JPH05248709A - パラボラアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衛星の電波を受信するパラボラアンテナ装置
を、衛星を受信していないときにも、有効利用する。 【構成】 パラボラアンテナ１を、衛星方向と、太陽方
向とに向けさせるパラボラアンテナ移動手段１２と、そ
の制御手段と、太陽光線エネルギー収拾利用装置とを設
ける。衛星の電波を受信しないときには、移動手段１２
でパラボラアンテナ１を太陽方向に向け、結集された太
陽光線エネルギーを、太陽光線エネルギー収拾利用装置
で収拾利用する。例えば集熱器７で収拾して、ヒートパ
イプ８により熱交換器９へ送り、温水器、室内暖房器等
として利用する。制御手段として、日時の情報，および
パラボラアンテナ装置が設置された位置の、緯度，経度
の情報に基づいて、現在の太陽方向の方位角及び仰角を
計算し、衛星の位置を基準として、相対的な方位角及び
仰角をパラボラアンテナ移動手段１２に指令する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、衛星からの電波を受
信するパラボラアンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在行われている放送衛星（ＢＳ）から
の放送を受信するために、パラボラアンテナ装置が多く
の家庭に設置されている。

【０００３】そして、今後、通信衛星（ＣＳ）を使った
放送（音声やＴＶ），サービスが開始されると、これを
受信するために、ＣＳ用のアンテナが必要となる。ＣＳ
用のアンテナはＢＳ用のアンテナに比して、大口径で複
数の衛星に対応しなければならない。そして、複数の衛
星に対応するために、ローテーターによりアンテナの方
向を変えることが考えられている。

【０００４】従って、これらの放送衛星（ＢＳ）や通信
衛星（ＣＳ）の電波を１つのアンテナで受信するため
に、大口径で、方向を変えることが可能な、パラボラア
ンテナ装置が必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このパ
ラボラアンテナ装置は、パラボラ面を有するにもかかわ
らず、衛星からの電波を受信していないときには、何に
も利用されておらず、パラボラアンテナ装置の有効利用
がなされていない。

【０００６】そこで本発明の目的は、衛星からの電波を
受信していないときにも有効利用することが可能な、パ
ラボラアンテナ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパラボラアンテナ装置は、衛星からの電波
を受信するパラボラアンテナと、パラボラアンテナを、
衛星方向と、太陽方向とに向けさせるパラボラアンテナ
移動手段と、パラボラアンテナ移動手段に、移動を指令
する、パラボラアンテナ移動手段の制御手段と、パラボ
ラアンテナにより結集された太陽光線エネルギーを収拾
して利用する、太陽光線エネルギー収拾利用装置とを有
する。

【０００８】パラボラアンテナ移動手段は、与えられ
た、パラボラアンテナの現在の方向に対する相対的な方
位角および仰角の方向に、正しくパラボラアンテナを移
動させることが可能であり、制御手段は、日時の情報，
およびパラボラアンテナ装置が設置された位置の、緯
度，経度の情報に基づいて、太陽方向と衛星方向との相
対的な方位角および仰角を計算する手段を有しており、
パラボラアンテナが衛星方向に正しく向けられた後、制
御手段が、計算された方位角および仰角をパラボラアン
テナ移動手段に指令して、パラボラアンテナ移動手段
が、パラボラアンテナを太陽方向と衛星方向との間で、
移動するようにしてもよい。

【０００９】パラボラアンテナ移動手段は、鉛直設置部
材と、鉛直設置部材に設けられ、鉛直設置部材が鉛直方
向を正しくして設置されたとき、鉛直方向を回転軸とし
て回転し、その回転角が方位角に対応する第１の回転部
材と、第１の回転部材に設けられた、第１の回転部材の
回転軸と直角方向に回転し、その回転角が仰角に対応す
るパラボラアンテナが取り付けられる第２の回転部材と
を有しているものであってもよい。

【００１０】衛星からの電波を最も強く受ける方向へパ
ラボラアンテナを自動的に位置決めする自動位置決め手
段が設けてあり、自動位置決め手段によりパラボラアン
テナを位置決めして、それを基準に、パラボラアンテナ
を太陽方向へ正しく移動してもよい。

【００１１】

【作用】衛星からの電波を受信しないときには、パラボ
ラアンテナ移動手段によりパラボラアンテナを移動し
て、パラボラアンテナを太陽方向に向け、太陽光線エネ
ルギー収拾利用装置に、パラボラアンテナにより結集さ
れた太陽光線エネルギーを収拾して利用する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１３】まず、第１実施例を図１〜図３に基づいて
説明する。

