JPH0738894Y2

JPH0738894Y2 - 太陽光採光装置

Info

Publication number: JPH0738894Y2
Application number: JP10277490U
Authority: JP
Inventors: 政夫石山
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Co Ltd
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2005-09-06
Also published as: JPH0459814U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、太陽光採光装置に関する。

（従来の技術）簡易な太陽光採光装置として、反射鏡の周囲に配置固定
された複数個の方位センサと、反射鏡と共に回転する太
陽センサを有するものが知られている。例えば、第５、
６、７、８図に示されるように、従来の太陽光採光装置
は、透明ドーム101内に、採光部材として反射鏡102を備
えており、これは、ベース板103上に支柱104を立設し、
該支柱104の上端に方位モータブロック105を取りつけ、
該方位モータブロック105下に回転軸106垂下状に突出
し、この回転軸106下端に二股杆107を取りつけ、該二股
杆107間に配設した回転軸108に上記採光部材102を仰角
変更可能に支持させている。109は二股杆107の一方下端
部に取りつけられた仰角モータブロック、110は二股杆1
07の他方下端部に取りつけられた太陽センサ、111は回
路ブロックを示している。

そして、受光素子たる光ファイバケーブル113をアルミ
管等に挿通することによって形成された方位センサ112
は、上記モータブロック105の下部に放射状に配置さ
れ、真南方向に突出せしめれた方位センサ112cを中心と
して、50度間隔に５本配設され、各方位センサ112a〜11
2eは、それぞれ定められた一定の仰角たる高度角θをも
っている。

上記構成による採光方法は、まず、複数の方位センサ11
2a〜112eが各々受光すると、その光量差で直射光の有無
を判断する。そして、直射光が有る場合は、最大光量を
検知している方位センサの位置へ採光部材102を回転移
動させる。これにより方位角の第１次調整（いわば粗調
整）が行われる。次いで、採光部材102が、従前の垂直
状態位置から太陽センサ110に太陽光が入る迄下降回転
する。この太陽センサ110は、方位及び仰角を高精度で
検知するセンサである、このセンサ110が直射光を検知
すると、方位角及び仰角の微調整を、回転軸106、108を
回転させることにより行われる。

このような太陽光採光装置の方位センサの方位角及び高
度角は該装置の設置地域の夏至、冬至の日の出、日の入
り迄の方位角及び高度角を基準としてきめていた。例え
ば関東地方での夏至の方位角は真南を中心として略±12
0°、冬至のそれは略±60°であり、同じく夏至の真南
における高度角は略80°、冬至のそれは略30°であり、
その高度角差は略50°となる。また、冬至の日の出、日
の入りにおける高度角は０°夏至のそれは略70°とな
り、その高度角差は略70°となる。

従って、方位センサの配設は、南中を中心として一定範
囲（例えば、関東地方では略±120°の範囲）に複数個
配置されれば十分であり、それ以外の箇所に配すること
は無意味なことになる。他方、太陽の高度角は１日の間
（昼間）に変化するものであり、そのため、夏至と冬至
の各方位角における太陽の高度角の中間に各方位センサ
の高度角が設定されていた。

そして、方位センサに光ファイバを用いた場合、第８図
に示す受光範囲２αは高度角差が最大となる冬至の日の
出、日に入りにおける夏至との高度角をカバーする必要
があるためα＝±35°以上のものを使用することとな
る。

（考案が解決しようとする課題）上述のように、光ファイバを用いた方位センサの高度角
は、夏至と冬至の各方位角における太陽の高度角の中間
の各方位センサの高度角が設定されているため、広い受
光範囲の材料を選定する必要があった。また長期間使用
による受光面のよごれや、わずかな設置上の誤差のた
め、受光範囲が狭くなったり、ずれたりして冬至の日の
出、日に入りにおける受光が出来ないおそれがあった。

