JPH066941B2 - ソ−ラ−パワ−ポンプ組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は，一般に機械的作動を発生させることのできる
ソーラーパワー組立体に関する。本発明は特に，熱力学
サイクル中に圧縮作動流体を用いて太陽エネルギーを機
械的作動に変換するためのソーラーパワーポンプ組立体
に関する。より詳細には本発明は，熱力学サイクルを達
成するのに最小量の作動流体で済むように単純でコンパ
クトな形状を有するソーラーパワーポンプ組立体に関す
る。さらに本発明は，ソーラーコレクターが受ける太陽
輻射の量を制御することのできるソーラーパワーポンプ
組立体に関する。加えて本発明は，１次循環ポンプとし
てソーラーヒーティングシステムに統合するのに適した
ソーラーパワーポンプ組立体に関する。

〔従来技術〕

石炭，石油および天然ガスなどの在来燃料の供給の減少
に伴いそれらのコストが上昇するにつれ，代替エネルギ
ー源の開発に注意が向けられてきた。容易に獲得できる
エネルギー源のうちで最も便利なものは太陽の熱輻射で
ある。

ヒーティングの目的のためには太陽エネルギーは容易に
用いるけれども，それを有用な機械的作動へ変換するこ
とはかなり困難でかつ高価となる。そのようなわけで，
太陽の莫大なエネルギーは，未だ十分に用いられていな
い。太陽により発生される機械的エネルギーの用途とし
ては，在来のエネルギーが入手できない遠隔地域におけ
るパワーポンプその他の機械へのエネルギー供給が考え
られる。これらの用途のうちには，電気などの在来エネ
ルギー源の供給が不可能な開発途上国の遠隔地域におけ
るかんがいポンプのための動力源などが含まれる。さら
に太陽による機械的エネルギーの用途として，太陽エネ
ルギー以外のエネルギー供給が長期間にわたって絶たれ
ている軌道上の人工衛星および有人宇宙船などにおける
宇宙探査計画への応用がある。さらに，循環水型の太陽
熱交換器においても，水を循環させるための電気モータ
ーの必要性を排して，それをソーラーパワーポンプで置
き換えることが望まれている。そうすれば在来のエネル
ギー源への依存度を減少させることが可能となる。

太陽エネルギーを取込みそれを有用な機械的作動へ変換
するための努力が長い間なされてきた。これらの研究の
うちで，電流を発生させるために太陽電池を使用するも
のがある。発生した電流が電気モーターを回して，ポン
プその他の機械を駆動するというものである。しかしそ
のようなシステムは，実際には実現可能性が少ない。と
いうのは，そのようなシステムの製作コストが極度に高
く，また太陽エネルギーを電気的エネルギーにそして機
械的エネルギーへと変換するので変換効率が非常に悪く
なるからである。従って，このようなシステムは，実験
室内や宇宙衛星での用途以外は有用ではない。

太陽エネルギーを直接に機械的エネルギーへと変換する
ための従来のシステムが，米国特許第4,227,866号に開
示されている。このシステムは，所要の作動圧を発生さ
せるために非常に大きく高価なソーラーコレクターを必
要としている。従ってこの効率の悪いシステムは広大な
土地を必要とするので，そのような土地の使用が問題に
ならないような低開発国での使用に限定されてしまう。
ゆえにこのシステムは，宇宙衛星やビルの屋上，その他
空間の占有が問題となる場所への設置に適していない。

太陽エネルギー利用のはなはだしい努力にもかかわら
ず，太陽エネルギーを効率的・経済的に機械的エネルギ
ーに変換できしかも広大な空間を必要としないような装
置は，これまで開発されていなかった。

〔発明の開示〕

本発明の一目的は，太陽輻射エネルギーを有用な機械的
作動へと変換できるソーラーパワー装置を提供すること
である。

他の目的は，寸法がコンパクトでありかつ効率の高い動
作をする上述のようなソーラーパワー装置を提供するこ
とである。

他の目的は，太陽輻射エネルギーを機械的エネルギーへ
と直接に変換できる，上述のようなソーラーパワー装置
を提供することである。

他の目的は，太陽温水装置の中に１次循環ポンプとして
組入れるのに適した，上述のようなソーラーパワー装置
を提供することである。

他の目的は，ソーラーコレクターの太陽輻射への露出量
を調整することのできる，上述のようなソーラーパワー
装置を提供することである。

前述および他の目的や利点は，以下の説明で明らかにす
る。

一般的に，熱エネルギーを機械的作動に変換するため
の，本発明の概念に従った装置は，低レベルの熱エネル
ギーを受けて集束し，作動流体を蒸発させることにより
作動圧力を発生させるためのコレクターを含む。拡張可
能チェンバが少なくとも１つの移動壁を有し，コレクタ
ーと熱的導通状態にある。往復動作ピストンが，拡張可
能チェンバと動作的に関連する。コネクティングロッド
の一端が往復ピストンに固着され，拡張可能チェンバと
連通にある流体ポートを有する。コネクティングロッド
の他端は，機械的負荷に連結するのに適している。コン
プレッサーは，凝縮した作動流体をコレクターへ供給す
る。コネクティングロッドの外方表面の周囲に摺動的に
関連したバルブが，拡張可能チェンバをコレクターと排
出チェンバとに交互に連通させる。排出チェンバの圧力
は，コレクターの作動圧力よりも実質的に低い。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は，本発明の一実施例であるソーラーパワー駆動
組立体の斜視図である。

第２ａおよび２ｂ図は，第１図の組立体の一部分の断面
図であり，ピストン組立体が完全に伸展した位置の状態
を示している。第２ａ図のａ−ｂ線が第２ｂ図のａ′−
ｂ′線に接続する。

第３図は，第２図のピストン組立体が完全後退位置にあ
るときの断面図である。

第４図は，第２ａ図の４−４線に沿ってとった断面図で
あり，バルブ部分を示している。

第５図は，第２ａ図の５−５線に沿ってとった断面図で
あり，コンプレッサーのバルブ部分を示している。

第６図は，第１図の組立体のうち太陽シールド位置づけ
手段の断面図である。

第７図は，第２図のポンプハウジングに対する変形的な
コンプレッサーの実施例の断面図である。

〔発明を実施するための例示的具体例〕

本発明の概念に従ったソーラーパワー駆動組立体の全体
を，添付図面第１図において参照符号１０で示す。ソー
ラーパワー駆動組立体１０は，太陽の輻射を吸収するソ
ーラーコレクター１１，太陽エネルギーを機械的仕事へ
と変換するポンプ組立体１２，および太陽輻射へのコレ
クター１１の露出量を調節する制御エレメント１４と太
陽シールド１３を用いている。第１図の実施例は，太陽
温水システムに用いるタイプの例示的循環ポンプ１５を
動作させているソーラーパワーポンプ組立体１２を示し
ている。

