JPH0925871A - 太陽エネルギー収集装置 - Google Patents

太陽エネルギー収集装置

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Publication number
JPH0925871A
JPH0925871A JP7172515A JP17251595A JPH0925871A JP H0925871 A JPH0925871 A JP H0925871A JP 7172515 A JP7172515 A JP 7172515A JP 17251595 A JP17251595 A JP 17251595A JP H0925871 A JPH0925871 A JP H0925871A
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JP
Japan
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flexible sheet
sunlight
convex lens
vinyl sheet
reflector
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7172515A
Other languages
English (en)
Inventor
Iwao Matsumoto
岩男 松本
Toyoaki Furukawa
豊秋 古川
Sachiko Hamanaka
佐知子 濱中
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP7172515A priority Critical patent/JPH0925871A/ja
Publication of JPH0925871A publication Critical patent/JPH0925871A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • 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
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

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Abstract

(57)【要約】 【課題】エネルギー収集原理が簡単であり、容量の大き
いシステムを安価に構成する。 【解決手段】簡単に整地した地面20にビニールシート
1を配設する。このビニールシート1は、内部に水2を
封入できるように構成され、水2を封入した時に凸レン
ズ形状となる。地面20には、ビニールシート1の底面
に対応する位置に反射体6を敷き詰め、凸レンズ形状の
ビニールシート1に入射した太陽光を反射体6で反射さ
せている。この反射体6で反射した太陽光は、再びビニ
ールシート1内を通って外部の焦点位置に集められる
が、この焦点位置に太陽光収集塔4を設置している。ま
た、ビニールシート1の外面上には、太陽の軌道に対応
するように直角二方向にワイヤ5を取り付け、その周囲
の地面20上に設置した複数のウインチ3によりワイヤ
5の長さを調整する構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽エネルギーを
効率的に収集する太陽エネルギー収集装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の太陽エネルギー収集装置として
は、多数の反射鏡を広範囲に設置し、各々の反射鏡を集
中的にコンピュータ制御して、ある定められた集熱塔に
太陽光を集める方式を用いたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
式を用いた太陽エネルギー収集装置は、反射鏡が非常に
高価であると共に、反射鏡を任意の設定角度に調整する
ためのハードウェア及びソフトウェアが複雑で高価であ
る。また、台風、地震、その他の環境変化に対する耐久
性に乏しく、一定の信頼性、強度を確保するのに多額の
費用を要するため、1枚の反射鏡を大きくできないとい
う問題がある。このため容量の大きいシステムを構築す
るには、多数の反射鏡が必要となり、建設費が非常に高
くなる。
【0004】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、エネルギー収集原理が簡単であり、容量の
大きいシステムを安価に構成し得る太陽エネルギー収集
装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽エネル
ギー収集装置は、内部に水が封入されて凸レンズ形状に
形成され、太陽光が入射する平面上に設置される透明の
可撓性シートと、この可撓性シートの底面に設置されて
太陽光を反射する反射体と、上記凸レンズ形状の可撓性
シートの外面上に太陽の軌道に対応して直角二方向に配
置されるワイヤと、このワイヤの長さ調整により上記可
撓性シートの凸レンズ形状を調整し、常に定められた位
置を焦点とする調整手段と、上記可撓性シートの焦点位
置に設置される太陽光収集塔とを具備したことを特徴と
する。
【0006】上記の構成において、凸レンズ状の可撓性
シートに入射した太陽光は、その底面に敷設された反射
体により反射し、再び可撓性シート内を通って太陽光収
集塔に集められる。また、太陽の軌道変化に対しては、
太陽光の入射角度に対応して可撓性シートの凸レンズ形
状そのものを変化させ、焦点位置が変化しないようにす
る。これにより、広範囲の太陽エネルギーを効率的に低
コストで収集することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。 (第1実施形態)図1は本発明の第1実施形態に係る太
