JPH11125765A - 追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置 - Google Patents
追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置Info
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- JPH11125765A JPH11125765A JP9290700A JP29070097A JPH11125765A JP H11125765 A JPH11125765 A JP H11125765A JP 9290700 A JP9290700 A JP 9290700A JP 29070097 A JP29070097 A JP 29070097A JP H11125765 A JPH11125765 A JP H11125765A
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- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、太陽光が受熱板に照射するこ
とにより発生する熱を利用し、太陽の方位角及び仰角の
2方向追尾を行う太陽光追尾装置の構成を簡略化し得る
追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】本発明は、太陽光集光装置によって集光さ
れた太陽光が太陽光発電装置30に常に照射するように
制御する太陽光追尾装置として、集光された太陽光によ
って加熱される受熱板70と熱的に接続され、太陽光集
光装置もしくは太陽光発電装置と機械的に接続され温度
変化によって機械的に変形する形状記憶バネ40を用
い、受熱板70が加熱された場合に形状記憶バネ40の
温度が上昇し、該温度上昇により形状記憶バネ40が変
形することにより、太陽光集光装置及び太陽光発電装置
の位置あるいは角度を調整し、集光された太陽光が太陽
光発電装置30に常に照射するように制御することを特
徴とするものである。
とにより発生する熱を利用し、太陽の方位角及び仰角の
2方向追尾を行う太陽光追尾装置の構成を簡略化し得る
追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】本発明は、太陽光集光装置によって集光さ
れた太陽光が太陽光発電装置30に常に照射するように
制御する太陽光追尾装置として、集光された太陽光によ
って加熱される受熱板70と熱的に接続され、太陽光集
光装置もしくは太陽光発電装置と機械的に接続され温度
変化によって機械的に変形する形状記憶バネ40を用
い、受熱板70が加熱された場合に形状記憶バネ40の
温度が上昇し、該温度上昇により形状記憶バネ40が変
形することにより、太陽光集光装置及び太陽光発電装置
の位置あるいは角度を調整し、集光された太陽光が太陽
光発電装置30に常に照射するように制御することを特
徴とするものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池等の太陽光
発電装置と太陽光の追尾装置を備えた追尾型太陽光発電
装置及び太陽光追尾装置に関する。
発電装置と太陽光の追尾装置を備えた追尾型太陽光発電
装置及び太陽光追尾装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、太陽光発電装置の高光電変換効率
化を実現する方法の1つとして、集光型太陽電池が検討
されている。集光型太陽電池を適応することにより、太
陽電池セルに対する入射照度を高め、発電効率を上昇で
きるメリットや、太陽電池セル等の高価な材料の使用量
を低減でき、比較的安価な太陽光発電装置を作製するこ
とができるというメリットがある。しかし、その反面、
集光型太陽電池は、太陽光を追尾する必要があり、従来
は太陽光センサや、太陽軌道記憶装置やモータを用いて
追尾する機構が用いられていた。
化を実現する方法の1つとして、集光型太陽電池が検討
されている。集光型太陽電池を適応することにより、太
陽電池セルに対する入射照度を高め、発電効率を上昇で
きるメリットや、太陽電池セル等の高価な材料の使用量
を低減でき、比較的安価な太陽光発電装置を作製するこ
とができるというメリットがある。しかし、その反面、
集光型太陽電池は、太陽光を追尾する必要があり、従来
は太陽光センサや、太陽軌道記憶装置やモータを用いて
追尾する機構が用いられていた。
【0003】図39は従来の集光型太陽光発電装置の基
本構成を示す構成説明図である。従来の集光型太陽光発
電装置は、太陽光追尾装置150と太陽光発電モジュー
ル90からなり、太陽光追尾装置150は、センサ10
0、演算器110、増幅器120、モータ130、動力
伝達装置140で構成される。
本構成を示す構成説明図である。従来の集光型太陽光発
電装置は、太陽光追尾装置150と太陽光発電モジュー
ル90からなり、太陽光追尾装置150は、センサ10
0、演算器110、増幅器120、モータ130、動力
伝達装置140で構成される。
【0004】太陽光発電モジュール90とセンサ100
は機械的に接続fされ、センサ100は、太陽光発電モ
ジュール90に照射する太陽光の照度を感知する。セン
サ100が受ける光の照度が低下するとセンサからの信
号aの強度が低下し、演算器110によりセンサ100
が受ける光の照度を高める向きにモータを駆動する信号
bを増幅器120に送る。増幅器120により前記信号
を増幅し、増幅された電流iと電圧eによりモータ13
0を駆動する。モータ130で生じた動力cは動力伝達
装置140により伝達され動力dとして太陽光発電モジ
ュール90を駆動し、太陽光発電モジュール90は照射
される太陽光の照度が高まるよう動作する。
は機械的に接続fされ、センサ100は、太陽光発電モ
ジュール90に照射する太陽光の照度を感知する。セン
サ100が受ける光の照度が低下するとセンサからの信
号aの強度が低下し、演算器110によりセンサ100
が受ける光の照度を高める向きにモータを駆動する信号
bを増幅器120に送る。増幅器120により前記信号
を増幅し、増幅された電流iと電圧eによりモータ13
0を駆動する。モータ130で生じた動力cは動力伝達
装置140により伝達され動力dとして太陽光発電モジ
ュール90を駆動し、太陽光発電モジュール90は照射
される太陽光の照度が高まるよう動作する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記太陽光追尾装置1
50に搭載されるセンサ100、演算器110、増幅器
120、モータ130等に着目すると、これらの装置は
電力を要するために、太陽光発電モジュール90から得
た電力の一部を使用する必要があり、センサ100、演
算器110、増幅器120、モータ130等を使用する
限り、センサ100、演算器110、増幅器120、モ
ータ130等における電力は本質的に太陽光発電システ
ムの損失として失われる。
50に搭載されるセンサ100、演算器110、増幅器
120、モータ130等に着目すると、これらの装置は
電力を要するために、太陽光発電モジュール90から得
た電力の一部を使用する必要があり、センサ100、演
算器110、増幅器120、モータ130等を使用する
限り、センサ100、演算器110、増幅器120、モ
ータ130等における電力は本質的に太陽光発電システ
ムの損失として失われる。
【0006】また、前記従来の構成では、太陽の方位角
及び仰角の2方向追尾する場合にモータを複数必要と
し、構成が複雑になるという問題がある。
及び仰角の2方向追尾する場合にモータを複数必要と
し、構成が複雑になるという問題がある。
【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、太陽光追尾装置で使用する太陽光発電装置の発電電
力を削減し得、かつ太陽の方位角及び仰角の2方向追尾
を行う場合にも、太陽光追尾装置の構成を簡略化し得る
追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置を提供するこ
とを目的とする。
で、太陽光追尾装置で使用する太陽光発電装置の発電電
力を削減し得、かつ太陽の方位角及び仰角の2方向追尾
を行う場合にも、太陽光追尾装置の構成を簡略化し得る
追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の追尾型太陽光発電装置は、集光レンズもしく
は反射板を含んで構成され太陽光を集光する太陽光集光
装置と、前記太陽光集光装置により集光された太陽光を
電力に変換する太陽光発電装置と、前記太陽光の入射角
度の変化に対応して前記太陽光集光装置及び前記太陽光
発電装置の位置あるいは角度を調整し、前記太陽光集光
装置によって集光された太陽光が前記太陽光発電装置に
常に照射するように制御する太陽光追尾装置からなる追
尾型太陽光発電装置において、前記太陽光追尾装置とし
て、前記集光された太陽光の集光位置近傍に設置され、
前記太陽光の入射角度の変化により前記集光された太陽
光によって加熱される受熱部と、前記受熱部と熱的に接
続されるとともに、一端を固定、他端を前記太陽光集光
装置もしくは前記太陽光発電装置と機械的に接続され温
度変化によって機械的に変形する熱変形部品を用いるこ
とにより、前記受熱部が加熱された場合に前記熱変形部
品の温度が上昇し、該温度上昇により前記熱変形部品が
変形することにより、前記太陽光集光装置及び前記太陽
光発電装置の位置あるいは角度を調整し、前記集光され
た太陽光が前記太陽光発電装置に常に照射するように制
御することを特徴とするものである。
に本発明の追尾型太陽光発電装置は、集光レンズもしく
は反射板を含んで構成され太陽光を集光する太陽光集光
装置と、前記太陽光集光装置により集光された太陽光を
電力に変換する太陽光発電装置と、前記太陽光の入射角
度の変化に対応して前記太陽光集光装置及び前記太陽光
発電装置の位置あるいは角度を調整し、前記太陽光集光
装置によって集光された太陽光が前記太陽光発電装置に
常に照射するように制御する太陽光追尾装置からなる追
尾型太陽光発電装置において、前記太陽光追尾装置とし
て、前記集光された太陽光の集光位置近傍に設置され、
前記太陽光の入射角度の変化により前記集光された太陽
光によって加熱される受熱部と、前記受熱部と熱的に接
続されるとともに、一端を固定、他端を前記太陽光集光
装置もしくは前記太陽光発電装置と機械的に接続され温
度変化によって機械的に変形する熱変形部品を用いるこ
とにより、前記受熱部が加熱された場合に前記熱変形部
品の温度が上昇し、該温度上昇により前記熱変形部品が
変形することにより、前記太陽光集光装置及び前記太陽
光発電装置の位置あるいは角度を調整し、前記集光され
た太陽光が前記太陽光発電装置に常に照射するように制
御することを特徴とするものである。
【0009】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、受熱部として少なく
とも3枚の板状の板状受熱部品を互いに断熱材を介して
同一平面上に輪状に接続して一体化した受熱板を用い、
該受熱板の中央に太陽光発電装置を固定し、太陽光集光
装置は、前記太陽光発電装置に所望の集光度の前記集光
された太陽光が照射する距離に支持具などを用いて前記
受熱板に固定するとともに、熱変形部品として、形状記
憶合金で構成され、温度上昇に伴って伸張する複数の形
状記憶バネを用い、該形状記憶バネの一端を固定、他端
を前記板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続すると
ともに、前記受熱板の一点に片側を固定した自在継ぎ手
を前記形状記憶バネと並列に接続することにより前記受
熱板が前記自在継ぎ手を中心に任意の角度に可動せしめ
ることを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、受熱部として少なく
とも3枚の板状の板状受熱部品を互いに断熱材を介して
同一平面上に輪状に接続して一体化した受熱板を用い、
該受熱板の中央に太陽光発電装置を固定し、太陽光集光
装置は、前記太陽光発電装置に所望の集光度の前記集光
された太陽光が照射する距離に支持具などを用いて前記
受熱板に固定するとともに、熱変形部品として、形状記
憶合金で構成され、温度上昇に伴って伸張する複数の形
状記憶バネを用い、該形状記憶バネの一端を固定、他端
を前記板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続すると
ともに、前記受熱板の一点に片側を固定した自在継ぎ手
を前記形状記憶バネと並列に接続することにより前記受
熱板が前記自在継ぎ手を中心に任意の角度に可動せしめ
ることを特徴とするものである。
【0010】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、受熱部として少なく