【００１４】図１において、パラボラアンテナ１は、パ
ラボラ面の光反射率を高くするために、パラボラ面に例
えばアルミニウム等をコーティングしてある。

【００１５】次に、ダウンコンバータ２が、パラボラア
ンテナ１を反射して電波が結集する位置に、設けてあ
る。ダウンコンバータ２には、電磁ホーン等からなる一
次輻射器３が取り付けてあり、その前面部には、太陽光
線を透過可能な透明なプラスチックのカバーを被せてあ
る。次に、ダウンコンバータ２は同軸ケーブル５を介し
て、チューナ６と接続してある。放送衛星や通信衛星か
ら降ってくる、例えば１２．５ＧＨｚ帯の電波は、パラ
ボラアンテナ１で反射されて、一次輻射器３に集めら
れ、周波数を下げて、ダウンコンバータ２内にあるロー
ノイズアンプで増幅し、同軸ケーブル５でチューナ６に
伝送される。

【００１６】次に、太陽光線エネルギー収拾利用装置と
して、集熱器７，ヒートパイプ８および熱交換器９から
なる熱交換装置が用いられている。集熱器７は、一次輻
射器２に、その外周を密着して覆う状態に、取り付けて
あり、一定の厚さを有する銅板に、多数の小径のヒート
パイプ管を形成した構成となっている（図示省略）。そ
して、この多数の小径のヒートパイプ管は集められて、
大径のヒートパイプ８に接続してある。そして、ヒート
パイプ８は、所定場所に設けてある熱交換器９に接続し
てある。ヒートパイプ８の中には減圧の状態でアルコー
ル，または水等の作動媒体が入れてある。結集した太陽
光線は、その前面に設けてあるプラスチックのカバーを
通過して、一次輻射器３の内面に当たって、一次輻射器
３を加熱し、この熱が集熱器７に伝わり、作動媒体を蒸
発させ、この蒸気はヒートパイプ８の中を伝って、熱交
換器９に至って放熱して液体となり、この液体は毛細管
現象により、ヒートパイプ８の内壁部を伝って、集熱器
７に至るようになっている。熱交換器９により加熱され
る物質として、様々な物質が利用可能であり水を加熱す
れば温水器となり、室内の空気を加熱すれば暖房器，乾
燥器となる。なお、パラボラアンテナ１により結集され
て密度が高くなった太陽光線エネルギーにより集熱器７
を加熱するので、小型の集熱器７を用いて効率的に太陽
光線エネルギーの収拾利用を図ることができる。

【００１７】次に、鉛直に設置される鉛直設置部材１１
の上部にはパラボラアンテナ移動手段１２が設けてあ
る。すなわち、鉛直設置部材１１の上部には、鉛直設置
部材１１の軸方向を回転軸方向として、不図示の回転モ
ータにより回転する第１の回転部材１２ａが設けてあ
り、第１の回転部材１２ａには、鉛直設置部材１１の軸
の直角方向を回転軸方向として、不図示の回転モータに
より回転する第２の回転部材１２ｂが設けてあり、その
先端部にパラボラアンテナ１が取り付けてある。従っ
て、鉛直設置部材１１が鉛直に設置されたときには、第
１の回転部材１２ａの回転角度は相対的な方位角と等し
くなり（図２（ａ）参照）、第２の回転部材１２ｂの回
転角度は相対的な仰角と等しくなり（図２（ｂ）参
照）、それぞれのモータを回転することにより、与えら
れた、パラボラアンテナの現在の方向に対する相対的な
方位角および仰角の方向に、正しくパラボラアンテナを
移動させることが可能となる。

【００１８】次に、図２に示すように、パラボラアンテ
ナ移動手段１２の制御手段１３が、設けてある。

【００１９】まず、チューナ６は一度日時データがセッ
トされると、以後の日時データを常時、維持することが
可能である。また、チューナ６は、主要都市と緯度，経
度のテーブルデータを内蔵しており、ユーザーがパラボ
ラアンテナ装置を設置したときに、その設置された位置
の最寄りの主要都市をユーザーが選択することにより、
チューナー６は、自動的にパラボラアンテナ装置が設置
された位置の、緯度，経度を算出する。