（課題を解決するための手段）本願考案は上記課題を解決するため、反射鏡、集光レン
ズ等採光部材の自転を制御する光ファイバを用いる方位
センサ及び前記採光部材の方位及び仰角の変更を制御す
る太陽センサを備えてなる太陽光採光装置において、タ
イマと、該タイマからの制御信号に応答して回転するモ
ータと、該モータの回転に伴って方位センサを仰角方向
のみ回動可能なセンサ駆動部と、を備えること特徴とし
た。

（実施例）図面第１〜４図に基づき本願考案の実施例を説明する。

2a〜2fは本願考案に係る方位センサ駆動部であって基台
４上に配置されている。方位センサ駆動部２はアルミパ
イプ等の筒に光ファイバを挿入固定したセンサ８、該セ
ンサ８を固定したセンサ取付台６、センサ取付台６の両
側面に設けられた回転軸10、該回転軸10を回転可能に軸
支する支柱12、前記回転軸10の一方に固定されたウォー
ムホイール14、該ウォームホイール14に後述するモータ
の回転を伝達するウォームギヤ16及びウォームギヤ16に
固定されたウォーム連結ギヤ18、から構成されている。
そして、前記センサ８の一方は受光面９、他方は可撓性
のファイバケーブル11が延伸しており、受光面９から入
射された光量を所定の制御回路へ伝送している。

20はモータであって上板22に固定され、出力軸24には歯
車26が取りつけられている。前記モータ20は、タイマ21
からの制御信号に基づき所定の回転を行い、出力軸24、
歯車26、ウォーム連結ギヤ18、ウォームギヤ16、ウォー
ムホイール14、と伝達されて、センサ８の高度角を設定
する。従って本実施例の場合各伝達機構の構成が同じで
あれば、モータ20の回転に伴うセンサの高度角の変化量
は等しくなる。センサ８の高度角はタイマによって制御
されるが、例えば、春分の日と秋分の日を基準として、
春分の日から秋分の日までは春分の日（又は秋分の日）
の高度角と夏至の高度角の中間付近の高度角に設定し、
秋分の日から春分の日までは、冬至の高度角と春分の日
（又は秋分の日）の高度角の中間近傍の高度角に設定す
ればよい。

また、本実施例では、方位センサ駆動部2cと2dの中央を
真南として、各センサ８の間隔を40°に設定しているの
で、関東地方の場合方位センサ駆動部2a及び2fを春分の
日（又は秋分の日）の高度角と夏至の高度角の中間付近
の高度角に固定し、他の方位センサ駆動部2b〜2eのみタ
イマによって上述のごとく制御しても良い。

（考案の効果）本考案によれば、方位センサは、タイマと、該タイマか
らの制御信号に応答して回転するモータと、該モータの
回転に伴って仰角方向のみ回動可能なセンサ駆動部を備
えるよう構成したので、光ファイバ材の選択の範囲が広
くなった上、高度角を細かく制御することにより、受光
が出来ないおそれがなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案に係る方位センサ取付部の平面図。第２図は本願考案に係るセンサ駆動部の説明図。第３図は本願考案に係るセンサとセンサ取付台との関係
図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。第４図は本願考案に係るセンサ駆動部の動作を説明する
ブロック図。第５図は従来の太陽光採光装置の説明図。第６図は従来の方位センサの配列例を示す平面図。第７図は従来の方位センサの配列例を示す正面図。第８図は従来の方位センサの構造例を示す断面図であ
る。センサ駆動部……２、センサ……８タイマ……21、モータ……26

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】反射鏡、集光レンズ等採光部材の自転を制
御する光ファイバを用いる方位センサ及び前記採光部材
の方位及び仰角の変更を制御する太陽センサを備えてな
る太陽光採光装置において、タイマと、該タイマからの
制御信号に応答して回転するモータと、該モータの回転
に伴って方位センサを仰角方向のみ回動可能なセンサ駆
動部と、を備えること特徴とする太陽光採光装置。
【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項記載の太陽
光採光装置において、冬至における日の出、日の入りの
方位角内に配置された方位センサのみ、仰角方向に回転
可能であることを特徴とする太陽光採光装置。