JP2003074988A - 集光器 - Google Patents
集光器Info
- Publication number
- JP2003074988A JP2003074988A JP2001269588A JP2001269588A JP2003074988A JP 2003074988 A JP2003074988 A JP 2003074988A JP 2001269588 A JP2001269588 A JP 2001269588A JP 2001269588 A JP2001269588 A JP 2001269588A JP 2003074988 A JP2003074988 A JP 2003074988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- film
- radio wave
- gas
- shape
- 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
Links
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
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/71—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces
- F24S23/715—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces flexible
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- 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)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽光エネルギーの利用又は電波の受信におい
て、太陽光または電波の収束する集光器を低コストにて
製造、軽量化し、且つ搬送、設置を容易にすること。 【解決手段】光あるいは電波の透過率の高い透過膜１と
光あるいは電波の反射率の高い反射膜２を組み合わせ
た気密性の気膜構造とし、気体を充填した時反射率の高
い反射膜２の形状が法物面またはそれに近似代替する形
状になる様に構成された集光器および複数の集光器をワ
イヤー１３にて配列し同時に制御して方向を追尾する集
光システム。これにより軽量で精度の高いパラボラ反射
鏡、パラボラアンテナを低コスト化する。
て、太陽光または電波の収束する集光器を低コストにて
製造、軽量化し、且つ搬送、設置を容易にすること。 【解決手段】光あるいは電波の透過率の高い透過膜１と
光あるいは電波の反射率の高い反射膜２を組み合わせ
た気密性の気膜構造とし、気体を充填した時反射率の高
い反射膜２の形状が法物面またはそれに近似代替する形
状になる様に構成された集光器および複数の集光器をワ
イヤー１３にて配列し同時に制御して方向を追尾する集
光システム。これにより軽量で精度の高いパラボラ反射
鏡、パラボラアンテナを低コスト化する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、太陽エネルギーを
集光してエネルギー密度を高めて 電気エネルギーに変
換、又は直接熱源として 有効利用を促進するものであ
り、また同様に微弱電波受信のパラボラアンテナの要に
供するものに関するものである。
集光してエネルギー密度を高めて 電気エネルギーに変
換、又は直接熱源として 有効利用を促進するものであ
り、また同様に微弱電波受信のパラボラアンテナの要に
供するものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，太陽光を集光する方法は、
１ 多数の平面鏡を姿勢制御して、集光する。
２ 剛性の有る枠に凹面鏡を整形して集光する。
３ 凸レンズ又はフレネルレンズにより集光する。
以上のように 出力を高めるためには集光するための設
備が高価で、大きな集光面積を得るためには堅牢な構造
物も必要となり高コストとなる、また設置及び保守にか
かる手間も有った。また 簡易な方法として薄い平面反
射板を角度を付けて配置集光する方法もあるが 集光率
が悪く 実用性に欠けていた。
備が高価で、大きな集光面積を得るためには堅牢な構造
物も必要となり高コストとなる、また設置及び保守にか
かる手間も有った。また 簡易な方法として薄い平面反
射板を角度を付けて配置集光する方法もあるが 集光率
が悪く 実用性に欠けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、光あるいは電波を反射する面形状を精度を保ち軽
量にして製作コストを下げることであり、 １ 構造の単純化、軽量化で製作コストを低減する ２ 搬送、設置時にかさばらないよう 折りたたみ可能
な構造とし、搬送設置時に掛かるエネルギー、コスト、
時間、地理的制約を低減する。 ３ 集光器の軽量化により、支持構造を簡略化して、姿
勢制御装置の小型化、搬送設置時に掛かるコスト、時
間、地理的制約を低減すると共に製造コストも低減す
る。 以上の課題を解決することである。
