JPS59119148A - ソ−ラコレクタ - Google Patents

ソ−ラコレクタ

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JPS59119148A
JPS59119148A JP57232325A JP23232582A JPS59119148A JP S59119148 A JPS59119148 A JP S59119148A JP 57232325 A JP57232325 A JP 57232325A JP 23232582 A JP23232582 A JP 23232582A JP S59119148 A JPS59119148 A JP S59119148A
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JP
Japan
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collector
hydraulic actuator
memory alloy
alloy wire
piston rod
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JP57232325A
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English (en)
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Kenichi Hashizume
健一 橋詰
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • F24S23/74Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10Special components
    • F24S2030/19Movement dampening means; Braking means
    • 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
    • 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
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    • Y02E10/47Mountings or tracking

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】 〔発明の技術分野) 本発明は、太陽を追尾しながら太陽熱を集めるソーラコ
レクタに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点」 このようなソーラコレクタは、太陽熱をより効率よく集
めるためには常に太陽光に対向するように太陽を追尾し
ていなければならない。
このため、従来の追尾型ソーラコレクタには電動機によ
る駆動装置か設けられており、時計、太陽の位置を記憶
したコンピュータ、あるいは太陽七ンサなどからなる制
御システムの信号によって電動機が駆動してソーラコレ
クタが太陽を追尾するようになっていた。このため、従
来のソーラコレクタでは、電動機や制御システムのため
(こ直方を8襞としたので、たとえば集められた太陽熱
を利用して発成を行なう場合でも、発シ量の一部を所内
シカとして駆動装置のために供給しなければならず、外
部への送電量が減少してしまう欠点があった。
また、太陽熱は希薄なエネルギ源であって、このような
太陽熱を集めて利用するためには非常に多くのソーラコ
レクタが必要になるので、太陽熱利用プラントを経済的
に実用化するには個々のソーラコレクタの低価格化をは
からねばならないが、従来の制御システムSよび電動機
による太陽追尾装置では低価格化に限界があり、太陽熱
利用の普及を妨げる大きな原因になっていた。
〔発明の目的〕
本発明は、前述した点に鑑み、′成力を用いることなく
確実に太陽を追尾できるソーラコレクタを提供すること
を目的とする。
〔発明の概要〕
前述した目的は、本発明によれば、太陽の軌道に沿うよ
うに円弧状に配設された多数のセンサコレクトと、各セ
ンサコレクタの集熱部に臨むように配置された形状記憶
合金ワイヤと、このワイヤの収縮を前記メインコレクタ
に伝達してメインコレクタを揺動するための伝達機構と
を設け、形状記憶合金ワイヤの太陽熱による収縮により
伝達機構を介してメインコレクタを揺動すること(こよ
り達成される。
〔発明の実施例〕
以丁、本発明を図面に示す実施例により説明する。
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例を示すもので
あり、このうち第1図に示すように、ベース1にはフレ
ーム2の背部のブラケット3が支軸4により横動調節可
能に支持されてどり、このフレーム2には円筒状の集熱