【００２０】次に、チューナ６に接続して、マイコン１
４が設けてあり、マイコン１４は、チューナ６から送ら
れてきた日時の情報，および緯度，経度の情報１５に基
づいて、そのときの太陽方向の方位角および仰角を計算
可能なプログラムが組んであり、また、各放送，通信衛
星方向の方位角および仰角を計算可能なプログラムが組
んである。そして、それらの間の相対的な方位角および
仰角を計算可能なプログラムが組んである。また、所定
時間ピッチ後の太陽方向同士の相対的な方位角および仰
角を計算可能なプログラム、および衛星間同士の相対的
な方位角および仰角を計算可能なプログラムが組んであ
る。また、マイコン１４には、チューナ６の電源がオン
かオフかの情報１５が伝えられる。

【００２１】次に、パラボラアンテナ移動手段１２に
は、衛星方向セット用コントローラ１７と太陽追尾用コ
ントローラ１８とが接続してあり、衛星方向セット用コ
ントローラ１７と太陽追尾用コントローラ１８とのいず
れを選択するかは、それらに接続された切り換えスイッ
チ１９により行う。そして、切り換えスイッチ１９に
は、マイコン１４からの切り換え信号２１が接続してあ
り、マイコン１４は、チューナ６の電源がオンのときに
は衛星方向セット用コントローラ１７を選択する信号２
１を発し、チューナ６の電源がオフのときには太陽追尾
用コントローラ１８を選択する信号２１を発する。そし
て、切り換えスイッチ１９には、上述のマイコン１４に
よって計算された、相対的な方位角および仰角の情報２
２が、コントローラ制御用信号として、入力される。

【００２２】次に、パラボラアンテナ移動手段１２を手
動で操作するために、第１の回転部材１２ａのモータ，
および第２の回転部材１２ｂのモータを直接、動かす不
図示のセットボタンがチューナ６のパネルに設けてあ
る。

【００２３】このように構成してあり、ユーザーは、鉛
直設置部材１１を鉛直方向を正しくして設置する。そし
て、チューナ６の電源をオンにして、チューナ６に日時
データを正しく入力し、またパラボラアンテナ装置の設
置場所の最寄りの主要都市を選択する。そして、チュー
ナ６のパネルに設けられた、パラボラアンテナ移動手段
１２を手動で操作するセットボタンを押して、第１，第
２の回転部材１２ａ，１２ｂをそれぞれ回しながら、い
ずれか１つの衛星の電波の受信が最良の状態となるよう
にセットする。この状態で、この衛星から送られてくる
番組等を視聴する。

【００２４】そして、チューナ６は今、受信している衛
星が、どの衛星であるかを、受信電波の周波数等によ
り、検知して、チューナ６のパネル等に表示する。

【００２５】次に、チューナの電源をオフにしたとす
る。すると、マイコン１４は、日時情報および緯度，経
度情報により、現在の太陽方向の方位角および仰角を、
計算し、また、緯度，経度情報により、今まで受信して
いた衛星の方位角および仰角を計算し、それらの相対的
な方位角および仰角を計算する。そして、切り換え信号
２１によりスイッチ１９が太陽追尾用コントローラ１８
に切り換えられ、上記の値により計算された、相対的な
方位角と仰角の情報２２がコントローラ１８に伝えられ
る。そこでコントローラ１８は、その情報を基に、第
１，第２の回転部材１２ａ，１２ｂに回転を指令し、パ
ラボラアンテナ１を太陽の方向に向ける。

【００２６】すると、太陽光線がパラボラアンテナ１に
より結集されて、一次輻射器３を加熱し、その熱が集熱
器７に伝わって、ヒートパイプにより、熱交換器９に接
触している被加熱物質を加熱する。

【００２７】次に、所定時間ピッチが過ぎると、マイコ
ン６が作動して、そのときの日時情報および緯度，経度
情報により、現在の太陽方向の方位角および仰角を計算
して、従前の太陽方向の方位角および仰角の差を計算
し、この相対的な方位角と仰角の情報２２が太陽追尾用
コントローラ１８に伝えられて、モータが所定角度、回
転する。これによりパラボラアンテナが現在の太陽方向
に再調整される。このようにして、太陽方向を追尾しな
がら、太陽光線エネルギーの利用が図られる。

