JPH07335004A - 太陽光集光装置 - Google Patents
太陽光集光装置Info
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- JPH07335004A JPH07335004A JP6144064A JP14406494A JPH07335004A JP H07335004 A JPH07335004 A JP H07335004A JP 6144064 A JP6144064 A JP 6144064A JP 14406494 A JP14406494 A JP 14406494A JP H07335004 A JPH07335004 A JP H07335004A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/243—Collecting solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/12—Light guides
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
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- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
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- 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
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S385/00—Optical waveguides
- Y10S385/90—Solar collector or transmitter
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽光の集光能力および取込み能力を高め、
太陽を追尾しなくとも確実に太陽光の集光が可能とな
り、安価に製作できる太陽光集光装置を提供する。 【構成】 太陽に向けて設置され太陽光を集光する集光
部３と、前記集光部３により集光された太陽光を室内等
に導びく光ファイバケーブル２５からなる導光部５と、
前記導光部５の先端に設けられ前記導光部５に導かれた
太陽光により室内等を照光する照光部７とを備えた太陽
光集光装置１であって、前記集光部３が、太陽に向けて
配列される複数のレンズ体１１により構成され、前記各
レンズ体１１の太陽に向く前面１１ａが曲面に形成さ
れ、前記各レンズ体１１の前面１１ａから後方に至り先
細りに形成され前記レンズ体１１に入射した太陽光を案
内する案内部１９が前記レンズ体１１に一体に形成さ
れ、前記案内部１９に、前記導光部５の光ファイバケー
ブル２５が連結された構成である。
太陽を追尾しなくとも確実に太陽光の集光が可能とな
り、安価に製作できる太陽光集光装置を提供する。 【構成】 太陽に向けて設置され太陽光を集光する集光
部３と、前記集光部３により集光された太陽光を室内等
に導びく光ファイバケーブル２５からなる導光部５と、
前記導光部５の先端に設けられ前記導光部５に導かれた
太陽光により室内等を照光する照光部７とを備えた太陽
光集光装置１であって、前記集光部３が、太陽に向けて
配列される複数のレンズ体１１により構成され、前記各
レンズ体１１の太陽に向く前面１１ａが曲面に形成さ
れ、前記各レンズ体１１の前面１１ａから後方に至り先
細りに形成され前記レンズ体１１に入射した太陽光を案
内する案内部１９が前記レンズ体１１に一体に形成さ
れ、前記案内部１９に、前記導光部５の光ファイバケー
ブル２５が連結された構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、屋外の太陽光を集めて
光ファイバケーブルにより導き、植物栽培用の温室や住
居の室内を照光する太陽光集光装置に関する。
光ファイバケーブルにより導き、植物栽培用の温室や住
居の室内を照光する太陽光集光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自然光である太陽光を集めて導
き、植物栽培用の温室や住居の室内を照らす太陽光集光
装置が各種案出されている。このような太陽光集光装置
は、屋外の太陽光を一箇所に集める集光部と、この集光
部により集められた太陽光を導く導光部と、この導光部
により導かれた太陽光を室内等で乱反射させて照光する
照光部とから構成されており、従来の太陽光集光装置と
しては、１）上記導光部として、ダクトを用いたタイプ
と、２）光ファイバケーブルを用いたタイプとに大別さ
れる。上記１）の導光部にダクトを用いた太陽光集光装
置では、ダクトの入口部で太陽光を反射させて取込み、
取込まれた太陽光をダクトを通じて必要な部屋までダク
ト内を反射させながら導き、照光部によって乱反射させ
ることにより室内を太陽光で照らす構造となっている。
上記２）の導光部に光ファイバケーブルを用いた太陽光
集光装置では、太陽の追尾装置を備えたレンズ体により
太陽を追尾しながら太陽光をレンズ体の焦点に集束さ
せ、一端面が上記レンズ体の焦点の位置に設置された光
ファイバケーブルを通じて必要な部屋まで太陽光を導
き、光ファイバケーブルの他端に設けられ散乱部材から
なる照光部により、室内を照光する構造となっている。
き、植物栽培用の温室や住居の室内を照らす太陽光集光
装置が各種案出されている。このような太陽光集光装置
は、屋外の太陽光を一箇所に集める集光部と、この集光
部により集められた太陽光を導く導光部と、この導光部
により導かれた太陽光を室内等で乱反射させて照光する
照光部とから構成されており、従来の太陽光集光装置と
しては、１）上記導光部として、ダクトを用いたタイプ
と、２）光ファイバケーブルを用いたタイプとに大別さ
れる。上記１）の導光部にダクトを用いた太陽光集光装
置では、ダクトの入口部で太陽光を反射させて取込み、
取込まれた太陽光をダクトを通じて必要な部屋までダク
ト内を反射させながら導き、照光部によって乱反射させ
ることにより室内を太陽光で照らす構造となっている。
上記２）の導光部に光ファイバケーブルを用いた太陽光
集光装置では、太陽の追尾装置を備えたレンズ体により
太陽を追尾しながら太陽光をレンズ体の焦点に集束さ
せ、一端面が上記レンズ体の焦点の位置に設置された光
ファイバケーブルを通じて必要な部屋まで太陽光を導
き、光ファイバケーブルの他端に設けられ散乱部材から
なる照光部により、室内を照光する構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の太陽光集光装置においては以下のような問題があ
る。 すなわち、上記１）においては、導光部がダクト
により構成されるため、既製の家屋等の建物に設置する
には、建物の一部を壊して配設せねばならない不具合が
あり、設置作業が複雑となり、コストが非常にかかり、
価格が高いという問題があった。また、上記２）におい
ては、導光部が光ファイバケーブルにより構成されてい
るため、導光部を建物に容易に設置できるが、集光部が
大きなレンズ体と太陽を追尾する追尾装置とから構成さ
れているため、レンズ体及び追尾装置を設置するための
支持部が複雑となるとともに、コストが非常に嵩み、一
般に普及するには価格が高過ぎてしまう問題があった。
さらに、太陽を追尾するタイプにおいては、大きな直径
のレンズ体の焦点の位置に導光部の光ファイバケーブル
の端面を設置し、常時、太陽を追尾してレンズ体の光軸
上に太陽を位置させることにより、上記光ファイバケー
ブルの端面の焦点で集光して太陽光を取込む構造であっ
たため、追尾装置が大がかりとなり、また、太陽を追尾
する精度が要求されるていた。そこで、本発明は、太陽
光の集光能力および取込み能力を高め、太陽を追尾しな
くとも確実に集光可能となり、集光部や導光部の配設が
容易となり、また、太陽を追尾する際に大まかな精度で
も確実に集光でき、さらに、安価に製作できる太陽光集
光装置を提供することを目的としている。
来の太陽光集光装置においては以下のような問題があ
る。 すなわち、上記１）においては、導光部がダクト
により構成されるため、既製の家屋等の建物に設置する
には、建物の一部を壊して配設せねばならない不具合が
あり、設置作業が複雑となり、コストが非常にかかり、
価格が高いという問題があった。また、上記２）におい
ては、導光部が光ファイバケーブルにより構成されてい
るため、導光部を建物に容易に設置できるが、集光部が
大きなレンズ体と太陽を追尾する追尾装置とから構成さ
れているため、レンズ体及び追尾装置を設置するための
支持部が複雑となるとともに、コストが非常に嵩み、一
般に普及するには価格が高過ぎてしまう問題があった。
さらに、太陽を追尾するタイプにおいては、大きな直径
のレンズ体の焦点の位置に導光部の光ファイバケーブル
の端面を設置し、常時、太陽を追尾してレンズ体の光軸
上に太陽を位置させることにより、上記光ファイバケー
ブルの端面の焦点で集光して太陽光を取込む構造であっ
たため、追尾装置が大がかりとなり、また、太陽を追尾
する精度が要求されるていた。そこで、本発明は、太陽
光の集光能力および取込み能力を高め、太陽を追尾しな
くとも確実に集光可能となり、集光部や導光部の配設が
容易となり、また、太陽を追尾する際に大まかな精度で
も確実に集光でき、さらに、安価に製作できる太陽光集
光装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の太陽光集光装置は、太陽に向けて設置され太
陽光を集光する集光部と、前記集光部により集光された
太陽光を室内等に導びく光ファイバケーブルからなる導
光部と、前記導光部の先端に設けられ前記導光部に導か
れた太陽光により室内等を照光する照光部とを備えた太
陽光集光装置であって、前記集光部が、太陽に向けて配
列される複数のレンズ体により構成され、前記各レンズ
体の太陽に向く前面が曲面に形成され、前記各レンズ体
の前面から後方に至り先細りに形成され前記レンズ体に
入射した太陽光を案内する案内部が前記レンズ体に一体
に形成され、前記案内部に、前記導光部の光ファイバケ
ーブルが連結されたことを特徴とする。
に本発明の太陽光集光装置は、太陽に向けて設置され太
陽光を集光する集光部と、前記集光部により集光された
太陽光を室内等に導びく光ファイバケーブルからなる導
光部と、前記導光部の先端に設けられ前記導光部に導か
れた太陽光により室内等を照光する照光部とを備えた太
陽光集光装置であって、前記集光部が、太陽に向けて配
列される複数のレンズ体により構成され、前記各レンズ
体の太陽に向く前面が曲面に形成され、前記各レンズ体
の前面から後方に至り先細りに形成され前記レンズ体に
入射した太陽光を案内する案内部が前記レンズ体に一体
に形成され、前記案内部に、前記導光部の光ファイバケ
ーブルが連結されたことを特徴とする。
【０００５】また、本発明の太陽光集光装置は、前記レ
ンズ体の前面が、太陽に向く前方に膨出した曲面である
ことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、
前記レンズ体の前面が、後方に陥没した曲面であること
を特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前記
レンズ体の前面が、球面に形成されたことを特徴とす
る。また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ体の
前面が、円柱状の曲面に形成されたことを特徴とする。
また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ体が、前
面にフレネル輪が設けられたフレネルレンズに形成され
たことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置
は、前記案内部の周面が、外方へ膨出する湾曲面に形成
されたことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装
置は、前記レンズ体の前面に、平面形状で多角形に形成
された複数の膨出曲面が形成され、各々の膨出曲面にフ
レネル輪が設けられたことを特徴とする。
ンズ体の前面が、太陽に向く前方に膨出した曲面である
ことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、
前記レンズ体の前面が、後方に陥没した曲面であること
を特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前記
レンズ体の前面が、球面に形成されたことを特徴とす
る。また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ体の
前面が、円柱状の曲面に形成されたことを特徴とする。
また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ体が、前
面にフレネル輪が設けられたフレネルレンズに形成され
たことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置
は、前記案内部の周面が、外方へ膨出する湾曲面に形成
されたことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装
置は、前記レンズ体の前面に、平面形状で多角形に形成
された複数の膨出曲面が形成され、各々の膨出曲面にフ
レネル輪が設けられたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明の太陽光集光装置は、前記レ
ンズ体が、平面形状で丸い形状に形成されたことを特徴
とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ
体が、平面形状で多角形状に形成されたことを特徴とす
る。また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ体
が、平面形状で正六角形に形成されたことを特徴とす
る。また、本発明の太陽光集光装置は、前記集光部の複
数のレンズ体が、左右又は上下に亘って湾曲した曲面上
に配列されたことを特徴とする。また、本発明の太陽光
集光装置は、前記複数のレンズ体を任意な平面形状のケ
ース内に配列した複数の集光部が、立設される支柱に支
持され、前記複数の集光部がツリー状に配設されたこと
を特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前記
複数のレンズ体が、上部が先細りとなる錐面上に配列さ
れたことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置
は、前記集光部の複数のレンズ体が、外方へ膨出した球
