JPH07286758A - Solar light collector - Google Patents

Solar light collector

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Publication number
JPH07286758A
JPH07286758A JP4053060A JP5306092A JPH07286758A JP H07286758 A JPH07286758 A JP H07286758A JP 4053060 A JP4053060 A JP 4053060A JP 5306092 A JP5306092 A JP 5306092A JP H07286758 A JPH07286758 A JP H07286758A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sunlight
fresnel lens
linear fresnel
change
angle
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
Application number
JP4053060A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Kaneda
吉見 金田
Yoshikazu Danmura
芳和 団村
Takeshi Iyama
武司 井山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuigura Kk
Original Assignee
Fuigura Kk
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuigura Kk filed Critical Fuigura Kk
Priority to JP4053060A priority Critical patent/JPH07286758A/en
Publication of JPH07286758A publication Critical patent/JPH07286758A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/30Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
    • F24S23/31Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Sustainable Energy (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To effectively use solar light and heat by installing a slender light collector at a solar light converging position or along its vicinity via a linear Fresnel lens, and regulating positions of the collector and the lens in response to a solar light incident angle change with lapse of time in season and one day. CONSTITUTION:A slender light collector 2 is installed at a solar light converging position or along its vicinity via a linear Fresnel lens. In this case, a pair of arms 4 are supported rotatably in vertical and lateral directions to a pair of supports, and coupled to both ends of the liner light collector 2 in a lateral direction and both ends of the lens 1 in lateral and vertical directions. The arm 4 is so regulated based on the angle of deflection a from south to north and the angle of deflection beta' from east to west of a solar light incident direction (beta' is an angle of deflection satifying the relation tan beta'= tan beta.cos alphawhere beta is the angle of deflection from the east to the west) as to bring into coincidence with a solar light incident direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽光を比較的簡単な
装置によって効率良く集光し、これを利用する太陽光の
集光装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sunlight concentrating device which efficiently condenses sunlight by a relatively simple device and uses it.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽光を集光し、その発熱を利用する装
置又は、太陽光を集光して光電変換によって電気エネル
ギーを得る技術につき、様々な開発が行われているが、
何れにせよ凹面鏡又はレンズ(フレネルレンズ又は通常
のレンズの双方を含む)によって、効率よく太陽光を収
束し、これを受光表面に照射することが不可欠である。
2. Description of the Related Art Various developments have been made on a device that collects sunlight and uses its heat generation, or a technique that collects sunlight to obtain electric energy by photoelectric conversion.
In any case, it is essential that the concave mirror or the lens (including both the Fresnel lens and the ordinary lens) efficiently converge the sunlight and irradiate it on the light receiving surface.

【0003】然るに、太陽の位置は、日の出から日の入
りにかけて一日中東方向から略西方向にかけて変化する
だけでなく、季節に応じて略南方向から北方向にかけて
変化し、これらの変化によって太陽光線の入射角度は2
次元的に変化することになる。
However, the position of the sun not only changes from the east direction to the west direction during the day from sunrise to sunset, but also changes from the south direction to the north direction depending on the season, and these changes cause the incidence of sunlight. The angle is 2
It will change dimensionally.

【0004】このような太陽光線の入射角度変化に対応
して、従来の技術の一例としては、季節及び一日の変化
に対応して、集光レンズ又は集光反射鏡の太陽光に向か
う方向を予め定めた計算式に沿って、順次回転させて変
化することが行われていた。
In response to such a change in the incident angle of the sun's rays, as an example of the conventional technique, the direction toward the sunlight of the condenser lens or condenser reflecting mirror is changed in response to the change of the season and the day. According to a predetermined calculation formula, it was rotated and changed sequentially.

【0005】しかしながら、太陽光をライン状に収束さ
せる為に横幅又は縦幅が長いリニヤフレネルレンズを使
用する場合には、該レンズの太陽光に向かう方向を前記
入射角度変換に応じて順次回転させて変化するには相当
の空間(スペース)が要求され、且つ一日の角度変化に
応じて該レンズを回転させるには、相当大きな回転モー
メントが要求され、そのコントロールは極めて不便であ
る。
However, when a linear Fresnel lens having a long width or a long width is used to converge the sunlight in a line shape, the direction of the lens toward the sunlight is sequentially rotated according to the incident angle conversion. Change requires a considerable space, and a large rotation moment is required to rotate the lens according to a change in the angle of the day, which is extremely inconvenient to control.

【0006】このような状況に鑑み、リニヤフレネルレ
ンズによる太陽光の集光において、図1に示すように、
集光器の受光表面を断面V字状とするライン状の集光器
2を複数本並べ、季節及び1日の時間変化による角度変
化にも対応できる構成が存在する。
In view of such a situation, in concentrating sunlight by a linear Fresnel lens, as shown in FIG.
There is a configuration in which a plurality of line-shaped light collectors 2 having a V-shaped cross-section on the light-receiving surface of the light collector are arranged to cope with a change in angle due to changes in seasons and time of day.

【0007】しかしながら、図1に示す構成において
は、集光器2の受光表面21又はその近傍に太陽光の焦
点が必ずしも存在することにはならず、太陽光を高密度
で集光し、又は高温集熱を可能とするとの点において不
十分であり、且つ集光表面の面積が大きくなり経済コス
ト上の負担が大きいとの欠点が存在する。
However, in the configuration shown in FIG. 1, the focal point of the sunlight does not always exist on the light receiving surface 21 of the condenser 2 or in the vicinity thereof, and the sunlight is condensed at a high density, or It is insufficient in that high temperature heat collection is possible, and there is a drawback that the area of the light collecting surface is large and the burden on the economic cost is large.

【0008】他方、出願人は、本出願の前に、リニヤフ
レネルレンズ又は集光器の一方を固定して集光器を太陽
光線の入射角度変化に対応して移動させる構成による出
願を行っており、これは従来の技術に比し、設計上のコ
ストが安価である点、及び比較的コンパクトな空間によ
って装置の移動を行うことが可能である点において優れ
ているが、リニヤフレネルレンズ又は集光器が配置され
ているスペースの条件によっては、集光器又はリニヤフ
レネルレンズの一方のみを移動するスペースを十分確保
できない場合がある。
On the other hand, the applicant filed an application prior to the present application with a structure in which one of the linear Fresnel lens and the condenser is fixed and the condenser is moved in accordance with the change in the incident angle of the sunlight. This is superior to the prior art in that the design cost is lower and the device can be moved in a relatively compact space, but a linear Fresnel lens or a condenser is required. Depending on the condition of the space where the optical device is arranged, there may be a case where a sufficient space for moving only one of the light collector and the linear Fresnel lens cannot be secured.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の如き
従来の技術の問題点を克服し、比較的簡単な装置であり
ながら太陽光を高密度に収集し、これによって効率的な
太陽熱の利用又は太陽光による光電変化の利用を可能と
する装置を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention overcomes the problems of the prior art as described above, and collects sunlight in a high density in spite of its relatively simple device, which enables efficient solar heat generation. It is an object of the present invention to provide a device that enables use or use of photoelectric change due to sunlight.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前項の課題を解決する
為、本願発明の構成は、リニヤフレネルレンズによる太
陽光の収束位置又はその近傍に沿って細長形状をなす集
光器を設置し、太陽光の季節の変化に伴う入射角度変化
及び一日の時間経過に伴う入射角度変化に対応して、該
集光器及び該リニヤフレネルレンズの位置の調整を行う
ことに基づく太陽光の集光装置からなる。
In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the present invention is such that a condenser having an elongated shape is installed along the sunlight converging position by a linear Fresnel lens or its vicinity, and A solar light concentrating device based on adjusting the positions of the light concentrator and the linear Fresnel lens in response to a change in the incident angle with the change of the season of light and a change in the incident angle with the passage of time of the day. Consists of.

