JPS60214326A - 太陽光追尾方式反射ミラ−装置 - Google Patents
太陽光追尾方式反射ミラ−装置Info
- Publication number
- JPS60214326A JPS60214326A JP7151484A JP7151484A JPS60214326A JP S60214326 A JPS60214326 A JP S60214326A JP 7151484 A JP7151484 A JP 7151484A JP 7151484 A JP7151484 A JP 7151484A JP S60214326 A JPS60214326 A JP S60214326A
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- JP
- Japan
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- azimuth
- sun
- tracking
- altitude angle
- sunshine
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- Pending
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野１
本発明は太陽光追尾方式反射ミラー装置に関するもので
ある。
ある。
［背景技術］
近年都市部では過密化により採光が取りにくくなってお
り、この傾向は段々と強くなっている。
り、この傾向は段々と強くなっている。
そこで建物の採光を図る方法が種々提案されているが、
次のような要求を満足させるには技術的な問題点があっ
た。
次のような要求を満足させるには技術的な問題点があっ
た。
つまり１）年間を通じて太陽光を導入する点。
２） メンテナンスフリーである点。３）照射位置を一
定にする点。４）大容量の太陽光を導入する点。
定にする点。４）大容量の太陽光を導入する点。
このような要求を満足させるために光フアイバーケーブ
ル、反射ミラーを使用した各種の実験が試みられている
が、上記４項目の技術的課題に対して充分満足するもの
は未だ実現されていないのが現状である。
ル、反射ミラーを使用した各種の実験が試みられている
が、上記４項目の技術的課題に対して充分満足するもの
は未だ実現されていないのが現状である。
［発明の目的］
本発明は上述の欠点に鑑みて為されたもので、その目的
とするところは建物の日影部に太陽光を導入するととも
に、−年中を通じて照射させることができかつ照射部の
大きさを拡大でき、又風速の強い時には自動的に口・ン
クさせることができる太陽光追尾方式反射ミラー装置を
提供するにある。
とするところは建物の日影部に太陽光を導入するととも
に、−年中を通じて照射させることができかつ照射部の
大きさを拡大でき、又風速の強い時には自動的に口・ン
クさせることができる太陽光追尾方式反射ミラー装置を
提供するにある。
［発明の開示］
第１図は本発明の概略構成図を示し、１は追跡駆動部で
、該追跡駆動部１は高反射ミツ−２と、該高反射ミラー
２の方位角を設定する方位角駆動部３と、該方位角駆動
部３を制御駆動するサーボモータ４と、高反射ミラー２
の方位角を検出する方位角検出部５と、高反射ミラー２
の方位角をロックさせるための方位角ロック機構部６と
、高反射ミラー２の高度角を設定する高度角駆動部７と
、該高度角駆動部７を制御駆動するサーボモータ８と、
高反射ミラー２の高度角を検出する高度角検出部９と、
高反射ミラー２の高度角をロックする高度角ロック槻構
部１０とで構成される。１１は追跡制御部で、該追跡制
御ｌｌ５１１は時刻設定器１２と、緯度設定器１３と、
南中時刻補正設定器１４と、これら設定器１２，１３．
１４からの時刻データ、緯度データ、太陽の南中時のデ
ータを取り込んで最適な高反射ミラー２の高度角、方位
角を算出して該算出データを制御データとして出力する
するとともに、時刻及び算出した方位角、高度角の表示
データを出力するマイクロコンピュータ等からなる演算
制御部１５と、上記表示データを取り込んで時刻、方位
