JP2989179B1 - 太陽光集光システム用のヘリオスタット - Google Patents
太陽光集光システム用のヘリオスタットInfo
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- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
Landscapes
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 コンピュータを用いずに凹面鏡を制御するこ
とができる太陽光集光システム用のヘリオスタットを提
供する。 【解決手段】 方位センサー部１５及び高度センサー部
１６が、それぞれ各方向に沿って配された２枚の光セン
サー１８、２０を有し且つ該２枚の光センサーが受光面
を外側にした状態で太陽に向けてハの字状に配されてい
ると共に、方位センサー部及び高度センサー部自体が２
枚の光センサーの受光量をバランスさせるように回動
し、且つ駆動機構に対して凹面鏡１０を方位センサー部
及び高度センサー部の回動量の１／２だけ同じ方向へ回
動させる信号を出力する。
とができる太陽光集光システム用のヘリオスタットを提
供する。 【解決手段】 方位センサー部１５及び高度センサー部
１６が、それぞれ各方向に沿って配された２枚の光セン
サー１８、２０を有し且つ該２枚の光センサーが受光面
を外側にした状態で太陽に向けてハの字状に配されてい
ると共に、方位センサー部及び高度センサー部自体が２
枚の光センサーの受光量をバランスさせるように回動
し、且つ駆動機構に対して凹面鏡１０を方位センサー部
及び高度センサー部の回動量の１／２だけ同じ方向へ回
動させる信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光をエネル
ギーとして利用するための太陽光集光システムに用いら
れるヘリオスタットに関するものである。
ギーとして利用するための太陽光集光システムに用いら
れるヘリオスタットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地球環境においてＣＯ2 問題は大きく、
石油エネルギーに頼る現在社会のシステムは各国の問題
となっている。そのため、環境に影響を与えないクリー
ンなエネルギーとして、太陽エネルギーが着目されてい
る。特に、砂漠地方の国では、太陽エネルギーを集光し
て巨大なエネルギーを得るための計画が進められてい
る。
石油エネルギーに頼る現在社会のシステムは各国の問題
となっている。そのため、環境に影響を与えないクリー
ンなエネルギーとして、太陽エネルギーが着目されてい
る。特に、砂漠地方の国では、太陽エネルギーを集光し
て巨大なエネルギーを得るための計画が進められてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな計画も、性能とコストの面で良い結果が得られてい
ない。なぜならば、太陽光をエネルギーとして利用する
ためには、まず太陽光を一点に集めて熱エネルギーに変
え、その熱エネルギーを電気に変えなければならない
が、太陽光を一点に集めるためのヘリオスタットの制御
が難しい。このヘリオスタットは、太陽光を集める集光
部の周りに多数配され、個々の凹面鏡を方位方向及び高
度方向へそれぞれ回動させて、太陽光を一点に反射収束
させるものであるが、前記計画では、個々のヘリオスタ
ットの凹面鏡をコンピュータにより制御しようとしてい
るため、制御が複雑で困難になっている。すなわち、太
陽の動きは方位も高度も時間と共に変化するため、この
太陽の動きを追尾して多数のヘリオスタットの凹面鏡を
同時に制御することは大変に困難である。しかも、ヘリ
オスタットの凹面鏡は直径が十数メートルもある大型で
あるため、例えば、砂漠地域のように昼と夜の温度差の
激しいところでは凹面鏡の変形も大きく、凹面鏡からコ
ンピュータへ送られる位置精度の情報にくるいが生じ易
く、この点においても、コンピュータによる制御を困難
なものにしている。
うな計画も、性能とコストの面で良い結果が得られてい
ない。なぜならば、太陽光をエネルギーとして利用する