特に第２ａおよび２ｂ図を参照すれば，ポンプ組立体１
２の部品構造を詳細に示している。ソーラーコレクター
１１は主として，円筒形の外方シェル２０を有する真空
ビン型のガラスエレメントから構成される。外方シェル
２０は，円筒形内方チューブ２１に対して同軸的に方向
づけられる。外方シェル２０および内方チューブ２１の
それぞれの１端は，対応するそれぞれの球状壁２２およ
び２３で終わっている。こうして１対の入れ子式ガラス
エンベロプが形成される。内方チューブ２１の他端は，
後述するように，ポンプ組立体１２への設置に適した連
続周縁リム２４を形成する。外方シェル２０の他端は，
内方チューブ２１の壁に密着する環状壁２５で終了す
る。こうしてほぼ環状領域である閉鎖空間２６が形成さ
れる。この閉鎖空間２６が外方シェル２０と内方チュー
ブ２１との間に断熱バリアを形成することに注意された
い。さらに，閉鎖空間２６をほぼ完全に排気することに
より，好適な部分真空が形成されるので，効果的な熱バ
リアによって本配例の断熱の質がかなり高められること
に注意されたい。すなわち，この領域を通っての熱伝導
は本質的に無くなる。

内方チューブ２１の内面を暗い不透明な吸光コーティン
グ２７で被覆して，コレクター１１による太陽輻射の吸
収を増大させても良い。こうして作られたコレクター
は，太陽輻射を内方チューブ２１の内部のチェンバ３０
の中での利用可能な熱へと効率的に変換することができ
る。太陽シールド１３の反射性エレメント３１の使用に
より，ソーラーコレクター１１の全体的効率が増大す
る。反射性エレメント３１は，コレクター１１の中心軸
線に向けて太陽輻射を集束させ方向づける。そうしてか
なり小型でコンパクトなソーラーコレクター１１を使用
しても十分な量の太陽輻射を利用できることに留意され
たい。それにより，従来の大型コレクターの必要性を解
消できる。

ソーラーコレクター１１は，円筒ヘッド３２と気密係合
することにより，ポンプ組立体１２と動作的に結合す
る。以下で明らかにする理由のために，円筒ヘッド３２
は，例えば真ちゅうなどの熱良導性を有する剛性材料で
作る。円筒ヘッド３２は，ポンプ組立体１２の残部の直
径と実質的に同径の連続外表面３３を有する大体円筒形
の部材である。軸方向受け部３４は，外方表面３５から
軸方向内方へと延在し，内方チューブ２１の周縁リム２
４の外径よりもわずかに大径である。第１のＯリング３
７の導入・位置付けのために受け部３４の内周に径方向
の溝３６が形成される。その溝36の径は，Ｏリング３７
と内方チューブ２１の外周との間に適切な径方向気密力
が加えられるような径である。軸方向受け部３４の終端
は環状ショルダー４０となっており，第２のＯリング４
１の位置づけのための支持をもたらす。第２のＯリング
４１の平均径は，内方チューブ２１の周縁リム２４の平
均径に実質的に等しい。環状ショルダー４０と軸方向受
け部３４の径方向表面４３とによって形成された軸方向
オフセット４２によって，吸入ポート４４および排出ポ
ート４５の位置づけに適した領域がもたらされる。それ
らポートの各々は，円筒ヘッド３２の外表面３３に流体
連通するために直径方向外方に伸びている。

ソーラーコレクター１１は，第１のＯリング３７の手段
によって軸方向受け部３４内に気密係合する。第１のＯ
リング３７は，内方チューブ２１の外側に対しての支持
および径方向のシールをなす。第２のＯリング４１は，
内方チューブ２１の周縁リム２４に対しての支持および
横方向シールをもたらす。ソーラーコレクター１１は，
クランプエレメント，接着剤その他当業者に明らかな適
切な保持手段によって軸方向受け部３４内に固着するこ
とができる。外方シェル２０に固着され，円筒ヘッド３
２に付設された径方向バンドは，ソーラーコレクター１
１内部に発生する内圧に耐えるのに十分な支持をもたら
す。

軸方向受け部３４とは反対側にあってそれに同軸的なも
のとして，内部空胴４６が円筒ヘッド３２内に画成され
る。内部空胴４６は軸方向に伸びる内部表面47を有し，
該表面４７は外表面３３に対して実質的に同心的であ
る。さらに内部表面４７は，軸方向受け部34の径方向表
面４３に実質的に平行である平坦表面５０を於する。径
方向表面４３と平坦表面５０の平行配向により形成され
た壁部材５１の好適な厚さは，ソーラーコレクター１１
内に発生した圧力による径方向表面４３上に働く軸方向
の力に対抗できるだけのものである。

円筒ヘッド３２は円筒ハウジング５２に対して同軸配向
で気密結合し，環状接合部５３を形成する。ダイアフラ
ム５４の外方周縁部が接合部５３に介在される。円筒ハ
ウジング５２は，円筒壁５５により形成される同軸的な
内表面および外表面を有するほぼ円筒形の部材である。
円筒ハウジング５２の内部は，第１および第２の相互接
続チェンバ５６および５７に小分割されている。その分
割は，円筒壁５５から径方向内方に伸びる環状壁６０に
よるものである。第１のチェンバ56は，第２のチェンバ
５７よりも実質的に小体積である。第１のチェンバ５６
はピストン６１の全行程を収容するのに十分な大きさで
あれば足りる。

ピストン６１は，ピストンヘッド６２および小径のピス
トンボディー６３を有する。ピストンボディー63は，環
状壁６０内の開口６４を貫通して伸び，第１のチェンバ
５６内でのピストン６１の径方向整合をもたらす。ダイ
アフラム５４は，ネジ締結具６５および保持ワッシャ６
６の手段によってピストンヘッド６２に固着される。こ
れにより，ピストンフェイス６７に対するダイアフラム
５４のより大きな気密係合がもたらされる。

かくして設置されたダイアフラム５４および円筒ヘッド
３２の内部空胴４６によって拡張可能なチェンバ７０が
形成されることを認識されたい。拡張可能チェンバ７０
内の圧力変化に応じて，ピストン６１が軸方向に変位す
ることができる。ピストン６１の軸方向変位，すなわち
ストロークは，壁部材５１の平坦表面50に対する環状壁
６０の位置づけにより決定される内部軸方向寸法により
規制される。円筒ハウジング５２内の環状壁６０の位置
づけは，所望の作動出力をもたらすための設計パラメー
タであることを理解されたい。

