JPS6073250A - Solar position tracking device - Google Patents

Solar position tracking device

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Publication number
JPS6073250A
JPS6073250A JP58180184A JP18018483A JPS6073250A JP S6073250 A JPS6073250 A JP S6073250A JP 58180184 A JP58180184 A JP 58180184A JP 18018483 A JP18018483 A JP 18018483A JP S6073250 A JPS6073250 A JP S6073250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
memory alloy
shape memory
sun
alloy wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP58180184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Hashizume
健一 橋詰
Yoshiaki Tsukumo
津久茂 嘉明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58180184A priority Critical patent/JPS6073250A/en
Publication of JPS6073250A publication Critical patent/JPS6073250A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • Y02E10/47Mountings or tracking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

PURPOSE:To utilize the contracting force of a shape memory alloy wire most effectively by a method wherein the same wire, arranged so as to be located at the focus of light collecting section, is utilized as a swing motion transmitting mechanism to permit to track the sun without employing electric power and sliders as well as differential wires, connecting these sliders, are equipped in the device. CONSTITUTION:When a sensor collector 10x, opposing to solar light, collects the light to the focus thereof, the shape memory alloy wire 11x is heated and contracted into the shape of coil thereby pulling a tension wire 12x, connected to one end of the wire 11x, into X-direction. As a result, a rotating frame 6, connected through a pair of worm gears 16, is rotated into Y-direction and changes the position of a main collector 8 so as to oppose to the sun. When the sun moves and the shape memory alloy wire 11b begins to be contracted, the tension wire 12b, connected to the wire 11b, moves the slider 17b into B-direction. All of the sliders 17 are connected by wires 21 whose both ends are fixed, therefore, the slider 17a is pulled back into A-direction and the shape memory alloy wire 11a is extended to a condition before being heated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は受光体を太陽に追尾させる太陽位置追尾装置a
に関する。
[Detailed description of the invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to a solar position tracking device a that tracks a photoreceptor to the sun.
Regarding.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

太陽電池パネル、あるいは、反射鏡と集熱管とから成る
太陽熱集熱器など太陽エネルギを利用する受光体に〉い
て、より効率よく太陽エネルギを集めるためにはその受
光面が太陽の移動に追尾して常に太陽光に対向している
ことが望ましL/’inこれを実現するために従来はタ
イマ、太陽位置を記憶したコンピュータ、あるいは太陽
センサなどから成る制や!11システムと電動機によっ
て受光体を駆動してその受光面を太陽追尾させていた。
In order to collect solar energy more efficiently with photoreceptors that use solar energy, such as solar panels or solar heat collectors consisting of a reflector and a heat collection tube, it is necessary for the photoreceptor surface to follow the movement of the sun. It is desirable to always face sunlight, and in order to achieve this, conventional systems have been used that include a timer, a computer that stores the sun's position, or a sun sensor! 11 system and an electric motor to drive the photoreceptor and make its photoreceptor surface track the sun.

