JPS583182B2

JPS583182B2 - 集光集熱装置

Info

Publication number: JPS583182B2
Application number: JP53080630A
Authority: JP
Inventors: 森敬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1983-01-20
Also published as: JPS557759A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、太陽光エネルギーを光エネルギーとしても、
また、熱エネルギーとしても利用し得るようにした集光
集熱装置に関し、特に、太陽光エネルギーを光エネルギ
ーとして集光しようとする時に集光しきれない熱エネル
ギーを積極的に集熱し得るよ５にして太陽光エネルギー
を効率よく集光集熱し得るようにしたものである。

最近、太陽光エネルギーの利用について各方面で研究開
発が行なわれているが、その基本的原理は、主として、
太陽光をレンズ系によって収束し、その焦点位置に熱電
又は光電変換装置を設けて電気エネルギーとして、或い
は、ヒートパイプ又は光導体等を設けて熱エネルギーと
して又は光エネルギーとして利用するものであった。

しかし、上記従来装置は、レンズ系の焦点位置のずれ、
変換ロス等によって太陽光エネルギーが熱損失となって
失われてしまい、必ずしも、太陽光エネルギーを効率よ
く利用することができなかった。

本発明は、如上のごとき現状に鑑みてなされたもので、
以下、図面を参照しながらその一実施例につき詳細に説
明する。

図において、１は太陽光ＳＬを集光するためのレンズ系
、２はレンズ系１の焦点位置近傍に配設された熱電又は
光電変換装置、或いはヒートパイプ等の熱導体で、レン
ズ系１によって集束された太陽光は、これあの装置によ
って電気エネルギー又は熱エネルギーに変換されて所望
の箇所へ導かれて使用に供される。

斯様な原理を応用した太陽光エネルギー利用装置は周知
であり、また、レンズ系１の焦点位置に光ファイバ等の
光導体を配設して太陽光エネルギーを光エネルギーとし
てそのまま利用し得るようにした装置も本出願人によっ
て既に提案されている（特願昭５３−５４１２２号参照
）。

なお、３はレンズ系１及び受光体２を所定の間隔をもっ
て配設するための支持体であるが、前述のようにして集
束された太陽光エネルギーは、該支持体又はレンズの変
形、或いは太陽光スペクトルの変化等によって、必ずし
も１００％受光体２に導かれて有効に利用されるものと
は限らず、実際には、相当量の太陽エネルギーが熱損失
となって棄てられている。

本発明は、上記従来装置によっては利用することのでき
なかった熱損失分をも効果的に利用しようとするもので
あり、前記レンズ系１、受光体２及び支持体３によって
気密の筐体を構成し、該筐体内の空気をポンプ４によっ
て吸引して水槽５及びエリミネータ（除湿器）６を通し
て筐体内に循環されるようにしたものである。

このようにすると、受光体２に導入されなかった太陽光
エネルギーは、熱エネルギーとなって筐体内に蓄えられ
、該筐体内の空気温度を高めるが、この空気に蓄えられ
た熱エネルギーは水槽５に運搬されて該水槽内を気泡と
なって通過し、水槽５内の水温を高める。

斯様にして温められた温水は、給湯管８を通して直接、
或いは、汐ンク９に一旦蓄えられた後に種々の使用に供
される。

また、水槽５によって冷却された空気は、エリミネータ
６によって除湿された後筐体内に戻され、再度熱エネル
ギー担持体として使用されるが、この空気は、水槽５を
通過する時に清浄にされ、エリミネータ６を通過する時
に除湿されるので、筐体内面、特に、レンズ１の内表面
を汚すことも、また、曇らすこともなく、常に太陽光エ
ネルギーを効率よく集光集熱することができる。

さらに、図中、Ｔ１は筐体の空気流入口Ａ点近傍の温度
を検出する感温素子、Ｔは空気流出口Ｂ点近傍の温度を
検出する感温素子１０は差動アンプ、１１はアンドゲー
ト回路で、差動アンプ１０の出力によってポンプ４を制
御して筐体内を流通する空気の量を最適に選ぶとともに
、筐体内の温度が異常に高くなった時に、アンドゲート
回路１１の出力によってバルブ１３．１４を開き、Ｃ点
より外気を補給し、またＤ点から高温空気を吐出するよ
うにして装置の安全を図ったものである。

なお、１２はフィルタで、前述のようにして、外気を補
給する時に、外気中に含まれている塵埃等を除去するも
のである。

また、水槽５内に設けられた感温素子Ｔ３は、水槽内の
温度を検出し、該水槽内の温度が所定値に達した時にバ
ルブ１５．１６を開いて該水槽内の温水をタンク９内に
移すようにするためのもので、これによって、水槽５が
異常高温になることを防止するとともに、夜間等太陽エ
ネルギーを採取できない時のための熱エネルギーを確保
し、同時に、水槽５内の水が沸騰して水蒸気が筐体内に
入るのを防止している。

以上の説明から明らかなように、本発明によると、太陽
光エネルギーを光エネルギー及び熱エネルギーとして効
率よく利用することができ、しかも、レンズ系の表面を
汚すこともないのでその清掃作業が少なくて済み、保守
が容易である等の利点がある。

なお、以上に、レンズ系及び受光装置が単一の場合につ
いて説明したが、これらはその規模によって任意数に選
択可能であり、また、筐体の一部あるいは全部に構築物
を利用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するための構成図である。１・・・・・・レンズ、２・・・・・・受光体、３・・
・・・・支持体（筐体）、４・・・・・・ポンプ、５・
・・・・・水槽、６・・・・・・エリミネ−ｉ、７・・
・・・・給水パイプ、８・・・・・・給湯パイプ、９・
・・・・・タンク、１０・・・・・・差動アンプ、１１
・・・・・・アンドゲート回路、１２・・・・・・フィ
ルタ、１３〜１６・・・・・・バルブ、Ｔ１〜Ｔ３・
・・・・・感温素子。

Claims

【特許請求の範囲】

１太陽光を集束するための光学系と、該光学系によっ
て集束された太陽光を受光するための受光体と、前記光
学系と受光体とを気密に保持するための筐体と、該筐体
を径路の一部とする空気循環径路中に設けられた水槽と
、該水槽と前記筐体間の前記空気循環径路中に設けられ
た除湿器とを有し、前記受光体によって集光した太陽光
を光導体ケーブル等を通して任意所望の箇所へ伝達する
ようにするとともに、前記筐体内の空気を前記水槽及び
除湿器を通して循環させるようにしたことを特徴とする
集光集熱装置。