JPH07119863B2 - 太陽光収集装置 - Google Patents
太陽光収集装置Info
- Publication number
- JPH07119863B2 JPH07119863B2 JP1018522A JP1852289A JPH07119863B2 JP H07119863 B2 JPH07119863 B2 JP H07119863B2 JP 1018522 A JP1018522 A JP 1018522A JP 1852289 A JP1852289 A JP 1852289A JP H07119863 B2 JPH07119863 B2 JP H07119863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- sunlight
- collecting device
- rotating shaft
- housing
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
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、太陽光をレ
ンズ等によって集束して光導体内に導入し、該光導体を
通して任意所望の箇所へ伝達して証明その他の使用に供
するようにした太陽光収集装置に関する。
ンズ等によって集束して光導体内に導入し、該光導体を
通して任意所望の箇所へ伝達して証明その他の使用に供
するようにした太陽光収集装置に関する。
従来技術 第３図は、本出願人が先に提案した太陽光収集装置の一
例を説明するための全体斜視図で、図中、１は円筒状の
基体部、２は透明のドーム状頭部、３は前記基体部と頭
部を連結する透明体の連結部で、これらによって太陽光
収集装置用のカプセル４を構成しており、このカプセル
４の中に図示のように、太陽光収集装置部10が収容され
ている。この太陽光収集装置部10は、太陽光を収集する
ための多数枚（例えば、７枚,19枚，…）のレンズ111〜
11nと、太陽の方向を検出するための太陽光方向センサ1
2と、これらを一体的に保持するとともに図示しない光
導体の受光端をレンズの焦点位置に固定するための支持
枠本体13と、該支持枠本体13を回動するための第１の回
転軸14と、該第１の回転軸14を回転する第１のモータ15
と、前記レンズ111〜11n乃至モータ15を支持する支持腕
16と、前記第１の回転軸14と直交するよう配置された第
２の回転軸17と、該第２の回転軸17を回転する図示しな
い第２のモータ等とから成り、前記太陽光方向センサ12
によって太陽の方向を検出し、その検出信号によってレ
ンズ111〜11nが常に太陽の方向に向くよう前記第１およ
び第２のモータを制御しレンズ111〜11nによって集束さ
れた太陽光を、各レンズの焦点位置にその受光端が配置
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し、照明その他
の使用に供している。
例を説明するための全体斜視図で、図中、１は円筒状の
基体部、２は透明のドーム状頭部、３は前記基体部と頭
部を連結する透明体の連結部で、これらによって太陽光
収集装置用のカプセル４を構成しており、このカプセル
４の中に図示のように、太陽光収集装置部10が収容され
ている。この太陽光収集装置部10は、太陽光を収集する
ための多数枚（例えば、７枚,19枚，…）のレンズ111〜
11nと、太陽の方向を検出するための太陽光方向センサ1
2と、これらを一体的に保持するとともに図示しない光
導体の受光端をレンズの焦点位置に固定するための支持
枠本体13と、該支持枠本体13を回動するための第１の回
転軸14と、該第１の回転軸14を回転する第１のモータ15
と、前記レンズ111〜11n乃至モータ15を支持する支持腕
16と、前記第１の回転軸14と直交するよう配置された第
２の回転軸17と、該第２の回転軸17を回転する図示しな
い第２のモータ等とから成り、前記太陽光方向センサ12
によって太陽の方向を検出し、その検出信号によってレ
ンズ111〜11nが常に太陽の方向に向くよう前記第１およ
び第２のモータを制御しレンズ111〜11nによって集束さ
れた太陽光を、各レンズの焦点位置にその受光端が配置
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し、照明その他
の使用に供している。
而して、上記太陽光収集装置は、カプセルが固定されて
おり、内部の太陽光収集装置部のみが可動で、該可動部