ためには、まず太陽光を一点に集めて熱エネルギーに変
え、その熱エネルギーを電気に変えなければならない
が、太陽光を一点に集めるためのヘリオスタットの制御
が難しい。このヘリオスタットは、太陽光を集める集光
部の周りに多数配され、個々の凹面鏡を方位方向及び高
度方向へそれぞれ回動させて、太陽光を一点に反射収束
させるものであるが、前記計画では、個々のヘリオスタ
ットの凹面鏡をコンピュータにより制御しようとしてい
るため、制御が複雑で困難になっている。すなわち、太
陽の動きは方位も高度も時間と共に変化するため、この
太陽の動きを追尾して多数のヘリオスタットの凹面鏡を
同時に制御することは大変に困難である。しかも、ヘリ
オスタットの凹面鏡は直径が十数メートルもある大型で
あるため、例えば、砂漠地域のように昼と夜の温度差の
激しいところでは凹面鏡の変形も大きく、凹面鏡からコ
ンピュータへ送られる位置精度の情報にくるいが生じ易
く、この点においても、コンピュータによる制御を困難
なものにしている。
【０００４】この発明はこのような従来の技術に着目し
たものであり、コンピュータを用いずに凹面鏡を制御す
ることができる太陽光集光システム用のヘリオスタット
を提供するものである。
たものであり、コンピュータを用いずに凹面鏡を制御す
ることができる太陽光集光システム用のヘリオスタット
を提供するものである。
【０００５】
【０００６】この発明は、方位方向及び高度方向へ回動
して太陽光を常に一定の集光部へ反射収束させる凹面鏡
と、該凹面鏡を方位方向及び高度方向へ回動させる駆動
機構と、駆動機構へ方位方向及び高度方向への回動量に
関する信号を各々出力する方位センサー部及び高度セン
サー部を備えた太陽光集光システム用のヘリオスタット
において、前記方位センサー部及び高度センサー部が、
それぞれ各方向に沿って配された２枚の光センサーを有
し且つ該２枚の光センサーが受光面を外側にした状態で
太陽に向けてハの字状に配されていると共に、方位セン
サー部及び高度センサー部自体が２枚の光センサーの受
光量をバランスさせるように回動し、且つ駆動機構に対
して凹面鏡を方位センサー部及び高度センサー部の回動
量の１／２だけ同じ方向へ回動させる信号を出力するも
のである。
して太陽光を常に一定の集光部へ反射収束させる凹面鏡
と、該凹面鏡を方位方向及び高度方向へ回動させる駆動
機構と、駆動機構へ方位方向及び高度方向への回動量に
関する信号を各々出力する方位センサー部及び高度セン
サー部を備えた太陽光集光システム用のヘリオスタット
において、前記方位センサー部及び高度センサー部が、
それぞれ各方向に沿って配された２枚の光センサーを有
し且つ該２枚の光センサーが受光面を外側にした状態で
太陽に向けてハの字状に配されていると共に、方位セン
サー部及び高度センサー部自体が２枚の光センサーの受
光量をバランスさせるように回動し、且つ駆動機構に対
して凹面鏡を方位センサー部及び高度センサー部の回動
量の１／２だけ同じ方向へ回動させる信号を出力するも
のである。
【０００７】この発明によれば、方位センサー部及び高
度センサー部が、それぞれ太陽に向けてハの字状に配さ
れた２枚の光センサーを備えているため、太陽光の受光
角度が広くなると共に、２枚の光センサーの受光量の差
が出やすい。方位センサー部及び高度センサー部は、常
に太陽の方向を向くように回動するため、その回動量は
太陽の日周運動における回動量となる。そして、太陽光
を反射する凹面鏡は、方位センサー部及び高度センサー
部の回動量（太陽の日周運動）の１／２だけ同じ方向へ
回動するため、反射された太陽光は常に同じ点に向かう
ことになる。従って、凹面鏡により太陽光を常に一定の
集光部へ反射収束させることができる。２枚の光センサ
ーの受光量のバランスにより、凹面鏡を制御するため、
コンピュータで制御する場合に比べて簡素であり、誤差
も生じにくい。
度センサー部が、それぞれ太陽に向けてハの字状に配さ
れた２枚の光センサーを備えているため、太陽光の受光
角度が広くなると共に、２枚の光センサーの受光量の差
が出やすい。方位センサー部及び高度センサー部は、常
に太陽の方向を向くように回動するため、その回動量は
太陽の日周運動における回動量となる。そして、太陽光
