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JP2008138899A - Solar collector - Google Patents

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JP2008138899A
JP2008138899A JP2006323374A JP2006323374A JP2008138899A JP 2008138899 A JP2008138899 A JP 2008138899A JP 2006323374 A JP2006323374 A JP 2006323374A JP 2006323374 A JP2006323374 A JP 2006323374A JP 2008138899 A JP2008138899 A JP 2008138899A
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JP
Japan
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heat
sun
reflecting mirror
rotation
heat collector
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006323374A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuzo Konakawa
勝蔵 粉川
Hideo Tomita
英夫 富田
Norio Yotsuya
規夫 肆矢
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2006323374A priority Critical patent/JP2008138899A/en
Publication of JP2008138899A publication Critical patent/JP2008138899A/en
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    • F24S30/42Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
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Abstract

【課題】集熱器の反射鏡を常に太陽に正向させて集熱量を最大として、住宅の屋根材として設置できるようにして、太陽光から熱媒体の加熱のために必要な熱量を効率良く回収することを目的とする。
【解決手段】回転軸に垂直となる面に複数個設けた受光量センサ5、6を、この受光面の方向を傾斜して構成し、太陽の方向により受光量センサ5、6の出力値が変り、集熱器の方向と太陽の方向が判別して集熱器を太陽に向かって正向できるため集熱量を最大とし、太陽熱集熱器の効率を向上を可能とし、太陽熱集熱器のコンパクト化や簡素化を図ることができる。
【選択図】図1
[PROBLEMS] To maximize the amount of heat collected by always directing the reflector of the heat collector toward the sun so that it can be installed as a roofing material in a house, and efficiently generate the heat necessary for heating the heat medium from sunlight. The purpose is to collect.
A plurality of light receiving amount sensors 5 and 6 provided on a surface perpendicular to a rotation axis are configured with the direction of the light receiving surface tilted. Change, the direction of the collector and the direction of the sun can be discriminated and the collector can be directed to the sun so that the amount of heat collection is maximized and the efficiency of the solar collector can be improved. Compactness and simplification can be achieved.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、太陽熱を集熱して高温熱媒体として取り出すようにした太陽熱集熱器に関するものである。   The present invention relates to a solar heat collector that collects solar heat and takes it out as a high-temperature heat medium.

従来のこの種の太陽熱集熱器は図3に示すように、断面を複合放物面(CPC)とした桶型の細長い集光反射鏡101の焦点に集熱管102を配置して集熱部3としたものをを複数個並べて構成し、それぞれの集熱管2を熱媒体配管4で接続して、熱媒体入口5から熱媒体出口6までを1つにつないだ管路を形成している。   As shown in FIG. 3, a conventional solar heat collector of this type has a heat collecting tube 102 disposed at the focal point of a saddle-shaped elongated condensing reflector 101 having a cross-section of a compound paraboloid (CPC). 3 are arranged side by side, and each heat collecting pipe 2 is connected by a heat medium pipe 4 to form a pipe line connecting the heat medium inlet 5 to the heat medium outlet 6 into one. .

また、集光反射鏡1の開口側を光透過体104で、その他の部分をケーシング105で覆って密閉空間とし、外部の空気が集熱管2と接することがないようになっている。   Further, the opening side of the condensing reflector 1 is covered with a light transmitting body 104 and the other part is covered with a casing 105 to form a sealed space so that outside air does not come into contact with the heat collecting tube 2.

太陽熱は、光透過体104を通り抜けて、集光反射鏡101で反射され、その焦点に配置された集熱管2に集められる。集められた太陽熱は集熱管102の表面において吸収されてその中の熱媒体を加熱する。   The solar heat passes through the light transmitting body 104, is reflected by the condensing reflecting mirror 101, and is collected in the heat collecting tube 2 arranged at the focal point. The collected solar heat is absorbed at the surface of the heat collecting tube 102 and heats the heat medium therein.

つまり、熱媒体入口106から集熱管102に流動する熱媒体が加熱されて熱媒体出口107から取り出せる。この時、集熱管102は高温となっているため、その周囲にある気体へ熱が放熱されるが、光透過体104とケーシング105によって内部が密閉されていることで対流による外部への放熱を抑制している。   That is, the heat medium flowing from the heat medium inlet 106 to the heat collecting tube 102 is heated and can be taken out from the heat medium outlet 107. At this time, since the heat collecting tube 102 is at a high temperature, heat is radiated to the surrounding gas, but the inside is sealed by the light transmitting body 104 and the casing 105, so that heat is radiated to the outside by convection. Suppressed.

また、光透過体104によって太陽光のほとんどを透過しながら、高温となった集熱管102から放射される赤外波長のほとんどを外部へと透過させないことによって外部への熱放射を抑制している。   Further, while transmitting most of the sunlight with the light transmitting body 104, most of the infrared wavelengths radiated from the heat collecting tube 102 that has become high temperature are not transmitted to the outside, thereby suppressing heat radiation to the outside. .

このようにして、太陽熱をうまく取り込みつつ、変換された熱の外部への放熱ロスを抑制することで効率の良い太陽熱集熱器としている(例えば特許文献1参照)。   Thus, it is set as the efficient solar heat collector by taking in solar heat well and suppressing the heat dissipation loss of the converted heat to the exterior (for example, refer to patent documents 1).

また、太陽熱を効率的に集光するためには、集光反射鏡が常に太陽に正しく向き合うことが必要である。   Moreover, in order to condense solar heat efficiently, it is necessary for the condensing reflector to always face the sun correctly.

このため、従来の太陽光自動追尾装置として、図4に示すように、太陽光をフレネルレンズで集光し、この集光部に光ファイバー108を設けて使用する所まで導くようにしている。この光ファイバー108の集光部近傍に光量を検知する上昇用微調整センサ109と下降微調整センサ110が設けてある。   For this reason, as shown in FIG. 4, as a conventional automatic solar tracking device, sunlight is collected by a Fresnel lens, and an optical fiber 108 is provided in the light collecting portion to guide it to a place where it is used. An ascending fine adjustment sensor 109 and a descending fine adjustment sensor 110 for detecting the amount of light are provided in the vicinity of the condensing portion of the optical fiber 108.

太陽の移動に従って、集光した太陽光が焦点の光ファイバー108から外れ、上昇用微調整センサ109または下降微調整センサ110に当ると微調整回路を作動させて集光場所を調整し、上昇用微調整センサ109の出力と下降微調整センサ110の出力の差を無くす様に動き、太陽光を常に集光場所を光ファイバー108に集光できるとしている(例えば特許文献2参照)。
特開2002−228271号公報 特開平9−229669号公報
As the sun moves, the condensed sunlight falls off the focus optical fiber 108 and when it hits the fine adjustment sensor 109 or the fine adjustment sensor 110, the fine adjustment circuit is operated to adjust the condensing location. It moves so as to eliminate the difference between the output of the adjustment sensor 109 and the output of the descending fine adjustment sensor 110, and sunlight can always be collected on the optical fiber 108 at the condensing place (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-228271 A JP-A-9-229669

しかしながら、前記従来技術では、太陽光を集光反射鏡にて集熱管に集めて熱媒体を流しながら加熱をおこなうため、高温としながら効率的に熱を集めて利用できるが、太陽の移動に従って、太陽熱を効率的に集光するためには、集光反射鏡が常に太陽に正しく向き合うことが必須である。   However, in the prior art, sunlight is collected in a heat collecting tube with a condenser reflector and heated while flowing a heat medium, so that heat can be efficiently collected and used at a high temperature. In order to efficiently collect solar heat, it is essential that the condenser reflector always faces the sun correctly.