【0011】最初に本願発明の構成の原理について説明
する。
First, the principle of the configuration of the present invention will be described.

【0012】図2(ロ)は、季節の変化による太陽光線
の南北方向の入射角度変化を示す。
FIG. 2B shows a change in incident angle in the north-south direction of solar rays due to a change in season.

【0013】リニヤフレネルレンズ1及びライン状の集
光器2の横幅方向を秋分及び春分時における太陽光と直
交する方向(東西方向)に設定し、リニヤフレネルレン
ズ1及び集光器2が季節の変化に応じて太陽光の入射方
向が春分及び秋分時に対し、角度αだけ南北方向に偏角
している場合には、春分時及び秋分時に対しリニヤフレ
ネルレンズ1の焦点の位置が、集光器2上に存在する為
には、リニヤフレネルレンズ1と、集光器2との双方を
縦幅方向(これをX方向とする)それぞれ△X11、△
21だけ移動した場合、 △X11、△X21=Fsinα(F:リニヤフレネル
レンズの焦点距離) を充足することが必要となる(尚、図2(ロ)ではリニ
ヤフレネルレンズ1については、縦幅方向の中心点がS
からSの位置に移動することによって前記相対的変
位を示す。但し、図2(ロ)においては、偏角につき、
時計方向《夏至の方向》をプラス方向と設定しているの
で、反時計方向《冬至の方向》はマイナス方向であっ
て、前記△Xの大きさはプラスの値及びマイナスの値
の双方を取り得る。以下の数式においてもこの点は全く
同様である。)。
The lateral width direction of the linear Fresnel lens 1 and the line-shaped condenser 2 is set to a direction (east-west direction) orthogonal to the sunlight at the autumn and equinoxes, and the linear Fresnel lens 1 and the condenser 2 are set in a seasonal manner. If the incident direction of sunlight is deviated from the spring equinox and the autumn equinox in the north-south direction by the angle α according to the change, the focal position of the linear Fresnel lens 1 becomes 2 exists on both the linear Fresnel lens 1 and the condenser 2 in the longitudinal direction (this is referred to as the X direction) ΔX 11 , Δ.
When only X 21 is moved, it is necessary to satisfy ΔX 11 , ΔX 21 = F sin α (F: focal length of linear Fresnel lens) (note that the linear Fresnel lens 1 in FIG. The center point in the vertical direction is S
The relative displacement is indicated by moving from position 0 to S 1 . However, in FIG.
Since the clockwise direction <direction of the summer solstice> is set as a positive direction, the counterclockwise direction <direction of the winter solstice> is a negative direction, and the magnitude of the above-mentioned ΔX 1 has both positive and negative values. Can be taken. This also applies to the following mathematical formulas. ).

【0014】他方、前記移動によってリニヤフレネルレ
ンズ1の焦点方向(これをY方向とする)にリニヤフレ
ネルレンズ1が△Y11、集光器2が△Y21だけ移動
したとすれば、焦点の位置が前記偏角αによってF(1
−cosα)だけ焦点距離小さくなるので、△Y11
△Y21=F(1−cosα)を充足することが必要で
ある。
On the other hand, if the linear Fresnel lens 1 is moved by ΔY 11 and the condenser 2 is moved by ΔY 21 in the focal direction of the linear Fresnel lens 1 (this is referred to as the Y direction) by the above movement, the focus is changed. The position is F (1
Since the focal length is reduced by −cos α), ΔY 11 +
It is necessary to satisfy ΔY 21 = F (1-cosα).

【0015】図2(ロ)においては、フレネルレンズの
横幅方向(図2(ロ)においては、X軸、Y しているが、これは各日の正午における角度方向を示し
ている。
In FIG. 2B, the horizontal width direction of the Fresnel lens (in FIG. 2B, the X axis and Y axis). However, this shows the angular direction at noon on each day.

【0016】一日のうちの時刻変化に応じた太陽光の角
度変化について説明するに、図2(ロ)において角度α
だけ偏角した状態であり、しかも東西方向に入射光がβ
だけ偏角した状態を図2(イ)に示す。
The angle α in FIG. 2B will be described in order to explain the angle change of the sunlight depending on the time change of the day.
The incident light is β in the east-west direction.
FIG. 2 (a) shows a state in which the angle is deviated only by.

【0017】但し、図2(イ)はXY平面と直交するY
Z平面であり、太陽光の入射光はYZ平面に対し、角度
αだけ偏角していることから、図2(イ)では偏角β自
体を表現とすることができない為に、角度βに代えてこ
れを図2(イ)の平面図に射影したことにより、tan
β’=tanβ・cosαを充足する偏角β’によって
表現せざるを得ない。
However, FIG. 2A shows Y which is orthogonal to the XY plane.
Since it is the Z plane and the incident light of sunlight is deviated from the YZ plane by an angle α, the declination β itself cannot be expressed in FIG. Instead, by projecting this onto the plan view of FIG.
There is no choice but to express it by an argument β ′ that satisfies β ′ = tan β · cos α.

【0018】この場合Z方向の焦点の位置の変化はFs
inβであるから、東西方向に入射光がβだけ偏角した
場合において、リニヤフレネルレンズ1が△Z、集光
器2が△Zだけ移動したとすれば、△Z+△Z
Fsinβを充足することが必要となる。
In this case, the change of the focus position in the Z direction is Fs.
Since a Inbeta, when the incident light in the east-west direction is argument by beta, linear Fresnel lens 1 is △ Z 1, if the collector 2 is moved by △ Z 2, △ Z 1 + △ Z 2 =
It is necessary to satisfy Fsinβ.

【0019】ここで、太陽光線が正午の位置よりもβだ
け偏角した場合のX方向及びY方向の焦点の位置の変化
について検討するに、βだけ偏角が生じた場合には、フ
レネルレンズの焦点の長さが図2においてcosβ倍だ
け小さくなったことに他ならない。
Here, the change in the focal position in the X and Y directions when the sun ray deviates by β from the noon position will be examined. The focal length of is reduced by cosβ times in FIG.

