JPS6064315A - 太陽光収集装置 - Google Patents

太陽光収集装置

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JPS6064315A
JPS6064315A JP58172773A JP17277383A JPS6064315A JP S6064315 A JPS6064315 A JP S6064315A JP 58172773 A JP58172773 A JP 58172773A JP 17277383 A JP17277383 A JP 17277383A JP S6064315 A JPS6064315 A JP S6064315A
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敬 森
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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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】 肢朱光互 本発明は、太陽光をレンズによって集束して光導体内に
導入し、該光導体を通して任意所望の箇所へ伝達して照
明その他の使用に供するようにした太陽光収集装置の改
良に関する。
従来艮肯 本出願人は、先に、太陽光をレンズ等によって集束して
光導体内に導入し、該光導体を通して任意所望の箇所へ
伝達して照明その他の利用に供する太陽光収集装置につ
いて提案してきた。
第１図は、本出願人が先に提案した太陽光収集装置の一
例を説明するための斜視図で、図中、■は筒状の基体部
、２は透明体のドーム状頭部で、これらによって太陽光
収集装置用のカプセル３を構成し、使用状態においては
、該カプセル３内に図示のように太陽光収集部１０が収
容されている。
この太陽光収集部１０は、太陽光を集束するための多数
枚例えば１９枚の同心円状に配設されたレンズ１１、太
陽の方向を検出するための太陽光方向センサ１２、これ
らを一体内に支持する支持枠体１３、これらを矢印Ａ方
向に回動させるための第１のモータ１５、前記レンズ１
１乃至モータ１５の回転軸と直交するよう配設された回
転軸１７、該回転軸１７を矢印Ｂ方向に回転するための
第２のモータ（図示せず）等を有し、前記太陽光方向セ
ンサ１２によって太陽の方向を検出し、その検出信号に
よってレンズ１１が常に太陽の方向を向くよう前記第１
及び第２のモータを制御し、レンズ１１によって集束さ
れた太陽光を該レンズの各焦点位置にその受光端が配設
された図示しない多数本（第１図の例においては１９本
）の光導体ケーブル等に導入し、該先導体ケーブルを通
して任意所望の箇所へ伝達するようにしている。而して
、上述のごとき太陽光収集装置においては、太陽光収集
部を風雨、塵埃等から保護するために、該太陽光収集部
をカプセル内に収容するようにしているが、太陽光の一
部はこのカプセル表面で反射し、入射角θが臨界入射角
以上になると該カプセルの表面で全反射して太陽光収集
部まで到達しない。
このような不都合を避けるために、上記太陽光収集装置
においては、カプセルを球状にして太陽光収集部の受光
面がどの方向を向いていても常に同じ条件で太陽光がカ
プセル内に入るようにするとともに、太陽光収集部の最
外端のレンズが前記臨界角の外側にならないように受光
面の直径りを決めている。そのため、カプセルを含む太
陽光収集装置の全体構造が大型となる。また、レンズと
して直径４０ｃｍ程度の大径のフレネルレンズを用いて
いるため、レンズの焦点に集まる熱エネルギーが大きく
、使用中、光導体ケーブル及び該光導体ケーブルの支持
部材等が熱変形等して光導体ケーブルの受光面がレンズ
の焦点と一致しなくなり、時々位置調整をしなければな
らなかった。
目　的 ３一 本発明は、」二連のごとき実情に鑑みてなされたもので
、特に太陽光集束レンズとして直径４　ｃｍ程度の小径
のレンズを多数個用いるようにして太陽光収集部を薄型
構造にするとともに各レンズの焦点における極端な温度
上昇を抑え、更には、太陽光収集部を覆う透明体のカバ
ーを該太陽光収集部と一体的に回動するようにして太陽
光が常に同じ条件で太陽光収集部に到達するようにする
とともに装置の小型化を図ったものである。
構　成 第２図は、本発明による太陽光収集装置の一実施例を説
明するための側面構成図で、図中、２０は太陽光収集部
、３０は該太陽光収集部２０のレンズ面すなわち上半分
を覆う透明体の上側カバー、４０は中空の水平軸、５０
は上端部において前記中空軸４０を一体的に支持する中
空の垂直回転軸、６０は前記水平中空軸４０に一体的に
取り付けられたモータ、７０は該モータ６０によって回
転される歯車、８０は該歯車７０と噛合する略半円形状
の歯車、９０はベアリング機構、１００は太陽４− 光収集部２０の下半分を覆う下側カバーで、前記中空軸
４０はベアリング機構９０のインナーレースに固着され
、前記半円形状の歯車９０はアウターレースに固着され
ている。従って、太陽光収集部２０は垂直軸５０を回転
することによって該垂直軸５０を中心に矢印Ｘ方向に回
動し、また、モータ６０を回転することによって水平軸
４０を中心に矢印Ｙ方向に回動することができるので、
これらの回動を太陽の移動に応じて制御すれば、太陽光
収集部のレンズ面を常に太陽の方向に向けるようにする
ことができる。なお、当然のことながら、下側カバー１
００は回転軸５０を中心に２分されており、これにより
前記Ｙ方向への回動が自由にできるようになっている。
第３図は、太陽光収集部２０の側断面図（第４図の■−
■線断面図）、第４図は平面図で、図中、２１は直径４
ｃ＋ｎ程度の小径のレンズ、２２は各レンズの焦点位置
に正確に位置合わせされた光ファイバーで、実際には、
一体成形された基板上に」二連のごときレンズが数千側
配設され、各レンズの焦点位置に光ファイバーの受光端
が正確に位置合わされて固定されている。而して、」二
連のような小径のレンズを用いると、各レンズの焦点に