このため、集光部近傍に光量を検知する微調整センサを設けて、集光した太陽光が焦点からズレて微調整センサに当ると、都度、移動させて調整することにより、太陽の入射方向に合せることができる。   For this reason, a fine adjustment sensor for detecting the amount of light is provided in the vicinity of the condensing unit, and when the collected sunlight deviates from the focal point and hits the fine adjustment sensor, the incident direction of the sun is adjusted by moving each time. Can be adapted.

しかし、しばらく曇っていた後など、太陽の方向とフリンネルレンズの光軸の方向が大きく違った時は追尾することができない。   However, tracking is not possible when the direction of the sun and the direction of the optical axis of the fringel lens differ significantly, such as after it has been cloudy for a while.

また、集光部を上下させて微調整センサの出力変化から太陽の方向を探すため、常に追尾するためには、集光部を常に上下させる必要があり、これを防止するために、従来では2個の微調整センサを設けて太陽の方向がこの間を移動する間は停止している。よって、常に、集光の方向と太陽の方向を一致できず、集熱量が減少し、太陽熱集熱器としての効率が悪くなるという課題があった。   In addition, in order to always track, in order to search the direction of the sun from the output change of the fine adjustment sensor by raising and lowering the light collecting part, it is necessary to always raise and lower the light collecting part. Two fine adjustment sensors are provided and stopped while the direction of the sun moves between them. Therefore, the direction of condensing and the direction of the sun cannot always be matched, the amount of heat collection decreased, and there was a problem that the efficiency as a solar heat collector deteriorated.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、受光量センサ出力から反射鏡と太陽の位置方向が常に判別できる太陽熱集熱器の提供を目的とする。   This invention solves the said conventional subject, and aims at provision of the solar-heat collector which can always discriminate | determine the position direction of a reflecting mirror and the sun from light reception amount sensor output.

前記従来の課題を解決するために、本発明の太陽熱集熱器は、太陽光を集光する反射鏡と、この反射鏡に設けた集熱部と、この集熱部を回転の中心としその周囲を前記反射鏡が回転できるように支持した回転駆動部と、この回転駆動部の回転軸に垂直となる面に複数個設けた受光量センサと、前記受光量センサは受光面の方向を傾斜して構成するものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a solar heat collector of the present invention includes a reflecting mirror that collects sunlight, a heat collecting portion provided in the reflecting mirror, and the heat collecting portion as a center of rotation. A rotation driving unit supported so that the reflecting mirror can be rotated around, a plurality of light receiving amount sensors provided on a surface perpendicular to the rotation axis of the rotation driving unit, and the light receiving amount sensor inclining the direction of the light receiving surface Is configured.

本発明の太陽熱集熱器は、回転軸に垂直となる面に複数個設けた受光量センサを、受光面の方向を広がっているため、太陽の方向によりおのおのの受光量センサの出力値が変るため、集熱器の方向と太陽の方向が判別でき、回転軸を回すことにより、集熱器を太陽に向かって正向できるため集熱量を最大とし、太陽熱集熱器の効率を向上を可能とし、太陽熱集熱器のコンパクト化や簡素化を図ることができる。   The solar heat collector of the present invention has a plurality of light receiving amount sensors provided on a surface perpendicular to the rotation axis, and the direction of the light receiving surface is widened. Therefore, the output value of each light receiving amount sensor varies depending on the direction of the sun. Therefore, the direction of the collector and the direction of the sun can be discriminated. By rotating the rotating shaft, the collector can be directed to the sun so that the amount of heat can be maximized and the efficiency of the solar collector can be improved. Thus, the solar heat collector can be made compact and simplified.

第1の発明は、太陽光を集光する反射鏡と、この反射鏡に設けた集熱部と、この集熱部を回転の中心としその周囲を前記反射鏡が回転できるように支持した回転駆動部と、この回転駆動部の回転軸に垂直となる面に複数個設けた受光量センサとを具備し、前記受光量センサは受光面の方向を傾斜して構成したことにより、太陽の方向によりおのおのの受光量センサの出力値が変ることにより、集熱器の方向と太陽の方向が判別でき、回転軸を回すことにより、集熱器を太陽に向かって正向できるため集熱量を最大とし、太陽熱集熱器の効率を向上を可能とできる。   The first invention is a reflecting mirror for condensing sunlight, a heat collecting part provided on the reflecting mirror, and a rotation supporting the collecting mirror around the heat collecting part so that the reflecting mirror can rotate. A plurality of light receiving amount sensors provided on a surface perpendicular to the rotation axis of the rotation driving unit, and the light receiving amount sensor is configured by inclining the direction of the light receiving surface; By changing the output value of each received light amount sensor, the direction of the heat collector and the direction of the sun can be discriminated, and by rotating the rotating shaft, the heat collector can be directed toward the sun, so the amount of heat collected is maximized. And the efficiency of the solar heat collector can be improved.

すなわち、太陽光は反射鏡により一回または複数回反射して集熱部の表面において吸収されて熱エネルギーに変換され、熱媒体配管の熱媒体を加熱し熱媒体の温度を上昇させる。この熱エネルギーは、反射鏡に入る太陽光の量により増減するため、反射鏡を常に太陽に正向させることが最大熱量をえるポイントである。太陽は、季節と時間によりその高度、方向が変化する。   That is, sunlight is reflected once or a plurality of times by the reflecting mirror and absorbed at the surface of the heat collecting part and converted into heat energy, heating the heat medium in the heat medium pipe and raising the temperature of the heat medium. Since this thermal energy increases or decreases depending on the amount of sunlight entering the reflecting mirror, it is a point to obtain the maximum heat amount by always facing the reflecting mirror to the sun. The altitude and direction of the sun change according to the season and time.

そこで、受光センサを回転軸に垂直となる面に複数個設け、かつ、受光面の方向を広がって設置することにより、回転軸に直角となる面上で、太陽の方向と反射鏡の方向が判別できる。受光量センサの出力と太陽の方向のズレに応じて変化し、太陽の方向と受光面の方向が一致した時受光量センサの出力が最大となる。   Therefore, a plurality of light receiving sensors are provided on a surface perpendicular to the rotation axis, and the direction of the light receiving surface is widened so that the direction of the sun and the direction of the reflecting mirror are on the surface perpendicular to the rotation axis. Can be determined. The output of the received light amount sensor is maximized when the direction of the sun and the direction of the light receiving surface coincide with each other.