管5が傾斜状に支持されCいる。この集熱管5は、その
軸線が南北方向を向くようにベース1およびフレーム2
により位置を規制されている。
前記集熱管5には、回転フレーム6の両端部にそれぞれ
突設された各一対のアーム7.7・・・にそれぞれ支持
された一対のポス8,8が回動自在に嵌合しており、し
たがって、前記回転フレーム6は集熱管5(こ揺動自在
に支持されることになる。
前記回転フレーム6には、反射鏡からなるメインコレク
タ9が取付けられており、このメインコレクタ9の曲率
は、メインコレクタ9で反射した太陽光が集熱管5に集
光するように選定されている。
前記フレーム2の端部には、第2図に拝承するように、
前記集熱管5の軸線に対し直交する平面内に前記集熱管
5を中心とする円弧状の固定フレームIOが突設されて
おり、この固定フレーム10の内周側には、前記集熱管
5方向に架設された多数のブラケツ) 11 、11・
・・が等間隔をおいて配置されている。前記の各ブラケ
ツ目lには反射鏡からなるセンサコレクタ■2が太陽の
軌道に沿うように連設されている。また、各センサコレ
クタ12の集熱部にはそれぞれ形状記憶合金ワイヤ13
 、13・・・が臨んでおり、この形状記憶合金ワイヤ
13の一端は前記ブラケツ1−11に固定されている。
この形状記憶合金ワイヤ13は、昇温するとコイル状に
収縮するものであり、各形状記憶合金ワイヤ13の他端
は、フレーム2に固定されている第1油圧アクチユエー
タ14 、14・・・のピストンロッド15に固定され
ている。各油圧アクチュエータ14のロッド側室16は
、第2油圧アクチユエータ17の反ロッド側室18、オ
よび、第3油圧アクチユエータ19のロッド側室20と
管路21を介してそれぞれ接続されている。
前記第2油圧アクチユエータ17は、前記回転フレーム
6を揺動し・得るようにするものであり、1枚の大きな
制動板22に各油圧アクチュエータ17のピストンロッ
ド23が当接し得るようになっている。
前記制御板22は中間部を支軸24に支持されて揺動自
在とされており、第4図に示すように、この制動板22
に連設された複数の穴25 、25・・・の1つに、回
転フレーム6に突設された突起26かび合することによ
り回転フレーム6の揺1助は拘束されるようになってい
る。そして、前記制動板22は、ばね27により回転フ
レーム6の突部26と嵌合する方向に付勢されており、
前記油圧アクチュエータ17の反ロンド1fill室1
8に圧油が供給されることによりピストンロッド23が
ばね27に抗して制動板22を第3図において反時計方
向に揺動せしめ、制動板22を回転フレーム6の突部2
6から解放するようになっている。
前記第3油圧アクチユエータ19は、それぞれフレーム
2のブラケット28に支軸29により揺動自在に支持さ
れており、各油圧アクチュエータ19のピストンロッド
30の先端は、−1J記回転フレーム6のボス8、およ
び集熱管5に可回転に取付けられた円板31間に架設さ
れたクランク軸J2に嵌着されたボス33 、 :(3
・・・に固定されている。
つぎに、前述した実施例の作用について説明する。
第2図において、太陽光が矢印の方向から入射している
とすれば、多数枚のセンサコレクタ12のうち1枚のセ
ンサコレクタ12aだけ、θSその焦点に集光し、この
センサコレクタ12aの集熱部に配設されている形状記
憶合金ワイヤ■3を加熱する。すると、この形状記憶合
金ワイヤ13はコイル状に収縮し、第1油圧アクチユエ
ータ14のピストンロッド15を第3図に矢印で示す方
向に引張る。すると、このアクチュエータ14のロッド
4Iu室16内の圧油が管路21を介して第2油圧アク
チユエータ17の反ロッド側室18および第3油圧アク
チユエータ19のロッド側室20に供給され、第2油圧
アクチユエータJ7のピストンロッド23を押上げて【
a(」動板22をばねz7に抗して回動し、回転フレー
ム6を揺動可能状態にするとともに、第3油圧アクチユ
エータ19のピストンロッド30ヲ押下げでクランク軸
32を引張り、メインコレクタ9を回転フレーム6とと
もに太1も元の方向へ回転させる。そして、第2図tこ
示すように、メインコレクタ9の反射光が集熱管5に集
束する状態になると形状記憶合金ワイヤ13の収縮は終
了し、メインコレクタ9は停止する。
したかつ−〇、几にメインコレクタ9は太1場を追尾す
ることになり、集熱管5は太陽熱を良好に集熱rること
かできる。
なお、雨天:守や夜[i1時など太陽光の入射がない時
には制動板22のいずれかの穴25に回転フレーム6の
突部2bが嵌合して回転止めされでいるので、風などで
回転フレーム6が回転するおそれはない。
第5図ないし第7図は本発明の他の実施例を示すもので
あり、ベース1に支持されたフレーム2には集熱′Fj
5が傾斜状に取付けられており、この集熱管5にはメイ
ンコレクタ9が揺動自在に支持されている。
前記フレーム2の端部には、第6図(こ拝承するように
、前記集熱管5の軸線に対し直交する平面内に多数のセ
ンサコレクタ12 、12・・・が太陽の軌道に沿うよ
うに連設されている。また、各センサコレクタ12の集