【0020】従って、太陽の入射光が秋分及び春分の場
合に比しαだけ偏角し、太陽の入射光が正午の場合に比
しβだけ偏角している場合には、上下方向幅(X方向
幅)につき、リニヤフレネルレンズ1が△X12だけ移
動し、集光器2が△X22だけ移動した場合には、△X
21+△X22=Fcosβsinαを充足することが
必要である(尚、図2(ロ)では、リニヤフレネルレン
ズ1については、その縦方向幅の中心点がSからS
に移動することによって、前記相対的変位を示す。)。
Therefore, when the incident light of the sun is deviated by α compared with the case of autumnal equinox and spring equinox, and when the incident light of the sun is deviated by β compared with the case of noon, the vertical width ( When the linear Fresnel lens 1 moves by ΔX 12 and the condenser 2 moves by ΔX 22 per (width in the X direction), ΔX
It is necessary to satisfy 21 + ΔX 22 = Fcosβsinα (note that in FIG. 2B, the center point of the longitudinal width of the linear Fresnel lens 1 is from S 1 to S 2).
To indicate the relative displacement. ).

【0021】同様に、前記の場合における焦点方向にリ
ニヤフレネルレンズ1及び集光器2のY方向の移動距離
をそれぞれ△Y21、△Y22とすれば、△Y21+△
22=F(1−cosαcosβ)を充足することが
必要である。
Similarly, if the moving distances in the Y direction of the linear Fresnel lens 1 and the condenser 2 in the focal direction in the above case are ΔY 21 and ΔY 22 , respectively, ΔY 21 + Δ
It is necessary to satisfy Y 22 = F (1-cos α cos β).

【0022】ここで、一年を通じて最も効率的な集光が
可能である8時〜16時の集光を行った場合には、 −60°≦β≦60° であり、時刻tとβとの関係は、
Here, in the case of performing light collection from 8:00 to 16:00, which is the most efficient light collection throughout the year, −60 ° ≦ β ≦ 60 °, and the time t and β are The relationship of

【0023】β=15(12−t) となる(但し、t:時刻を表す変数)。Β = 15 (12-t) (where, t is a variable representing time).

【0024】他方、季節による春分及び秋分から冬至及
び夏至に至るまでの偏角の我国における平均的な範囲
は、 −23.5°≦α≦23.5° である。
On the other hand, the average range in Japan of the declination from the spring equinox and autumn equinox to the winter solstice and summer solstice is −23.5 ° ≦ α ≦ 23.5 °.

【0025】ここで北緯36°の時点で、ラインフレネ
ルレンズ1の横幅方向を東西方向とし、焦点方向を秋分
及び春分の太陽光線の入射方向としたうえで、8月21
日における角度変化に対応したX方向及びY方向の変位
を求めた場合には、理科年表によれば北緯36°におけ
る正午の時点の太陽光の水平面との角度は、図3に示す
ように65°である。
At the time of 36 ° north latitude, the horizontal direction of the line Fresnel lens 1 is set to the east-west direction, and the focal direction is set to the incident direction of the autumnal and spring equinox sun rays.
When the displacements in the X and Y directions corresponding to the change in angle on the day are obtained, according to the science chronology, the angle of the sunlight with the horizontal plane at noon at 36 ° north latitude is as shown in FIG. It is 65 °.

【0026】従って、 α=65°−(90°−36°)=11° であるから、図3に示す場合を図2(イ)、(ロ)の状
態に当て嵌めた場合には、 △X21+△X22=Fsin11°cos(12−
t)15° △Y21+△Y22=F{1−cos11°・cos
(12−t)15°} △Z+△Z=Fsin(12−t)15° となる。
Therefore, since α = 65 °-(90 ° -36 °) = 11 °, when the case shown in FIG. 3 is applied to the states shown in FIGS. 2A and 2B, Δ X 21 + ΔX 22 = Fsin 11 ° cos (12-
t) 15 ° ΔY 21 + ΔY 22 = F {1-cos 11 ° · cos
(12-t) 15 °} ΔZ 1 + ΔZ 2 = Fsin (12-t) 15 °.

【0027】図3では、リニヤフレネルレンズの焦点方
向が、秋分及び春分時における太陽光の入射方向と一致
していることから、水平面に射影した該焦点方向は真南
方向となっており、且つリニヤフレネルレンズ1の縦幅
方向と水平方向の角度とが北緯の度数(36°)と一致
している。
In FIG. 3, since the focal direction of the linear Fresnel lens coincides with the incident direction of sunlight at the autumn equinox and the equinox, the focal direction projected on the horizontal plane is the true south direction, and The vertical width direction and the horizontal angle of the linear Fresnel lens 1 coincide with the north latitude (36 °).

【0028】しかしながら、設置条件によっては図3に
示すような角度とすることができず、例えば図4に示す
ように北緯36°の時点でありながら、リニヤフレネル
レンズ1の縦幅方向と水平方向との角度(XY平面にお
ける角度)が30°であって、しかもリニヤフレネルレ
ンズ1の焦点方向が水平面に射影した場合、図5に示す
ように、南南東方向を向くような状態で設置した場合に
は、リニヤフレネルレンズ1の焦点方向と、春分又は秋
分時の正午における太陽光の入射方向表示を表すもので
はない。
However, the angle cannot be set as shown in FIG. 3 depending on the installation conditions. For example, as shown in FIG. 4, the vertical width direction and the horizontal direction of the linear Fresnel lens 1 are set at 36 ° north latitude. When the angle (in the XY plane) is 30 °, and the focal direction of the linear Fresnel lens 1 is projected on the horizontal plane, as shown in FIG. 5, when installed in a state of facing south-southeast. Does not represent the focal direction of the linear Fresnel lens 1 and the sunlight incident direction display at noon in the equinox or autumn equinox.

【0029】このような場合には、リニヤフレネルレン
ズ1の縦幅方向、横幅方向及び焦点方向の調整距離につ
いて、図3の場合と異なる基準に基づいて計算をしなけ
ればならない。
In such a case, the adjustment distances in the vertical width direction, the horizontal width direction and the focus direction of the linear Fresnel lens 1 must be calculated based on a standard different from the case of FIG.

【0030】8月21日における図4、図5に示す場合
のリニヤフレネルレンズ1の偏角α、βを求めた場合に
は、 α=65°−(90°−30°)=5° β=(12−t)×15°−22.5° であるから、図2(イ)、(ロ)の状態に当て嵌めた場
合には、 △X21+△X22=Fsin5°cos{(12−
t)15°−22.5°} △Y21+△Y22=F[1−cos5°cos{(1
2−t) 15°ー22.5°}] △Z+△Z=250sin{(12−t)15°−
22.5°}となる。
When the deviation angles α and β of the linear Fresnel lens 1 shown in FIGS. 4 and 5 on August 21 are obtained, α = 65 °-(90 ° -30 °) = 5 ° β = (12−t) × 15 ° −22.5 °, so that when fitted to the state of FIG. 2 (a) and (b), ΔX 21 + ΔX 22 = Fsin5 ° cos {( 12-
t) 15 ° -22.5 °} ΔY 21 + ΔY 22 = F [1-cos 5 ° cos {(1
2-t) 15 ° -22.5 °}] ΔZ 1 + ΔZ 2 = 250 sin {(12-t) 15 °-
22.5 °}.