そのため、反射鏡の光軸に対して広がって設置された複数個の受光量センサの出力値の大小変化から、反射鏡に対して太陽の方向が特定できる。このため、反射鏡を常に太陽に向ける動作が可能となり、集熱器を太陽に向かって正向できるため集熱量を最大とし、太陽熱集熱器の効率を向上を可能となる。   Therefore, the direction of the sun with respect to the reflecting mirror can be specified from the change in the output value of the plurality of received light amount sensors that are spread with respect to the optical axis of the reflecting mirror. For this reason, the operation | movement which always faces a reflecting mirror to the sun is attained, and since a heat collector can be faced toward the sun, the amount of heat collection can be maximized and the efficiency of a solar heat collector can be improved.

また、集光量が増加し熱媒体をより多く加熱することは熱媒体の温度を高くして熱媒体の出口温度を上昇させることが可能となる。そのため、向上した性能を利用して太陽熱集熱器のコンパクト化や簡素化を可能とできる。   Further, increasing the amount of condensed light and heating the heat medium more can increase the temperature of the heat medium and increase the outlet temperature of the heat medium. For this reason, the solar heat collector can be made compact and simplified by utilizing the improved performance.

第2の発明は、特に、第1の発明の複数個設けた受光量センサの出力を比較する演算部は、反射鏡の光軸と太陽の方向が一致した時の前記受光量センサの出力値と比較してこの値が等しくなる様に前記回転駆動部を回転する構成したことにより、おのおのの受光量センサの出力の大小の値を比較することにより、正確に太陽の方向が確定できる。   In the second invention, in particular, the operation unit for comparing the outputs of the plurality of received light amount sensors according to the first invention provides an output value of the received light amount sensor when the optical axis of the reflecting mirror coincides with the direction of the sun. By rotating the rotation drive unit so that this value becomes equal to that of the light, the direction of the sun can be accurately determined by comparing the magnitude values of the outputs of the respective received light amount sensors.

すなわち、反射鏡の光軸に対して受光量センサは受光面の方向を広がって構成したことにより、反射鏡の光軸と太陽の方向が一致した時、受光量センサの受光面は太陽の方向と傾いて置かれている。そのため、各受光量センサの出力はその傾きに応じた大きさとなる。このため、受光センサと太陽の位置関係が固定され、太陽と反射鏡の位置関係が判る。この変化に応じて回転駆動部を回転することにより、逐次反射鏡を太陽に向かわせることが可能となる。   In other words, the light receiving amount sensor is configured so that the direction of the light receiving surface is widened with respect to the optical axis of the reflecting mirror, so that when the optical axis of the reflecting mirror matches the direction of the sun, the light receiving surface of the light receiving amount sensor is the direction of the sun. It is placed leaning. Therefore, the output of each received light amount sensor has a magnitude corresponding to the inclination. For this reason, the positional relationship between the light receiving sensor and the sun is fixed, and the positional relationship between the sun and the reflecting mirror is known. By rotating the rotation driving unit in accordance with this change, it is possible to sequentially turn the reflecting mirror toward the sun.

第3の発明は、特に、第1の発明の反射鏡は、樋型の放物線からなる二次曲面とし、複数の受光量センサの受光面の方向はこの放物線の軸に対して等角度に傾斜して構成したことにより、一方向の動作で確実に反射鏡と太陽の方向を一致できる。   In the third aspect of the invention, in particular, the reflecting mirror of the first aspect of the invention is a quadric surface formed of a bowl-shaped parabola, and the directions of the light receiving surfaces of the plurality of light receiving amount sensors are inclined at an equal angle with respect to the axis of the parabola By configuring as above, the direction of the reflecting mirror and the sun can be surely matched by the operation in one direction.

すなわち、反射鏡を樋型の放物線からなる二次曲面とすることにより、太陽が放物線の軸に対して直角の方向である樋の方向に傾いて入った場合は反射鏡を斜めに屈折しながら集熱部に至る。   That is, by making the reflecting mirror a quadratic curved surface made of a saddle-shaped parabola, when the sun is tilted in the direction of the saddle that is perpendicular to the axis of the parabola, the reflecting mirror is refracted obliquely. It reaches the heat collecting part.

そのため、太陽の方向と放物線の軸を合せることにより太陽と反射鏡は正向でき、追尾機構が簡単となる。さらに、受光量センサの受光面の方向はこの放物線の軸に対して等角度に広がって構成したことにより、反射鏡と複数の受光量センサは、太陽の方向に当間隔に位置する。   Therefore, the sun and the reflecting mirror can be directed forward by matching the direction of the sun and the axis of the parabola, and the tracking mechanism is simplified. Furthermore, since the direction of the light receiving surface of the light receiving amount sensor is configured to extend at an equal angle with respect to the axis of the parabola, the reflecting mirror and the plurality of light receiving amount sensors are positioned at the same interval in the sun direction.

受光量センサの出力は太陽の方向との傾きにより増減するから、複数の受光量センサの出力が同じ時は、放物線の軸と太陽の方向が一致したときである。   Since the output of the received light amount sensor increases or decreases depending on the inclination with the sun direction, the output of the plurality of received light amount sensors is the same when the axis of the parabola coincides with the sun direction.

このように、太陽と反射鏡の位置関係が常に判り、回転駆動部を回転することにより、常に反射鏡を太陽に向かわせることが可能となる。   In this way, the positional relationship between the sun and the reflecting mirror is always known, and the reflecting mirror can be always directed toward the sun by rotating the rotation driving unit.

第4の発明は、特に、第1の発明の演算部により、回転駆動部を回転した動作角度を記憶しかつ時間当たりの前記動作角度を計算する記憶制御部と、前記記憶制御部は、この時間当たりの前記動作角度値により予め順次回転駆動部を回転させながら、前記受光量センサの出力値が等しくなる様に前記回転駆動部の回転を補正することにより、太陽の方向を逐次追尾しながら、回転駆動部の回転動力を低減できる。   According to a fourth aspect of the invention, in particular, a storage control unit that stores an operation angle obtained by rotating the rotation drive unit and calculates the operation angle per time by the calculation unit of the first invention, and the storage control unit include: While sequentially rotating the rotation drive unit in advance according to the operating angle value per time, while correcting the rotation of the rotation drive unit so that the output value of the light receiving amount sensor becomes equal, the sun direction is sequentially tracked The rotational power of the rotational drive unit can be reduced.