を反射する凹面鏡は、方位センサー部及び高度センサー
部の回動量（太陽の日周運動）の１／２だけ同じ方向へ
回動するため、反射された太陽光は常に同じ点に向かう
ことになる。従って、凹面鏡により太陽光を常に一定の
集光部へ反射収束させることができる。２枚の光センサ
ーの受光量のバランスにより、凹面鏡を制御するため、
コンピュータで制御する場合に比べて簡素であり、誤差
も生じにくい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１〜図３に基づいて説明する。１は楕円鏡で、支持
タワー２により所定の高さ位置に、下向き状態で設置さ
れている。楕円鏡１のため、この楕円鏡１の下方には、
「集光部」としての第１焦点ｆ1 と第２焦点ｆ2 が存在
する。この楕円鏡１の下方には、太陽光Ｌを熱エネルギ
ーに変換するための熱交換施設３が建設されており、該
熱交換施設３の上部には、筒状の集光鏡４が設置されて
いる。そして、熱交換施設３の周囲の地上には、楕円鏡
１を取り囲んだ状態で、多数のヘリオスタット５が設け
られている。
を図１〜図３に基づいて説明する。１は楕円鏡で、支持
タワー２により所定の高さ位置に、下向き状態で設置さ
れている。楕円鏡１のため、この楕円鏡１の下方には、
「集光部」としての第１焦点ｆ1 と第２焦点ｆ2 が存在
する。この楕円鏡１の下方には、太陽光Ｌを熱エネルギ
ーに変換するための熱交換施設３が建設されており、該
熱交換施設３の上部には、筒状の集光鏡４が設置されて
いる。そして、熱交換施設３の周囲の地上には、楕円鏡
１を取り囲んだ状態で、多数のヘリオスタット５が設け
られている。
【０００９】ヘリオスタット５の支柱６の上部には、方
位方向Ａ（図２参照）へ回転自在なホーク７が設けられ
ている。支柱６の周囲には円形リンク８が設けられてい
る。ホーク７の支柱６をはさんだ対向位置には、それぞ
れ上下一対の回転プーリ９が下向きに設けられており、
図示せぬモータにより回転するようになっいる。そし
て、この上下一対の回転プーリ９の間に前記円形リンク
８が挟持されている。従って、回転プーリ９が回転する
と、ホーク７が方位方向Ａへ回転する。前記の円形リン
ク８、回転プーリ９、図示せぬモータ等により、この実
施形態における方位方向での「駆動機構」が形成され
る。
位方向Ａ（図２参照）へ回転自在なホーク７が設けられ
ている。支柱６の周囲には円形リンク８が設けられてい
る。ホーク７の支柱６をはさんだ対向位置には、それぞ
れ上下一対の回転プーリ９が下向きに設けられており、
図示せぬモータにより回転するようになっいる。そし
て、この上下一対の回転プーリ９の間に前記円形リンク
８が挟持されている。従って、回転プーリ９が回転する
と、ホーク７が方位方向Ａへ回転する。前記の円形リン
ク８、回転プーリ９、図示せぬモータ等により、この実
施形態における方位方向での「駆動機構」が形成され
る。
【００１０】ホーク７の上端には、高度方向Ｂ（図２参
照）へ回転自在な凹面鏡１０が設けられている。この凹
面鏡１０は、円形（四角形でも可）の外形を有してお
り、鏡の湾曲度は球面（放物面でも可）である。凹面鏡
１０の対向位置に固定した回転軸１１を、ホーク７の上
端に軸支することにより、この凹面鏡１０が高度方向Ｂ
へ回転するようになっている。
照）へ回転自在な凹面鏡１０が設けられている。この凹
面鏡１０は、円形（四角形でも可）の外形を有してお
り、鏡の湾曲度は球面（放物面でも可）である。凹面鏡
１０の対向位置に固定した回転軸１１を、ホーク７の上
端に軸支することにより、この凹面鏡１０が高度方向Ｂ
へ回転するようになっている。
【００１１】更に、凹面鏡１０の裏側には、回転軸１１
と９０°相違する対向位置に、円弧リンク１２の両端部
が固定されている。ホーク７の中央部底面には、一対の
回転プーリ１３が２組設けられており、各回転プーリ１
３の間に円弧リンク１２が挟持されている。この回転プ
ーリ１３は図示せぬモータにより回転するようになって
おり、この回転プーリ１３が回転することにより、凹面
鏡１０が回転軸１１を中心にして、高度方向Ｂへ回転す
る。前記の円弧リンク１２、回転プーリ１３、図示せぬ