【0031】以上の一般原理及びその設例を参考にし
て、以下実施例に即して説明する。
With reference to the above-mentioned general principle and its example, description will be given below in accordance with an embodiment.

【0032】[0032]

【実施例1】実施例1は、入射光の偏角α、βの各変化
に応じて集光器の位置を忠実に調節する構成を示す。
[Embodiment 1] Embodiment 1 shows a configuration in which the position of the condenser is faithfully adjusted according to changes in the deviation angles α, β of the incident light.

【0033】即ち、図6(イ)、(ロ)に示すように、
一対の支持部に上下及び左右方向に回転自在とした状態
で、一対のアーム4を支持し、該アーム4はライン状の
集光器2の横幅方向の両端及び、リニヤフレネルレンズ
1の両端左右上下方向に回転自在な状態で結合し、偏角
α、同βの変化に伴ってアーム4の方向を太陽光の入射
方向と同一となるよう調整する(尚、図6においては、
偏角β自体を表現することができず、tanβ’=ta
nβ・cosαを充足するβ’によって表現せざるを得
ない点は図3の場合と同様である。)。
That is, as shown in FIGS. 6A and 6B,
The pair of supporting portions support a pair of arms 4 in a state of being rotatable in the vertical and horizontal directions, and the arms 4 support both ends of the linear collector 2 in the lateral width direction and both ends of the linear Fresnel lens 1. The arms 4 are rotatably coupled in the vertical direction, and the direction of the arm 4 is adjusted to be the same as the incident direction of sunlight in accordance with the changes in the deflection angles α and β (note that in FIG. 6,
The argument β itself cannot be expressed, and tan β ′ = ta
Similar to the case of FIG. 3, the expression must be expressed by β ′ satisfying nβ · cosα. ).

【0034】ライン状の集光器2と、ライン状のリニヤ
フレネルレンズ1との配置関係は、集光器2の位置がリ
ニヤフレネルレンズ1の焦点距離の位置となるように設
計しているので、アーム4の前記角度調整によって、集
光器の変位は前記△X21+△X22、△Y21+△Y
22、△Z+△Zの各式を充足することになる。
The arrangement of the linear condenser 2 and the linear linear Fresnel lens 1 is designed so that the position of the condenser 2 is the focal length of the linear Fresnel lens 1. By adjusting the angle of the arm 4, the displacement of the condenser is ΔX 21 + ΔX 22 , ΔY 21 + ΔY.
22 and ΔZ 1 + ΔZ 2 are satisfied.

【0035】太陽光の入射光は、季節の変化に伴う南北
方向の変化は緩慢であるのに対し、一日の時間変化に伴
う東西方向の変化は速やかである。
The incident light of sunlight changes slowly in the north-south direction due to the change of seasons, whereas it changes rapidly in the east-west direction due to the time change of the day.

【0036】従って、偏角αについては手動によって角
度調整を行うことができるが、偏角βについては、時刻
の変化に従って自動装置(図示せず)によってアームの
角度を変化することが妥当である。
Therefore, although the angle .alpha. Can be manually adjusted, it is appropriate to change the angle of the arm .beta. By an automatic device (not shown) according to the change of time. .

【0037】[0037]

【実施例2】実施例1においては、アーム4を偏角βの
変化に応じてライン状の集光器2の横幅方向に回転させ
ることによる調整を行っているが、本来この方向につい
ては、集光器2の長さを大きく設計するならば、特に一
日における太陽光の入射光の偏角に応じてリニヤフレネ
ルレンズ1の位置を調整する必要はない。
Second Embodiment In the first embodiment, the adjustment is performed by rotating the arm 4 in the lateral width direction of the line-shaped light collector 2 in accordance with the change in the deflection angle β. If the length of the condenser 2 is designed to be large, it is not necessary to adjust the position of the linear Fresnel lens 1 depending on the deviation angle of the incident light of sunlight in one day.

【0038】この点に着目し、実施例2においては、図
7(イ)、(ロ)に示すように、一対の支持部によって
アーム4を回転自在の状態で支持し、アーム4をリニヤ
フレネルレンズ1の横幅方向の両端及び、ライン状の集
光器2の横方の2つの位置を回転自在な状態で結合し、
集光器2及びリニヤフレネルレンズ1をアームに沿って
移動可能な状態で支持する為、アーム4に長孔41を設
けている。
Focusing on this point, in the second embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, the arm 4 is rotatably supported by a pair of supporting portions, and the arm 4 is linearly fresneled. Both ends of the lens 1 in the lateral width direction and two lateral positions of the linear collector 2 are rotatably coupled to each other,
In order to support the condenser 2 and the linear Fresnel lens 1 in a movable state along the arm, the arm 4 is provided with a long hole 41.

【0039】そして、集光器2はリニヤフレネルレンズ
1の横幅方向よりも長く設計し、該アーム4は偏角αに
沿って変位可能であるも、偏角βに沿って角度を調整自
在としてはいない(この部分は、実施例1と異なる)。
The condenser 2 is designed to be longer than the lateral width direction of the linear Fresnel lens 1, and the arm 4 can be displaced along the deflection angle α, but the angle can be adjusted along the deflection angle β. No (this part is different from that of Example 1).

【0040】その代わり、βの変位に伴って集光器2及
びリニヤフレネルレンズ1を駆動カム5がY方向を前記
△Y12及び△Y22の和がF(1−cosαsin
β)となるようにアーム4の長孔41に沿って移動させ
るならば、X方向についても△X21と△X22との和
がFcosβsinαとなり、集光器2が太陽光の焦点
位置に存在するよう調整することになる。
Instead, the driving cam 5 drives the condenser 2 and the linear Fresnel lens 1 in accordance with the displacement of β, and the sum of ΔY 12 and ΔY 22 in the Y direction is F (1-cosαsin).
If it is moved along the long hole 41 of the arm 4 so as to be β), the sum of ΔX 21 and ΔX 22 in the X direction is also F cos β sin α, and the condenser 2 exists at the focal position of sunlight. Will be adjusted.

【0041】実施例2における駆動カム5は、リニヤフ
レネルレンズ1の両端突出部又は、ライン状の集光器2
を挿入できる長孔51を設けており、リニヤフレネルレ
ンズ1は偏角αの変化に伴って該長孔51内に支持され
た状態で移動する。
The drive cam 5 according to the second embodiment is the linear concentrator 2 or the protruding portions at both ends of the linear Fresnel lens 1.
Is provided, and the linear Fresnel lens 1 moves while being supported in the elongated hole 51 according to the change of the deviation angle α.

【0042】実施例2においても、季節の変化に伴う太
陽光の入射角度の偏角αに応じてアームの角度を手動に
よって調節することは可能であるが、駆動カムの移動に
ついては、自動装置(図示せず)を使用をするのが妥当
である。
In the second embodiment as well, although it is possible to manually adjust the angle of the arm according to the deviation angle α of the incident angle of sunlight due to the change of seasons, an automatic device is used for the movement of the drive cam. It is reasonable to use (not shown).