とも3枚の板状の板状受熱部品を互いに断熱材を介して
同一平面上に輪状に接続して一体化した受熱板を用い、
該受熱板の中央に太陽光発電装置を固定し、太陽光集光
装置は、前記太陽光発電装置に所望の集光度の前記集光
された太陽光が照射する距離に支持具などを用いて前記
受熱板に固定するとともに、熱変形部品として、形状記
憶合金で構成され、温度上昇に伴ってたわみ剛性が変化
する複数の形状記憶板を用い、該形状記憶板の一端を固
定、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接
続するとともに、前記受熱板の一点に片側を固定した自
在継ぎ手を前記形状記憶板と並列に接続することにより
前記受熱板が前記自在継ぎ手を中心に任意の角度に可動
せしめることを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、受熱部として少なく
とも3枚の板状の板状受熱部品を互いに断熱材を介して
同一平面上に輪状に接続して一体化した受熱板を用い、
該受熱板の中央に太陽光発電装置を固定し、太陽光集光
装置は、前記太陽光発電装置に所望の集光度の前記集光
された太陽光が照射する距離に支持具などを用いて前記
受熱板に固定するとともに、熱変形部品として、形状記
憶合金で構成され、温度上昇に伴ってたわみ剛性が変化
する複数の形状記憶板を用い、該形状記憶板の一端を固
定、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接
続するとともに、前記受熱板の一点に片側を固定した自
在継ぎ手を前記形状記憶板と並列に接続することにより
前記受熱板が前記自在継ぎ手を中心に任意の角度に可動
せしめることを特徴とするものである。
【0011】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、前日の夕方における
太陽光追尾時の方角を向いて停止している太陽光追尾装
置を、翌朝太陽光を追尾可能な位置まで補正するため、
一定時間毎に所望の熱変形部品を逆変態開始温度以上に
加熱することにより前記太陽光追尾装置の位置の補正を
行う加熱手段を具備したことを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、前日の夕方における
太陽光追尾時の方角を向いて停止している太陽光追尾装
置を、翌朝太陽光を追尾可能な位置まで補正するため、
一定時間毎に所望の熱変形部品を逆変態開始温度以上に
加熱することにより前記太陽光追尾装置の位置の補正を
行う加熱手段を具備したことを特徴とするものである。
【0012】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、熱変形部品として、
変態開始温度を該熱変形部品の近傍の周囲温度に比較し
て十分高く設定した形状記憶合金材料よりなる熱変形部
品を用いたことを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、熱変形部品として、
変態開始温度を該熱変形部品の近傍の周囲温度に比較し
て十分高く設定した形状記憶合金材料よりなる熱変形部
品を用いたことを特徴とするものである。
【0013】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、太
陽光を電力に変換する太陽光発電装置と前記太陽光の入
射角度の経時変化に対応して前記太陽光発電装置の位置
あるいは角度を操作し、前記太陽光発電装置への前記太
陽光の照射量が最大になるように制御する太陽光追尾装
置からなる追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光
追尾装置として、集光レンズもしくは反射板を含んで構
成され前記太陽光を集光する太陽光集光装置と、集光さ
れた前記太陽光の集光位置近傍に設置されるとともに、
常時は周囲の環境によって自然冷却され、前記太陽光の
入射角度の変化により前記集光位置が移動した場合に前
記集光された前記太陽光によって加熱される受熱部と、
前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一端を固定、
他端を前記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装置と機
械的に接続された金属水素化物アクチュエータを用いる
ことにより、前記受熱部の温度変化に伴い、前記金属水
素化物アクチュエータの温度を変化せしめ、前記金属水
素化物アクチュエータから発生される動力を変化させる
ことにより、前記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装
置の位置あるいは角度を操作し、前記太陽光発電装置へ
の前記太陽光の照射量が最大になるように制御すること
を特徴とするものである。
陽光を電力に変換する太陽光発電装置と前記太陽光の入
射角度の経時変化に対応して前記太陽光発電装置の位置
あるいは角度を操作し、前記太陽光発電装置への前記太
陽光の照射量が最大になるように制御する太陽光追尾装
置からなる追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光
追尾装置として、集光レンズもしくは反射板を含んで構
成され前記太陽光を集光する太陽光集光装置と、集光さ
れた前記太陽光の集光位置近傍に設置されるとともに、
常時は周囲の環境によって自然冷却され、前記太陽光の
入射角度の変化により前記集光位置が移動した場合に前
記集光された前記太陽光によって加熱される受熱部と、
前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一端を固定、
他端を前記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装置と機
械的に接続された金属水素化物アクチュエータを用いる
ことにより、前記受熱部の温度変化に伴い、前記金属水
素化物アクチュエータの温度を変化せしめ、前記金属水
素化物アクチュエータから発生される動力を変化させる
ことにより、前記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装
置の位置あるいは角度を操作し、前記太陽光発電装置へ
の前記太陽光の照射量が最大になるように制御すること
を特徴とするものである。
【0014】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光発電装置
を回転軸上に固定し、該回転軸の両端を軸受けにより支
持柱に取り付けることにより前記太陽光発電装置を一軸
方向に可動せしめるとともに、前記受熱部として少なく
とも2枚の板状受熱部品を断熱材を介して同一平面上に
接続して受熱板を構成し、該受熱板を前記断熱材を介し
て前記回転軸に固定し、前記太陽光集光装置は、前記板
状受熱部品もしくは前記太陽光発電装置に所望の集光度
の太陽光が照射する距離で前記受熱板に固定し、前記金
属水素化物アクチュエータの駆動部分を継ぎ手により一
端を台座に固定、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ機
械的に各々接続することにより前記受熱板及び前記太陽
光発電装置が前記回転軸を中心に任意の角度に可動せし
めたことを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光発電装置
を回転軸上に固定し、該回転軸の両端を軸受けにより支
持柱に取り付けることにより前記太陽光発電装置を一軸
方向に可動せしめるとともに、前記受熱部として少なく
とも2枚の板状受熱部品を断熱材を介して同一平面上に
接続して受熱板を構成し、該受熱板を前記断熱材を介し
て前記回転軸に固定し、前記太陽光集光装置は、前記板
状受熱部品もしくは前記太陽光発電装置に所望の集光度
の太陽光が照射する距離で前記受熱板に固定し、前記金
属水素化物アクチュエータの駆動部分を継ぎ手により一
端を台座に固定、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ機
械的に各々接続することにより前記受熱板及び前記太陽
光発電装置が前記回転軸を中心に任意の角度に可動せし
めたことを特徴とするものである。
【0015】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、太
陽光を電力に変換する太陽光発電装置と前記太陽光の入
射角度の経時変化に対応して前記太陽光発電装置の位置
あるいは角度を操作し、前記太陽光発電装置への前記太
陽光の照射量が最大になるように制御する太陽光追尾装
置からなる追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光
追尾装置として、集光レンズもしくは反射板を含んで構
成され前記太陽光を集光する太陽光集光装置と、集光さ
れた前記太陽光の集光位置近傍に設置されるとともに、
常時は周囲の環境によって自然冷却され、前記太陽光の
入射角度の変化により前記集光位置が移動した場合に前
記集光された前記太陽光によって加熱される受熱部と、
前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一端を固定、
他端を前記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装置と機
械的に接続された温度変化によって機械的に変形する熱
変形部品を用いることにより、前記受熱部の温度変化に
伴い、前記熱変形部品の温度を変化せしめ、前記熱変形
部品を変形させることにより、前記太陽光集光装置及び
前記太陽光発電装置の位置あるいは角度を操作し、前記
太陽光発電装置への前記太陽光の照射量が最大になるよ
うに制御することを特徴とするものである。
陽光を電力に変換する太陽光発電装置と前記太陽光の入
射角度の経時変化に対応して前記太陽光発電装置の位置
あるいは角度を操作し、前記太陽光発電装置への前記太
陽光の照射量が最大になるように制御する太陽光追尾装
置からなる追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光
追尾装置として、集光レンズもしくは反射板を含んで構
成され前記太陽光を集光する太陽光集光装置と、集光さ
れた前記太陽光の集光位置近傍に設置されるとともに、
常時は周囲の環境によって自然冷却され、前記太陽光の
入射角度の変化により前記集光位置が移動した場合に前
記集光された前記太陽光によって加熱される受熱部と、
前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一端を固定、
他端を前記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装置と機
械的に接続された温度変化によって機械的に変形する熱
変形部品を用いることにより、前記受熱部の温度変化に
伴い、前記熱変形部品の温度を変化せしめ、前記熱変形
部品を変形させることにより、前記太陽光集光装置及び
前記太陽光発電装置の位置あるいは角度を操作し、前記
太陽光発電装置への前記太陽光の照射量が最大になるよ
うに制御することを特徴とするものである。
【0016】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光発電装置
を回転軸上に固定し、該回転軸の両端を軸受けにより支
持柱に取り付けることにより前記太陽光発電装置を一軸
方向に可動せしめるとともに、前記受熱部として少なく
とも2枚の板状受熱部品を断熱材を介して同一平面上に
接続して受熱板を構成し、該受熱板を前記断熱材を介し
て前記回転軸に固定し、前記太陽光集光装置は、前記板
状受熱部品もしくは前記太陽光発電装置に所望の集光度
の太陽光が照射する距離で前記受熱板に固定し、前記熱
変形部品を継ぎ手により一端を台座に固定、他端を前記
板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続することによ
り前記受熱板及び前記太陽光発電装置が前記回転軸を中
心に任意の角度に可動せしめたことを特徴とするもので
ある。
記追尾型太陽光発電装置において、前記太陽光発電装置
を回転軸上に固定し、該回転軸の両端を軸受けにより支
持柱に取り付けることにより前記太陽光発電装置を一軸
方向に可動せしめるとともに、前記受熱部として少なく
とも2枚の板状受熱部品を断熱材を介して同一平面上に
接続して受熱板を構成し、該受熱板を前記断熱材を介し
て前記回転軸に固定し、前記太陽光集光装置は、前記板
状受熱部品もしくは前記太陽光発電装置に所望の集光度
の太陽光が照射する距離で前記受熱板に固定し、前記熱
変形部品を継ぎ手により一端を台座に固定、他端を前記
板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続することによ