ピストン６１はコネクティングロッド７１に螺着され
る。コネクティングロッド７１は，ピストンボディー６
３に隣接係合するショルダー部材７２を有する。ショル
ダー部材７２の径はピストンボディー６３よりも実質的
に大径である。第３図に示すように，ピストン６１が完
全に後退位置にあるときにショルダー部材７２は環状壁
６０に対する機械的停止手段をなす。加えて，ショルダ
ー部材７２は，後述するようにコネクティングロッド７
１に付設したバルブスプール７３の軸方向移動に関して
の機械的停止手段としても機能する。軸方向通路７４が
ネジ６５およびピストン６１を貫通してコネクティング
ロッド７１にまで達し，そこで径方向通路７５に交差す
る。径方向通路７５（第２ａ図参照）は，パルブスプー
ル７３の近傍でかつショルダー部材７２に近接してコネ
クティングロッド７１内に設けられている（第４図も参
照）。この交差する通路７４および７５によって，後述
のように拡張可能チェンバ７０と円筒ハウジング５２の
第２のチェンバ５７またはバルブスプール７３の高圧領
域７６の何れかとの間で交互に流体連通が可能となる
（第２ａおよび４図参照）。

バルブスプール７３は，第５図に示すように内方コア７
７とそれに同心である外部表面８０とを有する実質的に
円筒形の部材である。内方コア７７の径はコネクティン
グロッド７１の径よりもわずかに大きく，それによりバ
ルブスプール７３はロッド７１に対して相対的に摺動可
能となる。内方コア７７の中に２つの径方向溝８１，８
２が軸方向に間隔を置いて形成され，そこにたとえばＵ
カップ軸シールなどのシール部材83,８４が収納され
る。それによりシール部材間に高圧領域７６が形成され
る。バルブスプール７３を通る高圧領域７６の外側に径
方向開孔８５が伸びて，可撓性内部導管８６に接続す
る。内部導管８６は，ニップル90の内端に密封接続す
る。ニップル９０の外周が円筒壁５５にシールされる。
外部導管９１の一端がニップル９０の外端に密封接続さ
れ（第４図参照），外部導管９１の他端が円筒ヘッド３
２内の排出ポート４５に密封接合される（第３図参
照）。このような構成により，ソーラーコレクター１１
の内部チェンバ３０が，バルブスプール７３の高圧領域
７６と連続的に流体連通することが可能となる。

停止部材９２が好適にはコネクティングロッド７１の端
部に螺合し，ショルダー７２と協働してバルブスプール
７３の軸方向移動限界を形成する。バルブスプール７３
がコネクティングロッド７１に対して十分に軸方向移動
可能であって，第４図に示すように径方向通路７５がバ
ルブスプール７３の高圧領域７６から離脱できるよう
に，停止部材９２の軸方向位置を調整する。停止部材９
２は独立のエレメントでも良く，他の部材の一体部品で
も良い。たとえば，第２図に示すように，後述するポン
プ組立体１２のプランジャ９３の一部でも良い。

第５図を参照すれば，バルブスプール７３の外部表面８
０には直径方向で好適には反対側にある２つのスロット
９４，９５が形成される。両スロットは互いに等しい形
状であるので，一方のスロットのみを説明すれば十分で
ある。たとえばスロット９４についての説明はそのまま
スロット９５に適用できる。スロット９４は，バルブス
プール７３の全長程度まで外部表面８０上において軸方
向に伸びており，角度をもった集束壁９６，９７のとこ
ろで終わっている（第２ａ図）。集束壁９６，９７は，
バルブスプール７３の中心軸線に向けて横方向に延び，
縦方向壁１００のところで終わっている。係止部１０１
が縦方向壁１００に形成される。好適には，バルブスプ
ール７３の軸長の中央，すなわち壁１００の中央に係止
部１０１が設けられる。

第５図に示すように，内端が鋭角尖端となっている径方
向アーム１０２，１０３が，各スロット９４，９５の係
止部１００に旋回的に係合する。径方向アーム１０２の
半径方向外端は，コンプレッサー１０６のプランジャー
ステム１０５内のソケット１０４に旋回的に係合する。
コンプレッサー１０６は，円筒壁５５を通ってそこに密
封取付けされる。その取付けの位置は，好適にはバルブ
スプール７３の中間領域におけるコネクティングロッド
７１のストロークのほぼ中央である。

プランジャステム１０５は実質的に円筒部材であって，
ソケット１０４とは反対側の外周に径方向溝110を有す
る。この径方向溝110は，Ｏリング111を保持する。プラ
ンジャーステム１０５は，コンプレッサーハウジング１
１３内の円筒ケーシング１１２内に摺動的に位置される
（第５図）。ステム１０５とケーシング１１２とが圧縮
チェンバ１１４を画成する。圧縮スプリング１１５によ
ってプランジャステム１０５がバルブスプール７３に向
けて半径方向内方へ偏倚され，プランジャステム１０５
のソケット１０４内に座着する径方向アーム１０２の端
部を保持するために十分な力を印加する。吸入チェック
バルブ１１６および排出チェックバルブ１１７によっ
て，プランジャステム１０５の往復運動に応じて圧縮チ
ェンバ１１４中の一方向流通が可能となる。

第５図から分かるように，スプリング１１５は，プラン
ジャステム１０５および径方向アーム１０２を通じてバ
ルブスプール７３へと横方向の力を伝達する。この力と
反対側において，径方向アーム１０３がプランジャ１１
９のソケット部材１２０内に旋回的に係合する。プラン
ジャ１１９は，ハウジング部材１２２内に収納された圧
縮スプリング１２１によって偏倚されている。ハウジン
グ部材１２２は，コンプレッサー１０６の位置とは直径
方向のほぼ反対側の位置において，円筒壁５５に密封的
に固着されそこを貫通している。圧縮スプリング１１５
および１２１により発生した反対方向の力が径方向部材
に対してつり合って，バルブスプール７３に作用する径
方向の力が実質的に平衡する。

前述のように，第２図に示した実施例は，流体ポンプ装
置として設計されたものである。コネクティングロッド
は，第１のポンプ組立体のプランジャ９３に作動的に連
結している。円筒ハウジング５２は，ポンプヘッド１２
３に密封的に接合する（第３図）。こうして円筒ハウジ
ング５２の第２のチェンバ５７の軸方向限界が決定さ
れ，その内部は排出チェンバ１２４となる。軸方向開口
部１２５（第２ｂ図）がポンプヘッド１２３を貫通し，
その径はプランジャ９３の外径よりもわずかに大径であ
る。それにより，プランジャ９３がポンプヘッド内を自
由に摺動できる。ポンプダイアフラム１２６の中央がプ
ランジャ９３の径方向表面１２７に固着され，ダイアフ
ラム１２６の周縁が同軸空胴１３０と１３１との間の環
状表面１２８に密封固着される。こうしてそれらの接合
部において流体密バリアが形成される。第３図に示すよ
うに，端部プレート１３２が，ポンプヘッド１２３の環
状端部表面133上に密封固着され，ポンプダイアフラム
１２６および大径の同軸空胴１３１とともに閉鎖ポンプ
チェンバ１３４を画成する。