すなわち、一日の太陽の動きは、およそ決まった速度で動くから、太陽が動いたことによる変化を演算部によって回転駆動部を回転した動作角度を記憶し、時間当たりの変化から次のおよその動作量を推定して制御できるため、受光量センサの出力値から微調整を行うだけで、確実に太陽に反射鏡を合せることができる。   That is, since the movement of the sun of the day moves at a roughly fixed speed, the operation angle obtained by rotating the rotation drive unit by the calculation unit is stored as a change due to the movement of the sun, and the next approximate Since the amount of motion can be estimated and controlled, the reflector can be reliably aligned with the sun simply by making fine adjustments from the output value of the received light amount sensor.

このため、回転駆動部の回転動作が減少し、追尾動作の信頼性向上と追尾動力を低減できる。   For this reason, the rotation operation of the rotation drive unit is reduced, and the reliability of the tracking operation can be improved and the tracking power can be reduced.

第5の発明は、特に、第1の発明の複数の反射鏡を設けると共に、集熱部は、内部に熱媒体を流通させるために一体の集熱管を複数個の反射鏡内に連通させて配置したことにより、熱媒体がそれぞれの反射鏡を通過しながら集中する太陽光で加熱されので、熱媒体の温度を高温に維持しながら所定の熱量を得ることができる。   In the fifth aspect of the invention, in particular, the plurality of reflecting mirrors of the first aspect of the invention are provided, and the heat collecting unit communicates an integrated heat collecting tube into the plurality of reflecting mirrors so as to circulate the heat medium therein. By arranging, the heat medium is heated by sunlight concentrated while passing through the respective reflecting mirrors, so that a predetermined amount of heat can be obtained while maintaining the temperature of the heat medium at a high temperature.

第6の発明は、特に、第1の発明の集熱部は、表面に赤外線を吸収する選択吸収膜を装着したことにより、集熱部からの赤外線放射を防止して集熱部の温度を高温に維持して、熱媒体にその熱を効率良く伝えることができる。   In the sixth aspect of the invention, in particular, the heat collecting part of the first invention is equipped with a selective absorption film that absorbs infrared rays on the surface thereof, thereby preventing infrared radiation from the heat collecting part and thereby controlling the temperature of the heat collecting part. The heat can be efficiently transferred to the heat medium while maintaining a high temperature.

第7の発明は、特に、第1の発明の外装は、内部に熱伝導率の小さいガスを注入し、密封したことにより、外装内における空気の対流熱伝達による放熱を大幅に小さくして、外装からの放熱を低減させ集熱効率を向上することができる。   In the seventh invention, in particular, the exterior of the first invention is made by injecting a gas with low thermal conductivity inside and sealing it, thereby greatly reducing the heat radiation by convective heat transfer of air in the exterior, Heat dissipation efficiency can be improved by reducing heat radiation from the exterior.

(実施の形態1)
図1、図2において、1は太陽熱を集熱する反射鏡で、その形状は、断面が放物線からなる二次曲面の形状に形成して太陽熱を集熱部2に集束させるとともに、縦方向は樋型に構成している。すなわち、この樋型の反射鏡1を方位方向(東西方向)に伸ばして一つの反射鏡ユニットを構成している。
(Embodiment 1)
1 and 2, reference numeral 1 denotes a reflector that collects solar heat. The shape of the reflector is a quadratic curved surface whose section is a parabola to focus the solar heat on the heat collector 2, and the vertical direction is It is configured in a bowl shape. That is, this bowl-shaped reflecting mirror 1 is extended in the azimuth direction (east-west direction) to constitute one reflecting mirror unit.

反射鏡1の反射面3は太陽熱の反射率を向上させるために鏡面に仕上げている。反射面3の鏡面仕上げは、反射鏡1を構成する材料によりめっき、蒸着、研磨、塗装等の方法で反射層を形成する。   The reflecting surface 3 of the reflecting mirror 1 is finished to be a mirror surface in order to improve the solar heat reflectance. In the mirror finishing of the reflecting surface 3, a reflecting layer is formed by a method such as plating, vapor deposition, polishing, painting, or the like using a material constituting the reflecting mirror 1.

反射鏡1の加工は耐熱性の樹脂(例えば、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂等)の成型、ステンレスのプレス加工、アルミダイカスト成型等の方法がある。   Processing of the reflecting mirror 1 includes methods such as molding of heat-resistant resin (for example, phenol resin, fluororesin, polyimide resin, etc.), stainless steel press processing, and aluminum die casting.

またアルミの鏡面仕上げ板を折り曲げる方法もある。例えば、反射鏡1を耐熱樹脂で成型した時は、鏡面をアルミめっき(蒸着)や塗装で仕上げて反射面3を形成する。特に、鏡面をアルミめっきする時は、ポリイミド樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂またはポリステル樹脂、ポリアミド樹脂等を使用する。   There is also a method of bending an aluminum mirror finish plate. For example, when the reflecting mirror 1 is molded from a heat-resistant resin, the reflecting surface 3 is formed by finishing the mirror surface with aluminum plating (evaporation) or painting. In particular, when the mirror surface is plated with aluminum, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyester resin, polyamide resin, or the like is used.

ステンレスをプレス加工したときは、アルミ電解研磨やバフ研磨等で鏡面を形成することもある。アルミダイカストの成型でもめっき等により鏡面仕上げを行い、アルミダイカスト材料の研磨後の酸化皮膜による反射率の低下を防止することもある。   When stainless steel is pressed, a mirror surface may be formed by aluminum electrolytic polishing or buffing. Even in the molding of aluminum die casting, mirror finishing may be performed by plating or the like to prevent a decrease in reflectance due to an oxide film after polishing of the aluminum die casting material.

集熱部2は反射鏡1の放物面の焦点に配置されており、管(銅管やステンレス管や黄銅管やアルミ管等)で構成されている。   The heat collecting unit 2 is disposed at the focal point of the paraboloid of the reflecting mirror 1 and is composed of a tube (a copper tube, a stainless tube, a brass tube, an aluminum tube, or the like).

放物面の反射鏡1は、一方向の太陽光しか焦点を結ばないので、集熱部2に太陽熱を集中させるためには、樋型の反射鏡1に対して垂直の太陽光を当てる必要がある。この放物面の反射鏡1の特性に合わせるために、この反射鏡1を固定した集熱部2の周囲に回転さ
せるための回転駆動部4を設けている。
Since the parabolic reflector 1 focuses only on sunlight in one direction, in order to concentrate solar heat on the heat collecting section 2, it is necessary to irradiate vertical sunlight on the bowl-shaped reflector 1 There is. In order to match the characteristics of the parabolic reflecting mirror 1, a rotation driving unit 4 for rotating the reflecting mirror 1 around the heat collecting unit 2 is provided.

回転駆動部4は、モーターとギアやカムを組み合わせて軸に装着した駆動部作動板を回転し、この駆動部作動板に反射鏡1を一体化して、集熱管2と同軸に回転する様に装着している。また、回転駆動部4は、ステッピングモーターを使用して、自在の角度に設定するが可能である。   The rotation driving unit 4 rotates a driving unit working plate mounted on a shaft by combining a motor, a gear and a cam, and the reflecting mirror 1 is integrated with the driving unit working plate so as to rotate coaxially with the heat collecting tube 2. Wearing. Moreover, the rotation drive part 4 can be set to a free angle using a stepping motor.