り前記受熱板及び前記太陽光発電装置が前記回転軸を中
心に任意の角度に可動せしめたことを特徴とするもので
ある。
【0017】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、前記受熱部として少
なくとも2枚の板状受熱部品を互いに断熱材を介して同
一平面上に接続して一体化した受熱板に前記太陽光発電
装置を固定するとともに、前記太陽光集光装置は、前記
板状受熱部品もしくは前記太陽光発電装置に所望の集光
度の太陽光が照射する距離で前記受熱板に固定し、前記
熱変形部品を継ぎ手により台座に接続、他端を前記板状
受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続するとともに、前
記受熱板の少なくとも1カ所に片側を、前記台座に他端
を固定した継ぎ手を前記熱変形部品と並列に接続するこ
とにより前記受熱板が前記継ぎ手を中心に任意の角度に
可動せしめたことを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、前記受熱部として少
なくとも2枚の板状受熱部品を互いに断熱材を介して同
一平面上に接続して一体化した受熱板に前記太陽光発電
装置を固定するとともに、前記太陽光集光装置は、前記
板状受熱部品もしくは前記太陽光発電装置に所望の集光
度の太陽光が照射する距離で前記受熱板に固定し、前記
熱変形部品を継ぎ手により台座に接続、他端を前記板状
受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続するとともに、前
記受熱板の少なくとも1カ所に片側を、前記台座に他端
を固定した継ぎ手を前記熱変形部品と並列に接続するこ
とにより前記受熱板が前記継ぎ手を中心に任意の角度に
可動せしめたことを特徴とするものである。
【0018】また本発明の追尾型太陽光発電装置は、上
記追尾型太陽光発電装置において、前記受熱部として少
なくとも3枚の板状受熱部品を互いに断熱材を介して同
一平面上に接続して一体化した受熱板を用いるとともに
前記継ぎ手としていかなる方向にも可動な自在継ぎ手を
用いることを特徴とするものである。
記追尾型太陽光発電装置において、前記受熱部として少
なくとも3枚の板状受熱部品を互いに断熱材を介して同
一平面上に接続して一体化した受熱板を用いるとともに
前記継ぎ手としていかなる方向にも可動な自在継ぎ手を
用いることを特徴とするものである。
【0019】また本発明の太陽光追尾装置は、太陽光の
入射角度の経時変化に対応して太陽光発電装置の位置あ
るいは角度を操作し、太陽光発電装置への太陽光の照射
量が最大になるように制御する太陽光追尾装置におい
て、集光レンズもしくは反射板を含んで構成され太陽光
を集光する太陽光集光装置と、集光された太陽光の集光
位置近傍に設置されるとともに、常時は周囲の環境によ
って自然冷却され、太陽光の入射角度の変化により集光
位置が移動した場合に集光された太陽光によって加熱さ
れる受熱部と、前記受熱部と熱的に接続されるととも
に、一端を固定、他端を前記太陽光集光装置及び太陽光
発電装置と機械的に接続された金属水素化物アクチュエ
ータを用い、前記受熱部として少なくとも2枚の板状受
熱部品を互いに断熱材を介して同一平面上に接続して一
体化した受熱板に太陽光発電装置を固定するとともに、
前記太陽光集光装置は、前記板状受熱部品もしくは太陽
光発電装置に所望の集光度の太陽光が照射する距離で前
記受熱板に固定し、前記金属水素化物アクチュエータの
駆動部分を継ぎ手により台座に接続、他端を前記板状受
熱部品に熱的かつ機械的に各々接続するとともに、前記
受熱板の少なくとも1カ所に片側を、前記台座に他端を
固定した継ぎ手を前記金属水素化物アクチュエータと並
列に接続することにより前記受熱板が前記継ぎ手を中心
に任意の角度に可動せしめたことを特徴とするものであ
る。
入射角度の経時変化に対応して太陽光発電装置の位置あ
るいは角度を操作し、太陽光発電装置への太陽光の照射
量が最大になるように制御する太陽光追尾装置におい
て、集光レンズもしくは反射板を含んで構成され太陽光
を集光する太陽光集光装置と、集光された太陽光の集光
位置近傍に設置されるとともに、常時は周囲の環境によ
って自然冷却され、太陽光の入射角度の変化により集光
位置が移動した場合に集光された太陽光によって加熱さ
れる受熱部と、前記受熱部と熱的に接続されるととも
に、一端を固定、他端を前記太陽光集光装置及び太陽光
発電装置と機械的に接続された金属水素化物アクチュエ
ータを用い、前記受熱部として少なくとも2枚の板状受
熱部品を互いに断熱材を介して同一平面上に接続して一
体化した受熱板に太陽光発電装置を固定するとともに、
前記太陽光集光装置は、前記板状受熱部品もしくは太陽
光発電装置に所望の集光度の太陽光が照射する距離で前
記受熱板に固定し、前記金属水素化物アクチュエータの
駆動部分を継ぎ手により台座に接続、他端を前記板状受
熱部品に熱的かつ機械的に各々接続するとともに、前記
受熱板の少なくとも1カ所に片側を、前記台座に他端を
固定した継ぎ手を前記金属水素化物アクチュエータと並
列に接続することにより前記受熱板が前記継ぎ手を中心
に任意の角度に可動せしめたことを特徴とするものであ
る。
【0020】また本発明の太陽光追尾装置は、上記太陽
光追尾装置において、前記受熱部として少なくとも3枚
の板状受熱部品を互いに断熱材を介して同一平面上に接
続して一体化した受熱板を用いるとともに前記継ぎ手と
していかなる方向にも可動な自在継ぎ手を用いることを
特徴とするものである。
光追尾装置において、前記受熱部として少なくとも3枚
の板状受熱部品を互いに断熱材を介して同一平面上に接
続して一体化した受熱板を用いるとともに前記継ぎ手と
していかなる方向にも可動な自在継ぎ手を用いることを
特徴とするものである。
【0021】また本発明の太陽光追尾装置は、上記太陽
光追尾装置において、前日の夕方における太陽光追尾時
の方角を向いて停止している前記太陽光追尾装置を太陽
光を追尾可能な位置まで補正するため、前記金属水素化
物アクチュエータの近傍もしくは接触して設置され、一
定時間毎に所望の熱変形部品を加熱することにより前記
太陽光追尾装置の位置の補正を行う加熱装置を有するこ
とを特徴とするものである。
光追尾装置において、前日の夕方における太陽光追尾時
の方角を向いて停止している前記太陽光追尾装置を太陽
光を追尾可能な位置まで補正するため、前記金属水素化
物アクチュエータの近傍もしくは接触して設置され、一
定時間毎に所望の熱変形部品を加熱することにより前記
太陽光追尾装置の位置の補正を行う加熱装置を有するこ
とを特徴とするものである。
【0022】また本発明の太陽光追尾装置は、上記太陽
光追尾装置において、前記金属水素化物アクチュエータ
を、金属水素化物、フイルタ、水素、動力変換器、動力
伝達部品及び容器で構成し、前記金属水素化物は、前記
フイルタによって前記受熱板と直接接触接合、もしくは
前記容器を介して接触接合されるように封入されること
で前記受熱板と前記金属水素化物との熱交換効率を高め
るとともに、前記金属水素化物の温度変化に伴う前記水
素の放出あるいは吸収により、前記容器内に密閉された
前記水素の気圧を変化させ、前記水素の気圧の変化を前
記動力変換器により動力に変換し、該動力を前記太陽光
集光装置及び前記太陽光発電装置と機械的に接続された
前記動力伝達部品へ伝達することを特徴とするものであ
る。
光追尾装置において、前記金属水素化物アクチュエータ
を、金属水素化物、フイルタ、水素、動力変換器、動力
伝達部品及び容器で構成し、前記金属水素化物は、前記
フイルタによって前記受熱板と直接接触接合、もしくは
前記容器を介して接触接合されるように封入されること
で前記受熱板と前記金属水素化物との熱交換効率を高め
るとともに、前記金属水素化物の温度変化に伴う前記水
素の放出あるいは吸収により、前記容器内に密閉された
前記水素の気圧を変化させ、前記水素の気圧の変化を前
記動力変換器により動力に変換し、該動力を前記太陽光
集光装置及び前記太陽光発電装置と機械的に接続された
前記動力伝達部品へ伝達することを特徴とするものであ
る。
【0023】本発明のように、集光レンズや反射板を用
いて太陽光を集光する場合、太陽光によって加熱される
受熱部品の温度は容易に200℃程度まで上昇する。こ
の温度は、熱変形部品として用いる形状記憶合金材料の
変態開始温度(熱変形の開始温度)として十分な温度で
ある。
いて太陽光を集光する場合、太陽光によって加熱される
受熱部品の温度は容易に200℃程度まで上昇する。こ
の温度は、熱変形部品として用いる形状記憶合金材料の
変態開始温度(熱変形の開始温度)として十分な温度で
ある。
【0024】なお、形状記憶合金材料としては、例えば
Ti−Ni、Cu−Zn−Alなどが知られており、こ
れらの金属元素の組成比を制御するなどの方法によっ
て、所望の変態開始温度や変形量を得ることが出来るも
のである。
Ti−Ni、Cu−Zn−Alなどが知られており、こ
れらの金属元素の組成比を制御するなどの方法によっ
て、所望の変態開始温度や変形量を得ることが出来るも
のである。
【0025】上記の構成では、電力負担を伴わずに太陽
を自動追尾することができることから従来追尾装置に必
要であった電力が節約でき、太陽光発電システム全体の
効率を上げることができ、かつ少なくとも3点で駆動す
ることにより、太陽の方位角及び仰角の2方向追尾を簡
単な構造で実現することができる。
を自動追尾することができることから従来追尾装置に必
要であった電力が節約でき、太陽光発電システム全体の
効率を上げることができ、かつ少なくとも3点で駆動す
ることにより、太陽の方位角及び仰角の2方向追尾を簡
単な構造で実現することができる。
【0026】また本発明では、太陽光集光装置によって
集光された太陽光が受熱板に照射されることで発生する
熱を金属水素化物アクチュエータにより動力に変換し、
太陽光の追尾の手段として用いる。また、金属水素化物
アクチュエータへ効率よく熱を伝えるために、受熱板の
受熱部分と金属水素化物を接触接合させる。また、太陽
光追尾装置として板状受熱部品を少なくとも2つ、断熱
材を介して接続し、片側を継ぎ手で台座に接続した金属
水素化物アクチュエータをそれぞれの受熱部品に固定し
た構造を用いることで、1つの受熱部品が加熱されたと
きにその受熱部品に固定されている金属水素化物アクチ
ュエータが伸張し、他の金属水素化物アクチュエータが
短縮されて追尾装置は太陽の方角に動作する。また、太
陽光の追尾装置として受熱部品を少なくとも3つ、断熱
材を介して輪状に接続した構造で、前記同様の動作を行
うことで太陽光を追尾する。
集光された太陽光が受熱板に照射されることで発生する
熱を金属水素化物アクチュエータにより動力に変換し、
太陽光の追尾の手段として用いる。また、金属水素化物
アクチュエータへ効率よく熱を伝えるために、受熱板の
受熱部分と金属水素化物を接触接合させる。また、太陽
光追尾装置として板状受熱部品を少なくとも2つ、断熱
材を介して接続し、片側を継ぎ手で台座に接続した金属
水素化物アクチュエータをそれぞれの受熱部品に固定し
た構造を用いることで、1つの受熱部品が加熱されたと
きにその受熱部品に固定されている金属水素化物アクチ
ュエータが伸張し、他の金属水素化物アクチュエータが
短縮されて追尾装置は太陽の方角に動作する。また、太
陽光の追尾装置として受熱部品を少なくとも3つ、断熱
材を介して輪状に接続した構造で、前記同様の動作を行
うことで太陽光を追尾する。
【0027】また、金属水素化物アクチュエータに用い
る水素を吸蔵する材料としてはLaNi5 Ni4.5 Al
0.5 やCa−Ni−Mm−Alなどが知られており、こ
れらの金属元素の組成等から所望の平衡時の水素圧を得
ることができ、平衡時の水素圧Pと金属水素化物の絶対
温度Tとの関係は、下記のVan’t Hoffの式で
表現される。
る水素を吸蔵する材料としてはLaNi5 Ni4.5 Al
0.5 やCa−Ni−Mm−Alなどが知られており、こ
れらの金属元素の組成等から所望の平衡時の水素圧を得
ることができ、平衡時の水素圧Pと金属水素化物の絶対
温度Tとの関係は、下記のVan’t Hoffの式で
表現される。
【0028】
【数1】
【0029】この関係式は、金属水素化物の温度Tが上
昇すると水素圧Pが上昇し、金属水素化物の温度Tが下
降すると水素圧が下降することを示す。太陽光が受熱板
に照射されることで発生する熱によって、水素圧を上昇
させ、その圧力上昇を動力として取り出すことができ
る。
昇すると水素圧Pが上昇し、金属水素化物の温度Tが下
降すると水素圧が下降することを示す。太陽光が受熱板
に照射されることで発生する熱によって、水素圧を上昇
させ、その圧力上昇を動力として取り出すことができ
る。
【0030】上記の構成では、太陽光追尾装置の動作は
太陽光を熱源とする熱のみによって達成できるため、動
作電力が不要で、太陽光発電システム全体の効率を上げ
ることができる。
太陽光を熱源とする熱のみによって達成できるため、動
