JPS5813961A - 太陽光収集装置 - Google Patents

太陽光収集装置

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JPS5813961A
JPS5813961A JP56112510A JP11251081A JPS5813961A JP S5813961 A JPS5813961 A JP S5813961A JP 56112510 A JP56112510 A JP 56112510A JP 11251081 A JP11251081 A JP 11251081A JP S5813961 A JPS5813961 A JP S5813961A
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solar
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Takashi Mori
敬 森
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 近時、省エネルギ一時代を迎え、太陽光エネルギーの効
果的利用について各方面で活発に研究開発が行われてい
るが、その際、太陽光エネルギーを効果的に利用するた
めに、太陽光エネルギー利用機器を太陽の移動に追従さ
せることが行われている。一方、太陽光エネルギーの最
も効果的な利用方法は、太陽光エネルギーを電気エネル
ギー、熱エネルギー等の他の形態のエネルギーに変換す
ることなく、そのま＼光エネルギーとして利用すること
であるが、太陽光収集装置が前述のように太陽の移動に
追従するものである場合、集束した太陽光を伝送するだ
めの光導体チューブ、光導体ケーブル或いは光導体ロン
ドを、２軸のまわりに回転運動する太陽光集束装置から
照明等を必要とする固定部まで、前記太陽光集束装置の
回転運動に影響されないように例えば光導体ケーブルが
巻きついたシ捩れたりしないように配設することは大変
であった。
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、太陽の移動に追従する太陽光集束装置によって集
束された光を、該太陽光集束装置の追従運動に影響され
ることなくすなわち光伝達媒体に巻き付きや捩れを生じ
ないようにして所望の位置に伝送し得るようにしたもの
である。
第１図は、本発明による太陽光収集装置の一実施例を説
明するだめの要部概略構成図で、図中、１は太陽光集束
装置例えばパラボラ反射鏡、２は該パラボラ反射鏡１を
回動させるだめの第１の回転軸、３は該パラボラ反射鏡
１を該回転軸２に一体的に固定するための固定腕、４は
バランスウエイト、５は前記第１の回転軸を回動するた
めのモータ、６は前記第１の回転軸２を回動自在に支持
するだめの支持腕、７は前記支持腕６と一体的に構成さ
れかつ前記第１の回転軸２と直交するよう配設された第
２の回転軸、８は太陽方向検出センサで、該太陽方向検
出センサ８は、周知のように、パラボラ反射鏡１が太陽
の方向を正確に向いているか否かを検出するもので、例
えば、該パラボラ反射鏡が太陽の方向に対して南北方向
にずれている時は、モータ５を回転して第１の回転軸２
を回転してパラボラ反射鏡１を南北方向に関して正確に
太陽の方向に向けるよう制御・し、パラボラ反射鏡１が
太陽の方向に対して東西方向にずれている時は、図示し
ないモータを回転して第２の回転軸７を回転してパラボ
ラ反射鏡１を東西方向に関して正確に太陽の方向に向け
るよう制御している。
上述のようにして、パラボラ反射鏡を太陽の移動に追従
するよう制御し、該パラボラ反射鏡の焦点位置に集束さ
れた太陽光を電気エネルギー、熱エネルギー等に変換し
て使用することは容易であるが、そのま＼光エネルギー
として使用しようとする場合には、集束された光エネル
ギーをそのま＼の形態で使用箇所まで伝送する必要があ
り、その場合、回動部分で集束された光を効率よく、か
つ、回動部分に影響されることなく固定部に伝送するこ
とは、光伝達媒体の巻き付きや捩れ、及び、太陽光検出
センサからの検出信号を伝達するリード線の巻き付き等
のため、非常に困難であった。
本発明は、上述のごとき実情に鑑みて表されたもので、
図示のように、パラボラ反射鏡１の焦点位置に該パラボ
ラ反射鏡１によって反射された太陽光を平行光線に変換
して反射するだめの第２のパラボラ反射鏡１０、前記第
１の回転軸２と同軸で該回転軸２と一体的に回転する第
１の光伝達媒体例えば光導体チューブ又は光導体ロッド
１１、及び、一端が該第１の光導体チューブ１１に対し
て回転可能で他端が前記第２の回転軸７と同軸の第２の