モータ等により、この実施形態における高度方向での
「駆動機構」が形成される。
と９０°相違する対向位置に、円弧リンク１２の両端部
が固定されている。ホーク７の中央部底面には、一対の
回転プーリ１３が２組設けられており、各回転プーリ１
３の間に円弧リンク１２が挟持されている。この回転プ
ーリ１３は図示せぬモータにより回転するようになって
おり、この回転プーリ１３が回転することにより、凹面
鏡１０が回転軸１１を中心にして、高度方向Ｂへ回転す
る。前記の円弧リンク１２、回転プーリ１３、図示せぬ
モータ等により、この実施形態における高度方向での
「駆動機構」が形成される。
【００１２】このような構造をしたヘリオスタット５の
凹面鏡１０の高さは、楕円鏡１から離れるにしたがって
順次高くなっている。これは、凹面鏡１０同士の干渉に
よる遮光ロスを少なくするためである。
凹面鏡１０の高さは、楕円鏡１から離れるにしたがって
順次高くなっている。これは、凹面鏡１０同士の干渉に
よる遮光ロスを少なくするためである。
【００１３】また、ヘリオスタット５の支柱６には、ア
ーム１４を介して、方位センサー部１５が取付けられて
おり、ホーク７の一方の上端には、高度センサー部１６
が取付けられている。方位センサー部１５は、垂直軸１
７を中心にα方向へ回動自在で、太陽Ｓに向けて水平方
向（方位方向で）でハの字状になるよう配された２枚の
光センサー１８を有しており、該２枚の光センサー１８
の受光量をバランスさせる方向へ回動すると共に、その
回動量を検出できるようになっている。高度センサー部
１６は、水平軸１９を中心にβ方向へ回動自在で、太陽
Ｓに向けて垂直方向（高度方向で）でハの字状になるよ
う配された２枚の光センサー２０を有しており、該２枚
の光センサー２０の受光量をバランスさせる方向へ回動
すると共に、その回動量を検出できるようになってい
る。方位センサー部１５も、高度センサー部１６も、各
光センサー１８、２０は受光面を外側にした状態で、ハ
の字状態になっている。
ーム１４を介して、方位センサー部１５が取付けられて
おり、ホーク７の一方の上端には、高度センサー部１６
が取付けられている。方位センサー部１５は、垂直軸１
７を中心にα方向へ回動自在で、太陽Ｓに向けて水平方
向（方位方向で）でハの字状になるよう配された２枚の
光センサー１８を有しており、該２枚の光センサー１８
の受光量をバランスさせる方向へ回動すると共に、その
回動量を検出できるようになっている。高度センサー部
１６は、水平軸１９を中心にβ方向へ回動自在で、太陽
Ｓに向けて垂直方向（高度方向で）でハの字状になるよ
う配された２枚の光センサー２０を有しており、該２枚
の光センサー２０の受光量をバランスさせる方向へ回動
すると共に、その回動量を検出できるようになってい
る。方位センサー部１５も、高度センサー部１６も、各
光センサー１８、２０は受光面を外側にした状態で、ハ
の字状態になっている。
【００１４】次に、方位センサー部１５及び高度センサ
ー部１６の作用を説明する。方位センサー部１５と高度
センサー部１６とは機能が同じなので、図３及び図４に
示す方位センサー部１５を代表して説明する。この光セ
ンサー１８は太陽Ｓの照射方向Ｘに対して、各々５〜１
０°の範囲で、同じだけ角度θが変更できるようになっ
ている。このハの字状に配された光センサー１８の受光
角度Ｒは広く、太陽の反対側における各光センサー１８
の延長線で挟まれた死角Ｄ以外の部分で、太陽光を受光
できる。受光角度Ｒのうち、他方の光センサー１８の延
長線同士で挟まれた中央角度Ｒ1 が正面の太陽Ｓに対応
するもので、両方の光センサー１８が受光状態となる。
右側の光センサー１８において前記中央角度Ｒ1 から死
角Ｄまでの右角度Ｒ2 が、右側の太陽Ｓに対応するもの
で、右側の光センサー１８だけが受光状態となる。左側
の光センサー１８において前記中央角度Ｒ1 から死角Ｄ
までの左角度Ｒ2 が、左側の太陽Ｓに対応するもので、
左側の光センサー１８だけが受光状態となる。
ー部１６の作用を説明する。方位センサー部１５と高度
センサー部１６とは機能が同じなので、図３及び図４に
示す方位センサー部１５を代表して説明する。この光セ
ンサー１８は太陽Ｓの照射方向Ｘに対して、各々５〜１
