JPH0410302A - 光熱併給装置 - Google Patents
光熱併給装置Info
- Publication number
- JPH0410302A JPH0410302A JP2110135A JP11013590A JPH0410302A JP H0410302 A JPH0410302 A JP H0410302A JP 2110135 A JP2110135 A JP 2110135A JP 11013590 A JP11013590 A JP 11013590A JP H0410302 A JPH0410302 A JP H0410302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- heat
- section
- supply device
- heat supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、光源からの光と熱エネルギーを利用するこ
とが８来る、光熱併給装置に関するものである。そして
詳しくは、太陽光または人工光を用いる光照射装置にお
いて、熱線を回収して利用する省エネルギー装置に関す
るものである。
とが８来る、光熱併給装置に関するものである。そして
詳しくは、太陽光または人工光を用いる光照射装置にお
いて、熱線を回収して利用する省エネルギー装置に関す
るものである。
（従来の技術）
従来の光照射装置においては、不必要な熱線域は、■そ
のまま対象物に照射して対象物の温度を上げたり、■熱
吸収フィルターにより除去されたり、■コールドミラー
により分離されたりして利用されていないのが現状であ
る。
のまま対象物に照射して対象物の温度を上げたり、■熱
吸収フィルターにより除去されたり、■コールドミラー
により分離されたりして利用されていないのが現状であ
る。
（発明が解決しようとする課題）
従来の技術では、太陽光を用いる場合では、その約５０
％が熱線として利用されず、また人工光例えばメタルハ
ライドランプにおいてもその約５０％が熱線として利用
されていない。そして場合によっては、照射物あるいは
環境の温度を、利用意図に反して高めるという不都合を
もたらしていた。
％が熱線として利用されず、また人工光例えばメタルハ
ライドランプにおいてもその約５０％が熱線として利用
されていない。そして場合によっては、照射物あるいは
環境の温度を、利用意図に反して高めるという不都合を
もたらしていた。
この発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は熱線を積極的に利用することにより、これを光
熱併給装置として提供し、エネルギーの利用効率を高め
ることにある。
の目的は熱線を積極的に利用することにより、これを光
熱併給装置として提供し、エネルギーの利用効率を高め
ることにある。
（課題を解決するための手段および作用）発明者は、光
源から集光された光束を熱線処理部によって熱線と可視
光部に分離することに着目してこの発明を着想すること
が出来た。
源から集光された光束を熱線処理部によって熱線と可視
光部に分離することに着目してこの発明を着想すること
が出来た。
即ち、この発明の要旨は「太陽光または人工光の熱線部
を熱エネルギーとして利用し、可視光部および紫外部は
光源として利用する装置において。
を熱エネルギーとして利用し、可視光部および紫外部は
光源として利用する装置において。
採光部、集光部、熱線処理部、熱利用部、光利用部の組
合せからなることを特徴とする光熱併給装置」である。
合せからなることを特徴とする光熱併給装置」である。
この発明においては、太陽光または人工光を回折格子ま
たはホログラフィック回折格子等の固定式採光パネルに
より、光束のパネルへの入射角しこ拘らず、パネルを透
過する光を常にほぼ一定の角度で集光部へ入射させる。
たはホログラフィック回折格子等の固定式採光パネルに
より、光束のパネルへの入射角しこ拘らず、パネルを透
過する光を常にほぼ一定の角度で集光部へ入射させる。
この場合、採光ノくネルと集光レンズは一体物でもよい
。また、太陽光の採光には固定式ではなく、太陽光追尾
