JPH0590626A - 光線偏位透明板 - Google Patents
光線偏位透明板Info
- Publication number
- JPH0590626A JPH0590626A JP3276472A JP27647291A JPH0590626A JP H0590626 A JPH0590626 A JP H0590626A JP 3276472 A JP3276472 A JP 3276472A JP 27647291 A JP27647291 A JP 27647291A JP H0590626 A JPH0590626 A JP H0590626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent plate
- light
- solar cell
- rays
- cell panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は光線を所定角度で平行に偏向させる
ことのできる光線偏位透明板を提供することを目的とす
るものである。 【構成】 本発明の光線偏位透明板は、平板状の透明板
材により形成され、該透明板材の一面に他方の面に対し
て所定の角度を有する傾斜面がその傾斜方向と直角な方
向へ延びるように形成される。 【効果】 本発明によれば、入射される光線を所定の屈
折角で平行に屈折することができ、太陽電池やヒートパ
イプ等のような太陽エネルギーを収集して利用するため
の部材への光量を増大できる。
ことのできる光線偏位透明板を提供することを目的とす
るものである。 【構成】 本発明の光線偏位透明板は、平板状の透明板
材により形成され、該透明板材の一面に他方の面に対し
て所定の角度を有する傾斜面がその傾斜方向と直角な方
向へ延びるように形成される。 【効果】 本発明によれば、入射される光線を所定の屈
折角で平行に屈折することができ、太陽電池やヒートパ
イプ等のような太陽エネルギーを収集して利用するため
の部材への光量を増大できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光線を所定角度で平行に
偏向させるための光線偏位透明板に関するものである。
偏向させるための光線偏位透明板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽エネルギーを利用する手段として
は、大別して、太陽電池に代表される光エネルギーを直
接電気エネルギーに変換する光発電と、凹面鏡等により
集められた熱エネルギーで発生された蒸気によって発電
する熱発電とがある。
は、大別して、太陽電池に代表される光エネルギーを直
接電気エネルギーに変換する光発電と、凹面鏡等により
集められた熱エネルギーで発生された蒸気によって発電
する熱発電とがある。
【０００３】しかし、光発電を行うには、太陽電池の製
造単価が高く、また太陽電池自体の光−電気変換効率が
低く、加えて天候による光量不足や高緯度地域における
日照量の不足が大きく、それにより発電単価の高騰を回
避できないのが現状である。同様に、熱発電の場合にあ
っても、凹面鏡やヒートパイプ等の集光装置の製造単価
が高く、経済的な負担が大きくなり、発電単価の高騰を
また回避できないものである。
造単価が高く、また太陽電池自体の光−電気変換効率が
低く、加えて天候による光量不足や高緯度地域における
日照量の不足が大きく、それにより発電単価の高騰を回
避できないのが現状である。同様に、熱発電の場合にあ
っても、凹面鏡やヒートパイプ等の集光装置の製造単価
が高く、経済的な負担が大きくなり、発電単価の高騰を
また回避できないものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、一地点に対
する太陽光線の照射量を実質的に増大することにより、
例えば、太陽電池の発電能力やヒートパイプへの集熱効
率を増大させることができる光線偏位透明板を提供する
ことにある。
する太陽光線の照射量を実質的に増大することにより、
例えば、太陽電池の発電能力やヒートパイプへの集熱効
率を増大させることができる光線偏位透明板を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による光線偏位透
明板は平板状の透明板材により形成され、該透明板材の
一面に他方の面に対して所定の角度を有する傾斜面がそ
の傾斜方向と直角な方向へ延びている。
明板は平板状の透明板材により形成され、該透明板材の
一面に他方の面に対して所定の角度を有する傾斜面がそ
の傾斜方向と直角な方向へ延びている。
【０００６】前記傾斜面は複数の相互に平行な傾斜面で
設けられるのが好ましく、また、太陽電池への光量を実
質的に増大するために、太陽電池パネルの受光面から所
定の間隔だけ上方に離間しかつ外側方へ変位した位置に
配設される。
設けられるのが好ましく、また、太陽電池への光量を実
質的に増大するために、太陽電池パネルの受光面から所
定の間隔だけ上方に離間しかつ外側方へ変位した位置に
配設される。
【０００７】前記複数の傾斜面は、傾斜面の傾斜方向と
直交する中心線の両側において相互に対称の関係で配置
され、かつ、中心線からより離間した傾斜面は、中心線
により近接した傾斜面に対してより大きく傾斜するよう
に形成することもできる。
直交する中心線の両側において相互に対称の関係で配置
され、かつ、中心線からより離間した傾斜面は、中心線
