JPH11183838A - 太陽光線集束装置 - Google Patents
太陽光線集束装置Info
- Publication number
- JPH11183838A JPH11183838A JP9370129A JP37012997A JPH11183838A JP H11183838 A JPH11183838 A JP H11183838A JP 9370129 A JP9370129 A JP 9370129A JP 37012997 A JP37012997 A JP 37012997A JP H11183838 A JPH11183838 A JP H11183838A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- convex lens
- sun
- reflecting mirror
- sunshine
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E10/47—Mountings or tracking
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽の運行による方位と高度の変化に拘わら
ず、駆動部分を必要とせずに、一日の時間や季節の移行
に追従して地上に降り注ぐ太陽光線を集束し、光ファイ
バーケーブルによって太陽光線が伝送出来る。 【構成】 底面に反射鏡２を持つ半球状の凸レンズ１
と、内面を反射鏡にした略円錐形の受光部３の軸上に凸
レンズの焦点付近に位置させた光ファイバーの末端４か
らなる複数の受光部を蜂の巣状に湾曲して配置したもの
と、これらから出る光ファイバーを一本に束ねて光ファ
イバーケーブル５よりなる。
ず、駆動部分を必要とせずに、一日の時間や季節の移行
に追従して地上に降り注ぐ太陽光線を集束し、光ファイ
バーケーブルによって太陽光線が伝送出来る。 【構成】 底面に反射鏡２を持つ半球状の凸レンズ１
と、内面を反射鏡にした略円錐形の受光部３の軸上に凸
レンズの焦点付近に位置させた光ファイバーの末端４か
らなる複数の受光部を蜂の巣状に湾曲して配置したもの
と、これらから出る光ファイバーを一本に束ねて光ファ
イバーケーブル５よりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自然エネルギーの一つ
である太陽光線を有効に利用する装置に係わるものであ
り、詳しくは太陽の運行による方位と高度の変化に対応
して太陽光線を集束する装置に関するものである。
である太陽光線を有効に利用する装置に係わるものであ
り、詳しくは太陽の運行による方位と高度の変化に対応
して太陽光線を集束する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の太陽光線集束装置として
は、図２に示す、太陽を正面にして入射光線ａをフレネ
ルレンズ等の凸レンズ６で太陽光線ｂに集束し、その焦
点に光ファイバーの一端７を置いたもの一式を光ファイ
バーケーブル８によって太陽光線を伝送する装置である
が、凸レンズを常に太陽の正面に位置せしめるために、
この装置に、図２に記載されていないが、更に計算機制
御による駆動装置を設けて、太陽の運行による方位と高
度の変化に対応する装置を付加したシステムが、市販さ
れている。
は、図２に示す、太陽を正面にして入射光線ａをフレネ
ルレンズ等の凸レンズ６で太陽光線ｂに集束し、その焦
点に光ファイバーの一端７を置いたもの一式を光ファイ
バーケーブル８によって太陽光線を伝送する装置である
が、凸レンズを常に太陽の正面に位置せしめるために、
この装置に、図２に記載されていないが、更に計算機制
御による駆動装置を設けて、太陽の運行による方位と高
度の変化に対応する装置を付加したシステムが、市販さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
ののうち、太陽光線をフレネルレンズ等の凸レンズの焦
点を結ばせるため、常に太陽の正面に向けて太陽光線を
集束し、その焦点に光ファィバーの一端を置いたもの一
式からなるために、太陽の運行による方位と高度の変化
に対応するよう計算機制御による複雑を駆動装置を必要
とすることに、価格や保守等の問題を有していた。
ののうち、太陽光線をフレネルレンズ等の凸レンズの焦
点を結ばせるため、常に太陽の正面に向けて太陽光線を
集束し、その焦点に光ファィバーの一端を置いたもの一
式からなるために、太陽の運行による方位と高度の変化
に対応するよう計算機制御による複雑を駆動装置を必要
とすることに、価格や保守等の問題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】凸レンズを常に太陽の正
面に位置せしめて太陽光線を集束し、その焦点に光ファ
イバーの一端を置く従来の方法は同じであるが、複雑な
駆動装置を必要とせずに、太陽の運行による方位と高度
の変化に拘わらず一日の時間や季節の移行に追従して地
上に降り注ぐ太陽光線を集束出来る装置を考案した。
面に位置せしめて太陽光線を集束し、その焦点に光ファ
イバーの一端を置く従来の方法は同じであるが、複雑な
駆動装置を必要とせずに、太陽の運行による方位と高度
の変化に拘わらず一日の時間や季節の移行に追従して地
上に降り注ぐ太陽光線を集束出来る装置を考案した。
【０００５】即ち、凸レンズをフレネルレンズ等の平面
的なものではなく、底面に反射鏡を持つ半球状の立体的
な凸レンズにして、太陽の運行による方位と高度の変化
に関係なく、常に焦点を結ぶようにした。
的なものではなく、底面に反射鏡を持つ半球状の立体的
な凸レンズにして、太陽の運行による方位と高度の変化
に関係なく、常に焦点を結ぶようにした。
