JPS5920946B2 - 太陽光集光装置 - Google Patents
太陽光集光装置Info
- Publication number
- JPS5920946B2 JPS5920946B2 JP49074075A JP7407574A JPS5920946B2 JP S5920946 B2 JPS5920946 B2 JP S5920946B2 JP 49074075 A JP49074075 A JP 49074075A JP 7407574 A JP7407574 A JP 7407574A JP S5920946 B2 JPS5920946 B2 JP S5920946B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat absorption
- absorption pipe
- heat
- reflector
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Y02E10/47—Mountings or tracking
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
太陽エネルギを比較的高温（２００℃以上）の熱に変え
て種々の熱源として使用することが、化石資源が有限と
いうことから必要になつてきた。
て種々の熱源として使用することが、化石資源が有限と
いうことから必要になつてきた。
第１図乃至第３図について、太陽エネルギの集熱方式の
一つであるシリンドリカルパラボラ方式を説明する。図
において１はシリンドリカルパラボラ反射鏡、２は熱吸
収パイプ、３は熱交換器、４は熱輸送管、５は反射鏡駆
動装置、６は反射鏡傾斜設定器である。
一つであるシリンドリカルパラボラ方式を説明する。図
において１はシリンドリカルパラボラ反射鏡、２は熱吸
収パイプ、３は熱交換器、４は熱輸送管、５は反射鏡駆
動装置、６は反射鏡傾斜設定器である。
太陽光がシリンドリカルパラボラ型反射鏡１に入射して
反射し熱吸収パイプ２に集められ、パイプ２の中を流れ
ている流体に熱として伝えられる。
反射し熱吸収パイプ２に集められ、パイプ２の中を流れ
ている流体に熱として伝えられる。
その熱は熱交換器３を通して熱輸送管４の中を流れる流
体に伝えられ、利用系へ熱が輸送される。太陽光を熱吸
収パ゜イプ２に集めるためにはシリンドカルパラボラの
軸（第３図参照）に平行に太陽光を入射させる必要があ
る。そのために、熱吸収パイプ２の軸を南北に設定すれ
ば、太陽が朝東から昇り、夜西に沈むまで熱吸収パイプ
２を軸として回転させなければならない。また太陽光線
は第２図の４０のように熱吸収パイプ２に直角に入射し
た場合に、熱吸収パイプ２の受光面の長さιいつばいに
集光される。
体に伝えられ、利用系へ熱が輸送される。太陽光を熱吸
収パ゜イプ２に集めるためにはシリンドカルパラボラの
軸（第３図参照）に平行に太陽光を入射させる必要があ
る。そのために、熱吸収パイプ２の軸を南北に設定すれ
ば、太陽が朝東から昇り、夜西に沈むまで熱吸収パイプ
２を軸として回転させなければならない。また太陽光線
は第２図の４０のように熱吸収パイプ２に直角に入射し
た場合に、熱吸収パイプ２の受光面の長さιいつばいに
集光される。
もし太陽光が４１のように熱吸収パイプ２の軸と傾きを
もつて入射すると集光された光は熱吸収パイプの受光面
の長さιからはずれる。したがつてこの装置では太陽の
入射光を、（ハ熱吸収パイプ２の軸に直角、（２）パラ
ボラ鏡の軸に平行、に入射させる必要がある。
もつて入射すると集光された光は熱吸収パイプの受光面
の長さιからはずれる。したがつてこの装置では太陽の
入射光を、（ハ熱吸収パイプ２の軸に直角、（２）パラ
ボラ鏡の軸に平行、に入射させる必要がある。
しかして、第４図は太陽の動きを示しているが地上から
みると地軸に平行な天球の軸を中心として太陽は１時間
１θの早さで回転している。
みると地軸に平行な天球の軸を中心として太陽は１時間
１θの早さで回転している。
そして、太陽の回転面は春分、秋分には観測点０を含ん
でいる。しかし、夏になれば、天の北極の方に移わ、夏
至に最も北に寄る。また、冬には南極の方に移る。した
がつて、観測点０からの見かけの太陽高度（地平面と太
陽とのなす角）は第５図のように変化する。
でいる。しかし、夏になれば、天の北極の方に移わ、夏
至に最も北に寄る。また、冬には南極の方に移る。した
がつて、観測点０からの見かけの太陽高度（地平面と太
陽とのなす角）は第５図のように変化する。
すなわち春分、秋分においては朝から夕まで変化せず、
夏至には朝夕が高く昼が堺く、冬至には正午が一番高い