により近接した傾斜面に対してより大きく傾斜するよう
に形成することもできる。
【０００８】
【作用】本発明の光線偏位透明板は透明板材の平面側の
面を光線の照射方向に対して基本的に直角に配置され
る。透明板材の平面側の面に到達した光線はそのまま透
明板材内に進入する。透明板材を通過した光線は、傾斜
面から出るときに、光線の入射方向に対して透明板材を
形成する材料の屈折率により決定される所定の角度だけ
偏向される。この傾斜面がその傾斜方向と直角な方向へ
延びていることにより、本光線偏位透明板に照射された
光線は入射方向に対して所定角度で平行に偏向される。
面を光線の照射方向に対して基本的に直角に配置され
る。透明板材の平面側の面に到達した光線はそのまま透
明板材内に進入する。透明板材を通過した光線は、傾斜
面から出るときに、光線の入射方向に対して透明板材を
形成する材料の屈折率により決定される所定の角度だけ
偏向される。この傾斜面がその傾斜方向と直角な方向へ
延びていることにより、本光線偏位透明板に照射された
光線は入射方向に対して所定角度で平行に偏向される。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例による光線偏位透明板１は、
図１に示すように、透明な材料により作成された平板状
の透明板材２から構成される。透明板材２の一面は平ら
な平面３に形成されており、他面には複数の相互に平行
に直線状に延びる傾斜面４が形成されている。光線偏位
透明板１は、ガラスやプラスチックなどの透明な材料に
より形成されるが、高屈折率を有する材料から形成され
るのが望ましい。一般的に、光線偏位透明板１は一方向
への抜型成形により作成されるが、平板材料を切削加工
することによっても作成されうる。
図１に示すように、透明な材料により作成された平板状
の透明板材２から構成される。透明板材２の一面は平ら
な平面３に形成されており、他面には複数の相互に平行
に直線状に延びる傾斜面４が形成されている。光線偏位
透明板１は、ガラスやプラスチックなどの透明な材料に
より形成されるが、高屈折率を有する材料から形成され
るのが望ましい。一般的に、光線偏位透明板１は一方向
への抜型成形により作成されるが、平板材料を切削加工
することによっても作成されうる。
【００１０】光線偏位透明板１は、基本的に、図２に示
すように、平面３が光線Ｒの照射方向に対して直角にな
るように配置される。平面３から透明板材２内に進入し
た光線Ｒ1はその方向を変化させずに透明板材２内を進
み、入射角θ1を有して他面側の傾斜面４に到達する。
次いで、透明板材２を形成する材料の屈折率により決定
される屈折角θ2でもって傾斜面４から光線Ｒ2が出るこ
とになる。すなわち、光線Ｒは光線偏位透明板１を通過
することにより屈折角θ2だけ屈折されることになる。
すように、平面３が光線Ｒの照射方向に対して直角にな
るように配置される。平面３から透明板材２内に進入し
た光線Ｒ1はその方向を変化させずに透明板材２内を進
み、入射角θ1を有して他面側の傾斜面４に到達する。
次いで、透明板材２を形成する材料の屈折率により決定
される屈折角θ2でもって傾斜面４から光線Ｒ2が出るこ
とになる。すなわち、光線Ｒは光線偏位透明板１を通過
することにより屈折角θ2だけ屈折されることになる。
【００１１】上述のように光線を一定の角度で平行に偏
向するように機能する光線偏位透明板１は、例えば、図
３に示すようにして利用される。
向するように機能する光線偏位透明板１は、例えば、図
３に示すようにして利用される。
【００１２】図３は太陽電池の発電量を実質的に増大す
るように利用する場合を示す。光線偏位透明板１は太陽
電池パネル５と総体的に同等な平面寸法ｄを有して形成
される。図示の例の場合、１枚の光線偏位透明板が用い
られており、光線偏位透明板１は、太陽光線Ｒの照射方
向に対して、太陽電池パネル５の上方に間隔ｈだけ離さ
れると共に、間隔ｄだけ側方に水平移動した位置に、太
陽電池パネル５の受光面と平行に配置される。この太陽
電池パネルとの間の間隔ｈおよびｄは、光線偏位透明板
１を通過することにより屈折された光線が太陽電池パネ
ル５を照射するように選定される。
るように利用する場合を示す。光線偏位透明板１は太陽
電池パネル５と総体的に同等な平面寸法ｄを有して形成
される。図示の例の場合、１枚の光線偏位透明板が用い
られており、光線偏位透明板１は、太陽光線Ｒの照射方
向に対して、太陽電池パネル５の上方に間隔ｈだけ離さ
れると共に、間隔ｄだけ側方に水平移動した位置に、太
陽電池パネル５の受光面と平行に配置される。この太陽
電池パネルとの間の間隔ｈおよびｄは、光線偏位透明板
１を通過することにより屈折された光線が太陽電池パネ
ル５を照射するように選定される。
【００１３】かくのごとく配置することにより、太陽電
池パネル５に直接到達する光線に加え、光線偏位透明板
１を通過した光線もまた太陽電池パネル５を照射するこ
とになり、図４に示すように、太陽電池パネル５単独の
場合に比べてｍ倍（１＜ｍ＜２）の発電量を得られ、し
かも特に光量の少ない曇天や朝夕においても発電量の低
下を最少限に止めている。図中、ＥFおよびＥCは図３に
示す利用例における晴天時と曇天時の発電量をそれぞれ
示し、ＥfおよびＥcは太陽電池パネル単体における晴天
時と曇天時の発電量をそれぞれ示す。ここにおいて、１
枚の太陽電池パネル５に対して、複数（ｎ）枚の光線偏
位透明板１を太陽電池パネルの回りに上述した離間位置
関係でそれぞれ配設することによりｎ倍の光量を太陽電