点は、光あるいは電波を反射する面形状を精度を保ち軽
量にして製作コストを下げることであり、 １ 構造の単純化、軽量化で製作コストを低減する ２ 搬送、設置時にかさばらないよう 折りたたみ可能
な構造とし、搬送設置時に掛かるエネルギー、コスト、
時間、地理的制約を低減する。 ３ 集光器の軽量化により、支持構造を簡略化して、姿
勢制御装置の小型化、搬送設置時に掛かるコスト、時
間、地理的制約を低減すると共に製造コストも低減す
る。 以上の課題を解決することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽エネルギ
ー又はその他電磁波を収束させるために、図2に示され
るように、光あるいは電波の透過率の高い透過膜１と
光あるいは電波の反射率の高い反射膜２を組み合わせた
気密性の気膜構造とし、気体を充填した時反射率の高い
反射膜２の形状が放物面またはそれに近似代替する形状
になる様に構成することにより、 １ 膜構造のみにより、精度の良い反射面を容易に形成
することが出来る。 ２ 構成材料が膜なので原料コスト、加工コストを低減
する事ができ、非常に軽量にする事ができる。 ３ 充填気体を抜けば 折りたたみ可能となり、設置の
移動、携帯も楽に出来る。 ４ 外気に触れる部分は凸形状なので、埃等の堆積が少
なくメンテナンスが楽になり、内部充填圧力を変化させ
る事で外形を変形又は震動させ埃等の堆積をより少なく
する事も可能である。 ５ 反射膜２の部分に光硬化樹脂をコーティングしてお
くことにより、光を受けた後は反射膜２の部分に剛性が
生じ充填圧力が低くなっても形状を保持する事も可能で
ある。 ６ 宇宙空間で利用する場合、無重力、無気圧なので
少量のガスで形状をなすことが出来、風、重力等の荷重
を受けないために大きな物でも安定した設置が可能とな
り、反射膜２の部分に光硬化樹脂をコーティング固体化
し成形後に透過膜１をはずしてしまうことも可能であ
る。また透過膜１の材質は電磁波の高透過率と充填気体
の不透過率を備えていれば良く、透明樹脂膜、繊維強化
膜などが利用でき、選択吸収あるいは反射性のある膜を
利用すれば特定の波長のみ選択集光も可能となる。反射
膜２の材質は電磁波の高反射率と充填気体の不透過率を
備えていれば良く、金属蒸着樹脂膜、アルミ箔、金属樹
脂積層膜などが利用でき、選択吸収あるいは反射性のあ
る膜を利用すれば特定の波長のみ選択集光も可能とな
る。
ー又はその他電磁波を収束させるために、図2に示され
るように、光あるいは電波の透過率の高い透過膜１と
光あるいは電波の反射率の高い反射膜２を組み合わせた
気密性の気膜構造とし、気体を充填した時反射率の高い
反射膜２の形状が放物面またはそれに近似代替する形状
になる様に構成することにより、 １ 膜構造のみにより、精度の良い反射面を容易に形成
することが出来る。 ２ 構成材料が膜なので原料コスト、加工コストを低減
する事ができ、非常に軽量にする事ができる。 ３ 充填気体を抜けば 折りたたみ可能となり、設置の
移動、携帯も楽に出来る。 ４ 外気に触れる部分は凸形状なので、埃等の堆積が少
なくメンテナンスが楽になり、内部充填圧力を変化させ
る事で外形を変形又は震動させ埃等の堆積をより少なく
する事も可能である。 ５ 反射膜２の部分に光硬化樹脂をコーティングしてお
くことにより、光を受けた後は反射膜２の部分に剛性が
生じ充填圧力が低くなっても形状を保持する事も可能で
ある。 ６ 宇宙空間で利用する場合、無重力、無気圧なので
少量のガスで形状をなすことが出来、風、重力等の荷重
を受けないために大きな物でも安定した設置が可能とな
り、反射膜２の部分に光硬化樹脂をコーティング固体化
し成形後に透過膜１をはずしてしまうことも可能であ
る。また透過膜１の材質は電磁波の高透過率と充填気体
の不透過率を備えていれば良く、透明樹脂膜、繊維強化
膜などが利用でき、選択吸収あるいは反射性のある膜を
利用すれば特定の波長のみ選択集光も可能となる。反射
膜２の材質は電磁波の高反射率と充填気体の不透過率を
備えていれば良く、金属蒸着樹脂膜、アルミ箔、金属樹
脂積層膜などが利用でき、選択吸収あるいは反射性のあ
る膜を利用すれば特定の波長のみ選択集光も可能とな
る。
【０００５】図３にて示されるように、リング状の気膜
構造体である気膜リング９に 光あるいは電波の透過率
の高い透過膜１と、 反対面に光あるいは電波の反射率
の高い反射膜２を組み合わせた気密性の気膜構造とし、
リング状の気膜構造体にて円周部の形状を固定し、リン
グ状中央部の気体を充填した時反射率の高い反射膜２の
形状が放物面またはそれに近似代替する形状になる様に
構成することにより、 １ 気膜リング９部にて外周形状を保持できるので、よ
り自由度の高い反射面形状及び外形を容易に作成するこ
とが出来る。 ２ 透過膜１と反射膜２よりなる気室の容積を少なくす
る事ができ、気膜リング９部の充填圧力を高める事でよ
り剛性を高めることができる。 ３ 気膜リング９自体には所要の透過率、反射率が不要
なので材質の自由度が高く、強度を高くする事も容易で
ある。 ４ 気膜リング９の外周形状は円形に限らず、楕円、多
角形など必要な形状を作る事が可能である。
構造体である気膜リング９に 光あるいは電波の透過率
の高い透過膜１と、 反対面に光あるいは電波の反射率
