JPH035670A - 太陽光収集装置 - Google Patents
太陽光収集装置Info
- Publication number
- JPH035670A JPH035670A JP1139449A JP13944989A JPH035670A JP H035670 A JPH035670 A JP H035670A JP 1139449 A JP1139449 A JP 1139449A JP 13944989 A JP13944989 A JP 13944989A JP H035670 A JPH035670 A JP H035670A
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- JP
- Japan
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- sunlight
- rotating shaft
- substrate
- support arm
- sun
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
- F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
- F24S30/455—Horizontal primary axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
- F24S30/48—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with three or more rotation axes or with multiple degrees of freedom
-
- 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
- Y02E10/47—Mountings or tracking
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)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
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】
援轍水因
本発明は、太陽光収集装置、より詳細には、船舶等の移
動体に搭載して使用して好適な太陽光収集装置に関する
。
動体に搭載して使用して好適な太陽光収集装置に関する
。
良東挟豊
第4図は、本出願人が先に提案した太陽光収集装置の一
例を説明するための図で、図中、30は透明体の保護カ
プセル、31はフレネルレンズ、32はレンズホルダー
、33は太陽光方向センサ。
例を説明するための図で、図中、30は透明体の保護カ
プセル、31はフレネルレンズ、32はレンズホルダー
、33は太陽光方向センサ。
34はフレネルレンズの焦点位置に受光端が配設された
光ファイバー又は多数本の光ファイバーから成る光フア
イバーケーブル(以下光導体という)、35は光ファイ
バー又は光フアイバーケーブルホルダー 36はアーム
、37はパルスモータ、38は該パルスモータ37によ
って回転される水平回転軸、39は前記保護カプセル3
0を搭載するための基台、40はパルスモータ、41は
該パルスモータ40によって回転される垂直回転軸で。
光ファイバー又は多数本の光ファイバーから成る光フア
イバーケーブル(以下光導体という)、35は光ファイ
バー又は光フアイバーケーブルホルダー 36はアーム
、37はパルスモータ、38は該パルスモータ37によ
って回転される水平回転軸、39は前記保護カプセル3
0を搭載するための基台、40はパルスモータ、41は
該パルスモータ40によって回転される垂直回転軸で。
該太陽光収集装置は、太陽光方向センサ33によって太
陽の方向を検出し、その検出信号によって該太陽光方向
センサ33が太陽の方向を向くように前記水平回転軸3
8及び垂直回転軸41のパルスモータ37及び40をそ
れぞれ駆動し、それによって各レンズ31によって収束
された太陽光がそれぞれのレンズの焦点位置に受光端が
配設された光導体34内に導入されるようになっている
。
陽の方向を検出し、その検出信号によって該太陽光方向
センサ33が太陽の方向を向くように前記水平回転軸3
8及び垂直回転軸41のパルスモータ37及び40をそ
れぞれ駆動し、それによって各レンズ31によって収束
された太陽光がそれぞれのレンズの焦点位置に受光端が
配設された光導体34内に導入されるようになっている
。
各レンズ毎に配設された光導体34は一括して束ねられ
、光導体ケーブルとして該太陽光収集装置より導出され
、任意所望の箇所に導かれ、前述のように、地下におけ
る植物の栽培、養魚等に供され、これにより、地下にお
ける食物の供給も可能となる。
、光導体ケーブルとして該太陽光収集装置より導出され
、任意所望の箇所に導かれ、前述のように、地下におけ
る植物の栽培、養魚等に供され、これにより、地下にお
ける食物の供給も可能となる。
