JPS594624B2

JPS594624B2 - 太陽光エネルギ−収集伝送装置

Info

Publication number: JPS594624B2
Application number: JP56183989A
Authority: JP
Inventors: 敬森
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1984-01-31
Also published as: JPS5885060A

Description

【発明の詳細な説明】近時、省エネルギ一時代を迎え、太陽光エネルギーの効
果的利用について各方面で活発に研究開発が行われてい
るが、その際、太陽光エネルギーを効果的に利用するた
めに、太陽光エネルギー利用機器を太陽の移動に追従さ
せることが行われている。

而して、太陽光エネルギー収集装置が前述のように太陽
の移動に追従するものである場合、集束した太陽光エネ
ルギーを伝送するための熱伝達媒体を２軸のまわりに回
転運動する太陽光エネルギー集束装置から熱利用機器が
設置されている固定部まで、前記太陽光エネルギー集束
装置の回転運動に影響されないように熱伝達媒体や信号
伝送線が巻きついたり捩れたりしないように配設するこ
とは大変であった。

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、太陽の移動に追従する太陽光エネルギー集束装置
によって集束された太陽光エネルギーを、該太陽光エネ
ルギー集束装置の追従運動に影響されることなくすなわ
ち熱伝達媒体や信号伝送線に巻き付きや捩れを生じない
ようにして所望の位置に伝送し得るようにしたものであ
る。

第１図は、本発明による太陽光エネルギー収集伝送装置
の一実施例を説明するための要部概略構成図で、図中、
１は太陽光エネルギー集束装置例えばパラボラ反射鏡、
２は該パラボラ反射鏡１を回動させるための第１の回転
軸、３は該パラボラ反射鏡１を該回転軸２に一体的に固
定するための固定腕、４はバランスウェイト、５は前記
第１の回転軸を回動するためのモータ、６は前記第１の
回転軸２を回動自在に支持するための支持腕、１は前記
支持腕６と一体的に構成されかつ前記第１の回転軸２と
直交するよう配設された第２の回転軸、８は太陽方向検
出センサで、該太陽方向検出センサ８は、周知のように
、パラボラ反射鏡１が太陽の方向を正確に向いているか
否かを検出するもので、例えば、該パラボラ反射鏡が太
陽の方向に対して南北方向にずれている時は、モータ５
を回転して第１の回転軸２を回転してパラボラ反射鏡１
を南北方向に関して正確に太陽の方向に向けるよう制御
し、パラボラ反射鏡１が太陽の方向に対して東西方向に
すれている時は、図示しないモータを回転して第２の回
転軸してパラボラ反射鏡１を東西方向に関して正確に太
陽の方向に向けるよう制御している。

上述のようにして、パラボラ反射鏡を太陽の移動に追従
するよ’Ｊｌ工御し、該パラボラ反射鏡の焦点位置に集
束された太陽光エネルギーを熱エネルギーとして利用し
ようとする場合、集束された熱エネルギーを使用箇所ま
で伝送する必要があり、その場合、回動部分で集束され
た熱エネルギーを効率よく、かつ、回動部分に影響され
ることなく固定部に伝送することは、熱伝達媒体の巻き
付きや捩れ等のため非常に困難であった。

更に、上述のごとき太陽光エネルギー収集伝送装置にお
いては、太陽の移動に追従するために太陽光方向センサ
を具備し、該太陽光方向センサの検出信号によって第１
の回転軸及び第２の回転軸を駆動するモータを制御する
ようにしているが、この太陽光方向センサの検出信号を
伝送するリード線についても前記と同様巻きつき、捩れ
の問題があった。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
太陽光エネルギーに関しては、図示のように、パラボラ
反射鏡１の焦点位置に該パラボラ反射鏡１によって反射
された太陽光を平行線に変換して反射するための第２の
パラボラ反射鏡１０、前記第１の回転軸２と同軸で該回
転軸２と一体的に回転する第１の熱伝達媒体例えばヒー
トパイプ１１、及び、＝端が該第１のヒートパイプ１１
に対して回転可能で他端が前記第２の回転軸１と同軸の
第２の熱伝達媒体例えばヒートパイプ１２を設け、前述
のようにして、第１のパラボラ反射鏡１によって反射、
集束した太陽光を第２のパラボラ反射鏡１０によって平
行光線に変換してメンデンホール或いは黒鉛等の光エネ
ルギーを吸収して熱エネルギーに変換する熱吸収体１４
に導き、次いで、第１のヒートパイプ１１及び第２のヒ
ートパイプ１２全通して導き、必要により、該第２のヒ
ートパイプ１２と回転自在に結合された第３の光典達媒
体例えばヒートパイプ１３全通して任意所望の箇所へ伝
送するようにしている。

なお、第２のヒートパイプ１２の回転軸７と同軸の部分
をそのま瓦延長して使用することも可能であり、その場
合には、第３のヒートパイプ１３は必要でない。

また、１９は透明の容器で、該容器１９はパラボラ反射
鏡に塵埃が付着したり、該パラボラ反射鏡が風等によっ
て揺動されるのを防止するためのものである。

上述のように、本発明によると、太陽光エネルギー集束
装置によって集束された太陽光エネルギーを、該太陽光
エネルギー集束装置の太陽追従運動に影響されることな
く、該回転運動する太陽光エネルギー集束装置から固定
位置へ効果的に伝達することができるが、上記太陽光エ
ネルギー集束装置は更に太陽の方向を検知するための太
陽方向検出センサ８を具備しており、該太陽方向検出セ
ンサ８によって検出された検出信号をも該回動運動する
太陽光エネルギー集束装置から図示しない制御器等が設
置されている固定部へ伝達する必要がある。