作電力が不要で、太陽光発電システム全体の効率を上げ
ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。
の形態例を詳細に説明する。
【0032】[第1実施形態例]図1は本発明の第1実
施形態例を示す側面図、図2は同じく鳥瞰図である。図
において、10は集光レンズ、11は太陽光、12は太
陽電池モジュール、20は支持具、30は太陽光発電装
置、40は形状記憶バネ、50は自在継ぎ手、60は断
熱材、70は受熱板、72は台座である。すなわち、図
1及び図2に示すように、集光レンズ10及び太陽光発
電装置30及び受熱板70が一体構造をなしている太陽
電池モジュール12を用いる。受熱板70は図2に示す
ように、3部分に分割されており、各部分の受熱部品と
受熱部品の間を断熱材60を用いて接続する。台座72
と受熱板70の各受熱部品の間に形状記憶合金で作製し
た形状記憶バネ40を接続する。形状記憶バネ40は図
7に示すように、圧縮コイルバネの形態で成形され、形
状記憶バネの記憶形態40aで記憶処理を施す。形状記
憶バネ40は低温時に図8に示すように圧縮変形40b
され、熱が加わると記憶した形態40aまで変形しよう
とするため伸張する。受熱板70の各受熱部品には熱伝
導率の高い金属を用い、形状記憶バネ40に熱が伝達す
るようにする。受熱板70の受熱部と反対側の中心部分
には自在継ぎ手50を取り付け、太陽電池モジュール1
2の荷重を支える。
施形態例を示す側面図、図2は同じく鳥瞰図である。図
において、10は集光レンズ、11は太陽光、12は太
陽電池モジュール、20は支持具、30は太陽光発電装
置、40は形状記憶バネ、50は自在継ぎ手、60は断
熱材、70は受熱板、72は台座である。すなわち、図
1及び図2に示すように、集光レンズ10及び太陽光発
電装置30及び受熱板70が一体構造をなしている太陽
電池モジュール12を用いる。受熱板70は図2に示す
ように、3部分に分割されており、各部分の受熱部品と
受熱部品の間を断熱材60を用いて接続する。台座72
と受熱板70の各受熱部品の間に形状記憶合金で作製し
た形状記憶バネ40を接続する。形状記憶バネ40は図
7に示すように、圧縮コイルバネの形態で成形され、形
状記憶バネの記憶形態40aで記憶処理を施す。形状記
憶バネ40は低温時に図8に示すように圧縮変形40b
され、熱が加わると記憶した形態40aまで変形しよう
とするため伸張する。受熱板70の各受熱部品には熱伝
導率の高い金属を用い、形状記憶バネ40に熱が伝達す
るようにする。受熱板70の受熱部と反対側の中心部分
には自在継ぎ手50を取り付け、太陽電池モジュール1
2の荷重を支える。
【0033】動作原理を図3から図6を用いて説明す
る。図3に示すように太陽光11が斜めに入射した場
合、集光レンズ10による焦点71の位置が図4に示す
ように受熱板70の受熱部品に移動し、受熱板70の受
熱部品を加熱する。受熱板70の受熱部品から圧縮変形
40bの形状記憶バネ40に熱が伝達することにより、
図5に示すように加熱した形状記憶バネ40が伸張して
記憶形態40aになる。太陽電池モジュール12は自在
継ぎ手50により台座72に接続されているため、他の
2つの形状記憶バネ40が圧縮変形40bされ、太陽電
池モジュール12は太陽の方角へ動く。この動きを繰り
返し、図6のように焦点71が太陽光発電装置30上で
安定する。
る。図3に示すように太陽光11が斜めに入射した場
合、集光レンズ10による焦点71の位置が図4に示す
ように受熱板70の受熱部品に移動し、受熱板70の受
熱部品を加熱する。受熱板70の受熱部品から圧縮変形
40bの形状記憶バネ40に熱が伝達することにより、
図5に示すように加熱した形状記憶バネ40が伸張して
記憶形態40aになる。太陽電池モジュール12は自在
継ぎ手50により台座72に接続されているため、他の
2つの形状記憶バネ40が圧縮変形40bされ、太陽電
池モジュール12は太陽の方角へ動く。この動きを繰り
返し、図6のように焦点71が太陽光発電装置30上で
安定する。
【0034】尚、形状記憶バネ40は加熱されると伸張
して記憶形態40aになるという一方向の変化のみを行
い、冷却によっては逆方向の変化を行わない。そのた
め、夕方に太陽が西に沈んだ後、翌朝太陽が東から昇る
と、太陽電池モジュール12は夜間は太陽光の熱による
動力が得られないため、西を向いたまま朝を迎え、追尾
の範囲を逸脱しているとそのままでは太陽光の追尾が行
えない場合がある。このような場合に対処するために、
一定時間毎に所望の上記形状記憶バネ40を、逆変態開
始温度以上に加熱することにより前記太陽電池モジュー
ル12の位置の補正を行う加熱手段を設けても良い。ま
た、モータを用いて前記太陽電池モジュール12の位置
の補正を行っても良い。なお、夏場は、直射日光による
気温上昇のために、上記形状記憶バネ40近傍の周囲温
度が当該形状記憶バネ40の変態開始温度よりも高くな
る恐れがある。そこで、上記形状記憶バネ40の形状記
憶合金材料としては、変態開始温度を形状記憶バネ40
の近傍の周囲温度に比較して十分高く設定した形状記憶
合金材料を用いることが望ましい。
して記憶形態40aになるという一方向の変化のみを行
い、冷却によっては逆方向の変化を行わない。そのた
め、夕方に太陽が西に沈んだ後、翌朝太陽が東から昇る
と、太陽電池モジュール12は夜間は太陽光の熱による
動力が得られないため、西を向いたまま朝を迎え、追尾
の範囲を逸脱しているとそのままでは太陽光の追尾が行
えない場合がある。このような場合に対処するために、
一定時間毎に所望の上記形状記憶バネ40を、逆変態開
始温度以上に加熱することにより前記太陽電池モジュー
ル12の位置の補正を行う加熱手段を設けても良い。ま
た、モータを用いて前記太陽電池モジュール12の位置
の補正を行っても良い。なお、夏場は、直射日光による
気温上昇のために、上記形状記憶バネ40近傍の周囲温
度が当該形状記憶バネ40の変態開始温度よりも高くな
る恐れがある。そこで、上記形状記憶バネ40の形状記
憶合金材料としては、変態開始温度を形状記憶バネ40
の近傍の周囲温度に比較して十分高く設定した形状記憶
合金材料を用いることが望ましい。
【0035】[第2実施形態例]図9は本発明の第2実
施形態例を示す側面図、図10は同じく鳥瞰図である。
図中、図1及び図2と同一部分に対応する部分は同一符
号を付してその説明を省略する。図において、41は形
状記憶板、80は支持柱である。すなわち、図9及び図
10に示すように、集光レンズ10及び太陽光発電装置
30及び受熱板70が一体構造をなしている太陽電池モ
ジュール12を用いる。受熱板70は図10に示すよう
に、3部分に分割されており、各部分の受熱部品と受熱
部品の間を断熱材60を用いて接続する。台座72と受
熱板70の各受熱部品の間に形状記憶合金材料で作成し
た形状記憶板41を接続する。形状記憶板41は図15
に示すような板の形態で成形され、形状記憶板の記憶形
態41aで記憶処理を施す。形状記憶板41は低温時に
図16に示すように曲げ変形41bされ、熱が加わると
記憶した形態41aまで変形する。受熱板70の各受熱
部品には熱伝導率の高い金属を用い、形状記憶板41に
熱が伝達する。受熱板70の受熱部と反対側の中心部分
には自在継ぎ手50を取り付け、太陽電池モジュール1
2の荷重を支える。形状記憶板41は図9及び図10に
示すように台座72と受熱板70に接続し、曲げ変形4
1bを施し、撓ませておく。
施形態例を示す側面図、図10は同じく鳥瞰図である。
図中、図1及び図2と同一部分に対応する部分は同一符
号を付してその説明を省略する。図において、41は形
状記憶板、80は支持柱である。すなわち、図9及び図
10に示すように、集光レンズ10及び太陽光発電装置
30及び受熱板70が一体構造をなしている太陽電池モ
ジュール12を用いる。受熱板70は図10に示すよう
に、3部分に分割されており、各部分の受熱部品と受熱
部品の間を断熱材60を用いて接続する。台座72と受
熱板70の各受熱部品の間に形状記憶合金材料で作成し
た形状記憶板41を接続する。形状記憶板41は図15
に示すような板の形態で成形され、形状記憶板の記憶形
態41aで記憶処理を施す。形状記憶板41は低温時に
図16に示すように曲げ変形41bされ、熱が加わると
記憶した形態41aまで変形する。受熱板70の各受熱
部品には熱伝導率の高い金属を用い、形状記憶板41に
熱が伝達する。受熱板70の受熱部と反対側の中心部分
には自在継ぎ手50を取り付け、太陽電池モジュール1
2の荷重を支える。形状記憶板41は図9及び図10に
示すように台座72と受熱板70に接続し、曲げ変形4
1bを施し、撓ませておく。
【0036】動作原理を図11から図14を用いて説明
する。図11のように太陽光11が斜めに入射した場
合、集光レンズ10による焦点71の位置が図12に示
すように受熱板70の受熱部品に移動し、受熱板70の
受熱部品を加熱する。受熱板70の受熱部品から形状記
憶板41に熱が伝わることにより、図13に示すように
形状記憶板41が加熱され記憶形態41aになるよう
に、受熱板70を引き上げる方向に変形する。太陽電池
モジュール12は自在継ぎ手50により台座72に接続
されているため、他の2つの形状記憶板41が曲げ変形
41bを維持し、太陽電池モジュール12は太陽の方向
へ動く。この動きを繰り返し、図14のように焦点71
が太陽光発電装置30上で安定する。
する。図11のように太陽光11が斜めに入射した場
合、集光レンズ10による焦点71の位置が図12に示
すように受熱板70の受熱部品に移動し、受熱板70の
受熱部品を加熱する。受熱板70の受熱部品から形状記
憶板41に熱が伝わることにより、図13に示すように
形状記憶板41が加熱され記憶形態41aになるよう
に、受熱板70を引き上げる方向に変形する。太陽電池
モジュール12は自在継ぎ手50により台座72に接続
されているため、他の2つの形状記憶板41が曲げ変形
41bを維持し、太陽電池モジュール12は太陽の方向
へ動く。この動きを繰り返し、図14のように焦点71
が太陽光発電装置30上で安定する。
【0037】尚、形状記憶板41は加熱されると伸張し
て記憶形態41aになるという一方向の変化のみを行
い、冷却によっては逆方向の変化を行わない。そのた
め、夕方に太陽が西に沈んだ後、翌朝太陽が東から昇る
と、太陽電池モジュール12は夜間は太陽光の熱による
動力が得られないため、西を向いたまま朝を迎え、追尾
の範囲を逸脱しているとそのままでは太陽光の追尾が行
えない場合がある。このような場合に対処するために、
一定時間毎に所望の上記形状記憶板41を、逆変態開始
温度以上に加熱することにより前記太陽電池モジュール
12の位置の補正を行う加熱手段を設けても良い。ま
た、モータを用いて前記太陽電池モジュール12の位置
の補正行っても良い。なお、夏場は、直射日光による気
温上昇のために、上記形状記憶板41近傍の周囲温度が
当該形状記憶板41の変態開始温度よりも高くなる恐れ
がある。そこで、上記形状記憶板41の形状記憶合金材
料としては、変態開始温度を形状記憶板41の近傍の周
囲温度に比較して十分高く設定した形状記憶合金材料を
用いることが望ましい。
て記憶形態41aになるという一方向の変化のみを行
い、冷却によっては逆方向の変化を行わない。そのた
め、夕方に太陽が西に沈んだ後、翌朝太陽が東から昇る
と、太陽電池モジュール12は夜間は太陽光の熱による
動力が得られないため、西を向いたまま朝を迎え、追尾
の範囲を逸脱しているとそのままでは太陽光の追尾が行
えない場合がある。このような場合に対処するために、
一定時間毎に所望の上記形状記憶板41を、逆変態開始
温度以上に加熱することにより前記太陽電池モジュール
12の位置の補正を行う加熱手段を設けても良い。ま
た、モータを用いて前記太陽電池モジュール12の位置
の補正行っても良い。なお、夏場は、直射日光による気
温上昇のために、上記形状記憶板41近傍の周囲温度が
当該形状記憶板41の変態開始温度よりも高くなる恐れ
がある。そこで、上記形状記憶板41の形状記憶合金材
料としては、変態開始温度を形状記憶板41の近傍の周
囲温度に比較して十分高く設定した形状記憶合金材料を
用いることが望ましい。
【0038】尚、各実施態様例では、太陽光を集光する
太陽光集光装置として、集光レンズ等から構成したが、
反射板等から構成するようにしてもよい。
太陽光集光装置として、集光レンズ等から構成したが、
反射板等から構成するようにしてもよい。
【0039】[第3実施形態例]図17は本発明の請求
項6における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置の
構成図である。図17に示すように、本発明の追尾型太
陽光発電装置は太陽電池モジュール12と金属水素化物
アクチュエータ400で構成される。本発明の動作原理
を図17を参照して説明する。
項6における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置の
