JPS6042383B2 - 太陽エネルギ−収集装置 - Google Patents
太陽エネルギ−収集装置Info
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- JPS6042383B2 JPS6042383B2 JP57055668A JP5566882A JPS6042383B2 JP S6042383 B2 JPS6042383 B2 JP S6042383B2 JP 57055668 A JP57055668 A JP 57055668A JP 5566882 A JP5566882 A JP 5566882A JP S6042383 B2 JPS6042383 B2 JP S6042383B2
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/12—Light guides
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽エネルギー収集装置の改良に係 り、
特に、太陽エネルギーのうちの光エネルギーを収集する
装置と熱エネルギーを収集する装置を単一の装置内に一
体的に組み込み、もつて、太陽光エネルギーと太陽熱エ
ネルギーを同時に効果的に利用し得るようにしたもので
ある。
特に、太陽エネルギーのうちの光エネルギーを収集する
装置と熱エネルギーを収集する装置を単一の装置内に一
体的に組み込み、もつて、太陽光エネルギーと太陽熱エ
ネルギーを同時に効果的に利用し得るようにしたもので
ある。
近時、省エネルギー時代を迎え、太陽光エネルギーの
効果的利用について各方面で精力的に研究開発が行われ
ているが、太陽光エネルギーを最も効果的に利用するに
は、太陽光エネルギーをその まゝ光エネルギーとして
、即ち、太陽光エネルギーを熱エネルギー、電気エネル
ギー等の他の形態のエネルギーに変換することなく利用
することでJある。
効果的利用について各方面で精力的に研究開発が行われ
ているが、太陽光エネルギーを最も効果的に利用するに
は、太陽光エネルギーをその まゝ光エネルギーとして
、即ち、太陽光エネルギーを熱エネルギー、電気エネル
ギー等の他の形態のエネルギーに変換することなく利用
することでJある。
本出願人は、上述のごとき観点に立つて、太陽光エネル
ギーをレンズ等を使用して集束して光導体内に導き、該
光導体を通して照明を必要とする箇所に伝達し、室内の
照明等に利用する太陽光収集装置について種々提案して
きた。本発明も?その一環としてなされたもので、特に
、前述のごとき太陽光収集装置に太陽光エネルギーを熱
エネルギーに変換する装置を効果的に組み込んで太陽の
光エネルギーと熱エネルギーを単一の装置を用 いて同
時に利用し得るようにしたものである。第1図は、本発
明による太陽エネルギー収集装置換言すれば集光及び集
熱兼用装置の一実施例を説明するための要部概略側面図
、第2図は、第1図の■−■線方向から見た平面図で、
図中、10は透明体のカプセル、20は円形、四角形、
六角形(図には六角形にて示してある)等任意形状のレ
ンズ、30は帯状のリニアフレネルレンズで、レンズ2
0は太陽光を集束して点状の焦点を結び、その焦点位置
には光収集部21が配設されており、また、リニアレン
ズ30は太陽光を集束して線状の焦点を結び、その焦点
位置に沿つてヒートバイブ等の熱収集部31が配設され
ている。光収集部21によつて収集された光エネルギー
は、光導体ケーブル22を介して光導体バイブ23内に
導入され、該光導体バイブ23を通して任意所望の箇所
へ伝達されて照明その他の使用に供され、一方、熱収集
部31によつて収集された熱エネルギーは、ヒートバイ
ブ等の熱伝達32を通して熱交換器33に伝達され、該
熱交換器33において種々の熱源として使用に供される
。而して、上記太陽エネルギー収集装置は、図示しない
太陽方向検出装置を有し、前記レンズ系を常に太陽の方
向へ向けるように制御して太陽エネルギーを常に最も効
率よく収集するように制御しており、そのため、レンズ
系20及び30よりなるレンズ組立体は、モータ40に
よつて軸50の回りに回転自在に支持され、かつ、これ
らレンズ組立体、モータ40、及び回転軸50は、支持
腕60によつて前記回転軸50に直交する回転軸70の
回りに回動自在に支持されており、これによつて、レン
!ズ組立体は、カプセル10内において、太陽の移動に
自動的に追従するようにされている。このように、カプ
セル内にレンズ組立体を収納し、該レンズ組立体を太陽
の方向に自動的に追従させるようにした太陽エネルギー
収集装置については、本j出願人において、既に、種々
提案しているが、このようにカプセル内にレンズ組立体
を収納した場合、太陽光が該カプセルを通過する時に該
太陽光の進行方向が乱され、特に、レンズ組立体の周辺
部のレンズに入る太陽光は、カプセル10に対す4る入
