JPH0447801B2 - - Google Patents

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JPH0447801B2
JPH0447801B2 JP58114767A JP11476783A JPH0447801B2 JP H0447801 B2 JPH0447801 B2 JP H0447801B2 JP 58114767 A JP58114767 A JP 58114767A JP 11476783 A JP11476783 A JP 11476783A JP H0447801 B2 JPH0447801 B2 JP H0447801B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、太陽光収集装置、より詳細には、赤
道付近において使用して好適な太陽光収集装置に
関する。
従来技術 太陽光をレンズ等によつて集束して光導体ケー
ブル内に導入し、該光導体ケーブルを通して任意
所望の場所例えば照明を必要とする場所等に導い
て照明に供しようとする提案は既になされている
が、その際、太陽光を効率よく光導体ケーブルに
導入するために、太陽の方向を太陽光方向センサ
等によつて検出し、レンズ面が常に太陽の方向を
向くように制御している。
第１図は、本出願人が先に提案した太陽光収集
装置の一例を示す全体斜視図で、図中、１は筒状
の基体部、２は透明体のドーム状頭部で、これら
によつて太陽光収集装置用のカプセル３を構成
し、使用状態においては、該カプセル内に図示の
ように太陽光収集装置１０が収容されている。こ
の太陽光収集装置１０は、太陽光を集束するため
の多数枚（例えば、７枚、19枚のレンズ１１、太
陽の方向を検出するための太陽光方向センサ１
２、これらを一体的に保持する支持枠体１３、該
支持枠体１３を回動するための第１の回転軸１
４、該第１の回転軸１４を回転する第１のモータ
１５、前記レンズ１１乃至モータ１５を支持する
支持腕１６、及び前記第１の回転軸１４と直交す
るよう配設された第２の回転軸１７、該第２の回
転軸１７を回転する第２のモータ（図示せず）等
を有し、前記太陽光方向センサ１２によつて太陽
の方向を検出し、その検出信号によつてレンズ１
１が常に太陽の方向を向くよう前記第１及び第２
のモータを制御し、レンズ１１によつて集束され
た太陽光を該レンズの焦点位置にその受光端が配
設された図示しない光導体ケーブル等に導入し、
該光導体ケーブルを通して任意所望の箇所へ伝達
するようにしている。
而して、上記太陽光収集装置は、地球上の全域
で使用可能なことを想定して構成されているた
め、球状のカプセルを必要とし、また、レンズ集
合体もそれに合わせて外周面が全体として略円に
近くなるように構成されている。しかし、上述の
ごとき太陽光収集装置を地球上の特定の地域での
み使用することを考えた場合には、それに合わせ
てより効果的に構成することが可能である。例え
ば、赤道付近において使用することを考えた場
合、赤道付近においては、太陽は年間を通して略
東から西へ移動し、南北方向の高さ移動はほとん
どないので、カプセルを球状にする必要はなく、
赤道直下で使用した場合、太陽の南北方向への移
動角は±23.5°で、従つて、南北方向からの光に
対してはカプセル表面を水平にしても該カプセル
表面で太陽光が反射するようなことはなく、該カ
プセル内に太陽光を導入することができる。
目 的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、特に、赤道付近で使用して好適な太陽光
収集装置を提供することを目的としてなれたもの
である。
構 成 第２図乃至第５図は、本発明の一実施例を説明
するための構成図で、第２図は、本発明による太
陽光収集装置の一実施例を説明するための正面図
すなわち真西又は真東から見た図、第３図は側面
図すなわち真南又は真北から見た図、第４図は斜
視図、第５図は要部断面図で、図中、１００は回
転支柱、２００は太陽光収集部、３００は多数個
の太陽光収集部を支持する支持枠体で、該支持枠
体３００は軸４００を中心に矢印Ａ方向に回動可
能に構成されている。各太陽光収集部２００は、
透明体のカプセル２１０と、該カプセル内に配設
された多数個のレンズ及び各レンズの焦点に受光
端が配設された光導体とから成る集光部２２０と
から成り、各集光部２２０はモータ２３０によつ
て南北方向に延長する軸２４０のまわりに回動
し、朝方はレンズ面が東を向き、正午には真上を
向き、夕方には西を向くように制御される。而し
て、本発明において使用されるレンズは直径約４
cm以下のものであり、これを多数枚例えば一集光
部当り2000枚程度使用し、各レンズの焦点に直径
約0.1〜0.2mm程度の光フアイバの受光端を精度よ
く位置合わせし、もつて、各レンズによつて集速
した太陽光を各光フアイバ内に導入するようにし
ており、このように、小さな直径のレンズを用い
ると、その焦点距離を短くすることができ、従つ
て、薄型の太陽光集光部を構成することができ
る。各光フアイバは回転軸２４０、支持枠体３０
０、回転軸４００、回転支柱１００内を通して配
設され、前述のごとくして光フアイバ内に導入さ
れた太陽光は該光フアイバを通して任意所望の箇
所へ伝達され、所望の使用に供される。前述のよ
うに、本発明による太陽光収集装置は、赤道付近
で使用されるものであり、例えば、赤道直下で使
用されるものとすれば、太陽が赤道を通過する時
は、太陽光はL1にて示すようにカプセル２１０
に対して垂直に当り、該太陽光L1は該カプセル
２１０を透過して内部の集光部２２０に達し、該
集光部２２０の表面に配設されたレンズによつて
集束されて太陽光はフアイバ内に導入される。そ
の際、太陽は当然のことながら東から出て西に沈
み、集光部２２０の受光面は、モータ２３０によ
つて回転軸２４０が回転されて常に太陽の方向を
向くように制御され、正午には第３図に示すよう
に水平になる。その後、太陽は更に西へ進み、集
