se ha propuesto un espejo duradero que tiene una superficie

cóncava (véase documento de Patente 1, por ejemplo) .

Sin embargo, sus costes de fabricación son elevados. Además, es dificil

15 asegurar la exactitud de fabricación, y para fabricar el espejo en un tamaño grande.

Por esta razón, se ha usado un heliostato que incluye espejos refl ectantes de tam31io

pequeño y planos (facetas 3 1) hechos coincidir con un toroide 53 de una seudo

manera como se ha mostrado en la fig. 5.

Para ponerlo específicamente, como se ha mostrado en la fig. 5, múltiples

20 facetas 31 son ajustadas y fijadas de tal manera que coincidan con una fonna que

representa el toroide 53, por ejemplo, una fonna que representa una superficie

esférica. En este caso, el aj uste necesita ser repetido de manera frecuente, ya que la

exactitud de las posiciones de montaje de las facetas respectivas 31 es baja.

Documento de Patente 1: soliciUtd de patente japonesa Ko.kai publicación nO

25 2002-154 179

EXPOSICIÓN DEL INVENTO

PROBLEMAS QUE HAN DE SER RESUELTOS POR EL INVENTO

Como se ha mostrado en la fig. 5, las facetas 3 1 están fijas a un bastidor 35 de

facetas mediante el uso de pemos 34 de faceta de tal manera que coincidan con el

3O seudo-toroide 53. Una práctica realizada de manera convencional es que: se hace un

diseño de papel de gran tamaño que representa el toroide 53; y mientras dos

trabajadores están sujetando este diseño de papel, otro trabajador ajusta las posiciones

de montaje de las facetas respectivas. Por esta razón, ocurre algo tal como el

desplazamiento del papel de diseño durante el trabajo. Esto provoca el problema de

35 que la capacidad de trabajo de la práctica realizada de manera convencional es baja.

Además el seudo-toroide 53 es fomlado ensamblando juntas las facetas 31

cuyas superficies son planas. Con este fin, cada faceta 3 1 necesita estar fijada a él de

tal manera que el centro de la superficie plana de la faceta 3 1 esté en contacto con el

papel de diseño, y formando un ángulo que hace que la faceta coincida con una línea

tangente a la toroide. Esto hace la precisión de este trabajo extremadamente baja.

Además, incluso aunque las facetas 31 parecen estar ajustadas de tal modo que

coincidan con el papel de diseño, ningún rayo de luz reflejado desde las facetas 31 es

5 a menudo focalizado sobre cualquier punto particular después de que rayos de luz

solar en forma de rayos paralelos indican realmente sobre las facetas 31. Así, el

trabajo de ajuste de las facetas 31 es un trabajo extremadamente dificil.

Además, en realidad, después también de que las facetas 31 son montadas en el

heliostato 3, la tasa de condensación de luz del heliostato 3 disminuye debido a la

10 exactitud mecánica del heliostato 3, y las posiciones de montaje de las facetas 31

respectivas son ajustadas repetidamente. Aunque la instalación de las facetas 31

requiere un trabajo y esfuerzos extremadamente meticulosos, es dificil conseguir una

alta precisión.

A este respecto, las posiciones de montaje de las facetas 31 respectivas afectan

15 ampliamente a la tasa a la que los rayos de luz solar son condensados en la generación

de energía térmica solar. Por esta razón, la mejora de exactitud en las posiciones de

montaje de las facetas 31 respectivas es esencial para mejorar la eficiencia de la

generación de energía térmica solar.

Con las circunstancias antes descritas tomadas en consideración, un objeto del

2 O presente invento es proporcionar un método de ajuste, y un dispositivo de medición de

las posiciones de montaje para, medir exactamente las posiciones de montaje de los

espejos reflectante s respectivos (facetas 31) que han de ser montados en el heliostato

3, de modo que se realice su ajuste de montaje de manera eficiente y fácil, en un

trabajo de fabricación de espejos (facetas) coinciden con el seudo-toroide. Además,

25 cuando un grupo de múltiples heliostatos 3 en cada uno de los cuales las posiciones de

montaje de las facetas 31 han sido ajustadas es fijado junto mediante el uso de un

conectador de tal modo que enlacen juntos, el presente invento ayuda a proporcionar

un método de ajuste, y un dispositivo de medición de la posición de montaje para,

hacer un ajuste con el fin de reunir los puntos focales de los heliostatos 3 juntos.