池パネルに与えることとなり、それにより、より一層大
きな発電量を得られる。
池パネル５に直接到達する光線に加え、光線偏位透明板
１を通過した光線もまた太陽電池パネル５を照射するこ
とになり、図４に示すように、太陽電池パネル５単独の
場合に比べてｍ倍（１＜ｍ＜２）の発電量を得られ、し
かも特に光量の少ない曇天や朝夕においても発電量の低
下を最少限に止めている。図中、ＥFおよびＥCは図３に
示す利用例における晴天時と曇天時の発電量をそれぞれ
示し、ＥfおよびＥcは太陽電池パネル単体における晴天
時と曇天時の発電量をそれぞれ示す。ここにおいて、１
枚の太陽電池パネル５に対して、複数（ｎ）枚の光線偏
位透明板１を太陽電池パネルの回りに上述した離間位置
関係でそれぞれ配設することによりｎ倍の光量を太陽電
池パネルに与えることとなり、それにより、より一層大
きな発電量を得られる。
【００１４】図５は本発明の別の実施例による光線偏位
透明板１ａを示す図で、光線偏位透明板１ａは、前記実
施例と同様に、透明な材料により作成された平板状の透
明板材２の一面は平らな平面３に形成されている。他面
には複数の相互に平行に直線状に延びる傾斜面４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄが形成されている。この実施例における
傾斜面は、前記実施例と異なり、傾斜面の傾斜方向と直
交する方向に延びた光線偏位透明板１ａの中心線Ｃの両
側において相互に対称するように配置され、かつ、中心
線Ｃからより離間した傾斜面（例えば、傾斜面４ｃ）は
中心線Ｃにより近接した傾斜面（例えば、傾斜面４ｃ）
に対してより大きく傾斜するように形成されている。
透明板１ａを示す図で、光線偏位透明板１ａは、前記実
施例と同様に、透明な材料により作成された平板状の透
明板材２の一面は平らな平面３に形成されている。他面
には複数の相互に平行に直線状に延びる傾斜面４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄが形成されている。この実施例における
傾斜面は、前記実施例と異なり、傾斜面の傾斜方向と直
交する方向に延びた光線偏位透明板１ａの中心線Ｃの両
側において相互に対称するように配置され、かつ、中心
線Ｃからより離間した傾斜面（例えば、傾斜面４ｃ）は
中心線Ｃにより近接した傾斜面（例えば、傾斜面４ｃ）
に対してより大きく傾斜するように形成されている。
【００１５】この各傾斜面の傾斜角は、各傾斜面の部分
を通過して屈折された光線が１線上に集光されるように
それぞれ形成されている。図示の場合、各傾斜面４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄの高さＨは等しく形成されており、中
心線Ｃと直交する方向における各傾斜面の長さＬ1、
Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4は、相互にＬ1＞Ｌ2＞Ｌ3＞Ｌ4の関係を
有するように選定することにより上述の傾斜関係を達成
されている。しかしながら、各傾斜面の長さＬ1、Ｌ2、
Ｌ3、Ｌ4を等しくし、各傾斜面の高さＨを順次に高くす
ることによっても形成しうる。
を通過して屈折された光線が１線上に集光されるように
それぞれ形成されている。図示の場合、各傾斜面４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄの高さＨは等しく形成されており、中
心線Ｃと直交する方向における各傾斜面の長さＬ1、
Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4は、相互にＬ1＞Ｌ2＞Ｌ3＞Ｌ4の関係を
有するように選定することにより上述の傾斜関係を達成
されている。しかしながら、各傾斜面の長さＬ1、Ｌ2、
Ｌ3、Ｌ4を等しくし、各傾斜面の高さＨを順次に高くす
ることによっても形成しうる。
【００１６】上述のように形成された光線偏位透明板１
ａは、図５にまた示すように、蒸気タービン等のような
太陽熱発電設備における発電装置（図示なし）に連結さ
れたヒートパイプのようなパイプ６の軸方向に、中心線
Ｃを合致させて所定間隔だけ太陽光線が照射する方向へ
離間されて配置される。この離間間隔は、前述から明ら
かなように、各傾斜面の部分を通過した光線が集光する
位置にパイプ６が位置するように選定される。これによ
り、パイプ６に対して従来の凹面鏡を用いる場合と同等
な集光・集熱効果を達成する。
ａは、図５にまた示すように、蒸気タービン等のような
太陽熱発電設備における発電装置（図示なし）に連結さ
れたヒートパイプのようなパイプ６の軸方向に、中心線
Ｃを合致させて所定間隔だけ太陽光線が照射する方向へ
離間されて配置される。この離間間隔は、前述から明ら
かなように、各傾斜面の部分を通過した光線が集光する
位置にパイプ６が位置するように選定される。これによ
り、パイプ６に対して従来の凹面鏡を用いる場合と同等
な集光・集熱効果を達成する。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、平板状の透明板材の一
面に、他方の面に対して所定の角度を有する傾斜面がそ
の傾斜方向と直角な方向へ延びるように設けることによ
り、入射される光線を所定の屈折角で平行に屈折するこ
とができる。
面に、他方の面に対して所定の角度を有する傾斜面がそ
の傾斜方向と直角な方向へ延びるように設けることによ