式採光装置を用いてもよい。また集光レンズのほかに集
光鏡を用いることもできる。
。また、太陽光の採光には固定式ではなく、太陽光追尾
式採光装置を用いてもよい。また集光レンズのほかに集
光鏡を用いることもできる。
つぎに集光された光束は、熱線処理部において熱線と可
視光並びに紫外部に分離されるが、この分離にはコール
ドミラーを用いるか、または炭酸ガスなどの熱媒体を用
いてその中を光を通過させることにより熱を回収する手
段でもよい。
視光並びに紫外部に分離されるが、この分離にはコール
ドミラーを用いるか、または炭酸ガスなどの熱媒体を用
いてその中を光を通過させることにより熱を回収する手
段でもよい。
そして分離された熱線は、熱線処理部においてそれぞれ
熱回収装置により給湯、調湿または発電装置において利
用される。また可視光は光合成バイオリアクター、組織
培養光照射装置などの光源として用いたり、紫外線は紫
外線照射用光源として殺菌などのいずれかに用いる装置
とする。
熱回収装置により給湯、調湿または発電装置において利
用される。また可視光は光合成バイオリアクター、組織
培養光照射装置などの光源として用いたり、紫外線は紫
外線照射用光源として殺菌などのいずれかに用いる装置
とする。
さらに、上記のコールドミラーまたは熱媒体を用いる物
の設置位置は、固定式採光パネルと集光レンズまたは集
光鏡の間でも差し支えない。
の設置位置は、固定式採光パネルと集光レンズまたは集
光鏡の間でも差し支えない。
以下実施例に基づいて説明する。
（実施例）
直径４００ｍのフレンネルレンズ１．３００ Ｘ ２０
０ｍｍ角の平面鏡２．１２０ Ｘ １９０ｍｍ角のコー
ルドミラー３．１００ Ｘ １００ Ｘ １２０ｍｎの
水槽４、線径ｌｌ１ｌＩ１１長さ１０００ｍのポリマー
光フアイバー６６１本の一端を最密結束したライトガイ
ド、積分球（開口径１９．９ｍｍ、補正係数Ｋ ＝ ０
．００５７８８９７５）、ＳＴＩ光合成リアクター（Ｓ
Ｔニオブトリアクタ−ＭＰ−１）５を第１図の如く設置
し、１９９０年３月１１日午前１１時より午後１時まで
、東京部内において実施した。そこで採集した光量（第
１表）と水槽中の水で回収された熱エネルギー量および
利用された可視光量として光合成リアクターにより増殖
した藻類の量を測定した。
０ｍｍ角の平面鏡２．１２０ Ｘ １９０ｍｍ角のコー
ルドミラー３．１００ Ｘ １００ Ｘ １２０ｍｎの
水槽４、線径ｌｌ１ｌＩ１１長さ１０００ｍのポリマー
光フアイバー６６１本の一端を最密結束したライトガイ
ド、積分球（開口径１９．９ｍｍ、補正係数Ｋ ＝ ０
．００５７８８９７５）、ＳＴＩ光合成リアクター（Ｓ
Ｔニオブトリアクタ−ＭＰ−１）５を第１図の如く設置
し、１９９０年３月１１日午前１１時より午後１時まで
、東京部内において実施した。そこで採集した光量（第
１表）と水槽中の水で回収された熱エネルギー量および
利用された可視光量として光合成リアクターにより増殖
した藻類の量を測定した。
この場合、太陽光のフレンネルレンズへの入射角ができ
るだけ小さくなるよう５分毎に手動によりその向きを調
節した。また同時にこのフレンネルレンズの向きの変化
に応じ、コールドミラーによる反射光ができるだけ多く
光合成バイオリアクターに入るよう、またミラーを透過
した熱線が水槽の熱吸収帯にできるだけ多く当るよう平
面鏡およびコールドミラーの向きを手動により調節した
。
るだけ小さくなるよう５分毎に手動によりその向きを調
節した。また同時にこのフレンネルレンズの向きの変化
に応じ、コールドミラーによる反射光ができるだけ多く
光合成バイオリアクターに入るよう、またミラーを透過
した熱線が水槽の熱吸収帯にできるだけ多く当るよう平
面鏡およびコールドミラーの向きを手動により調節した
。
（１）可視光の利用
同装置において集光した可視光量の測定には、線径１ｍ
＋のポリマー光フアイバー６６１本と結束し、第２図の
ようなライトガイド６を作成した。測定にはバイオリア
クターを移動し、その受光端の位置にライトガイドの受
光端を置き、第３図の如く中心線上の１４本のファイバ
ー７の出光端を積分球に入れ、照度を読み取り、入光量
を換算した。
