JPH0338591Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、セグメントミラー型等の太陽熱集熱
装置において太陽追尾の信頼性を向上させた太陽
追尾装置に関する。

（従来技術） 本出願人は先に特願昭57−209931号においてセ
グメントミラー型の太陽熱集熱装置を提案した。
この太陽熱集熱装置は、下側基台上に並設した複
数枚の短冊状の反射用セグメントミラーを配設
し、且つ上方の基台幅方向中央位置にセグメント
ミラーに平行に１個の集熱器を配設し、セグメン
トミラーのそれぞれにて反射した太陽光線を集熱
器に集め、太陽光線から熱を吸収するものであ
る。

第５図に上記太陽熱集熱装置の集熱器と一つの
反射用ミラーを概略的に示し、それらの関係を説
明する。集熱器の要部たる集熱板５０１とミラー
５０２は図中それぞれ短辺部分を示し、その長手
方向を図面の紙面に垂直になる如く配設され、且
つミラー５０２等の長手方向を例えば東西方向を
向け配置する。ミラー５０２は幅方向に曲率を有
しており、ミラー５０２によつて反射された太陽
光線Ｌは集熱板５０１上に集中する。ところで、
太陽光線を反射するミラー５０２は、太陽が時間
の経過と共に移動するため、太陽を追尾して軸５
０２ａの回りに回動しなければならない。この回
動は付設されたモータ５０３により実行される。

また集熱板５０１におけるミラー５０２からの
反射光線の照射位置が適切な位置にあるか否かを
検出するにあたつては、例えば集熱板５０１の両
側辺の外側近傍に反射光線を検出することのでき
るフオトダイオード等を配置し、反射光線の外れ
を検出することが考えられる。しかしながら、斯
かる太陽熱集熱装置の集熱板５０１は極めて高温
状態にあるため上記光センサを配置することが一
般には従来困難であつた。

本考案は前述の如き太陽熱集熱装置の反射ミラ
ーにおける太陽追尾の問題を解決すべく成された
ものである。

（考案の目的） 本考案は、セグメントミラー型等の如き太陽を
追尾しつつ反射した太陽光線を集熱器に集中し太
陽熱を得るようにした太陽熱集熱装置において、
反射太陽光線が集熱器から外れた場合にこれを検
出し反射ミラーの配置角を調節して太陽光線が適
切に集熱器に照射されるようにし、以つて太陽追
尾の信頼性を向上すると共に、更に高熱状態にあ
る集熱器周辺部に反射光線の外れを検出する受光
部を配設できるようにしたことを目的とする。

（考案の構成） 本考案は、太陽光線を反射する少なくとも１枚
の反射ミラーと該反射ミラーからの反射光線を受
ける集熱器を備え、太陽の位置変化に伴い上記反
射ミラーの設置角を変更する手段を設けて成る太
陽熱集熱装置において、上記集熱器の周辺部にこ
の集熱器から外れた反射光線を捕促する受光部を
配置し、この受光部に光フアイバを連結し、この
光フアイバで受光部から所定距離離間した光セン
サへ光信号を伝送し、この光センサで得た反射光
線の位置情報で上記設置角変更手段を制御する制
御手段を設けるようにしたことを特徴とする。

（実施例） 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

第１図は本考案の第１実施例を示す概略的な構
成図である。第１図において、上方に設けられた
１は集熱板であり、実際形状は長形の板材で、例
えば銅板にブラツククロムをメツキした板材など
によつて形成される。この集熱板１にはほぼ幅方
向中央位置にて集熱パイプ２を備え、集熱パイプ
２内には集熱板１で得た熱を吸収して伝送する媒
体が流通している。斯かる集熱板１及び集熱パイ
プ２は不図示の支持枠体で集熱板が水平になる如
く支持される。