また、上述のごとき、太陽光収集装置において。
本出願人は、先に、太陽光成分のうちから、赤外線や紫
外線をカットした可視光線のみから成る成分を選択抽出
して光導体ケーブル内に導入する技術について提案しく
特公昭60−59567号公報)、更に、斯様な赤外線
や紫外線を含まない可視太陽光を人体の健康増進に有効
であることについて提案した。
外線をカットした可視光線のみから成る成分を選択抽出
して光導体ケーブル内に導入する技術について提案しく
特公昭60−59567号公報)、更に、斯様な赤外線
や紫外線を含まない可視太陽光を人体の健康増進に有効
であることについて提案した。
上述のごとき認識のもとに、最近、上述のごとき太陽光
収集装置を船舶等の移動体に搭載し、光ファイバで移動
体内部1例えば、船底近くの船室へ導いて船内の照明、
更には、船内で働く船員に太陽光を浴びさせて健康の維
持、増進を図ることが考えられている。
収集装置を船舶等の移動体に搭載し、光ファイバで移動
体内部1例えば、船底近くの船室へ導いて船内の照明、
更には、船内で働く船員に太陽光を浴びさせて健康の維
持、増進を図ることが考えられている。
而しながら、上述のごとき太陽光収集装置を船舶等の移
動体に搭載した場合、移動体の太陽に対する向きが該移
動体の移動に従って変化し、その変化に対応する方向制
御が困難であること、第2に、上述した変化が頻繁であ
りそれに追従するために迅速な制御が望まれること、第
3に、太陽光収集装置の取り付は面が常に水平とは限ら
ず、例えば、船舶で言えば、ピッチングやローリングに
よって、水平位置から大きく変化し、基台に対して、太
陽が常に仰角の位置にあることに限らず俯角の位置にな
ることもあること、など問題点が多く、船舶等の移動体
に搭載するに適した太陽光収集装置は未だ存在していな
い。
動体に搭載した場合、移動体の太陽に対する向きが該移
動体の移動に従って変化し、その変化に対応する方向制
御が困難であること、第2に、上述した変化が頻繁であ
りそれに追従するために迅速な制御が望まれること、第
3に、太陽光収集装置の取り付は面が常に水平とは限ら
ず、例えば、船舶で言えば、ピッチングやローリングに
よって、水平位置から大きく変化し、基台に対して、太
陽が常に仰角の位置にあることに限らず俯角の位置にな
ることもあること、など問題点が多く、船舶等の移動体
に搭載するに適した太陽光収集装置は未だ存在していな
い。
目 的
本発明は、上記した問題点を解決するもので。
移動体の移動に迅速に追従できること、全体を小型化し
て太陽光の方向に追従する部分の軽量化をはかること、
移動体の方向や傾斜に対しても適切な制御を行ない、太
陽光の方向が俯角となっても追従できるようにすること
等を目的としてなされたものである。
て太陽光の方向に追従する部分の軽量化をはかること、
移動体の方向や傾斜に対しても適切な制御を行ない、太
陽光の方向が俯角となっても追従できるようにすること
等を目的としてなされたものである。
碧−一」叉
第1図は、本発明の実施に使用して好適な太陽光収集装
置の一例を説明するための正面図(又は側面図)、第2
図は、側面図(又は正面図)、第3図は、太陽光収集面
の平面図で、図中、1は太陽光を集束するためのレンズ
と各レンズの集束位置に受光端が配設された光導体とか
らなる太陽光収集素子である。2は、中央部に設けられ
た太陽光方向センサであり1図では、これを取り巻いて
太陽光収集素子1が設けられているが、このセンサの取
り付は位置は図示のものに限定されるものではない、太
陽光収集素子は、中高の取付板3に同心円状に多数取り
付けられ、太陽光収集素子部を構成する。4は太陽光収
集素子部を支持する第1の基板、5は第1の基板に取り
付けられた第1の軸受、6は軸受5により軸支される第
1の回転軸、7は該第1の回転軸6に直交して固着され
る第2の回転軸、8は第2の回転軸7を軸支する第2の
軸受、9は第2の軸受8により第2の回転軸7を支持す
る第2の基板、10は第1の基板4と第1の回転軸6と
の間の回動角を駆動制御する第1の電動機、11は第2
の基板9と第2の回転軸7との間の回動角を駆動制御す
る第2の電動機、12は第2の基板9を支持する中空の
支持腕、13は取付部、14は取付部13に設けられ支
持腕12の下部を軸支する第3の軸受、15は支持腕の
回動角を駆動制御する第3の電動機、16は基台、17
は透明のドーム体である。
置の一例を説明するための正面図(又は側面図)、第2
図は、側面図(又は正面図)、第3図は、太陽光収集面
の平面図で、図中、1は太陽光を集束するためのレンズ
と各レンズの集束位置に受光端が配設された光導体とか
らなる太陽光収集素子である。2は、中央部に設けられ
た太陽光方向センサであり1図では、これを取り巻いて
太陽光収集素子1が設けられているが、このセンサの取
り付は位置は図示のものに限定されるものではない、太
陽光収集素子は、中高の取付板3に同心円状に多数取り
付けられ、太陽光収集素子部を構成する。4は太陽光収
集素子部を支持する第1の基板、5は第1の基板に取り
付けられた第1の軸受、6は軸受5により軸支される第