光部２２０の受光面も太陽の移動に追従して矢印
Ｂ方向に回転されるが、太陽光がL2の方向から
来るようになり、更に、L3の方向から来るよう
になると上側の太陽光収集部が下側の太陽光集光
部の影になり、下側の太陽光集光部に太陽光が当
らなくなる。回転軸４００は、このような不都合
を避けるために設けられたもので、正午近くにな
つた時に、モータ５００によつて該回転軸４００
を第３図において矢印A′方向に回転して支持枠
体３００全体を鎖線にて示す位置に回転すると、
それ以降は、前述のごとき不都合なく太陽光を収
集することができる。なお、その際、回転軸４０
０の回転角は約90°と比較的小さく、従つて、支
持枠体の回動は容易であり、また集光部２２０の
端部に入る太陽光L0がカプセル２１０の表面に
入射する角度は常にθ0であり、このθ0をカプセル
２１０の材質（屈折率）にもよるが例えば約45°
以下に選んでおけば、該太陽光L0は該カプセル
の表面で全反射されることなくカプセル内に導入
され、太陽光集光部２２０によつて集光される。
以上に、本発明による太陽光収集装置を赤道直下
に配設した場合において、太陽が赤道を通過する
時は問題なく太陽光を収集できることについて説
明したが、周知のように、太陽は北回帰線と南回
帰線の間で移動しており、太陽が南回帰線にある
時は、太陽光はL4の方向から入射し、北回帰線
にある時は、L5の方向から入射するが、その時
のカプセル２１０に対する入射角θは23.5°で、
これらの光はカプセル面を水平にしておいても問
題なく該カプセル内に導入されるので、該カプセ
ル２１０を図示のように南北方向に延長する円筒
に構成することができ、これによつて、図示のご
とき太陽光収集部の配置構成が可能となるもので
ある。しかし、その際においても、太陽光収集部
２２０の受光面は常に太陽の方向を向いていなけ
ればならず、太陽の方向を向いていないとレンズ
によつて集束された太陽光の焦点が光フアイバの
受光面と一致せず、光フアイバ内に太陽光を効率
よく導入することができない。このような問題を
避けるために、支柱１００は回転可能に構成され
ており、第５図に示した例の場合、支柱１００の
上に回転可能な支柱１００′を設け、該支柱１０
０′をモータ１１０によつて回転するようにして
いるが、勿論、支柱１００と回転支柱１００′を
一体構成にして全体を回転するようにしてもよい
ことは容易に理解できよう。
第６図は、本発明の他の実施例を示す全体斜視
図、第７図はＸ−Ｘ線方向から見た場合の正面図
で、図中、第２図乃至第４図と同様の作用をする
部分には第２図乃至第４図と同一の参照番号が付
してある。而して、この実施例においては、各太
陽光収集部２００において、カプセル２１０と太
陽光収集部２２０とは一体的に構成されており、
この場合、カプセル２１０は太陽光収集部２２０
と一体的に回転され、常に同一面が太陽の方向を
向くので、該カプセルを前記実施例のように円筒
形に構成する必要はなく、例えば、図示例のよう
に、蒲鉾形に形成し得るので、集積化が容易にな
り、より大型の太陽光収集装置を構成することが
できる。なお、この実施例においても、同一軸に
配設された太陽光収集部例えば２００1〜２００6
は前記実施例と同様図示しない単一のモータによ
つて回動制御され、レンズ面が常に太陽の方向を
向くように制御される。また各光フアイバは、前
記実施例と同様太陽光収集部を回転する回転軸、
支持枠体、及び、回転支柱内等を通して任意所望
の箇所へ伝達される。
効 果 以上の説明から明らかなように、本発明による
と、赤道付近で使用して好適な太陽光収集装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の太陽光収集装置の一例を説明
するための全体斜視図、第２図乃至第５図は、本
発明による太陽光収集装置の一実施例を説明する
ための構成図、第６図及び第７図は、本発明の他
の実施例を説明するための構成図である。 １００……支柱、１００′……回転支柱、２０
０……太陽光収集部、２１０……カプセル、２２
０……太陽光集光部、２３０……モータ、２４０
……回転軸、３００……支持枠体、４００……回
転軸、５００……モータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 回動可能な垂直な支柱と、該支柱の頂部にお
    いて該支柱と直角な軸のまわりで東西方向に回動
    可能な支持枠体と、該支持枠体に配設された多数
    個の太陽光収集部とを有し、各太陽光収集部が南
    北方向に延長する軸のまわりに回動可能に配設さ
    れている太陽光収集装置であつて、前記各太陽光
    収集部は、多数個のレンズと、各レンズの焦点に
    受光端が配設された光導体と、前記レンズ面を覆
    う透明体のカバーとから成り、前記カバーが東西
    方向に円弧に、南北方向に直線な筒状に形成され
    ていることを特徴とする太陽光収集装置。
JP58114767A 1983-06-24 1983-06-24 太陽光収集装置 Granted JPS606912A (ja)

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JP58114767A JPS606912A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 太陽光収集装置
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JPS606912A JPS606912A (ja) 1985-01-14
JPH0447801B2 true JPH0447801B2 (ja) 1992-08-05

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DE (1) DE3478242D1 (ja)

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