射角θが大きく、該カプセル10によつて反射されてし
まい、従つて、周辺部のレンズには太陽光スペクトラム
とは異なるスペクトラムの光が導入されることになる。
従つて、この周辺部のレンズによつて集束した太陽光を
そのま)光として利用しようとしても太陽光の波長成分
とは異なる波長成分の光となつてしまうため、従来の太
陽光収集装置は、このレンズ系30の部分をそのま)遊
び空間としていた。しかし、この遊び空間は、レンズ組
立体の周辺部に当るためその総面積は非常に大きく、こ
れ力幼プセルの大きさに対するレンズ系の収容効率或い
は太陽光エネルギーの使用効率を低いものにしていた。
本発明は、このようフな実情に鑑みて、上述のごとき遊
び空間を有効に利用することを目的としてなされたもの
で、前述のように、従来装置においては遊び空間であつ
た光エネルギー収集用レンズ組立体の周辺部に熱エネル
ギー収集用のレンズを設けたものであるが、7このよう
に、熱エネルギーに変換して利用すれば、太陽光の波長
成分の相違による品質差は全くなくなり、太陽エネルギ
ーを効果的に利用することができる。このようにして収
集された熱エネルギーは、熱交換器33に導かれて周知
の種々の用l途に利用されるが、その他に、例えば、夜
間等においてカプセル内の空気を暖めてレンズ系その他
のカプセル内装置への結露を防止するようにすることも
できる。なお、第2図は、熱エネルギー収集用レンズ3
0として線焦点型のリニアフレネルレンズを用いた場合
の例を示したが、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、第3図に示すように、全てのレン
ズを点焦点型のレンズで構成するとともに、これらのレ
ンズを同心状(第3図は同心六角形)に配設し、その外
周部の一列或いは数列を熱収集用レンズ3『として使用
するようにしてもよい。また、熱エネルギー収集レンズ
30と光エネルギー収集レンズ20とを第1図に示した
ように同一平面上に構成することは必ずしも必要ではな
く、例えば、第1図に、点線3『、3『″″にて示すよ
うに、熱エネルギー収集レンズのみカプセルの中心部に
配設するようにしてもよく、このようにすれば、より効
果的にカプセルの遊び空間を利用することができる。第
4図は、上述のごときレンズ組立体を太陽の移動に迫従
するよう構成した時の他の実施例を示す概略正面図、第
5図は、側面図で、この実施例は、支持腕60にモータ
40を取り付け、該モータ40の回転を歯車41を介し
て回転軸50に伝達し、一方、モータ80の回転を歯車
81を介して回転軸70に伝達するようにしたもので、
モータ40及び80は、レンズ組立体と一体的に取り付
けられた図示しない太陽方向検出装置からの検出信号に
よつてレンズ組立体の受光面が常に太陽の方向を向くよ
うに制御される。
ギーをレンズ等を使用して集束して光導体内に導き、該
光導体を通して照明を必要とする箇所に伝達し、室内の
照明等に利用する太陽光収集装置について種々提案して
きた。本発明も?その一環としてなされたもので、特に
、前述のごとき太陽光収集装置に太陽光エネルギーを熱
エネルギーに変換する装置を効果的に組み込んで太陽の
光エネルギーと熱エネルギーを単一の装置を用 いて同
時に利用し得るようにしたものである。第1図は、本発
明による太陽エネルギー収集装置換言すれば集光及び集
熱兼用装置の一実施例を説明するための要部概略側面図
、第2図は、第1図の■−■線方向から見た平面図で、
図中、10は透明体のカプセル、20は円形、四角形、
六角形(図には六角形にて示してある)等任意形状のレ
ンズ、30は帯状のリニアフレネルレンズで、レンズ2
0は太陽光を集束して点状の焦点を結び、その焦点位置
には光収集部21が配設されており、また、リニアレン
ズ30は太陽光を集束して線状の焦点を結び、その焦点
位置に沿つてヒートバイブ等の熱収集部31が配設され
ている。光収集部21によつて収集された光エネルギー
は、光導体ケーブル22を介して光導体バイブ23内に
導入され、該光導体バイブ23を通して任意所望の箇所
へ伝達されて照明その他の使用に供され、一方、熱収集
部31によつて収集された熱エネルギーは、ヒートバイ
ブ等の熱伝達32を通して熱交換器33に伝達され、該
熱交換器33において種々の熱源として使用に供される
。而して、上記太陽エネルギー収集装置は、図示しない
太陽方向検出装置を有し、前記レンズ系を常に太陽の方
向へ向けるように制御して太陽エネルギーを常に最も効
率よく収集するように制御しており、そのため、レンズ
系20及び30よりなるレンズ組立体は、モータ40に
よつて軸50の回りに回転自在に支持され、かつ、これ
らレンズ組立体、モータ40、及び回転軸50は、支持
腕60によつて前記回転軸50に直交する回転軸70の
回りに回動自在に支持されており、これによつて、レン
!ズ組立体は、カプセル10内において、太陽の移動に
自動的に追従するようにされている。このように、カプ