の高い反射膜２を組み合わせた気密性の気膜構造とし、
リング状の気膜構造体にて円周部の形状を固定し、リン
グ状中央部の気体を充填した時反射率の高い反射膜２の
形状が放物面またはそれに近似代替する形状になる様に
構成することにより、 １ 気膜リング９部にて外周形状を保持できるので、よ
り自由度の高い反射面形状及び外形を容易に作成するこ
とが出来る。 ２ 透過膜１と反射膜２よりなる気室の容積を少なくす
る事ができ、気膜リング９部の充填圧力を高める事でよ
り剛性を高めることができる。 ３ 気膜リング９自体には所要の透過率、反射率が不要
なので材質の自由度が高く、強度を高くする事も容易で
ある。 ４ 気膜リング９の外周形状は円形に限らず、楕円、多
角形など必要な形状を作る事が可能である。
【０００６】図４にて示されるように、光あるいは電波
の透過率の高い透過膜１の形状の一部を、光あるいは電
波の反射焦点位置となる様整形して、焦点7部に受光又
は受電機器を直接具備できる構造とすることにより、１
太陽電池、ペルチェ素子等を一体として構成できるの
で、内部に気体を充填するだけで集光器とエネルギー変
換部の位置合わせが不要となり、構造も簡単になる。
の透過率の高い透過膜１の形状の一部を、光あるいは電
波の反射焦点位置となる様整形して、焦点7部に受光又
は受電機器を直接具備できる構造とすることにより、１
太陽電池、ペルチェ素子等を一体として構成できるの
で、内部に気体を充填するだけで集光器とエネルギー変
換部の位置合わせが不要となり、構造も簡単になる。
【０００７】図６にて示されるように、気膜構造の集光
器１１を複数並べワイヤー１３にて支持し、支持すると
共に各ワイヤー１３の行き違い長さ及び回転角度各を片
側あるいは両側の回転アーム１２の角度を調節して、複
数の集光器１１を同時角度追尾を行なうことにより、 １ 容易に複数の集光器１１を太陽光あるいは電波の方
向に同時に追従させる事が出来る。 ２ 集光器１１自身が軽量なので、ワイヤー１３の負荷
も少なく駆動動力も少なくて済み、設置も簡単なので設
備コストが低減できる。 ３ ワイヤー１３を張る事が可能であれば、集光器１１
は空間に浮いた状態なので設置場所の自由度が非常に大
きい。 ４ 地面に対して垂直でも水平にでもワイヤー１３を張
る事ができるので、設置面積効率が良くなる。 ５ 宇宙空間で利用する場合はワイヤー１３を剛性の有
るロッドを利用することにより、回転アーム１２を片側
のみにすることも可能である。
器１１を複数並べワイヤー１３にて支持し、支持すると
共に各ワイヤー１３の行き違い長さ及び回転角度各を片
側あるいは両側の回転アーム１２の角度を調節して、複
数の集光器１１を同時角度追尾を行なうことにより、 １ 容易に複数の集光器１１を太陽光あるいは電波の方
向に同時に追従させる事が出来る。 ２ 集光器１１自身が軽量なので、ワイヤー１３の負荷
も少なく駆動動力も少なくて済み、設置も簡単なので設
備コストが低減できる。 ３ ワイヤー１３を張る事が可能であれば、集光器１１
は空間に浮いた状態なので設置場所の自由度が非常に大
きい。 ４ 地面に対して垂直でも水平にでもワイヤー１３を張
る事ができるので、設置面積効率が良くなる。 ５ 宇宙空間で利用する場合はワイヤー１３を剛性の有
るロッドを利用することにより、回転アーム１２を片側
のみにすることも可能である。
【０００８】以上のような手段を単独又は組み合わせて
講じる。
講じる。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施形態の違いにより、その構造
特徴を説明する。
特徴を説明する。
【００１０】１ 図２に単膜集光器断面図を示し、これ
を説明する。透明度の高い平面円形の透過膜１と反射率
の高いシート又は反射率の高い物質をコーティング、貼
り付けしてなる反射膜２を外周を気密となる様接着ある
いは溶着して、その一部にバルブ５を取り付け内部に空
気を充填できる構造として、内部に空気を充填して膨ら
ませる事により近似楕円断面形状となり、反射膜２は近
似パラボラ曲面となる。近似パラボラ曲面の軸方向を太
陽光方向に向ける事で、直接光３は透過膜１を透過して
反射膜２に至り、所要の角度を持って反射された反射光
４は透過膜１を透過して焦点７に収束する。この方法に
より、非常に簡単にパラボラミラーを作成する事ができ
る。またパラボラ面の精度を必要とする場合は気膜造形
の手段にて、反射膜２を所要の形状にて展開、張り合わ
せる事で容易に可能であり、大型の造形も簡単に低コス
トで可能である。また、透過膜１は伸縮性を持たせ、反
射膜２は伸縮性の小さい膜素材を使用する事で内部気体
の充填圧力が温度等の要因で変化しても反射面の形状は
一定に保てるようにすることも可能である。
を説明する。透明度の高い平面円形の透過膜１と反射率
の高いシート又は反射率の高い物質をコーティング、貼
り付けしてなる反射膜２を外周を気密となる様接着ある
いは溶着して、その一部にバルブ５を取り付け内部に空
気を充填できる構造として、内部に空気を充填して膨ら
ませる事により近似楕円断面形状となり、反射膜２は近
似パラボラ曲面となる。近似パラボラ曲面の軸方向を太
陽光方向に向ける事で、直接光３は透過膜１を透過して
反射膜２に至り、所要の角度を持って反射された反射光