角、高度角をそれぞれ表示する表示部１６と、上記高度
角データを取り込んで高反射ミラー２の高度角を定める
電気信号を出力する高度角出力発生回路１７と、方位角
データを取り込んで高反射ミラー２の方位角を定める電
気信号を出力する方位角出力発生回路１８と、上記高度
角検出部９からの検出値と高度角出力とを比較して一致
を取る比較回路１９と、該比較回路１９の出力が無くな
るまでサーボモータ８を駆動させる高度角駆動サーボア
ンプ２０と、上記方位角検出部５からの検出値と方位角
出力とを比較して一致を取る比較回路２１と、該比較回
路２１の出力が無（なるまでサーボモータ４を駆動させ
る方位角駆動サーボ７ンプ２２と、更に風速を検出して
検出せる風速が所定風速を越えると高度角ロック機構部
１０を動作させる高度角駆動部ロック用制御回路２３と
風速を検出して検出せる風速が所定風速を越えると方位
角ロック機構部６を動作させる方位角駆動部ロック用制
御回路２４とにて構成される。ｆ５２図（ａ）、（ｂ）
は高反射ミツ−２を備えた追跡駆動部１の側断面図、上
面図を示しており、本体２６の内部にはサーボモータ４
によって適宜な伝動機構からなる方位角駆動部３を介し
て水平方向に回動される回動軸２７を回動自在に垂立さ
せてあり、その上端は本体２６の上方に配置される支持
台３０の底部に連結してあって支持台３０を水平方向に
回動させることができるようになっている。該支持台３
０には反射体２８を垂直方向に回動自在に支持しており
、その回動軸２９には適宜な伝動機構からなる高度角駆
動部７を介してサーボモータ８が連結されており、該サ
ーボモータ８にて反射体２８を垂直に回動させることが
できるようになっている。反射体２８は外面がアルミニ
ュム板で形成されたもので、前面には前方に突出せる適
宜な曲率を有する凸面鏡からなる高反射ミラー２を備え
ている。該高反射ミツ−２は純度が９９．９９％のアル
ミニュム又は、鏡面ガラスより形成される。而して上記
構成による追跡駆動部１は例えば第３図に示すようなピ
ルディング３１の中庭に太陽光を反射させて太陽光を取
り込むために、第４図に示すビルディング３１の屋上の
前記中庭に対応する開口部２５の東西側の側縁及び北側
の側縁に沿うように複数台配置する。
、該追跡駆動部１は高反射ミツ−２と、該高反射ミラー
２の方位角を設定する方位角駆動部３と、該方位角駆動
部３を制御駆動するサーボモータ４と、高反射ミラー２
の方位角を検出する方位角検出部５と、高反射ミラー２
の方位角をロックさせるための方位角ロック機構部６と
、高反射ミラー２の高度角を設定する高度角駆動部７と
、該高度角駆動部７を制御駆動するサーボモータ８と、
高反射ミラー２の高度角を検出する高度角検出部９と、
高反射ミラー２の高度角をロックする高度角ロック槻構
部１０とで構成される。１１は追跡制御部で、該追跡制
御ｌｌ５１１は時刻設定器１２と、緯度設定器１３と、
南中時刻補正設定器１４と、これら設定器１２，１３．
１４からの時刻データ、緯度データ、太陽の南中時のデ
ータを取り込んで最適な高反射ミラー２の高度角、方位
角を算出して該算出データを制御データとして出力する
するとともに、時刻及び算出した方位角、高度角の表示
データを出力するマイクロコンピュータ等からなる演算
制御部１５と、上記表示データを取り込んで時刻、方位
角、高度角をそれぞれ表示する表示部１６と、上記高度
角データを取り込んで高反射ミラー２の高度角を定める
電気信号を出力する高度角出力発生回路１７と、方位角
データを取り込んで高反射ミラー２の方位角を定める電
気信号を出力する方位角出力発生回路１８と、上記高度
角検出部９からの検出値と高度角出力とを比較して一致
を取る比較回路１９と、該比較回路１９の出力が無くな
るまでサーボモータ８を駆動させる高度角駆動サーボア
ンプ２０と、上記方位角検出部５からの検出値と方位角
出力とを比較して一致を取る比較回路２１と、該比較回
路２１の出力が無（なるまでサーボモータ４を駆動させ
る方位角駆動サーボ７ンプ２２と、更に風速を検出して
検出せる風速が所定風速を越えると高度角ロック機構部