が太陽の移動に追従して移動するためカプセルと太陽光
収集装置部のレンズとの相対的位置関係が時々刻々変化
するが、カプセルが必ずしも均一に形成されておらず、
また、カプセルに対する太陽光の入射角も時間の経過と
ともに変化してカプセルを透過する時にレンズに対する
入射角が変ってしまい（直角に入らなくなってしま
い）、太陽光を効率よく集束することができなかった。
おり、内部の太陽光収集装置部のみが可動で、該可動部
が太陽の移動に追従して移動するためカプセルと太陽光
収集装置部のレンズとの相対的位置関係が時々刻々変化
するが、カプセルが必ずしも均一に形成されておらず、
また、カプセルに対する太陽光の入射角も時間の経過と
ともに変化してカプセルを透過する時にレンズに対する
入射角が変ってしまい（直角に入らなくなってしま
い）、太陽光を効率よく集束することができなかった。
上述のごとき不具合を解決するために、本出願人は、先
に、第４図に示すごとき太陽光収集装置を提案した。第
４図において、20は太陽光集集装置部10を一体的に収容
した筐体で、該筐体20の少なくとも前面つまりレンズ11
1〜11nに対向した面は透明体21で構成され、該筐体20が
レンズ111〜11nと共して軸14及び17の軸まわりに回動す
るように構成されている。従って、この太陽光収集装置
によると、太陽光収集装置部10と筐体20が一体的に回動
するので、透明体21とレンズ111〜11nの相対関係は常に
同じであり、製作時、透明体とレンズと光導体の受光端
の位置関係を最良の位置に固定しておけば、以降、この
最良の関係を維持して太陽光を収容することができる。
に、第４図に示すごとき太陽光収集装置を提案した。第
４図において、20は太陽光集集装置部10を一体的に収容
した筐体で、該筐体20の少なくとも前面つまりレンズ11
1〜11nに対向した面は透明体21で構成され、該筐体20が
レンズ111〜11nと共して軸14及び17の軸まわりに回動す
るように構成されている。従って、この太陽光収集装置
によると、太陽光収集装置部10と筐体20が一体的に回動
するので、透明体21とレンズ111〜11nの相対関係は常に
同じであり、製作時、透明体とレンズと光導体の受光端
の位置関係を最良の位置に固定しておけば、以降、この
最良の関係を維持して太陽光を収容することができる。
しかし、上記太陽光収集装置は、支持腕部16を含む第１
の回転軸14が筐体20の側方に突出し、その分外径を大き
くしている。而して、有効な太陽光収集面積はレンズの
総面積であり、それ以外の面積は無効の面積であるとこ
ろ、該太陽光収集装置は正面（レンズ面の側）から見た
時の占有面積を大きく必要とし、特に、同様の太陽光収
集装置を多数個配設するような場合、太陽光収集装置の
据付面積が大きくなり、そのスペーサの確保が困難であ
った。
の回転軸14が筐体20の側方に突出し、その分外径を大き
くしている。而して、有効な太陽光収集面積はレンズの
総面積であり、それ以外の面積は無効の面積であるとこ
ろ、該太陽光収集装置は正面（レンズ面の側）から見た
時の占有面積を大きく必要とし、特に、同様の太陽光収
集装置を多数個配設するような場合、太陽光収集装置の
据付面積が大きくなり、そのスペーサの確保が困難であ
った。
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、単一の太陽光収集装置が必要とする太陽光受光面
積を最小限にすることを目的としている。
特に、単一の太陽光収集装置が必要とする太陽光受光面
積を最小限にすることを目的としている。
構成 第１図は、本発明による太陽光収集装置の後部斜視図、
第２図は、第１図はII-II方向から見た図で、図中、第
３図及び第４図に示した太陽光収集装置と同様の作用を
する部分には第３図又は第４図と同一の参照番号が付し
てある。而して、本発明においては、筐体20は、レンズ
等が配設される比較的大径の前方筒状部20aと、該前方
筒状部20aと一体の比較的小径の後方筒状部20bとから成
り、回転軸14は該後方の筒状部20bに連結され、支持腕1
6は前方の筒状部20aの外径より短くなっている。
第２図は、第１図はII-II方向から見た図で、図中、第
３図及び第４図に示した太陽光収集装置と同様の作用を
する部分には第３図又は第４図と同一の参照番号が付し
てある。而して、本発明においては、筐体20は、レンズ
等が配設される比較的大径の前方筒状部20aと、該前方
筒状部20aと一体の比較的小径の後方筒状部20bとから成