第２ｂ図に最良に示すように，径方向ポート１３５が，
ポンプヘッド１２３の壁を貫通してポンプチェンバ１３
４まで伸びている。ポンプ導管１３６が径方向ポート１
３５に密封的に接合して，ポンプチェンバ１３４と循環
ポンプ１５のマスターチェンバ１４０との間の流体連通
を果す。循環ポンプ１５は，好適には標準的な膜ポンプ
で良い。作動油などの実質的に非圧縮性の流体１４１
が，ポンプチェンバ１３４，導管１３６およびマスター
チェンバ１４０のいたるところに分散している。それに
より，ポンプチェンバ１３４の体積変化によって，マス
ターチェンバ１４０体積が対応して逆に変化する。すな
わち，ポンプチェンバ１３４の体積が増加すると，それ
に応じてマスターチェンバ１４０の体積が減少する。そ
の逆もある。

ここで開示したソーラーパワーポンプ組立体１０および
その個々の構成要素の利点は，ポンプサイクルを通して
の動作を考えることによって，より良く理解できる。特
に，熱力学サイクル中の作動流体が水などの蒸発可能流
体であるところの例示的サイクルを考える。しかしなが
ら，ポンプサイクルは，アンモニアまた炭化水素などの
他の流体も利用することができる。

先ず第３図に示すような初期状態からポンプサイクルの
説明を始める。この状態では，ピストン６１およびコネ
クティングロッド７１は完全後退位置にある。拡張可能
チェンバ７０は完全に収縮状態にある。バルブスプール
７３は，コネクティングロッド７１内の径方向通路７５
が高圧領域７６の内部にくるような位置にある。これに
より，拡張チェンバ７０は，領域７６を介してソーラー
コレクター１１の内部チェンバ３０に連通する。

第３図にあるようにコネクティングロッド７１が完全に
後退位置にある場合には，プランジャ９３も同様に後退
位置にあり，ポンプチェンバ１３４の体積は最大容量に
増加して，その内部が循環ポンプ１５のマスターチェン
バ１４０からの流体１４１で充満される。マスターチェ
ンバ１４０の体積は，ポンプチェンバ１３４へのポンプ
流体１４１の流出によって減少する。不浸透性ポンプ膜
１４２（第２ｂ図）がマスターチェンバ１４０の方へ引
かれ，それに応じて追従チェンバ１４３の体積が増大す
る。それによりシステム流体１４４が引かれる。すなわ
ち，一方向吸入バルブ145を通じて追従チェンバ１４３
の中へ吸入される。

ポンプサイクルのこの初期段階において，径方向アーム
１０２は，第３図に示すように拡張可能チェンバ７０に
向けて径方向および軸方向に角度をもっている。そして
コンプレッサー１０６のプランジャステム105は，コン
プレッサーハウジング１１３から最大に延長した位置に
ある。好適には液状である蒸発可能な冷却流体が，一方
向吸入チェックバルブ１１６を通じて圧縮チェンバ１１
４内へと吸入される。

ソーラーコレクター１１が太陽に晒されると，内方チュ
ーブの内部の吸光コーティング２７によって太陽輻射が
吸収され，それにより内部チェンバ３０内部の温度が実
質的に上昇する。この温度上昇により，内部チェンバ３
０内の流体が液体から蒸気状態へと変化する。温度上昇
に伴うこの状態変化によって，内部チェンバ３０内の圧
力が実質的に増大する。この圧力増大が，外部導管９１
および可撓性内部導管８６を通じて，バルブスプール７
３の高圧領域７６へと連通する。さらにこの圧力増大
が，径方向通路７５および軸方向通路７４を通じて拡張
可能チェンバ７０へと方向づけられる。

この時点において，円筒ヘッド３２が真ちゅうなどの熱
伝導性材料でつくられていることに注意されたい。拡張
可能チェンバ７０内部の温度は，ソーラーコレクター１
１の内部チェンバ３０の温度に実質的に等しくなるまで
上昇する。このことはある程度正しい。というのは，円
筒ヘッド３２の壁部材５１を通じた伝導熱の移送効率が
良いからである。円筒ヘッド３２の全体を熱伝導性材料
で構成することもできるけれども，円筒形真ちゅうプラ
グなどの熱伝導性インサートを壁部材５１の領域におい
てのみ利用する方がより経済的である。所望の効果は実
質的に等しく，効率的な伝熱移送となる。拡張チェンバ
７０内の温度上昇の利点は，気化流体の圧力増大を維持
する能力に見出すことができる。閉鎖容器内のガスの圧
力変化は，ガスの温度変化に直接に比例するからであ
る。拡張可能チェンバ70内の上昇温度が，その中の気化
流体の増大圧力を維持する。

高圧で蒸発した流体が拡張可能チェンバ７０へと流入す
るにつれて，ダイアフラム５４およびピストンフェイス
６７に最終的軸方向力が働き，ピストン６１およびコネ
クティングロッド７１が軸方向に移動させられる。この
ことが生じると，プランジャ９３はポンプチェンバ１３
４へと押され，その結果ポンプチェンバ１３４の体積が
減少して，ポンプ流体１４１を循環ポンプ１５のマスタ
ーチェンバ１４０内へと放逐する。これにより，ポンプ
膜１４２が追従チェンバ１４３の方向へ押され（第２ｂ
図），追従チェンバ１４３の体積が減少して，システム
流体１４４が一方向排出バルブ１４６を通して放出され
る。

コネクティングロッド７１が伸展位置へと移動するにつ
れて，径方向アーム１０２は元の位置からコネクティン
グロッド７１の縦軸に実質的に直角の位置へと旋回す
る。これが起こると，プランジャステム１０５がコンプ
レッサー１０６方向へ変位され（第５図参照），圧縮チ
ェンバ１１４の体積が減少し，実質的液体状態かつ高圧
状態の蒸発可能流体が排出チェックバルブ１１７を通っ
て放出される。放出された流体は，供給導管１１８を通
り吸入ポート４４を介して（第２ａ図），ソーラーコレ
クター１１の内部チェンバ３０へと運ばれる。

拡張可能チェンバ７０内の圧力増大の下にコネクティン
グロッド７１が伸展を続けると，径方向アーム１０２
は，実質的直角位置を越えてポンプヘッド123へ向う角
度づいた位置へと旋回する（第２ａ図）。この傾斜位置
によって，圧縮スプリング１１５がプランジャステム１
０５を完全伸展位置へと戻す。この結果，吸入チェック
バルブ１１６を通してより多くの蒸発可能流体が圧縮チ
ェンバ１１４へと引込まれる。