＋のポリマー光フアイバー６６１本と結束し、第２図の
ようなライトガイド６を作成した。測定にはバイオリア
クターを移動し、その受光端の位置にライトガイドの受
光端を置き、第３図の如く中心線上の１４本のファイバ
ー７の出光端を積分球に入れ、照度を読み取り、入光量
を換算した。
また照度計によりフレンネルレンズが受ける照度を測定
し、同レンズの面積１，２５６ｃｊが受ける光量を算出
した。
し、同レンズの面積１，２５６ｃｊが受ける光量を算出
した。
上記の入光量の測定に要した時間は約４〜５秒であり、
それ以外の時間は光束の測定個所と同じ光束の最収束点
に後述の光合成バイオリアクターの受光端を設置し、微
細藻類（クロレラ・ピレノイドサ）の培養を行った。
それ以外の時間は光束の測定個所と同じ光束の最収束点
に後述の光合成バイオリアクターの受光端を設置し、微
細藻類（クロレラ・ピレノイドサ）の培養を行った。
実験時間：１１時〜１３時、 培地量：約１．２Ｑ培養
温度：４０℃ クロレラ量：実験開始時１５ｇ（乾物）
、実験終了時１６．５ ｇ （乾物）、クロレラ増加量
：１．５ｇ／ｌ、２Ｑ／２ｈｒ即ち１５ｇ／１２／ｄ。
温度：４０℃ クロレラ量：実験開始時１５ｇ（乾物）
、実験終了時１６．５ ｇ （乾物）、クロレラ増加量
：１．５ｇ／ｌ、２Ｑ／２ｈｒ即ち１５ｇ／１２／ｄ。
バイオリアクター仕様
ライトクラスター二線状側面出光体（ＬＲＬ）の集合体
、ＬＲＬ本数＝６６１、全長： １，０１２ｍｍ、 Ｌ
ＲＬ径：１ｍ、出光部長さ：６００ｍｍ、出光面積：１
１．５００ｃｄ、 クラスターハウジング、ライトクラスターが収納される
培養槽、出光部の径：内６７ｍｍ外７５ｍ＋、最大径：
１９０ｍｍ、全長：８７２ｍ＋＋、液容量：約１．２Ｑ
。
、ＬＲＬ本数＝６６１、全長： １，０１２ｍｍ、 Ｌ
ＲＬ径：１ｍ、出光部長さ：６００ｍｍ、出光面積：１
１．５００ｃｄ、 クラスターハウジング、ライトクラスターが収納される
培養槽、出光部の径：内６７ｍｍ外７５ｍ＋、最大径：
１９０ｍｍ、全長：８７２ｍ＋＋、液容量：約１．２Ｑ
。
第１表
注）（１）入光量の測定に用いられたファイバー数は、
測定値１４本、換算値１４本、計算値６６１本 （２）計算値の平均値は８，９７０、入光率の平均値は
７１．２８（２）熱エネルギーの回収 水槽は、厚さ１ｍの銅板で内のりが１００ Ｘ １００
Ｘ１２０ｍｍの箱８を作り、その−面の内側に第４図
のような放熱ひれ９を取付けた。そしてその外側には０
点１０を中心とする径５０ｎｎの円内を黒色の耐熱塗料
で塗り、熱線吸収帯とした。また、その外壁には熱線吸
収帯の部分を除き断熱材としてグラスウールを厚さ約１
０＋ｍ＋に巻き付け、その外側にアルミ箔を張り付けた
。この箱にＩＱの水を入れ、第１図４のごとく水槽の熱
吸収帯に熱線が当るように設置した。これにより水に吸
収された熱量を算出した。
測定値１４本、換算値１４本、計算値６６１本 （２）計算値の平均値は８，９７０、入光率の平均値は
７１．２８（２）熱エネルギーの回収 水槽は、厚さ１ｍの銅板で内のりが１００ Ｘ １００
Ｘ１２０ｍｍの箱８を作り、その−面の内側に第４図
のような放熱ひれ９を取付けた。そしてその外側には０
点１０を中心とする径５０ｎｎの円内を黒色の耐熱塗料
で塗り、熱線吸収帯とした。また、その外壁には熱線吸
収帯の部分を除き断熱材としてグラスウールを厚さ約１
０＋ｍ＋に巻き付け、その外側にアルミ箔を張り付けた
。この箱にＩＱの水を入れ、第１図４のごとく水槽の熱
吸収帯に熱線が当るように設置した。これにより水に吸
収された熱量を算出した。
実験時間： １１：００〜１３：００ 室温：２５℃
水温：実験開始時２５℃ 実験終了時４９℃水量：実験
開始時１ 、０ＯＯｃｃ実験終了時９６０ｃｃそして水
による熱線の回収量は、以下のごとく算出する。
水温：実験開始時２５℃ 実験終了時４９℃水量：実験
開始時１ 、０ＯＯｃｃ実験終了時９６０ｃｃそして水
による熱線の回収量は、以下のごとく算出する。
（４９−２５） Ｘ ９６０４４０ Ｘ ５８３＝２３
，０４０＋２３，３２０＝４６，３６０ｃａｌ即ち約４
６．３６Ｋｃａｌの熱が回収されたことになる。