４は透過膜１を透過して焦点７に収束する。この方法に
より、非常に簡単にパラボラミラーを作成する事ができ
る。またパラボラ面の精度を必要とする場合は気膜造形
の手段にて、反射膜２を所要の形状にて展開、張り合わ
せる事で容易に可能であり、大型の造形も簡単に低コス
トで可能である。また、透過膜１は伸縮性を持たせ、反
射膜２は伸縮性の小さい膜素材を使用する事で内部気体
の充填圧力が温度等の要因で変化しても反射面の形状は
一定に保てるようにすることも可能である。
【００１１】２ 図３にリング補強集光器の断面図を示
し、これを説明する。リング状の気膜構造をもつ気膜リ
ング９に透過膜１と反射膜２を外周にて接合し、透過膜
１と反射膜２よりなる気室を形成する事で全体形状を薄
く整形することが出来、精度良く、焦点距離の長いパラ
ボラ面を得る事が可能となる。また気膜リング９の充填
圧力を上げ外周部の剛性を上げて、透過膜１と反射膜２
よりなる気室の圧力を調整してその変形量を任意に変化
させ焦点をコントロールする事も可能である。
し、これを説明する。リング状の気膜構造をもつ気膜リ
ング９に透過膜１と反射膜２を外周にて接合し、透過膜
１と反射膜２よりなる気室を形成する事で全体形状を薄
く整形することが出来、精度良く、焦点距離の長いパラ
ボラ面を得る事が可能となる。また気膜リング９の充填
圧力を上げ外周部の剛性を上げて、透過膜１と反射膜２
よりなる気室の圧力を調整してその変形量を任意に変化
させ焦点をコントロールする事も可能である。
【００１２】３ 図５にリング偏心焦点集光器の断面図
を示し、これを説明する。構造は図３に示したものと同
じであるが、反射膜２の形状をパラボラ軸を傾斜させた
面となる様にした物で、所要の面形状を反射膜２に成形
して、直接光３と反射光４を任意の方向へ反射させ、任
意の位置に焦点７を収束させる事が可能と成る。
を示し、これを説明する。構造は図３に示したものと同
じであるが、反射膜２の形状をパラボラ軸を傾斜させた
面となる様にした物で、所要の面形状を反射膜２に成形
して、直接光３と反射光４を任意の方向へ反射させ、任
意の位置に焦点７を収束させる事が可能と成る。
【００１３】４ 図４に表面焦点集光器の断面図を示
し、これを説明する。反射膜２によって収束される焦点
７の位置が透過膜１の面あるいは近傍になるように透過
膜１を成形し、透過膜１に直接あるいは空間を持って取
り付けた太陽電池１０に焦点７となる様に構成する。こ
れにより 気体を充填するだけで太陽電池１０の面に収
束した光を当てることになり、簡単に集光型太陽電池を
形づくる事が可能である。また 反射膜２の集光部の反
対側は集光部と別の気室となっていて充填圧力を別個に
する事ができ、充填圧力を低くする事で つぶれたビー
チボールのように任意の角度にて座らせることが出来
る。
し、これを説明する。反射膜２によって収束される焦点
７の位置が透過膜１の面あるいは近傍になるように透過
膜１を成形し、透過膜１に直接あるいは空間を持って取
り付けた太陽電池１０に焦点７となる様に構成する。こ
れにより 気体を充填するだけで太陽電池１０の面に収
束した光を当てることになり、簡単に集光型太陽電池を
形づくる事が可能である。また 反射膜２の集光部の反
対側は集光部と別の気室となっていて充填圧力を別個に
する事ができ、充填圧力を低くする事で つぶれたビー
チボールのように任意の角度にて座らせることが出来
る。
【００１４】５ 図１に簡易集光器設置例を示し、これ
を説明する。図２に示された構造の物に簡単な架台６を
取り付けた物で、屋外キャンプ等にてソーラークキング
用熱源として簡便に利用できるようにしたものである。
利用時にのみ 空気を入れて膨らませば 利用できるの
で荷物にもならないし、利用時直径1ｍ程度で通常のキ
ャンプ用熱源以上の能力を引き出す事が可能である。
を説明する。図２に示された構造の物に簡単な架台６を
取り付けた物で、屋外キャンプ等にてソーラークキング
用熱源として簡便に利用できるようにしたものである。
利用時にのみ 空気を入れて膨らませば 利用できるの
で荷物にもならないし、利用時直径1ｍ程度で通常のキ
ャンプ用熱源以上の能力を引き出す事が可能である。
【００１５】６ 図６に多重連動太陽光追尾機構図を示
し、これを説明する。集光器１１の外周部４箇所にワイ
ヤー１３と回転自在となる取り付け具１４にて、複数の
集光器１１を４本のワイヤー１３に結合し、そのワイヤ
ー１３の両端部を それぞれの回転アーム１２に取り付
ける。一端の回転アーム１２は任意あるいは自動的に制
御されるＹ軸１５とＸ軸１６を持ち、回転アーム１２が
Ｘ軸１６の回転制御されると４本のワイヤー１３に点接
合されている集光器１１も同方向へＸの方向に揺動す
る。回転アーム１２がY軸１５の回転制御されると４本
のワイヤー１３は回転方向に行違いになり、点接合され
ている集光器１１それぞれが並行にYの方向に動揺す
る。この機構により、軽量な複数の集光器１１はワイヤ
ー１３に吊られた状態で同時に方向制御され、太陽ある
いは電波の方向へ追尾させる事が簡単な設備で可能とな
る。また このワイヤー１３の引張り方向は地面に対し
て並行、垂直、斜めどのような方向でも設置可能で、屋
根の傾斜面、山の傾斜面、建造物の合間など あらゆる
所に設置可能である。台風など 構造物あるいは集光器
