JPS6111563A - 追跡式太陽熱集光装置 - Google Patents

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】

（産業上の利用分野） この発明は、マス１へと該マス１・に備えられた太陽熱
集光板からなる追跡型太陽熱集光装置に関するものであ
る。 （従来の技術） 従来知られている太陽熱集光装置は、太陽熱集光板と、
この太陽熱集光板を太陽の方向へ向かける追跡手段とか
ら構成ざれている。　このような追跡手段は、前記集光
板を動かずのに電動七一夕を使用している。　電動モー
タは、光センサにより制御ざれ、前記集光板の向きを常
に太陽の方向へ向くように調節ザる。 このような太陽追跡式の太陽熱集光装置は、固定の、例
えば、南面した屋根に据置いた太陽熱集光装置よりも発
生エネル１！が４０〜４５％増となる３。 （発明が解決すべき問題点） しかしｔ’ｘがら、−＋Ｖｉ記追跡式太陽熱集光装置に
お（Ｊる追跡子［Ｑは、装ｆｉｇＩス１〜が高く、破損
しやりく、また、太陽熱により得ｌこｘｒネルギを追跡
動作の１こめに浦費してしまう欠点がある。 （問題点を解決Ｊるための手段） この発明の目的は、゛重力を使用せずに太陽を追跡でき
るｊＢ跡手段を備えた太陽熱集光装置ｒイを捉供Ｊるに
ある。 前記１］的を達成Ｍるため、この発明に係る太陽熱集光
装置においては、集光板を備えたマストを垂直イｆブコ
ーブにプレスコピツク式に嵌めこみ、このチューブ内に
体積が可変で、液体が充填され、出口を備えたブ１ｊン
バを設り、前記チャンバの１０部で前記マストを１−下
方向へ９ｉｌ￥ｒ自由に支持し、前記チ：ｒ　−７とマ
ストの一方にヘリカル状の渦を、他方には、該満に嵌合
してスライドする従動ピンをそれぞれ設（〕た構成とな
っている。 前記チャンバにかかるマストの荷重により、前記チャン
バは、加圧され、前記チャンバ内の液体は、出［＝１を
通り前記チューブ内へ流出し、前記チューブ内に設りら
れた供給室に集められる。 前記マストが下降する際は、マストの一部が前記ヂトン
バの入口を閉鎖し、液体（：１、前記ヂＡ・ンバへ流入
しない。 前記マストが垂直なチューブ内を下降し、これによって
前記チ１７ンバの体積が減少すると、前記ピンは、螺旋
状のトラックにイって移動し、前記マスｌへが回動する
。 前記しＩこ螺旋状のトラック（溝）Ｉま、垂直４１チュ
ーブの軸まわりを１８０°の角度以上にわたり設置Ｊら
れている。　螺旋状のトラック（満）のピッチ、前記チ
ャンバの出口の径、使用する液体の−７＝ 粘度、前記マストの重量、ｎｎ記チ１１ンバを一■−１
−スパントさけるだめのスプリング力などの条１！１は
、前記マス１へが約１２時間にわたり　１８０°回転す
る（３二必要なしのから選定される。　そして、朝には
、螺旋状のトラックの下端が東方を向くＪ、うに、前記
垂直なチューブの向きがアレンジされる。　このような
揚台、前記マス１へに枢６され、水平軸まわりを回動Ｊ
る集光板は、［二１中の太陽の軌跡を追実測によれば、
レン４）制御にＪ、る追跡式の太陽熱集光装置行による
太陽エネルギのゲインは、例えば、天体望遠鏡のように
太陽を正確に追跡しない太陽熱集光装置の場合と変りが
ないことが判明し“Ｃいる。　そして、季節により変動
する太陽の高さに合わせるには、年に数回、手動により
集光板の傾斜を調ｍづ−れば充分である。 この発明にＪ、る太陽熱集光装置のマストは、夕方に所
定の位蕗まで下降覆る。　そして、マス−〇　　〜 １〜が再度、螺旋状のトラックにそって動くためには、
集光板が翌朝、太陽に面ＪるＩ１７．　Ｉｆｆ　；ｊ、
でマストを引き−Ｌげな

【ノればならない。　この操作
は、マストに取（ｄｔ）られたハンドルにより行なわれ
る。２マストがハンドルににり引き上げられると、スプ
リング力にＪ：リチＡ７ンバが膨服し、供給室に連通す
るチャンバの入口が開き、供給室から液体がブＡ７ンバ
内に吸引される。　このチャンバは、ニ１ンプレッショ
ンスプリングと一体のべに】ウズが好ましく、また、ス
プリングにより角力されているピストンを内蔵したシリ
ンダでもよい。 追跡手段をスター１へざぜるのを忘れた場合に備え、集
光板を常に南向ぎにさせておくことが望ましい。　この
ため、螺旋状のトラックｔＪ１、角度１８０°以上にわ
たる部分と、これど反対の向きに角度９０°以上のびる
部分とを右する。　これによって、マス１へか東から西
へと回転した後、さらに下降すると、逆方向に回転し、
集光板（３１、南向きとなる。 ハンドルをマス１へに固定するクリップは、航記螺旋の
トラックに近接した前記チューブを囲むスリーブを備え
、このスリーブは、ハンドル操作で昇降づ−る１゜ 太陽熱集光装置が大型のもので可動式、固定式いずれの
場合で６１マス１へは重く、手動操作で十貸さ−Ｕるこ
とはできない。　したがって、この発明によれば、これ