光伝達媒体例えば光導体チューブ又は光導体ロッド１２
を設け、前述のようにして、第１のパラボラ反射鏡１に
よって反射、集束した太陽光を第２のパラボラ反射鏡１
０によって平行光線に変換して第１の光導体チューブ１
１内に尋き、該第２の光導体チューブ１１及び第２の光
導体チューブ１２を通して導き、必要により、該第２の
光導体チューブ１２と回転自在に結合された第３の光伝
達媒体例えば光専体チューブ又は光導体ロッド１３を則
して任意所望の面断へ伝送するようにしたものである。
なお、第２の光導体チューブ１２の回転軸７と同軸の部
分をそのま＼延長して使用することも可能であシ、その
場合には、第３の光導体チューブ１３は必要でｔ ない。まだ、１４は透明の容器で、該容器１←（ラボラ
反射鏡に雇埃が付層したり、該パラボラ反射鏡が風等に
よって揺動されるのを防止するためのものである。
上述のように、本発明によると、太陽光集束装置によっ
て集束された光を、該太陽光集束装置の太陽追従連動に
影響されることなく、該回転運動する太陽光集束装置か
ら固定位置へ動床的に伝達することができるが、上記太
陽光集束装置は更に太陽の方向を検知するだめの太陽方
向検出センサ８を具備しており、該太陽方向検出センサ
８によって検出された検出１６号をも該回動運動する太
陽光集束装置から図示しない制御器等が設輪されている
固定部へ伝達する必要がある。この太陽方向検出センサ
は既に種々提案されており、本発明においては、以下の
説明から明らかなように、そのうちの太陽の方向を電気
信号又は光信号として検出できるものなら何でも使用可
能であるが、例えば、本出願人が先に提案した特願昭５
６−６９’７８１号明細曹に記載されているような太陽
光方間センサを使用することも可能である。この’１１
昭５６−６９７８１号明ｍ書に記載された太陽光方間セ
ンサは、太陽の方向を光−電気変換素子を使った光セン
サによってアナログ電気信号に変換するもので、従来は
、このようにして検出した電気的な太陽光方向信号をリ
ード線を通して制御回路に専き、該制御回路によって前
記第１の回転軸２を回動する第１のモータ５及び前記第
２の回転軸７を回動する図示しない第２のモータを制御
するようにしていた。しかし、その場合、従来技術のよ
うに、′−気的な検出信号をリード線を進じて制御回路
に導くようにすると、該リード線についても前記光伝達
媒体の場合と同様リード線の巻き付きや捩れの問題が生
じる。本発明は、このようなリード線の巻き付きや捩れ
の問題をも解決したものであり、例えば、太陽方向検出
センサ８によって検出した電気的検出信号によって該太
陽光集束装置上に配設された発信器を制御して無線信号
にて伝送し、該無線信号を受信器にて受店して前記モー
タを制御するようにしてもよいし、或いは、図示のよう
に、例えば、太陽方向検出センサ８によって検出−され
た電気的検出信号によって発光ダイオードを制御し、該
発光ダイオードの発光を例えば図示のように光伝達媒体
１５を通して第２の回転軸７の周囲に導き、その端部１
５ａより、該第２の回転軸７に受光端が同軸的に設けら
れている７オトセル１６に導き、該フォトセル１６によ
って光信号を電気信号に変換し、リード崎１７を介して
前記制御回路に伝達し、該制御回路を制御して前記モー
タを制御するようにしてもよい。なお、太陽方向検出セ
ンを通して伝送する場合、光の強弱で伝送すると、フォ
トセルの検出感疲、外来光（雑音）による影響等の点で
問題があるので、検出信号をパルス信号に変換して発光
ダイオードをオン・オフ制御し、この光パルス信号を光
伝達媒体１５を伝送するようにするとよい。なお、光伝
達媒体１５の光信号をリード線１７に伝達する手段とし
ては、例えば、第２図（ａ）に示すように、フォトセル
１６を多数個のフォトセル１６　ａを第２の回転軸７の
まわりに円環琢に並べて光伝達媒体１５から放出される
光信号を受けるように楕成し、各フォトセルに接続され
たリードｌｌ１ｉ１７を前記制御回路に導くようにして
もよいし、或いは第２図（ｂ）に示すように、受光面１
８　ａが第２の回転軸７のまわりに円環状に構成され、
出光端が一点１８ｂに集結している光導体１８を設け、
該出光端１８　ｂにフォトセル１６を配設するようにし
てもよい。
第３図は、本発明の他の実施例を示す概略悔成図で、こ
の実施例は、太陽光集束装置１を第１図に示したパラボ
ラ反射鏡に代って多数枚のレンズ加で構成するとともに
、該レンズの焦点位置に光伝達媒体例えば光導体ケーブ
ル、光導体ロッド２１の受光端部を配設し、レンズ加に
よって集束されて光伝達媒体２１に導入された太陽光を
該光伝達媒体２１を通して第１図に示した実施例と同様