。また、第１図のような装置での熱吸収パイプ２のまわ
りの回転速度は第６図のように季節によつて変化する。
夏至には朝夕が高く昼が堺く、冬至には正午が一番高い
。また、第１図のような装置での熱吸収パイプ２のまわ
りの回転速度は第６図のように季節によつて変化する。
すなわち春分、秋分には１（’れにの回転速度であサ夏
、冬は回転速度は遅くなる。以上の太陽の動きを考える
と、第１図乃至第３図の装置では次の不都合な点がある
。
、冬は回転速度は遅くなる。以上の太陽の動きを考える
と、第１図乃至第３図の装置では次の不都合な点がある
。
１季節にしたがつて反射鏡１、熱吸収パイプ２、熱交換
器３、反射鏡駆動装置５等の装置全体を動かして季節に
応じた太陽の高さの変化に追従する必要があつた。
器３、反射鏡駆動装置５等の装置全体を動かして季節に
応じた太陽の高さの変化に追従する必要があつた。
２熱輸送管とのつなぎをフレキシブルにしなければなら
ない。
ない。
３反射鏡傾斜設定器によつて朝から夕まで刻々角度を変
化させる必要がある。
化させる必要がある。
４反射鏡の駆動装置は季節によつて回転速度を変えるよ
うなものでなければならない。
うなものでなければならない。
本発明は、叙上不具合に鑑み提案するものであり、以下
本発明を第７図ないし第９図に示す１実施例により説明
する。
本発明を第７図ないし第９図に示す１実施例により説明
する。
第７図において、２は天球の軸に沿い平行に設けられた
熱吸収パイプ、１はその反射面に入射した太陽光を反射
して熱吸収パイプ２に集光せしめるシリンドリカルパラ
ボラ鏡（以下、反射鏡と略称する）、３は熱交換器、４
は熱輸送管、５は反射鏡支持枠３１冫介して反射鏡１を
熱吸収パイプ２まわりに太陽の日周運動を追尾するため
一定回転速度１？／Ｈｒで回転さ．せるための駆動装置
を示す。この反射鏡１は熱吸収パイプ２との相対的離間
距離を保つたまま天球の軸に沿いＡＮからＢＢ５まで鏡
支持枠３１上を平行ＶＬ移動可能とされている。
熱吸収パイプ、１はその反射面に入射した太陽光を反射
して熱吸収パイプ２に集光せしめるシリンドリカルパラ
ボラ鏡（以下、反射鏡と略称する）、３は熱交換器、４
は熱輸送管、５は反射鏡支持枠３１冫介して反射鏡１を
熱吸収パイプ２まわりに太陽の日周運動を追尾するため
一定回転速度１？／Ｈｒで回転さ．せるための駆動装置
を示す。この反射鏡１は熱吸収パイプ２との相対的離間
距離を保つたまま天球の軸に沿いＡＮからＢＢ５まで鏡
支持枠３１上を平行ＶＬ移動可能とされている。
以下、３２は熱吸収バイブ２の下端をしやへいする熱し
やへい板、３３は支基を示す。しかして、太陽の日周運
動は駆動装置５により反射鏡１を熱吸収パイプ２まわり
に回転させて追尾し、季節による太陽高度の変化は反射
鏡１を熱吸収パイプ２に対して平行に移動させて追尾す
る。すなわち、冬至における太陽光３４は反射鏡１をあ
らかじめＡＡ′位置としておけば反射鏡１の反射面より
反射されて全て実線に示されるように熱吸収パイプ２の
受光面に集光される。
やへい板、３３は支基を示す。しかして、太陽の日周運
動は駆動装置５により反射鏡１を熱吸収パイプ２まわり
に回転させて追尾し、季節による太陽高度の変化は反射
鏡１を熱吸収パイプ２に対して平行に移動させて追尾す
る。すなわち、冬至における太陽光３４は反射鏡１をあ
らかじめＡＡ′位置としておけば反射鏡１の反射面より
反射されて全て実線に示されるように熱吸収パイプ２の
受光面に集光される。
また、夏至における太陽光３５は、反射鏡１をＢＢＩ位
置に移動することにより反射鏡１の反射面より反射され
て全て鎖線に示されるように熱吸収パイプ２の受光面に
集光される。春および秋における太陽光の入射角度は反
射鏡１に対してほぼ直交するので反射鏡１位置をＡＡ５
とＢＢ５の中間点とすれば、反射鏡１の反射面より反射
された太陽光は全て熱吸収パイプ２の受光面に集光され
る。このように季節に対応して反射鏡１を熱吸収パイプ
２との相対的離間距離を保つたまま天球の軸に沿い平行
移動すればよい。したがつてこの装置には次の利点があ
る。
置に移動することにより反射鏡１の反射面より反射され
て全て鎖線に示されるように熱吸収パイプ２の受光面に
集光される。春および秋における太陽光の入射角度は反
射鏡１に対してほぼ直交するので反射鏡１位置をＡＡ５
とＢＢ５の中間点とすれば、反射鏡１の反射面より反射
された太陽光は全て熱吸収パイプ２の受光面に集光され
る。このように季節に対応して反射鏡１を熱吸収パイプ
２との相対的離間距離を保つたまま天球の軸に沿い平行
移動すればよい。したがつてこの装置には次の利点があ
る。
１熱吸収パイプ２は傾きを変える必要がないため地面に