１０を動作させる高度角駆動部ロック用制御回路２３と
風速を検出して検出せる風速が所定風速を越えると方位
角ロック機構部６を動作させる方位角駆動部ロック用制
御回路２４とにて構成される。ｆ５２図（ａ）、（ｂ）
は高反射ミツ−２を備えた追跡駆動部１の側断面図、上
面図を示しており、本体２６の内部にはサーボモータ４
によって適宜な伝動機構からなる方位角駆動部３を介し
て水平方向に回動される回動軸２７を回動自在に垂立さ
せてあり、その上端は本体２６の上方に配置される支持
台３０の底部に連結してあって支持台３０を水平方向に
回動させることができるようになっている。該支持台３
０には反射体２８を垂直方向に回動自在に支持しており
、その回動軸２９には適宜な伝動機構からなる高度角駆
動部７を介してサーボモータ８が連結されており、該サ
ーボモータ８にて反射体２８を垂直に回動させることが
できるようになっている。反射体２８は外面がアルミニ
ュム板で形成されたもので、前面には前方に突出せる適
宜な曲率を有する凸面鏡からなる高反射ミラー２を備え
ている。該高反射ミツ−２は純度が９９．９９％のアル
ミニュム又は、鏡面ガラスより形成される。而して上記
構成による追跡駆動部１は例えば第３図に示すようなピ
ルディング３１の中庭に太陽光を反射させて太陽光を取
り込むために、第４図に示すビルディング３１の屋上の
前記中庭に対応する開口部２５の東西側の側縁及び北側
の側縁に沿うように複数台配置する。
第２図中３２は基礎鉄骨である。ところで配置場所の太
陽の高度及び方位はその緯度及び時間（年、月、日、時
刻）ｌこよって変わるものであり、例えば東京付近であ
れば第３図、第４図に示す時刻に太陽Ｓが位置すること
になる。つまり第４図に示す太陽Ｓの各位置は最も内側
が夏至の日の８時４２分から１５時までの太陽Ｓの方位
角を示し、中間が春分、秋分の日の８時４８分がら１５
時４８分までの太陽Ｓの方位角を示し、最も外側が冬至
の日の８時３９分から１５時３９分までの太陽Ｓの方位
角をそれぞれ示し最外方に付している数字は太陽Ｓが真
南に位置した角度を０度とした場合の方位角の値を示し
ている。又第３図に示す太陽Ｓの各位置は最も内側が夏
至の日の８時４２分から１１時４２分までの太陽Ｓの高
度角を示し、また中間が春分、秋分の日の８時４８分か
ら１１時４８分までの太陽Ｓの高度角を示し、更に最も
外側が冬至の日の太陽Ｓの高度角を示しである。このよ
うに太陽Ｓの方位角、高度角は季節（時間）とその地球
上の場所（位置）とに王って変わる為、緯度と、各緯度
における太陽Ｓの南中時刻の補正値と、現在時刻（年、
月、日、時、分）との各データをそれぞれに対応する設
定器１２，１３．１４に設定し該設定データと、予め入
力した演算式及びその他の定数に基づいて演算制御部１
５はそれぞれのデータより刻々の太陽Ｓの方位角と高度
角とを算出するわけである。
陽の高度及び方位はその緯度及び時間（年、月、日、時
刻）ｌこよって変わるものであり、例えば東京付近であ
れば第３図、第４図に示す時刻に太陽Ｓが位置すること
になる。つまり第４図に示す太陽Ｓの各位置は最も内側
が夏至の日の８時４２分から１５時までの太陽Ｓの方位
角を示し、中間が春分、秋分の日の８時４８分がら１５
時４８分までの太陽Ｓの方位角を示し、最も外側が冬至
の日の８時３９分から１５時３９分までの太陽Ｓの方位
角をそれぞれ示し最外方に付している数字は太陽Ｓが真
南に位置した角度を０度とした場合の方位角の値を示し
ている。又第３図に示す太陽Ｓの各位置は最も内側が夏
至の日の８時４２分から１１時４２分までの太陽Ｓの高
度角を示し、また中間が春分、秋分の日の８時４８分か
ら１１時４８分までの太陽Ｓの高度角を示し、更に最も
外側が冬至の日の太陽Ｓの高度角を示しである。このよ
うに太陽Ｓの方位角、高度角は季節（時間）とその地球
上の場所（位置）とに王って変わる為、緯度と、各緯度
における太陽Ｓの南中時刻の補正値と、現在時刻（年、
月、日、時、分）との各データをそれぞれに対応する設
定器１２，１３．１４に設定し該設定データと、予め入
力した演算式及びその他の定数に基づいて演算制御部１
５はそれぞれのデータより刻々の太陽Ｓの方位角と高度