5、6は、太陽の光量の多少によりその出力が増減する受光量センサであり、回転駆動部4の回転軸に垂直となる面である反射鏡1の両端に設置し、それらの受光面の方向を外向きに傾斜するように構成してある。   5 and 6 are received light amount sensors whose output increases or decreases depending on the amount of light of the sun, and are installed at both ends of the reflecting mirror 1 which is a surface perpendicular to the rotation axis of the rotation driving unit 4. The direction is inclined outward.

本実施の形態では、回転駆動部4の回転軸に垂直となる面である反射鏡1の光軸7と平行な線に対して、受光量センサ5は角度α、受光量センサ6は角度βだけ外向きに傾斜させてある。   In the present embodiment, the received light amount sensor 5 has an angle α and the received light amount sensor 6 has an angle β with respect to a line parallel to the optical axis 7 of the reflecting mirror 1, which is a surface perpendicular to the rotation axis of the rotation drive unit 4. It is only tilted outward.

また、受光量センサ5、6の出力を比較する演算部8を設けた。演算部8は反射鏡1の光軸と太陽の方向が一致した時の受光量センサ5、6の出力値と比較してこの値が等しくなる様に回転駆動部4を回転する構成とした。   Moreover, the calculating part 8 which compares the output of the light-receiving-amount sensors 5 and 6 was provided. The calculation unit 8 is configured to rotate the rotation drive unit 4 so that this value is equal to the output value of the received light amount sensors 5 and 6 when the optical axis of the reflecting mirror 1 coincides with the sun direction.

演算部8により回転駆動部4を回転した動作角度を記憶し、かつ時間当たりの前記動作角度を計算する記憶制御部9を設けている。この記憶制御部9はこの時間当たりの前記動作角度値により予め順次回転駆動部4を回転させながら、受光量センサ5、6の出力値が等しくなる様に回転駆動部4の回転を補正する。   A storage control unit 9 is provided that stores an operation angle obtained by rotating the rotation drive unit 4 by the calculation unit 8 and calculates the operation angle per time. The storage control unit 9 corrects the rotation of the rotation driving unit 4 so that the output values of the received light amount sensors 5 and 6 become equal while sequentially rotating the rotation driving unit 4 in advance with the operation angle value per time.

10は集熱部2の内部に供給される熱媒体で、代替フロン(HFC:Hydrogenerated Fluoro Carbon)の134aや二酸化炭素(CO2)、あるいはアルコール類を使用している。   Reference numeral 10 denotes a heat medium supplied to the inside of the heat collecting unit 2, which uses alternative chlorofluorocarbon (HFC) 134 a, carbon dioxide (CO 2), or alcohols.

この熱媒体10の流通が抵抗にならないように集熱部2の管外径を小さく構成して、太陽光が集熱部2に多く集中できるようにしている。管外径が小さいほど集光比(太陽光の入射面積で焦点面積を除したもの、樋型では、反射鏡の開口幅で焦点の管外径を除した値)が高くなり、集熱部2を高温にできる。   The outer diameter of the tube of the heat collecting unit 2 is configured to be small so that the circulation of the heat medium 10 does not become a resistance, so that a large amount of sunlight can be concentrated on the heat collecting unit 2. The smaller the outer diameter of the tube, the higher the condensing ratio (the value obtained by dividing the focal area by the incident area of sunlight, in the vertical type, the value obtained by dividing the outer diameter of the focal tube by the aperture width of the reflector) and the heat collecting part 2 can be hot.

集熱部2の表面には、選択吸収膜を形成している(図示なし)。選択吸収膜は集熱部2の表面に黒色の黒クロムまたは無電解ニッケルのめっき処理を行うようにしている。もちろん、めっきの替わりにマンガン系の黒色塗料を塗布することもある。   A selective absorption film is formed on the surface of the heat collecting unit 2 (not shown). The selective absorption film is plated with black black chrome or electroless nickel on the surface of the heat collecting section 2. Of course, a manganese black paint may be applied instead of plating.

11は反射鏡1と集熱部2を収納した外装で、上部に透過体12を設けた箱状に構成している。外装11は腐食の少ないステンレスや耐候性のある樹脂材料(例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等)で構成している。外装11の内部には外装断熱材13が充填してある。   Reference numeral 11 denotes an exterior housing the reflecting mirror 1 and the heat collecting section 2 and is configured in a box shape having a transmissive body 12 provided on the top. The exterior 11 is made of stainless steel with little corrosion or a weather resistant resin material (for example, polyester resin, polycarbonate resin, etc.). The exterior 11 is filled with an exterior insulation material 13.

この外装断熱材13は耐熱性のロックウール、グラスウール等で構成しており、その表面は硬化させて、それだけで壁面を構成するかまたは板で内面を補強して構成するようにしている。   The exterior heat insulating material 13 is made of heat-resistant rock wool, glass wool or the like, and its surface is hardened to form a wall surface by itself or to reinforce the inner surface with a plate.

透過体12は反射鏡1の上部に設けられ、太陽光を取り込み、反射鏡1の内部に雨やホコリが侵入するのを防止しており、太陽光を通過させるために透過率の大きな透明ガラスを使用している(このような透明ガラスの日射透過率は、約90%である)。   The transparent body 12 is provided on the upper part of the reflecting mirror 1 to capture sunlight and prevent rain and dust from entering the inside of the reflecting mirror 1, and a transparent glass having a high transmittance for allowing sunlight to pass through. (The solar transmittance of such transparent glass is about 90%).

この透過体12に向かって反射鏡1を上方に広がるように湾曲構成して、太陽の高度に合わせて太陽光を多く受けられるようにしている。   The reflecting mirror 1 is curved so as to spread upward toward the transmitting body 12 so that a large amount of sunlight can be received in accordance with the altitude of the sun.

14は熱媒体10の循環ポンプ、15は熱媒体10が流れる回路、16は熱媒体10の高温の熱を蓄える蓄熱槽である。   14 is a circulation pump of the heat medium 10, 15 is a circuit through which the heat medium 10 flows, and 16 is a heat storage tank for storing high-temperature heat of the heat medium 10.

以上のような構成において、以下その動作、作用を説明する。   The operation and action of the above configuration will be described below.