この太陽方向検出センサは既に種々提案されているが、
例えば、本出願人が先に提案した特願昭５６−６９７８
１号明細書に記載されているような太陽方向センサを使
用することも可能である。

この特願昭５６−６９７８１号明細書に記載された太陽
光方向センサは、太陽の方向を光−電気変換素子を使っ
た光センサによってアナログ電気信号に変換するもので
、従来は、このようにして検出した型名的な太陽光方向
信号をリード線を通して制御回路に導き、該制御回路に
よって前記第１の回転軸２を回動する第１のモータ５及
び前記第２の回転軸７を回動する図示しない第２のモー
タを制御するようにしていた。

しかし、その場合、従来技術のように、電気的な検出信
号をリード線を通して制御回路に導くようにすると、該
リード線についても前記熱伝媒体の場合と同様リード線
の巻き付きや捩れの問題が生じる。

本発明は、このような信号リード線の巻き付きや捩れを
も防止するようにしたもので、本発明においては、太陽
方向検出センサ８によつ七検出された電気的゛検出信号
によって発光ダイオードを制御し、該発光ダイオードの
発光を例えば図示のように光伝達媒体１５を通して第２
の回転軸７の周囲に導き、その端部１５ａより、該第２
の回転軸７に受光端が同軸的に設けられているフォトセ
ル１６に導き、該フォトセル１６によって光信号を電気
信号に変換し、リード線１７を介して前記制御回路に伝
達し、該制御回路を制御して前記モータを制御するよう
にしている。

なお、太陽方向検出センサ８の検出信号を図示のように
光導体ケーブル１５を通して伝送する場合、光の強弱で
伝送すると、フォトセルの検出感度、外来光（雑音）に
よる影響等の点−Ｃ％’ｉ題があるので、検出信号をパ
ルス信号に変換して発光ダイオードをオン・オフ制御し
、この光パルス信号を光伝達媒体１５を伝送するように
するとよい。

なお、光伝達媒体１５の光信号をリード線１７に伝達す
る手段としては、例えば、第２図ａに示すように、フォ
トセル１６を多数個のフォトセル１６ａを第２の回転軸
７のまわりに円環状に並べて光伝達媒体１５から放出さ
れる光信号を受けるように構成し、各フォトセルに接続
されたリード線１１を前記償御回路に導くようにしても
よいし、或いは第２図すに示すように、受光面１８ａが
第２の回転軸７のまわりに円環状に構成され、出光端が
一点１８ｂに集結している光導体１８を設け、該出光端
１８ｂにフォトセル１６を配設するようにしてもよい。

第３図は、本発明の他の実施例を示す概略構成図で、こ
の実施例は、太陽光エネルギー集束装置１を第１図に示
したパラボラ反射鏡に代って多数枚（７）レンズ２０で
構成するとともに、該レンズの焦点位置に熱伝達媒体例
えばヒートパイプ２１の受熱端部を配設し、レンズ２０
によって集束されて熱伝達媒体２１に導入された太陽光
エネルギーを該熱伝達媒体２１全通して第１図に示した
実施例と同様にして第１の回転軸２と同軸に配設された
熱伝達媒体例えばヒートパイプ１１に導入するようにし
たもので、それ以降の熱の伝達系路及び太陽方向検出セ
ンサ等は第１図に示した実施例と同じである。

以上の説明から明らかなように、本発明によると、太陽
の移動に追従する太陽光エネルギー集束装置によって集
束された熱エネルギーを該太陽光エネルギー集束装置の
追従運動に影響されることなく、換言すれば、集束され
た太陽光エネルギーを伝送するための熱伝達媒体や信号
伝送線に巻き付きや捩れを生じないようにして所望の箇
所に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、不発明による太陽光エネルギー収集装置の一
実施例を説明するための要部概略構成図、第２図ａ、ｂ
は、それぞれ本発明の実施の際に使用して好適なフォト
セルの概略斜視図、第３図は、本発明の他の実施例を説
明するための要部概略斜視図である。１・・・太陽光エネルギー集束装置（パラボラ反射鏡）
、２・・・第１の回転軸、３・・・支持腕、４・・・バ
ランスウェイト、５・・・モータ、６・・・支持腕、１
・・・第２の回転軸、８・・・太陽方向検出センサ、１
０・・・反射鏡、１１〜１３・・・熱伝達媒体、１４・
・・熱吸収体、１５・・・検出信号伝達用光伝達媒体、
１６・・・フォトセル、１６・・・リード線、１８・・
・光導体、１９川透明容器、２０・・・レンズ、２１・
・・熱伝達媒体。

Claims

【特許請求の範囲】

１太陽光エネルギーを集束するための太陽光エネルギ
ー集束装置と、該太陽光エネルギー集束装置を回転自在
に支持するための第１の回転軸と、第１の回転軸を支持
しかつ該第１の回転軸と直交する第２の回転軸と、前記
太陽光エネルギー集束装置によって集束された太陽光エ
ネルギーを収集して伝送するための熱伝達媒体と、前記
太陽光エネルギー集束装置に一体的に取り付けられた太
陽光方向センサと、該センサの検出電気信号を光信号に
変換する電光変換手段と、前記第２の回転軸に同軸的に
配設された光電変換手段とを有し、前記熱伝達媒体が前
記第１の回転軸及び第２の回転軸に同軸に回転自在にか
つ熱伝達可能に配設されかつ前記太陽光方向センサから
の検出信号が前記光電変換手段に導かれ、該光電変換手
段を介して電気信号として取り出されるよう構成されて
いることを特徴とする太陽光エネルギー収集伝送装置。