集束された太陽光エネルギーはそれ程多くなく、従って
、光ファイバー及び該光ファイバーの支持部等における
熱変形はほとんどなく、使用現場での焦点位置合わせ調
整は不要であるので、光ファイバーの受光端をレンズの
焦点に合わせる位置合せ作業は製造工場内で正確に行い
、その位置に光ファイバーを固定してしまうことが可能
である。その場合、カバー３０がある場合とない場合と
では、光学系路が多少異なり、カバー３０が無い状態で
位置合わせし、その後にカバー３０を取り付けるように
すると、カバーを取り付けた時に、光ファイバーの受光
端がレンズの焦点からずれていまう恐れがあるが、本発
明においては、カバー３０を太陽光収集部２０と一体的
に構成するようにしており、従って、カバー３０を取り
付けた状態で各光ファイバーの受光端を対応レンズの焦
点に位置合わせることが可能となり、前述のごとき焦点
位置ずれの問題は生じない。
第５図は、前記太陽光収集部２０及び」二側カバー３０
を取り去った時の拡大斜視図で、図中、第２図と同一の
作用をする部分には第２図の場合と同一の参照番号が付
しである。而して、下側カバー１００は図示のように回
転軸５０を中心に１００８と１００ｂに２分されて、上
端部は開口されており、光ファイバー２２は該開口を通
して水平中空軸４０の中空部に入れられ、該水平中空軸
４０及び垂直中空回転軸５０の中空部を通して任意所望
の箇所へ伝達されて使用される。
第６図は、本発明の他の実施例を示す概略構成図で、図
中、第２図と同一の作用をする部分には第２図の場合と
同一の参照番号が付しである。而して、この実施例にお
いては、垂直回転軸５０の先端には二叉の支持腕１１０
が一体的に取り付けられており、この支持腕１１０に水
平中空軸４０が一体的に取り付けられ、太陽光収集部２
０は第２図に示した実施例と同様にして該水平中空軸４
０を中心に回動されるように構成され、光ファイ７− バー２２は該水平中空軸４０、支持腕１１０、及び、垂
直回転軸５０を通して任意所望の箇所へ伝達される。従
って、この実施例によると、水平軸４０を垂直軸５０を
中心とする所望の間隔をもつ２点で支持するようにして
いるため、太陽光収集部が相当の大きさのものであって
も安定して支持することができる。
効　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、薄型
で、製作後における現場での焦点位置合わせ調整を必要
としない小型かつ保守性の優れた太陽光収集装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本出願人が先に提案した従来の太陽光収集装
置の一例を示す図、第２図は、本発明による太陽光収集
装置の一実施例を示す図、第３図は、本発明の実施例に
使用する太陽光収集部の側断面図、第４図は、平面図、
第５図は、第２図の太陽光収集部２０を取り除いた時の
拡大斜視図、第６図は、本発明の他の実施例を示す概略
構成図８− である。 ２０・・・太陽光収集部、３０・・・上側透明カバー、
４０・・・水平中空軸、５０・・・垂直中空回転軸、６
０・・・モータ、７０．８０・・・歯車、９０・・・ベ
アリング機構、１００・・・下側カバー、１１０・・・
支持腕。 第　１　図 第２図 第３図 第４図 ２ 第５図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）、同一平面上に配設された多数枚のレンズと各レ
    ンズの焦点位置に受光端が正確に位置決めされた光ファ
    イバーとから成る太陽光収集部と、該太陽光収集部を回
    転可能に支持する水平の中空軸と、該中空軸と直交する
    方向に延長しかつ前記中空軸を一体的に支持する中空垂
    直の回転軸と、前記水平中空軸に取り付けられて前記太
    陽光収集部を該水平中空軸のまわりに回動させるための
    駆動手段とを有することを特徴とする太陽光収集装置。
  2. （２）、前記太陽光収集部の前記レンズ面が透明体のカ
    バ一部材で覆われていることを特徴とする特許請求の範
    囲第（１）項に記載の太陽光収集装置。
  3. （３）、前記光ファイバーが前記水平中空軸及び垂直回
    転軸の中空部を通して配設されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項に記載の太陽
    光収集装置。
  4. （４）、前記太陽光収集部は略半円弧の歯車を一体的に
    具備し、該歯車が前記駆動手段によって回転される歯車
    と係合していることを特徴とする特許請求の範囲第（１
    ）項乃至第（３）項にいずれか１項に記載の太陽光収集
    装置。
JP58172773A 1983-09-19 1983-09-19 太陽光収集装置 Pending JPS6064315A (ja)

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US06/649,398 US4589400A (en) 1983-09-19 1984-09-11 Solar ray collecting device
NZ209501A NZ209501A (en) 1983-09-19 1984-09-11 Solar light collector
CA000463050A CA1254423A (en) 1983-09-19 1984-09-13 Solar ray collecting device
KR1019840005587A KR890003113B1 (ko) 1983-09-19 1984-09-14 태양광 수집장치
EP84111079A EP0138084B1 (en) 1983-09-19 1984-09-17 Solar ray collecting device
DE8484111079T DE3482487D1 (de) 1983-09-19 1984-09-17 Sonnenstrahlenkollektor.

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