０°の範囲で、同じだけ角度θが変更できるようになっ
ている。このハの字状に配された光センサー１８の受光
角度Ｒは広く、太陽の反対側における各光センサー１８
の延長線で挟まれた死角Ｄ以外の部分で、太陽光を受光
できる。受光角度Ｒのうち、他方の光センサー１８の延
長線同士で挟まれた中央角度Ｒ1 が正面の太陽Ｓに対応
するもので、両方の光センサー１８が受光状態となる。
右側の光センサー１８において前記中央角度Ｒ1 から死
角Ｄまでの右角度Ｒ2 が、右側の太陽Ｓに対応するもの
で、右側の光センサー１８だけが受光状態となる。左側
の光センサー１８において前記中央角度Ｒ1 から死角Ｄ
までの左角度Ｒ2 が、左側の太陽Ｓに対応するもので、
左側の光センサー１８だけが受光状態となる。
【００１５】図３は、左右の光センサー１８の受光量が
バランスしている状態を示しているが、例えば、図４で
は太陽Ｓが若干左側にずれた状態になっている。このよ
うな場合には、左側の光センサー１８の受光量の方が大
きくなるため、両方の受光量をバランスさせるように、
方位センサー部１５全体が左側Ｙへ回動する。そして、
この光センサー１８の左側Ｙへの回動量は検出される。
バランスしている状態を示しているが、例えば、図４で
は太陽Ｓが若干左側にずれた状態になっている。このよ
うな場合には、左側の光センサー１８の受光量の方が大
きくなるため、両方の受光量をバランスさせるように、
方位センサー部１５全体が左側Ｙへ回動する。そして、
この光センサー１８の左側Ｙへの回動量は検出される。
【００１６】この方位センサー部１５の左側Ｙへの回動
量は、太陽Ｓそのものの日周運動における回動量のた
め、方位センサー部１５を同じ角度で回動させてしまう
と、凹面鏡１０で反射した光が、今まで反射していた方
向とずれてしまう。つまり、反射光は凹面鏡１０の角度
変化の２倍の角度変化を起こす。従って、このヘリオス
タット５では、方位センサー部１５（及び高度センサー
部１６）の回動量の１／２だけ凹面鏡１０を回動させる
ようにしている。そうすれば、凹面鏡１０で反射される
光の方向に変化はなく、常に太陽光を楕円鏡１の第１焦
点ｆ1 へ導くことができる。尚、多数あるヘリオスタッ
ト５の方位センサー部１５及び高度センサー部１６は、
反射した太陽光Ｌが第１焦点ｆ1 へ向かうように個々に
位相をずらして初期設定されている。
量は、太陽Ｓそのものの日周運動における回動量のた
め、方位センサー部１５を同じ角度で回動させてしまう
と、凹面鏡１０で反射した光が、今まで反射していた方
向とずれてしまう。つまり、反射光は凹面鏡１０の角度
変化の２倍の角度変化を起こす。従って、このヘリオス
タット５では、方位センサー部１５（及び高度センサー
部１６）の回動量の１／２だけ凹面鏡１０を回動させる
ようにしている。そうすれば、凹面鏡１０で反射される
光の方向に変化はなく、常に太陽光を楕円鏡１の第１焦
点ｆ1 へ導くことができる。尚、多数あるヘリオスタッ
ト５の方位センサー部１５及び高度センサー部１６は、
反射した太陽光Ｌが第１焦点ｆ1 へ向かうように個々に
位相をずらして初期設定されている。
【００１７】このように、この実施形態のヘリオスタッ
ト５では、２枚の光センサー１８、２０の受光量のバラ
ンスにより、凹面鏡１０を制御するため、コンピュータ
で制御する場合に比べて簡素であり、誤差も生じにく
い。また、光センサー１８、２０をハの字状に配してい
るため、太陽Ｓの位置がずれた場合に受光量の差が出や
すく、確実な制御が行える。
ト５では、２枚の光センサー１８、２０の受光量のバラ
ンスにより、凹面鏡１０を制御するため、コンピュータ
で制御する場合に比べて簡素であり、誤差も生じにく
い。また、光センサー１８、２０をハの字状に配してい
るため、太陽Ｓの位置がずれた場合に受光量の差が出や
すく、確実な制御が行える。
【００１８】そして、図１に示すように、このようなヘ
リオスタット５の凹面鏡１０より反射された太陽光Ｌ
は、全て楕円鏡１の第１焦点ｆ1 に向かうため、第１焦
点ｆ1を通過して楕円鏡１で反射された太陽光Ｌは、楕
円鏡１の下方に位置する第２焦点ｆ2 へ向かう。太陽光
Ｌが第２焦点ｆ2 に集光するとはいっても、ある程度の