【０００６】しかし、半球状の凸レンズによる焦点は、
一日の間に太陽の運行による方位と高度の変化に応じて
円弧状に移動する。
一日の間に太陽の運行による方位と高度の変化に応じて
円弧状に移動する。
【０００７】この焦点の移動に対応して、焦点の移動の
軌跡上に、集束された太陽光線が直接光ファイバーの末
端に入射しなくても内面の反射鏡によって入射するよ
う、光ファイバーの末端を軸上に有する略円錐形の受光
部を複数個横方向に円弧状に並べる。
軌跡上に、集束された太陽光線が直接光ファイバーの末
端に入射しなくても内面の反射鏡によって入射するよ
う、光ファイバーの末端を軸上に有する略円錐形の受光
部を複数個横方向に円弧状に並べる。
【０００８】一方、季節によって同じ時刻でも太陽の高
度も変化し、焦点の位置は上下するので、更に上下方向
にも複数個の受光部の列を設けて、蜂の巣状にする。
度も変化し、焦点の位置は上下するので、更に上下方向
にも複数個の受光部の列を設けて、蜂の巣状にする。
【０００９】これらの受光部からでる複数個の光ファイ
バーを一本に束ねると、従来の装置の光ファイバーケー
ブルと同様に太陽光線を伝送することが出来る。
バーを一本に束ねると、従来の装置の光ファイバーケー
ブルと同様に太陽光線を伝送することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】底面に反射鏡を持つ半球状の凸レ
ンズに太陽光線を入射させ、集束しながら反射鏡で反射
して、凸レンズより反対方向へ放出させる。
ンズに太陽光線を入射させ、集束しながら反射鏡で反射
して、凸レンズより反対方向へ放出させる。
【００１１】この反射鏡は水平に置く必要はなく、この
装置を設置する地域の緯度によって適宜傾斜を持たせて
も良い。
装置を設置する地域の緯度によって適宜傾斜を持たせて
も良い。
【００１２】この集束しながら放出された太陽光線を、
内面を反射鏡にした略円錐形の受光部に導き、その軸上
の光ファイバーの末端を凸レンズの焦点付近に位置さ
せ、凸レンズに入射した太陽光線は光ファイバーの末端
に集束させる。
内面を反射鏡にした略円錐形の受光部に導き、その軸上
の光ファイバーの末端を凸レンズの焦点付近に位置さ
せ、凸レンズに入射した太陽光線は光ファイバーの末端
に集束させる。
【００１３】この場合、集束された太陽光線は直接光フ
ァイバーの末端に入射しなくても、略円錐形の受光部の
内面は反射鏡になっているので、反射によって光ファイ
バーの末端に入射する。
ァイバーの末端に入射しなくても、略円錐形の受光部の
内面は反射鏡になっているので、反射によって光ファイ
バーの末端に入射する。
【００１４】一日の間に地球の自転によって太陽の高度
と方位が刻々と変化し、これに応じて焦点に集光された
位置も移動するので、移動の軌跡に従った複数の受光部
を横方向に円弧状に設ける。
と方位が刻々と変化し、これに応じて焦点に集光された
位置も移動するので、移動の軌跡に従った複数の受光部
を横方向に円弧状に設ける。
【００１５】一方、地球の公転により季節によって太陽
の高度も変化し、同じ時刻でも焦点の位置は上下するの
で、更に上下方向に複数の受光部を設けて蜂の巣状にす
る。
の高度も変化し、同じ時刻でも焦点の位置は上下するの
で、更に上下方向に複数の受光部を設けて蜂の巣状にす
る。
【００１６】これらの光ファイバーを、一本に束ねた光
ファイバーケーブルにする。
ファイバーケーブルにする。
【００１７】この光ファイバーケーブルによって、太陽
が半球状の凸レンズを照らしている限りは、太陽の運行
による方位と高度の変化に拘わらず、常に太陽光線を伝
送することが出来る。
が半球状の凸レンズを照らしている限りは、太陽の運行
による方位と高度の変化に拘わらず、常に太陽光線を伝
送することが出来る。
【００１８】
【実施例】実施例を、図１を参照して説明する。
【００２０】底面に反射鏡２を持つ半球状の凸レンズ１
に太陽光線ａを入射させ、反射鏡２で反射させて、凸レ
ンズ１で集束しながら放出させる。
に太陽光線ａを入射させ、反射鏡２で反射させて、凸レ
ンズ１で集束しながら放出させる。
【００２１】凸レンズ１により集束しながら放出された
太陽光線ｂを、内面を反射鏡にした略円錐形の受光部３
に導き、その軸上の光ファイバーの末端４を凸レンズ１
の焦点付近に位置させて、太陽光線ａを光ファイバーの
末端４に集束させる。
太陽光線ｂを、内面を反射鏡にした略円錐形の受光部３
に導き、その軸上の光ファイバーの末端４を凸レンズ１
の焦点付近に位置させて、太陽光線ａを光ファイバーの
末端４に集束させる。
【００２２】一日の間の太陽の高度と方位の変化に従っ
て焦点に集光された位置が移動する軌跡上に、約一時間
毎に対応する受光部３を、複数個横方向に円弧状に設け
る。
て焦点に集光された位置が移動する軌跡上に、約一時間
毎に対応する受光部３を、複数個横方向に円弧状に設け
る。
【００２３】一方、季節による太陽の高度の変化に対し
て、更に上下方向に、最上列は夏期用、中列に春秋用、
最下列は冬期用の３列の受光部３を蜂の巣状に設ける。
て、更に上下方向に、最上列は夏期用、中列に春秋用、
最下列は冬期用の３列の受光部３を蜂の巣状に設ける。
【００２４】各受光部に光ファイバーを一本に束ね、こ
の光ファイバーケーブル５によって太陽光線を伝送す
る。
の光ファイバーケーブル５によって太陽光線を伝送す
る。
【００２５】このようにして、本考案の装置は、駆動部
分を必要とせずに一日の時間や季節
分を必要とせずに一日の時間や季節
【００２６】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２７】太陽の運行による方位と高度の変化に拘わ
らず駆動部分を必要とせずに一日の時間や季節の移行に
追従して地上に降り注ぐ太陽光線を集束することが出来