【0043】[0043]

【実施例3】実施例3も又、図8(イ)、(ロ)に示す
ように、ライン状の集光器2のZ方向を十分長く設計
し、該アームは偏角αに応じて角度を調整する点、及び
焦点方向に位置を調整する駆動カム5を有している点に
おいては、実施例2と同様である。
[Third Embodiment] In the third embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the Z direction of the linear collector 2 is designed to be sufficiently long, and the arm is designed according to the declination α. The point of adjusting the angle and the point of having the drive cam 5 for adjusting the position in the focal direction are the same as those of the second embodiment.

【0044】しかしながら、実施例3における駆動カム
5は、図8(ロ)に示すように、アーム4上において移
動自在に設置されており、実施例2の場合のように、ア
ーム4と独立した状態で設置され、且つ駆動カム5自体
にリニヤフレネルレンズ1及び集光器2を移動させる為
の長孔51を設けていない。
However, the drive cam 5 in the third embodiment is movably installed on the arm 4 as shown in FIG. 8B, and is independent of the arm 4 as in the second embodiment. The drive cam 5 itself is not provided with the elongated hole 51 for moving the linear Fresnel lens 1 and the condenser 2.

【0045】図8におけるリニヤフレネルレンズ1と集
光器2の中間の位置を原点とするXY平面における集光
器2の座標は、P(F/2cosβsinα,F/2c
osβcosα)であり、リニヤフレネルレンズ1の座
標は、Q(−Fcosβsinα,−Fcosβcos
α)である。
The coordinates of the condenser 2 on the XY plane with the origin at an intermediate position between the linear Fresnel lens 1 and the condenser 2 in FIG. 8 are P (F / 2cosβsinα, F / 2c).
osβcosα), and the coordinates of the linear Fresnel lens 1 are Q (-Fcosβsinα, -Fcosβcos).
α).

【0046】従って、QP=Fcosβであるから、実
施例3においては、アーム4に沿って偏角αの値に拘ら
ず(季節の変化に拘りなく)、一日の太陽光の入射光の
偏角βに応じて駆動カムを移動することによって、集光
器2上に太陽光を集光することが可能となる(この意味
では、実施例3の方が実施例2の場合よりも駆動カム5
の制御が簡便である。)。
Therefore, since QP = Fcosβ, in Example 3, the deviation of the incident light of the sunlight of one day along the arm 4 regardless of the value of the deviation angle α (regardless of the change of season). By moving the drive cam in accordance with the angle β, it becomes possible to collect sunlight on the condenser 2 (in this sense, the third embodiment is more driven than the second embodiment. 5
Is easy to control. ).

【0047】尚、実施例3においても、偏角αに応じて
アームの角度を調整することは手動によって可能である
が、駆動カム5の調整は自動装置(図示せず)を使用す
るのが妥当である点は、実施例1、同2の場合と同様で
ある。
Also in the third embodiment, the angle of the arm can be manually adjusted according to the deviation angle α, but the drive cam 5 is adjusted by using an automatic device (not shown). Relevance is the same as in the first and second embodiments.

【0048】[0048]

【実施例4】実施例1、同2及び同3においては、何れ
もライン状の集光器2を使用している。
Fourth Embodiment In each of the first, second and third embodiments, a linear condenser 2 is used.

【0049】しかしながら、実施例4においては、図9
(イ)、(ロ)に示すように、集光器2の受光表面21
のXY方向面の断面図を略V字型とし、且つ略V字型の
角度を(180°−α°)とし、しかも受光表面21の
リニヤフレネルレンズ1の縦幅方向に対する角度をそれ
ぞれα/2とした場合には、該断面V字型のリニヤフレ
ネルレンズ1を偏角βに応じてY方向の位置を調整する
ならば、自動的に太陽光の焦点は断面略V字型の集光器
2の表面上に存在する。
However, in the fourth embodiment, as shown in FIG.
As shown in (a) and (b), the light receiving surface 21 of the condenser 2 is shown.
The cross-sectional view of the plane in the XY direction is substantially V-shaped, the angle of the substantially V-shaped is (180 ° -α °), and the angle of the light-receiving surface 21 with respect to the vertical width direction of the linear Fresnel lens 1 is α /. In the case of 2, if the position of the linear Fresnel lens 1 having a V-shaped cross section is adjusted in the Y direction according to the deflection angle β, the focus of sunlight is automatically focused to a substantially V-shaped cross section. It exists on the surface of the container 2.

【0050】この点は、図9(ロ)に示すXY平面図に
おいて、断面略V字型の集光器2の断面の中心部位Pが
(0、F/2cosβ)の位置にあるならば、偏角αに
よって入射した太陽光線が、断面略V字型の受光表面2
1と交わる座標の位置Rが(F/2cosβsinα,
F/2cosβcosα)であって、これは正にリニヤ
フレネルレンズ1をX方向に△X12=−F/2cos
βsinαだけ変位し、Y方向に△Y12=−F/2
(1−cosβcosα)だけ変位させた場合に集光器
2をX方向に△X22=F/2cosβsinαだけ変
位させ、Y方向に△Y12=F/2(1−cosβco
sα)だけ変位させた位置に他ならないことからも明ら
かであろう。
This point is that, in the XY plan view shown in FIG. 9B, if the central portion P of the cross section of the light collector 2 having a substantially V-shaped cross section is at the position (0, F / 2 cos β). The sunlight rays incident due to the deflection angle α have a light receiving surface 2 having a substantially V-shaped cross section.
The position R of the coordinates intersecting with 1 is (F / 2 cos β sin α,
F / 2cosβcosα), which is exactly ΔX 12 = −F / 2cos in the X direction of the linear Fresnel lens 1.
Displaced by β sin α and ΔY 12 = −F / 2 in the Y direction
When it is displaced by (1-cosβcosα), the condenser 2 is displaced by ΔX 22 = F / 2cosβsinα in the X direction and ΔY 12 = F / 2 (1-cosβco in the Y direction.
It will be clear from the fact that it is nothing but the position displaced by sα).

【0051】即ち、実施例4においては、季節による偏
角αに応じて、断面略V字型の受光表面21の角度を手
動によって変化させるならば、一日の時間の変化による
偏角βに対し、集光器2及びリニヤフレネルレンズ1を
Y方向に調整することのみによって受光表面にフレネル
レンズの焦点位置に太陽光線の集光を行うことが可能と
なる。
That is, in the fourth embodiment, if the angle of the light receiving surface 21 having a substantially V-shaped cross section is manually changed according to the seasonal deviation angle α, the deviation angle β due to the change of time of day is obtained. On the other hand, it becomes possible to focus the sun rays on the light receiving surface at the focal position of the Fresnel lens only by adjusting the condenser 2 and the linear Fresnel lens 1 in the Y direction.