3 O MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS

Con el propósito de resolver los problemas antes mencionados, un invento

como se ha citado en la reivindicación 1 a proporciona un método de instalación de

espejo reflectante para un heliostato de condensación de luz solar que incluye una

pluralidad de espejos reflectantes que son instalados en una plataforma de modo que

35 sea inclinable, ajustando el método los ángulos de montaje de los espejos reflectantes

31 respectivos de manera que los rayos láser 52 reflejados obtenidos irradiando la

pluralidad de espejos reflectantes 31 con una pluralidad de rayos láser

unidireccionales y paralelos son condensados en un punto focal 51 de un seudo

toroide 53 formado por la pluralidad de espejos reflectante s 3l. El método está

caracterizado porque: los puntos de intersección entre los trayectos virtuales y una

unidad de medición de punto láser 12 son definidos como puntos de paso virtual 52b,

5 estando formados los trayectos virtuales de modo que unan los espejos reflectantes 31

respectivos y el punto focal 51, siendo situada la unidad de medida de. Las ser 12 así

como para cruzarse con los trayectos virtuales cerca de sus generadores láser

correspondientes 11, estando situada la unidad de medición 12 de punto láser de modo

que corte los trayectos virtuales cerca de sus generadores láser 11 correspondientes,

1 O estando configurada la unidad 12 de medición de punto láser para medir posiciones

irradiadas con los rayos láser respectivos, y los espejos reflectantes 31 son ajustados

de manera que los rayos láser 52 reflejados por los espejos reflectantes 31 alcancen

cada uno sus puntos de paso virtual 52b, respectivamente.

Un invento como se ha citado en la reivindicación 2a proporciona un método

15 de ajuste de conectador para una unidad de heliostato configurada conectando una

pluralidad de heliostatos 6 de condensación de luz solar juntos mediante el uso de un

conectador 33 de manera que el heliostato 6 funcione enlazados entre sí, incluyendo

cada heliostato una pluralidad de espejos reflectantes 31 que son instalados en una

plataforma de modo que sea inclinable, siendo ajustada la pluralidad de espejos

2 O reflectantes 31 de manera que los rayos de luz son condensados en un punto focal 51

de un seudo-toroide 53. El método está caracterizado porque los puntos de

intersección entre trayectos virtuales y una unidad 12 de medición de punto láser están

definidos como puntos de paso virtual 52b, estando formados los...

 


Reivindicaciones:

¡a._ Un método de instalación de un espejo reflectante para un heliostato que

condensa la luz solar que incluye una pluralidad de espejos reflectantes que son

instalados sobre una platafom13 de modo que sea inclinable, ajustando el método los

S ángulos de montaje de los espejos reflectantes respectivos de modo que los rayos láser

reflejados obtenidos irradiando la pluralidad de espejos reflectantes con una pluralidad

de rayos láser de una sola dirección y paralelos son condensados en un punto focal de

un seudo-toroide fonnado por la pluralidad de espejos reflectantes, el método

caracterizado porque los puntos de inserción entre los trayectos virtuales y una unidad

10 de medición de punto láser son definidos como puntos de paso virtuales, estando

fonnados los trayectos virtuales de modo que unan los espejos reflectantes respectivos

y el punto focal, estando colocada la unidad de medición de punto láser de modo que

corte los trayectos virtuales cerca de sus generadores de láser correspondientes,

estando configurada la unidad de medición de punto láser para medir posiciones

1 S irradiadas con los rayos láser respectivos, y los espejos refl ectantes son ajustados de

modo que los rayos láser reflejados por los espejos reflectantes alcancen sus puntos de

paso virtuales, respectivamente.