１１に被害が起きそうな時には、集光器１１の充填圧力
を抜き、集光器１１を収納する事も可能であり、もし事
故がおきて集光器１１が風に飛ばされるような事が起こ
っても集光器１１は非常に軽く２次災害を起こすことも
ない。このシステムを複数同時制御する事により、複
数、復列の集光器１１の焦点を一点に集中する事も容易
に可能であり、集中部にスーターリングエンジン等の熱
機関で発電すれば低コスト高効率の太陽発電システムを
場所を選ばず建造する事ができる。
し、これを説明する。集光器１１の外周部４箇所にワイ
ヤー１３と回転自在となる取り付け具１４にて、複数の
集光器１１を４本のワイヤー１３に結合し、そのワイヤ
ー１３の両端部を それぞれの回転アーム１２に取り付
ける。一端の回転アーム１２は任意あるいは自動的に制
御されるＹ軸１５とＸ軸１６を持ち、回転アーム１２が
Ｘ軸１６の回転制御されると４本のワイヤー１３に点接
合されている集光器１１も同方向へＸの方向に揺動す
る。回転アーム１２がY軸１５の回転制御されると４本
のワイヤー１３は回転方向に行違いになり、点接合され
ている集光器１１それぞれが並行にYの方向に動揺す
る。この機構により、軽量な複数の集光器１１はワイヤ
ー１３に吊られた状態で同時に方向制御され、太陽ある
いは電波の方向へ追尾させる事が簡単な設備で可能とな
る。また このワイヤー１３の引張り方向は地面に対し
て並行、垂直、斜めどのような方向でも設置可能で、屋
根の傾斜面、山の傾斜面、建造物の合間など あらゆる
所に設置可能である。台風など 構造物あるいは集光器
１１に被害が起きそうな時には、集光器１１の充填圧力
を抜き、集光器１１を収納する事も可能であり、もし事
故がおきて集光器１１が風に飛ばされるような事が起こ
っても集光器１１は非常に軽く２次災害を起こすことも
ない。このシステムを複数同時制御する事により、複
数、復列の集光器１１の焦点を一点に集中する事も容易
に可能であり、集中部にスーターリングエンジン等の熱
機関で発電すれば低コスト高効率の太陽発電システムを
場所を選ばず建造する事ができる。
【００１６】以上のようにそれぞれの構造と特徴をも
ち、各構造、機能の組合せ、構成材質により、さまざま
な環境に合わせることが可能である。
ち、各構造、機能の組合せ、構成材質により、さまざま
な環境に合わせることが可能である。
【００１７】
【実施例】図２の単膜集光器断面図に示すもので 簡単
な試作を行ない効果の検証を行なった。透過膜１に家庭
用樹脂ラップ、反射膜２に家庭用アルミホイル、バルブ
５の代用に注射器の針を使用して、直径100ｍｍ円形に
透過膜１と反射膜２を切断し、円周部に注射器の針を挿
みをゴム系接着剤にて接着して試作。注射器より空気を
充填する事により、透過膜１と反射膜２は風船状に膨れ
上がり簡単に近似凹面鏡を試作する事ができた。
な試作を行ない効果の検証を行なった。透過膜１に家庭
用樹脂ラップ、反射膜２に家庭用アルミホイル、バルブ
５の代用に注射器の針を使用して、直径100ｍｍ円形に
透過膜１と反射膜２を切断し、円周部に注射器の針を挿
みをゴム系接着剤にて接着して試作。注射器より空気を
充填する事により、透過膜１と反射膜２は風船状に膨れ
上がり簡単に近似凹面鏡を試作する事ができた。
【００１８】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の効果を
以下に列記する。
以下に列記する。
【００１９】装置及び設備の製造コストの低減により
１ 集光器の製造コストが激減するするため高価な太陽
電池の使用量を少なくして低コストで太陽光発電が可能
となる。 ２ 太陽炉など良質な高温エネルギーを簡単に低コスト
にて利用できるようになる。 ３ 高効率な太陽熱発電にても、コスト要因の集光部の
コストが下がる事によりシステム全体のコストが低減す
る。
電池の使用量を少なくして低コストで太陽光発電が可能
となる。 ２ 太陽炉など良質な高温エネルギーを簡単に低コスト
にて利用できるようになる。 ３ 高効率な太陽熱発電にても、コスト要因の集光部の
コストが下がる事によりシステム全体のコストが低減す
る。
【００２０】装置、設備の設置及び復元の容易性により
１ 移動を伴う設置でキャンプなど、電源、熱源のない
場所で電源、熱源の確保が容易に出来る。 ２ 緊急災害時など電力、動力が利用不可能になったと
き、容易に設置して緊急電源、緊急動力とする事ができ
る。 ３ 搬送が困難なために設置する事ができなかった場所
でも設置が可能となる。 ４ 台風等の非常時には、即座に撤去でき、設備の安全
性を確保する事が容易である。 ５ 宇宙空間で利用する場合も、積載重量が軽く 少量
のガスで整形でき大型太陽光集光器または大型パラボラ
アンテナを低コストで作成することが出来る。
場所で電源、熱源の確保が容易に出来る。 ２ 緊急災害時など電力、動力が利用不可能になったと
き、容易に設置して緊急電源、緊急動力とする事ができ
る。 ３ 搬送が困難なために設置する事ができなかった場所
でも設置が可能となる。 ４ 台風等の非常時には、即座に撤去でき、設備の安全
性を確保する事が容易である。 ５ 宇宙空間で利用する場合も、積載重量が軽く 少量
のガスで整形でき大型太陽光集光器または大型パラボラ
アンテナを低コストで作成することが出来る。