構成図である。図17に示すように、本発明の追尾型太
陽光発電装置は太陽電池モジュール12と金属水素化物
アクチュエータ400で構成される。本発明の動作原理
を図17を参照して説明する。
【0040】太陽光は集光装置101により集光され、
集光された太陽光111は受熱部品700を加熱する。
受熱部品700に生じた熱155により金属水素化物ア
クチュエータ400が加熱されて生じた動力145によ
り太陽電池モジュール12を駆動する。
集光された太陽光111は受熱部品700を加熱する。
受熱部品700に生じた熱155により金属水素化物ア
クチュエータ400が加熱されて生じた動力145によ
り太陽電池モジュール12を駆動する。
【0041】太陽光発電装置30は受熱部品700と機
械的に接続301されることにより連動して動き、太陽
光を追尾する。
械的に接続301されることにより連動して動き、太陽
光を追尾する。
【0042】この接続方法としては、図20、図27、
図28のごとく接続すると、太陽光が斜めに照射したと
き、集光された太陽光111が受熱板70を構成する受
熱部品700上に照射され、太陽電池モジュール12が
太陽光の方角を向いたときに太陽光発電装置30上に集
光された太陽光111が照射するという自動追尾を行う
ため、集光型の太陽光発電装置に用いることができると
いう長所がある。
図28のごとく接続すると、太陽光が斜めに照射したと
き、集光された太陽光111が受熱板70を構成する受
熱部品700上に照射され、太陽電池モジュール12が
太陽光の方角を向いたときに太陽光発電装置30上に集
光された太陽光111が照射するという自動追尾を行う
ため、集光型の太陽光発電装置に用いることができると
いう長所がある。
【0043】[第4実施形態例]図18は本発明の請求
項6における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置の
構成図である。図18に示すように、本発明の追尾型太
陽光発電装置は太陽光発電装置30と太陽光追尾装置9
5で構成される。本発明の動作原理を図18を参照して
説明する。
項6における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置の
構成図である。図18に示すように、本発明の追尾型太
陽光発電装置は太陽光発電装置30と太陽光追尾装置9
5で構成される。本発明の動作原理を図18を参照して
説明する。
【0044】太陽光は集光装置101により集光され、
集光された太陽光111は受熱部品700を加熱する。
受熱部品700に生じた熱155により金属水素化物ア
クチュエータ400が加熱され、生じた動力145によ
り太陽光追尾装置95自身を駆動する。一方、加熱され
ていない受熱部品700は自然冷却され、冷却により金
属水素化物アクチュエータ400に生じる動力と、前記
の加熱により金属水素化物アクチュエータ400に生じ
る動力がバランスをとりながら太陽光追尾装置95は太
陽光を追尾する。
集光された太陽光111は受熱部品700を加熱する。
受熱部品700に生じた熱155により金属水素化物ア
クチュエータ400が加熱され、生じた動力145によ
り太陽光追尾装置95自身を駆動する。一方、加熱され
ていない受熱部品700は自然冷却され、冷却により金
属水素化物アクチュエータ400に生じる動力と、前記
の加熱により金属水素化物アクチュエータ400に生じ
る動力がバランスをとりながら太陽光追尾装置95は太
陽光を追尾する。
【0045】太陽光追尾装置95は太陽光発電装置30
と機械的に接続301され、連動して動き、太陽光を追
尾する。
と機械的に接続301され、連動して動き、太陽光を追
尾する。
【0046】この接続方法としては、太陽光発電装置3
0の太陽電池モジュール12と受熱板70を構成する受
熱部品700を図19、図33、図34のごとく接続す
ると、非集光型太陽電池や集光型太陽電池の両方に適用
することができるという長所がある。
0の太陽電池モジュール12と受熱板70を構成する受
熱部品700を図19、図33、図34のごとく接続す
ると、非集光型太陽電池や集光型太陽電池の両方に適用
することができるという長所がある。
【0047】尚、本発明の請求項8における実施形態例
に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水素化物
アクチュエータ400の代わりに温度変化によって機械
的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部品を用
いてもよい。
に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水素化物
アクチュエータ400の代わりに温度変化によって機械
的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部品を用
いてもよい。
【0048】[第5実施形態例]図19は本発明の請求
項7における実施形態に係る追尾型太陽光発電装置の図
である。図19に示すように、レンズ10及び受熱板7
0及び断熱材60が一体構造をなしている太陽光追尾装
置95を用いる。受熱板70は図19に示すように、2
部分の受熱部品に分割されており、各受熱部品の間を断
熱材60を用いて接続する。台座72と2つの受熱部品
の間の各々に金属水素化物アクチュエータ400を接続
する。受熱板70の中心部分には回転軸91が接続さ
れ、この回転軸91は支持柱92により支えられてい
る。回転軸91は太陽光発電装置30に固定されてお
り、太陽光追尾装置95が太陽光11を追尾する動きに
連動して太陽光発電装置30も太陽光11を追尾する。
項7における実施形態に係る追尾型太陽光発電装置の図
である。図19に示すように、レンズ10及び受熱板7
0及び断熱材60が一体構造をなしている太陽光追尾装
置95を用いる。受熱板70は図19に示すように、2
部分の受熱部品に分割されており、各受熱部品の間を断
熱材60を用いて接続する。台座72と2つの受熱部品
の間の各々に金属水素化物アクチュエータ400を接続
する。受熱板70の中心部分には回転軸91が接続さ
れ、この回転軸91は支持柱92により支えられてい
る。回転軸91は太陽光発電装置30に固定されてお
り、太陽光追尾装置95が太陽光11を追尾する動きに
連動して太陽光発電装置30も太陽光11を追尾する。
【0049】尚、本発明の請求項9における実施形態例
に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水素化物
アクチュエータ400の代わりに温度変化によって機械
的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部品を用
いてもよい。
に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水素化物
アクチュエータ400の代わりに温度変化によって機械
的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部品を用
いてもよい。
【0050】[第6実施形態例]図20は本発明の請求
項12における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置
の図である。図20に示すように、レンズ10及び太陽
光発電装置30及び受熱板70及び断熱材60が一体構
造をなしている太陽電池モジュール12を用いる。受熱
板70は図20に示すように、2部分の受熱部品に分割
されており、各受熱部品の間を断熱材60を用いて接続
する。台座72と2つの受熱部品の間の各々に金属水素
化物アクチュエータ400を接続する。受熱板70の太
陽光が当る面と反対側の中心部分には継ぎ手51を取り
付け、太陽電池モジュール12の自重を支えるものとす
る。太陽電池モジュール12は太陽の方位角方向のみ移
動し、仰角方向は移動しないため、年間を通して集光さ
れた仰角方向の太陽光を電気に変換するために、図21
に示すように十分な長さの太陽光発電装置30を使用す
る。
項12における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置
の図である。図20に示すように、レンズ10及び太陽
光発電装置30及び受熱板70及び断熱材60が一体構
造をなしている太陽電池モジュール12を用いる。受熱
板70は図20に示すように、2部分の受熱部品に分割
されており、各受熱部品の間を断熱材60を用いて接続
する。台座72と2つの受熱部品の間の各々に金属水素
化物アクチュエータ400を接続する。受熱板70の太
陽光が当る面と反対側の中心部分には継ぎ手51を取り
付け、太陽電池モジュール12の自重を支えるものとす
る。太陽電池モジュール12は太陽の方位角方向のみ移
動し、仰角方向は移動しないため、年間を通して集光さ
れた仰角方向の太陽光を電気に変換するために、図21
に示すように十分な長さの太陽光発電装置30を使用す
る。
【0051】動作原理を図22と図23を用いて説明す
る。図22のように太陽の位置変化により太陽光11が
斜めから入射した場合、レンズ10による焦点の位置が
受熱板70の片側の受熱部品上に移動し、当該受熱部品
を加熱する。加熱された受熱部品から金属水素化物アク
チュエータ400に熱が伝達されることにより、図23
に示すように加熱した金属水素化物アクチュエータ40
0が伸張する。太陽電池モジュール12は継ぎ手51に
より台座72に接続されているため、他の金属水素化物
アクチュエータ中の水素が圧縮され、太陽電池モジュー
ル12は太陽の方角へ動く。太陽電池モジュール12が
動くことにより焦点71が動き、加熱されていた受熱部
品上から焦点71が移動することにより前記受熱部品は
自然冷却され、前記受熱部品に接続していた金属水素化
物アクチュエータ400は短縮する。この動きを繰り返
し、図23のように焦点71が太陽光発電装置30上で
安定する。
る。図22のように太陽の位置変化により太陽光11が
斜めから入射した場合、レンズ10による焦点の位置が
受熱板70の片側の受熱部品上に移動し、当該受熱部品
を加熱する。加熱された受熱部品から金属水素化物アク
チュエータ400に熱が伝達されることにより、図23
に示すように加熱した金属水素化物アクチュエータ40
0が伸張する。太陽電池モジュール12は継ぎ手51に
より台座72に接続されているため、他の金属水素化物
アクチュエータ中の水素が圧縮され、太陽電池モジュー
ル12は太陽の方角へ動く。太陽電池モジュール12が
動くことにより焦点71が動き、加熱されていた受熱部
品上から焦点71が移動することにより前記受熱部品は
自然冷却され、前記受熱部品に接続していた金属水素化
物アクチュエータ400は短縮する。この動きを繰り返
し、図23のように焦点71が太陽光発電装置30上で
安定する。
【0052】この場合、1つの金属水素化物アクチュエ
ータが伸張すると、他の金属水素化物アクチュエータは
圧縮され内部の水素圧が上昇するが、水素は金属水素化
物に吸収され圧力上昇は抑えられる。この際、金属水素
化物が発熱するが、生じた熱は受熱板を通して放熱され
るため、問題にならない。
ータが伸張すると、他の金属水素化物アクチュエータは
圧縮され内部の水素圧が上昇するが、水素は金属水素化
物に吸収され圧力上昇は抑えられる。この際、金属水素
化物が発熱するが、生じた熱は受熱板を通して放熱され
るため、問題にならない。
【0053】尚、本発明の請求項10における実施形態
例に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水素化
物アクチュエータ400の代わりに温度変化によって機
械的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部品を
用いてもよい。
例に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水素化
物アクチュエータ400の代わりに温度変化によって機
械的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部品を
用いてもよい。
【0054】[第7実施形態例]図24は本発明の請求
項12における実施形態例に係る太陽光追尾装置の側面
図である。また、図25と図26は、図24を90度異
なる側面から見た太陽光追尾装置の側面図である。図2
4、図25、図26に示すように、レンズ10及び受熱
板70及び断熱材60が一体構造をなしており、受熱板
70は2つの受熱部品に分割されている。各受熱部品の
間は断熱材60を用いて接続する。台座72と2つの受
熱部品の間の各々に金属水素化物アクチュエータ400
を接続する。受熱板70の台座72側の中心部分には継
ぎ手51を取り付け、太陽光追尾装置95の自重を支え
るものとする。尚、図24〜図26では太陽光発電装置
が省略されている。また、図24〜図26の金属水素化