に対処するために、マストのハイドロリック−に脣手段
が設（）られる。　例えば、チャンバに］ンプレッショ
ンスプリングが設りられでおらず、液体が手動ポンプに
より供給室からバルブを介してチ１７ンバ内に圧入され
れば、液体の圧力ににリマストを−に昇さｌ、同時にマ
ス１へを回転させることができる。　そして、マストの
ｉＱ量により、チャンバ内の液体を加圧すると、液体は
、スロットルバルブを介してチャンバから供給室へ流出
し、その結果、ヂｔ・ンバの体積は、減少する。　この
場合、マストの下降時間は、スロワ１〜ルバルブにより
正確に調節できる。 （実施例） 図示の太陽熱集光装置は、垂直のチューブ２とマスト３
からなる。　マストは、集光板１７を備え、該集光板は
、図示されていない水平軸まわりを回動し、その傾斜角
度が手動により調節できるように枢着されている。　垂
直のチューブ２とマスト３との間に二つのスペーサ４．
４−が設（プられ、これらによって該チューブとマスト
は、放射方向に離隔して保持されている。 第１図から第３図に示す実施例においては、垂直なチュ
ーブ２は、その下方に供給室１５を有し、この供給室内
には、縦型のベロウズが設りられている。　このベロウ
ズは、一体のコンプレッションスプリング１３を有し、
その内部にチャンバ１２が設けられている。　＾４記の
ベロウズは、供給室１５の底部に立設され、供給室の内
部には、液体がレベルライン１６まで充満されている。 ベロウズの頂部１１には、入口１０と出口ノズル１４が
設置）られている、。 マスト３の底部からロッド９が垂下しており、ベロウズ
がマスト３の重量にＪ：り軸方向に圧縮されるにつれ、
該ロッドが入口１０を塞ぐ。　その結果、ベロウズ内の
液体は、ノズル１４を介して供給室１５内へ押い出され
る。 マスト３から従動ピン８が放射方向に突出しており、従
動ピン８は、重直なチューブ２の内面に形成された溝６
により構成される螺旋状のトラックにより案内される。 　マスト３が下降するとき、前記ピン８がヘリカルな満
６をスライドし、該マストは、１８０°回転し、東の向
きから南へ向きを変え、さらに西の向きとなる。　夕方
には、ピン８は、位置１８にあり、ついで反対方向のヘ
リカル溝６−に入る。　その結果、マスト３は、下降を
続り、反対方向へ９０°回転し、ピン８が溝６−にそっ
て進むと、やがてピン８は、位置１９へ達し、集光板１
７は、南を向く。 ハンドル５により、マスト３を所望の高さ位置に動かす
ことができる。　ハンドル５は、スリーブ７にクリップ
２０を介して取付けられ、スリーブ７は、前記ヘリカル
な溝６．６′が設けられたチューブ２を囲む状態で装着
されている。 第４図と第５図に示した実施例においては、ハンドル５
、クリップ２０．コンブレッジ」ンスプリング１３が省
略され、供給室１５は、垂直なチューブ２の外部に設け
られている。 この実施例においては、供給室１５からベロウズのチャ
ンバ１２へ手動操作のポンプ２１により、液体がポンプ
アップされ、液体は、バルブ２２．２３を経てチャンバ
１２内へ入り、ベロウズの膨張によりマスト３を押し上
げ、これを回転させる。　反対の回転によりマスト３を
下降させるには、スロットルバルブ２４を開放すればよ
く、液体は、チャンバ１２から供給室１５へと流出する
、。 他の実施例においては、バルブ２２．２３がスロットル
バルブとチェツキバルブを兼ねる。 ポンプ２１ににリパルプ２３を経て吸引された液体は、
バルブ２２を経てポンプによりチャンバ１２へ圧送され
る。　バルブ２２．２３は、ポンプの動作中は、チェツ
キバルブとして作用し、マストの下降中は、スロットル
バルブとして作用する。 バルブ２４を聞いてチャンバ１２から液体を速やかに放
出することができ、これによってマスト３の下降を手早
く行イ【うことができる。 ヘリカル溝６．６′は、渦でなくともスロワ１〜でもよ
く、また、従動ビン８をチューブ２に、満６．６−をマ
スト３に設りてもよい。 （発明の効果） この発明によれば、集光板の向きを太陽の位置に合わせ
るための追跡手段どして、機械手段を用い、電動モータ
などのエネルギを消費する手段を使用しないため、きわ
めて経済的であるとともに、構造も簡単で、製造コスト
が安く、メインテナンスも簡単であるなどの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す斜視図、第２図は
、第１図Ｔｌ−Ｔｌ線矢視方向断面図、第３図は、第２
図の下部部分にお番プる詳細説明図、 第４図は１他の実施例を示す上記工Ｉ−ＩＩ線矢視方向
断面図、第５図は、マストを上昇させるための液圧手段
の液圧回路の説明図である。 ２・・・・・・垂直なチューブ　　３・・・・・・マス
ト４・・・・・・スペーυ　　　　　５・・・・・・ハ
ンドル６・・・・・・螺旋状のｉ〜ラック（溝）１０・