循環ポンプ14を作動し、熱媒体10を回路15内に循環させ、集熱部2に送る。太陽光は反射鏡1の反射面3に反射して集熱部2に集中し、その温度を上昇させる。集熱部2の表面に装着した選択吸収膜により、太陽光の約90%が集熱部2に吸収され、集熱部2の温度が上昇する。集熱部2に送られた熱媒体10は高温の液体または蒸気(または液体や蒸気と液体が混ざったもの等)を形成して蓄熱槽16に送られる。   The circulation pump 14 is operated to circulate the heat medium 10 in the circuit 15 and send it to the heat collecting unit 2. Sunlight is reflected by the reflecting surface 3 of the reflecting mirror 1 and concentrated on the heat collecting section 2 to increase its temperature. About 90% of sunlight is absorbed by the heat collection unit 2 by the selective absorption film attached to the surface of the heat collection unit 2, and the temperature of the heat collection unit 2 rises. The heat medium 10 sent to the heat collecting unit 2 forms a high-temperature liquid or vapor (or liquid or a mixture of vapor and liquid) and is sent to the heat storage tank 16.

蓄熱槽16ではこの液体または蒸気を受けて200℃程度の熱量を蓄積するようにしている。熱媒体16の液体または蒸気は、蓄熱槽16で凝縮して液体となり、循環ポンプ14により再度、集熱部2に送られ、加熱されるようにしている。   The heat storage tank 16 receives the liquid or vapor and accumulates a heat amount of about 200 ° C. The liquid or vapor of the heat medium 16 is condensed in the heat storage tank 16 to become a liquid, and is sent again to the heat collecting unit 2 by the circulation pump 14 to be heated.

この動作を太陽熱の供給が可能な間、繰り返すことにより、必要な熱量を蓄熱槽16にためるようにしている。   This operation is repeated while solar heat can be supplied, so that a necessary amount of heat is stored in the heat storage tank 16.

集熱器の集熱量は、反射鏡1にはいる太陽光の量が大きく影響し、太陽の方向と反射鏡1の方向が一致した時最大となり、傾いた時は、その投影面積の比の量となる。   The amount of sunlight collected by the heat collector is greatly influenced by the amount of sunlight entering the reflector 1, and is maximized when the direction of the sun and the direction of the reflector 1 coincide with each other. It becomes quantity.

そこで、集熱部2を回転の中心として反射鏡1が回転できるように回転駆動部4により支持している。そして、回転駆動部4の回転軸に垂直となる面に複数個設けた受光量センサ5、6はその受光面の方向を変えているため、太陽の方向によりおのおのの出力値が変る。   Therefore, the reflecting mirror 1 is supported by the rotation driving unit 4 so that the heat collecting unit 2 can be rotated. Since a plurality of light reception amount sensors 5 and 6 provided on a surface perpendicular to the rotation axis of the rotation drive unit 4 change the direction of the light reception surface, the output value changes depending on the direction of the sun.

このため、集熱器の方向と太陽の方向が判別でき、反射鏡1を回すことにより、集熱器を太陽に向かって正向することが可能となり、集熱量を最大とし、太陽熱集熱器の効率を向上を可能とできる。   For this reason, the direction of the heat collector and the direction of the sun can be discriminated, and by turning the reflecting mirror 1, the heat collector can be directed forward toward the sun, the amount of heat collection is maximized, and the solar heat collector The efficiency can be improved.

すなわち、太陽光は反射鏡1により一回または複数回反射して集熱部2の表面において吸収されて熱エネルギーに変換され、熱媒体配管の熱媒体10を加熱し、その温度を上昇させる。   That is, sunlight is reflected once or a plurality of times by the reflecting mirror 1 and absorbed on the surface of the heat collecting unit 2 to be converted into heat energy, heating the heat medium 10 of the heat medium pipe and raising its temperature.

この熱エネルギーは、反射鏡1に入る太陽光の量により増減するため、反射鏡1を常に太陽に正向させることが最大熱量をえるポイントである。   Since this thermal energy increases or decreases depending on the amount of sunlight entering the reflecting mirror 1, it is the point to obtain the maximum amount of heat that the reflecting mirror 1 always faces the sun.

太陽は季節と時間によりその高度、方向が変化する。そこで、受光センサ5、6を回転軸に垂直となる面に複数個設け、かつ、受光面の方向を回転軸と角度をおのおのα、βだけ傾斜して設置してあるので、回転軸に直角となる面上で太陽の方向と反射鏡1の方向が判別できる。   The altitude and direction of the sun change according to the season and time. Therefore, a plurality of light receiving sensors 5 and 6 are provided on a surface perpendicular to the rotation axis, and the direction of the light receiving surface is inclined with respect to the rotation axis by α and β, respectively. The direction of the sun and the direction of the reflecting mirror 1 can be discriminated on the surface.

受光量センサ5、6の出力は太陽の方向のズレに応じて変化し、太陽の方向と受光面の方向が一致したときに出力が最大となる。   The outputs of the received light amount sensors 5 and 6 change according to the deviation of the sun direction, and the output is maximized when the sun direction and the light receiving surface coincide.

そのため、反射鏡1の光軸に対して傾斜して設置された複数個の受光量センサ5、6の出力値の大小変化から、反射鏡1に対して太陽の方向が特定できる。   Therefore, the direction of the sun with respect to the reflecting mirror 1 can be specified from the change in the output value of the plurality of received light amount sensors 5, 6 installed inclined with respect to the optical axis of the reflecting mirror 1.

結果、反射鏡1を常に太陽に向ける動作が可能となり、集熱器を太陽に向かって正向できるため集熱量を最大とし、太陽熱集熱器の効率を向上を可能となる。   As a result, the operation of always directing the reflecting mirror 1 toward the sun is possible, and since the heat collector can be directed to the sun, the amount of heat collection can be maximized and the efficiency of the solar heat collector can be improved.

また、集光量が増加して熱媒体10をより多く加熱することが可能となることは熱媒体10の温度を高くしてその出口温度を上昇させることが可能となる。よって、向上した性能を利用して太陽熱集熱器のコンパクト化や簡素化を可能とでき、構成部品や制御の簡略化によりコストダウンを図ることができる。   In addition, the amount of collected light increases and the heat medium 10 can be heated more. This makes it possible to increase the temperature of the heat medium 10 and raise the outlet temperature thereof. Therefore, the solar heat collector can be made compact and simplified by using the improved performance, and the cost can be reduced by simplifying the components and control.

演算部8は反射鏡1の光軸と太陽の方向が一致した時の受光量センサ5、6の出力値と比較してこの値が等しくなる様に回転駆動部4を回転する構成したことにより、受光量センサ5、6の出力の大小の値を比較することでき、このことにより、正確に太陽の方向が確定できる。   The calculation unit 8 is configured to rotate the rotation driving unit 4 so that the values are equal to the output values of the light receiving amount sensors 5 and 6 when the optical axis of the reflecting mirror 1 coincides with the sun direction. The magnitude values of the outputs of the received light amount sensors 5 and 6 can be compared, whereby the direction of the sun can be determined accurately.