【００２１】設備の軽量化により
１ 設備が何らかの異常で破壊されても、硬く重い部品
がなく、破壊 故障による二次災害が防止できる。 これにより、人が集まる場所でも安全に設置が可能とな
る。 ２ 設備の移動及び携帯が容易である。 ３ 設備の製造にかかる原料が少なく、設備廃止時に排
出される廃棄物も減少する。 ４ 充填気体をヘリュウム等の軽量ガスとして、集光器
自身を気球のように浮遊させ、推進器又は地上からのワ
イヤーなどで姿勢制御すれば、雲の上まで浮遊させれば
天候に寄らず安定した集光型太陽発電システム、パラボ
ラアンテナを構築する事も可能である。
がなく、破壊 故障による二次災害が防止できる。 これにより、人が集まる場所でも安全に設置が可能とな
る。 ２ 設備の移動及び携帯が容易である。 ３ 設備の製造にかかる原料が少なく、設備廃止時に排
出される廃棄物も減少する。 ４ 充填気体をヘリュウム等の軽量ガスとして、集光器
自身を気球のように浮遊させ、推進器又は地上からのワ
イヤーなどで姿勢制御すれば、雲の上まで浮遊させれば
天候に寄らず安定した集光型太陽発電システム、パラボ
ラアンテナを構築する事も可能である。
【００２２】未利用時コンパクトな状態とすることで
１ 移動を伴う設置でキャンプなど、電源、熱源のない
所での電源、熱源の確保が容易に出来る。 ２ 災害時に復旧に時間がかかる場合など、電源、熱源
の確保が容易に出来る。 ３ 宇宙空間に打ち上げる場合、ロケットの積載重量、
積載空間が大幅に軽減される。 以上のように本発明の効果はさまざまな環境に対応で
き、装置、設備のコストが削減出来る。
所での電源、熱源の確保が容易に出来る。 ２ 災害時に復旧に時間がかかる場合など、電源、熱源
の確保が容易に出来る。 ３ 宇宙空間に打ち上げる場合、ロケットの積載重量、
積載空間が大幅に軽減される。 以上のように本発明の効果はさまざまな環境に対応で
き、装置、設備のコストが削減出来る。
【００２３】
【図１】簡易集光器設置例
【図２】単膜集光器断面図
【図３】リング補強集光器の断面図
【図４】表面焦点集光器の断面図
【図５】偏心焦点集光器の断面図
【図６】多重連動太陽光追尾機構図
１ 透過膜
２ 反射膜
３ 直接光
４ 反射光
５ バルブ
６ 架台
７ 焦点
８ 収熱部
９ 気膜リング
１０ 太陽電池
１１ 集光器
１２ 回転アーム
１３ ワイヤー
１４ 取り付け具
１５ Ｙ軸
１６ X軸
Claims (4)
- 【請求項１】光、電波の強度を高めるために用いられる
反射鏡の構造において、光あるいは電波の透過率の高い
透過膜１と 光あるいは電波の反射率の高い反射膜２を
組み合わせた気密性の気膜構造とし、気体を充填した時
反射率の高い反射膜２の形状が放物面またはそれに近似
代替する形状になる様に構成された集光器。 - 【請求項２】リング状の気膜構造体である気膜リング９
に 光あるいは電波の透過率の高い透過膜１と、 反対
面に光あるいは電波の反射率の高い反射膜２を組み合わ
せた気密性の気膜構造とし、リング状の気膜構造体にて
円周部の形状を固定し、リング状中央部の気体を充填し
た時に反射率の高い反射膜２の形状が放物面またはそれ
に近似代替する形状になる様に構成された請求項１の集
光器。 - 【請求項３】光あるいは電波の透過率の高い透過膜１の
形状の一部を、光あるいは電波の反射膜２より得られる
反射焦点位置となる様整形して、焦点７に受光又は受電
機器を直接透過膜１に具備できる構造とした請求項１の
集光器。 - 【請求項４】請求項１より請求項３にて、構成される複
数の集光器１１をワイヤー１３にて支持し、支持すると
共に各ワイヤー１３の行き違い長さ及び回転角度各を回
転アーム１２の角度を調節して、複数の集光器１１を同
時角度追尾を行なう集光システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001269588A JP2003074988A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 集光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001269588A JP2003074988A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 集光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003074988A true JP2003074988A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19095381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001269588A Pending JP2003074988A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 集光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003074988A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006058386A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | Edo Dol | A reflector assembly for energy concentrators |