物アクチュエータ400の構造は図36に示す。
項12における実施形態例に係る太陽光追尾装置の側面
図である。また、図25と図26は、図24を90度異
なる側面から見た太陽光追尾装置の側面図である。図2
4、図25、図26に示すように、レンズ10及び受熱
板70及び断熱材60が一体構造をなしており、受熱板
70は2つの受熱部品に分割されている。各受熱部品の
間は断熱材60を用いて接続する。台座72と2つの受
熱部品の間の各々に金属水素化物アクチュエータ400
を接続する。受熱板70の台座72側の中心部分には継
ぎ手51を取り付け、太陽光追尾装置95の自重を支え
るものとする。尚、図24〜図26では太陽光発電装置
が省略されている。また、図24〜図26の金属水素化
物アクチュエータ400の構造は図36に示す。
【0055】図36は本発明の請求項15における実施
形態例に係る金属水素化物アクチュエータの図である。
金属水素化物アクチュエータ400は図36に示すよう
に、受熱板70と金属水素化物84とフイルタ85とベ
ローズ式シリンダ81と動力伝達部品82と水素83と
密閉容器86とバルブ160とパイプ161で構成さ
れ、受熱板70が加熱されたとき金属水素化物84は水
素83を水素の流れ841方向に放出し、受熱板70が
冷却されたとき金属水素化物84は水素83を吸収する
ため、受熱板70の温度変化によって密閉容器86内の
水素83の圧力が変化する。水素83の圧力の変化はパ
イプ161とバルブ160を通ってベローズ式シリンダ
81の伸縮力に変換され、その伸縮力は動力伝達部品8
2を通じて伝達され、受熱板70即ち図20に示すよう
な太陽電池モジュール12を駆動する。図20または図
24に示すように受熱板70の台座72側の中心部分に
は継ぎ手51を取り付け、太陽電池モジュール12の自
重を支えつつ、任意の方向に角度を変えられる構造とす
る。
形態例に係る金属水素化物アクチュエータの図である。
金属水素化物アクチュエータ400は図36に示すよう
に、受熱板70と金属水素化物84とフイルタ85とベ
ローズ式シリンダ81と動力伝達部品82と水素83と
密閉容器86とバルブ160とパイプ161で構成さ
れ、受熱板70が加熱されたとき金属水素化物84は水
素83を水素の流れ841方向に放出し、受熱板70が
冷却されたとき金属水素化物84は水素83を吸収する
ため、受熱板70の温度変化によって密閉容器86内の
水素83の圧力が変化する。水素83の圧力の変化はパ
イプ161とバルブ160を通ってベローズ式シリンダ
81の伸縮力に変換され、その伸縮力は動力伝達部品8
2を通じて伝達され、受熱板70即ち図20に示すよう
な太陽電池モジュール12を駆動する。図20または図
24に示すように受熱板70の台座72側の中心部分に
は継ぎ手51を取り付け、太陽電池モジュール12の自
重を支えつつ、任意の方向に角度を変えられる構造とす
る。
【0056】[第8実施形態例]図27は本発明の請求
項13における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置
の側面図、図28は同じく鳥瞰図である。図27及び図
28に示すように、レンズ10及び太陽光発電装置30
及び受熱板70が一体構造をなしている太陽電池モジュ
ール12を用いる。受熱板70は図28に示すように、
3部分の受熱部品に分割されており、各受熱部品の間を
断熱材60を用いて接続する。台座72と3つの受熱部
品の間の各々に金属水素化物アクチュエータ400を接
続する。
項13における実施形態例に係る追尾型太陽光発電装置
の側面図、図28は同じく鳥瞰図である。図27及び図
28に示すように、レンズ10及び太陽光発電装置30
及び受熱板70が一体構造をなしている太陽電池モジュ
ール12を用いる。受熱板70は図28に示すように、
3部分の受熱部品に分割されており、各受熱部品の間を
断熱材60を用いて接続する。台座72と3つの受熱部
品の間の各々に金属水素化物アクチュエータ400を接
続する。
【0057】図37及び図38は請求項15における実
施形態例に係る金属水素化物アクチュエータの図であ
る。図19〜図23の金属水素化物アクチュエータ40
0は図37及び図38に示すように、受熱板70と金属
水素化物84とフイルタ85とべローズ式シリンダ81
と動力伝達部品82と水素83と密閉容器86で構成さ
れ、受熱板70が加熱されたとき金属水素化物84は水
素83を水素の流れ841方向に放出し、受熱板70が
冷却されたとき金属水素化物84は水素83を吸収する
ため、受熱板70の温度変化によって密閉容器86内の
水素83の圧力が変化する。水素83の圧力の変化はべ
ローズ式シリンダ81の伸縮力に変換され、その伸縮力
は動力伝達部品82を通じて伝達され、受熱板70即ち
図27に示すような太陽電池モジュール12を駆動す
る。図27に示すように受熱板70の台座72側の中心
部分には自在継ぎ手50を取り付け、太陽電池モジュー
ル12の自重を支えつつ、任意の方向に角度を変えられ
る構造とする。
施形態例に係る金属水素化物アクチュエータの図であ
る。図19〜図23の金属水素化物アクチュエータ40
0は図37及び図38に示すように、受熱板70と金属
水素化物84とフイルタ85とべローズ式シリンダ81
と動力伝達部品82と水素83と密閉容器86で構成さ
れ、受熱板70が加熱されたとき金属水素化物84は水
素83を水素の流れ841方向に放出し、受熱板70が
冷却されたとき金属水素化物84は水素83を吸収する
ため、受熱板70の温度変化によって密閉容器86内の
水素83の圧力が変化する。水素83の圧力の変化はべ
ローズ式シリンダ81の伸縮力に変換され、その伸縮力
は動力伝達部品82を通じて伝達され、受熱板70即ち
図27に示すような太陽電池モジュール12を駆動す
る。図27に示すように受熱板70の台座72側の中心
部分には自在継ぎ手50を取り付け、太陽電池モジュー
ル12の自重を支えつつ、任意の方向に角度を変えられ
る構造とする。
【0058】動作原理を図29、図30、図31及び図
32を用いて説明する。図29のように太陽の位置変化
により、太陽光11が斜めから入射した場合、レンズ1
0による焦点71の位置が受熱板70の1つの受熱部品
上に移動し、図30のように受熱部品を加熱する。加熱
された受熱部品から金属水素化物アクチュエータ400
に熱が伝達することにより、図31に示すように加熱し
た金属水素化物アクチュエータ40が伸張する。太陽電
池モジュール12は自在継ぎ手50により台座72に接
続されているため、他の2つの金属水素化物アクチュエ
ー夕中の水素が圧縮され、太陽電池モジュール12は太
陽の方角へ動く。太陽電池モジュール12が動くことに
より焦点71が動き、加熱されていた受熱部品上から焦
点71が移動することにより前記受熱部品は自然冷却さ
れ、前記受熱部品に接続していた金属水素化物アクチュ
エータ400は短縮する。この動きを繰り返し、図32
のように焦点71が太陽光発電装置30上で安定する。
32を用いて説明する。図29のように太陽の位置変化
により、太陽光11が斜めから入射した場合、レンズ1
0による焦点71の位置が受熱板70の1つの受熱部品
上に移動し、図30のように受熱部品を加熱する。加熱
された受熱部品から金属水素化物アクチュエータ400
に熱が伝達することにより、図31に示すように加熱し
た金属水素化物アクチュエータ40が伸張する。太陽電
池モジュール12は自在継ぎ手50により台座72に接
続されているため、他の2つの金属水素化物アクチュエ
ー夕中の水素が圧縮され、太陽電池モジュール12は太
陽の方角へ動く。太陽電池モジュール12が動くことに
より焦点71が動き、加熱されていた受熱部品上から焦
点71が移動することにより前記受熱部品は自然冷却さ
れ、前記受熱部品に接続していた金属水素化物アクチュ
エータ400は短縮する。この動きを繰り返し、図32
のように焦点71が太陽光発電装置30上で安定する。
【0059】[第9実施形態例]図33及び図34は本
発明の請求項13における実施形態例に係る追尾型太陽
光発電装置の図である。図33及び図34に示すよう
に、レンズ10及び受熱板70及び断熱材60が一体構
造をなしている太陽光追尾装置95を用いる。
発明の請求項13における実施形態例に係る追尾型太陽
光発電装置の図である。図33及び図34に示すよう
に、レンズ10及び受熱板70及び断熱材60が一体構
造をなしている太陽光追尾装置95を用いる。
【0060】受熱板70は図34に示すように、3部分
の受熱部品に分割されており、各受熱部品の間を断熱材
60を用いて接続する。また、太陽電池モジュール12
も受熱板に固定する。台座72と3つの受熱部品の間の
各々に金属水素化物アクチュエータ400を接続する。
受熱板70の台座72側の中心部分には自在継ぎ手50
を取り付け、太陽電池モジュール12と太陽光追尾装置
95の自重を支えるものとする。
の受熱部品に分割されており、各受熱部品の間を断熱材
60を用いて接続する。また、太陽電池モジュール12
も受熱板に固定する。台座72と3つの受熱部品の間の
各々に金属水素化物アクチュエータ400を接続する。
受熱板70の台座72側の中心部分には自在継ぎ手50
を取り付け、太陽電池モジュール12と太陽光追尾装置
95の自重を支えるものとする。
【0061】動作原理は第8実施形態例の太陽光追尾装
置と同様である。尚、本発明の請求項11における実施
形態例に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水
素化物アクチュエータ400の代わりに温度変化によっ
て機械的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部
品を用いてもよい。
置と同様である。尚、本発明の請求項11における実施
形態例に係る追尾型太陽光発電装置として、前記金属水
素化物アクチュエータ400の代わりに温度変化によっ
て機械的に変形する熱変形部品、例えば形状記憶合金部
品を用いてもよい。
【0062】[第10実施形態例]図35は本発明の請
求項14における実施形態例に係る太陽光追尾装置の図
である。図35に示すように、太陽電池モジュール12
と金属水素化物アクチュエータ400とバッテリ151
と充電器152と加熱装置156とタイマー158と電
力変換装置159で構成される。
求項14における実施形態例に係る太陽光追尾装置の図
である。図35に示すように、太陽電池モジュール12
と金属水素化物アクチュエータ400とバッテリ151
と充電器152と加熱装置156とタイマー158と電
力変換装置159で構成される。
【0063】例えば北半球に於いて夕方に太陽が西に沈
んだ後、朝に太陽が東から昇ると、夜間は金属水素化物
アクチュエータ400による動力が得られないことか
ら、西を向いたまま朝を迎え、追尾の範囲を逸脱してい
るとそのままでは太陽光の追尾が行えない場合がある。
このような場合や一時的な曇りや雨のために日照量が低
下し、追尾が行えない場合に対処するために、加熱装置
156による位置の補正を行うものとする。常時太陽電
池モジュール12から電力121を充電器152を介し
てバッテリ151へ充電を行い、一定時間毎にタイマー
158によって電力変換器159をオン・オフすること
でバッテリ151から電力121を加熱装置156に通
電し、金属水素化物アクチュエータ400を加熱するこ
とにより太陽電池モジュール12の位置の補正を行う。
んだ後、朝に太陽が東から昇ると、夜間は金属水素化物
アクチュエータ400による動力が得られないことか
ら、西を向いたまま朝を迎え、追尾の範囲を逸脱してい
るとそのままでは太陽光の追尾が行えない場合がある。
このような場合や一時的な曇りや雨のために日照量が低
下し、追尾が行えない場合に対処するために、加熱装置
156による位置の補正を行うものとする。常時太陽電
池モジュール12から電力121を充電器152を介し
てバッテリ151へ充電を行い、一定時間毎にタイマー
158によって電力変換器159をオン・オフすること
でバッテリ151から電力121を加熱装置156に通
電し、金属水素化物アクチュエータ400を加熱するこ
とにより太陽電池モジュール12の位置の補正を行う。
【0064】尚、本発明の実施形態例に係る追尾型太陽
光発電装置として、前記金属水素化物アクチュエータ4
00の代わりに温度変化によって機械的に変形する熱変
形部品、例えば形状記憶合金部品を用いてもよい。
光発電装置として、前記金属水素化物アクチュエータ4
00の代わりに温度変化によって機械的に変形する熱変
形部品、例えば形状記憶合金部品を用いてもよい。
【0065】以上のように、太陽光追尾装置の動力とし
て太陽光を熱源とした熱を用いているため、動作電力が
基本的には不要で、装置の高効率化が可能でシステムに
用いる太陽電池セル等の量を削減することが可能で、安
価な追尾型太陽電池発電システムの構築ができる。ま
た、構造を若干変更することにより太陽の方位角及び仰
角方向の2方向追尾、方位角のみの1方向追尾のいずれ
も実現することができる。