面上に配設され、前記集光部がドーム状に形成されたこ
とを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前
記複数のレンズ体をドーム状に配列した集光部が、立設
される支柱に複数支持されたことを特徴とする。また、
本発明の太陽光集光装置は、前記集光部が、建物の日当
りのよい側壁に設けられたことを特徴とする。
ンズ体が、平面形状で丸い形状に形成されたことを特徴
とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ
体が、平面形状で多角形状に形成されたことを特徴とす
る。また、本発明の太陽光集光装置は、前記レンズ体
が、平面形状で正六角形に形成されたことを特徴とす
る。また、本発明の太陽光集光装置は、前記集光部の複
数のレンズ体が、左右又は上下に亘って湾曲した曲面上
に配列されたことを特徴とする。また、本発明の太陽光
集光装置は、前記複数のレンズ体を任意な平面形状のケ
ース内に配列した複数の集光部が、立設される支柱に支
持され、前記複数の集光部がツリー状に配設されたこと
を特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前記
複数のレンズ体が、上部が先細りとなる錐面上に配列さ
れたことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置
は、前記集光部の複数のレンズ体が、外方へ膨出した球
面上に配設され、前記集光部がドーム状に形成されたこ
とを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置は、前
記複数のレンズ体をドーム状に配列した集光部が、立設
される支柱に複数支持されたことを特徴とする。また、
本発明の太陽光集光装置は、前記集光部が、建物の日当
りのよい側壁に設けられたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明の太陽光集光装置は、前記レ
ンズ体が任意な平面形状のケース内に配列され、前記ケ
ース内に、前記ケースを配置した際の下側に配列された
レンズ体の列から、順次、上側の列に水道水を通流させ
る水路が設けられ、前記最も下側の水路に水道水を流入
させる冷水配管が連結され、最も上側の水路に温水を流
出する温水配管が連結されたことを特徴とする。また、
本発明の太陽光集光装置は、前面が平面円形状に形成さ
れたレンズ体が任意な平面形状のケース内に配列され、
前記ケースに固設された透明の支持板により前記各々の
レンズ体が支持され、前記支持板の前記レンズ体の間に
太陽電池が配設されたことを特徴とする。また、本発明
の太陽光集光装置は、前記複数のレンズ体のうち、任意
な複数のレンズ体の案内部の端面に対面させて太陽電池
が配設され、前記各太陽電池が支持部材により支持され
たことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置
は、前記複数のレンズ体が平面上又は曲面上に配列され
た集光部を、移動する太陽に追随させて回転させる追尾
機構を設けたことを特徴とする。
ンズ体が任意な平面形状のケース内に配列され、前記ケ
ース内に、前記ケースを配置した際の下側に配列された
レンズ体の列から、順次、上側の列に水道水を通流させ
る水路が設けられ、前記最も下側の水路に水道水を流入
させる冷水配管が連結され、最も上側の水路に温水を流
出する温水配管が連結されたことを特徴とする。また、
本発明の太陽光集光装置は、前面が平面円形状に形成さ
れたレンズ体が任意な平面形状のケース内に配列され、
前記ケースに固設された透明の支持板により前記各々の
レンズ体が支持され、前記支持板の前記レンズ体の間に
太陽電池が配設されたことを特徴とする。また、本発明
の太陽光集光装置は、前記複数のレンズ体のうち、任意
な複数のレンズ体の案内部の端面に対面させて太陽電池
が配設され、前記各太陽電池が支持部材により支持され
たことを特徴とする。また、本発明の太陽光集光装置
は、前記複数のレンズ体が平面上又は曲面上に配列され
た集光部を、移動する太陽に追随させて回転させる追尾
機構を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】集光部の各々のレンズ体の前面に太陽光が当た
ると、各々のレンズ体の前面が曲面、例えば、前方に膨
出する曲面に形成され、また、この曲面にフレネル輪が
設けられているので、強力なレンズとしての機能を発揮
し、各々のレンズ体において広範囲から太陽光が集めら
れる。各々のレンズ体の前面から入射した太陽光は、レ
ンズ体に一体に設けられた案内部の周面を反射しながら
案内部の後端部に導かれ、案内部の後端部から導光部の
光ファイバケーブルのコア内に導入される。さらに、光
ファイバケーブルのコア内に導かれた光は、光ファイバ
ケーブルの先端部に接続された照光部により建物の部屋
内が照光される。
ると、各々のレンズ体の前面が曲面、例えば、前方に膨
出する曲面に形成され、また、この曲面にフレネル輪が
設けられているので、強力なレンズとしての機能を発揮
し、各々のレンズ体において広範囲から太陽光が集めら
れる。各々のレンズ体の前面から入射した太陽光は、レ
ンズ体に一体に設けられた案内部の周面を反射しながら
案内部の後端部に導かれ、案内部の後端部から導光部の
光ファイバケーブルのコア内に導入される。さらに、光
ファイバケーブルのコア内に導かれた光は、光ファイバ
ケーブルの先端部に接続された照光部により建物の部屋
内が照光される。
【０００９】そして、上記太陽光を集光する場合には、
レンズ体の前面が曲面に形成されているので、広い方面
から太陽光を集光でき、さらに、レンズ体の前面にフレ
ネルレンズを形成した場合には、集光能力が大幅に高め
ることができる。また、レンズ体に略錐面状の案内部が
一体に形成され、且つ、案内部の周面が外方に膨出した
曲面に形成されているので、太陽光の取込み能力が高ま
り、レンズ体の光軸上に太陽が位置しない場合でも、レ
ンズ体内に太陽光が一度入射すると、案内部の内周面に
よって導光部の光ファイバケーブルまで確実に案内され
ることになり、レンズ体に入射した光がレンズ体の前面
から逃げることを大幅に減少することができ、より確実
に太陽光の取込みが可能となる。
レンズ体の前面が曲面に形成されているので、広い方面
から太陽光を集光でき、さらに、レンズ体の前面にフレ
ネルレンズを形成した場合には、集光能力が大幅に高め
ることができる。また、レンズ体に略錐面状の案内部が
一体に形成され、且つ、案内部の周面が外方に膨出した
曲面に形成されているので、太陽光の取込み能力が高ま
り、レンズ体の光軸上に太陽が位置しない場合でも、レ
ンズ体内に太陽光が一度入射すると、案内部の内周面に
よって導光部の光ファイバケーブルまで確実に案内され
ることになり、レンズ体に入射した光がレンズ体の前面
から逃げることを大幅に減少することができ、より確実
に太陽光の取込みが可能となる。
【０００１０】したがって、レンズ体の集光能力が高ま
り、且つ、太陽光の取込み能力が向上するので、夏季と
冬季と太陽高度が大きく異なる場合でも、十分に太陽光
を集光することが可能となり、また、１日のうちでも朝
方と夕方とで太陽の向きが異なる場合にも、従来のよう
なレンズ体を追尾させることなく、確実に集光すること
ができ、追尾装置が不要となり安価に製作できる。さら
に、レンズ体の前面が曲面に形成され、前面にフレネル
レンズが形成されているので、レンズ体の焦点を短くす
ることが可能となり、レンズ体の奥行寸法を通常よりも
小さくすることが可能となる。この結果、レンズ体に案
内部を一体に形成しても、レンズ体の重量の軽減化を図
ることができる。
り、且つ、太陽光の取込み能力が向上するので、夏季と
冬季と太陽高度が大きく異なる場合でも、十分に太陽光
を集光することが可能となり、また、１日のうちでも朝
方と夕方とで太陽の向きが異なる場合にも、従来のよう
なレンズ体を追尾させることなく、確実に集光すること
ができ、追尾装置が不要となり安価に製作できる。さら
に、レンズ体の前面が曲面に形成され、前面にフレネル
レンズが形成されているので、レンズ体の焦点を短くす
ることが可能となり、レンズ体の奥行寸法を通常よりも
小さくすることが可能となる。この結果、レンズ体に案
内部を一体に形成しても、レンズ体の重量の軽減化を図
ることができる。
【００１１】また、レンズ体の前面に六角形状の膨出曲
面を形成し前面にフレネル輪が形成することにより、更
に、集光能力を高めることができる。また、複数の集光
部を支柱により支持して地面などに設置した場合には、
設置作業が容易となり、狭い設置面積でも集光能率を高
めることができ、さらに、太陽の高度や、１日の太陽の
照射角度にはあまり左右されずに太陽光を集光できる。
また、集光部に水路を設けて湯沸し機能を備えた場合に
は、レンズ体によって吸熱された太陽熱が通路内の水道
水により吸収され、温水の給湯能力を高めることができ
るとともに、レンズ体の温度の上昇を防止することがで
きる。また、太陽電池を設置した場合には、レンズ体に
より太陽光が集光されて必要な部屋の照明が行なわれる
と同時に、太陽電池による発電が行なわれ、建物の屋根
のスペースの有効利用を図ることができる。
面を形成し前面にフレネル輪が形成することにより、更
に、集光能力を高めることができる。また、複数の集光
部を支柱により支持して地面などに設置した場合には、
設置作業が容易となり、狭い設置面積でも集光能率を高
めることができ、さらに、太陽の高度や、１日の太陽の
照射角度にはあまり左右されずに太陽光を集光できる。
また、集光部に水路を設けて湯沸し機能を備えた場合に
は、レンズ体によって吸熱された太陽熱が通路内の水道
水により吸収され、温水の給湯能力を高めることができ
るとともに、レンズ体の温度の上昇を防止することがで
きる。また、太陽電池を設置した場合には、レンズ体に
より太陽光が集光されて必要な部屋の照明が行なわれる
と同時に、太陽電池による発電が行なわれ、建物の屋根
のスペースの有効利用を図ることができる。
【００１２】また、左右又は上下に亘って膨出又は陥没
させた曲面上に配列した場合には、東側や西側にある太
陽の照射角度の小さい場合でもできるだけ多くの太陽光
を集光することが可能となる。また、ドーム状の集光部
を建物の南側の屋根に任意に設置することにより、太陽
を追尾しなくとも、放射方向へ向けられた複数のレンズ
体により太陽光が集光される。この結果、各季節の太陽
の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左右されず
に太陽光を確実に集光することが可能となる。また、ド
ーム状集光部や錐面状にレンズ体が配列されたツリー状
集光部に構成したことにより、各季節の太陽の高度や、
１日の太陽の照射角度にはあまり左右されずに太陽光を
確実に集光することが可能となり、また、集光部の設置
が容易となる。また、太陽を追尾する追尾機構を設けた
場合には、集光部が、常時、太陽に向けられるために、
集光能力をさらに高めることができ、太陽を追尾する際
に、レンズ体の光軸上に太陽が位置しなくとも確実に太
陽光を集光できるので、大まかな太陽の追尾でも確実に
集光することができ、追尾装置の簡素化を図ることが可
能となり、装置全体を安価なものとすることができる。
させた曲面上に配列した場合には、東側や西側にある太
陽の照射角度の小さい場合でもできるだけ多くの太陽光
を集光することが可能となる。また、ドーム状の集光部
を建物の南側の屋根に任意に設置することにより、太陽
を追尾しなくとも、放射方向へ向けられた複数のレンズ
体により太陽光が集光される。この結果、各季節の太陽
の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左右されず
に太陽光を確実に集光することが可能となる。また、ド
ーム状集光部や錐面状にレンズ体が配列されたツリー状
集光部に構成したことにより、各季節の太陽の高度や、
１日の太陽の照射角度にはあまり左右されずに太陽光を
確実に集光することが可能となり、また、集光部の設置
が容易となる。また、太陽を追尾する追尾機構を設けた
場合には、集光部が、常時、太陽に向けられるために、
集光能力をさらに高めることができ、太陽を追尾する際
に、レンズ体の光軸上に太陽が位置しなくとも確実に太
陽光を集光できるので、大まかな太陽の追尾でも確実に
集光することができ、追尾装置の簡素化を図ることが可
能となり、装置全体を安価なものとすることができる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の第１実施例を図面に基づき
説明する。図１は太陽光集光装置を示す概略図、図２は
太陽光集光装置の集光部を示す斜視図、図３はレンズ体
を示す縦断面図、図４はレンズ体を示す斜視図、図５は
各々の光ファイバケーブルとメインの光ファイバケーブ
ルとの接続構造を示す概略図である。
説明する。図１は太陽光集光装置を示す概略図、図２は
太陽光集光装置の集光部を示す斜視図、図３はレンズ体
を示す縦断面図、図４はレンズ体を示す斜視図、図５は
各々の光ファイバケーブルとメインの光ファイバケーブ
ルとの接続構造を示す概略図である。
【００１４】本実施例の太陽光集光装置１は、図１に示
すように、太陽光を集光する集光部３と、この集光部３
により集光された太陽光を導く導光部５と、この導光部
５により導かれた太陽光によって室内を照明する照光部
７とにより構成されている。
すように、太陽光を集光する集光部３と、この集光部３
により集光された太陽光を導く導光部５と、この導光部
５により導かれた太陽光によって室内を照明する照光部
７とにより構成されている。
【００１５】上記集光部３は、図２に示すように、所定
の深さを有する矩形状のケース９を備え、このケース９
内には、太陽に向く前面１１ａが小径の円形に形成され
たレンズ体１１が、ケース９の上部に向けて複数配列さ
れており、例えば、建物１３の屋根１３Ａなどに南向き
に所定の傾斜角度で設置される。上記ケース９は上部が
開口した薄い箱状に形成され、このケース９の上部に
は、図３に示すように、支持板１５が固着され、この支
持板１５には上記レンズ体１１が嵌合できる支持穴１５
ａが形成されている。上記支持穴１５ａは上記レンズ体
１１の配列位置に合わせて設けられており、これらの支
持穴１５ａにレンズ体１１を嵌合することにより、レン
ズ体１１が支持板１５に固定されている。
の深さを有する矩形状のケース９を備え、このケース９
内には、太陽に向く前面１１ａが小径の円形に形成され
たレンズ体１１が、ケース９の上部に向けて複数配列さ
れており、例えば、建物１３の屋根１３Ａなどに南向き
に所定の傾斜角度で設置される。上記ケース９は上部が
開口した薄い箱状に形成され、このケース９の上部に
は、図３に示すように、支持板１５が固着され、この支
持板１５には上記レンズ体１１が嵌合できる支持穴１５
ａが形成されている。上記支持穴１５ａは上記レンズ体
１１の配列位置に合わせて設けられており、これらの支