【0052】[0052]

【実施例5】実施例5は、季節の変化に伴う入射光の偏
角(α)に基づく調整を行うも、一日の時間変化に伴う
入射光の偏角(β)による調整を行わない実施例を示
す。
Fifth Embodiment In the fifth embodiment, although the adjustment is performed based on the deviation angle (α) of the incident light due to the change of the season, the adjustment is not performed based on the deviation angle (β) of the incident light due to the time change of the day. An example is shown.

【0053】集光器の受光表面を横幅方向について、図
10(イ)に示すように、リニヤフレネル1側を窪んだ
状態とする円弧上に設計し、図10(ロ)に示すよう
に、集光器2の受光表面21を縦幅方向に広幅に設計す
る。
The light receiving surface of the light collector is designed in the lateral direction as shown in FIG. 10 (a) so as to have an arc shape in which the linear Fresnel 1 side is recessed, and as shown in FIG. 10 (b). The light receiving surface 21 of the light collector 2 is designed to be wide in the vertical direction.

【0054】この場合、円弧上に設計するのは、図10
(イ)に示すように日の出及び日没の段階では焦点がリ
ニフレネルレンズに対し最も近い位置にあり、正午の段
階では最も遠い位置にあることから、可能な限り各時刻
の焦点に近い位置に受光表面を設計する為である。
In this case, what is designed on the circular arc is shown in FIG.
As shown in (a), the focus is closest to the Lini Fresnel lens at sunrise and sunset, and the farthest position at noon, so it should be as close to the focus at each time as possible. This is because the light receiving surface is designed.

【0055】円弧の径の大きさは、特に特定される訳で
はないが、図10(イ)に示すように、午前9時及び午
後3時における太陽光の収束する東西両端部及び東西方
向の中央の位置のうち、正午において太陽光が収束する
位置の3点によって定められた場合には、概ね一日中太
陽光の焦点の近傍に受光表面21を位置させることが可
能である。
The size of the diameter of the arc is not particularly specified, but as shown in FIG. 10 (a), the east and west end portions where the sunlight converges at 9:00 am and 3:00 pm and the east and west directions. When it is determined by the three positions of the central position where the sunlight converges at noon, it is possible to position the light receiving surface 21 in the vicinity of the focal point of the sunlight for almost all day.

【0056】受光表面21を上下方向に幅広に設計する
のは、実施例5においては、各時刻において全受光表面
21が焦点位置となるように設計することが不可能であ
り、且つ焦点位置からずれてる場合には、太陽光が一定
の上下方向の幅を以って受光表面を照射することに基づ
く。
In the fifth embodiment, it is impossible to design the light receiving surface 21 to be wide in the vertical direction so that all the light receiving surfaces 21 are in the focal position at each time, and In the case of deviation, it is based on the fact that sunlight illuminates the light receiving surface with a constant vertical width.

【0057】実施例5においても、一対の支持部に一対
のアーム4をリニヤフレネルレンズの縦幅方向に回転自
在の状態で支持し、アーム4をリニヤフレネルレンズ1
の横幅方向の両端及び集光器2に対し縦幅方向に回転自
在の状態で結合している。
Also in the fifth embodiment, a pair of arms 4 are rotatably supported by the pair of support portions in the longitudinal width direction of the linear Fresnel lens, and the arm 4 is supported by the linear Fresnel lens 1.
Is connected to both ends in the horizontal width direction and the condenser 2 in a freely rotatable state in the vertical width direction.

【0058】そして、リニヤフレネルレンズ1と集光器
2との配置関係は、集光器2の位置が概略リニヤフレネ
ルレンズ1の焦点距離の位置となるように設計する(元
より、偏角βに応じた位置の調整を行わず、且つ集光器
自体が前記のような円弧状をなしている以上、リニヤフ
レネルレンズ1との結合部位からの距離を厳密に焦点距
離と一致させても、さしたる意味はない。)。
The arrangement relationship between the linear Fresnel lens 1 and the condenser 2 is designed so that the position of the condenser 2 is approximately the focal length of the linear Fresnel lens 1 (from the original, the deviation angle β Since the position of the condenser is not adjusted in accordance with the above, and the condenser itself has an arc shape as described above, even if the distance from the coupling portion with the linear Fresnel lens 1 is exactly matched with the focal length, It doesn't mean much.)

【0059】前記構成において、季節の変動に伴う偏角
(α)に応じて、アームの角度を上下方向に移動するこ
とによって、概略効率のよい太陽光の集光が可能とな
る。
In the above structure, by shifting the angle of the arm in the vertical direction in accordance with the angle of deviation (α) due to the seasonal variation, it is possible to collect sunlight with good efficiency.

【0060】[0060]

【実施例6】以上の各実施例においては、リニヤフレネ
ルレンズ1が集光機2に対し並行状態を維持しながらそ
の前後方向及び横幅方向の位置を調整している。
Sixth Embodiment In each of the above embodiments, the linear Fresnel lens 1 adjusts its position in the front-rear direction and the lateral width direction while maintaining the parallel state with the condenser 2.

【0061】しかしながら、太陽光線がリニヤフレネル
レンズに対し、斜方向に入社した場合には、リニヤフレ
ネルレンズが集光する光束は、直交する場合に比し小さ
くなり、而も焦点における光の収差が大きいという欠点
が生じる。
However, when the sun rays enter the linear Fresnel lens in an oblique direction, the luminous flux condensed by the linear Fresnel lens is smaller than that in the case where the linear Fresnel lenses are orthogonal to each other, and the aberration of the light at the focal point is also. It has the disadvantage of being large.

【0062】この点を解決するため、従来では、リニヤ
フレネルレンズを集光機を中心として公転させる構成が
実施されていた。
In order to solve this point, conventionally, a structure has been implemented in which a linear Fresnel lens is revolved around a condenser.

【0063】しかしながら、相当の横方向幅を有するリ
ニヤフレネルレンズを公転させることは大きな空間を有
すると共に、これに要する装置も複雑なものとなる。
However, revolving a linear Fresnel lens having a considerable width in the lateral direction requires a large space and requires a complicated apparatus.

【0064】実施例6においては、太陽光の入射角度季
節の変化又は一日の時間経過の何れか又は双方に応じ
て、リニヤフレネルレンズの面が入射光線と直交するよ
うに、リニヤフレネルレンズ自体を図11(イ)、
(ロ)に示すように入射角度の変化に応じて自転させる
構成を採用している(尚図11では、1日の入射角度の
変化に応じた場合を示し、図11(ロ)では、季節の変
化に応じた場合を示す。
In the sixth embodiment, the linear Fresnel lens itself is arranged so that the surface of the linear Fresnel lens is orthogonal to the incident light ray in accordance with the change of the incident angle of sunlight, the change of the time of day, or the passage of time of one day or both. Figure 11 (a),
As shown in (b), a configuration is adopted in which it rotates in response to a change in the incident angle (note that FIG. 11 shows a case in which the incident angle changes in one day, and in FIG. The following shows the case in accordance with the change of.