コネクティングロッド７１がストローク長の中点を越え
て十分な距離まで伸びたときに，圧縮スプリング１１５
および１２１がそれぞれ径方向アーム１０２，１０３を
介してバルブスプール７３に軸方向の力を付課する。そ
れにより，第２ａ図に示すように，バルブスプール７３
が停止部材９２に向ってコネクティングロッド７１上を
軸方向に滑動し，停止部材９２に当接させる。このこと
が起きると，径方向通路７５がバルブスプール７３の高
圧領域７６から離脱し，円筒ハウジング５２の低圧排出
チェンバ１２４との連通状態へと移動する。そして排出
チェンバ１２４と拡張可能チェンバ７０とが連通する。
このときに，拡張可能チェンバ７０内部の圧力は排出チ
ェンバ１２４へと通流され，ひきつづき円筒壁５５内の
ベントポート１５０を通じて排出される。ベント導管１
５１が，排出チェンバ１２４のベントポート１５０を復
水器１５２へ連通する。復水器１５２は，流体を冷却し
て実質的液体状態へと戻し，それをコンプレッサー１０
６の吸入チェックバルブ１１６へと方向づける。

拡張可能チェンバ７０内の圧力が低下するにつれ，ピス
トン７１およびコネクティングロッド７１がもとの後退
位置へと戻る。コネクティングロッド７１をもとの位置
へ戻すためには，径方向アーム１０２および１０３を通
じてコネクティングロッド７１上に働く軸方向力を克服
するような偏倚力が必要である。そのような偏倚力は種
々の方法によってもたらされ得る。たとえば，停止部材
９２とポンプヘッド１２３との間においてプランジャ９
３上にバイアスコイルスプリングを同心的に位置しても
良い。こうすれば，停止部材92を介してコネクティング
ロッド７１へと軸方向力を付課することができる。変形
的には，ソーラー温水装置のような設備の場合には，吸
入バルブ１４５から流入するシステム流体１４４に圧力
をかけても良い（第２ｂ図）。こうすれば，ポンプ膜１
４２上に働く圧力がポンプ流体１４１を通じてポンプダ
イアフラム１２６に伝達され，それがプランジャ９３に
対して軸方向力を付課する。そのような偏倚力は，径方
向アーム102,１０３による前述の軸方向力に打ち勝つの
に一般に十分であり，ピストン６１およびコネクティン
グロッド７１をもとの後退位置に戻すことができる。

コネクティングロッド７１が後退位置へと移動すると，
プランジャ９３がポンプチェンバ１３４から引出され
て，ポンプチェンバ１３４の体積が増加し，マスターチ
ェンバ１４０から流体１４１が吸込まれる。ポンプ流体
１４１の流出によってポンプ膜１４２がマスターチェン
バ１４０の方向へ引かれる。従って，システム流体１４
４が吸入バルブ１４５を通って追従チェンバ１４３が吸
込まれ，循環ポンプ１５は次の圧縮ストロークのための
準備ができる。

コネクティングロッド７１の回帰運動によって，径方向
アーム１０２が再び旋回し，コネクティングロッド７１
の縦軸にほぼ直角の方向を通る。そのときにコンプレッ
サー１０６は再び，コネクティングロッド71が伸展した
ときと同様な圧縮ストローク状態になる。同様に，径方
向アーム１０２が直角位置を越えて，円筒ヘッド３２に
向うもとの傾斜位置まで旋回すると，コンプレッサー１
０６は吸入ストローク状態になり，プランジャステム１
０５が圧縮スプリング１１５の力により再び伸長する。

コネクティングロッド７１がストロークの中点を越えて
十分な距離まで後退すると，圧縮スプリング115,１２１
がそれぞれ径方向アーム１０２，１０３を介してバルブ
スプール７３上に円筒ヘッド３２の方向の軸方向の力を
付課する。この軸方向の力によって，バルブスプール７
３がコネクティングロッド７１上をショルダー部材７２
の方向に軸方向にシフトする。このことが起きると，径
方向通路７５は再びバルブスプール７３の高圧領域７６
内部に位置し，それにより拡張可能チェンバ７０がソー
ラーコレクター１１の内部チェンバ３０に連通する。こ
のときに，ポンプ組立体１２は再び拡張ストロークのた
めの準備段階になる。

前述の完全ポンプサイクルとともにいくつかのファクタ
ーを評価すべきである。ピストン６１およびプランジャ
９３が機械的に連結しているので，直接の圧力関係が拡
張チェンバ７０とポンプチェンバ１３４との間に達成さ
れる。この点に関して，ピストン６１の有効面積がプラ
ンジャ９３の有効面積の４倍大きければ，ポンプチェン
バ１３４内の対応する圧力は拡張可能チェンバ７０内の
圧力の４倍大きくなければならない。こうして，コレク
ター１１内で有意の圧力が生じたときに，ポンプ流体１
４２から大きな作業能力が得られる。

上述のポンプサイクルの説明から明らかなように，コネ
クティングロッド７１の完全サイクル１回に対して，コ
ンプレッサー１０６は２回の完全サイクルを行なう。最
初のサイクルは，コネクティングロッド７１が伸展する
段階に生じる。２番目のサイクルは，コネクティングロ
ッド７１が後退する段階に生じる。この２対１の関係に
よって，十分な量の蒸発可能流体がソーラーコレクター
１１の内部チェンバ３０へと導入されることが保障さ
れ，拡張可能チェンバ７０への流量を補充することがで
きる。

前述の特徴および利点は，第７図に示す変形実施例にお
いても同様に成り立つ。この実施例においては，変形的
な流体パワーコンプレッサー１０６′が用いられて，蒸
発可能流体を圧縮してソーラーコレクター１１の内部チ
ェンバ３０へと戻している。機械的に作動するコンプレ
ッサー１０６′はソケット部材１２０，対抗力スプリン
グ１２１およびハウジング部材１２２の代わりに配置さ
れたものであり，これらの部材に対応して同様な要素１
２０′，１２１′および１２２′が位置され，それらが
径方向アーム１０２に係合してスプール７３の前述のシ
フト運動を実効たらしめている。

流体パワーコンプレッサー１０６′は，基本的にはコン
プレッサーヘッド２１０，コンプレッサーボディー２１
１および取付プレート２１２から成る。取付プレート２
１２がポンプヘッド１２３に固着されて，コネクティン
グポート２１３を通じてポンプチェンバ134との流体連
通がもたらされる。コネクティングポート２１３の周囲
にＯリング２１４が位置されて，流体密封接続が保障さ
れる。

取付プレート２１２は，コネクティングポート213と流
体連通する第１のチェンバ２１５を画成する。第１の膜
２１６が第１のチェンバ２１５の１つの壁をなし，また
コンプレッサーボディー２１１の空胴２２１内部に収容
されたほぼ円筒形のコネクティングピストン２２０と動
作的に接続する。戻しスプリング２２２が，空胴２２１
の環状ショルダー２２３とコネクティングピストン２２
０内の環状凹部２２４との間において，コネクティング
ピストン２２０の周囲に同軸的に配される。このように
して，戻しスプリング２２１がコネクティングピストン
２２０上に偏倚力を付課して，ピストン２２０および第
１の膜２１６を第１のチェンバ２１５へと偏倚させる。
これにより，第１のチェンバ２１５の体積が減少する。