一方、上記集熱板１に対しその下方の位置に複
数枚の短冊状の反射ミラー３…が、その長手方向
が集熱板１の長手方向を向く如く配設されてい
る。ミラー３…はそれぞれ図中紙面について垂直
に且つ互いに平行になるよう配設されているが、
説明の便宜上２枚のミラーのみが図示されてい
る。ミラー３は下面の幅方向中央に配設される軸
部の両端部を支承部材（不図示）によつて回動自
在に軸支され、このため図中軸３の回りに左右い
ずれの方向にも回動し得る。そしてミラー３の上
記軸部の一方の端部には、不図示の運動伝達機構
を介してモータ等から成る駆動装置４からの駆動
力５が伝達され、これによりミラー３を時計方
向、反時計方向に自在に回動させる。

ミラー３は、図面では明確ではないが、一般的
にはその鏡面について幅方向に曲率を有してお
り、これによつて反射された太陽光線Ｌは集熱板
１上にて集束するようにして照射される。

前記集熱板１の、例えば長手方向のほぼ中央位
置であつて且つ集熱板１の両側辺の外側近傍に
は、本考案に係る検出手段たる受光部６，６が配
置される。この受光部６，６はそれぞれ光フアイ
バコード７，７の末端部を形成するものであり、
反射された太陽光線Ｌを取り入れる作用を有する
ものである。

受光部６，６の具体的構造の一実施例を第２
図、第３図に示す。第２図の受光部構造では、コ
ード８で囲繞された光フアイバ９の端部に端子部
材１０を取り付け、そのフランジ状端部１０ａの
外端面にスリガラス等によつて形成された拡散物
質板１１を付設する。この構造によれば、近傍に
到来した光線をその明るさを入力情報として入光
することができる。また第３図に示される受光部
構造では、前記実施例と同様に光フアイバ９，コ
ード８、端子部材１０から成り、端子部材１０の
開口部１０ｂに魚眼レンズ１２を付設するように
している。この構造によれば、その広角作用によ
つて広い範囲の光線を入光させることができる。

前記の如き集熱板１の両側辺近傍に配設された
受光部６，６をその先端部として有する光フアイ
バコード７，７は、前記駆動装置４の作動を制御
する制御装置１３の内部に導入される。制御装置
１３の内部には、光フアイバ９，９によつて伝送
されてきた光を電気に変換するフオトダイオード
の光センサを内蔵し、且つ該フオトダイオードが
出力する電気信号に基づいてミラー３の設置角θ
を適切なものとすべき駆動装置４の作動を制御す
る制御回路が内蔵されている。

次に前術の構成に基づく作用について述べる。
図示されたミラー３を含め複数枚の各ミラー３
は、所要の設置角θで配置され、天空にある太陽
からの光線Ｌを受け、これを集熱板１の方向に反
射させる。そして太陽の位置が変化するに従い、
反射光線のずれを受光部６，６のいずれかで即座
に検出し、前記制御回路を介し制御信号として取
り出し、駆動装置４の作動制御にフイードバツク
させる。斯くしてミラー３の設置角θを変更し、
反射光線が集熱板４に照射されるよう適切な設置
角に調節することが可能となる。

前記太陽熱集熱装置におけるミラー制御装置で
は、集熱板１の両側辺の近傍に反射光を検出し得
る受光部６，６を配置し、反射光の外れを検知す
るように構成した。集熱板１の周辺の空間は一般
には高温状態にあるから、集熱板１からの放射熱
の影響を受けないように、受光部６，６は耐熱性
の素材により端子部材１０及びコード８を形成す
るようにしている。また光一電気変換素子である
フオトダイオードは、集熱板１から離れた位置に
配設されるため、集熱板１からの熱の影響を受け
ることはなく、センサ寿命の点で都合がよい。

上記実施例によれば、光センサが直接反射光線
を受けず発熱部から離して配置するようにしたた
め劣化が少なく、寿命を長く保持することができ
る。また反射光線に係る位置の情報を光信号とし
て光フアイバで伝送するようにしたため、ノイズ
などの影響を受けにくく情報として正確なものに
することができる。更に受光部６，６の光取入口
には拡散物質板１１或いは魚眼レンズ１２を配設
するようにしたため、広範囲の太陽光線を取り入
れることが可能となる。