セル内にレンズ組立体を収納し、該レンズ組立体を太陽
の方向に自動的に追従させるようにした太陽エネルギー
収集装置については、本j出願人において、既に、種々
提案しているが、このようにカプセル内にレンズ組立体
を収納した場合、太陽光が該カプセルを通過する時に該
太陽光の進行方向が乱され、特に、レンズ組立体の周辺
部のレンズに入る太陽光は、カプセル10に対す4る入
射角θが大きく、該カプセル10によつて反射されてし
まい、従つて、周辺部のレンズには太陽光スペクトラム
とは異なるスペクトラムの光が導入されることになる。
従つて、この周辺部のレンズによつて集束した太陽光を
そのま)光として利用しようとしても太陽光の波長成分
とは異なる波長成分の光となつてしまうため、従来の太
陽光収集装置は、このレンズ系30の部分をそのま)遊
び空間としていた。しかし、この遊び空間は、レンズ組
立体の周辺部に当るためその総面積は非常に大きく、こ
れ力幼プセルの大きさに対するレンズ系の収容効率或い
は太陽光エネルギーの使用効率を低いものにしていた。
本発明は、このようフな実情に鑑みて、上述のごとき遊
び空間を有効に利用することを目的としてなされたもの
で、前述のように、従来装置においては遊び空間であつ
た光エネルギー収集用レンズ組立体の周辺部に熱エネル
ギー収集用のレンズを設けたものであるが、7このよう
に、熱エネルギーに変換して利用すれば、太陽光の波長
成分の相違による品質差は全くなくなり、太陽エネルギ
ーを効果的に利用することができる。このようにして収
集された熱エネルギーは、熱交換器33に導かれて周知
の種々の用l途に利用されるが、その他に、例えば、夜
間等においてカプセル内の空気を暖めてレンズ系その他
のカプセル内装置への結露を防止するようにすることも
できる。なお、第2図は、熱エネルギー収集用レンズ3
0として線焦点型のリニアフレネルレンズを用いた場合
の例を示したが、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、第3図に示すように、全てのレン
ズを点焦点型のレンズで構成するとともに、これらのレ
ンズを同心状(第3図は同心六角形)に配設し、その外
周部の一列或いは数列を熱収集用レンズ3『として使用
するようにしてもよい。また、熱エネルギー収集レンズ
30と光エネルギー収集レンズ20とを第1図に示した
ように同一平面上に構成することは必ずしも必要ではな
く、例えば、第1図に、点線3『、3『″″にて示すよ
うに、熱エネルギー収集レンズのみカプセルの中心部に
配設するようにしてもよく、このようにすれば、より効
果的にカプセルの遊び空間を利用することができる。第
4図は、上述のごときレンズ組立体を太陽の移動に迫従
するよう構成した時の他の実施例を示す概略正面図、第
5図は、側面図で、この実施例は、支持腕60にモータ
40を取り付け、該モータ40の回転を歯車41を介し
て回転軸50に伝達し、一方、モータ80の回転を歯車
81を介して回転軸70に伝達するようにしたもので、
モータ40及び80は、レンズ組立体と一体的に取り付
けられた図示しない太陽方向検出装置からの検出信号に
よつてレンズ組立体の受光面が常に太陽の方向を向くよ
うに制御される。
なお、以上に、熱伝達バイブとしてヒートバイブを使用
する例について説明したが、本発明は、上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、第6図に示すような熱
伝達バイブを使用することも可能である。
する例について説明したが、本発明は、上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、第6図に示すような熱
伝達バイブを使用することも可能である。
すなわち、第6図において、30は太陽熱エネルギー収
集用の線焦点型リニアレンズ(点焦点型レンズでも同じ
)、90は熱伝達バイブで、該熱伝達バイブ90は、レ
ンズ30の焦点位置を通るように配設されている。この
熱伝達バイブ90は、例えば、透明体の中空バイブ91
、該中空バイブ91内に該バイブ91に同軸に配設され
た熱伝送バイブ92とから成り、該熱伝送バイブ92の
前記レンズ系30の焦点位置に相当する領域には熱吸収
を効果的に行うために黒体93が設けられており、また
、該熱伝送バイブ92の中には流動性の熱担持物質94
が充填されている。この熱担持物質94は図示しない加
圧手段によつて該熱伝送バイブ92内を移動されて熱交
換器を含む系路を循環するように構成されている。従つ
て、レンズ系30によつて集束された太陽光は黒体93
によつて効果的に熱エネルギーに変換されて熱伝送バイ
ブ92内の熱担持物質94に伝達され、該熱担持物質9
4が加圧手段によつて熱交換器に運搬され、該熱交換器
において種々の熱源として使用されるが、本発明は、こ
のような熱伝達バイブを使用することによつても効果的