第１の膜２１６の軸方向反対側において，コネクティン
グピストン２２０が第２の膜２２５に固着されている。
第２の膜２２５がコンプレッサーヘッド２１０ととも
に，圧縮チェンバ２２６を画成する。吸入チェックバル
ブ１１６′および排出チェックバルブ１１７′が圧縮チ
ェンバ２２６に付設されて，コネクティングピストン２
２０および第２の膜２２５の往復運動に伴って蒸発可能
流体の一方向流れが達成される。

第１の膜２１６，コネクティングピストン２２０および
第２の膜２２５を介して第１のチェンバ２１５と第２の
チェンバ２２６とが直接機械的に連結されているので，
第１のチェンバ２１５の体積変化によって第２のチェン
バ２２６の体積が逆に変化することに注意されたい。そ
れぞれのチェンバのそのような体積変化は，プランジャ
９３の往復運動により生じコネクティングポート２１３
を通じた非圧縮性ポンプ流体１４１の流れによるもので
ある。

コンプレッサー１０６′の動作は，以下のごとくであ
る。プランジャ９３がポンプチェンバ１３４へと伸展す
ると，非圧縮性ポンプ流体１４１が導管手段１３６およ
びコネクティングポート２１３を通ってポンプチェンバ
１３４から流出する。コネクティングポード２１３を通
って流れる流体は第１のチェンバ２１５に入って，第１
の膜２１６に力を及ぼす。第１の膜216がコネクティン
グピストン２２０を圧縮チェンバ226の方へと押して，
第２のチェンバ２２６内の蒸発可能流体を排出チェック
バルブ１１７′を通して放出する。放出された流体は，
ソーラーコレクター１１の内部チェンバ３０へと戻る。
そのような運動の間，ピストン２２０は戻しスプリング
２２２を環状ショルダー223に対して圧縮する。ポンプ
チェンバ１３４からのプランジャ９３の後退に応じて，
非圧縮性ポンプ流体141は第１のチェンバ２１５からポ
ンプチェンバ１３４へと戻ることができる。この戻り流
を促進するために，戻しスプリング２２２がコネクティ
ングピストン220に対して偏倚力を及ぼし，これにより
第１のチェンバ２１５の体積が減少し，ポンプ流体１４
１がコネクティングポート２１３を通って放出する。戻
しスプリング２２２がコネクティングピストン２２０を
もとの位置へと戻すと，圧縮チェンバ２２６が拡張し
て，復水器１５２から吸入チェックバルブ１１６′を通
じて蒸発可能流体が吸入される。

コネクティングピストン２２０がもとの位置に戻ると，
コンプレッサー１０６′は次の圧縮段階への準備状態に
なる。この実施例は，ポンプ組立体１２に対応してソー
ラーコレクター１１の内部チェンバ３０へ蒸発可能流体
を連続的に供給することを保障する。

他の形態の相互接続を用いることができる。プランジャ
９３およびポンプヘッド１２３の組合せ以外の配列を用
いて，所望の機械的作動出力をとり出しても良い。たと
えばプランジャ９３を機械的カップラーリンクに置換し
て，コネクティングロッド７１から往復直線運動をとり
出し，所望の機械に動力を与え或いは他の所望の有用な
作動へと変換することができる。

さらに，これまで単一動作のピストン６１を有するポン
プ組立体１２，すなわち一方向のみへの圧力作用のみに
ついて説明してきたが，他の変形的なピストン配列も本
発明の範囲内に入ることに留意されたい。たとえば，ポ
ンプ組立体１２の中で複動ピストン配列を用い得ること
は，当業者にとって明白である。そのような配列にする
と，蒸発可能流体により発生した作動圧がピストン６１
の軸方向反対側にも作用可能となり，これにより偏倚戻
り力の必要性が除去され，ポンプ組立体１２の作動出力
能力が実効的に２倍になる。

ポンプ組立体１２から得られる作動出力は，ソーラーコ
レクター１１により吸収された太陽輻射熱の量に比例す
ることを認識されたい。ゆえに，天気が曇りのときに
は，太陽輻射が実質的に減少する。そういうときには，
ポンプ組立体１２の作動出力が要求値よりも落ちること
がある。そのような状況では，太陽輻射エネルギーの減
少分を補うために，代替エネルギー源を用いることが望
まれる。そのような代替エネルギー源としては，内方チ
ューブ２１の内部チェンバ３０の中に配置した電気抵抗
ヒーターであっても良い。その場合，当業者に明白なポ
ートを通じて内部チェンバ３０と流体連通した圧力作動
スイッチをその抵抗ヒーターに接続しても良い。太陽輻
射が減少した結果として，内部チェンバ３０の中の圧力
が所定値まで低下すると，圧力作動スイッチが電気回路
を完成し，これにより抵抗ヒーターが適当な電力源ライ
ンへと接続される。抵抗ヒーターが必要な熱エネルギー
の供給を継続して，ポンプ組立体の連続動作を保障す
る。太陽輻射が所定値まで増大して補充加熱がもはや不
要になったときには，内部チェンバ３０の中の圧力が増
大して抵抗ヒーターを消勢する。その後ソーラーパワー
ポンプ組立体１０の正常な動作が，太陽輻射が減少する
まで続行する。

反対に極めて晴天のときには，ソーラーコレクター１１
の露出によって，要求値を大きく越える作動出力が出て
しまう。これが生じると，ソーラーコレクター１１の露
出量を減らして，内部チェンバ３０の中の圧力が安全作
動レベルを越えないようにする。そうしないと，ソーラ
ーコレクター１１またはポンプ組立体12を損傷するおそ
れがあるからである。この目的のために不透明で軽量の
太陽シールド１３がソーラーコレクター１１に関して可
動的に付設され，太陽輻射への露出量を選択的に妨害す
る。

太陽シールド１３は薄いアルミニウムシートまたは軽量
の不透明材料で構成しても良く，好適には円筒形状の一
部であり，その円形曲面はソーラーコレクターの外方シ
ェル２０に同軸であってそれよりわずかに大きい。太陽
シールド１３は，固着した縦方向の脚161を有する制御
アーム１６０を通じて制御エレメント14に動作的に連結
ししいる。かくして，太陽シールド13は，ソーラーコレ
クター１１に関して周回的・選択的に配置され，太陽輻
射への露出量を調整できる。