る。
らず駆動部分を必要とせずに一日の時間や季節の移行に
追従して地上に降り注ぐ太陽光線を集束することが出来
る。
【００２８】駆動部分を必要としないので、システム自
身が簡素化され、製造コストが低減されることはもとよ
り、保守の費用も低減される。
身が簡素化され、製造コストが低減されることはもとよ
り、保守の費用も低減される。
【図１】本発明の実施例に対応するする説明図である。
【図２】従来の技術による装置に対応する説明図であ
る。
る。
ａ 太陽からの入射光線 ｂ 凸レンズによる集束された太陽光線 １ 球状凸レンズ ２ １の球状凸レンズの底面にある反射鏡 ３ 内面に反射鏡を持つ円錐形の受光部 ４ ３の受光部内にある光ファイバーの末端 ５ 伝送するための光ファイバーケーブル ６ 従来の技術による装置に取付けられた平面状の凸レ
ンズ ７ 従来の技術による装置に取付けられた受光部内にあ
る光ファイバーの末端 ８ 従来の技術による装置に取付けられた受光部内にあ
る光ファイバーケーブル
ンズ ７ 従来の技術による装置に取付けられた受光部内にあ
る光ファイバーの末端 ８ 従来の技術による装置に取付けられた受光部内にあ
る光ファイバーケーブル
Claims (1)
- 【請求項１】 底面に反射鏡２を持つ半球状の凸レンズ
１に太陽光線ａを入射させ、反射鏡２で反射しながら凸
レンズ１で集束して放出された太陽光線ｂを内面を反射
鏡にした略円錐形の受光部３に導き、その軸上の光ファ
イバーの末端４を凸レンズの焦点付近に位置させて、凸
レンズ１に入射させた太陽光線ａを光ファイバーの末端
４に集束するものであるが、一日の間に地球の自転によ
って太陽の高度と方位が刻々と変化し、これに応じて焦
点に集光された位置も移動するので、移動の軌跡に従っ
た複数の受光部３を横方向に円弧状に設け、且つ地球の
公転により季節によって太陽の高度も変化し、同じ時刻
でも焦点の位置は上下するので、更に上下方向に複数の
受光部３を設け、多数の受光部３を蜂の巣状に湾曲して
配置し、これらの光ファイバーを一本に束ねて光ファイ
バーケーブル５とし、この光ファイバーケーブル５によ
って太陽光線が伝送出来る、太陽の運行による方位と高
度の変化に拘わらず駆動部分を必要とせずに、一日の時
間や季節の移行に追従して地上に降り注ぐ太陽光線を集
束する太陽光線集束装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9370129A JPH11183838A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 太陽光線集束装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9370129A JPH11183838A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 太陽光線集束装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183838A true JPH11183838A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18496141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9370129A Pending JPH11183838A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 太陽光線集束装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11183838A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541196A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-11-20 | エドワード ホ | エネルギー収集装置及び方法 |
| WO2009115086A1 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Juri Koulechoff | Verfahren und linsenanordnung zur lichtkonzentration |
| GB2485332A (en) * | 2010-09-28 | 2012-05-16 | Gm Innovations Ltd | Energy capture device |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9370129A patent/JPH11183838A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541196A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-11-20 | エドワード ホ | エネルギー収集装置及び方法 |
| WO2009115086A1 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Juri Koulechoff | Verfahren und linsenanordnung zur lichtkonzentration |
| GB2485332A (en) * | 2010-09-28 | 2012-05-16 | Gm Innovations Ltd | Energy capture device |
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