【0065】そしてリニヤフレネルレンズを自転させる
構成は、実施例1〜5に示すような、リニヤフレネルレ
ンズの前後方向及び横幅方向の移動と同時に行い得るも
のであって、前記各実施例と併用できる構成である。
The structure for rotating the linear Fresnel lens can be performed simultaneously with the movement of the linear Fresnel lens in the front-back direction and the lateral width direction as shown in Examples 1 to 5, and can be used in combination with each of the above-mentioned examples. It is a composition.

【0066】[0066]

【実施例7】実施例7は、実施例6のように、リニヤフ
レネルレンズを自転することに変えて、受光機の受光表
面を太陽光の入射角度の変化に応じて自転させる構成を
示す。
Seventh Embodiment A seventh embodiment is different from the sixth embodiment in that the linear Fresnel lens is rotated, and the light receiving surface of the light receiver is rotated according to the change of the incident angle of sunlight.

【0067】一般に、光電変換において受光表面が焦点
の位置又はその近傍の場合には、受光表面温度が余りに
も高温となって、光電変換を行なっている素材の効率が
低下する。
Generally, in photoelectric conversion, when the light receiving surface is at or near the focal point, the temperature of the light receiving surface becomes too high, and the efficiency of the material undergoing photoelectric conversion decreases.

【0068】これを避ける為に、受光表面を敢えて焦点
距離からずらすか又は、図12(イ)、(ロ)に示すよ
うにリニヤフレネルレンズの凹凸面を、2本の焦点が生
じるように設計し、受光面を各両端が交差する部位(図
12(イ)、(ロ)におけるQ点によって示す。)に配
置する構成が考えられる。
In order to avoid this, the light-receiving surface is intentionally shifted from the focal length, or the uneven surface of the linear Fresnel lens is designed so that two focal points are produced, as shown in FIGS. However, it is conceivable that the light receiving surface is arranged at a portion where both ends intersect (indicated by a point Q in FIGS. 12A and 12B).

【0069】このような場合、受光表面の横方向幅に一
定の限界が存在している場合に、太陽光と斜向したとき
には、図12(イ)に示すように集光した太陽光が受光
表面に照射しないことによるロスが生じることになる。
In such a case, when the width of the light receiving surface in the lateral direction has a certain limit, when the light is obliquely directed to the sunlight, the collected sunlight is received as shown in FIG. Loss will be caused by not irradiating the surface.

【0070】これに対し、受光表面を、自転によって入
射する太陽光と直行する方向とした場合には、図12
(イ)に示すようにそのロスする領域は狭くなる。
On the other hand, when the light receiving surface is oriented in a direction perpendicular to the incident sunlight due to rotation,
As shown in (a), the loss area becomes narrow.

【0071】更には、実施例6の技術をも交わして、リ
ニヤフレネルレンズ及び受光表面が共に入射する太陽光
と直交するように設計した場合には、そのロスとなる領
域は更に減少し、又集光する光束も増加することにな
る。
Furthermore, when the linear Fresnel lens and the light-receiving surface are both designed to be orthogonal to the incident sunlight by applying the technique of Example 6, the loss area is further reduced, and The light flux to be condensed also increases.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように、本願発明は、リニヤフレ
ネルレンズ及び集光器の一方を移動するのではなく、双
方を移動するので、それぞれに必要とされる移動するス
ペースは少なくて済み、しかも太陽光を集光器表面又は
その近傍に収束するよう設計することが可能であり、ひ
いては効率のよい太陽光の集光が可能となる。
As described above, according to the present invention, not one of the linear Fresnel lens and the condenser is moved, but both of them are moved. Therefore, the required moving space for each is small, Moreover, it is possible to design the sunlight to converge on the surface of the light collector or in the vicinity thereof, and thus it becomes possible to efficiently collect the sunlight.

【0073】しかも、本願発明は従来技術に比し諸々の
長所を有しており、その価値は絶大である。
Moreover, the present invention has various advantages over the prior art, and its value is immense.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 斜視図 従来のリニヤフレネルレンズを使用した太陽光収集装置
において使用された集光機を示す。
FIG. 1 is a perspective view showing a concentrator used in a conventional solar collector using a linear Fresnel lens.

【図2(イ)】 側面図 一日の時刻変化に応じて、リニヤフレネルレンズの横幅
方向及び焦点方向の変位を示す。
FIG. 2A is a side view showing the displacement of the linear Fresnel lens in the lateral width direction and the focal direction according to the time change of the day.

【図2(ロ)】 側面図 季節の変動に応じて、太陽光の焦点の位置のリニヤフレ
ネルレンズの縦幅方向及び焦点方向の変位を示す。
[FIG. 2 (B)] Side view FIG. 2B shows the displacement in the vertical direction and the focal direction of the linear Fresnel lens at the position of the focal point of sunlight according to the seasonal variation.

【図3】 断面図 北緯36°の地点において8月21日の偏角αを示す。[Fig. 3] Cross-sectional view The declination α on August 21 is shown at a point of 36 ° north latitude.

【図4】、[Fig. 4]

【図5】 断面図 リニヤフレネルレンズ北緯36°の地点において、南北
方向につき、水平線に対し30°の傾きをもち、且つ水
平面に射影した焦点方向の角度を南南東方向(南方向よ
り22.5°東側)に設置した場合において、8月21
日の偏角α及びβを示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the linear Fresnel lens at a latitude of 36 ° north latitude, which has an inclination of 30 ° to the horizon with respect to the north-south direction, and the angle of the focal direction projected on the horizontal plane is south-southeast (22.5 ° from the south). August 21 when installed on the east side)
The declination angles α and β of the day are shown.

【図6(イ)】、[Fig. 6 (a)],

【図6(ロ)】 実施例1の構成を示す縦幅方向側断面
図及び横幅方向側断面図
FIG. 6 (b)] A longitudinal width direction side sectional view and a lateral width direction side sectional view showing the constitution of Example 1.

【図7(イ)】、[Fig. 7 (a)],

【図7(ロ)】 実施例2の構成を示す縦幅方向側断面
図及び横幅方向側断面図
FIG. 7B is a vertical width direction side sectional view and a horizontal width direction side sectional view showing the configuration of the second embodiment.

【図8(イ)】、[Fig. 8 (a)],

【図8(ロ)】 実施例3の構成を示す縦幅方向側断面
図及び横幅方向側断面図
FIG. 8B is a vertical width direction side sectional view and a horizontal width direction side sectional view showing the configuration of the third embodiment.

【図9(イ)】、[Fig. 9 (a)],

【図9(ロ)】 実施例4の構成を示す縦幅方向側断面
図及び横幅方向側断面図
FIG. 9B is a vertical width direction side sectional view and a horizontal width direction side sectional view showing the configuration of Example 4.

【図10(イ)】、[Fig. 10 (a)],

【図10(ロ)】 実施例5の構成を示す縦幅方向側断
面図及び横幅方向側断面図
FIG. 10B is a vertical width direction side sectional view and a horizontal width direction side sectional view showing the configuration of the fifth embodiment.