第２ｂに図すように，制御エレメント１４は，ベースセ
クション１６４およびメインボディーセクション１６５
を有する制御ハウジング１６３から構成される。ベース
セクション１６４は，平坦表面に取付けるのに適当なほ
ぼ平坦な表面１６６を有する。ベースセクション１５４
は，第２図に示すように円筒ハウジング52の環状端部表
面１３３に取付けられたときに，第３図の端部プレート
１３２の代わりになる。半径方向のベース空胴１６７
が，平坦表面１６６の反対側において，環状面１７０か
ら軸方向に延びている。ポート１７１がベースセクショ
ン１６４の壁を通って径方向に伸びて，ベース空胴１６
７をセンサ導管１７２に連通している。

第２ｂ図および第６図を参照すれば，メインボディーセ
クション１６５は，環状表面１７４から軸方向に延び，
環状支持壁１７５で終了する空胴１７３を有する。空胴
１７３の内径は，ベース空胴１６７の内径に実質的に等
しい。径方向の空胴１７３と実質的に同軸な支持開口部
１７６が，支持壁１７５を貫通し，実質的に大径のスプ
リング空胴１７７に連通する。スプリング空胴１７７
は，メインボディーセクション１６５の端部壁１８０か
ら軸方向に延びている。軸方向ピン１８１，１８２（第
６図）が，支持壁１７５から径方向空胴１７３の近傍ま
で伸び，好適には共通の円周上に等間隔に配置される。

実質的に円筒形の駆動体１８３が，形方向空胴173の内
径よりもわずかに小径の外径を有する。それにより，駆
動体１８３を空胴１７３の内部に配置することができ
る。第６図に示すように，中央孔１８４および周辺孔１
８５，１８６が駆動体１８３の下面から軸方向内方へ伸
びている。周辺孔１８５，１８６を適切に配置すること
により，駆動体１８３を径方向空胴173の内部で軸方向
ピン１８１，１８２に対し軸方向摺動係合させることが
できる。直径方向の反対側に位置した径方向ピン１８
７，１８８が，中央孔１８４の内周から半径方向内側へ
と伸びている。制御シャフト190が，その周辺において
直径方向反対側に位置したら旋溝１９１，１９２を有す
る。制御シャフト１９０が駆動体１８３の中央孔１８４
内部に配置されたときに，ら旋溝１９１，１９２がそれ
ぞれ径方向ピン１８７，１８８に摺動的に係合する。

制御シャフト１９０は，横方向の支持を与える支持開口
部１７６を軸方向に通過し，スプリング空胴177を越
え，端部壁１８０を実質的に越える距離まで伸びてい
る。制御シャフト１９０がスプリング空胴１７７を通過
する所の付近において，うず巻きコイルスプリング１９
３の一端が制御シャフト１９０に固着している。うず巻
きコイルスプリング１９３の他端は，保持ピン１９４に
固着される。保持ピン１９４は，保持キャップ１９５を
端部壁１８０に固着させたときに，スプリング空胴１７
７の中へ軸方向に伸びる。かくして，うず巻きコイルス
プリング１９３がスプリング空胴１７７の内部で回転可
能に固着されている。制御シャフト１９０は，保持キャ
ップ１５の開口部を貫いて伸び，そこで支承されてい
る。開口部１９６は，制御シャフト１９０へ追加的な横
方向支持を与える。カラー２００が，ピン２００′によ
り制御シャフト１９０に回転不能に固着される。カラー
２００は径方向開孔２０１を有し，その中に太陽シール
ド１３のための制御アーム１６０が動作的に剛着されて
いる。

ベースセクション１６４とメインボディーセクション１
６５とが互いに接合されて制御ハウジング１６３を形成
するときに，環状面１７０と環状表面１７４との接合界
面に制御ダイアフラム２０２の周縁部が密着的に接続さ
れる。制御ダイアフラム２０２の中央領域が駆動体１８
３の径方向面２０３に動作的に取付けられ，ベース空胴
１６７とともに拡張可能な制御チェンバ２０４を画成す
る。

制御エレメント１４のこの実施例は，制御チェンバ２０
４内の圧力に変化に応じて太陽シールド１３の動きを制
御することに注意されたい。特に，センサ導管１７２を
ソーラーコレクター１１の内部チェンバ３０に連通させ
ることが好適である。これにより制御チェンバ２０４内
の圧力が内部チェンバ３０内の圧力にほぼ等しくなる。
この場合には，うず巻きコイルスプリング１９３の偏倚
力により決定される値よりも圧力が高くなると，駆動体
１８３の実効面上に働く力が，駆動体１８３を制御シャ
フト１９０に対して軸方向に移動させる。駆動体１８３
が移動すると，その径方向ピン１８７，１８８と制御シ
ャフト１９０のら旋溝191,１９２との係合によって，駆
動体１８３の軸方向直線運動が制御シャフト１９０の対
応する回転運動へと変換される。この回転運動が，太陽
シールド１３の位置を変えて，ソーラーコレクター１１
の太陽輻射への露出量を減少させ或いは遮断する。

このことが生じると，内部チェンバ３０の温度が減少し
てその中の圧力も減少して，制御チェンバ２０４内の圧
力も減少する。その圧力が所定値以下に下がると，駆動
体１８３上の力がもはやうず巻きコイルスプリング１９
３の偏倚力に打ち勝てなくなり，スプリング１９３が制
御シャフト１９０をもとの位置へと回転させ，ソーラー
コレクター１１は再び太陽輻射に大きく露出されること
になる。

うず巻きコイルスプリング１９３のねじり偏倚力を変化
させることによって，ソーラーコレクター１１の露出量
を調整して，内部チェンバ３０内部の最大作動圧力を十
分に維持することができることに注意されたい。さら
に，ソーラーコレクター１１の露出量を調整するため
に，他のフィードバック制御システムを用い得ることを
認識されたい。たとえば，うず巻きコイルスプリング１
９３の代わりに温度センサスプリングを用いて，それを
ソーラーヒーティングシステムのシステム流体に露出し
ても良い。その場合に，システム流体が所定の最大値に
達したときの温度センサスプリングのねじり力によっ
て，太陽シールド１３を遮断位置へと選択的に移動させ
ることができる。かくして，システム流体が加熱を要す
る程度にまで冷却されるまで，ポンプ組立体１０がポン
プ動作を停止させることが可能となる。システム流体が
冷却されたときには，温度センサスプリングが太陽シー
ルド１３を非遮断位置へと移動させて，ポンプ動作を開
始させることが可能である。それにより，システム流体
が加熱のためにソーラーパネルへと送出される。

以上のような構成から成る本発明の効果は大きく、従来
技術によるものよりコンパクトであり、太陽輻射エネル
ギーから機械的エネルギーへの変換効率が大きく改善さ
れ、また、従来技術では十分動作し得ないような条件下
でも有効に駆動することができる。