陽エネルギー収集装置の側面図、図2は同平面図であ
る。図1及び図2に示すように簡単に整地した地面20
等の平面上に、透明度の良い袋状の可撓性シート例えば
ビニールシート1を配設する。このビニールシート1
は、内部に水2を封入できるように構成され、且つ、水
2を封入した時に凸レンズ形状となるように形成されて
いる。上記ビニールシート1は、常時は、内部に図示し
ない給水ポンプを利用して水2を封入することにより、
凸レンズ形状、この例では上側が球面状で下側が平面状
に保持されている。また、地面20には、上記ビニール
シート1の底面に対応する位置に反射鏡あるいは銀紙等
の代替品を用いた反射体6を敷き詰め、凸レンズ形状の
ビニールシート1に入射した太陽光を反射体6で反射さ
せている。この反射体6で反射した太陽光は、再びビニ
ールシート1内の水2の部分を通って外部の一点、つま
り、凸レンズ形状のビニールシート1の焦点位置に集め
られるが、この焦点位置に太陽光収集塔4を設置してい
る。
【0008】そして、上記ビニールシート1の外面上に
は、太陽の軌道に対応するように直角二方向にワイヤ5
を取り付け、その周囲の地面20上に設置した複数のウ
インチ3によりワイヤ5の長さを調整する構成としてい
る。即ち、太陽の軌道変化によりビニールシート1の焦
点位置が変化するが、ウインチ3をワイヤ調整プログラ
ムにより自動的に操作してワイヤ5の長さを調整するこ
とにより、ビニールシート1の凸レンズ形状を変化さ
せ、その焦点位置を常に太陽光収集塔4の位置に維持し
ている。上記の構成において、凸レンズ形状のビニール
シート1に入射した太陽光は、底部に設けられている反
射体6で反射され、再びビニールシート1内を通って焦
点位置にある太陽光収集塔4に集められる。この太陽光
収集塔4では、ビニールシート1及び反射体6により集
められた太陽光により、太陽エネルギー発電等を行な
う。
【0009】一方、太陽の軌道が変化することでビニー
ルシート1による焦点位置が変化するが、ワイヤ5の長
さをウインチ3で自動調整し、ビニールシート1の凸レ
ンズ形状を変化させることにより、常に焦点を太陽光収
集塔4の位置に維持している。太陽の位置は、時間及び
季節によって異なるものの、動きそのものは単純明解で
あるので、事前にワイヤ調整プログラムをウインチ3に
備えておき、太陽の動きに合わせてウインチ3を自動的
に作動させてワイヤ5の長さを調整する。この場合、ワ
イヤ5の長さについて、極細かな調整を実施すれば、焦
点を明確にできるので、太陽光収集塔4の受光面積を小
さくできるがコストが上昇する。反面、ワイヤ5の長さ
調整を粗く実施するようにした場合には、太陽光収集塔
4の受光面積を大きくとる必要がある。但し、太陽エネ
ルギー密度が高い時間帯を中心に考え、大幅なコスト低
減を図ることも可能である。
【0010】上記のようにエネルギー収集部をビニール
シート1、水2、ウインチ3、ワイヤ5等により構成
し、凸レンズ形状のビニールシート1の焦点位置をワイ
ヤ5の長さにより調整しているので、焦点調整を簡単に
行なうことができる。また、エネルギー収集部は、簡単
に整地された地面20等に直接設置できるので、設置場
所の構造的制約、及び支承のための強度面の制約を受け
ることがなく、非常に安価に構成することができる。ま
た、エネルギー収集部は、簡単な構造であるので、予知
不可能な地震に対しても強く、予知可能な台風などに対
しては事前にビニールシート1から水2を抜くなど、環
境変化に対する保守対策が容易である。また、本発明に
よる太陽エネルギー収集装置は、基本的に整地された地
面20等に直接設置するので、強度的な制約が無く、単
一システム当たりのエネルギー収集部を大型化すること
ができる。
【0011】(第2実施形態)図3は本発明の第2実施
形態に係る太陽エネルギー収集装置の側面図、図4は同
平面図である。上記第1実施形態では、ビニールシート
1の凸レンズ形状をワイヤ5の長さにより焦点位置を調
整するようにしたが、この第2実施形態では、ビニール
シート1の上方に配置した反射体8の傾きにより太陽光
収集塔9に対する焦点位置を調整している。即ち、反射
鏡8を中心よりずらして反射鏡持ち上げ気球7により吊
り上げると共に、反射鏡8にワイヤ5を接続し、ウイン
チ3を自動的に作動させてワイヤ5により反射鏡8の傾
き及び位置を調整できる構成としている。上記反射鏡8
は、中心よりずらして反射鏡持ち上げ気球7により吊り
上げて、基本的に必ず一定方向に傾くようにしてある。
従って、ワイヤ5は、太陽の軌道変化に合わせて極弱い
力で反射鏡8の傾き及び位置を調整できるものであり、
細い針金等で目的を達成することができる。また、ウイ
ンチ3は、第1実施形態と同様にワイヤ調整プログラム
により自動的に作動を制御する。
【0012】従って、太陽光の軌道変化に応じてウイン
チ3を自動的に作動させ、ワイヤ5を介して反射鏡8の
傾き及び位置を調整することにより、太陽光の入射角度
が変わっても凸レンズ形状のビニールシート1で集めた
太陽光を確実に太陽光収集塔9に導くことができる。
【0013】上記反射鏡8は、反射鏡持ち上げ気球7に
より重心位置が吊り上げられているので、極小さい力で
傾きを変えることが可能であり、且つ、反射鏡8により
高密度太陽光を地上に向けることができるので、太陽光
収集塔9の高さを低くでき、その建設が非常に容易とな
る。なお、風の強い日、すなわち、天気の悪い日には太
陽エネルギーを収集しないので、ワイヤ5は台風等の強
風に耐える必要はなく、細い針金等で充分に目的を達成
することができる。
【0014】(第3実施形態)図5は本発明の第3実施
形態に係る太陽エネルギー収集装置の側面図である。こ
の第3実施形態では、地面20を凹面に整地し、この部
分に凸レンズ形状のビニールシート1を配設したもので
ある。ビニールシート1は、太陽光の乱反射を防ぐため
に透明度の良いものを使用する。また、ビニールシート