に実施化される。なお、中空バイブ91内を真空にして
おくか、又は、該中空バイブ91内に不活性ガス等を充
填しておく時は、熱伝送バイブ92からの熱放射をより
少なくすることができる。以上の説明から明らかなよう
に、本発明によると、カプセル内に太陽光エネルギー収
集用レンズと太陽熱エネルギー収集用レンズを効果的に
組み込んで収容し得るようにしたので、カプセルの収容
効率を増大させるとともに、多目的使用が可能な太陽エ
ネルギー収集装置を提供することができる。
集用の線焦点型リニアレンズ(点焦点型レンズでも同じ
)、90は熱伝達バイブで、該熱伝達バイブ90は、レ
ンズ30の焦点位置を通るように配設されている。この
熱伝達バイブ90は、例えば、透明体の中空バイブ91
、該中空バイブ91内に該バイブ91に同軸に配設され
た熱伝送バイブ92とから成り、該熱伝送バイブ92の
前記レンズ系30の焦点位置に相当する領域には熱吸収
を効果的に行うために黒体93が設けられており、また
、該熱伝送バイブ92の中には流動性の熱担持物質94
が充填されている。この熱担持物質94は図示しない加
圧手段によつて該熱伝送バイブ92内を移動されて熱交
換器を含む系路を循環するように構成されている。従つ
て、レンズ系30によつて集束された太陽光は黒体93
によつて効果的に熱エネルギーに変換されて熱伝送バイ
ブ92内の熱担持物質94に伝達され、該熱担持物質9
4が加圧手段によつて熱交換器に運搬され、該熱交換器
において種々の熱源として使用されるが、本発明は、こ
のような熱伝達バイブを使用することによつても効果的
に実施化される。なお、中空バイブ91内を真空にして
おくか、又は、該中空バイブ91内に不活性ガス等を充
填しておく時は、熱伝送バイブ92からの熱放射をより
少なくすることができる。以上の説明から明らかなよう
に、本発明によると、カプセル内に太陽光エネルギー収
集用レンズと太陽熱エネルギー収集用レンズを効果的に
組み込んで収容し得るようにしたので、カプセルの収容
効率を増大させるとともに、多目的使用が可能な太陽エ
ネルギー収集装置を提供することができる。
第1図は、本発明による太陽エネルギー収集装置の一実
施例を説明するための要部概略側面図、第2図は、第1
図の■−■線より見た平面図、第3図は、本発明の他の
実施例を示す要部平面図、第4図及び第5図は、本発明
の更に他の実施例を・説明するための概略構成図で、第
4図は正面図、第5図は側面図、第6図は、本発明の実
施に使用して好適な熱伝送バイブの一例を示す要部概略
構成図である。 10・・・・・・カプセル、20・・・・・・太陽光エ
ネルギー収集用レンズ、22・・・・・・光導体ケーブ
ル、30,3『・・・・・太陽熱エネルギー収集用レン
ズ、32・・・熱伝達バイブ、40・・・・・・モータ
、50・・・・・・回転軸、60・・・・・支持腕、7
0・・・・・・回転軸、80・・・・・モータ、90・
・・・・・熱伝達バイブ。
施例を説明するための要部概略側面図、第2図は、第1
図の■−■線より見た平面図、第3図は、本発明の他の
実施例を示す要部平面図、第4図及び第5図は、本発明
の更に他の実施例を・説明するための概略構成図で、第
4図は正面図、第5図は側面図、第6図は、本発明の実
施に使用して好適な熱伝送バイブの一例を示す要部概略
構成図である。 10・・・・・・カプセル、20・・・・・・太陽光エ
ネルギー収集用レンズ、22・・・・・・光導体ケーブ
ル、30,3『・・・・・太陽熱エネルギー収集用レン
ズ、32・・・熱伝達バイブ、40・・・・・・モータ
、50・・・・・・回転軸、60・・・・・支持腕、7
0・・・・・・回転軸、80・・・・・モータ、90・
・・・・・熱伝達バイブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 透明体の球状カプセルと、該カプセル内に配設され
かつ太陽光を集束するための多数個のレンズから成るレ
ンズ組立体と、該レンズ組立体と一体的に構成されかつ
前記レンズの焦点位置に配設された光収集部及び熱収集
部と、前記光収集部によつて収集された太陽光を所望の
箇所へ伝送するための光導体ケーブルと、前記熱収集部
によつて収集された太陽熱を所望の箇所へ伝送するため
の熱伝送パイプとから成る太陽エネルギー収集装置にお
いて、前記レンズが点焦点型レンズでかつ該点焦点型レ
ンズが多数個省略同心状に配列されており、その外周側
の一列或いは複数列に対して前記熱収集部が配設され、
残りの中央部のレンズに対して前記光収集部が配設され
ていることを特徴とする太陽エネルギー収集装置。 2 透明体の球状カプセルと、該カプセル内に配設され
かつ太陽光を集束するための多数個のレンズから成るレ
ンズ組立体と、該レンズ組立体と一体的に構成されかつ
前記レンズの焦点位置に配設された光収集部及び熱収集
部と、前記光収集部によつて収集された太陽光を所望の
箇所へ伝送するための光導体ケーブルと、前記熱収集部