持穴１５ａにレンズ体１１を嵌合することにより、レン
ズ体１１が支持板１５に固定されている。
【００１６】上記各々のレンズ体１１は、本実施例で
は、例えば、前面が約１０ｃｍ以下程度の小径の円形に
ガラス材又はプラスチック材により形成されている。ま
た、上記各々のレンズ体１１の縦断面形状としては、図
３および図４に示すように、レンズ体１１の前面１１ａ
が外方へ膨出した球面に形成され、この球面に形成され
た前面１１ａには中心から周縁に径が次第に大きくなる
フレネル輪１７が形成され、レンズ体１１の前部がフレ
ネルレンズに形成されている。尚、本実施例では、この
ようなレンズ体１１の焦点が、後述する案内部１９に一
体に形成された接続部２１内に位置するように、案内部
１９および接続部２１が形成されている。また、レンズ
体１１の前面１１ａとしては、球面に限らず、他の曲率
半径の曲面であってもよい。したがって、レンズ体１１
の前面１１ａを外方に膨出させ、且つ、前面１１ａにフ
レネル輪１７を設けたので、レンズ体１１の集光能力が
増大するとともに、レンズ体１１の焦点が短くなり、レ
ンズ体１１の後述する案内部１９の奥行寸法Ｖを通常よ
りも小さくすることができる。
は、例えば、前面が約１０ｃｍ以下程度の小径の円形に
ガラス材又はプラスチック材により形成されている。ま
た、上記各々のレンズ体１１の縦断面形状としては、図
３および図４に示すように、レンズ体１１の前面１１ａ
が外方へ膨出した球面に形成され、この球面に形成され
た前面１１ａには中心から周縁に径が次第に大きくなる
フレネル輪１７が形成され、レンズ体１１の前部がフレ
ネルレンズに形成されている。尚、本実施例では、この
ようなレンズ体１１の焦点が、後述する案内部１９に一
体に形成された接続部２１内に位置するように、案内部
１９および接続部２１が形成されている。また、レンズ
体１１の前面１１ａとしては、球面に限らず、他の曲率
半径の曲面であってもよい。したがって、レンズ体１１
の前面１１ａを外方に膨出させ、且つ、前面１１ａにフ
レネル輪１７を設けたので、レンズ体１１の集光能力が
増大するとともに、レンズ体１１の焦点が短くなり、レ
ンズ体１１の後述する案内部１９の奥行寸法Ｖを通常よ
りも小さくすることができる。
【００１７】さらに、上記各々のレンズ体１１の後部に
は、レンズ体１１の前面１１ａから入射した光を案内す
る案内部１９が一体に形成され、案内部１９には接続部
２１が一体に形成されている。すなわち、レンズ体１１
の案内部１９は、図３に示すように、レンズ体１１の前
面１１ａから後部に向って、後方に至るに従って細くな
る先細りの略円錐面に形成され、周面１９ａが前面１１
ａから後部端に亘り外方に膨らむ凸曲面に形成されてい
る。さらに、上記案内部１９および接続部２１の周面１
９ａには、案内部１９内に入射した太陽光が透過しない
ように、内面が鏡面となる反射部材（図示省略）が塗布
されている。上述したように、案内部１９の周面１９ａ
を外方に膨らむ凸曲面に形成したのは、レンズ体１１に
入射した太陽光が案内部１９の内面で反射する反射角度
を小さくすることによって、レンズ体１１の前面１１ａ
からレンズ体１１の内部に入射した光がレンズ体１１の
前面１１ａから逃げないようにし、レンズ体１１の前面
１１ａから入射した光をできるだけレンズ体１１から導
光部５の光ファイバケーブル２５内に取込めるようにし
て、取込み能力を更に向上できるようにしたものであ
る。
は、レンズ体１１の前面１１ａから入射した光を案内す
る案内部１９が一体に形成され、案内部１９には接続部
２１が一体に形成されている。すなわち、レンズ体１１
の案内部１９は、図３に示すように、レンズ体１１の前
面１１ａから後部に向って、後方に至るに従って細くな
る先細りの略円錐面に形成され、周面１９ａが前面１１
ａから後部端に亘り外方に膨らむ凸曲面に形成されてい
る。さらに、上記案内部１９および接続部２１の周面１
９ａには、案内部１９内に入射した太陽光が透過しない
ように、内面が鏡面となる反射部材（図示省略）が塗布
されている。上述したように、案内部１９の周面１９ａ
を外方に膨らむ凸曲面に形成したのは、レンズ体１１に
入射した太陽光が案内部１９の内面で反射する反射角度
を小さくすることによって、レンズ体１１の前面１１ａ
からレンズ体１１の内部に入射した光がレンズ体１１の
前面１１ａから逃げないようにし、レンズ体１１の前面
１１ａから入射した光をできるだけレンズ体１１から導
光部５の光ファイバケーブル２５内に取込めるようにし
て、取込み能力を更に向上できるようにしたものであ
る。
【００１８】また、上記各々のレンズ体１１の案内部１
９は、その後部端が所定の径、すなわち、複数本の光フ
ァイバを束ねた光ファイバケーブル２５のコア２５ａの
直径と等しい外径まで絞り込まれ、円柱状の接続部２１
が案内部２１に一体に形成されている。上記案内部１９
の接続部２１には、複数本の光ファイバを束ねた光ファ
イバケーブル２５のコア２５ａの一端面が接続されてい
る。上記案内部１９の接続部２１と光ファイバケーブル
２５のコア２５ａの一端面との接続方法としては、従来
から用いられている光ファイバ用のコネクタ（図示省
略）を用いて接続している。尚、案内部１９の接続部２
１の端面と光ファイバケーブル２５のコア２５ａの一端
面とを溶着により接続するようにしてもよい。
９は、その後部端が所定の径、すなわち、複数本の光フ
ァイバを束ねた光ファイバケーブル２５のコア２５ａの
直径と等しい外径まで絞り込まれ、円柱状の接続部２１
が案内部２１に一体に形成されている。上記案内部１９
の接続部２１には、複数本の光ファイバを束ねた光ファ
イバケーブル２５のコア２５ａの一端面が接続されてい
る。上記案内部１９の接続部２１と光ファイバケーブル
２５のコア２５ａの一端面との接続方法としては、従来
から用いられている光ファイバ用のコネクタ（図示省
略）を用いて接続している。尚、案内部１９の接続部２
１の端面と光ファイバケーブル２５のコア２５ａの一端
面とを溶着により接続するようにしてもよい。
【００１９】さらに、上記各々のレンズ体１１の案内部
１９に連結された各々の光ファイバケーブル２５は、図
５に示すように、上記ケース９内において、専用のコネ
クタ２７によりメインの光ファイバケーブル２９に接続
されており、メインの光ファイバケーブル２９は、図２
に示すケース９に設けられた挿通孔３１を通じて外部に
取出されている。
１９に連結された各々の光ファイバケーブル２５は、図
５に示すように、上記ケース９内において、専用のコネ
クタ２７によりメインの光ファイバケーブル２９に接続
されており、メインの光ファイバケーブル２９は、図２
に示すケース９に設けられた挿通孔３１を通じて外部に
取出されている。
【００２０】上記ケース９から取出されたメインの光フ
ァイバケーブル２９は、例えば、図１に示すように、建
物１３の屋根１３Ａから側壁１３Ｂに沿って配設され、
側壁１３Ｂを貫通して必要な部屋内まで配設されてい
る。さらに、部屋内では、メインの光ファイバケーブル
２９のコアの他端面には、ガラスやプラスチックにより
形成されて光を散乱しながら照射する照光部７が取付け
られており、これにより光ファイバケーブル２５および
２９を通じて導かれた太陽光によって室内が照明され
る。尚、導光部５は複数の光ファイバケーブル２５およ
びメインの光ファイバケーブル２９により構成されてい
る。
ァイバケーブル２９は、例えば、図１に示すように、建
物１３の屋根１３Ａから側壁１３Ｂに沿って配設され、
側壁１３Ｂを貫通して必要な部屋内まで配設されてい
る。さらに、部屋内では、メインの光ファイバケーブル
２９のコアの他端面には、ガラスやプラスチックにより
形成されて光を散乱しながら照射する照光部７が取付け
られており、これにより光ファイバケーブル２５および
２９を通じて導かれた太陽光によって室内が照明され
る。尚、導光部５は複数の光ファイバケーブル２５およ
びメインの光ファイバケーブル２９により構成されてい
る。
【００２１】次に、上記構成の太陽光集光装置の動作に
ついて説明する。家屋１３の南向きの屋根１３Ａに所定
の傾斜角度で設置された集光部３の各々のレンズ体１１
に太陽光が当たると、各々のレンズ体１１の前面１１ａ
が膨出した曲面に形成され、且つ、前面１１ａにフレネ
ル輪が設けられたフレネルレンズに形成されていること
から、強力な凸レンズとしての機能を発揮し、各々のレ
ンズ体１１に広範囲から太陽光が集められる。各々のレ
ンズ体１１の前面１１ａから入射した太陽光は、案内部
１９の接続部２１に集められるとともに、レンズ体１１
に一体に設けられた案内部１９の周面１９ａを反射しな
がら案内部１９の後端部に導かれ、案内部１９の後端部
に形成された接続部２１から光ファイバケーブル２５の
コア２５ａ内に導びかれる。
ついて説明する。家屋１３の南向きの屋根１３Ａに所定
の傾斜角度で設置された集光部３の各々のレンズ体１１
に太陽光が当たると、各々のレンズ体１１の前面１１ａ
が膨出した曲面に形成され、且つ、前面１１ａにフレネ
ル輪が設けられたフレネルレンズに形成されていること
から、強力な凸レンズとしての機能を発揮し、各々のレ
ンズ体１１に広範囲から太陽光が集められる。各々のレ
ンズ体１１の前面１１ａから入射した太陽光は、案内部
１９の接続部２１に集められるとともに、レンズ体１１
に一体に設けられた案内部１９の周面１９ａを反射しな
がら案内部１９の後端部に導かれ、案内部１９の後端部
に形成された接続部２１から光ファイバケーブル２５の
コア２５ａ内に導びかれる。
【００２２】この場合、レンズ体１１の前面１１ａが外
方へ膨出した球面に形成され、その上、前面１１ａにフ
レネルレンズが形成されているので、集光能力が大幅に
高まり、夏季と冬季と太陽高度が大きく異なる場合で
も、十分に太陽光を集光することが可能となり、また、
１日のうちでも朝方と夕方とで太陽の向きが異なる場合
にも確実に集光することができる。さらに、レンズ体１
１の案内部１９が、後端に向けて先細りの略円錐面に形
成され、且つ、この案内部１９の周面１９ａが外方へ膨
らむように湾曲面に形成されているので、太陽がレンズ
体１１の光軸上に位置しない場合でも、レンズ体１１の
前面１１ａからレンズ体１１の内部に入射した光を確実
に光ファイバケーブルに導くことが可能となり、一度レ
ンズ体１１に入射した光がレンズ体１１の前面１１ａか
ら逃げることを大幅に減少することができ、レンズ体１
１における光の取込み能力を高めることができる。また
更に、レンズ体１１の前面１１ａが外方へ膨出した球面
に形成され、その上、前面１１ａにフレネルレンズが形
成されているので、レンズ体１１の焦点位置を短くする
ことが可能となり、レンズ体１１の奥行寸法Ｖを通常よ
りも小さくすることが可能となる。この結果、レンズ体
１１に案内部１９を一体に形成しても、レンズ体１１の
重量の軽減化を図ることができる。
方へ膨出した球面に形成され、その上、前面１１ａにフ
レネルレンズが形成されているので、集光能力が大幅に
高まり、夏季と冬季と太陽高度が大きく異なる場合で
も、十分に太陽光を集光することが可能となり、また、
１日のうちでも朝方と夕方とで太陽の向きが異なる場合
にも確実に集光することができる。さらに、レンズ体１
１の案内部１９が、後端に向けて先細りの略円錐面に形
成され、且つ、この案内部１９の周面１９ａが外方へ膨
らむように湾曲面に形成されているので、太陽がレンズ
体１１の光軸上に位置しない場合でも、レンズ体１１の
前面１１ａからレンズ体１１の内部に入射した光を確実
に光ファイバケーブルに導くことが可能となり、一度レ
ンズ体１１に入射した光がレンズ体１１の前面１１ａか
ら逃げることを大幅に減少することができ、レンズ体１
１における光の取込み能力を高めることができる。また
更に、レンズ体１１の前面１１ａが外方へ膨出した球面
に形成され、その上、前面１１ａにフレネルレンズが形
成されているので、レンズ体１１の焦点位置を短くする
ことが可能となり、レンズ体１１の奥行寸法Ｖを通常よ
りも小さくすることが可能となる。この結果、レンズ体
１１に案内部１９を一体に形成しても、レンズ体１１の
重量の軽減化を図ることができる。
【００２３】そして、各々のレンズ体１１の案内部１９
の接続部２１に連結された光ファイバケーブル２５のコ
ア２５ａ内に導かれた光は、各々の光ファイバケーブル
２５内を通じてコネクタを介してメインの光ファイバケ
ーブル２９導かれ、メインの光ファイバケーブル２９の
他端部に接続された照光部７により建物１３の部屋が照
光される。
の接続部２１に連結された光ファイバケーブル２５のコ
ア２５ａ内に導かれた光は、各々の光ファイバケーブル
２５内を通じてコネクタを介してメインの光ファイバケ
ーブル２９導かれ、メインの光ファイバケーブル２９の
他端部に接続された照光部７により建物１３の部屋が照
光される。
【００２４】したがって、本実施例においては、レンズ
体の前面が外方へ膨出した曲面に形成され、その上、曲
面の前面にフレネルレンズが形成されているので、集光
能力が大幅に高まり、夏季と冬季と太陽高度が大きく異
なる場合でも、十分に太陽光を集光することが可能とな
り、また、１日のうちでも朝と夕方とで太陽の照射角度
が小さい場合にも確実に集光することが可能となり、こ
の結果、太陽の追尾装置を用いなくとも確実な集光が可
能となり安価に製作できる。さらに、レンズ体の案内部
が、後端に向けて先細りの略円錐面に形成され、且つ、
この案内部の周面が外方へ膨らむように湾曲面に形成さ
れているので、レンズ体の光軸上に太陽が位置しない場
合でも、レンズ体の前面からレンズ体の内部に入射した
光を確実に連結された光ファイバケーブルに導くことが
可能となり、一度、レンズ体に入射した光がレンズ体の
前面から逃げることを大幅に減少することができ、光の
取込み能力を高めることができる。また、レンズ体の前
面が外方へ膨出した曲面に形成され、その上、曲面の前
面にフレネルレンズが形成されているので、レンズ体の
焦点を短くすることが可能となり、レンズ体の奥行寸法
を通常よりも小さくすることが可能となる。この結果、
レンズ体に案内部を一体に形成しても、レンズ体の重量
の軽減化を図ることができる。さらに、導光部５が光フ
ァイバケーブルにより形成されているので、従来のダク
トタイプのように設置作業が複雑とならず、容易に取り
付けることができる。
体の前面が外方へ膨出した曲面に形成され、その上、曲
面の前面にフレネルレンズが形成されているので、集光
能力が大幅に高まり、夏季と冬季と太陽高度が大きく異
なる場合でも、十分に太陽光を集光することが可能とな
り、また、１日のうちでも朝と夕方とで太陽の照射角度
が小さい場合にも確実に集光することが可能となり、こ
の結果、太陽の追尾装置を用いなくとも確実な集光が可
能となり安価に製作できる。さらに、レンズ体の案内部
が、後端に向けて先細りの略円錐面に形成され、且つ、
この案内部の周面が外方へ膨らむように湾曲面に形成さ
れているので、レンズ体の光軸上に太陽が位置しない場
合でも、レンズ体の前面からレンズ体の内部に入射した
光を確実に連結された光ファイバケーブルに導くことが