幅をもった太陽光Ｌであるため、その太陽光Ｌの幅を更
に小さくするため、第２焦点の若干下側には、前記の集
光鏡４が設けられている。この集光鏡４は、上部開口の
幅が大きく且つ下部開口の幅が小さい筒状をしている。
従って、第２焦点ｆ2 においてある程度の幅を有する太
陽光Ｌも、集光鏡４の出口である下部開口では、幅の小
さいものとなり、より効率的な集光が行えるようにな
る。集光鏡４の下部開口から出た太陽光Ｌは、熱交換施
設３内へ送られ、そこで熱エネルギーになり、その熱エ
ネルギーを利用して発電することができる。
リオスタット５の凹面鏡１０より反射された太陽光Ｌ
は、全て楕円鏡１の第１焦点ｆ1 に向かうため、第１焦
点ｆ1を通過して楕円鏡１で反射された太陽光Ｌは、楕
円鏡１の下方に位置する第２焦点ｆ2 へ向かう。太陽光
Ｌが第２焦点ｆ2 に集光するとはいっても、ある程度の
幅をもった太陽光Ｌであるため、その太陽光Ｌの幅を更
に小さくするため、第２焦点の若干下側には、前記の集
光鏡４が設けられている。この集光鏡４は、上部開口の
幅が大きく且つ下部開口の幅が小さい筒状をしている。
従って、第２焦点ｆ2 においてある程度の幅を有する太
陽光Ｌも、集光鏡４の出口である下部開口では、幅の小
さいものとなり、より効率的な集光が行えるようにな
る。集光鏡４の下部開口から出た太陽光Ｌは、熱交換施
設３内へ送られ、そこで熱エネルギーになり、その熱エ
ネルギーを利用して発電することができる。
【００１９】この実施形態によれば、多数のヘリオスタ
ット５の凹面鏡１０で反射された太陽光Ｌを、楕円鏡１
により地上側へ向けて反射するため、熱交換施設３は地
上に設置すれば良く、従来のように熱交換器を頂部に設
けたタワーを建設する必要がない。
ット５の凹面鏡１０で反射された太陽光Ｌを、楕円鏡１
により地上側へ向けて反射するため、熱交換施設３は地
上に設置すれば良く、従来のように熱交換器を頂部に設
けたタワーを建設する必要がない。
【００２０】また、ヘリオスタット５の反射鏡が凹面鏡
１０で、反射された太陽光Ｌが収束するため、楕円鏡１
のサイズＤ（図１参照）が小さくて済む。従って、楕円
鏡１の支持タワー２による設置が容易である。
１０で、反射された太陽光Ｌが収束するため、楕円鏡１
のサイズＤ（図１参照）が小さくて済む。従って、楕円
鏡１の支持タワー２による設置が容易である。
【００２１】更に、ヘリオスタット５の凹面鏡１０にて
反射された太陽光Ｌの焦点を楕円鏡１の第１焦点ｆ1 に
合わせることで、楕円鏡１にて反射した太陽光Ｌを楕円
鏡１の第２焦点ｆ2 に集光させるため、第２焦点ｆ2 へ
の集光角度Ｚが小さくなり、効率的な集光が行える。
反射された太陽光Ｌの焦点を楕円鏡１の第１焦点ｆ1 に
合わせることで、楕円鏡１にて反射した太陽光Ｌを楕円
鏡１の第２焦点ｆ2 に集光させるため、第２焦点ｆ2 へ
の集光角度Ｚが小さくなり、効率的な集光が行える。
【００２２】しかも、前述にように、楕円鏡１の第２焦
点ｆ2 付近に筒状の集光鏡４を設けたため、集光鏡４に
より太陽光Ｌが更に集光された状態となり、より効率的
な集光が行える。
点ｆ2 付近に筒状の集光鏡４を設けたため、集光鏡４に
より太陽光Ｌが更に集光された状態となり、より効率的
な集光が行える。
【００２３】
【発明の効果】この発明によれば、方位センサー部及び
高度センサー部が、それぞれ太陽に向けてハの字状に配
された２枚の光センサーを備えているため、太陽光の受
光角度が広くなると共に、２枚の光センサーの受光量の
差が出やすい。方位センサー部及び高度センサー部は、
常に太陽の方向を向くように回動するため、その回動量
は太陽の日周運動における回動量となる。そして、太陽
光を反射する凹面鏡は、方位センサー部及び高度センサ
ー部の回動量（太陽の日周運動）の１／２だけ同じ方向
へ回動するため、反射された太陽光は常に同じ点に向か
うことになる。従って、凹面鏡により太陽光を常に一定
の集光部へ反射収束させることができる。２枚の光セン
サーの受光量のバランスにより、凹面鏡を制御するた
め、コンピュータで制御する場合に比べて簡素であり、
誤差も生じにくい。
高度センサー部が、それぞれ太陽に向けてハの字状に配
された２枚の光センサーを備えているため、太陽光の受