角とを算出するわけである。
而して各追跡駆動部１は追跡制御部１１によってそれぞ
れの高反射ミラー２が太陽光を反射させてビルディング
３１の日影部たる中庭を照射することができる範囲内で
制御されるのである。つまり太陽Ｓの方位角に応じて高
反射ミラー２が太陽光を反射して所定の場所を反射光に
て照射できる追跡駆動部１を演算制御部１５は判定して
、当該追跡駆動部１の反射体２８を各駆動部３，７に対
応するサーボモータ４．８により駆動回動させ反射体２
８の高反射ミラー２の方位角と高度角とを太陽Ｓに追従
させ、高反射ミラー２にて太陽光を所定の場所、実施例
ではビルディング３１の中庭へ反射させて日影部を照射
するのである。このようにして各反射体２８を追跡制御
部１１と追跡駆動部１とで太陽Ｓに追従させて日影部に
日照がある間尺射光を照射させることができるのである
。
れの高反射ミラー２が太陽光を反射させてビルディング
３１の日影部たる中庭を照射することができる範囲内で
制御されるのである。つまり太陽Ｓの方位角に応じて高
反射ミラー２が太陽光を反射して所定の場所を反射光に
て照射できる追跡駆動部１を演算制御部１５は判定して
、当該追跡駆動部１の反射体２８を各駆動部３，７に対
応するサーボモータ４．８により駆動回動させ反射体２
８の高反射ミラー２の方位角と高度角とを太陽Ｓに追従
させ、高反射ミラー２にて太陽光を所定の場所、実施例
ではビルディング３１の中庭へ反射させて日影部を照射
するのである。このようにして各反射体２８を追跡制御
部１１と追跡駆動部１とで太陽Ｓに追従させて日影部に
日照がある間尺射光を照射させることができるのである
。
次に風速が所定速度、例えば３０＋ｎ／ｓを越えると風
速センサー（図示せず）がこれを検知して高度角駆動部
ロック用回路２３と方位角駆動部ロック用回路２４とに
検知信号を出力し、それぞれの回路２３．２４を動作さ
せて高度角ロック橙構部１０、と方位角ロック機構部６
とを作動させ反射体２８にロックをかけ反射体２８に風
による負荷がかかって伝動機構たる駆動部３．７が破損
されるのを未然に防止することができるのである。
速センサー（図示せず）がこれを検知して高度角駆動部
ロック用回路２３と方位角駆動部ロック用回路２４とに
検知信号を出力し、それぞれの回路２３．２４を動作さ
せて高度角ロック橙構部１０、と方位角ロック機構部６
とを作動させ反射体２８にロックをかけ反射体２８に風
による負荷がかかって伝動機構たる駆動部３．７が破損
されるのを未然に防止することができるのである。
尚第５図（ａ）、（ｂ）は追跡制御部１１と電源部を内
蔵した制御ボックスＢの正面図と側面図とを示しており
、正面には表示部１６、及びスイッチ等の操作部が設け
られている。第６跡社表示部１６を拡大しである正面図
であり、１６ａは太陽高度を表示する表示器、１６ｂは
太陽方位を表示する表示器、１６ｃは日付、時刻をそれ
ぞれを示す表示器であり、表示器１６ｃの下方には日付
の年、月、■及び時、分を合わせる為の操作部ｓｗを設
けである。該操作部ＳＷの操作によって演算制御部１５
に日付、時刻の変更データを入力することができる。
蔵した制御ボックスＢの正面図と側面図とを示しており
、正面には表示部１６、及びスイッチ等の操作部が設け
られている。第６跡社表示部１６を拡大しである正面図
であり、１６ａは太陽高度を表示する表示器、１６ｂは
太陽方位を表示する表示器、１６ｃは日付、時刻をそれ
ぞれを示す表示器であり、表示器１６ｃの下方には日付
の年、月、■及び時、分を合わせる為の操作部ｓｗを設
けである。該操作部ＳＷの操作によって演算制御部１５
に日付、時刻の変更データを入力することができる。
尚停電対策として時刻データをカウントする時計手段を
バックアップするバックアップ電源を設は停電復帰後も
正常に太陽Ｓを追従できるようにしである。
バックアップするバックアップ電源を設は停電復帰後も
正常に太陽Ｓを追従できるようにしである。
［発明の効果］
本発明は上述のように高反射ミラーを前面に配置し、制
御信号により太陽光の位置変化と合わせて高反射ミラー
の方位、高度角を自動的に変化させる駆動手段と、時刻