【００２８】次に、チューナ６の電源がオンになり、視
聴する衛星の指定が、チャンネルボタンを押すこと等に
より、行われると、切り換えスイッチ１９が衛星方向セ
ット用コントローラ１７を選択し、マイコン１４は現在
のパラボラアンテナ１の方位角および仰角と、指定され
た衛星の方位角および仰角との差を計算し、その相対的
な方位角と仰角の情報２２を、コントローラ１７に伝え
る。そこで、モータが回転して、パラボラアンテナ１が
指定された衛星方向へ向く。なお、衛星方向は変化しな
いので、以後この方向が維持される。

【００２９】次に、ユーザーが、他の衛星を指定する
と、マイコン１４は、従前の衛星の方位角および仰角
と、新たに指定された衛星の方位角および仰角との差を
計算し、その相対的な方位角および仰角の情報を衛星方
向セット用コントローラ１７に伝えて、モータが回転し
て、パラボラアンテナ１が新たに指定された衛星方向へ
向く。

【００３０】次に、チューナ６の電源がオフになると、
上述と同様にして、マイコン１４による計算等が行わ
れ、パラボラアンテナ１が太陽方向を向く。

【００３１】このようにして、チューナ６の電源のオ
フ，オン，および衛星の選択により、自動的に、パラボ
ラアンテナ１が移動する。

【００３２】本実施例は、太陽方向への移動を、あらか
じめセットされている衛星の位置を基準にした太陽の相
対位置をマイコン１４で算出して、行うため、例えば立
てられたポールの影を多数の光電素子で検知して太陽の
方向を知る（特開昭６３−９１４５７号公報）ために、
光電素子を用意する等が不要となる。また、立てられた
ポールの影を用いないために、空に薄雲がかかって影が
はっきりと現れないとき等にも、太陽の方向を正しく知
ることができる。

【００３３】また、パラボラアンテナ移動手段１２は、
それが鉛直方向を正しくして設置されたときに、与えら
れた、パラボラアンテナ１の現在の方向に対する相対的
な方位角および仰角の方向に、正しくパラボラアンテナ
１を移動させることができるので、設置時に、パラボラ
アンテナ移動手段の鉛直方向が正しく設定されればよ
く、東西南北の正確な方位合わせが不要となる。

【００３４】上記実施例では、マイコン１４により、太
陽方向と衛星方向との相対的な方位角および仰角を計算
するとしたが、コントローラ１７，１８に、パラボラア
ンテナ装置が設置された位置の、緯度，経度の情報が伝
達され、かつコントローラ１７，１８はその情報に基づ
いて各衛星の方位角および仰角を計算するようにしてお
き、また、マイコン１４は日時の情報および緯度，経度
の情報に基づいて、太陽の方向の方位角および仰角のみ
を計算するようにしておき、この情報２２をコントロー
ラ１７，１８に伝達して、コントローラ１７，１８によ
り太陽の方向と各衛星の方向との相対的な方位角および
仰角を計算するようにしてもよい。

【００３５】また、上記実施例では、集熱器７は一次輻
射器３の外周を覆う形で設けたが、集熱器２３は、図４
に示すように、一次輻射器２４に回転自在に軸支された
支持部材２５に固定し、使用時に、集熱器２３を一次輻
射器２４の前面に位置させて、この状態で、集熱器２３
に太陽光線を当てるようにしてもよい。これにより、一
次輻射器２４の加熱がなくなる。なお、集熱器２３が回
転するので、ヒートパイプは、集熱器２３の近傍で可撓
性にしておく（図示省略）。

【００３６】更に、上記実施例では、チューナ６のパネ
ルに設けられた、パラボラアンテナ移動手段１２を手動
で操作するセットボタンを押して、第１，第２の回転部
材１２ａ，１２ｂをそれぞれ回しながら、いずれか１つ
の衛星の電波の受信が最良の状態となるようにセットす
るとしたが、衛星の電波の受信が最良の状態となるよう
に自動的にパラボラアンテナを移動させて位置決めす
る、自動位置決め手段を設けて、自動位置決め手段によ
りパラボラアンテナを衛星方向へ正しく位置決めしても
よい。そして、パラボラアンテナが太陽方向へ正しく向
かなくなったときあるいは定期的に自動位置決め手段を
作動させて、パラボラアンテナを衛星の方向へ正しく位
置決めして、これを基準として、相対的な方位角と仰角
とにより、パラボラアンテナを太陽方向へ正しく向ける
ようにしてもよい。