固定することができ、熱輸送管は固定配管で良い。
固定することができ、熱輸送管は固定配管で良い。
３鏡の回転角速度は一定で良いために、駆動装置５が非
常に簡単になる。
常に簡単になる。
３支持枠３１は地面と相対的に平行移動しないので、駆
動装置５を地面に固定できる。
動装置５を地面に固定できる。
第８図に示す実施例は、第７図のものに比べ、反射鏡１
は平行移動しないが熱吸収パイプ２が反射鏡１との相対
的離間距離を保つたまま天球の軸に沿い平行移動可能と
した点が異なつている。
は平行移動しないが熱吸収パイプ２が反射鏡１との相対
的離間距離を保つたまま天球の軸に沿い平行移動可能と
した点が異なつている。
よつて、希節に対応して熱吸収パイプ２を反射鏡１との
相対的離間距離を保つたまま平行移動させれば、反射鏡
１の反射面より反射する太陽光は四季を通じて全て熱吸
収パスプ２の受光面へ集光される。したがつて、この実
施例においては第Ｔ図に示した支持枠３１が不用となり
、また、熱吸収パイプ２を平行移動させれば良いので反
射鏡１を平行移動させる場合に比し構造が簡単となる。
相対的離間距離を保つたまま平行移動させれば、反射鏡
１の反射面より反射する太陽光は四季を通じて全て熱吸
収パスプ２の受光面へ集光される。したがつて、この実
施例においては第Ｔ図に示した支持枠３１が不用となり
、また、熱吸収パイプ２を平行移動させれば良いので反
射鏡１を平行移動させる場合に比し構造が簡単となる。
第９図に示す実施例は反射鏡１よりも熱吸収パイプの長
さをあらかじめ長くしておき、熱吸収パイプ２の上端と
下端をそれぞれしやへいする熱しやへい板３２を熱吸収
パイプ２に沿つて移動可能として熱吸収パイプの受光面
を平行に移動できるようにしたものである。しかして、
冬至には両端の熱しやへい板３２を熱吸収パイプ２に沿
（・第９図における実線図示位置に移動し、夏至には両
端の熱しやへい板３２を熱吸収パイプ２に沿い第９図に
おける点線図示位置に移動し、春及び秋には両端の熱し
やへい板３２を上記冬と夏との中間位置とすれば、反射
鏡１の反射面より反射された太陽光は四季を通じて全て
熱吸収バイブ２の受光面へ集光される。
さをあらかじめ長くしておき、熱吸収パイプ２の上端と
下端をそれぞれしやへいする熱しやへい板３２を熱吸収
パイプ２に沿つて移動可能として熱吸収パイプの受光面
を平行に移動できるようにしたものである。しかして、
冬至には両端の熱しやへい板３２を熱吸収パイプ２に沿
（・第９図における実線図示位置に移動し、夏至には両
端の熱しやへい板３２を熱吸収パイプ２に沿い第９図に
おける点線図示位置に移動し、春及び秋には両端の熱し
やへい板３２を上記冬と夏との中間位置とすれば、反射
鏡１の反射面より反射された太陽光は四季を通じて全て
熱吸収バイブ２の受光面へ集光される。
この実施例においては、熱しやへい板３２の移動のみで
よく大型で大重量の反射鏡１や熱吸収パイプ２を移動さ
せる場合に比べ低コストに実施できる効果がある。以上
、第ｒ図ないし第９図に示す個々の１実施例により述べ
た様に、本発明による太陽熱集光装置は、熱吸収パイプ
の受光面またはシリンドリカルパラボラ鏡の反射面のい
ずれか一方を他方に対し相対的離間距離を保つたまま天
球の軸に沿い平行移動するようにしたので、季節による
太陽高度の変位に伴なう太陽光の入射角度の変化に拘ら
ず四季を通じて反射鏡の反射面より反射▲れた太陽光は
全て熱吸収パイプの受光面いつばいに集光される。
よく大型で大重量の反射鏡１や熱吸収パイプ２を移動さ
せる場合に比べ低コストに実施できる効果がある。以上
、第ｒ図ないし第９図に示す個々の１実施例により述べ
た様に、本発明による太陽熱集光装置は、熱吸収パイプ
の受光面またはシリンドリカルパラボラ鏡の反射面のい
ずれか一方を他方に対し相対的離間距離を保つたまま天
球の軸に沿い平行移動するようにしたので、季節による
太陽高度の変位に伴なう太陽光の入射角度の変化に拘ら
ず四季を通じて反射鏡の反射面より反射▲れた太陽光は
全て熱吸収パイプの受光面いつばいに集光される。
また、従来のもののように熱吸収パイプ２と熱輸送管４
とのつなぎをフレキシブルにする要がなく、反射鏡傾斜
設定器６によつて装置全体を動かして熱吸収パイプの傾
き角度を変えなくともよいと共に反射鏡の回転速度は四
季を通じて常に一定でよいのでこのための１駆動機構が
簡単となる。
とのつなぎをフレキシブルにする要がなく、反射鏡傾斜
設定器６によつて装置全体を動かして熱吸収パイプの傾
き角度を変えなくともよいと共に反射鏡の回転速度は四
季を通じて常に一定でよいのでこのための１駆動機構が
簡単となる。