設定、緯度設定、南中時刻補正設定器がらなって前記高
反射ミラーの方位角、高度角を演算して上記制御信号を
駆動手段に与える追跡制御部とを備えであるので、曇り
、雨等で太陽が出ていないときでも自動的に太陽を追跡
できることができるものであって、太陽の動きに応じて
反射ミラーにより太陽光′を反射させて建物の日影部に
太陽光を導入させることができ日照が得られしがも年中
１点に集中させて反射光を照射させることができるから
、日照権が得られない場所に最適であり、しがも反射ミ
ラーを用いる為照射部は用途に応じて拡大させることも
可能であり汎用性に富むという効果があり、しかも風速
を検出して風速が所定以上となれば駆動手段をロックさ
せる自動ロック手段を備えであるので、風の強い日には
自動的に反射ミラーをロックできて安全であるという効
果があり、さらに反射ミラーの追跡データは時刻、太陽
の南中時刻、緯度によって得るため簡単に複数の反射ミ
ラーを１台の追跡制御部で制御することも可能であると
いう効果がある。
御信号により太陽光の位置変化と合わせて高反射ミラー
の方位、高度角を自動的に変化させる駆動手段と、時刻
設定、緯度設定、南中時刻補正設定器がらなって前記高
反射ミラーの方位角、高度角を演算して上記制御信号を
駆動手段に与える追跡制御部とを備えであるので、曇り
、雨等で太陽が出ていないときでも自動的に太陽を追跡
できることができるものであって、太陽の動きに応じて
反射ミラーにより太陽光′を反射させて建物の日影部に
太陽光を導入させることができ日照が得られしがも年中
１点に集中させて反射光を照射させることができるから
、日照権が得られない場所に最適であり、しがも反射ミ
ラーを用いる為照射部は用途に応じて拡大させることも
可能であり汎用性に富むという効果があり、しかも風速
を検出して風速が所定以上となれば駆動手段をロックさ
せる自動ロック手段を備えであるので、風の強い日には
自動的に反射ミラーをロックできて安全であるという効
果があり、さらに反射ミラーの追跡データは時刻、太陽
の南中時刻、緯度によって得るため簡単に複数の反射ミ
ラーを１台の追跡制御部で制御することも可能であると
いう効果がある。
第１図は本発明の実施例の回路ブロック、第２図（ａ）
、（ｂ）は同上の反射装置部の拡大断面図、上面図、第
３図、第４図は同上の動作説明図、第５図（ａ）、（ｂ
）は同上の制御ボックスの正面図、側面図、第６図は同
上の表示部位の要部説明図であり、１は追跡駆動部、２
は高反射ミ、ラー、１１は追跡制御部、１２は時刻設定
器、１３は緯度設定器、１４は南中時刻補正設定器、２
３は高度角駆動部ロック用回路、２４は方位角駆動部ロ
ック用回路、Ｓは太陽である。 代理人 弁理士 石 １）艮 七 第１図 ′（：）′ １１ ＼ ３０ 第２図 第５図 第６図 手続補正書（自発） ２ 発 明の名称 太陽光追尾方式反射ミラー装置 ５、補正命令の日付 自 発 ６、補正により増加する発明の数 なし訂正部 願書番号 特願昭５９−７１５１４号 １、本願明細書第６頁第３行の「開口部２５」を「開口
部３２」と訂正する。 ２、同上同頁第５行のＵ第２図中３２」をＵ第２図中２
５」と訂正する。 ３、図面中第１図を別紙のように訂正する。 代理人 弁理士 石 １）艮 七
、（ｂ）は同上の反射装置部の拡大断面図、上面図、第
３図、第４図は同上の動作説明図、第５図（ａ）、（ｂ
）は同上の制御ボックスの正面図、側面図、第６図は同
上の表示部位の要部説明図であり、１は追跡駆動部、２
は高反射ミ、ラー、１１は追跡制御部、１２は時刻設定
器、１３は緯度設定器、１４は南中時刻補正設定器、２
３は高度角駆動部ロック用回路、２４は方位角駆動部ロ
ック用回路、Ｓは太陽である。 代理人 弁理士 石 １）艮 七 第１図 ′（：）′ １１ ＼ ３０ 第２図 第５図 第６図 手続補正書（自発） ２ 発 明の名称 太陽光追尾方式反射ミラー装置 ５、補正命令の日付 自 発 ６、補正により増加する発明の数 なし訂正部 願書番号 特願昭５９−７１５１４号 １、本願明細書第６頁第３行の「開口部２５」を「開口
部３２」と訂正する。 ２、同上同頁第５行のＵ第２図中３２」をＵ第２図中２