可能となり、一度、レンズ体に入射した光がレンズ体の
前面から逃げることを大幅に減少することができ、光の
取込み能力を高めることができる。また、レンズ体の前
面が外方へ膨出した曲面に形成され、その上、曲面の前
面にフレネルレンズが形成されているので、レンズ体の
焦点を短くすることが可能となり、レンズ体の奥行寸法
を通常よりも小さくすることが可能となる。この結果、
レンズ体に案内部を一体に形成しても、レンズ体の重量
の軽減化を図ることができる。さらに、導光部５が光フ
ァイバケーブルにより形成されているので、従来のダク
トタイプのように設置作業が複雑とならず、容易に取り
付けることができる。
【００２５】次に、本発明に係る集光部の第２実施例に
つて図面に基づき説明する。尚、図６は本実施例の集光
部を示す斜視図、図７はレンズ体を示す斜視図である。
本実施例では、太陽光集光装置１の集光部３を異なる構
造としたものである。すなわち、本実施例の集光部３
は、図６に示すように、矩形状のケース９内に複数のレ
ンズ体１１が配列されており、各々のレンズ体１１が、
上記ケース９の太陽に向く平面を複数の同じ形状に区画
した平面形状に形成されている。尚、本実施例では、ケ
ースの表面を矩形状に区画したが、これに限らず、たの
形状、例えば三角形状や六角形状など、多角形状に区画
し、これに対応してレンズ体１１の平面形状を上記各々
の平面形状に形成してもよい。
つて図面に基づき説明する。尚、図６は本実施例の集光
部を示す斜視図、図７はレンズ体を示す斜視図である。
本実施例では、太陽光集光装置１の集光部３を異なる構
造としたものである。すなわち、本実施例の集光部３
は、図６に示すように、矩形状のケース９内に複数のレ
ンズ体１１が配列されており、各々のレンズ体１１が、
上記ケース９の太陽に向く平面を複数の同じ形状に区画
した平面形状に形成されている。尚、本実施例では、ケ
ースの表面を矩形状に区画したが、これに限らず、たの
形状、例えば三角形状や六角形状など、多角形状に区画
し、これに対応してレンズ体１１の平面形状を上記各々
の平面形状に形成してもよい。
【００２６】例えば、図６および図７に示すように、各
々のレンズ体１１の平面形状が正方形状に形成されてお
り、互いに隣り合うレンズ体１１が隙間なく配列できる
ように形成されている。また、各々のレンズ体１１は、
図７および図８に示すように、上記実施例と同様に、太
陽に向く前面１１ａが外方へ膨出した球面に形成され、
この球面に形成された前面１１ａには中心から周縁に径
が次第に大きくなるフレネル輪１７が形成され、レンズ
体１１がフレネルレンズに形成されている。さらに、レ
ンズ体１１の案内部１９の前部の周囲には、図８に示す
ように、隣に配列されるレンズ体１１と当接できるよう
に、平面正方形の各辺に対応した平面からなる当接平面
部１９ｂが設けられている。したがって、上記実施例と
同様の効果が得られるとともに、レンズ体の間に隙間が
形成されないので、その隙間の分だけ無駄なく太陽光を
集光することが可能となる。
々のレンズ体１１の平面形状が正方形状に形成されてお
り、互いに隣り合うレンズ体１１が隙間なく配列できる
ように形成されている。また、各々のレンズ体１１は、
図７および図８に示すように、上記実施例と同様に、太
陽に向く前面１１ａが外方へ膨出した球面に形成され、
この球面に形成された前面１１ａには中心から周縁に径
が次第に大きくなるフレネル輪１７が形成され、レンズ
体１１がフレネルレンズに形成されている。さらに、レ
ンズ体１１の案内部１９の前部の周囲には、図８に示す
ように、隣に配列されるレンズ体１１と当接できるよう
に、平面正方形の各辺に対応した平面からなる当接平面
部１９ｂが設けられている。したがって、上記実施例と
同様の効果が得られるとともに、レンズ体の間に隙間が
形成されないので、その隙間の分だけ無駄なく太陽光を
集光することが可能となる。
【００２７】次に、本発明に係るレンズ体のその他の実
施例につて図面に基づき説明する。尚、図９はレンズ体
の他の実施例を示す縦断面図、図１０は前面が膨出した
レンズ体を示す縦断面図、図１１は前面が陥没したレン
ズ体を示す縦断面図、図１２は前面が円柱状の曲面に形
成されたレンズ体を示す斜視図、図１３は前面が正面形
状で六角形に形成され、前面にフレネル輪が形成された
レンズ体を示す平面図、図１４は前面が正面形状で六角
形に形成され、前面にフレネル輪が形成されたレンズ体
の縦断面図、図１５は膨出した前面が正面形状で六角形
に形成され、前面に複数の六角形状のフレネルレンズが
形成されたレンズ体を示す平面図、図１６は膨出した前
面が正面形状で六角形に形成され、前面に複数の六角形
状のフレネルレンズが形成されたレンズ体の縦断面図で
ある。
施例につて図面に基づき説明する。尚、図９はレンズ体
の他の実施例を示す縦断面図、図１０は前面が膨出した
レンズ体を示す縦断面図、図１１は前面が陥没したレン
ズ体を示す縦断面図、図１２は前面が円柱状の曲面に形
成されたレンズ体を示す斜視図、図１３は前面が正面形
状で六角形に形成され、前面にフレネル輪が形成された
レンズ体を示す平面図、図１４は前面が正面形状で六角
形に形成され、前面にフレネル輪が形成されたレンズ体
の縦断面図、図１５は膨出した前面が正面形状で六角形
に形成され、前面に複数の六角形状のフレネルレンズが
形成されたレンズ体を示す平面図、図１６は膨出した前
面が正面形状で六角形に形成され、前面に複数の六角形
状のフレネルレンズが形成されたレンズ体の縦断面図で
ある。
【００２８】レンズ体１１の縦断面形状や平面形状とし
ては、上述した各実施例に限らず、以下のような構造と
しても、略同等の効果を得ることが可能である。 １）レンズ体１１の案内部１９の周面１９ａとしては、
例えば、純粋な円錐面形状にしてもよく、また、図９に
示すように、前部に当接面部１９ｂを形成しこれに連な
る円錐面とを組み合わせた案内部１９の周面形状とする
ことも可能であり、これらの場合には、多少、取込み能
力が低下するが、略同様な効果を得ることができる。
ては、上述した各実施例に限らず、以下のような構造と
しても、略同等の効果を得ることが可能である。 １）レンズ体１１の案内部１９の周面１９ａとしては、
例えば、純粋な円錐面形状にしてもよく、また、図９に
示すように、前部に当接面部１９ｂを形成しこれに連な
る円錐面とを組み合わせた案内部１９の周面形状とする
ことも可能であり、これらの場合には、多少、取込み能
力が低下するが、略同様な効果を得ることができる。
【００２９】２）レンズ体１１の前面１１ａとしては、
図１０に示すように、フレネル輪１７を設けずに前方に
膨出した曲面に形成したり、或いは、フレネル輪１７を
設けずに後方に陥没した曲面に形成したり（図示省
略）、また、図１１に示すように、前面１１ａを後方に
陥没した曲面に形成し前面１１ａにフレネル輪１７を形
成したり、これらの平面形状を、円形に限らず、楕円形
や多角形の形状にすることもできる。図１１に示すよう
な陥没した前面１１ａにフレネル輪１７を形成した場合
には、レンズ体１１の案内部１９が後方に向けて先細り
に形成され、且つ、その周面１９ａを外方に膨出する湾
曲面に形成することにより、レンズ体１１の前面１１ａ
から案内部１９に入射した太陽光の周面１９ａでの反射
角が小さくなり、その結果、接続部２１までより確実に
案内され、確実な集光を行なうことが可能となり、太陽
光の取込み能力を従来に比べて向上することができる。
図１０に示すように、フレネル輪１７を設けずに前方に
膨出した曲面に形成したり、或いは、フレネル輪１７を
設けずに後方に陥没した曲面に形成したり（図示省
略）、また、図１１に示すように、前面１１ａを後方に
陥没した曲面に形成し前面１１ａにフレネル輪１７を形
成したり、これらの平面形状を、円形に限らず、楕円形
や多角形の形状にすることもできる。図１１に示すよう
な陥没した前面１１ａにフレネル輪１７を形成した場合
には、レンズ体１１の案内部１９が後方に向けて先細り
に形成され、且つ、その周面１９ａを外方に膨出する湾
曲面に形成することにより、レンズ体１１の前面１１ａ
から案内部１９に入射した太陽光の周面１９ａでの反射
角が小さくなり、その結果、接続部２１までより確実に
案内され、確実な集光を行なうことが可能となり、太陽
光の取込み能力を従来に比べて向上することができる。
【００３０】３）また、上記各実施例ではレンズ体１１
の前面１１ａを膨出又は陥没する球面に形成したが、球
面に限らず、他の曲面、例えば、図１２に示すように、
円柱状の曲面に形成することも可能である。すなわち、
レンズ体１１の前面１１ａを円柱状の曲面に形成し、円
柱曲面の軸心を上下又は左右方向に向けることにより、
東西の位置にある太陽や冬季の太陽の照射角度の小さい
場合でもできるだけ多くの太陽光を集光することが可能
となる。
の前面１１ａを膨出又は陥没する球面に形成したが、球
面に限らず、他の曲面、例えば、図１２に示すように、
円柱状の曲面に形成することも可能である。すなわち、
レンズ体１１の前面１１ａを円柱状の曲面に形成し、円
柱曲面の軸心を上下又は左右方向に向けることにより、
東西の位置にある太陽や冬季の太陽の照射角度の小さい
場合でもできるだけ多くの太陽光を集光することが可能
となる。
【００３１】４）さらに、レンズ体１１の平面形状とし
ては、上記各実施例のような、丸い形状や矩形形状に限
らず、図１３および図１４や、図１５および図１６に示
すような六角形状に形成することもできる。図１３およ
び図１４に示すレンズ体１１では、平面形状が六角形状
に形成され、前面１１ａが膨出し、前面１１ａにフレネ
ル輪１７が形成されており、案内部１９の前部の周囲に
は当接面部１９ｂが形成されている。そして、これらの
レンズ体１１を配列することにより、ハニカム形状の集
光部３が形成される。図１５および図１６に示すレンズ
体１１では、平面形状が六角形状に形成され、さらに、
膨出した前面１１ａには、六角形状の膨出した曲面２０
が形成されており、各々の膨出曲面２０にはフレネル輪
１７が形成された構造である。したがって、図１３およ
び図１４に示すレンズ体では、上記同様の効果が得られ
るとともに、図１５および図１６に示すレンズ体では、
レンズ体の前面に複数の六角形状の膨出曲面およびフレ
ネル輪が設けられているので、更に、集光能力を高める
ことができる。尚、この場合、レンズ体の前面として
は、外方へ膨出した曲面でなくとも、平坦面や陥没曲面
としてもよい。
ては、上記各実施例のような、丸い形状や矩形形状に限
らず、図１３および図１４や、図１５および図１６に示
すような六角形状に形成することもできる。図１３およ
び図１４に示すレンズ体１１では、平面形状が六角形状
に形成され、前面１１ａが膨出し、前面１１ａにフレネ
ル輪１７が形成されており、案内部１９の前部の周囲に
は当接面部１９ｂが形成されている。そして、これらの
レンズ体１１を配列することにより、ハニカム形状の集
光部３が形成される。図１５および図１６に示すレンズ
体１１では、平面形状が六角形状に形成され、さらに、
膨出した前面１１ａには、六角形状の膨出した曲面２０
が形成されており、各々の膨出曲面２０にはフレネル輪
１７が形成された構造である。したがって、図１３およ
び図１４に示すレンズ体では、上記同様の効果が得られ
るとともに、図１５および図１６に示すレンズ体では、
レンズ体の前面に複数の六角形状の膨出曲面およびフレ
ネル輪が設けられているので、更に、集光能力を高める
ことができる。尚、この場合、レンズ体の前面として
は、外方へ膨出した曲面でなくとも、平坦面や陥没曲面
としてもよい。
【００３２】更に、本発明に係る集光部の第３実施例に
ついて図面に基づき説明する。尚、図１７は複数の集光
部をツリー状に配設したツリー状集光部を示す正面図、
図１８は本実施例の集光部を示す斜視図、図１９は集光
部の一部のレンズ体を抽出して示す斜視図である。本実
施例では、図１７に示すように、太陽光集光装置１の集
光部３を、建物１３の屋根１３Ａではなく、例えば、庭
などの日当りのよい場所に設置できる構造としたもので
あり、庭木の葉の形状に形成された複数の集光部３をポ
ール（支柱）３７などにツリー状に配設したものであ
る。上記各々の葉形状の集光部３は、図１８に示すよう
に、葉形状のケース３３と、このケース３３内に配列さ
れた複数のレンズ体１１とから構成されている。
ついて図面に基づき説明する。尚、図１７は複数の集光
部をツリー状に配設したツリー状集光部を示す正面図、
図１８は本実施例の集光部を示す斜視図、図１９は集光
部の一部のレンズ体を抽出して示す斜視図である。本実
施例では、図１７に示すように、太陽光集光装置１の集
光部３を、建物１３の屋根１３Ａではなく、例えば、庭
などの日当りのよい場所に設置できる構造としたもので
あり、庭木の葉の形状に形成された複数の集光部３をポ
ール（支柱）３７などにツリー状に配設したものであ
る。上記各々の葉形状の集光部３は、図１８に示すよう
に、葉形状のケース３３と、このケース３３内に配列さ
れた複数のレンズ体１１とから構成されている。
【００３３】上記ケース３３に配列されるレンズ体１１
は、ケース３３の太陽に向く正面を複数に区画した平面
形状に形成されている。本実施例では、各レンズ体１１
は、図１９に示すように、平面四角形状に形成され、案
内部１９の前部には各辺に対応した当接面部１９ｂが設
けられ、他のレンズ体１１を当接してケース３３内に配
設できるようになっている。そして、各々のレンズ体１
１に前面１１ａは、上記実施例と同様に、外方へ膨出し
た球面に形成されるとともに、図１９に示すように、前
面１１ａにフレネル輪１７が形成されたフレネルレンズ
に形成されている。さらに、レンズ体１１に一体に形成
された案内部１９が、上記実施例と同様に、後端に向け
て先細りの略円錐面に形成され、且つ、この案内部１９
の周面１９ａが外方へ膨らむように湾曲面に形成されて
いる。また、各々のレンズ体１１の案内部１９に設けら
れた接続部２１には、上記実施例と同様に、光ファイバ
ケーブル２５のコア２５ａの一端面が接続されており、
１つの葉形状の集光部３の各々のレンズ体１１の接続部
２１に接続された複数の光ファイバケーブル２５は束ね
られてケース３３の外部に引出されている。
は、ケース３３の太陽に向く正面を複数に区画した平面
形状に形成されている。本実施例では、各レンズ体１１
は、図１９に示すように、平面四角形状に形成され、案
内部１９の前部には各辺に対応した当接面部１９ｂが設
けられ、他のレンズ体１１を当接してケース３３内に配
設できるようになっている。そして、各々のレンズ体１
１に前面１１ａは、上記実施例と同様に、外方へ膨出し
た球面に形成されるとともに、図１９に示すように、前
面１１ａにフレネル輪１７が形成されたフレネルレンズ
に形成されている。さらに、レンズ体１１に一体に形成
された案内部１９が、上記実施例と同様に、後端に向け
て先細りの略円錐面に形成され、且つ、この案内部１９
の周面１９ａが外方へ膨らむように湾曲面に形成されて
いる。また、各々のレンズ体１１の案内部１９に設けら
れた接続部２１には、上記実施例と同様に、光ファイバ
ケーブル２５のコア２５ａの一端面が接続されており、