て太陽光を熱源とした熱を用いているため、動作電力が
基本的には不要で、装置の高効率化が可能でシステムに
用いる太陽電池セル等の量を削減することが可能で、安
価な追尾型太陽電池発電システムの構築ができる。ま
た、構造を若干変更することにより太陽の方位角及び仰
角方向の2方向追尾、方位角のみの1方向追尾のいずれ
も実現することができる。
【0066】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、太陽
の追尾動力に太陽光発電装置からの電力を用いず、従来
不要として用いられなかった太陽光による熱を用いてい
るため、高効率化につながり、かつ太陽の方位角及び仰
角方向の2方向追尾を簡単な構造で実現することができ
る。
の追尾動力に太陽光発電装置からの電力を用いず、従来
不要として用いられなかった太陽光による熱を用いてい
るため、高効率化につながり、かつ太陽の方位角及び仰
角方向の2方向追尾を簡単な構造で実現することができ
る。
【図1】本発明の第1実施形態例を示す側面図である。
【図2】本発明の第1実施形態例を示す鳥瞰図である。
【図3】本発明の第1実施形態例に係る追尾型太陽光発
電装置の形状記憶バネが伸張する前の状態を示す側面図
である。
電装置の形状記憶バネが伸張する前の状態を示す側面図
である。
【図4】本発明の第1実施形態例に係る追尾型太陽光発
電装置の形状記憶バネが伸張する前の状態を示す鳥瞰図
である。
電装置の形状記憶バネが伸張する前の状態を示す鳥瞰図
である。
【図5】本発明の第1実施形態例に係る追尾型太陽光発
電装置の形状記憶バネが伸張した後の状態を示す側面図
である。
電装置の形状記憶バネが伸張した後の状態を示す側面図
である。
【図6】本発明の第1実施形態例に係る追尾型太陽光発
電装置の形状記憶バネが伸張した後の状態を示す鳥瞰図
である。
電装置の形状記憶バネが伸張した後の状態を示す鳥瞰図
である。
【図7】本発明に係る形状記憶バネの記憶形態の一例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図8】本発明に係る形状記憶バネの圧縮変形後の一例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図9】本発明の第2実施形態例を示す側面図である。
【図10】本発明の第2実施形態例を示す鳥瞰図であ
る。
る。
【図11】本発明の第2実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の形状記憶板が変形する前の状態を示す側面図
である。
発電装置の形状記憶板が変形する前の状態を示す側面図
である。
【図12】本発明の第2実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の形状記憶板が変形する前の状態を示す鳥瞰図
である。
発電装置の形状記憶板が変形する前の状態を示す鳥瞰図
である。
【図13】本発明の第2実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の形状記憶板が変形した後の状態を示す側面図
である。
発電装置の形状記憶板が変形した後の状態を示す側面図
である。
【図14】本発明の第2実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の形状記憶板が変形した後の状態を示す鳥瞰図
である。
発電装置の形状記憶板が変形した後の状態を示す鳥瞰図
である。
【図15】本発明に係る形状記憶板の記憶形態の一例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図16】本発明に係る形状記憶板の曲げ変形後の一例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図17】本発明の第3実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す構成説明図である。
発電装置を示す構成説明図である。
【図18】本発明の第4実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す構成説明図である。
発電装置を示す構成説明図である。
【図19】本発明の第5実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す斜視図である。
発電装置を示す斜視図である。
【図20】本発明の第6実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す斜視図である。
発電装置を示す斜視図である。
【図21】図20の追尾型太陽光発電装置を方向Aより
見た側面図である。
見た側面図である。
【図22】図20の追尾型太陽光発電装置の動作原理を
説明する方向Bより見た側面図である(太陽光が斜めか
ら照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張す
る前)。
説明する方向Bより見た側面図である(太陽光が斜めか
ら照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張す
る前)。
【図23】図20の追尾型太陽光発電装置の動作原理を
説明する方向Bより見た側面図である(金属水素化物ア
クチュエータが伸張した後)。
説明する方向Bより見た側面図である(金属水素化物ア
クチュエータが伸張した後)。
【図24】本発明の第7実施形態例に係る太陽光追尾装
置を示す側面図である。
置を示す側面図である。
【図25】図24の太陽光追尾装置の動作原理図である
(太陽光が斜めから照射したとき、金属水素化物アクチ
ュエータが伸張する前)。
(太陽光が斜めから照射したとき、金属水素化物アクチ
ュエータが伸張する前)。
【図26】図24の太陽光追尾装置の動作原理図である
(太陽光が斜めから照射したとき、金属水素化物アクチ
ュエータが伸張した後)。
(太陽光が斜めから照射したとき、金属水素化物アクチ
ュエータが伸張した後)。
【図27】本発明の第8実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す側面図である。
発電装置を示す側面図である。
【図28】本発明の第8実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す鳥瞰図である。
発電装置を示す鳥瞰図である。
【図29】本発明の第8実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の動作原理を示す側面図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
する前)。
発電装置の動作原理を示す側面図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
する前)。
【図30】本発明の第8実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の動作原理を示す鳥瞰図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
する前)。
発電装置の動作原理を示す鳥瞰図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
する前)。
【図31】本発明の第8実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の動作原理を示す側面図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
した後)。
発電装置の動作原理を示す側面図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
した後)。
【図32】本発明の第8実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置の動作原理を示す鳥瞰図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
した後)。
発電装置の動作原理を示す鳥瞰図である(太陽光が斜め
から照射したとき、金属水素化物アクチュエータが伸張
した後)。
【図33】本発明の第9実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す側面図である。
発電装置を示す側面図である。
【図34】本発明の第9実施形態例に係る追尾型太陽光
発電装置を示す鳥瞰図である。
発電装置を示す鳥瞰図である。
【図35】本発明の第10実施形態例に係る太陽光追尾
装置を示す構成説明図である。
装置を示す構成説明図である。
【図36】本発明に係る金属水素化物アクチュエータの
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図37】本発明に係る金属水素化物アクチュエータの
他の例を示す断面図である(金属水素化物が受熱する
前)。
他の例を示す断面図である(金属水素化物が受熱する
前)。
【図38】本発明に係る金属水素化物アクチュエータの
他の例を示す断面図である(金属水素化物が受熱した
後)。
他の例を示す断面図である(金属水素化物が受熱した
後)。
【図39】従来の追尾型太陽光発電システムを示す構成
説明図である。
説明図である。
【符号の説明】 10…レンズ、11…太陽光、12…太陽電池モジュー
ル、20…支持具、30…太陽光発電装置、40…形状
記憶バネ、40a…形状記憶バネの記憶形態、41…形
状記憶板、41a…形状記憶板の記憶形態、50…自在
継ぎ手、51…継ぎ手、60…断熱材、70…受熱板、
71…太陽光の集光後の焦点、72…台座、80…支持
柱、81…べローズ式シリンダ、82…動力伝達部品、
83…水素、84…金属水素化物、85…フイルタ、8
6…密閉容器、90…太陽光発電モジュール、91…回
転軸、92…支持柱、95…太陽光追尾装置、100…
センサ、101…集光装置、110…演算器、111…
集光された太陽光、120…増幅器、130…モータ、
140…動力伝達装置、145…動力、150…太陽光
追尾装置、151…バッテリ、152…充電器、155
…熱、156…加熱装置、158…タイマー、159…
電力変換器、160…バルブ、161…パイプ、400
…金属水素化物アクチュエータ、700…受熱部品、1
101…冬の太陽光、1102…夏の太陽光、a,b…
信号、c,d…動力。
ル、20…支持具、30…太陽光発電装置、40…形状
記憶バネ、40a…形状記憶バネの記憶形態、41…形
状記憶板、41a…形状記憶板の記憶形態、50…自在
継ぎ手、51…継ぎ手、60…断熱材、70…受熱板、
71…太陽光の集光後の焦点、72…台座、80…支持
柱、81…べローズ式シリンダ、82…動力伝達部品、
83…水素、84…金属水素化物、85…フイルタ、8
6…密閉容器、90…太陽光発電モジュール、91…回
転軸、92…支持柱、95…太陽光追尾装置、100…
センサ、101…集光装置、110…演算器、111…
集光された太陽光、120…増幅器、130…モータ、
140…動力伝達装置、145…動力、150…太陽光
追尾装置、151…バッテリ、152…充電器、155
…熱、156…加熱装置、158…タイマー、159…
電力変換器、160…バルブ、161…パイプ、400
…金属水素化物アクチュエータ、700…受熱部品、1
101…冬の太陽光、1102…夏の太陽光、a,b…
信号、c,d…動力。
フロントページの続き (72)発明者 山下 隆司 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内
Claims (15)
- 【請求項1】 集光レンズもしくは反射板を含んで構成
され太陽光を集光する太陽光集光装置と、前記太陽光集
光装置により集光された太陽光を電力に変換する太陽光
発電装置と、前記太陽光の入射角度の変化に対応して前
記太陽光集光装置及び前記太陽光発電装置の位置あるい
は角度を調整し、前記太陽光集光装置によって集光され
た太陽光が前記太陽光発電装置に常に照射するように制
御する太陽光追尾装置からなる追尾型太陽光発電装置に
おいて、 前記太陽光追尾装置として、前記集光された太陽光の集
光位置近傍に設置され、前記太陽光の入射角度の変化に
より前記集光された太陽光によって加熱される受熱部
と、前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一端を固
定、他端を前記太陽光集光装置もしくは前記太陽光発電
装置と機械的に接続され温度変化によって機械的に変形
する熱変形部品を用いることにより、前記受熱部が加熱
された場合に前記熱変形部品の温度が上昇し、該温度上
昇により前記熱変形部品が変形することにより、前記太
陽光集光装置及び前記太陽光発電装置の位置あるいは角