この従来の方式では電動機や制御システムのだめの電力
を必要とするので、太陽エネルギを利用した発7えの場
合には発電量の一部を所内開力として追尾装置のために
供給しなければならず、外部への送+11□1が減少し
てし寸う欠点があった。また、太陽熱集熱器からの熱水
を利用するような場合には追1も装置のために外部から
の電力を供給しなければならなかった。
This conventional method requires unused power for the motor and control system, so when generating power using solar energy, a portion of the generated power must be supplied as in-house power for the tracking device. First, there was a drawback that the amount of +11□1 sent to the outside was reduced. Furthermore, in cases where hot water from a solar heat collector is used, it is also necessary to supply power from outside for the device.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は前述した点に域み1重力を用いることな(太陽
を自動的に追尾できる太陽位置追尾装置1了を提供する
ことを目的としている。
An object of the present invention is to provide a solar position tracking device that can automatically track the sun without using gravity in the above-mentioned areas.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は太陽電池パネル、あるいけ、反射鏡と集熱管と
から成る太陽熱集熱器などの受光体を太陽光に対向し得
るように揺動可能に設置したものに於いて、太陽の移動
に沿うようにnなる角度で地面に対して固定配置された
複数の集光部と、この集光部の焦点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受
yt体の揺動動作に伝達するためのテンションワイヤと
ギヤから成る伝達機構を有し、かつ、前記テンションワ
イヤにはスライダが接続され、すべてのスライタは差動
ワイヤによって互いに連結していることを特徴とする太
陽位置追尾装置である。
The present invention relates to a solar cell panel, a solar panel, a solar heat collector, etc., which is made up of a reflector, a heat collector tube, etc., in which a photoreceptor is swingably installed to face sunlight. A plurality of light condensing parts fixedly arranged with respect to the ground at an angle n along the line, a shape memory alloy wire arranged so as to face the focal point of the light condensing parts, and a shape-memory alloy wire that receives the contraction of the wire. a transmission mechanism consisting of a tension wire and a gear for transmitting the swinging motion of the slider, a slider is connected to the tension wire, and all the sliders are connected to each other by a differential wire. This is a solar position tracking device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば電力を用いることなく太陽を追尾するこ
とができ、しかもスライダとこれらを連結する差動ワイ
ヤを備えているので形状記憶合金ワイヤの収縮力を最も
効率よく利用することができる。
According to the present invention, the sun can be tracked without using electric power, and since the slider and the differential wire connecting these are provided, the contractile force of the shape memory alloy wire can be used most efficiently.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面を引用しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図へ・第5図は本発明の一実施例を水子ものである
。ここで、受光体として(d、反射鏡と集熱管とから成
る太陽熱集熱器、太陽追尾の方向としては南北軸型東西
追尾を例に示すが5 こh5らはそれぞれ太陽電池パネ
ル、東西・曲損高度]ia 11であってもよい。
Figures 1 and 5 show an embodiment of the present invention. Here, as an example, the photoreceptor (d) is a solar heat collector consisting of a reflector and a heat collecting tube, and the direction of solar tracking is a north-south axis type east-west tracking. bending height] ia 11.

第1図において、ペース(1)Kiiフレーム(2)の
背部ブラケット(3)が支軸(4)により支持されてお
り、このフレーム(2)には隼M ”iri’ (5)
が支持さh−ている。
In Figure 1, the back bracket (3) of the pace (1) Kii frame (2) is supported by the spindle (4), and the frame (2) has a Hayabusa M "iri" (5).
is supported.

この集熱管には回転フレーム(6)のボス(7)が口伝
自在に1(4七合しており、従ってr11記回(伝〕1
/−ム(61J:集熱管(5)のまわりに揺動自在に支
持さ力、ることに斤る。
The boss (7) of the rotating frame (6) is connected to this heat collecting pipe by word of mouth.
/-mu (61J: Supported in a swingable manner around the heat collecting pipe (5), especially the force.

i’+iI記回転フ1/−ム(6)にはパラボラ状の反
りj♀;り。
The i'+iI rotary frame 1/- has a parabolic warp j♀;

から成るメインコレクタ(8)が取り付けられており、
このメインコレクタ(8)の曲率はメインコレクタ(8
)で反射した太陽光がエイト熱日(5)に集まるように
顆定されている。この実施例においてはこのメインコレ
クタ(8)と前記集熱?t& (5)が受光体を構成し
ている。
A main collector (8) consisting of
The curvature of this main collector (8) is
) is arranged so that the sunlight reflected by the heat source (5) will be concentrated on the heat source (5). In this embodiment, this main collector (8) and the heat collecting? t& (5) constitutes a photoreceptor.

前記フレーム(2)の端部には前屈集熱管(5)の44
11糾に対して直交する平面内に固定フレーム(9)が
突設されて〉す、この固定フレームには集光部であるパ
ラボラ状の反射鏡から成るセンザーコレクタ(10)が
、第2図に詳示するごとく太陽の移動に溢つように互(
/′1に異なる角度で配置6.されている。
At the end of the frame (2) there are 44 of the forward bent heat collecting tubes (5).
A fixed frame (9) is provided protruding in a plane perpendicular to the 11 beam, and a sensor collector (10) consisting of a parabolic reflecting mirror serving as a light condensing part is mounted on this fixed frame. As shown in the figure, there is a lot of interaction with the movement of the sun.
/′1 placed at different angles6. has been done.