によつて収集された太陽熱を所望の箇所へ伝送するため
の熱伝送パイプとから成る太陽エネルギー収集装置にお
いて、前記レンズが点焦点型レンズと線焦点型レンズと
から成り、中央部に前記点焦点型レンズが多数個略同心
六角形状に配列されており、その六角形の外周に並行に
前記線焦点型レンズが一列或いは複数配設され、前記点
焦点型レンズの焦点に前記光導体ケーブルの受光部が配
設され、前記線焦点型レンズの焦点に前記熱伝送パイプ
の熱収集部が配置されていることを特徴とする太陽エネ
ルギー収集装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055668A JPS6042383B2 (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | 太陽エネルギ−収集装置 |
| KR1019830001163A KR860000653B1 (ko) | 1982-04-03 | 1983-03-23 | 태양 에너지 수집장치 |
| AU13105/83A AU551553B2 (en) | 1982-04-03 | 1983-03-31 | Solar energy collecting apparatus |
| US06/482,027 US4512335A (en) | 1982-04-03 | 1983-04-04 | Solar energy collecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055668A JPS6042383B2 (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | 太陽エネルギ−収集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173347A JPS58173347A (ja) | 1983-10-12 |
| JPS6042383B2 true JPS6042383B2 (ja) | 1985-09-21 |
Family
ID=13005234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57055668A Expired JPS6042383B2 (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | 太陽エネルギ−収集装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042383B2 (ja) |
| KR (1) | KR860000653B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105921241A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-07 | 王浦林 | 液相粉体材料生产设备及生产方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064315A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-12 | Takashi Mori | 太陽光収集装置 |
| KR100997752B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2010-12-01 | 홍원배 | 태양광 집광 모듈 |
| KR100935921B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2010-01-07 | 홍원배 | 태양광을 집광하는 집광기 |
-
1982
- 1982-04-03 JP JP57055668A patent/JPS6042383B2/ja not_active Expired
-
1983
- 1983-03-23 KR KR1019830001163A patent/KR860000653B1/ko not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105921241A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-07 | 王浦林 | 液相粉体材料生产设备及生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58173347A (ja) | 1983-10-12 |
| KR860000653B1 (ko) | 1986-05-28 |
| KR840004250A (ko) | 1984-10-10 |
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