すなわち、反射鏡1の光軸に対して受光量センサ5、6は受光面の方向を傾斜構成したことにより、反射鏡1の光軸と太陽の方向が一致した時、受光量センサ5、6の受光面は太陽の方向と傾いて置かれている。そのため、受光量センサ5、6の出力はその傾きに応じた大きさとなる。   That is, the received light amount sensors 5 and 6 are configured so that the direction of the light receiving surface is inclined with respect to the optical axis of the reflecting mirror 1, so that when the optical axis of the reflecting mirror 1 coincides with the direction of the sun, The light-receiving surface is inclined with respect to the sun. For this reason, the outputs of the received light amount sensors 5 and 6 have a magnitude corresponding to the inclination.

それによって、受光センサ5、6と太陽の位置関係が固定され、太陽と反射鏡1の位置関係が判る。この変化に応じて回転駆動部4を回転することにより、逐次反射鏡1を太陽に向かわせることが可能となる。   Thereby, the positional relationship between the light receiving sensors 5 and 6 and the sun is fixed, and the positional relationship between the sun and the reflecting mirror 1 is known. By rotating the rotation drive unit 4 in accordance with this change, the reflecting mirror 1 can be sequentially directed toward the sun.

また、反射鏡1は、樋型の放物線からなる二次曲面とし、複数の受光量センサ5、6の受光面の方向はこの放物線の軸に対して等角度に広がって構成した(角度α=β)ことにより、一方向の動作で確実に反射鏡1と太陽の方向を一致できる。すなわち、反射鏡1を樋型の放物線からなる二次曲面とすることにより、太陽が放物線の軸に対して直角の方向である樋の方向に傾いて入った場合は反射鏡1を斜めに屈折しながら集熱部2に至る。   The reflecting mirror 1 is a quadratic curved surface made of a bowl-shaped parabola, and the directions of the light receiving surfaces of the plurality of light receiving amount sensors 5 and 6 are configured to extend at an equal angle with respect to the axis of the parabola (angle α = β), the direction of the reflecting mirror 1 and the sun can be surely coincided with each other in one direction of operation. That is, by making the reflecting mirror 1 into a quadratic curved surface made of a saddle-shaped parabola, the reflecting mirror 1 is refracted obliquely when the sun is tilted in the soot direction perpendicular to the parabola axis. While reaching the heat collecting section 2.

そのため、太陽の方向と放物線の軸を合せることにより太陽と反射鏡は正向でき、追尾機構が簡単となる。   Therefore, the sun and the reflecting mirror can be directed forward by matching the direction of the sun and the axis of the parabola, and the tracking mechanism is simplified.

さらに、受光量センサ5、6の受光面の方向はこの放物線の軸に対して等角度に広がって構成したことにより、反射鏡1と受光量センサ5、6は、太陽の方向に当間隔に位置する。受光量センサ5、6の出力は太陽の方向との傾きにより増減するから、受光量センサ5と受光量センサ6の出力が同じ時は、放物線の軸と太陽の方向が一致したときである。このように、太陽と反射鏡1の位置関係が常に判り、回転駆動部4を回転することにより、常に反射鏡1を太陽に向かわせることが可能となる。   Furthermore, the direction of the light receiving surface of the light receiving amount sensors 5 and 6 is configured so as to extend at an equal angle with respect to the axis of the parabola, so that the reflecting mirror 1 and the light receiving amount sensors 5 and 6 are spaced apart from each other in the direction of the sun. To position. Since the outputs of the received light amount sensors 5 and 6 increase or decrease depending on the inclination with the sun direction, the outputs of the received light amount sensor 5 and the received light amount sensor 6 are the same when the axis of the parabola coincides with the sun direction. Thus, the positional relationship between the sun and the reflecting mirror 1 is always known, and by rotating the rotation driving unit 4, the reflecting mirror 1 can always be directed toward the sun.

また、演算部8では、回転駆動部4を回転した動作角度を記憶し、かつ時間当たりの動作角度を計算する記憶制御部9は、この時間当たりの前記動作角度値により予め順次回転駆動部4を回転させながら、受光量センサ5、6の出力値が等しくなる様に回転駆動部4の回転を補正する。   In addition, the calculation unit 8 stores the operation angle obtained by rotating the rotation drive unit 4 and calculates the operation angle per time. The storage control unit 9 sequentially calculates the rotation angle by the operation angle value per time in advance. , The rotation of the rotation drive unit 4 is corrected so that the output values of the received light amount sensors 5 and 6 become equal.

このことにより、太陽の方向を逐次追尾しながら、回転駆動部4の回転動力を低減できる。すなわち、一日の太陽の動きは、およそ決まった速度で動くから、太陽が動いたことによる変化を演算部8によって回転駆動部4を回転した動作角度を記憶し、時間当たりの変化から次のおよその動作量を推定して制御できる。   As a result, the rotational power of the rotational drive unit 4 can be reduced while sequentially tracking the direction of the sun. That is, since the movement of the sun of the day moves at a roughly fixed speed, a change due to the movement of the sun is stored as the operation angle obtained by rotating the rotation drive unit 4 by the calculation unit 8, and Approximate amount of motion can be estimated and controlled.

故に、受光量センサ5、6の出力値から微調整を行うだけで、確実に太陽に反射鏡1を
合せることができる。このため、回転駆動部4の回転動作が減少し、追尾動作の信頼性向上と追尾動力を低減できる。
Therefore, the reflective mirror 1 can be reliably aligned with the sun only by fine adjustment from the output values of the received light amount sensors 5 and 6. For this reason, the rotation operation of the rotation drive unit 4 is reduced, and the reliability of the tracking operation can be improved and the tracking power can be reduced.

また、本実施の形態では、反射鏡1、集熱部2が1個だけであるが、複数の反射鏡1を設けると共に、集熱部2は内部に熱媒体10を流通させるために一体の集熱管を複数個の反射鏡内に連通させて配置したことにより(図示せず)、熱媒体10がそれぞれの反射鏡1を通過しながら集中する太陽光で加熱されるので、熱媒体の温度を高温に維持しながら所定の熱量を得ることができる。   In the present embodiment, only one reflecting mirror 1 and one heat collecting part 2 are provided. However, a plurality of reflecting mirrors 1 are provided, and the heat collecting part 2 is integrated to circulate the heat medium 10 therein. By arranging the heat collecting tubes in communication with the plurality of reflecting mirrors (not shown), the heat medium 10 is heated by sunlight concentrated while passing through the respective reflecting mirrors 1. A predetermined amount of heat can be obtained while maintaining a high temperature.

また、集熱部2は表面に選択透過性能を有する耐熱性、耐候性の優れた樹脂材料(例えば、ポリカーボネート等)で構成した赤外線を吸収する選択吸収膜を装着したことにより、集熱部2からの赤外線放射を防止して集熱部3の温度を高温に維持して、熱媒体10にその熱を効率良く伝えることができ、軽量化と低コスト化を行うことができる。   Further, the heat collecting part 2 is provided with a selective absorption film that absorbs infrared rays made of a heat-resistant and weather-resistant resin material (for example, polycarbonate, etc.) having selective permeation performance on the surface. Infrared radiation is prevented, the temperature of the heat collecting part 3 is maintained at a high temperature, and the heat can be efficiently transmitted to the heat medium 10, thereby reducing the weight and cost.