【００３７】次に、本発明の第２実施例を説明する。

【００３８】本実施例は、太陽光線エネルギー収拾利用
装置として、シリコン光電池等の、太陽電池が用いてあ
る。そして、図４で説明した構成と同様に、一次輻射器
に回転自在に軸支された支持部材に固定してあり、使用
時に、太陽電池を一次輻射器の前面に位置させて、この
状態で、太陽電池に太陽光線を当てるようにする。そし
て、太陽電池は、所定場所に置かれた二次電池に接続し
てあり、二次電池を充電するようになっている。

【００３９】また太陽電池からの電力は、所定の変換装
置等を経て、電柱等を用いて各家庭へ配設してある電力
供給線へ接続して、電力会社へこの電力を売却すること
も可能である。これにより、太陽が照りつける夏の暑い
ときの電力使用のピーク時に、太陽電池により発生した
電力が、電力会社へ供給されて、電力使用のピーク時の
電力の不足を補うことが可能となる。

【００４０】本実施例は、パラボラアンテナ１により結
集された密度の高い太陽光線を太陽電池に当てるため、
太陽電池の面積は小さくてよく、高価な太陽電池の使用
量を少なくすることができ、合理的に、太陽光線エネル
ギーを収拾利用することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、太陽光線エネルギー収拾利用
装置を設けたので、衛星からの電波を受信していないと
きに、太陽光線エネルギーを収拾して利用することがで
き、また、パラボラアンテナにより結集された、密度の
高い太陽光線エネルギーを収拾して利用するので、小型
の太陽光線エネルギー収拾利用装置を用いることができ
る等、太陽光線エネルギーを低コストで利用することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のパラボラアンテナ装置の
模式図である。

【図２】同図（ａ）は方位角の説明図，同図（ｂ）は仰
角の説明図である。

【図３】図１のパラボラアンテナ装置のブロック図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例のパラボラアンテナ装置に
おける、集熱器の構成の変形例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ パラボラアンテナ ７，８，９ 太陽光線エネルギー収拾利用装置 １２ パラボラアンテナ移動手段 １３ パラボラアンテナ移動手段の制御手段 １４ 太陽方向と衛星方向との相対的な方位角および仰
角を計算する手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衛星からの電波を受信するパラボラアン
   テナと、 上記パラボラアンテナを、衛星方向と、太陽方向とに向
   けさせるパラボラアンテナ移動手段と、 上記パラボラアンテナ移動手段に、移動を指令する、パ
   ラボラアンテナ移動手段の制御手段と、 上記パラボラアンテナにより結集された太陽光線エネル
   ギーを収拾して利用する、太陽光線エネルギー収拾利用
   装置とを有することを特徴とするパラボラアンテナ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記パラボラアンテナ移動手段は、与えられた、上記パ
   ラボラアンテナの現在の方向に対する相対的な方位角お
   よび仰角の方向に、正しく上記パラボラアンテナを移動
   させることが可能であり、 上記制御手段は、日時の情報，およびパラボラアンテナ
   装置が設置された位置の、緯度，経度の情報に基づい
   て、太陽方向と衛星方向との相対的な方位角および仰角
   を計算する手段を有しており、 上記パラボラアンテナが衛星方向に正しく向けられた
   後、上記制御手段が、計算された方位角および仰角を上
   記パラボラアンテナ移動手段に指令して、上記パラボラ
   アンテナ移動手段が、上記パラボラアンテナを太陽方向
   と衛星方向との間で、移動することを特徴とするパラボ
   ラアンテナ装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、上記パラボラアンテ
   ナ移動手段は、 鉛直設置部材と、 上記鉛直設置部材に設けられ、上記鉛直設置部材が鉛直
   方向を正しくして設置されたとき、鉛直方向を回転軸と
   して回転し、その回転角が方位角に対応する第１の回転
   部材と、 上記第１の回転部材に設けられた、上記第１の回転部材
   の回転軸と直角方向に回転し、その回転角が仰角に対応
   するパラボラアンテナが取り付けられる第２の回転部材
   とを有していることを特徴とするパラボラアンテナ装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つにおい
   て、 上記衛星からの電波を最も強く受ける方向へ上記パラボ
   ラアンテナを自動的に位置決めする自動位置決め手段が
   設けてあり、 上記自動位置決め手段により上記パラボラアンテナを位
   置決めして、それを基準に、パラボラアンテナを太陽方
   向へ正しく移動することを特徴とするパラボラアンテナ
   装置。