2a ._ Un método para aj ustar un conectador para una unidad de heliostato

configurada conectando lUla pluralidad de heliostatos que condensan la luz solar

2 O juntos mediante el uso de un conectador de modo que los heliostatos funcionan

enlazados entre sí, incluyendo cada heliostato una pluralidad de espejos reflectantes

que son instalados sobre LUla platafonna de modo que sea inclinable, siendo ajustada

la pluralidad de espejos reflectantes de modo que los rayos de luz son condensados en

un punto focal de un seudo-toroide, el método caracterizado porque los puntos de

2 S intersección entre trayectos virtuales y una unidad de medición de punto láser son

definidos como puntos de paso virtual, estando fOnl13dos los trayectos virtuales de

modo que unan los espejos retlectantes respectivos y el punto focal, estando colocada

la unidad de medición de punto láser de modo que corte los trayectos virtuales cerca

de sus generadores láser correspondientes, estando configmada la unidad de medición

3O de punto láser para medir posiciones irradiadas con los rayos láser respectivos que son

irradiados, y el conectador es ajustado de modo que los rayos láser reflejados por los

espejos reflectantes alcancen sus puntos de paso virtuales, respectivamente.

3a ._ Un dispositivo de medición de la posición de montaje para medir una

posición de montaje de un espejo reflectante, siendo tal el dispositivo para un

3 S heliostato que condensa la luz solar que incluye una pluralidad de espejos reflectantes

que son instalados sobre una platafonna de modo que sea inc1inable, siendo usado el

dispositivo cuando los ángulos de montaje de los espejos reflectantes respectivos son

ajustados de modo que los rayos láser reflejados obtenidos irradiando la pluralidad de espejos reflectantes con rayos láser son condensados en un punto focal de un pseudos toroide formado por la pluralidad de espejos reflectantes, el dispositivo caracterizado porque comprende: una pluralidad de generadores láser desde la que los rayos láser

son emitidos en paralelo entre sí y en una sola dirección; una unidad de medición de punto láser que recibe los rayos láser desde los generadores láser, y detecta así posiciones irradiadas con los rayos láser respectivos; y un miembro de soporte sobre el que son instalados los generadores láser y la unidad de medición de punto láser.

4a._ Un dispositivo de medición de la posición de montaje para una unidad de 1 O heliostato configurada conectando una pluralidad de heliostatos que condensan la luz solar juntos mediante el uso de un conectador de modo que los heliostatos funcionen enlazados entre sí, incluyendo cada heliostato una pluralidad de espejos reflectantes que son instalados sobre una plataforma de modo que sea inclinable, siendo ajustada la pluralidad de espejos reflectantes de modo que los rayos de luz son condensados en un punto focal de un seudo-toroide, el dispositivo caracterizado porque comprende: una pluralidad de generadores láser desde los que son emitidos rayos láser en paralelo entre sí y en una sola dirección; una unidad de medición de punto láser que recibe los rayos láser desde los generadores láser, y detecta así posiciones irradiadas con los rayos láser respectivos; y un miembro de soporte en el que son instalados los 2 O generadores láser y la unidad de medición de punto láser. sa._ El dispositivo de medición de la posición de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 3a y 4a, caracterizado porque el miembro de soporte incluye un mecanismo de movimiento para moverse a lo largo de los espejos reflectantes. 6a._ El dispositivo de medición de la posición de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 3aa sa, caracterizado porque los generadores láser y la unidad de medición de punto láser son instalados sobre un miembro de soporte en forma de arco.