１つの葉形状の集光部３の各々のレンズ体１１の接続部
２１に接続された複数の光ファイバケーブル２５は束ね
られてケース３３の外部に引出されている。
【００３４】上記ケース３３の上部には葉形状の集光部
３を支持するワイヤ（支持部材）３５が一体に取付けら
れており、上記一個分の集光部３の束ねられた光ファイ
バケーブル２５が、上記ワイヤ３５にテープ等により支
持されている。また、複数分の集光部３のワイヤ３５お
よび光ファイバケーブル２５は、図８に示す一本の木の
枝のようになるように、束ねる位置を異ならせて束ねら
れており、一本の枝を構成する複数分の集光部３のワイ
ヤ３５の先端部がポール３７の任意の位置に取付けられ
ている。上記ポール３７は、例えば、金属により形成さ
れ、図１７に示すように、庭などの日当りのよい地面に
コンクリート基礎３９に支持されて立設されている。さ
らに、複数本の枝を構成する集光部３のワイヤ３５が、
高さや向きを異ならせてポール３７に取付けられてお
り、図１７に示すように、複数の集光部３が木の葉のよ
うに配設された構造となっている。尚、上記ワイヤ３５
とポール３７との取付けは、例えば、フックなどにより
着脱自在に取付けるようにしてもよい。
３を支持するワイヤ（支持部材）３５が一体に取付けら
れており、上記一個分の集光部３の束ねられた光ファイ
バケーブル２５が、上記ワイヤ３５にテープ等により支
持されている。また、複数分の集光部３のワイヤ３５お
よび光ファイバケーブル２５は、図８に示す一本の木の
枝のようになるように、束ねる位置を異ならせて束ねら
れており、一本の枝を構成する複数分の集光部３のワイ
ヤ３５の先端部がポール３７の任意の位置に取付けられ
ている。上記ポール３７は、例えば、金属により形成さ
れ、図１７に示すように、庭などの日当りのよい地面に
コンクリート基礎３９に支持されて立設されている。さ
らに、複数本の枝を構成する集光部３のワイヤ３５が、
高さや向きを異ならせてポール３７に取付けられてお
り、図１７に示すように、複数の集光部３が木の葉のよ
うに配設された構造となっている。尚、上記ワイヤ３５
とポール３７との取付けは、例えば、フックなどにより
着脱自在に取付けるようにしてもよい。
【００３５】また、一枝分の集光部３の光ファイバケー
ブル２５は、上記ワイヤ３５の取付け箇所の近傍に設け
られた穴からポール３７内に挿入され、他の枝の集光部
３の光ファイバケーブル２５とともに、コネクタを通じ
てメインの光ファイバケーブル２９に接続されている。
そして、ポール３７から引き出されたメイン光ファイバ
ケーブル２９は、地上および建物の壁を這わせて所定の
部屋まで配設され、光ファイバケーブル２９の先端に設
けられた照光部７により部屋内が照光される。尚、上記
ポール３７に取付けられる集光部３の数としては、部屋
の照明に必要な照度が得られるように、部屋の大きさに
応じて任意の数だけ取付けるようにすればよく、また、
配列されるレンズ体としては、葉形状のケースの表裏両
面に複薄う配設することにより、更に集光能力を高める
ことができる。
ブル２５は、上記ワイヤ３５の取付け箇所の近傍に設け
られた穴からポール３７内に挿入され、他の枝の集光部
３の光ファイバケーブル２５とともに、コネクタを通じ
てメインの光ファイバケーブル２９に接続されている。
そして、ポール３７から引き出されたメイン光ファイバ
ケーブル２９は、地上および建物の壁を這わせて所定の
部屋まで配設され、光ファイバケーブル２９の先端に設
けられた照光部７により部屋内が照光される。尚、上記
ポール３７に取付けられる集光部３の数としては、部屋
の照明に必要な照度が得られるように、部屋の大きさに
応じて任意の数だけ取付けるようにすればよく、また、
配列されるレンズ体としては、葉形状のケースの表裏両
面に複薄う配設することにより、更に集光能力を高める
ことができる。
【００３６】したがって、本実施例の太陽光集光装置に
おいては、上記実施例と同様の効果を得ることができる
とともに、地面に設置できるので、設置作業が容易とな
り、ポールに複数の集光部が吊り下げられるので、狭い
設置面積でも集光能率を高めることができ、さらに、太
陽の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左右され
ずに太陽光を集光できる。
おいては、上記実施例と同様の効果を得ることができる
とともに、地面に設置できるので、設置作業が容易とな
り、ポールに複数の集光部が吊り下げられるので、狭い
設置面積でも集光能率を高めることができ、さらに、太
陽の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左右され
ずに太陽光を集光できる。
【００３７】次に、本発明に係る集光部の第４実施例に
ついて図面に基づき説明する。尚、図２０は本実施例の
ケース内に水路を備えた集光部を示す平面図、図２１は
図１１中のＡーＡ矢視断面図である。本実施例では、太
陽光集光装置１に、太陽熱を利用した温水湯沸し器を組
み合わせた構造としたものである。すなわち、本実施例
の太陽光集光装置１は、上記第１実施例と同様に、矩形
状のケース９内に複数のレンズ体１１が配列されてい
る。また、各々のレンズ体１１はケース９の上部に固設
された支持板１５に支持されている。この支持板１５
は、本実施例では、透明なガラス材やプラスチック材に
より形成されている。上記ケース９内には、図２０に示
すように、左右に配列されたレンズ体１１の各列に沿っ
て、左右に配列されたレンズ体１１の各々の列を含むよ
うに水路４１が設けられ、全体として下側の列から上側
の列に亘って蛇行するように設けられている。この水路
４１は、図２１に示すように、左右に配列されたレンズ
体１１の上下の列の間で、先端が支持板１５に当接する
ように、ケース９の底板９ａに複数の仕切板４３が突設
され、これにより形成されている。上記複数の仕切板４
３は、傾斜した屋根１３Ａに設置した際に下側のレンズ
体１１の列から上側の列に、順次、蛇行して流れるよう
に、必要な仕切板４３の端部とケース９の側壁との間に
は間隔をあけて設けられている。
ついて図面に基づき説明する。尚、図２０は本実施例の
ケース内に水路を備えた集光部を示す平面図、図２１は
図１１中のＡーＡ矢視断面図である。本実施例では、太
陽光集光装置１に、太陽熱を利用した温水湯沸し器を組
み合わせた構造としたものである。すなわち、本実施例
の太陽光集光装置１は、上記第１実施例と同様に、矩形
状のケース９内に複数のレンズ体１１が配列されてい
る。また、各々のレンズ体１１はケース９の上部に固設
された支持板１５に支持されている。この支持板１５
は、本実施例では、透明なガラス材やプラスチック材に
より形成されている。上記ケース９内には、図２０に示
すように、左右に配列されたレンズ体１１の各列に沿っ
て、左右に配列されたレンズ体１１の各々の列を含むよ
うに水路４１が設けられ、全体として下側の列から上側
の列に亘って蛇行するように設けられている。この水路
４１は、図２１に示すように、左右に配列されたレンズ
体１１の上下の列の間で、先端が支持板１５に当接する
ように、ケース９の底板９ａに複数の仕切板４３が突設
され、これにより形成されている。上記複数の仕切板４
３は、傾斜した屋根１３Ａに設置した際に下側のレンズ
体１１の列から上側の列に、順次、蛇行して流れるよう
に、必要な仕切板４３の端部とケース９の側壁との間に
は間隔をあけて設けられている。
【００３８】また、上記ケース９の側壁には、図２０に
示すように、上記下側の列に連通する開口部４５や上側
の列に連通する開口部４７が設けられ、上記開口部４５
には水道水の冷水配管４９が連結される一方、上記開口
部４７には太陽熱により温められた温水を送出する温水
配管５１が連結されており、この温水配管５１は温水貯
溜タンクや風呂場などの温水給水栓に接続されている。
このような太陽光集光装置１においては、屋根１３Ａに
設置されて各々のレンズ体１１により太陽光が集光され
て必要な部屋の照明が行なわれる。同時に、レンズ体１
１の下部に設けられた水路４１を通じて水道水が通流さ
れ、この水路４１内の水道水が透明な支持板１５を通過
する太陽熱により温められ、温水配管５１を通じて温水
貯溜タンクや風呂場などの温水給水栓に温水が供給され
る。したがって、本実施例においては、レンズ体に太陽
光が集光される際に太陽熱が集められるが、左右に配列
されたレンズ体の周囲に水道水の水路が形成されている
ので、レンズ体によって吸熱された太陽熱が水路内の水
道水により吸収され、温水の給湯能力を高めることがで
きるとともに、レンズ体の温度の上昇を防止することが
できる。尚、本実施例では、仕切板４３を設けて水路４
１を構成したが、これに限らず、ケース９内にパイプを
蛇行させて配設することにより、同様の効果を得ること
ができる。
示すように、上記下側の列に連通する開口部４５や上側
の列に連通する開口部４７が設けられ、上記開口部４５
には水道水の冷水配管４９が連結される一方、上記開口
部４７には太陽熱により温められた温水を送出する温水
配管５１が連結されており、この温水配管５１は温水貯
溜タンクや風呂場などの温水給水栓に接続されている。
このような太陽光集光装置１においては、屋根１３Ａに
設置されて各々のレンズ体１１により太陽光が集光され
て必要な部屋の照明が行なわれる。同時に、レンズ体１
１の下部に設けられた水路４１を通じて水道水が通流さ
れ、この水路４１内の水道水が透明な支持板１５を通過
する太陽熱により温められ、温水配管５１を通じて温水
貯溜タンクや風呂場などの温水給水栓に温水が供給され
る。したがって、本実施例においては、レンズ体に太陽
光が集光される際に太陽熱が集められるが、左右に配列
されたレンズ体の周囲に水道水の水路が形成されている
ので、レンズ体によって吸熱された太陽熱が水路内の水
道水により吸収され、温水の給湯能力を高めることがで
きるとともに、レンズ体の温度の上昇を防止することが
できる。尚、本実施例では、仕切板４３を設けて水路４
１を構成したが、これに限らず、ケース９内にパイプを
蛇行させて配設することにより、同様の効果を得ること
ができる。
【００３９】更に、本発明に係る集光部の第５実施例に
つて図面に基づき説明する。尚、図２２は本実施例に係
り太陽電池が配設された集光部を示す要部の縦断面図で
ある。本実施例では、太陽光集光装置１の支持板（支持
部材）１５に太陽電池５３を配設したものである。すな
わち、本実施例では、図２２に示すように、ケース９内
に複数のレンズ体１１を配設し、これらのレンズ体１１
を支持する支持板１５を透明な部材により形成し、支持
板１５のレンズ体１１の間のスペースにシェル化された
複数の太陽電池５３を配設し、別の支持板（支持部材）
５５により上記太陽電池５３を支持した構造である。上
記複数の太陽電池５３は、それぞれ、電気配線により所
定の蓄電池（図示省略）に接続され、この蓄電池には所
定の配電設備を介して電球等の電気器具に接続されてい
る。したがって、本実施例においては、各々のレンズ体
により太陽光が集光されて必要な部屋の照明が行なわれ
ると同時に、太陽電池による蓄電が行なわれるので、建
物の屋根のスペースの有効利用を図ることができ、たく
さんの太陽光集光装置を屋根に設置する際に好適となる
利点がある。
つて図面に基づき説明する。尚、図２２は本実施例に係
り太陽電池が配設された集光部を示す要部の縦断面図で
ある。本実施例では、太陽光集光装置１の支持板（支持
部材）１５に太陽電池５３を配設したものである。すな
わち、本実施例では、図２２に示すように、ケース９内
に複数のレンズ体１１を配設し、これらのレンズ体１１
を支持する支持板１５を透明な部材により形成し、支持
板１５のレンズ体１１の間のスペースにシェル化された
複数の太陽電池５３を配設し、別の支持板（支持部材）
５５により上記太陽電池５３を支持した構造である。上
記複数の太陽電池５３は、それぞれ、電気配線により所
定の蓄電池（図示省略）に接続され、この蓄電池には所
定の配電設備を介して電球等の電気器具に接続されてい
る。したがって、本実施例においては、各々のレンズ体
により太陽光が集光されて必要な部屋の照明が行なわれ
ると同時に、太陽電池による蓄電が行なわれるので、建
物の屋根のスペースの有効利用を図ることができ、たく
さんの太陽光集光装置を屋根に設置する際に好適となる
利点がある。
【００４０】次に、本発明に係る集光部の第６実施例に
つて図面に基づき説明する。尚、図２３は本実施例に係
り太陽電池を備えた集光部を示す要部の縦断面図であ
る。本実施例では、太陽光集光装置１のレンズ体１１の
集光能力を利用して太陽電池５３の発電能力を高めるよ
うにしたものである。すなわち、本実施例では、上記第
１および第２実施例と同様に、複数のレンズ体１１を配
設し、これらのレンズ体１１のうち、任意のレンズ体１
１の接続部２１の端面に、図２３に示すように、シェル
化された太陽電池５３を対面させて配設し、これら複数
の太陽電池５３を支持板５５により支持した構造となっ
ている。上記任意のレンズ体１１としては、集光用のレ
ンズ体１１と交互に選択してもよい。そして、上記各々
の太陽電池５３は配線によりケース９外に取出され、所
定の蓄電池（図示省略）に接続されている。尚、本実施
例では、レンズ体１１の接続部２１は排除し、所定面積
の太陽電池の全面に太陽光が当たるようにレンズ体１１
を形成している。したがって、本実施例では、集光能力
の高いレンズ体により集められた太陽光により太陽電池
の発電が行なわれるので、太陽電池の発電能力が向上
し、家庭などでの電力として確実に利用することが可能
となる。また、レンズ体と太陽電池のみを組み合わせる
ことにより、より高い発電能力を高めた太陽電池装置を
構成することが可能となる。
つて図面に基づき説明する。尚、図２３は本実施例に係
り太陽電池を備えた集光部を示す要部の縦断面図であ
る。本実施例では、太陽光集光装置１のレンズ体１１の
集光能力を利用して太陽電池５３の発電能力を高めるよ
うにしたものである。すなわち、本実施例では、上記第
１および第２実施例と同様に、複数のレンズ体１１を配
設し、これらのレンズ体１１のうち、任意のレンズ体１
１の接続部２１の端面に、図２３に示すように、シェル
化された太陽電池５３を対面させて配設し、これら複数
の太陽電池５３を支持板５５により支持した構造となっ
ている。上記任意のレンズ体１１としては、集光用のレ
ンズ体１１と交互に選択してもよい。そして、上記各々
の太陽電池５３は配線によりケース９外に取出され、所
定の蓄電池（図示省略）に接続されている。尚、本実施
例では、レンズ体１１の接続部２１は排除し、所定面積
の太陽電池の全面に太陽光が当たるようにレンズ体１１
を形成している。したがって、本実施例では、集光能力
の高いレンズ体により集められた太陽光により太陽電池
の発電が行なわれるので、太陽電池の発電能力が向上
し、家庭などでの電力として確実に利用することが可能
となる。また、レンズ体と太陽電池のみを組み合わせる
ことにより、より高い発電能力を高めた太陽電池装置を
構成することが可能となる。