| WO2009040065A2 (de) * | 2007-09-20 | 2009-04-02 | Tobias Kiesewetter | Photovoltaikanlage und verfahren zur nachführung |
| AU2005312356B2 (en) * | 2004-12-03 | 2009-12-03 | Edo Dol | A reflector assembly for energy concentrators |
| CH699605A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-03-31 | Airlight Energy Ip Sa | Sonnenkollektor. |
| KR100978628B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2010-08-27 | 홍석태 | 진공압 반사경을 이용한 집속형 태양전지 구조체 |
| WO2012105351A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | コニカミノルタオプト株式会社 | 太陽光集光用ミラー及び当該太陽光集光用ミラーを有する太陽熱発電システム |
| WO2012176650A1 (ja) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 太陽光集光用ミラー及び当該太陽光集光用ミラーを有する太陽熱発電システム |
| US8469023B2 (en) | 2006-09-27 | 2013-06-25 | Airlight Energy Ip Sa | Radiation collector |
| US9146043B2 (en) | 2009-12-17 | 2015-09-29 | Airlight Energy Ip Sa | Parabolic collector |
| JP2021173510A (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 東邦瓦斯株式会社 | 採暖用具蓄熱方法 |
-
2001
- 2001-09-05 JP JP2001269588A patent/JP2003074988A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005312356B2 (en) * | 2004-12-03 | 2009-12-03 | Edo Dol | A reflector assembly for energy concentrators |
| WO2006058386A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | Edo Dol | A reflector assembly for energy concentrators |
| US8006689B2 (en) | 2004-12-03 | 2011-08-30 | Edo Dol | Reflector assembly for energy concentrators |
| US8469023B2 (en) | 2006-09-27 | 2013-06-25 | Airlight Energy Ip Sa | Radiation collector |
| WO2009040065A2 (de) * | 2007-09-20 | 2009-04-02 | Tobias Kiesewetter | Photovoltaikanlage und verfahren zur nachführung |
| WO2009040065A3 (de) * | 2007-09-20 | 2009-09-11 | Tobias Kiesewetter | Photovoltaikanlage und verfahren zur nachführung |
| CH699605A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-03-31 | Airlight Energy Ip Sa | Sonnenkollektor. |
| WO2010037243A2 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Airlight Energy Ip Sa | Sonnenkollektor |
| WO2010037243A3 (de) * | 2008-09-30 | 2011-03-10 | Airlight Energy Ip Sa | Sonnenkollektor |
| US9146043B2 (en) | 2009-12-17 | 2015-09-29 | Airlight Energy Ip Sa | Parabolic collector |