また、外装11は透過体12で封口して内部に熱伝導率の小さいガス(例えば、クリプトンガス)を注入し、密封してある。このことにより、外装11内における空気の対流熱伝達による放熱を大幅に小さくして、外装11からの放熱を低減させ集熱効率を向上することができる。   Further, the exterior 11 is sealed with a transmissive body 12, and a gas having a low thermal conductivity (for example, krypton gas) is injected into the interior 11 and sealed. As a result, heat radiation due to convective heat transfer of air in the exterior 11 can be greatly reduced, heat radiation from the exterior 11 can be reduced, and heat collection efficiency can be improved.

そして、外装11は、反射鏡1が開口された側に透過体12を装着したことにより、外装11内に雨水やホコリが堆積しないので、長期間にわたって集熱効率を良好に維持することができる。そして、高温の集熱部2を覆い安全性を高め、外装断熱材13の劣化を防止して、長期間の使用に耐えるようにしている。   And since the exterior body 11 mounts | transmits the transmission body 12 in the side by which the reflecting mirror 1 was opened, since rainwater and dust do not accumulate in the exterior body 11, heat collection efficiency can be maintained favorable over a long period of time. And the high temperature heat collection part 2 is covered, safety | security is improved, deterioration of the exterior heat insulating material 13 is prevented, and it is made to endure long-term use.

また、受光量センサは、本実施の形態では2個を示したが、個数は、複数であれば4個、6個と多くても良い。受光量センサの数を多くすれば、より細やかな制御と、信頼性の向上が図れる。また、受光量センサの位置も、反射鏡1の両端ではなく、受光面の角度を維持して密接して設けても同じ性能が得られ、受光量センサを一体にして取り付けが容易となり、低コスト化も実現することができる。   In the present embodiment, two received light amount sensors are shown. However, the number of received light amount sensors may be four or six as long as it is plural. If the number of received light quantity sensors is increased, finer control and improved reliability can be achieved. Even if the position of the light receiving amount sensor is not close to both ends of the reflecting mirror 1 but is kept close to the angle of the light receiving surface, the same performance can be obtained. Cost reduction can also be realized.

以上のように、本発明にかかる集熱器は、太陽光に対して反射鏡を常に正向させる様に追尾して、エネルギ密度の低い太陽光から熱を回収して効率よい熱交換を行って熱媒体を加熱できるので、住宅の給湯や発電のための加熱装置に適用することができる。   As described above, the heat collector according to the present invention tracks the sunlight so that the reflector is always directed to sunlight, and recovers heat from sunlight with low energy density to perform efficient heat exchange. Therefore, it can be applied to a heating device for hot water supply or power generation in a house.

本発明の実施の形態1における太陽熱集熱器の断面図Sectional drawing of the solar-heat collector in Embodiment 1 of this invention 同太陽熱集熱器の要部斜視図Perspective view of the main part of the solar collector 従来例における太陽熱集熱器の斜視図Perspective view of solar collector in conventional example 別の従来例における太陽光自動追尾装置の部分断面図Partial sectional view of an automatic solar tracking device in another conventional example

符号の説明Explanation of symbols

1 反射鏡
2 集熱部
4 回転駆動部
5、6 受光量センサ
8 演算部
9 記憶制御部
10 熱媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflecting mirror 2 Heat collecting part 4 Rotation drive part 5, 6 Light reception amount sensor 8 Calculation part 9 Storage control part 10 Heat medium

Claims (7)

太陽熱を集熱する反射鏡と、この反射鏡に設けた集熱部と、この集熱部を回転の中心としその周囲を前記反射鏡が回転できるように支持した回転駆動部と、この回転駆動部の回転軸に垂直となる面に複数個設けた受光量センサとを具備し、前記受光量センサは受熱面の方向を異ならせて構成した太陽熱集熱器。 Reflector that collects solar heat, a heat collector provided in the reflector, a rotation drive unit that supports the heat collector so that the reflector can rotate around the center of rotation, and the rotation drive And a plurality of received light amount sensors provided on a surface perpendicular to the rotation axis of the unit, wherein the received light amount sensors have different heat receiving surface directions. 複数個設けた受光量センサの出力を比較する演算部を設け、この演算部は反射鏡の光軸と太陽の方向が一致した時の前記受光量センサの出力値と比較してこの値が等しくなる様に前記回転駆動部を回転するようにした請求項1に記載の太陽熱集熱器。 A calculation unit for comparing the outputs of a plurality of received light amount sensors is provided, and this calculation unit is equal to the output value of the received light amount sensor when the optical axis of the reflecting mirror coincides with the sun direction. The solar heat collector according to claim 1, wherein the rotation drive unit is rotated as described above. 反射鏡は、樋型の放物線からなる二次曲面とし、複数の受光量センサの受光面の方向はこの放物線の軸に対して等角度に傾斜して構成した請求項1記載の太陽熱集熱器。 2. The solar heat collector according to claim 1, wherein the reflecting mirror is a quadratic curved surface made of a bowl-shaped parabola, and the directions of the light receiving surfaces of the plurality of light receiving amount sensors are inclined at an equal angle with respect to the axis of the parabola. . 演算部により回転駆動部を回転した動作角度を記憶し、かつ時間当たりの前記動作角度を計算する記憶制御部を儲け、この記憶制御部の時間当たりの前記動作角度値により予め順次回転駆動部を回転させながら前記受光量センサの出力値が等しくなる様に前記回転駆動部の回転を補正する請求項2記載の太陽熱集熱器。 A storage control unit for storing an operation angle obtained by rotating the rotation drive unit by the calculation unit and calculating the operation angle per time is provided, and the rotation drive unit is sequentially set in advance according to the operation angle value per time of the storage control unit. The solar heat collector according to claim 2, wherein the rotation of the rotation driving unit is corrected so that the output values of the received light amount sensors become equal while rotating. 複数の反射鏡を設けると共に、集熱部は内部に熱媒体を流通させるために一体の集熱管を複数個の反射鏡内に連通させて配置した請求項1記載の太陽熱集熱器。 2. The solar heat collector according to claim 1, wherein a plurality of reflecting mirrors are provided, and the heat collecting section is arranged such that an integral heat collecting tube is communicated with the plurality of reflecting mirrors so that the heat medium flows inside. 集熱部は、表面に赤外線を吸収する選択吸収膜を装着した請求項1記載の太陽熱集熱器。 The solar heat collector according to claim 1, wherein the heat collecting part is provided with a selective absorption film that absorbs infrared rays on a surface thereof. 反射鏡と集熱部を外装内に配置し、前記外装内部に熱伝導率の小さいガスを注入して、密封した請求項1記載の太陽熱集熱器。 The solar heat collector according to claim 1, wherein the reflector and the heat collecting part are disposed in the exterior, and a gas having a low thermal conductivity is injected into the exterior and sealed.
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