，０４０＋２３，３２０＝４６，３６０ｃａｌ即ち約４
６．３６Ｋｃａｌの熱が回収されたことになる。
また受光面が受は得る熱エネルギー量は可視光量これを
熱エネルギー量とする。
熱エネルギー量とする。
平均可視光照度Ａ＝１００，２００ Ｌｕｘ、ＩＬｕｘ
＝６ Ｘ １０６１ｙを採用すると、 Ａ＝１００，２００Ｘ６Ｘ１０ ’１ｙ＝ｌＯ０，２０
０Ｘ ６ Ｘ １０″ｇ−ｃａｌ／ｃｊ／ｗｉｎ＝１０
０，２００ Ｘ ６ Ｘ ４．１８５ｔｉ・ｓｅｃ Ｘ
１０ ’／ａ７／ｗｉｎ＝１００，２００ Ｘ ６
Ｘ ４．１８５ Ｘ ６０／３，６００ Ｘ １０〜・
ｈ／ｃｄ／ｈ＝ｉｏ、ｏｚｏｘ４．ｔａｓｘｔｏ ６ｗ
／ａＪ故に、 １，２５６ｆｆｌの受光面が２時間に受
は得るエネルギー量は。
＝６ Ｘ １０６１ｙを採用すると、 Ａ＝１００，２００Ｘ６Ｘ１０ ’１ｙ＝ｌＯ０，２０
０Ｘ ６ Ｘ １０″ｇ−ｃａｌ／ｃｊ／ｗｉｎ＝１０
０，２００ Ｘ ６ Ｘ ４．１８５ｔｉ・ｓｅｃ Ｘ
１０ ’／ａ７／ｗｉｎ＝１００，２００ Ｘ ６
Ｘ ４．１８５ Ｘ ６０／３，６００ Ｘ １０〜・
ｈ／ｃｄ／ｈ＝ｉｏ、ｏｚｏｘ４．ｔａｓｘｔｏ ６ｗ
／ａＪ故に、 １，２５６ｆｆｌの受光面が２時間に受
は得るエネルギー量は。
１０．０２０ Ｘ４．１８５ Ｘ １０ ’ｖ Ｘ １
，２５６ Ｘ ２ｈΦ１０５誓ｈ１０５ Ｘ １０３Ｘ
８６０．４（ｋｃａｌ）沖０．３Ｋｃａｌ故にｍ：の
装置による熱エネルギーの回収率は４３．３６÷９０．
３ Ｘ １００＝４８％ となる。
，２５６ Ｘ ２ｈΦ１０５誓ｈ１０５ Ｘ １０３Ｘ
８６０．４（ｋｃａｌ）沖０．３Ｋｃａｌ故にｍ：の
装置による熱エネルギーの回収率は４３．３６÷９０．
３ Ｘ １００＝４８％ となる。
上記の結果から、水槽の位置により高熱の水蒸気が得ら
れるので、在来の技術を使用して発電をしたり、冷暖房
をしたりすることが出来ることは明らかである。
れるので、在来の技術を使用して発電をしたり、冷暖房
をしたりすることが出来ることは明らかである。
（発明の効果）
この発明によれば、従来技術では利用されないこの発明
によれば、従来技術では利用されないままであった熱線
を積極的に利用することができるので、エネルギーの利
用効率を高めることが出来る。従ってこの発明の装置は
省エネルギー装置ということができ、その実用上の価値
は大なるものがある。
によれば、従来技術では利用されないままであった熱線
を積極的に利用することができるので、エネルギーの利
用効率を高めることが出来る。従ってこの発明の装置は
省エネルギー装置ということができ、その実用上の価値
は大なるものがある。
第１図は本発明を実施する装置の側面図、第２図はライ
トガイド、第３図は光ファイバーの配置を示す断面図５
第４図は水槽の一部を切り欠いた斜視図である。 １・・・フレンネルレンズ ２・・・鏡４．８・・・
水槽 ５・・・バイオリアクター６・・・ライトガイ
ド ７−・・光ファイバー第２区 Ｏ 第Ａ図
トガイド、第３図は光ファイバーの配置を示す断面図５
第４図は水槽の一部を切り欠いた斜視図である。 １・・・フレンネルレンズ ２・・・鏡４．８・・・
水槽 ５・・・バイオリアクター６・・・ライトガイ
ド ７−・・光ファイバー第２区 Ｏ 第Ａ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）太陽光または人工光の熱線部を熱エネルギーとし
て利用し、可視光部および紫外部は光源として利用する
装置において、採光部、集光部、熱線処理部、熱利用部
、光利用部の組合せからなることを特徴とする光熱併給
装置。 （２）採光部が固定式採光パネルまたは太陽光追尾式採
光装置である請求項（１）記載の光熱併給装置。 （３）集光部が集光レンズ、集光鏡のいずれかである請
求項（１）記載の光熱併給装置。（４）採光部における
固定式採光パネルと集光部における集光レンズが一体と
なった構造を持つ請求項（１）記載の光熱併給装置。 （５）熱線処理部がコールドミラーまたは熱媒体を用い
る物である請求項（１）記載の光熱併給装置。 （６）熱利用部が発電装置または空調装置である請求項
（１）記載の光熱併給装置。 （７）光利用部が光合成、照明、紫外線照射用光源のい
ずれかに用いる物である請求項（１）記載の光熱併給装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2110135A JPH0410302A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光熱併給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2110135A JPH0410302A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光熱併給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410302A true JPH0410302A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14527918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2110135A Pending JPH0410302A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光熱併給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0410302A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1045127A2 (en) | 1999-04-14 | 2000-10-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cogeneration apparatus |
| US6913068B2 (en) * | 2001-04-20 | 2005-07-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine exhaust heat recovering apparatus |
| US8767362B2 (en) | 2009-08-07 | 2014-07-01 | Shimizu Corporation | Islanded power system with distributed power supply |
| JP2020058241A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 三菱重工機械システム株式会社 | 光照射装置及び藻類培養装置 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2110135A patent/JPH0410302A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1045127A2 (en) | 1999-04-14 | 2000-10-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cogeneration apparatus |
| US6913068B2 (en) * | 2001-04-20 | 2005-07-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine exhaust heat recovering apparatus |
| US8767362B2 (en) | 2009-08-07 | 2014-07-01 | Shimizu Corporation | Islanded power system with distributed power supply |
| JP2020058241A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 三菱重工機械システム株式会社 | 光照射装置及び藻類培養装置 |
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