にして第１の回転軸２と同軸に配設された光伝達媒体例
えば光導体チューブ、或いは、光導体ロッド１１に導入
するようにしたもので、それ以降の光の伝達系路及び太
陽方向検出センサ等は第１図に示した実施例と同じであ
る。
第４図は、本発明の他の実施例を示す要部概略構成図で
、この実施例は、図示のように、笛１のパラボラ反射ｍ
（資）によって反射した太陽光を第２のパラボラ反射鏡
３１によって反射して平行光線とし、この平行光勝を再
度第１のパラボラ反射鏡（９）によって反射して入射角
を狭くして光導体ケーブル３２に導入するようにすると
ともに、この光導体ケーブル３２を第１の回転軸２と同
軸の点ａを通して第２の回転軸７と同軸に配設し、第１
の回転軸２と第２の回転軸７との間において、回動自在
のカップリング３３によって結合するようにしたもので
ある。このようにすると、光導体ケーブル３２は、第１
の回転軸２及び第２の回転軸７が回動する時、これらの
軸のまわりに捩れを生じるが、これらの捩れは回動自在
のカップリング３３によって吸収され、従って、光導体
ケーブルに捩れや巻き付き等が生じるようなことはない
。同様にして、太陽方向検出センサ８からの電気的出力
信号を伝送するリード線３４も第１の回転軸２及び第２
の回転軸７と同軸の点を通るように配設することも可能
で、このようにすると、該リード線３４はこれらの回転
軸のまわりで捩れを生じるが、その捩れ例えば第１の回
転軸２の回転による捩れは、該第１の回転軸２に関して
、リード線３４の両端部が該リード婦３４の可撓性によ
って比較的自由に支持されているため、リード線讃の回
転軸２に平行な部分及び両端部の比較的自由な支持によ
って効果的に吸収され、リード線の巻き付き等の問題は
生じない。また、第２の回転軸７による捩れに対しても
同様で、該第２の回転軸７と平行な比較的長い直線部と
少なくともその一端の比較的自由な支持によって、該第
２の回転軸７０回転による捩れも効果的に吸収すること
ができる。なお、このリード線３４は、光導体ケーブル
３３と一体的にして配線してもよく、全く独立して配線
してもよいことは容易に理解できよう。
以上の説明から明らかなように、本発明によると、太陽
の移動に追従する太陽光集束装置によって集束された光
及び該太陽光集束装置上に取り付けられた太陽方向検出
センサからの検出信号を、該太陽光集束装置の追従運動
に影響されることなく、換言すれば、集束された太陽光
を伝送するための光伝達媒体及び検出信号を伝送するた
めの光伝達媒体或いはリード線に巻き付きや捩れを生じ
ないようにして所望の箇所に伝達することができる０
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による太陽光収集装置の一実施例を説
明するだめの要部概略構成図、第２図（ａ）、（ｂ）は
、それぞれ本発明の実施に使用して好適なフォトセルの
概略斜視図、第３図及び第４図は、それぞれ本発明の他
の実施例を説明するだめの要部概略斜視図である。 １−太陽光集束装置（パラボラ反射鏡）、２・第１の回
転軸、３　支持腕、４・・・バランスウェイト、５　・
モータ、６　支持腕、７・・・第２の回転軸、８・・太
陽方向検出センサ、１０・・反射鏡、１１〜１３・・光
伝達媒体、１４　　透明容器、１５・・・検出徊号伝達
用光伝達媒体、１６　　フォトセル、１７・・・リード
線、１８光導体、加・・レンズ、２１・光伝達媒体、３
０．３１パラボラ反射鏡、３２・・光伝達媒体、３３　
　カップリング、３４　　　リード線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）、太陽光を集束するだめの太陽光集束装置と、該
    太陽光集束装置を回転自在に支持するための第１の回転
    軸と、第１の回転軸を支持しかつ該第１の回転軸と直交
    する第２の回転軸と、前記太陽光集束装置によって集束
    された光を受光して伝送するための光伝達媒体とから成
    り、該光伝達媒体が前記第１の回転軸及び第２の回転軸
    に同軸に配設されていることを特徴とする太陽光収集装
    置。 （２）、前記太陽光集束装置をパラボラ反射鏡によって
    構成したことを特徴とする特許請求の軛囲嘱（１）項に
    記載の太陽光収集装置。 ＋３１　、前記パラボラ反射鏡によって集束した光を再
    度反射して前記第１の回転軸と同軸の光伝達媒体に導入
    するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（２
    ）項に記載の太陽光収集装置。 （４）、前記太陽光集束装置を多数個のレンズにょって