【図11(イ)】[Figure 11 (a)]

【図11(ロ)】 実施例6の構成を示す縦幅方向側断
図面及び横幅方向幅断面図
FIG. 11B is a vertical cross-sectional view and a horizontal cross-sectional view showing the configuration of the sixth embodiment.

【図12(イ)】、[Fig. 12 (a)],

【図12(ロ)】 実施例7の構成を示す横幅方向幅断
面図
FIG. 12 (B)] A lateral cross-sectional view showing the structure of Example 7

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:リニヤフレネルレンズ 2:集光器 21:受光表面 3:入射光線 4:アーム 41:アームの長孔 5:駆動カム 51:駆動カムの長孔 1: Linear Fresnel lens 2: Condenser 21: Light receiving surface 3: Incident light ray 4: Arm 41: Long hole of arm 5: Drive cam 51: Long hole of drive cam

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 横幅方向に凹凸条のラインを有するリニ
ヤフレネルレンズによる太陽光の収束位置又はその近傍
に沿って細長形状をなす集光器を設置し、太陽光の季節
の変化に伴う入射角度変化及び一日の時間経過に伴う入
射角度変化に対応して、該集光器及び該リニヤフレネル
レンズの位置の調整を行うことに基づく太陽光の集光装
置。
1. An elongated concentrator is installed along or near the converging position of sunlight by a linear Fresnel lens having a line of concavo-convex stripes in the lateral direction, and the incident angle according to the seasonal change of sunlight. A solar light concentrating device that adjusts the positions of the light collector and the linear Fresnel lens in response to the change and the change in the incident angle with the passage of time of one day.
【請求項2】 一対の支持部位に上下左右方向に回転自
在な状態で支持された一対のアームを、リニヤフレネル
レンズの横幅方向の両端及びライン状の集光器の横幅方
向の2つの位置をそれぞれ上下左右方向に回転自在の状
態で結合し、該集光器の位置に該リニヤフレネルレンズ
の焦点が存在するように設け、これによって該集光器及
び該リニヤフレネルレンズの位置の調整を行うことを特
徴とする請求項1記載の太陽光の集光装置。
2. A pair of arms rotatably supported in a vertical and horizontal direction on a pair of supporting portions are provided at both ends of the linear Fresnel lens in the lateral width direction and at two positions in the lateral width direction of the linear condenser. Each of them is rotatably coupled in the up, down, left, and right directions so that the focus of the linear Fresnel lens exists at the position of the condenser, and the positions of the condenser and the linear Fresnel lens are adjusted by this. The sunlight condensing device according to claim 1, wherein
【請求項3】 一対の支持部に一対のアームを、リニヤ
フレネルレンズの縦幅方向に回転自在の状態で支持し、
該アームをリニヤフレネルレンズの横幅方向の両端及び
ライン状の集光器の横幅方向の2つの位置をそれぞれ該
アームに沿って移動自在に支持し、太陽光の一日の時間
経過に伴う入射角度の変化に応じて、該集光器及び該リ
ニヤフレネルレンズを移動させる為の駆動カムを設ける
ことによって、該集光器及び該リニヤフレネルレンズの
位置の調整を行うことを特徴とする請求項1記載の太陽
光の集光装置。
3. A pair of arms are supported by a pair of supporting portions in a rotatable state in the vertical width direction of the linear Fresnel lens,
The arm is movably supported at both ends of the linear Fresnel lens in the widthwise direction and at two positions in the widthwise direction of the line-shaped concentrator, respectively, and the incident angle of the sun light with the passage of time 2. The position of the condenser and the linear Fresnel lens is adjusted by providing a drive cam for moving the condenser and the linear Fresnel lens according to the change of 1. The described solar concentrator.
【請求項4】 集光器の受光表面を太陽光側に略V字型
に設計し、太陽光の一日の時間経過に伴う入射角度の変
化に応じて、該集光器及び該リニヤフレネルレンズの位
置を焦点方向に調整を行うと共に、太陽光の季節の変化
に伴う入射角度変化に応じて、受光器表面の略V字形の
中央部の角度の大きさの調整を行うことを特徴とする請
求項1記載の太陽光の集光装置。
4. The light receiving surface of the concentrator is designed to be substantially V-shaped on the sunlight side, and the concentrator and the linear Fresnel are responded to as the incident angle of the sunlight changes with time. The lens position is adjusted in the focal direction, and the size of the angle at the center of the V-shaped light receiving surface is adjusted according to the change in the incident angle due to the change of the season of the sun. The sunlight concentrating device according to claim 1.
【請求項5】 集光器の表面を、リニヤフレネルレンズ
側に窪んだ状態とする円弧状とし、且つ縦方向に幅を有
するよう設計し、一対のアームを一対の支持部によって
縦幅方向に回転自在に支持し、該アームをリニヤフレネ
ルレンズの横幅方向の両端及び集光器の横幅方向の2つ
の位置を縦幅方向に回転自在の状態で結合し、太陽光の
季節の変化に伴う入射角度の変化に応じて、該アームの
縦幅方向の回転角度を調整することを特徴とする請求項
1記載の太陽光の集光装置。
5. The surface of the concentrator is designed to have an arc shape that is recessed toward the linear Fresnel lens side, and is designed to have a width in the vertical direction, and a pair of arms is arranged in the vertical width direction by a pair of supporting portions. It is rotatably supported, and the arm is coupled to both ends of the linear Fresnel lens in the widthwise direction and two positions in the widthwise direction of the light collector in a freely rotatable manner in the lengthwise direction, and incident with the change of the season of sunlight. The sunlight concentrating device according to claim 1, wherein the rotation angle of the arm in the vertical width direction is adjusted according to the change in the angle.
【請求項6】 太陽光の入射角度に応じて、リニヤフレ
ネルレンズを自転させることを特徴とする請求項1記載
の太陽光の集光装置
6. The sunlight concentrating device according to claim 1, wherein the linear Fresnel lens is rotated in accordance with the incident angle of sunlight.
【請求頂7】 集光器の受光表面を太陽光の入射角度変
化に応じて自転させることを特徴とする特許請求の範囲
1記載の太陽光の集光装置
7. The sunlight concentrating device according to claim 1, wherein the light receiving surface of the concentrator is rotated about the incident angle of the sunlight.
【請求項8】 一日の時間変化に伴う太陽光の入射角度
変化に対し、自動装置を用いて位置の調整を行うことを
特徴とする請求項1記載の太陽光の集光装置。
8. The sunlight concentrating device according to claim 1, wherein the position of the sunlight is adjusted by using an automatic device in response to a change in incident angle of sunlight with a change over time in one day.
【請求項9】 季節の変化に伴う太陽光の入射角度変化
に対し、手動によって位置を調節することを特徴とする
請求項1記載の太陽光の集光装置。
9. The sunlight concentrating device according to claim 1, wherein the position is manually adjusted with respect to a change in incident angle of sunlight due to a change in season.
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