り、回転軸14は該後方の筒状部20bに連結され、支持腕1
6は前方の筒状部20aの外径より短くなっている。
前方筒状体20aの受光面は透明板21がボルト等の固着手
段によって固着されて覆われており、前方筒状体は多数
枚の光収集レンズを収納するに充分な面積となってい
る。この前方筒状体20a、その後方において、同軸に該
前方筒状体20aの直径より小径の縦長の後方筒状体20bが
固接されている。第１の回転軸14は後方筒状体20bに固
着しており、回転伝達装置15aと軸受15bとにより軸承さ
れ、第１のモータ15により、回動される。また、後方筒
状体20b内は第１の回転軸14に関して前方筒状体20a側と
等しい回転モーメントになるように、構成されており、
例えば、太陽光方向センサ12の信号等による太陽位置の
演算結果に基づいて第1,第２のモータを制御指令する制
御指令部23が収納されている。なお制御指令部23の重量
が等回転モーメントにするに足るものでないときは錘を
付加して調整される。等しいモーメントにすることによ
り取付が安定するだけでなく、応答性がよくなり、ま
た、第１のモータ15も小さいトルクで回転できる。同様
に、第２の回転軸17に関しても左右の回転モーメントを
等しくしておくと、該第２の回転軸に関しても応答速度
を高め、かつ、駆動モータを小型化することができる。
尚、第１の回転軸14の軸方向に対し太陽光は直交する位
置関係にあり、軸受15bと回転軸伝達機構15aとの距離は
前方筒状体の外径よりも小さく進んであるので、第１の
回転軸14の駆動手段は太陽光を受けることはない。逆
に、太陽光は太陽光収集部10を有効に照射する。従っ
て、第１の回転軸14を支持し、モータ15、回転伝達機構
15aおよび軸受15bを配設し、且つ光導体を内挿するＵ字
形の支持腕16も小形とするとができ、筒状基体部30内に
第２のモータ18の回転を伝達する歯車18a,18bをコンパ
クトに収容し第２の回転17を介して該軸17のまわりに回
動することができる。
段によって固着されて覆われており、前方筒状体は多数
枚の光収集レンズを収納するに充分な面積となってい
る。この前方筒状体20a、その後方において、同軸に該
前方筒状体20aの直径より小径の縦長の後方筒状体20bが
固接されている。第１の回転軸14は後方筒状体20bに固
着しており、回転伝達装置15aと軸受15bとにより軸承さ
れ、第１のモータ15により、回動される。また、後方筒
状体20b内は第１の回転軸14に関して前方筒状体20a側と
等しい回転モーメントになるように、構成されており、
例えば、太陽光方向センサ12の信号等による太陽位置の
演算結果に基づいて第1,第２のモータを制御指令する制
御指令部23が収納されている。なお制御指令部23の重量
が等回転モーメントにするに足るものでないときは錘を
付加して調整される。等しいモーメントにすることによ
り取付が安定するだけでなく、応答性がよくなり、ま
た、第１のモータ15も小さいトルクで回転できる。同様
に、第２の回転軸17に関しても左右の回転モーメントを
等しくしておくと、該第２の回転軸に関しても応答速度
を高め、かつ、駆動モータを小型化することができる。
尚、第１の回転軸14の軸方向に対し太陽光は直交する位
置関係にあり、軸受15bと回転軸伝達機構15aとの距離は
前方筒状体の外径よりも小さく進んであるので、第１の
回転軸14の駆動手段は太陽光を受けることはない。逆
に、太陽光は太陽光収集部10を有効に照射する。従っ
て、第１の回転軸14を支持し、モータ15、回転伝達機構
15aおよび軸受15bを配設し、且つ光導体を内挿するＵ字
形の支持腕16も小形とするとができ、筒状基体部30内に
第２のモータ18の回転を伝達する歯車18a,18bをコンパ
クトに収容し第２の回転17を介して該軸17のまわりに回
動することができる。
効果 以上の説明から明らかなように、本発明の太陽光収集装
置によれば、太陽光収集部20aを、レンズ群を収容する
に充分な大きさ程度とすることができ、太陽光を収集す
る有効面積比を最大とすることができ、しかも、水平軸
まわり及び垂直軸まわりの回転モーメントを等しくする
ので回転が安定で、駆動トルクも小さくすることが可能
となり小形モータとすることができる。
置によれば、太陽光収集部20aを、レンズ群を収容する
に充分な大きさ程度とすることができ、太陽光を収集す
る有効面積比を最大とすることができ、しかも、水平軸
まわり及び垂直軸まわりの回転モーメントを等しくする
ので回転が安定で、駆動トルクも小さくすることが可能