り、入射される光線を所定の屈折角で平行に屈折するこ
とができる。
【００１８】また、本発明によれば、傾斜面がその傾斜
方向と直角な方向へ延びていることにより、ガラスやプ
ラスチックを用いて一方向に抜型成形することにより作
成できるため、非常に安価に光線偏位透明板を供給でき
る。
方向と直角な方向へ延びていることにより、ガラスやプ
ラスチックを用いて一方向に抜型成形することにより作
成できるため、非常に安価に光線偏位透明板を供給でき
る。
【００１９】本発明の光線偏位透明板はまた、例示した
ように、所定箇所への光量を安価に効率よく増大できる
ため、太陽電池の発電能力やヒートパイプの集熱を飛躍
的に向上でき、それにより従来に比して発電単価を大幅
に低減でき、しかも季節や天候による影響を実質的に排
除し、高緯度地域におけるような日照量の不足を危惧さ
れる場所でも、それらを考慮することなく太陽エネルギ
ーを利用できるものである。
ように、所定箇所への光量を安価に効率よく増大できる
ため、太陽電池の発電能力やヒートパイプの集熱を飛躍
的に向上でき、それにより従来に比して発電単価を大幅
に低減でき、しかも季節や天候による影響を実質的に排
除し、高緯度地域におけるような日照量の不足を危惧さ
れる場所でも、それらを考慮することなく太陽エネルギ
ーを利用できるものである。
【図１】本発明の実施例による光線偏位透明板を下側か
ら見た斜視図である。
ら見た斜視図である。
【図２】図１に示す光線偏位透明板における光線の屈折
関係を説明するための拡大部分断面図である。
関係を説明するための拡大部分断面図である。
【図３】図１に示す光線偏位透明板の一利用例を模式的
に示す立面図である。
に示す立面図である。
【図４】図３に示す利用例と、太陽電池パネル単体とに
おける発電量の関係を示す図である。
おける発電量の関係を示す図である。
【図５】本発明の別の実施例による光線偏位透明板の利
用例を模式的に示す図である。
用例を模式的に示す図である。
１ 光線偏位透明板 ２ 透明板材 ４ 傾斜面 ５ 太陽電池パネル ６ パイプ
Claims (4)
- 【請求項１】 平板状の透明板材により形成され、該透
明板材の一面に他方の面に対して所定の角度を有する傾
斜面がその傾斜方向と直角な方向へ延びていることを特
徴とした光線偏位透明板。 - 【請求項２】 前記傾斜面は複数の相互に平行な傾斜面
であることを特徴とした請求項１記載の光線偏位透明
板。 - 【請求項３】 太陽電池パネルの受光面から所定の間隔
だけ上方に離間しかつ外側方へ変位した位置に、太陽電
池パネルの受光面と平行に配設されることを特徴とした
請求項１または２記載の光線偏位透明板。 - 【請求項４】 前記複数の傾斜面は、傾斜面の傾斜方向
と直交する光線偏位透明板の中心線の両側において相互
に対称の関係で配置され、かつ中心線からより離間した
傾斜面は中心線により近接した傾斜面に対してより大き
く傾斜するように形成されることを特徴とした請求項２
記載の光線偏位透明板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276472A JPH0590626A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 光線偏位透明板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276472A JPH0590626A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 光線偏位透明板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590626A true JPH0590626A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17569929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3276472A Pending JPH0590626A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 光線偏位透明板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590626A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008057387A1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Tobias Kiesewetter | Solaranlage mit optischer Einrichtung |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3276472A patent/JPH0590626A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008057387A1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Tobias Kiesewetter | Solaranlage mit optischer Einrichtung |
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