各センザーコレクタ(10)の熱点にはそれぞれ形状記
憶合金ワイヤ(11)が臨んでおり、この形状記’B1
合金ワイヤ(11)の一端は前記固定フレーム(9)に
固定されている。この形状記憶合金ワイヤは昇温すると
コイル状に収縮するものであり、その他端dテンション
ワイヤ(12)に結ばれている。このテンションワイヤ
(12)はそれぞれ中間プーリ(13)を介して駆動軸
(14)に固定されたブーIJ (15)に巻きつけら
れている。
A shape memory alloy wire (11) faces the hot spot of each sensor collector (10), and this shape memory 'B1
One end of the alloy wire (11) is fixed to the fixed frame (9). This shape memory alloy wire contracts into a coil shape when heated, and the other end is tied to the d-tension wire (12). The tension wires (12) are each wound around a boot IJ (15) fixed to a drive shaft (14) via an intermediate pulley (13).

一方、前記回転フレーム(6)の下部ボス(7a)と1
11記駆動軸(14)は一対のウオームギヤ(16)に
よって回転結合されている。
On the other hand, the lower boss (7a) of the rotating frame (6) and 1
The drive shaft (14) No. 11 is rotationally coupled by a pair of worm gears (16).

前記テンションワイヤ(12)にはそれぞれスライダ(
17)が接続されている。このスライタ(17)は第3
1ス〜第5図に示すようにスライドベース(18)と移
動プーリ(19)とから成り、各2本のガイド1/−ル
(20)に清ってテンションワイヤ(12)の移1・1
1Jと共に直腺的に移動する。各スライダ(17)の移
2乃プーリ(19)には第3図に示すようIC7旧fI
hワイ入7(21)がガイドローラ(22)を介して巻
き掛けられて卦り、その両端は固定さhている。
Each of the tension wires (12) has a slider (
17) is connected. This slider (17) is the third
As shown in Figures 1 to 5, it consists of a slide base (18) and a movable pulley (19), and the tension wire (12) is moved by two guides (20) each. 1
It moves orthogonally with 1J. The transfer pulley (19) of each slider (17) has an IC7 old fI as shown in Figure 3.
The cross-section 7 (21) is wound around the guide roller (22), and both ends thereof are fixed.

次に、上述した実IEI4例の作用について説明する。Next, the effects of the four actual IEI examples described above will be explained.

いま太l(iが第2図のような方j(1にあるとすハ、
げ、複数のセン1ノーコレクタ(10)の9ら太陽光に
対向する1イ固のセンサーフ1/クタCl0X)だけが
ぞのり(1点に里光し、形状記憶合金ワイヤ(IJ、x
)e/川用−八する。するとこの形状記憶合金ワイヤ(
llx)はコイル状に収縮し、一端に結ばノ1.てい乙
テンシ、ンワイヤ(12x)を第1図矢印Xの力に引っ
張る。その結果、5.1駆動軸(14)に固定されたフ
−9(15)I−1:巻きつけられていたテンションワ
イヤ(12x)の巻き戻し作用により回転し、これによ
って、一対のウオームギヤ(16)で回転結合されてい
る回転フレーム(6)が第2図矢印Yの方向に回転して
メインコレクタ(8)が太陽に対向するように位置を変
える。
Now thick l (if i is in the direction j (1) as shown in Figure 2, ha,
In addition, only one solid sensor (Cl0X) facing the sunlight from the multiple sensors (10) is illuminated at one point, and the shape memory alloy wire (IJ, x
)e/Kawayo-8. Then this shape memory alloy wire (
llx) is contracted into a coil and tied at one end. Pull the tension wire (12x) with the force indicated by arrow X in Figure 1. As a result, the wheel 9 (15) I-1 fixed to the drive shaft (14) rotates due to the unwinding action of the tension wire (12x) wound around it, and thereby the pair of worm gears ( The rotating frame (6) rotatably coupled at 16) rotates in the direction of arrow Y in FIG. 2, changing its position so that the main collector (8) faces the sun.