1の底面部には、予め反射体6を敷き詰めている。な
お、その他の構成は、上記第2実施形態と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。
【0015】この第3実施形態では、エネルギー収集部
の強度上の制約が上記第1及び第2実施形態に比較して
更に緩和されるので、システムの大容量化が可能とな
る。 (第4実施形態)図6は本発明の第4実施形態に係る太
陽エネルギー収集装置の平面図である。
【0016】この第4実施形態は、上記第3実施形態に
示した装置を複数個、この例では4個組合わせて構成し
たもので、太陽光収集塔9を中心配置して各装置で共用
している。
【0017】この第3実施形態によれば、太陽光収集塔
9を複数の装置で共用できるので、エネルギー出力当た
りの建設コストを低減することができる。 (第5実施形態)図7は本発明の第5実施形態に係る太
陽エネルギー収集装置の側面図、図8は同平面図であ
る。
【0018】この第5実施形態では、図5に示した第3
実施形態に対し、ビニールシート1の周辺に反射シート
支持柱10を建てて銀幕などの反射材シート13を支持
するようにしたものである。反射材シート13の角度
は、角度調整用スペーサ11とワイヤ14によって行な
い、また、反射材シート13の内部にコンプレッサー
(図示せず)により圧縮空気12を封入して壁形状に形
成し、太陽光を反射材シート13により反射させてビニ
ールシート1に入射させる。
【0019】朝・夕など、太陽の位置が低い時にはエネ
ルギー密度が小さいが、上記のようにビニールシート1
の周囲に反射材シート13を設け、太陽光を反射させて
ビニールシート1に入射させることにより、太陽光のエ
ネルギー密度が小さい場合でも、充分に密度の高い太陽
エネルギーを収集することができる。
【0020】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、可
撓性シート内に水を封入して凸レンズ形状に形成して太
陽エネルギーを収集するようにしているので、エネルギ
ー収集原理が簡単であり、大容量の太陽エネルギー収集
装置を非常に低コストで実現できる。即ち、可撓性シー
ト等からなるエネルギー収集部を、簡単に整地された地
面等に直接設置できるので、設置場所の構造的制約、及
び支承のための強度面の制約を受けることがなく、単一
装置当たりのエネルギー収集部を大型化することができ
ると共に非常に安価に構成することができる。また、エ
ネルギー収集部は、簡単な構造であるので、予知不可能
な地震に対しても強く、予知可能な台風などに対しては
事前に可撓性シートから水を抜くなど、環境変化に対す
る保守対策が容易である。更に、収集した高密度太陽エ
ネルギーを太陽電池などに利用することで、高出力の太
陽熱発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る太陽エネルギー収
集装置の構成を示す側面図。
【図2】同実施形態における平面図。
【図3】本発明の第2実施形態に係る太陽エネルギー収
集装置の構成を示す側面図。
【図4】同実施形態における平面図。
【図5】本発明の第3実施形態に係る太陽エネルギー収
集装置の構成を示す側面図。
【図6】本発明の第4実施形態に係る太陽エネルギー収
集装置の構成を示す平面図。
【図7】本発明の第5実施形態に係る太陽エネルギー収
集装置の構成を示す側面図。
【図8】同実施形態における平面図。
【符号の説明】
1 ビニールシート 2 水 3 ウインチ 4 太陽光収集塔 5 ワイヤ 6 反射体 7 反射鏡持ち上げ気球 8 反射鏡 9 太陽光収集塔 10 反射シート支持柱 11 角度調整用スペーサ 12 圧縮空気 13 反射材シート 14 ワイヤ 20 地面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に水が封入されて凸レンズ形状に形
    成され、太陽光が入射する平面上に設置される透明の可
    撓性シートと、 この可撓性シートの底面に設置されて太陽光を反射する
    反射体と、 上記凸レンズ形状の可撓性シートの外面上に太陽の軌道
    に対応して直角二方向に配置されるワイヤと、 このワイヤの長さ調整により上記可撓性シートの凸レン
    ズ形状を調整し、常に定められた位置を焦点とする調整
    手段と、 上記可撓性シートの焦点位置に設置される太陽光収集塔
    とを具備したことを特徴とする太陽エネルギー収集装
    置。
  2. 【請求項2】 内部に水が封入されて凸レンズ形状に形
    成され、太陽光が入射する平面上に設置される透明の可
    撓性シートと、 この可撓性シートの底面に設置されて太陽光を反射する
    反射体と、 上記可撓性シートの上方に配置される反射鏡と、 この反射鏡の傾きを調整し、上記凸レンズ形状の可撓性
    シートにより収集された光を常に定められた位置に反射
    させる調整手段と、 上記反射鏡により光が反射される位置に設置される太陽
    光収集塔とを具備したことを特徴とする太陽エネルギー
    収集装置。
  3. 【請求項3】 内部に水が封入されて凸レンズ形状に形
    成される可撓性シートと、 太陽光が入射する設置面を凹面状に形成して上記凸レン
    ズ形状の可撓性シート設置する手段と、 この可撓性シートの底面に設置されて太陽光を反射する
    反射体と、 上記可撓性シートの上方に配置される反射鏡と、 この反射鏡の傾きを調整し、上記凸レンズ形状の可撓性
    シートにより収集された光を常に定められた位置に反射
    させる調整手段と、 上記反射鏡により光が反射される位置に設置される太陽
    光収集塔とを具備したことを特徴とする太陽エネルギー
    収集装置。
JP7172515A 1995-07-07 1995-07-07 太陽エネルギー収集装置 Withdrawn JPH0925871A (ja)