    構成したことを特徴とする特許請求の範囲第ｍ項に記載
    の太陽光収集装置。 （５）、前記各レンズの焦点位蓋に光伝達媒体の受光端
    を配設し、該光伝達媒体に導入された光を前記第１の回
    転軸と同軸に配設された光伝達媒体に導入するようにし
    たことを特徴とする特許請求の畦囲第（４）項に記載の
    太陽光収集装置。 （６）、前記光伝達媒体が光導体ケーブル、光導体ロッ
    ド、又は、光導体チューブであるととを特徴とする特許
    請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいずれか１項に
    記載の太陽光収集装置。 （７）、前記太陽光集束装置にバランスウェイトを設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第！６）項に耐［載
    の太陽光収集装置。 （８）、太陽光を集束するだめの太陽光集束装置と、該
    太陽光集束装置を回転自在に支持するための第１の回転
    軸と、第１の回転軸を支持し、かつ該第１の回転軸と直
    交する第２の回転軸と、前記太陽光集束装置によって集
    束された光を受光して伝送するための光伝達媒体とを有
    し、該光伝達媒体が前記第１の回転軸及び第２の回転軸
    に同軸に配設されている太陽光収集装置において、前記
    太陽光集束装置上に太陽の方向を検知するための太陽光
    方向検出センサを設けたことを特徴とする太陽光収集装
    置。 （９）、前記太陽光方向検出センサによって検出された
    太陽光方向信号を電波信号に変換して発信し、前記太陽
    光集束装置以外の任慧場所に設置された受信装置にて受
    信するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（
    ８）項に記載の太陽光収集装置。 ００、前記太陽光方向センサによって検出した太陽光方
    向信号を光信号又は赤外線信号に変換して光等体ケーブ
    ル内に導き、該光導体ケーブルを前記第１の回転軸及び
    第２の回転軸に沿って配設し、前記第２の回転軸と同軸
    に配設されたフォトセルに放射するようにしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第（８）項に記載の太陽光収集
    装置。 θカ、前記光信号をパルス変調して前記光導体ケーブル
    内に導入するようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第ｔ８）項に記載の太陽光収集装置。 ０ａ、前記太陽光方向センサの検出信号によって前記第
    １の回転軸及び第２の回転軸を駆動して前記太陽光集束
    装置を太陽の方向に向けるようにしたことを特徴とする
    特許請求の範囲第（８）項乃至第００項のいずれか１項
    に記載の太陽光収集装置。 （Ｉ３．太陽光を集束するためのパラボラ反射鏡と、該
    パラボラ反射鏡を回転自在に支持するだめの第１の回転
    軸と、該第１の回転軸を支持しかつ該第１の回転軸と直
    交する第２の回転軸と、前記パラボラ反射鏡の焦点位置
    に受光端面が配設された光導体ケーブルとを有し、該光
    導体ケーブルを前記第１の回転軸と同軸の点を通して前
    記第２の回転軸と同軸に配設するとともに、前記第１の
    回転軸から第２の回転軸に到る途中において回転自在の
    カップリングで接続したことを特徴とする太陽光収集装
    置。 Ｑ、＃、前記パラボラ反射鏡と一体的に太陽の方向を検
    知するための太陽光方向検出センサを設けたことを特徴
    とする特許請求の範囲第０３項に記載の太陽光収集装置
    。 ０→、前記太陽光方向検出センサからの電気的出力信号
    を前記第１の回転軸及び第２の回転・軸に沿って配設さ
    れたリード線を通して伝送するようにしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第０４項に記載の太陽光収集装置。 ＯＬ前記リード線と光導体ケーブルを一体的にして前記
    第１の回転軸及び第２の回転軸を通して配設したことを
    特徴とする特許請求の範囲第（１０項に記載の太陽光収
    集装置。
JP56112510A 1981-07-18 1981-07-18 太陽光収集装置 Pending JPS5813961A (ja)

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