JPS58173347A - 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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- JPS58173347A JPS58173347A JP57055668A JP5566882A JPS58173347A JP S58173347 A JPS58173347 A JP S58173347A JP 57055668 A JP57055668 A JP 57055668A JP 5566882 A JP5566882 A JP 5566882A JP S58173347 A JPS58173347 A JP S58173347A
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
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-
- 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
-
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- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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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。
め要約のデータは記録されません。
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、もって、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０近時、省エネルギ一時代を迎え、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廂発が行わ
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＼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
することである。本出願人は、上述のごとき観点に立っ
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。
、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、もって、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０近時、省エネルギ一時代を迎え、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廂発が行わ
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＼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
することである。本出願人は、上述のごとき観点に立っ
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、加は円
形、四角形、六角形（図には六角形にて示しである）等
任意形状のレンズ、加は帯状のりニアフレネルレンズで
、レンズ加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Ｉは太陽光を集束して線状の焦点を結び、そ
の焦点位置に沿ってヒートパイプ等の熱収集部３１が配
役されている。光収集部２１によって収集された光エネ
ルギーは、光導体ケーブル２２を介して光導体パイプお
内に導入され、該光導体パイプ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によって１１ｖ集された熱エネルギーは、ヒ
ートパイプ等の熱伝達パイプ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、レンズ系加及び加よシなるレンズ組立体は、モー
タ４０によって軸５００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、及び回転軸間は
、支持腕印によって前記回転軸間に直交する回転軸７０
の回りに回動自在に支持されており、これによって、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光エネルギ
ー収集装置については、本出願人において、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に対する入射
角θが大きく、該カプセル１０によって反射されてしま
い、従って、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
って、この周辺部のレンズによっ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ってしまうため、従来の太陽
光収集装置は、このレンズ系３００部分をそのまＮ遊び
空間としていた。しかし、この遊び空間は１、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
れがカ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。
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、加は円
形、四角形、六角形（図には六角形にて示しである）等
任意形状のレンズ、加は帯状のりニアフレネルレンズで
、レンズ加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Ｉは太陽光を集束して線状の焦点を結び、そ
の焦点位置に沿ってヒートパイプ等の熱収集部３１が配
役されている。光収集部２１によって収集された光エネ
ルギーは、光導体ケーブル２２を介して光導体パイプお
内に導入され、該光導体パイプ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によって１１ｖ集された熱エネルギーは、ヒ
ートパイプ等の熱伝達パイプ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、レンズ系加及び加よシなるレンズ組立体は、モー
タ４０によって軸５００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、及び回転軸間は
、支持腕印によって前記回転軸間に直交する回転軸７０
の回りに回動自在に支持されており、これによって、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光エネルギ
ー収集装置については、本出願人において、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に対する入射
角θが大きく、該カプセル１０によって反射されてしま
い、従って、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
って、この周辺部のレンズによっ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ってしまうため、従来の太陽
光収集装置は、このレンズ系３００部分をそのまＮ遊び
空間としていた。しかし、この遊び空間は１、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
れがカ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った
光エネルギー収集月ルンズ糾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、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昧めてレンズ系その他のカプ
セル内装置への結霧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（資）と
して線焦点型のり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Ｉ′ として使゛用
するようにしてもよい。また、熱エネルギー収集しンズ
加と光エネルギー収集しンズ加とを第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３０″、３０”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。
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った
光エネルギー収集月ルンズ糾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、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昧めてレンズ系その他のカプ
セル内装置への結霧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（資）と
して線焦点型のり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Ｉ′ として使゛用
するようにしてもよい。また、熱エネルギー収集しンズ
加と光エネルギー収集しンズ加とを第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３０″、３０”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追