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JP7172515A JPH0925871A (ja) 1995-07-07 1995-07-07 太陽エネルギー収集装置

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JP7172515A JPH0925871A (ja) 1995-07-07 1995-07-07 太陽エネルギー収集装置

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JPH0925871A true JPH0925871A (ja) 1997-01-28

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ID=15943392

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JP (1) JPH0925871A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4960532A (en) * 1987-08-24 1990-10-02 Carbochem Inc. Dust suppressant forming a resilient layer
JP2007090159A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Kijuro Kawakita 海水淡水化装置
JP2010038459A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Cosmobios:Kk 太陽熱蓄熱装置
JP2010156897A (ja) * 2008-12-29 2010-07-15 Hideo Masubuchi 太陽光発電装置
JP2011043285A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Cosmobios:Kk 太陽熱蓄熱装置
JP2015028339A (ja) * 2009-08-27 2015-02-12 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー 補足される海洋熱エネルギー変換(sotec)システムの効率の増加

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4960532A (en) * 1987-08-24 1990-10-02 Carbochem Inc. Dust suppressant forming a resilient layer
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JP2010156897A (ja) * 2008-12-29 2010-07-15 Hideo Masubuchi 太陽光発電装置
JP2011043285A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Cosmobios:Kk 太陽熱蓄熱装置
JP2015028339A (ja) * 2009-08-27 2015-02-12 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー 補足される海洋熱エネルギー変換(sotec)システムの効率の増加

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Effective date: 20021001