熱部にはそれぞれ形状記憶合金ワイヤ13 、 t3・
・・が臨んでおり、この形状記憶合金ワイヤ13の一端
は前記フレーム2に固定されでいる。
一方、前記集熱管5に嵌合しているメインコレクタ9の
ボス、35にはウオームギヤ36が我治されている。こ
のウオームギヤ36には、前d己フレーム2に支持され
た回転軸37に嵌着されたウオーム38が噛合しており
、また、前記回転軸37には、前記センサコレクタ■2
と同数のプーリ39 、39・・・嵌着されている。そ
して、各プーリ39には、中間プーリ4゜、40・・・
を介して張設されている前記形状記憶合金ワイヤ13の
端部が巻かれている。
つぎに、前述した実施例の作用について説明する。
いま、太陽が第6図のような方角にあるとすれば、多数
枚のセンサコレクタ12のうち1枚のセンサコレクタ1
2aだけがその焦点に集光し、このセンサコレクタ12
aの集熱部に配設されている形状記1慈合金ワイヤ13
を加熱する。すると、この形状記憶合金ワイヤ13はコ
イル状に収縮し、第7図Aに示すように、プーリ39を
回転せしめ、ウオーム38は回転する。したがって、こ
のウオーム38と噛合しているウオームホイール36も
回転し、メインコレクタ9は太陽の方へ向くように揺動
rる。
前記プーリ39の回転は、第7図Bに示すように、形状
記憶合金ワイヤ13がプーリ39から完全に巻出された
ときに停止されるので、このときにメインコレクタ9?
:′反射した太陽光が集熱管5に集束するようζこして
おけばよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係るソーラコレクタは、
太陽光に対向し得るように揺@司龍とされたメインコレ
クタと、このメインコレクタの焦点位置に配設された集
熱管とを有するソーラコレクタにおいて、太陽の軌道に
沿うように円弧状に配設された多数のセンサコレクトと
、各センサコレクタの集熱部に臨むように配置された形
状記憶合金ワイヤと、このワイヤの収縮を前記メインコ
レクタに伝達してメインコレクタを揺動するための伝達
機構とを有しているので、蛋力を用いることなく確実に
太陽を追尾することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るソーラコレクタの実施例を示す側
面図、第2図は第1図のn −n 、:尿Gこよる矢視
図、第3図は第2図の1−11腺(こよる断面図、第4
図は第3図のIV −TV 、@ Gこよる矢視図、渠
5図は本発明の第2実施例を示す側面図、第6図は第5
図のVI −VI 、ssによる矢視図、第7図A。 Bは形状記憶合金ワイヤのプーリへの巻付は状態を示す
説明図である。 1・・・ベース、2・・・フレーム、5・・・集熱%f
、6・・・回転フレーム、9・・・メインコレクタ、1
2・・・センサコレクタ、13・・・形状記憶合金ワイ
ヤ、14 、17 、 t9・・・油圧アクチュエータ
、22・・・制@仮、32・・・クランク軸、36・・
・ウオームギヤ、38・・・ウオーム、39・・・プー
リ。 出願人代理人  猪 股    清 第1図 7へ 第2図 第4図 第 7 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、太陽光に対向し得るように揺@可能とされたメイン
    コレクタと、このメインコレクタの焦点位置fこ配設さ
    れた集熱管とを有するソーラコレクタにおいて、太陽の
    軌道に沿うように円弧状に配設された多数のセンサコレ
    クトと、各センサコレクタの集熱部に臨むように配置さ
    れた形状記憶合金ワイヤと、このワイヤの収縮を前記メ
    インコレクタに伝達してメインコレクタを揺動するため
    の伝達機構とを有することを特徴とするソーラコレクタ
    。 2、前記伝達機構を油圧シリンダとした特許請求の範囲
    第1項記載のソーラコレクタ。 3、前記伝達機構を歯車系列とした特許請求の範囲第1
    項記載のソーラコレクタ。
JP57232325A 1982-12-27 1982-12-27 ソ−ラコレクタ Pending JPS59119148A (ja)

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JP57232325A JPS59119148A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 ソ−ラコレクタ
DE8383112782T DE3368124D1 (en) 1982-12-27 1983-12-19 Self-tracking mechanisms for solar collectors
EP83112782A EP0113098B1 (en) 1982-12-27 1983-12-19 Self-tracking mechanisms for solar collectors
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