【００４１】尚、レンズ体の配設構造としては、上述し
た各々の実施例に限らず、以下のような構造とすること
により、さらに集光能力を高めることができる。 １）上記各々の実施例では、ケース９内に複数のレンズ
体１１が同一平面上に配列された場合について説明した
が、ケース９の形状設定により、例えば、図に２４示す
ように、ケース９の左右に亘って、複数のレンズ体１１
を外方へ膨出するように湾曲させた曲面上に配設した
り、図２５に示すように、複数のレンズ体１１を内方へ
陥没するように湾曲させた曲面上に配設するようにする
こともできる。尚、図２４、図２５中、Ｎ、Ｓは集光部
３を設置した場合の北、南のそれぞれの方角を示す。ま
た、図２６に示すように、ケース９の上下方向に亘っ
て、複数のレンズ体１１を外方へ膨出するように湾曲さ
せた曲面上に配設したり、図２７に示すように、複数の
レンズ体１１を内方へ陥没するように湾曲させた曲面上
に配設したり、湾曲方向を上下左右に組み合わせること
により、上下と左右に亘って膨出又は陥没する曲面上に
配設することもできる。尚、上述したような曲面上にレ
ンズ体１１を配列する場合には、レンズ体１１の後部が
支持板１５等により支持された構造となっている。
た各々の実施例に限らず、以下のような構造とすること
により、さらに集光能力を高めることができる。 １）上記各々の実施例では、ケース９内に複数のレンズ
体１１が同一平面上に配列された場合について説明した
が、ケース９の形状設定により、例えば、図に２４示す
ように、ケース９の左右に亘って、複数のレンズ体１１
を外方へ膨出するように湾曲させた曲面上に配設した
り、図２５に示すように、複数のレンズ体１１を内方へ
陥没するように湾曲させた曲面上に配設するようにする
こともできる。尚、図２４、図２５中、Ｎ、Ｓは集光部
３を設置した場合の北、南のそれぞれの方角を示す。ま
た、図２６に示すように、ケース９の上下方向に亘っ
て、複数のレンズ体１１を外方へ膨出するように湾曲さ
せた曲面上に配設したり、図２７に示すように、複数の
レンズ体１１を内方へ陥没するように湾曲させた曲面上
に配設したり、湾曲方向を上下左右に組み合わせること
により、上下と左右に亘って膨出又は陥没する曲面上に
配設することもできる。尚、上述したような曲面上にレ
ンズ体１１を配列する場合には、レンズ体１１の後部が
支持板１５等により支持された構造となっている。
【００４２】上述したようなレンズ体１１の配設構造の
よれば、左右に亘って膨出又は陥没させた曲面上に配列
した場合には、東側や西側にある太陽の照射角度の小さ
い場合でもできるだけ多くの太陽光を集光することが可
能となる。 上下に亘って膨出又は陥没させた曲面上に
配列した場合には、冬季の太陽の照射角度の小さい場合
でもできるだけ多くの太陽光を集光することが可能とな
る。さらに、上記図１２に示す円柱状曲面のレンズ体１
１と組み合わせて配設することにより、更に、東西の位
置にある太陽や冬季の太陽の照射角度の小さい場合で
も、従来のような追尾装置がなくとも、太陽光を集光能
力を高めることができる。
よれば、左右に亘って膨出又は陥没させた曲面上に配列
した場合には、東側や西側にある太陽の照射角度の小さ
い場合でもできるだけ多くの太陽光を集光することが可
能となる。 上下に亘って膨出又は陥没させた曲面上に
配列した場合には、冬季の太陽の照射角度の小さい場合
でもできるだけ多くの太陽光を集光することが可能とな
る。さらに、上記図１２に示す円柱状曲面のレンズ体１
１と組み合わせて配設することにより、更に、東西の位
置にある太陽や冬季の太陽の照射角度の小さい場合で
も、従来のような追尾装置がなくとも、太陽光を集光能
力を高めることができる。
【００４３】２）上記各実施例では、集光部３を、建物
の屋根に設置したり、ポールに吊り下げた場合について
説明したが、これらに限らず、図２８に示すように、集
光部３を日当りのよい建物１３の側壁１３Ｂに取付ける
ようにしてもよく、また、建物１３の建設時に側壁１３
Ｂと一体に設けるようにすることも可能である。この場
合には、図２９に示すように、集光部３の各々のレンズ
体１１の前面１１ａを斜め上方へ向けて配設することに
より、レンズ体１１の集光能力をより高めるようにすれ
ばよい。
の屋根に設置したり、ポールに吊り下げた場合について
説明したが、これらに限らず、図２８に示すように、集
光部３を日当りのよい建物１３の側壁１３Ｂに取付ける
ようにしてもよく、また、建物１３の建設時に側壁１３
Ｂと一体に設けるようにすることも可能である。この場
合には、図２９に示すように、集光部３の各々のレンズ
体１１の前面１１ａを斜め上方へ向けて配設することに
より、レンズ体１１の集光能力をより高めるようにすれ
ばよい。
【００４４】更に、本発明に係る集光部の第７実施例に
ついて図面に基づき説明する。尚、図３０は複数のレン
ズ体がドーム状に配列された集光部を示す側面図、図３
１はドーム状集光部の平面図、図３２は建物の屋根に設
置されたドーム状の集光部を示す側面図、図３３は平面
形状が六角形に形成されたレンズ体を示す平面図、図３
４は平面形状が六角形に形成されたレンズ体の側面図で
ある。本実施例の集光部３は、図３０および図３１に示
すように、複数のレンズ体１１のが外方に膨出する球面
状に配列され、集光部３がドーム状に形成されており、
例えば、図３２に示すように、建物１３の日の当たる屋
根１３Ａに設置される。また、各々のレンズ体１１は、
図３３および図３４に示すように、平面形状が正六角形
に形成され、レンズ体１１の案内部１９の前部の周面に
は、六角形状の各辺から後方へ亘って所定角度傾斜した
平面状の当接面部１９ｂが形成されており、この当接面
部１９ｂに隣のレンズ体１１の当接面部１９ｂが当接し
て複数のレンズ体１１が球面状、所謂、ハニカム形状に
配列される構造となっている。さらに、上記各々のレン
ズ体１１の各光軸が球面の中心を通るように、すなわ
ち、各々のレンズ体１１の前面１１ａが放射方向へ向く
ように配設され、これにともなって、上記各々のレンズ
体１１の当接面部１９ｂの傾斜角度が設定されている。
また、球面状に配列された各々のレンズ体１１は、図３
０に示すように、複数配列されたレンズ体の内部に設け
られた球状の支持板１５により支持されている。さら
に、本実施例では、各々のレンズ体１１は、前面１１ａ
が膨出し、前面１１ａにはフレネル輪１７が形成されて
いる。したがって、本実施例では、上記ドーム構造の集
光部を建物の南側の屋根に任意に設置することにより、
太陽を追尾しなくとも、放射方向へ向けられた複数のレ
ンズ体により太陽光が集光される。この結果、各季節の
太陽の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左右さ
れずに太陽光を確実に集光することが可能となる。
ついて図面に基づき説明する。尚、図３０は複数のレン
ズ体がドーム状に配列された集光部を示す側面図、図３
１はドーム状集光部の平面図、図３２は建物の屋根に設
置されたドーム状の集光部を示す側面図、図３３は平面
形状が六角形に形成されたレンズ体を示す平面図、図３
４は平面形状が六角形に形成されたレンズ体の側面図で
ある。本実施例の集光部３は、図３０および図３１に示
すように、複数のレンズ体１１のが外方に膨出する球面
状に配列され、集光部３がドーム状に形成されており、
例えば、図３２に示すように、建物１３の日の当たる屋
根１３Ａに設置される。また、各々のレンズ体１１は、
図３３および図３４に示すように、平面形状が正六角形
に形成され、レンズ体１１の案内部１９の前部の周面に
は、六角形状の各辺から後方へ亘って所定角度傾斜した
平面状の当接面部１９ｂが形成されており、この当接面
部１９ｂに隣のレンズ体１１の当接面部１９ｂが当接し
て複数のレンズ体１１が球面状、所謂、ハニカム形状に
配列される構造となっている。さらに、上記各々のレン
ズ体１１の各光軸が球面の中心を通るように、すなわ
ち、各々のレンズ体１１の前面１１ａが放射方向へ向く
ように配設され、これにともなって、上記各々のレンズ
体１１の当接面部１９ｂの傾斜角度が設定されている。
また、球面状に配列された各々のレンズ体１１は、図３
０に示すように、複数配列されたレンズ体の内部に設け
られた球状の支持板１５により支持されている。さら
に、本実施例では、各々のレンズ体１１は、前面１１ａ
が膨出し、前面１１ａにはフレネル輪１７が形成されて
いる。したがって、本実施例では、上記ドーム構造の集
光部を建物の南側の屋根に任意に設置することにより、
太陽を追尾しなくとも、放射方向へ向けられた複数のレ
ンズ体により太陽光が集光される。この結果、各季節の
太陽の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左右さ
れずに太陽光を確実に集光することが可能となる。
【００４５】尚、上記第１、第２、第７実施例では、集
光部３が屋根１３Ａの上に設置される構造であるが、屋
根１３Ａと一体の構造としたり、屋根１３Ａの全体を集
光部３とすることも可能である。
光部３が屋根１３Ａの上に設置される構造であるが、屋
根１３Ａと一体の構造としたり、屋根１３Ａの全体を集
光部３とすることも可能である。
【００４６】更に、本発明に係る集光部の第８実施例に
ついて図面に基づき説明する。尚、図３５は複数のドー
ム状の集光部をツリー状に構成したツリー状集光部を示
す正面図である。本実施例の集光部３は、図３５に示す
ように、上記第７実施例と同様に形成されたドーム状の
集光部３を用い、上記第３実施例と同様に、建物１３の
屋根１３Ａではなく、例えば、庭などの日当りのよい場
所に設置できる構造としたものである。すなわち、本実
施例では、上記第７実施例の集光部３よりもやや小さい
直径に形成されたドーム状集光部３を複数用い、これら
のドーム状集光部３をポール（支柱）３７などにより支
持し、ツリー状集光部に構成したものである。上記ポー
ル３７は、例えば、金属により形成され、庭などの日当
りのよい地面にコンクリート基礎３９に支持されて立設
され、このポール３７から延設された各アーム５７の上
に上記各々のドーム状集光部３が設置されている。各々
の集光部３は、ポール３７の上部から下部に亘って、末
広がりになるように配設され、できるだけ太陽光を集光
できるように設けられている。したがって、本実施例で
は、上記第７実施例と同様に、各季節の太陽の高度や、
１日の太陽の照射角度にはあまり左右されずに太陽光を
確実に集光することが可能となり、また、集光部の設置
が容易となる。
ついて図面に基づき説明する。尚、図３５は複数のドー
ム状の集光部をツリー状に構成したツリー状集光部を示
す正面図である。本実施例の集光部３は、図３５に示す
ように、上記第７実施例と同様に形成されたドーム状の
集光部３を用い、上記第３実施例と同様に、建物１３の
屋根１３Ａではなく、例えば、庭などの日当りのよい場
所に設置できる構造としたものである。すなわち、本実
施例では、上記第７実施例の集光部３よりもやや小さい
直径に形成されたドーム状集光部３を複数用い、これら
のドーム状集光部３をポール（支柱）３７などにより支
持し、ツリー状集光部に構成したものである。上記ポー
ル３７は、例えば、金属により形成され、庭などの日当
りのよい地面にコンクリート基礎３９に支持されて立設
され、このポール３７から延設された各アーム５７の上
に上記各々のドーム状集光部３が設置されている。各々
の集光部３は、ポール３７の上部から下部に亘って、末
広がりになるように配設され、できるだけ太陽光を集光
できるように設けられている。したがって、本実施例で
は、上記第７実施例と同様に、各季節の太陽の高度や、
１日の太陽の照射角度にはあまり左右されずに太陽光を
確実に集光することが可能となり、また、集光部の設置
が容易となる。
【００４７】更に、本発明に係る集光部の第９実施例に
ついて図面に基づき説明する。尚、図３６は六角形状の
複数のレンズ体を錐形状に配列したツリー状集光部を示
す正面図である。本実施例の集光部３は、上記図３３お
よび図３４に示すような平面が六角形状のレンズ体１１
を複数用いて、図３６に示すように、ツリー状に配設し
た構造である。すなわち、庭などに立設されたポール３
７に、周面が上方に向けて先細りとなる円錐面形状に、
複数のレンズ体１１を配設し、支持板１５により内部で
各レンズ体１１を支持したものである。尚、レンズ体１
１の配列形状としては、上記円錐面形状に限らず、多角
錐の形状になるように複数のレンズ体１１を配設するこ
ともできる。したがって、本実施例でも、上記第８実施
例と同様な効果を得ることができる。
ついて図面に基づき説明する。尚、図３６は六角形状の
複数のレンズ体を錐形状に配列したツリー状集光部を示
す正面図である。本実施例の集光部３は、上記図３３お
よび図３４に示すような平面が六角形状のレンズ体１１
を複数用いて、図３６に示すように、ツリー状に配設し
た構造である。すなわち、庭などに立設されたポール３
７に、周面が上方に向けて先細りとなる円錐面形状に、
複数のレンズ体１１を配設し、支持板１５により内部で
各レンズ体１１を支持したものである。尚、レンズ体１
１の配列形状としては、上記円錐面形状に限らず、多角
錐の形状になるように複数のレンズ体１１を配設するこ
ともできる。したがって、本実施例でも、上記第８実施
例と同様な効果を得ることができる。
【００４８】更に、本発明に係る集光部の第１０実施例
について図面に基づき説明する。尚、図３７は太陽追尾
機構を有する板状の集光部を示す正面図、図３８は太陽
追尾機構を有する板状の集光部を示す図３７中のＢーＢ
矢視断面図、図３９は回転軸および軸支持部を示す拡大
断面図、図４０はガイドおよびガイドローラを示す拡大
断面図、図４１はガイドおよびガイドローラを示す図３
８中のＣーＣ矢視断面図、図４２は環状のラックおよび
モータに設けられたピニオンを示す図３８中のＤーＤ矢
視断面図である。本実施例では、上記第１および第２実
施例に構成された集光部３を、太陽光を追尾できる構造
としたものである。すなわち、図３７および図３８に示
すように、建物１３の屋根１３Ａに基台５９を設置し、
この基台５９上に集光部３を回動可能に配設し、太陽追
尾機構６１により集光部３を回転駆動する構成となって
いる。上記集光部３のケース底板９ａの略中央部には、
図３９に示すように、回転軸６３が所定の角度傾斜させ
て突設されており、上記基台５９の略中央部には上記回
転軸６３を軸支する軸支持部６５が基台５９の上面に直
角に取付けられている。尚、上記集光部３に突設された
回転軸６３の傾斜角度としては、屋根１３の傾きと太陽
の高度により決定される。また、上記回転軸６３の下端
部分は太径に形成され、この大径部６３ａが軸支持部６
５内に挿入されて、軸支持部６５内に設けられた軸受６
７により大径部６３ａが回動可能に支持されており、大
径部６３ａの上端面に係止する蓋部６９が軸支持部６５
の上面にボルトなどにより固着され、これにより回転軸
６３の抜け防止が図られている。
について図面に基づき説明する。尚、図３７は太陽追尾
機構を有する板状の集光部を示す正面図、図３８は太陽