光角度が広くなると共に、２枚の光センサーの受光量の
差が出やすい。方位センサー部及び高度センサー部は、
常に太陽の方向を向くように回動するため、その回動量
は太陽の日周運動における回動量となる。そして、太陽
光を反射する凹面鏡は、方位センサー部及び高度センサ
ー部の回動量（太陽の日周運動）の１／２だけ同じ方向
へ回動するため、反射された太陽光は常に同じ点に向か
うことになる。従って、凹面鏡により太陽光を常に一定
の集光部へ反射収束させることができる。２枚の光セン
サーの受光量のバランスにより、凹面鏡を制御するた
め、コンピュータで制御する場合に比べて簡素であり、
誤差も生じにくい。
【図１】この発明の実施形態に係る太陽光集光システム
を示す全体側面図。
を示す全体側面図。
【図２】ヘリオスタットを示す斜視図。
【図３】光センサーの受光角度を示す概略図。
【図４】太陽光が光センサーに対してずれた方向から照
射した状態を示す概略図。
射した状態を示す概略図。
５ ヘリオスタット １０ 凹面鏡 １５ 方位センサー部 １６ 高度センサー部 １８、２０ 光センサー ｆ1 第１焦点（集光部） Ｌ 太陽光 Ａ 方位方向 Ｂ 高度方向 Ｓ 太陽 Ｘ 照射方向
Claims (2)
- 【請求項１】 方位方向及び高度方向へ回動して太陽光
を常に一定の集光部へ反射収束させる凹面鏡と、該凹面
鏡を方位方向及び高度方向へ回動させる駆動機構と、駆
動機構へ方位方向及び高度方向への回動量に関する信号
を各々出力する方位センサー部及び高度センサー部を備
えた太陽光集光システム用のヘリオスタットにおいて、 前記方位センサー部及び高度センサー部が、それぞれ各
方向に沿って配された２枚の光センサーを有し且つ該２
枚の光センサーが受光面を外側にした状態で太陽に向け
てハの字状に配されていると共に、方位センサー部及び
高度センサー部自体が２枚の光センサーの受光量をバラ
ンスさせるように回動し、且つ駆動機構に対して凹面鏡
を方位センサー部及び高度センサー部の回動量の１／２
だけ同じ方向へ回動させる信号を出力することを特徴と
する太陽光集光システム用のヘリオスタット。 - 【請求項２】 各光センサーを太陽光の照射方向に対し
て５〜１０°の角度に配した請求項１記載の太陽光集光
システム用のヘリオスタット。
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|---|---|---|---|
| JP10314881A JP2989179B1 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 太陽光集光システム用のヘリオスタット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10314881A JP2989179B1 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 太陽光集光システム用のヘリオスタット |
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| JP2989179B1 true JP2989179B1 (ja) | 1999-12-13 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10314881A Expired - Fee Related JP2989179B1 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 太陽光集光システム用のヘリオスタット |
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-
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- 1998-11-05 JP JP10314881A patent/JP2989179B1/ja not_active Expired - Fee Related
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