５」と訂正する。 ３、図面中第１図を別紙のように訂正する。 代理人 弁理士 石 １）艮 七
Claims (1)
- １）高反射ミラーを前面に配置し、制御信号により太陽
光の位置変化と合わせて高反射ミラーの方位、高度角を
自動的に変化させる駆動手段と、時刻設定、緯度設定、
南中時刻補正設定器がらなって前記高反射ミ２−の方位
角、高度角を演算して上記制御信号を駆動手段に与える
追跡制御部と、風速を検出して風速が所定以上となれば
駆動手段をロックさせる自動ロック手段とを備えて成る
ことを特徴とする太陽光追尾方式反射ミラー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151484A JPS60214326A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 太陽光追尾方式反射ミラ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151484A JPS60214326A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 太陽光追尾方式反射ミラ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60214326A true JPS60214326A (ja) | 1985-10-26 |
Family
ID=13462891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7151484A Pending JPS60214326A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 太陽光追尾方式反射ミラ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60214326A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148439A (en) * | 1975-06-16 | 1976-12-20 | Chiba Kousakukushiyo:Kk | Solar-tracking system and its device of solar-ray reflection mirror |
| JPS5650173A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Circular member |
| JPS574014A (en) * | 1980-06-07 | 1982-01-09 | Daimaru Purorongu Kk | Control method synchronized with sun for condenser |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP7151484A patent/JPS60214326A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148439A (en) * | 1975-06-16 | 1976-12-20 | Chiba Kousakukushiyo:Kk | Solar-tracking system and its device of solar-ray reflection mirror |
| JPS5650173A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Circular member |
| JPS574014A (en) * | 1980-06-07 | 1982-01-09 | Daimaru Purorongu Kk | Control method synchronized with sun for condenser |
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