第１図は従来の太陽光集光装置の斜視図、第２図は同上
の軸に直角の方向から見た要領図、第３図は第２図のＡ
−Ａ断面図、第４図〜第６図は太陽の位置を示す説明図
、第ｒ図〜第９図は本発明装置の実施例を軸に直角の方
向から見た要領図である。 １・・・・・・シリンドリカルパラボラ反射鏡、２・・
・・・・熱吸収パイプ、３・・・・・・熱交換器、４・
・・・・・熱輸送管、５・・・・・・反射鏡駆動装置、
６・・・・・・反射鏡傾斜設定器、３１・・・・・・反
射鏡支持枠、３２・・・・・・熱しやへい板、３３・・
・・・・熱吸収パイプ支持、３４，３５，４０，４１・
・・・・・太陽光。
の軸に直角の方向から見た要領図、第３図は第２図のＡ
−Ａ断面図、第４図〜第６図は太陽の位置を示す説明図
、第ｒ図〜第９図は本発明装置の実施例を軸に直角の方
向から見た要領図である。 １・・・・・・シリンドリカルパラボラ反射鏡、２・・
・・・・熱吸収パイプ、３・・・・・・熱交換器、４・
・・・・・熱輸送管、５・・・・・・反射鏡駆動装置、
６・・・・・・反射鏡傾斜設定器、３１・・・・・・反
射鏡支持枠、３２・・・・・・熱しやへい板、３３・・
・・・・熱吸収パイプ支持、３４，３５，４０，４１・
・・・・・太陽光。
Claims (1)
- １ 天球の軸に平行に配置された熱吸収パイプと、該熱
吸収パイプのまわりに回転駆動され反射面に入射した太
陽光を反射して該熱吸収パイプに集光せしめるシリンド
リカルパラボラ鏡とよりなる太陽光集光装置において、
上記熱吸収パイプの受光面又は上記シリンドリカルパラ
ボラ鏡の反射面のいずれか一方を他方に対し相対的離間
距離を保つたまま上記天球の軸に沿い平行移動すること
を特徴とする太陽光集光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49074075A JPS5920946B2 (ja) | 1974-06-28 | 1974-06-28 | 太陽光集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49074075A JPS5920946B2 (ja) | 1974-06-28 | 1974-06-28 | 太陽光集光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS513653A JPS513653A (ja) | 1976-01-13 |
| JPS5920946B2 true JPS5920946B2 (ja) | 1984-05-16 |
Family
ID=13536680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49074075A Expired JPS5920946B2 (ja) | 1974-06-28 | 1974-06-28 | 太陽光集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920946B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143940A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Miyabi Shiyoukai Kk | Pursuit system solar heat water heater |
| US4184482A (en) * | 1978-09-29 | 1980-01-22 | Cohen Elie | Solar energy collecting system |
| US20130312734A1 (en) * | 2010-12-01 | 2013-11-28 | Shinichirou KAWANE | Solar heat collecting pipe |
| JP5611791B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2014-10-22 | 株式会社日立製作所 | 太陽光集熱装置 |
| JP5705517B2 (ja) * | 2010-12-01 | 2015-04-22 | 株式会社日立製作所 | 太陽光集熱管 |
-
1974
- 1974-06-28 JP JP49074075A patent/JPS5920946B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS513653A (ja) | 1976-01-13 |
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