となり小形モータとすることができる。
第１図は、本発明の太陽光収集装置の後方斜視図、第２
図は、第１図II-II線方向から見た正面図、第３図及び
第４図は、従来技術によるそれぞれ斜視外観図を示す図
である。 11……レンズ,12……太陽光方向センサ,20……筐体,20a
……前方筒状体,20b……後方筒状体,21……透明板,14…
…第１の回転軸,15……第１のモータ,17……第２の回転
軸,18……第２のモータ,23……制御指令部。
図は、第１図II-II線方向から見た正面図、第３図及び
第４図は、従来技術によるそれぞれ斜視外観図を示す図
である。 11……レンズ,12……太陽光方向センサ,20……筐体,20a
……前方筒状体,20b……後方筒状体,21……透明板,14…
…第１の回転軸,15……第１のモータ,17……第２の回転
軸,18……第２のモータ,23……制御指令部。
Claims (1)
- 【請求項１】太陽光を集束するための多数枚のレンズ
と、各レンズの焦点位置に受光端が配設された光導体
と、各レンズと各光導体の受光端とを一体的に固定した
太陽光収集装置部と、該太陽光収集装置部を一体的に収
容しかつ少なくとも前記レンズの前方が透明体の筐体
と、該筐体を回動自在に支持する第１の回転軸と、該第
１の回転軸を支持する支持腕と、該支持腕を前記第１の
回転軸と直交する軸のまわりに回動自在に支持する第２
の回転軸とを有し、前記第１の回転軸及び第２の回転軸
を前記レンズの受光面が全体として太陽の方向を向くよ
うに制御して太陽光を前記光導体内に導入し、該光導体
を通して任意所望の箇所へ伝達するようにした太陽光収
集装置において、前記第１及び第２の回転軸はそれぞれ
前記太陽光収集装置を軸まわりの回転モーメントが等し
くなるように支持し、かつ、前記支持腕を含む前記第１
の回転軸の長さが前記筐体の径を越えないことを特徴と
する太陽光収集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018522A JPH07119863B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 太陽光収集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018522A JPH07119863B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 太陽光収集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02198406A JPH02198406A (ja) | 1990-08-06 |
| JPH07119863B2 true JPH07119863B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=11973960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1018522A Expired - Lifetime JPH07119863B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 太陽光収集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119863B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59192210A (ja) * | 1984-03-21 | 1984-10-31 | Takashi Mori | 太陽光収集装置 |
| JPH0638129B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1994-05-18 | 敬 森 | 太陽光収集装置 |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1018522A patent/JPH07119863B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02198406A (ja) | 1990-08-06 |
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Legal Events
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