度を調整し、前記集光された太陽光が前記太陽光発電装
置に常に照射するように制御することを特徴とする追尾
型太陽光発電装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の追尾型太陽光発電装置に
おいて、 受熱部として少なくとも3枚の板状の板状受熱部品を互
いに断熱材を介して同一平面上に輪状に接続して一体化
した受熱板を用い、該受熱板の中央に太陽光発電装置を
固定し、太陽光集光装置は、前記太陽光発電装置に所望
の集光度の前記集光された太陽光が照射する距離に支持
具などを用いて前記受熱板に固定するとともに、熱変形
部品として、形状記憶合金で構成され、温度上昇に伴っ
て伸張する複数の形状記憶バネを用い、該形状記憶バネ
の一端を固定、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ機械
的に各々接続するとともに、前記受熱板の一点に片側を
固定した自在継ぎ手を前記形状記憶バネと並列に接続す
ることにより前記受熱板が前記自在継ぎ手を中心に任意
の角度に可動せしめることを特徴とする追尾型太陽光発
電装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の追尾型太陽光発電装置に
おいて、 受熱部として少なくとも3枚の板状の板状受熱部品を互
いに断熱材を介して同一平面上に輪状に接続して一体化
した受熱板を用い、該受熱板の中央に太陽光発電装置を
固定し、太陽光集光装置は、前記太陽光発電装置に所望
の集光度の前記集光された太陽光が照射する距離に支持
具などを用いて前記受熱板に固定するとともに、熱変形
部品として、形状記憶合金で構成され、温度上昇に伴っ
てたわみ剛性が変化する複数の形状記憶板を用い、該形
状記憶板の一端を固定、他端を前記板状受熱部品に熱的
かつ機械的に各々接続するとともに、前記受熱板の一点
に片側を固定した自在継ぎ手を前記形状記憶板と並列に
接続することにより前記受熱板が前記自在継ぎ手を中心
に任意の角度に可動せしめることを特徴とする追尾型太
陽光発電装置。 - 【請求項4】 請求項1、2または3記載の追尾型太陽
光発電装置において、 前日の夕方における太陽光追尾時の方角を向いて停止し
ている太陽光追尾装置を、翌朝太陽光を追尾可能な位置
まで補正するため、一定時間毎に所望の熱変形部品を逆
変態開始温度以上に加熱することにより前記太陽光追尾
装置の位置の補正を行う加熱手段を具備したことを特徴
とする追尾型太陽光発電装置。 - 【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の追尾型
太陽光発電装置において、 熱変形部品として、変態開始温度を該熱変形部品の近傍
の周囲温度に比較して十分高く設定した形状記憶合金材
料よりなる熱変形部品を用いたことを特徴とする追尾型
太陽光発電装置。 - 【請求項6】 太陽光を電力に変換する太陽光発電装置
と前記太陽光の入射角度の経時変化に対応して前記太陽
光発電装置の位置あるいは角度を操作し、前記太陽光発
電装置への前記太陽光の照射量が最大になるように制御
する太陽光追尾装置からなる追尾型太陽光発電装置にお
いて、 前記太陽光追尾装置として、集光レンズもしくは反射板
を含んで構成され前記太陽光を集光する太陽光集光装置
と、集光された前記太陽光の集光位置近傍に設置される
とともに、常時は周囲の環境によって自然冷却され、前
記太陽光の入射角度の変化により前記集光位置が移動し
た場合に前記集光された前記太陽光によって加熱される
受熱部と、前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一
端を固定、他端を前記太陽光集光装置及び前記太陽光発
電装置と機械的に接続された金属水素化物アクチュエー
タを用いることにより、前記受熱部の温度変化に伴い、
前記金属水素化物アクチュエータの温度を変化せしめ、
前記金属水素化物アクチュエータから発生される動力を
変化させることにより、前記太陽光集光装置及び前記太
陽光発電装置の位置あるいは角度を操作し、前記太陽光
発電装置への前記太陽光の照射量が最大になるように制
御することを特徴とする追尾型太陽光発電装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の追尾型太陽光発電装置に
おいて、 前記太陽光発電装置を回転軸上に固定し、該回転軸の両
端を軸受けにより支持柱に取り付けることにより前記太
陽光発電装置を一軸方向に可動せしめるとともに、前記
受熱部として少なくとも2枚の板状受熱部品を断熱材を
介して同一平面上に接続して受熱板を構成し、該受熱板
を前記断熱材を介して前記回転軸に固定し、 前記太陽光集光装置は、前記板状受熱部品もしくは前記
太陽光発電装置に所望の集光度の太陽光が照射する距離
で前記受熱板に固定し、前記金属水素化物アクチュエー
タの駆動部分を継ぎ手により一端を台座に固定、他端を
前記板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接続すること
により前記受熱板及び前記太陽光発電装置が前記回転軸
を中心に任意の角度に可動せしめたことを特徴とする追
尾型太陽光発電装置。 - 【請求項8】 太陽光を電力に変換する太陽光発電装置
と前記太陽光の入射角度の経時変化に対応して前記太陽
光発電装置の位置あるいは角度を操作し、前記太陽光発
電装置への前記太陽光の照射量が最大になるように制御
する太陽光追尾装置からなる追尾型太陽光発電装置にお
いて、 前記太陽光追尾装置として、集光レンズもしくは反射板
を含んで構成され前記太陽光を集光する太陽光集光装置
と、集光された前記太陽光の集光位置近傍に設置される
とともに、常時は周囲の環境によって自然冷却され、前
記太陽光の入射角度の変化により前記集光位置が移動し
た場合に前記集光された前記太陽光によって加熱される
受熱部と、前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一
端を固定、他端を前記太陽光集光装置及び前記太陽光発
電装置と機械的に接続された温度変化によって機械的に
変形する熱変形部品を用いることにより、前記受熱部の
温度変化に伴い、前記熱変形部品の温度を変化せしめ、
前記熱変形部品を変形させることにより、前記太陽光集
光装置及び前記太陽光発電装置の位置あるいは角度を操
作し、前記太陽光発電装置への前記太陽光の照射量が最
大になるように制御することを特徴とする追尾型太陽光
発電装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の追尾型太陽光発電装置に
おいて、 前記太陽光発電装置を回転軸上に固定し、該回転軸の両
端を軸受けにより支持柱に取り付けることにより前記太
陽光発電装置を一軸方向に可動せしめるとともに、前記
受熱部として少なくとも2枚の板状受熱部品を断熱材を
介して同一平面上に接続して受熱板を構成し、該受熱板
を前記断熱材を介して前記回転軸に固定し、 前記太陽光集光装置は、前記板状受熱部品もしくは前記
太陽光発電装置に所望の集光度の太陽光が照射する距離
で前記受熱板に固定し、前記熱変形部品を継ぎ手により
一端を台座に固定、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ
機械的に各々接続することにより前記受熱板及び前記太
陽光発電装置が前記回転軸を中心に任意の角度に可動せ
しめたことを特徴とする追尾型太陽光発電装置。 - 【請求項10】 請求項8記載の追尾型太陽光発電装置
において、 前記受熱部として少なくとも2枚の板状受熱部品を互い
に断熱材を介して同一平面上に接続して一体化した受熱
板に前記太陽光発電装置を固定するとともに、前記太陽
光集光装置は、前記板状受熱部品もしくは前記太陽光発
電装置に所望の集光度の太陽光が照射する距離で前記受
熱板に固定し、前記熱変形部品を継ぎ手により台座に接
続、他端を前記板状受熱部品に熱的かつ機械的に各々接
続するとともに、前記受熱板の少なくとも1カ所に片側
を、前記台座に他端を固定した継ぎ手を前記熱変形部品
と並列に接続することにより前記受熱板が前記継ぎ手を
中心に任意の角度に可動せしめたことを特徴とする追尾
型太陽光発電装置。 - 【請求項11】 請求項8記載の追尾型太陽光発電装置
において、 前記受熱部として少なくとも3枚の板状受熱部品を互い
に断熱材を介して同一平面上に接続して一体化した受熱
板を用いるとともに前記継ぎ手としていかなる方向にも
可動な自在継ぎ手を用いることを特徴とする追尾型太陽
光発電装置。 - 【請求項12】 太陽光の入射角度の経時変化に対応し
て太陽光発電装置の位置あるいは角度を操作し、太陽光
発電装置への太陽光の照射量が最大になるように制御す
る太陽光追尾装置において、 集光レンズもしくは反射板を含んで構成され太陽光を集
光する太陽光集光装置と、集光された太陽光の集光位置
近傍に設置されるとともに、常時は周囲の環境によって
自然冷却され、太陽光の入射角度の変化により集光位置
が移動した場合に集光された太陽光によって加熱される
受熱部と、前記受熱部と熱的に接続されるとともに、一
端を固定、他端を前記太陽光集光装置及び太陽光発電装
置と機械的に接続された金属水素化物アクチュエータを
用い、前記受熱部として少なくとも2枚の板状受熱部品
を互いに断熱材を介して同一平面上に接続して一体化し
た受熱板に太陽光発電装置を固定するとともに、前記太
陽光集光装置は、前記板状受熱部品もしくは太陽光発電
装置に所望の集光度の太陽光が照射する距離で前記受熱
板に固定し、前記金属水素化物アクチュエータの駆動部
分を継ぎ手により台座に接続、他端を前記板状受熱部品
に熱的かつ機械的に各々接続するとともに、前記受熱板
の少なくとも1カ所に片側を、前記台座に他端を固定し
た継ぎ手を前記金属水素化物アクチュエータと並列に接
続することにより前記受熱板が前記継ぎ手を中心に任意
の角度に可動せしめたことを特徴とする太陽光追尾装
置。 - 【請求項13】 請求項12記載の太陽光追尾装置にお
いて、 前記受熱部として少なくとも3枚の板状受熱部品を互い
に断熱材を介して同一平面上に接続して一体化した受熱
板を用いるとともに前記継ぎ手としていかなる方向にも
可動な自在継ぎ手を用いることを特徴とする太陽光追尾
装置。 - 【請求項14】 請求項12又は13記載の太陽光追尾
装置において、 前日の夕方における太陽光追尾時の方角を向いて停止し
ている前記太陽光追尾装置を太陽光を追尾可能な位置ま
で補正するため、前記金属水素化物アクチュエータの近
傍もしくは接触して設置され、一定時間毎に所望の熱変
形部品を加熱することにより前記太陽光追尾装置の位置
の補正を行う加熱装置を有することを特徴とする太陽光
追尾装置。 - 【請求項15】 請求項12、13又は14記載の太陽
光追尾装置において、 前記金属水素化物アクチュエータを、金属水素化物、フ
イルタ、水素、動力変換器、動力伝達部品及び容器で構
成し、 前記金属水素化物は、前記フイルタによって前記受熱板
と直接接触接合、もしくは前記容器を介して接触接合さ
れるように封入されることで前記受熱板と前記金属水素
化物との熱交換効率を高めるとともに、前記金属水素化
物の温度変化に伴う前記水素の放出あるいは吸収によ
り、前記容器内に密閉された前記水素の気圧を変化さ
せ、前記水素の気圧の変化を前記動力変換器により動力
に変換し、該動力を前記太陽光集光装置及び前記太陽光
発電装置と機械的に接続された前記動力伝達部品へ伝達
することを特徴とする太陽光追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9290700A JPH11125765A (ja) | 1997-08-22 | 1997-10-23 | 追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-226457 | 1997-08-22 | ||
| JP22645797 | 1997-08-22 | ||
| JP9290700A JPH11125765A (ja) | 1997-08-22 | 1997-10-23 | 追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125765A true JPH11125765A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=26527176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9290700A Pending JPH11125765A (ja) | 1997-08-22 | 1997-10-23 | 追尾型太陽光発電装置及び太陽光追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11125765A (ja) |
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