追尾機構を有する板状の集光部を示す図３７中のＢーＢ
矢視断面図、図３９は回転軸および軸支持部を示す拡大
断面図、図４０はガイドおよびガイドローラを示す拡大
断面図、図４１はガイドおよびガイドローラを示す図３
８中のＣーＣ矢視断面図、図４２は環状のラックおよび
モータに設けられたピニオンを示す図３８中のＤーＤ矢
視断面図である。本実施例では、上記第１および第２実
施例に構成された集光部３を、太陽光を追尾できる構造
としたものである。すなわち、図３７および図３８に示
すように、建物１３の屋根１３Ａに基台５９を設置し、
この基台５９上に集光部３を回動可能に配設し、太陽追
尾機構６１により集光部３を回転駆動する構成となって
いる。上記集光部３のケース底板９ａの略中央部には、
図３９に示すように、回転軸６３が所定の角度傾斜させ
て突設されており、上記基台５９の略中央部には上記回
転軸６３を軸支する軸支持部６５が基台５９の上面に直
角に取付けられている。尚、上記集光部３に突設された
回転軸６３の傾斜角度としては、屋根１３の傾きと太陽
の高度により決定される。また、上記回転軸６３の下端
部分は太径に形成され、この大径部６３ａが軸支持部６
５内に挿入されて、軸支持部６５内に設けられた軸受６
７により大径部６３ａが回動可能に支持されており、大
径部６３ａの上端面に係止する蓋部６９が軸支持部６５
の上面にボルトなどにより固着され、これにより回転軸
６３の抜け防止が図られている。
【００４９】さらに、図３７および図３８に示すよう
に、基台５９の上面には、環状のガイド７１が固着され
ている。このガイド７１は、図４１に示すように、軸支
持部６５を中心とした環状に形成されており、上記軸支
持部６５を中心として周方向へ１８０゜よりも僅かに長
い長さに形成され、ガイド７１には、図４０に示すよう
に、縦断面形状が略コ字形状のガイド溝７３が形成され
ている。また、上記集光部３のケース底面９ａには、基
台５９に直交するように係合アーム７５が突設され、係
合アーム７５の先端にはガイドローラ７７が回動可能に
軸支されている。上記ガイドローラ７７は、その回転軸
７９が、上記基台５９の上面に対して直交するように配
設されて上記ガイド溝７３内の前面である案内面７３ａ
に当接するように、係合アーム７５の先端部に取付けら
れている。この係合アーム７５は、図４１に示すよう
に、集光部３の正面の下部中央部に設けられ、ガイドロ
ーラ７７としては、例えば、２固設けられている。そし
て、集光部３が回転軸６３を中心に回転する際には、ガ
イドローラ７７がガイド溝７３の案内面７３ａに沿って
移動し、ガイド溝７３の上面および下面によりガイドロ
ーラ７７の上端および下端がガイド溝７３から外れない
ように案内される。
に、基台５９の上面には、環状のガイド７１が固着され
ている。このガイド７１は、図４１に示すように、軸支
持部６５を中心とした環状に形成されており、上記軸支
持部６５を中心として周方向へ１８０゜よりも僅かに長
い長さに形成され、ガイド７１には、図４０に示すよう
に、縦断面形状が略コ字形状のガイド溝７３が形成され
ている。また、上記集光部３のケース底面９ａには、基
台５９に直交するように係合アーム７５が突設され、係
合アーム７５の先端にはガイドローラ７７が回動可能に
軸支されている。上記ガイドローラ７７は、その回転軸
７９が、上記基台５９の上面に対して直交するように配
設されて上記ガイド溝７３内の前面である案内面７３ａ
に当接するように、係合アーム７５の先端部に取付けら
れている。この係合アーム７５は、図４１に示すよう
に、集光部３の正面の下部中央部に設けられ、ガイドロ
ーラ７７としては、例えば、２固設けられている。そし
て、集光部３が回転軸６３を中心に回転する際には、ガ
イドローラ７７がガイド溝７３の案内面７３ａに沿って
移動し、ガイド溝７３の上面および下面によりガイドロ
ーラ７７の上端および下端がガイド溝７３から外れない
ように案内される。
【００５０】さらに、上記集光部３のケース底板９ａに
は、環状のラック８１が固着されている。このラック８
１は、回転軸６３を中心とした環状に形成され、内周縁
には歯８３が形成されている。このラック８１は、図４
２に示すように、回転軸６３を中心として周方向へ１８
０゜よりも僅かに長い長さに形成され、両端部にはスト
ッパ部８１ａが設けられている。他方、基台５９の上面
には、上記ラック８１に噛合するピニオン８５が取付け
られたモータ８７が固着されている。上記モータ８７
は、その回転軸が、上記集光部３のケース底板９ａに直
交するように基台５９に固着され、回転軸にはピニオン
８５が固着されており、モータ８７が図示しない制御部
に接続されている。そして、制御部の制御によりモータ
８７を正逆回転することにより、基台５９上で、集光部
３が回転軸６３を中心にして回動することができる構造
となっており、この場合、ガイドローラ７７がガイド溝
７３により案内されるので、スムースに集光部３の回転
が行える。さらに、上記集光部３の略中心部分には、光
センサ８９が配設され、この光センサ８９は上記制御部
に接続され、上記光センサ８９により太陽の大まかな位
置を検出し、この光センサ８９からの検出信号に基づい
て、制御部によりモータ８７の正逆回転駆動制御が行な
われ、１日の太陽の動きに対応して集光部３が回転さ
れ、集光部３によって太陽を追尾しながら集光が行なわ
れる。また、上記制御部にはタイマーが設けられ、一日
の例えば夕方の６時になると、上記モータ８７を逆回転
することにより、西側に向けられた集光部３を南側を経
由して東側に向けてロックし、翌日のためにセットでき
る構成となっている。尚、上記回転軸６３、軸支持部６
５、ガイド７１、係合アーム７５、ガイドローラ７７、
ラック８１、モータ８７、ピニオン８５、光センサ８
９、タイマーおよび制御部等により、追尾機構６１が構
成されている。
は、環状のラック８１が固着されている。このラック８
１は、回転軸６３を中心とした環状に形成され、内周縁
には歯８３が形成されている。このラック８１は、図４
２に示すように、回転軸６３を中心として周方向へ１８
０゜よりも僅かに長い長さに形成され、両端部にはスト
ッパ部８１ａが設けられている。他方、基台５９の上面
には、上記ラック８１に噛合するピニオン８５が取付け
られたモータ８７が固着されている。上記モータ８７
は、その回転軸が、上記集光部３のケース底板９ａに直
交するように基台５９に固着され、回転軸にはピニオン
８５が固着されており、モータ８７が図示しない制御部
に接続されている。そして、制御部の制御によりモータ
８７を正逆回転することにより、基台５９上で、集光部
３が回転軸６３を中心にして回動することができる構造
となっており、この場合、ガイドローラ７７がガイド溝
７３により案内されるので、スムースに集光部３の回転
が行える。さらに、上記集光部３の略中心部分には、光
センサ８９が配設され、この光センサ８９は上記制御部
に接続され、上記光センサ８９により太陽の大まかな位
置を検出し、この光センサ８９からの検出信号に基づい
て、制御部によりモータ８７の正逆回転駆動制御が行な
われ、１日の太陽の動きに対応して集光部３が回転さ
れ、集光部３によって太陽を追尾しながら集光が行なわ
れる。また、上記制御部にはタイマーが設けられ、一日
の例えば夕方の６時になると、上記モータ８７を逆回転
することにより、西側に向けられた集光部３を南側を経
由して東側に向けてロックし、翌日のためにセットでき
る構成となっている。尚、上記回転軸６３、軸支持部６
５、ガイド７１、係合アーム７５、ガイドローラ７７、
ラック８１、モータ８７、ピニオン８５、光センサ８
９、タイマーおよび制御部等により、追尾機構６１が構
成されている。
【００５１】したがって、本実施例においては、屋根の
上に設置したままで集光する集光部に比べ、集光部が、
常時、太陽に向けられるために、集光能力をさらに高め
ることができる。また、太陽を追尾する場合に、レンズ
体の光軸上に太陽が位置しなくとも確実に太陽光を集光
できるので、大まかな太陽の追尾でも確実に集光するこ
とができ、追尾装置の簡素化を図ることが可能となり、
装置全体を安価なものとすることができる。
上に設置したままで集光する集光部に比べ、集光部が、
常時、太陽に向けられるために、集光能力をさらに高め
ることができる。また、太陽を追尾する場合に、レンズ
体の光軸上に太陽が位置しなくとも確実に太陽光を集光
できるので、大まかな太陽の追尾でも確実に集光するこ
とができ、追尾装置の簡素化を図ることが可能となり、
装置全体を安価なものとすることができる。
【００５２】また、上記各々の実施例においては、主に
家庭で利用する場合を例に採って説明したが、これに限
らず、他の建物、例えば、ビルディング等にも適用する
ことができ、さらに、植物栽培用にも適用することがで
きる。
家庭で利用する場合を例に採って説明したが、これに限
らず、他の建物、例えば、ビルディング等にも適用する
ことができ、さらに、植物栽培用にも適用することがで
きる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズ体の前面を前方に膨出した曲面に形成し、更に、前
面にフレネルレンズを形成した場合には、集光能力が大
幅に高まり、夏季と冬季と太陽高度が大きく異なる場合
でも、十分に太陽光を集光することが可能となり、ま
た、１日のうちでも朝と夕方とで太陽の向きが異なる場
合にも確実に集光することができ、この結果、太陽の追
尾装置を用いなくとも確実な集光が可能となり、装置全
体を安価に製作できる。さらに、レンズ体の案内部が、
後端に向けて先細りの略円錐面に形成され、且つ、この
案内部の周面が外方へ膨らむように湾曲面に形成されて
いるので、レンズ体の光軸上に太陽が位置しない場合で
も、レンズ体の前面からレンズ体の内部に入射した光を
確実に連結された導光部の光ファイバケーブルに導くこ
とが可能となり、一度レンズ体に入射した光がレンズ体
の前面から逃げることを大幅に減少することができ、レ
ンズ体の太陽光の取込み能力を高めることができる。ま
た更に、レンズ体の前面が外方へ膨出した曲面に形成さ
れ、その上、曲面の前面にフレネルレンズが形成されて
いるので、レンズ体の焦点を短くすることが可能とな
り、レンズ体の奥行寸法を通常よりも小さくすることが
可能となる。この結果、レンズ体に案内部を一体に形成
しても、レンズ体の重量の軽減化を図ることができる。
更に、レンズ体の平面形状を多角形に形成することによ
り、集光の効率を高めることができ、また、レンズ体の
前面に六角形状の膨出曲面を形成し前面にフレネル輪を
形成することにより、更に、集光能力を高めることがで
きる。
ンズ体の前面を前方に膨出した曲面に形成し、更に、前
面にフレネルレンズを形成した場合には、集光能力が大
幅に高まり、夏季と冬季と太陽高度が大きく異なる場合
でも、十分に太陽光を集光することが可能となり、ま
た、１日のうちでも朝と夕方とで太陽の向きが異なる場
合にも確実に集光することができ、この結果、太陽の追
尾装置を用いなくとも確実な集光が可能となり、装置全
体を安価に製作できる。さらに、レンズ体の案内部が、
後端に向けて先細りの略円錐面に形成され、且つ、この
案内部の周面が外方へ膨らむように湾曲面に形成されて
いるので、レンズ体の光軸上に太陽が位置しない場合で
も、レンズ体の前面からレンズ体の内部に入射した光を
確実に連結された導光部の光ファイバケーブルに導くこ
とが可能となり、一度レンズ体に入射した光がレンズ体
の前面から逃げることを大幅に減少することができ、レ
ンズ体の太陽光の取込み能力を高めることができる。ま
た更に、レンズ体の前面が外方へ膨出した曲面に形成さ
れ、その上、曲面の前面にフレネルレンズが形成されて
いるので、レンズ体の焦点を短くすることが可能とな
り、レンズ体の奥行寸法を通常よりも小さくすることが
可能となる。この結果、レンズ体に案内部を一体に形成
しても、レンズ体の重量の軽減化を図ることができる。
更に、レンズ体の平面形状を多角形に形成することによ
り、集光の効率を高めることができ、また、レンズ体の
前面に六角形状の膨出曲面を形成し前面にフレネル輪を
形成することにより、更に、集光能力を高めることがで
きる。
【００５４】また、複数の集光部を支柱により支持して
地面などに設置した場合には、設置作業が容易となり、
狭い設置面積でも集光能率を高めることができ、さら
に、太陽の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左
右されずに太陽光を集光できる。また、集光部に水路を
設けて湯沸し機能を設けた場合には、レンズ体によって
吸熱された太陽熱が水路内の水道水により吸収され、温
水の給湯能力を高めることができるとともに、レンズ体
の温度の上昇を防止することができる。また、太陽電池
を設置した場合には、レンズ体により太陽光が集光され
て必要な部屋の照明が行なわれると同時に、太陽電池に
よる発電が行なわれ、建物の屋根のスペースの有効利用
を図ることができる。
地面などに設置した場合には、設置作業が容易となり、
狭い設置面積でも集光能率を高めることができ、さら
に、太陽の高度や、１日の太陽の照射角度にはあまり左
右されずに太陽光を集光できる。また、集光部に水路を
設けて湯沸し機能を設けた場合には、レンズ体によって
吸熱された太陽熱が水路内の水道水により吸収され、温
水の給湯能力を高めることができるとともに、レンズ体
の温度の上昇を防止することができる。また、太陽電池
を設置した場合には、レンズ体により太陽光が集光され
て必要な部屋の照明が行なわれると同時に、太陽電池に
よる発電が行なわれ、建物の屋根のスペースの有効利用
を図ることができる。
【００５５】また、左右に亘って膨出又は陥没させた曲
面上に配列した場合には、東側や西側にある太陽の照射
角度の小さい場合でもできるだけ多くの太陽光を集光す
ることが可能となる。上下に亘って膨出又は陥没させた
曲面上に配列した場合には、冬季の太陽の照射角度の小
さい場合でもできるだけ多くの太陽光を集光することが
可能となる。また、集光部を日当りのよい建物の側壁に
取付けた場合には、集光部の設置スペースの有効利用を
図ることができる。
面上に配列した場合には、東側や西側にある太陽の照射
角度の小さい場合でもできるだけ多くの太陽光を集光す
ることが可能となる。上下に亘って膨出又は陥没させた
曲面上に配列した場合には、冬季の太陽の照射角度の小
さい場合でもできるだけ多くの太陽光を集光することが
可能となる。また、集光部を日当りのよい建物の側壁に
取付けた場合には、集光部の設置スペースの有効利用を
図ることができる。
【００５６】また、ドーム状の集光部を建物の南側の屋
根に任意に設置することにより、太陽を追尾しなくと
も、放射方向へ向けられた複数のレンズ体により太陽光
が集光される。この結果、各季節の太陽の高度や、１日
の太陽の照射角度にはあまり左右されずに太陽光を確実
に集光することが可能となる。また、ドーム状集光部や
錐面状にレンズ体が配列されたツリー状集光部に構成し
たことにより、各季節の太陽の高度や、１日の太陽の照
射角度にはあまり左右されずに太陽光を確実に集光する