| KR100978628B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2010-08-27 | 홍석태 | 진공압 반사경을 이용한 집속형 태양전지 구조체 |
| WO2012105351A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | コニカミノルタオプト株式会社 | 太陽光集光用ミラー及び当該太陽光集光用ミラーを有する太陽熱発電システム |
| WO2012176650A1 (ja) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 太陽光集光用ミラー及び当該太陽光集光用ミラーを有する太陽熱発電システム |
| US9494338B2 (en) | 2011-06-21 | 2016-11-15 | Konica Minolta, Inc. | Solar light collecting mirror and solar thermal power generation system having solar light collecting mirror |
| JP2021173510A (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 東邦瓦斯株式会社 | 採暖用具蓄熱方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9322574B2 (en) | Concentrating solar power with glasshouses | |
| US4672389A (en) | Inflatable reflector apparatus and method of manufacture | |
| US5325844A (en) | Lightweight, distributed force, two-axis tracking, solar radiation collector structures | |
| US5054466A (en) | Offset truss hex solar concentrator | |
| US9467089B2 (en) | Solar concentrator configuration with improved manufacturability and efficiency | |
| US20090078249A1 (en) | Device for concentrating optical radiation | |
| US20060193066A1 (en) | Concentrating solar power | |
| US11365903B2 (en) | Inflatable non-imaging solar concentrator | |
| US8794229B2 (en) | Solar concentrator | |
| JP2003074988A (ja) | 集光器 | |
| JPH03500445A (ja) | 太陽エネルギーの受容装置の支持および運転装置 | |
| AU2022275392B2 (en) | A solar electrical generator | |
| WO2017024038A1 (en) | Solar concentrator for a tower-mounted central receiver | |
| JP2003149586A (ja) | 集光器 | |
| US20040012865A1 (en) | Spin-stabilized film mirror and its application in space | |
| EP0769121A1 (en) | Improved solar collectors | |
| EP0022887B1 (en) | Support structure for a large dimension parabolic reflector and large dimension parabolic reflector | |
| Jaffe | Dish concentrators for solar thermal energy | |
| CN109831145B (zh) | 能量分布收集转换与波束集中控制发射的空间太阳能电站 | |
| CN109059314A (zh) | 一种空中聚光*** | |
| Romero et al. | Recent experiences on reflectant module components for innovative heliostats | |
| JP3239447U (ja) | 太陽エネルギーを得るための吸収体システム | |
| WO2019012472A1 (en) | SOLAR COLLECTOR | |
| WO2010137051A2 (en) | Two-stage thermal sun concentrator | |
| US20130228210A1 (en) | Low Cost High Efficiency Solar Concentrator With Tracking Receivers |