7a._ El dispositivo de medición de la posición de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 3a a 6a, caracterizado porque los generadores láser usan sus 3 O rayos láser respectivos cuyas longitudes de onda son diferentes entre sí, y que representan sus colores respectivos diferentes entre sí.

ga._ Un método de instalación de espejo reflectante para un heliostato que condensa la luz solar que incluye una pluralidad de espejos reflectantes que son instalados sobre una plataforma de modo que sea inclinable, y el método de ajustar

ángulos de montaje de los espejos reflectante s respectivos de modo que los rayos láser reflejados obtenidos irradiando la pluralidad de espejos reflectantes con una pluralidad de rayos láser unidireccionales y paralelos son condensados en un punto focal de un

seudo-toroide formado por la pluralidad de espejOS reflectantes, el método

caracterizado porque una unidad de medición de distancia láser que mide una

distancia mediante el uso de un rayo láser es instalada sobre una línea de referencia

configurada enfrente de los espejos reflectantes, se mide una distancia entre la línea de

5 referencia y cada uno de los espejos reflectantes, y así, cada uno de los espejos

reflectantes es ajustado de modo que esta distancia resulte igual a una distancia entre

la línea de referencia y el seudo-toroide que ha de ser formado por el espejo

reflectante.

9a ._ Un método de ajuste de conectador para una unidad de heliostato

1 O configurada conectado una pluralidad de heliostatos que condensan la luz solar juntos

mediante el uso de un conectador de modo que los heliostatos funcionan enlazados

entre sí, incluyendo cada heliostato una pluralidad de espejos reflectantes que son

instalados sobre una plataforma de modo que sea inclinable, estando ajustada la

pluralidad de espejos reflectantes de modo que los rayos de luz son condensados en un

15 punto focal de un seudo-toroide, el método caracterizado porque una unidad de

medición de distancia láser que mide una distancia mediante el uso de un rayo láser es

instalada sobre una línea de referencia configurada enfrente de los espejos reflectantes,

se mide una distancia entre la línea de referencia y cada uno de los espejos

reflectantes, y así, el conectador es ajustado de modo que esta distancia resulte igual a

2 O una distancia entre la línea de referencia y el seudo-toroide que ha de ser formado por

los espejos reflectantes.

lOa._ Un dispositivo de medición de la posición de montaje para medir una

posición de montaje de un espejo reflectante, siendo el dispositivo tal para un

heliostato que condensa la luz solar que incluye una pluralidad de espejos reflectantes

25 que son instalados sobre una plataforma de modo que sea inclinable, siendo usado el

dispositivo cuando los ángulos montados de los espejos reflectantes respectivos son

ajustados de modo que los rayos láser reflejados obtenidos irradiando la pluralidad de

espejos reflectantes con rayos láser son condensados en un punto focal de un seudo

toroide formado por la pluralidad de espejos reflectantes, el dispositivo caracterizado

3 O porque comprende una unidad de medición de una distancia láser que mide una

distancia mediante el uso de un rayo láser, el dispositivo caracterizado porque la

unidad de medición de la distancia láser es instalada sobre una línea de referencia

configurada enfrente de los espejos reflectantes.

11a._ Un dispositivo de medición de la posición de montaje para una unidad de

35 heliostato configurada conectando una pluralidad de heliostatos que condensan la luz

solar juntos mediante el uso de un conectador de modo que los heliostatos funcionan

enlazados entre sí, incluyendo cada heliostato una pluralidad de espejos reflectantes

que son instalados sobre una plataforma de modo que sea inclinable, estando ajustada la pluralidad de espejos reflectantes de modo que los rayos de luz son condensados en un punto focal de un seudo-toroide, el dispositivo caracterizado porque comprende una unidad que mide una distancia de medición de distancia láser mediante el uso de un rayo láser, el dispositivo caracterizado porque la unidad de medición de la distancia láser es instalado sobre una línea de referencia configurada enfrente de los espejos reflectantes.

l2a._ El dispositivo de medición de la posición de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones loa y 11a, caracterizado porque el miembro de 10 soporte incluye un mecanismo de movimiento para moverse a lo largo de los espejos reflectantes.

13a._ El dispositivo de medición dela posición de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones lOa a l2a, caracterizado porque la unidad de medición de la distancia láser es instalada sobre un miembro de soporte en forma de arco.