・・・・・チＩＩンバの人口　１２・・・・・・チャン
バ１３・・・・・・スプリング　　　１５・・・・・・
供給室１７・・・・・・集光板 シよＺＰｌ′？Ｉ 特開昭Ｇｌ−１１５６３（６） 特開昭Ｇ１−１１５（Ｅ３（力

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）下端部を有するマストと：このマストに支持され
   、垂直軸を回動中心として回動する集光板と：前記垂直
   軸を回動中心として、前記集光板を回動させる追跡手段
   とを備えた太陽熱集光装置であつて、垂直なチューブに
   前記マストの下方部を入子式に嵌合して、該チューブか
   ら前記マストを昇降自由に突出させ、前記チューブの内
   部に体積が可変のチャンバを設け、このチャンバが前記
   マストの荷重により圧縮されるように前記マストの下方
   に前記チャンバを位置させ、前記チャンバは、その内部
   に液体が充填されていると共に、この液体の出口と入口
   とを有し、前記マストを前記チユーブ内で螺旋状に回転
   しながら下降する螺旋状のトラックと、このトラックに
   嵌まり摺動する従動手段とをそれぞれ前記両者の一方と
   他方に設けてなることを特徴とする太陽熱集光装置。
2. （２）前記チューブは、間隔をおいて前記マストを囲む
   特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集光装置。
3. （３）前記螺旋状のトラックは、螺旋状の溝である特許
   請求の範囲第１項記載の太陽熱集光装置。
4. （４）前記螺旋状のトラックは、螺旋状のスロットであ
   る特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集光装置。
5. （５）前記従動手段は、螺旋状のトラックに嵌まり摺動
   する従動ピンである特許請求の範囲第１項記載の太陽熱
   集光装置。
6. （６）前記チャンバには、その頂部に液体の出口と入口
   とが設けてあり、これら出口と入口を介して前記チャン
   バの内部と前記チューブの内部とが連通し、前記マスト
   から垂下したロッドが前記チャンバの入口の閉鎖作用を
   行ない、前記チャンバから液体が前記チューブの内部へ
   流出し、前記入口が開放されると、前記チューブの内部
   から液体が前記チャンバへ戻される構成の特許請求の範
   囲第１項記載の太陽熱集光装置。
7. （７）前記チャンバは、コンプレッションスプリングが
   一体になっているベロウズからなり、該スプリングの付
   勢力により前記ベロウズは、軸方向に膨脹して、復元す
   る構成の特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集光装置。
8. （８）前記螺旋状のトラックは、前記垂直軸に対し、１
   ８０°の角度以上にわたり形成されている特許請求の範
   囲第１項記載の太陽熱集光装置。
9. （９）前記トラックに続いて、反対向きの螺旋状のトラ
   ックが前記垂直軸に対し、９０°の角度以上にわたり形
   成されている特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集光装
   置。
10. （１０）ハンドルが前記マストに取付けられ、前記マス
    トが最下位置にあるとき、前記ハンドルは、前記チュー
    ブの上に位置する特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集
    光装置。
11. （１１）前記螺旋状に形成されたトラックは、前記チュ
    ーブに形成された溝であり、前記ハンドルは、クリップ
    により前記マストに取付けられ、前記クリップは、前記
    チューブを囲むスリーブに接続し、前記螺旋状に形成さ
    れたトラックをカバーする特許請求の範囲第１０項記載
    の太陽熱集光装置。
12. （１２）前記チャンバから排出される液体を受け、さら
    に、この液体を前記チャンバ内へ供給する供給室が前記
    チューブ内に形成されている特許請求の範囲第１項記載
    の太陽熱集光装置。
13. （１３）前記チャンバから排出される液体を受け、さら
    に、この液体を前記チャンバ内へ供給する供給室が前記
    チューブ内に形成されており、前記液体の排出と供給と
    がスロットルバルブとチェッキバルブとにより制御され
    、前記チャンバ内への液体の供給は、チェッキバルブを
    介して手動ポンプにより行なわれ、液体が前記チャンバ
    から排出される際には、スロットルバルブを介して前記
    マストの加圧で排出される特許請求の範囲第１項記載の
    太陽熱集光装置。