ことが可能となり、また、集光部の設置が容易となる。
また、太陽を追尾する追尾機構を設けたことにより、集
光部が、常時、太陽に向けられるために、集光能力をさ
らに高めることができ、太陽を追尾する際に、レンズ体
の光軸上に太陽が位置しなくとも確実に太陽光を集光で
きるので、大まかな太陽の追尾でも確実に集光すること
ができ、追尾装置の簡素化を図ることが可能となり、装
置全体を安価なものとすることができ、これらの結果、
クリーンな太陽光を日常的に有効に利用することが可能
となる。
根に任意に設置することにより、太陽を追尾しなくと
も、放射方向へ向けられた複数のレンズ体により太陽光
が集光される。この結果、各季節の太陽の高度や、１日
の太陽の照射角度にはあまり左右されずに太陽光を確実
に集光することが可能となる。また、ドーム状集光部や
錐面状にレンズ体が配列されたツリー状集光部に構成し
たことにより、各季節の太陽の高度や、１日の太陽の照
射角度にはあまり左右されずに太陽光を確実に集光する
ことが可能となり、また、集光部の設置が容易となる。
また、太陽を追尾する追尾機構を設けたことにより、集
光部が、常時、太陽に向けられるために、集光能力をさ
らに高めることができ、太陽を追尾する際に、レンズ体
の光軸上に太陽が位置しなくとも確実に太陽光を集光で
きるので、大まかな太陽の追尾でも確実に集光すること
ができ、追尾装置の簡素化を図ることが可能となり、装
置全体を安価なものとすることができ、これらの結果、
クリーンな太陽光を日常的に有効に利用することが可能
となる。
【図１】本発明に係る太陽光集光装置の第１実施例に係
り、太陽光集光装置を示す概略図である。
り、太陽光集光装置を示す概略図である。
【図２】太陽光集光装置の集光部を示す斜視図である。
【図３】レンズ体を示す縦断面図である。
【図４】レンズ体を示す斜視図である。
【図５】各々の光ファイバケーブルとメインの光ファイ
バケーブルとの接続構造を示す概略図である。
バケーブルとの接続構造を示す概略図である。
【図６】本発明に係る集光部の第２実施例に係り、集光
部を示す斜視図である。
部を示す斜視図である。
【図７】レンズ体を示す斜視図である。
【図８】レンズ体を示す縦断面図である。
【図９】レンズ体の他の実施例を示す縦断面図である。
【図１０】前面が膨出したレンズ体を示す縦断面図であ
る。
る。
【図１１】前面が陥没したレンズ体を示す縦断面図であ
る。
る。
【図１２】前面が円柱状の曲面に形成されたレンズ体を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１３】前面が正面形状で六角形に形成され、前面に
フレネル輪が形成されたレンズ体を示す平面図である。
フレネル輪が形成されたレンズ体を示す平面図である。
【図１４】前面が正面形状で六角形に形成され、前面に
フレネル輪が形成されたレンズ体の縦断面図である。
フレネル輪が形成されたレンズ体の縦断面図である。
【図１５】膨出した前面が正面形状で六角形に形成さ
れ、前面に複数の六角形状のフレネルレンズが形成され
たレンズ体を示す平面図である。
れ、前面に複数の六角形状のフレネルレンズが形成され
たレンズ体を示す平面図である。
【図１６】膨出した前面が正面形状で六角形に形成さ
れ、前面に複数の六角形状のフレネルレンズが形成され
たレンズ体の縦断面図である。
れ、前面に複数の六角形状のフレネルレンズが形成され
たレンズ体の縦断面図である。
【図１７】本発明に係る集光部の第３実施例に係り、複
数の集光部をツリー状に配設したツリー状集光部を示す
正面図である。
数の集光部をツリー状に配設したツリー状集光部を示す
正面図である。
【図１８】集光部を示す斜視図である。
【図１９】集光部の一部のレンズ体を抽出して示す斜視
図である。
図である。
【図２０】本発明の第４実施例に係り、ケース内に水路
を備えた集光部を示す平面図である。
を備えた集光部を示す平面図である。
【図２１】水路を示す図１１中のＡーＡ矢視断面図であ
る。
る。
【図２２】本発明の第５実施例に係り、太陽電池が配設
された集光部を示す要部の縦断面図である。
された集光部を示す要部の縦断面図である。
【図２３】本発明の第６実施例に係り、太陽電池を備え
た集光部を示す要部の縦断面図である。
た集光部を示す要部の縦断面図である。
【図２４】集光部のレンズ体の配列構造の他の実施例を
示し、複数のレンズ体が左右に亘り前方に膨出した曲面
上に配列された集光部を示す斜視図である。
示し、複数のレンズ体が左右に亘り前方に膨出した曲面
上に配列された集光部を示す斜視図である。
【図２５】複数のレンズ体が左右に亘り後方に陥没した
曲面上に配列された集光部を示す斜視図である。
曲面上に配列された集光部を示す斜視図である。
【図２６】複数のレンズ体が上下に亘り前方に膨出した
曲面上に配列された集光部を示す斜視図である。
曲面上に配列された集光部を示す斜視図である。
【図２７】複数のレンズ体が上下に亘り後方に陥没した
曲面上に配列された集光部を示す斜視図である。
曲面上に配列された集光部を示す斜視図である。
【図２８】集光部の配設構造の他の実施例に係り、建物
の日の当たる側壁に設置された集光部を示す側面図であ
る。
の日の当たる側壁に設置された集光部を示す側面図であ
る。
【図２９】レンズ体の取付け状態を示す拡大断面図であ
る。
る。
【図３０】本発明に係る集光部の第７実施例を示し、複
数のレンズ体がドーム状に配列された集光部を示す側面
図である。
数のレンズ体がドーム状に配列された集光部を示す側面
図である。
【図３１】ドーム状集光部の平面図である。
【図３２】建物の屋根に設置されたドーム状の集光部を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図３３】平面形状が六角形に形成されたレンズ体を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３４】平面形状が六角形に形成されたレンズ体の側
面図である。
面図である。
【図３５】本発明に係る集光部の第８実施例を示し、複
数のドーム状の集光部をツリー状に構成したツリー状集
光部を示す正面図である。
数のドーム状の集光部をツリー状に構成したツリー状集
光部を示す正面図である。
【図３６】本発明に係る集光部の第９実施例を示し、六
角形状の複数のレンズ体を錐形状に配列したツリー状集
光部を示す正面図である。
角形状の複数のレンズ体を錐形状に配列したツリー状集
光部を示す正面図である。
【図３７】太陽追尾機構を備えた集光部を示す正面図で
ある。
ある。
【図３８】太陽追尾機構を備えた集光部を示す図３７中
のＢーＢ矢視断面図である。
のＢーＢ矢視断面図である。
【図３９】回転軸および軸支持部を示す拡大断面図であ
る。
る。
【図４０】ガイドおよびガイドローラを示す拡大断面図
である。
である。
【図４１】ガイドおよびガイドローラを示す図３８中の
ＣーＣ矢視断面図である。
ＣーＣ矢視断面図である。
【図４２】環状のラックおよびモータに設けられたピニ
オンを示す図３８中のＤーＤ矢視断面図である。
オンを示す図３８中のＤーＤ矢視断面図である。
１ 太陽光集光装置 ３ 集光部 ５ 導光部 ７ 照光部 １１ レンズ体 １１ａ レンズ体の前面 １５ 支持部材 １７ フレネル輪 １９ 案内部 １９ａ 案内部の周面 ２０ 膨出曲面 ２５ 光ファイバケーブル ２９ 光ファイバケーブル ３７ 支柱 ４１ 水路 ４９ 冷水配管 ５１ 温水配管 ５３ 太陽電池 ５５ 支持部材 ６１ 追尾機構
Claims (21)
- 【請求項１】 太陽に向けて設置され太陽光を集光する
集光部と、前記集光部により集光された太陽光を室内等
に導びく光ファイバケーブルからなる導光部と、前記導
光部の先端に設けられ前記導光部に導かれた太陽光によ
り室内等を照光する照光部とを備えた太陽光集光装置で
あって、 前記集光部が、太陽に向けて配列される複数のレンズ体
により構成され、 前記各レンズ体の太陽に向く前面が曲面に形成され、 前記各レンズ体の前面から後方に至り先細りに形成さ
れ、前記レンズ体に入射した太陽光を案内する案内部が
前記レンズ体に一体に形成され、 前記案内部に、前記導光部の光ファイバケーブルが連結
されたことを特徴とする太陽光集光装置。 - 【請求項２】 前記レンズ体の前面が、太陽に向く前方
に膨出した曲面である請求項１記載の太陽光集光装置。 - 【請求項３】 前記レンズ体の前面が、後方に陥没した
曲面である請求項１記載の太陽光集光装置。 - 【請求項４】 前記レンズ体の前面が、球面に形成され
た請求項１、２又は３記載の太陽光集光装置。 - 【請求項５】 前記レンズ体の前面が、円柱状の曲面に
形成された請求項１、２又は３記載の太陽光集光装置。 - 【請求項６】 前記レンズ体が、前面にフレネル輪が設
けられたフレネルレンズに形成された請求項１、２、
３、４又は５記載の太陽光集光装置。 - 【請求項７】 前記案内部の周面が、外方へ膨出する湾
曲面に形成された請求項１、２、３、４、５又は６記載
の太陽光集光装置。 - 【請求項８】 前記レンズ体の前面に、平面形状で多角
形に形成された複数の膨出曲面が形成され、各々の膨出
曲面にフレネル輪が設けられた請求項１、２、３、４、
５又は７記載の太陽光集光装置。 - 【請求項９】 前記レンズ体が、平面形状で丸い形状に
形成された請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記
載の太陽光集光装置。 - 【請求項１０】 前記レンズ体が、平面形状で多角形状
に形成された請求項１、２、３、４、５、６、７又は８
記載の太陽光集光装置。 - 【請求項１１】 前記レンズ体が、平面形状で正六角形
に形成された請求項１０記載の太陽光集光装置。 - 【請求項１２】 前記集光部の複数のレンズ体が、左右
又は上下に亘って湾曲した曲面上に配列された請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１記
載の太陽光集光装置。 - 【請求項１３】 前記複数のレンズ体を任意な平面形状
のケース内に配列した複数の集光部が、立設される支柱
に支持され、前記複数の集光部がツリー状に配設された
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１又は１２記載の太陽光集光装置。 - 【請求項１４】 前記複数のレンズ体が、上部が先細り
となる錐面上に配列された請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１又は１２記載の太陽光集光
装置。 - 【請求項１５】 前記集光部の複数のレンズ体が、外方
へ膨出した球面上に配設され、前記集光部がドーム状に
形成された請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
９、１０又は１１記載の太陽光集光装置。 - 【請求項１６】 前記複数のレンズ体をドーム状に配列
した集光部が、立設される支柱に複数支持された請求項
１５記載の太陽光集光装置。 - 【請求項１７】 前記集光部が、建物の日当りのよい側
壁に設けられた請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２又は１５記載の太陽光集光装
置。 - 【請求項１８】 前記レンズ体が任意な平面形状のケー
ス内に配列され、 前記ケース内に、前記ケースを配置した際の下側に配列
されたレンズ体の列から、順次、上側の列に水道水を通
流させる水路が設けられ、 前記最も下側の水路に水道水を流入させる冷水配管が連
結され、 最も上側の水路に温水を流出する温水配管が連結された
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１、１２、１５又は１７記載の太陽光集光装置。 - 【請求項１９】 前面が平面円形状に形成されたレンズ
体が任意な平面形状のケース内に配列され、 前記ケースに固設された透明の支持板により前記各々の
レンズ体が支持され、 前記支持板の前記レンズ体の間に太陽電池が配設された
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７記載の太陽
光集光装置。 - 【請求項２０】 前記複数のレンズ体のうち、任意な複
数のレンズ体の案内部の端面に対面させて太陽電池が配
設され、 前記各太陽電池が支持部材により支持された請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、
１３、１４、１５、１６又は１７記載の太陽光集光装
置。 - 【請求項２１】 前記複数のレンズ体が平面上又は曲面
上に配列された集光部を、移動する太陽に追随させて回
転させる追尾機構を設けた請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１９又は２０記載
の太陽光集光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144064A JP3050271B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 太陽光集光装置 |
| US08/680,615 US6037535A (en) | 1994-06-03 | 1996-07-16 | Sunlight collection apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144064A JP3050271B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 太陽光集光装置 |
| US08/680,615 US6037535A (en) | 1994-06-03 | 1996-07-16 | Sunlight collection apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335004A true JPH07335004A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3050271B2 JP3050271B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=26475597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6144064A Expired - Lifetime JP3050271B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 太陽光集光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6037535A (ja) |
| JP (1) | JP3050271B2 (ja) |
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