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（イ）にモ
ータ４０を取り付け、該モータ４０の回転を歯車４１を
介して回転軸間に伝達し、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
によっ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。
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（イ）にモ
ータ４０を取り付け、該モータ４０の回転を歯車４１を
介して回転軸間に伝達し、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
によっ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、熱伝達パイプとしてヒートパイプを使用
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
伝達パイプを使用することも可能である。すなわち、第
６図において、側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
達パイプで、該熱伝達パイプ９０は、レンズ加の焦点位
置を通るように配設されている。この熱伝達パイプ９０
け、例えば、透明体の中空パイプ９１、該中空パイプ９
１内に該パイプ９１に同軸に配設された熱伝送ノくイブ
９２とから成り、該熱伝送パイプ９２の前記レンズ系間
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、該熱伝送パイプ
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って該
熱伝送パイプ９２内を移動されて熱交換器を含む糸路を
循環するように構成されている。従って、レンズ系間に
よって集束された太陽光は黒体９３によって効果的に熱
エネルギーに変換されて熱伝送パイプ９２内の熱担持物
質９４に伝達され、該熱担持物質９４が加圧手段によっ
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、このような熱伝達パイ
プを使用することによっても効果的に実施化される。な
お、中空パイプ９１内を真空にしておくか、又は、該中
空パイプ９１内に不活性ガス等を充填しておく時は、熱
伝送パイプ９２からの熱放射をより少なくすることがで
きる。
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
伝達パイプを使用することも可能である。すなわち、第
６図において、側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
達パイプで、該熱伝達パイプ９０は、レンズ加の焦点位
置を通るように配設されている。この熱伝達パイプ９０
け、例えば、透明体の中空パイプ９１、該中空パイプ９
１内に該パイプ９１に同軸に配設された熱伝送ノくイブ
９２とから成り、該熱伝送パイプ９２の前記レンズ系間
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、該熱伝送パイプ
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って該
熱伝送パイプ９２内を移動されて熱交換器を含む糸路を
循環するように構成されている。従って、レンズ系間に
よって集束された太陽光は黒体９３によって効果的に熱
エネルギーに変換されて熱伝送パイプ９２内の熱担持物
質９４に伝達され、該熱担持物質９４が加圧手段によっ
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、このような熱伝達パイ
プを使用することによっても効果的に実施化される。な
お、中空パイプ９１内を真空にしておくか、又は、該中
空パイプ９１内に不活性ガス等を充填しておく時は、熱
伝送パイプ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
ギー収集用レンズとを効果的に絹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。
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
ギー収集用レンズとを効果的に絹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
施例を説明するだ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だめの概略構成図で、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パイプの一例を示す要部概略構
成図である。 １０・カプセル、加・・太陽光エネルギー収集用レンズ
、２２・・光導体ケーブル、（９）、加′ ・・・太陽
熱エネルギー収集用レンズ、３２・・熱伝達パイプ、４
０・・・モータ、（資）・・・回転軸、印・支持腕、７
０・・・回転軸、８０モータ、９０・・・熱伝達パイプ
。 第１図 第２図 第３図 第４図
施例を説明するだ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だめの概略構成図で、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パイプの一例を示す要部概略構
成図である。 １０・カプセル、加・・太陽光エネルギー収集用レンズ
、２２・・光導体ケーブル、（９）、加′ ・・・太陽
熱エネルギー収集用レンズ、３２・・熱伝達パイプ、４
０・・・モータ、（資）・・・回転軸、印・支持腕、７
０・・・回転軸、８０モータ、９０・・・熱伝達パイプ
。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (4)
- （１）、透明体のカプセルと、該カプセル内に配設され
かつ太陽光を集束するだ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、前記光収集部によって収集された太陽光を所望の
一所へ伝送するための光導体ケーブルと、前記熱収集部
によっ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ことを特徴とする太陽エネル
ギー収集装置。 - （２）・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特許請求の範囲第（１）項に記
載の太陽エネルギー収集装置。 - （３）、光を収集するだめのレンズが点焦点型レンズで
あり、熱を収集するためのレンズが線焦点型レンズであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の
太陽エネルギー収集装置。 - （４）、前記光を収集するだめの点焦点型レンズを多数
個用いて同心状六角形を構成し、該−六角形の外周に並
行に前記熱を収集するための線焦点型レンズを配設した
ことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記載の太
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 true JPS58173347A (ja) | 1983-10-12 |
| JPS6042383B2 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4589400A (en) * | 1983-09-19 | 1986-05-20 | Kei Mori | Solar ray collecting device |
| WO2009108023A2 (ko) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Hong Won Bae | 태양광 집광 모듈 및 태양광 송광 장치 |
| KR100935921B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2010-01-07 | 홍원배 | 태양광을 집광하는 집광기 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105921241B (zh) * | 2016-05-20 | 2018-01-26 | 王浦林 | 液相粉体材料生产设备 |
-
1982
- 1982-04-03 JP JP57055668A patent/JPS6042383B2/ja not_active Expired
-
1983
- 1983-03-23 KR KR1019830001163A patent/KR860000653B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4589400A (en) * | 1983-09-19 | 1986-05-20 | Kei Mori | Solar ray collecting device |
| WO2009108023A2 (ko) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Hong Won Bae | 태양광 집광 모듈 및 태양광 송광 장치 |
| WO2009108023A3 (ko) * | 2008-02-29 | 2009-12-23 | Hong Won Bae | 태양광 집광 모듈 및 태양광 송광 장치 |
| KR100935921B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2010-01-07 | 홍원배 | 태양광을 집광하는 집광기 |
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