これまで添付図面を参照しながら本発明の好適実施例お
よび変形実施例についてのみ説明し，その他の変形例に
ついては触れなかったが，本発明はこれらに限定される
ものではなく，本発明の範囲は請求の範囲により定ま
る。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱輻射を機械的作動に変換するための装置
   であって、 熱輻射を受けて集束させるためのコレクター手段(11)で
   あって、該コレクター手段(11)の内部チェンバ手段(30)
   の内部で、作動流体の蒸発により圧力が発生するコレク
   ター手段(11)と； 該コレクター手段(11)に選択的に流体連通し、少なくと
   も１つの可動壁(54)を有する拡張可能チェンバ手段(70)
   と； 該コレクター手段(11)の前記内部チェンバ手段(30)と前
   記拡張可能チェンバ手段(70)との熱的連通を達成させる
   ための熱伝導性壁手段(51)と； 前記可動壁(54)に動作的に係合する可動ピストン手段(6
   1)と； 一端が前記ピストン手段(61)に固着され、他端が機械的
   負荷との相関関係に適した、コネクティングロッド手段
   (71)と； 前記コレクター手段(11)の作動圧力よりも実質的に低い
   圧力を有する排出チェンバ手段(124)と； 該排出チェンバ手段(124)から作動流体を受け、それを
   前記コレクター手段(11)へと供給する、コンプレッサー
   手段(106)と； 前記拡張可能チェンバ手段(70)を前記コレクター手段(1
   1)と前記排出チェンバ手段(124)とに交互に流体連通さ
   せるように、前記コネクティングロッド手段(71)に組込
   まれたバルブ手段(73)と； から成る、熱輻射を機械的作動に変換するための装置。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載された装置であっ
   て： 前記コネクティングロッド手段(71)が、前記拡張可能チ
   ェンバ手段(70)との流体連通にあるポート手段(74)を含
   む； ところの装置。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載された装置であっ
   て： 前記拡張可能チェンバ手段(70)が、前記コレクター手段
   (11)との熱的導通状態にある； ところの装置。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項に記載された装置であっ
   て： 前記コンプレッサー手段(106)が、前記コネクティング
   ロッド手段(71)と動作的に係合している； ところの装置。
5. 【請求項５】請求の範囲第１項に記載された装置であっ
   て： 前記コンプレッサー手段(11)が、前記バルブ手段(73)を
   作動的に方向づける； ところの装置。
6. 【請求項６】請求の範囲第１項に記載された装置であっ
   て、 前記コレクター手段(11)の熱輻射への露出が、可動シー
   ルド手段(13)により選択的に遮断され、 該シールド手段(13)が制御手段(14)により前記コレクタ
   ー手段(11)に対しての熱輻射遮断位置へと選択的に方向
   づけられる； ところの装置。
7. 【請求項７】請求の範囲第６項に記載された装置であっ
   て： 前記制御手段(14)が、前記コレクター手段(11)の作動圧
   力と動作的に関連した圧力作動装置である； ところの装置。
8. 【請求項８】請求の範囲第１項に記載された装置であっ
   て： 前記コレクター手段(11)が、太陽輻射を受けて集束させ
   るのに適した真空ボトル型のソーラーコレクターであ
   る； ところの装置。
9. 【請求項９】請求の範囲第８項に記載された装置であっ
   て、 前記コレクター手段(11)の太陽輻射への露出が、可動シ
   ールド手段(31)により選択的に遮断され； 該シールド手段(31)が、制御手段(14)により前記コレク
   ター手段(11)に対しての太陽輻射遮断位置へと選択的に
   方向づけられる； ところの装置。
10. 【請求項１０】請求の範囲第９項に記載された装置であ
    って： 前記制御手段(14)が、前記コレクター手段(11)の作動圧
    力と動作的に関連した圧力作動装置である； ところの装置。
11. 【請求項１１】ソーラーパワーポンプ組立体であって、 熱輻射を受けて集束させるためのコレクター手段(11)で
    あって、該コレクター手段(11)の内部チェンバ手段(30)
    の内部で、作動流体の蒸発により圧力が発生するコレク
    ター手段(11)と； 該コレクター手段(11)に選択的に流体連通し、少なくと
    も１つの可動壁(54)を有する拡張可能チェンバ手段(70)
    と； 前記コレクター手段(11)の前記内部チェンバ手段(30)と
    前記拡張可能チェンバ手段(70)との熱的連通を達成させ
    るための熱伝導性壁手段(51)と； 前記可動壁(54)に動作的に係合する可動ピストン手段(6
    1)と； 一端が前記ピストン手段(61)に固着され前記拡張可能チ
    ェンバ手段(70)に流体連通するポート手段(74)を有し、
    他端がプランジャ手段(93)に動作的に接続された、コネ
    クティングロッド手段(71)と； 前記コレクター手段(11)の作動圧力よりも実質的に低い
    圧力を有する排出チェンバ手段(124)と； 該排出チェンバ手段(124)から作動流体を受け、それを
    前記コレクター手段(11)へと供給する、コンプレッサー
    手段(106)と； 前記拡張可能チェンバ手段(70)を前記コレクター手段(1
    1)と前記排出チェンバ手段(124)とに交互に流体連通さ
    せるように、前記コネクティングロッド手段(71)に組込
    まれたバルブ手段(73)と； 前記プランジャ手段(93)と圧力動作的に係合し、流体を
    送出するのに適したポンプチェンバ手段(134)と； から成る、ソーラーパワーポンプ組立体。
12. 【請求項１２】請求の範囲第11項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記コンプレッサー手段(106)が、前記ポンプチェンバ
    手段(134)と動作的に係合している、 ところのポンプ組立体。
13. 【請求項１３】請求の範囲第11項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記コンプレッサー手段(106)が、前記コネクティング
    ロッド手段(71)と動作的に係合している、 ところのポンプ組立体。
14. 【請求項１４】請求の範囲第11項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記コンプレッサー手段(106)が、前記バルブ手段(73)
    を作動的に方向づける、 ところのポンプ組立体。
15. 【請求項１５】請求の範囲第11項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記コレクター手段(11)が、真空ボトル型のソーラーコ
    レクターである、 ところのポンプ組立体。
16. 【請求項１６】請求の範囲第11項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記ポンプチェンバ手段(134)が、別の流体を送出する
    のに適した循環型ポンプ手段と動作的に関連する、 ところのポンプ組立体。
17. 【請求項１７】請求の範囲第11項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記コレクター手段(11)の太陽輻射への露出が可動シー
    ルド手段(13)により選択的に遮断され、 該シールド手段(13)が制御手段(14)により前記コレクタ
    ー手段(11)に対しての太陽輻射遮断位置へと選択的に方
    向づけられる、 ところのポンプ組立体。
18. 【請求項１８】請求の範囲第17項に記載されたポンプ組
    立体であって： 前記制御手段(14)が、前記コレクター手段(11)の作動圧
    力と動作的に関連した圧力作動装置である； ところのポンプ組立体。