次に第４図に基づいて本考案の第２実施例につ
いて説明する。前記実施例において、ミラー３か
らの反射光線が集熱板１から外れたときにのみ、
これを受光部６，６で検知しミラー３の設置角を
変更する如く制御する方式において、長時間曇天
が続いた場合にはミラー３における太陽光線の入
射角が大きく変わつてしまう場合がある。このよ
うな場合には、集熱板１における太陽光線の外れ
も大きくなるため、晴天になつたときには受光部
６，６による検知も不可能となり、前記の如き集
熱板１の近傍に配設した受光部６，６だけでは太
陽追尾の信頼性が低くなる。そこで、第４図に示
される如く前記受光部６，６の外側の位置に所定
の距離を開けて受光部１６，１６を配設する。受
光部１６，１６の構造は前記実施例で説明した受
光部と同じであり、これらの受光部１６，１６は
補足用の受光部として作用する。このような受光
部１６，１６を設ければ、天候が不安定な場合に
あつて太陽が大きく移動した場合にこれを受光部
１６，１６で検知しミラー３の設置角を調整する
ことができ、以つて太陽追尾の信頼性を一層向上
させることができる。また、前記本考案を発展さ
せれば、受光部の個数を更に増すことにより、更
に太陽追尾の信頼性を向上させることも可能であ
る。

なお前記各実施例は、いわゆるセグメントミラ
ー型の太陽熱集熱装置について説明してきたが、
本考案は一般に太陽追尾方式を採用する太陽熱集
熱装置に採用することができるのは勿論である。

（考案の効果） 以上の説明で明らかなように本考案によれば、
太陽追尾方式の太陽熱集熱装置において、集熱器
における太陽光線の外れを検知し、この情報に基
づいて太陽光線が常に集熱器に到来するように反
射ミラーの設置角を調整したため、太陽追尾の信
頼性を向上することが可能となつた。

また集熱器における太陽光線の外れを、光フア
イバを利用してその端部に形成された受光部を集
熱器の周囲空間に配設することによつて検出する
ようにしたため、高温状態であるにも拘らず、斯
かる検出を可能とし、且つ光−電気変換素子たる
光センサの劣化を回避することができ、更には正
確な情報を得ることができる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る太陽追尾装置の構成を示
す概略構成図、第２図、第３図は受光部の具体的
構造を示す縦断面図、第４図は本考案の第２実施
例に係る第１図と同様な図、第５図は従来の太陽
熱集熱装置における太陽追尾の問題点を説明する
ための図である。 図面中、１は集熱板、２は集熱パイプ、３は反
射ミラー、４は駆動装置、６，１６は受光部、７
は光フアイバコード、９は光フアイバ、１０は端
子部材、１１は拡散物質板、１２は魚眼レンズ、
１３は制御装置、Ｌは太陽光線、θは反射ミラー
の設置角である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 太陽光線を反射する少なくとも１枚の反射ミ
   ラーと該反射ミラーからの反射光線を受ける集
   熱器を備え、太陽の位置変化に伴い上記反射ミ
   ラーの設置角を変更する手段を設けて成る太陽
   熱集熱装置において、 上記集熱器の周辺部にこの集熱器から外れた
   反射光線を捕促する受光部を配置し、この受光
   部に光フアイバを連結し、この光フアイバで受
   光部から所定距離離間した光センサへ光信号を
   伝送し、この光センサで得た反射光線の位置情
   報で上記設置角変更手段を制御する制御手段を
   設けるようにしたことを特徴とする太陽熱集熱
   装置の太陽追尾装置。 (2) 前記受光部を、前記集熱器の近傍の第１受光
   部と該第１受光部の外側に位置する第２受光部
   とから構成したことを特徴とする前記実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の太陽熱集熱装置の
   太陽追尾装置。