次に、太陽が移動した時の作用を第3図を用いて訝5関
する。ある時刻で太陽熱により加熱されて収縮していた
形状記憶合金ワイヤ(lla)は太陽が移動1−で加熱
を受けなくなってもその′ま寸の形状を保っている。さ
らに太陽が移動して他の形状記憶合金ワイ・ヤ(111
))が加熱されて収縮を始めると、これに結ばれている
テンションワイヤ(121))がスライダ(17b)を
矢印Bの方向に移動させる。すべてのスライダ(17)
は両端が固定された差動ワイヤ(21)で互いに連結し
ているので、スライダ(17b)が移動すればスライダ
(17a)は矢印への方向に引き戻され、この結果、形
状記憶合金ワイヤ(lla)は最初の加熱を受ける以A
i1の状態まで延ばされることになる。
Next, let's examine the effect when the sun moves using Figure 3. The shape memory alloy wire (lla), which was heated and contracted by the sun's heat at a certain time, maintains its exact shape even when the sun no longer receives heat as it moves 1-. Furthermore, the sun moves and other shape memory alloy wires (111
)) is heated and begins to contract, the tension wire (121)) connected thereto moves the slider (17b) in the direction of arrow B. All sliders (17)
are connected to each other by a differential wire (21) with both ends fixed, so when the slider (17b) moves, the slider (17a) is pulled back in the direction of the arrow, and as a result, the shape memory alloy wire (lla ) undergoes initial heating, so A
This will be extended to state i1.

以上詳細に説明した本発明((よる太陽位置追尾装置に
よれば、1行、力を用いずに受yt体を太陽追尾させる
ことができる。形状記憶合金ワイヤの加熱を中止して以
前の状態に戻す方法にはスプリングあるいはおもりを用
いるバイアス方式と、仙の形状記憶合金ワイヤの収縮力
の一部を利用する整置1方式があり、差動力式が形状記
憶合金ワイヤの収縮力を最も効率よく利用できることが
知らシ1ているが1本発明によればこの差動力式をスラ
イダ(17)と差動ワイヤ(21)によって実現するこ
とができる。
According to the solar position tracking device according to the present invention described in detail above, it is possible to make the receiver body track the sun without using force. There are two methods for returning the shape: a bias method that uses a spring or weight, and a placement method that uses part of the shrinkage force of the shape memory alloy wire.The differential force method uses the shrinkage force of the shape memory alloy wire most efficiently. According to the present invention, this differential power type can be realized by a slider (17) and a differential wire (21), which is known to be widely used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わる太陽位iへ追尾装置の実施例を
示す側面図、第2図は第1図の1−1線による矢視図、
第3図は第1図の部分拡大説明図。 第4図は第3図のl−1線による矢視図、第5図は第4
図のト」線による矢視図でちる。 10・センサーフ1/クタ、11・・・形状記憶合金ワ
イヤ、12・・テンションワイヤ515・・プーリ、1
6・・・ウオームギヤ、17・・・スライダ、21−差
”+’))ワイヤ。 代理人弁理士 則近窟佑(ほか1名) 第2図 第8図
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the solar position i tracking device according to the present invention, FIG. 2 is a view taken along the line 1-1 in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged explanatory diagram of FIG. 1. Figure 4 is a view taken along the l-1 line in Figure 3, and Figure 5 is a view taken along the line l-1 in Figure 3.
The figure is drawn in the direction of the arrow shown by the ``G'' line in the figure. 10. Sensor force 1/cuta, 11... Shape memory alloy wire, 12... Tension wire 515... Pulley, 1
6...worm gear, 17...slider, 21-difference"+')) wire. Patent attorney: Kuzusuke Norichika (and 1 other person) Fig. 2 Fig. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 太陽光に対向し得るように揺動可能にi位置した受光体
を有するものに於いて、太陽の移動に漕うように異なる
角度で地面に対して固定部;覆された複数の集光部と、
この集光部の焦点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受光体の揺動動作に
伝達するためのテンションワイヤとギヤから成る伝達機
構を有し。 かつ、前記テンションワイヤにはスライタ゛が接メー元
され、すべてのスライダは差助ワイヤによって互いにl
II吉していること全liを11改とする太1仙み位1
<’j it”j、 I鎮装置。
[Claims] In a device having a photoreceptor positioned so as to be swingable so as to face sunlight, a portion fixed to the ground at different angles as if moving with the movement of the sun; a plurality of light condensing parts,
It has a shape memory alloy wire arranged so as to face the focal point of the light condensing section, and a transmission mechanism consisting of a tension wire and a gear for transmitting the contraction of the wire to the swinging motion of the photoreceptor. Further, a slider is attached to the tension wire, and all the sliders are mutually lagged by a spacing wire.
Tai 1 Senmi rank 1 which makes all li 11 changes
<'j it"j, I-chin device.
JP58180184A 1983-09-30 1983-09-30 Solar position tracking device Pending JPS6073250A (en)

Priority Applications (1)

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JP58180184A JPS6073250A (en) 1983-09-30 1983-09-30 Solar position tracking device

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ID=16078851

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