1の回転軸、7は該第1の回転軸6に直交して固着され
る第2の回転軸、8は第2の回転軸7を軸支する第2の
軸受、9は第2の軸受8により第2の回転軸7を支持す
る第2の基板、10は第1の基板4と第1の回転軸6と
の間の回動角を駆動制御する第1の電動機、11は第2
の基板9と第2の回転軸7との間の回動角を駆動制御す
る第2の電動機、12は第2の基板9を支持する中空の
支持腕、13は取付部、14は取付部13に設けられ支
持腕12の下部を軸支する第3の軸受、15は支持腕の
回動角を駆動制御する第3の電動機、16は基台、17
は透明のドーム体である。
而して、この太陽光収集装置においても、基本的には前
記従来の太陽光収集装置と同様にして、太陽光方向セン
サ2の出力により、電動機10.11を制御する。第2
の電動機11の回転は、第2の回転軸7を回転させ、第
1の回転軸6を第2の回転軸7の周りに回動させる。そ
の回動により第1の基板4は、第2の回転軸7を中心軸
として回動させられる。第1の電動機10の回転は、第
1の回転軸6を固定軸として電動機10自体のケーシン
グが回転することになり、第1の基板4を、前記第2の
回転軸7と直交する第1の回転軸6を中心軸として回動
させる6その結果、太陽光収集素子部の支持基板である
第1の基板4は、直交する2軸に対して回動させられる
6したがって、太陽光方向センサの出力により第1及び
第2の回転軸が駆動され、常に太陽光収集素子部を太陽
の方向に追従させることができる。
記従来の太陽光収集装置と同様にして、太陽光方向セン
サ2の出力により、電動機10.11を制御する。第2
の電動機11の回転は、第2の回転軸7を回転させ、第
1の回転軸6を第2の回転軸7の周りに回動させる。そ
の回動により第1の基板4は、第2の回転軸7を中心軸
として回動させられる。第1の電動機10の回転は、第
1の回転軸6を固定軸として電動機10自体のケーシン
グが回転することになり、第1の基板4を、前記第2の
回転軸7と直交する第1の回転軸6を中心軸として回動
させる6その結果、太陽光収集素子部の支持基板である
第1の基板4は、直交する2軸に対して回動させられる
6したがって、太陽光方向センサの出力により第1及び
第2の回転軸が駆動され、常に太陽光収集素子部を太陽
の方向に追従させることができる。
これら第1及び第2の回転軸よりなるジンバル機構によ
って、太陽光収集素子部を太陽の方向に追従させるには
十分ということができるが、本発明においては、第1図
に示したように、支持腕12に弯曲部を設け、これをく
の字状にしたことにも特徴を有するものである。次に、
その理由について説明する。
って、太陽光収集素子部を太陽の方向に追従させるには
十分ということができるが、本発明においては、第1図
に示したように、支持腕12に弯曲部を設け、これをく
の字状にしたことにも特徴を有するものである。次に、
その理由について説明する。
上述したように、船舶がローリング、ピッチングによっ
て大きく傾いた場合に甲板面に対して太陽の方向が俯角
の状態となる。そうすると、太陽光収集素子部は、水平
方向、あるいは、それより更に下方へ向けなければなら
ない。支持腕12が直線状であると、取付板3の下端部
3′が支持腕12に衝突し、水平方向へ向かせることは
できない、支持腕12が上述したように弯曲部を有しそ
れが、太陽の方向に対して前屈みとなっていれば。
て大きく傾いた場合に甲板面に対して太陽の方向が俯角
の状態となる。そうすると、太陽光収集素子部は、水平
方向、あるいは、それより更に下方へ向けなければなら
ない。支持腕12が直線状であると、取付板3の下端部
3′が支持腕12に衝突し、水平方向へ向かせることは
できない、支持腕12が上述したように弯曲部を有しそ
れが、太陽の方向に対して前屈みとなっていれば。
太陽光収集素子部の向きを俯角にすることが可能となる
。支持腕12を常に太陽の方向に前屈みの方向を取るよ
うにするには、基本的には、第3の電動機を船舶のジャ
イロ信号に基づいて制御することにより達成できる。つ
まり、船舶の方向の変化分だけ逆方向に支持腕12を回
動させるよう第3の電動機15を駆動制御すればよい9
而して、船舶、飛行機等の移動体は、通常運航の時は、
航路に従って移動するものであり、その位置(場所)は
移動体の速度及び給過時間によって予め分っており、ま
たその時の太陽の方向も分っているので、予めその位置
における移動体に対する太陽の方向を該移動体の位置に
関する情報、及び、その位置にいる時の目的と時間に関
する情報に従って計算しておき、そのプログラム信号を
も加味して前記第1乃至第3の回転軸を制御するように
することも可能であり、更に、前記移動体の位置は、人
工衛星等からの位置情報信号によっても得ることができ
る。なお、支持腕を中空とし、中空管内に光導体を配設
するとその処理が容易となる。
。支持腕12を常に太陽の方向に前屈みの方向を取るよ
うにするには、基本的には、第3の電動機を船舶のジャ
イロ信号に基づいて制御することにより達成できる。つ
まり、船舶の方向の変化分だけ逆方向に支持腕12を回
動させるよう第3の電動機15を駆動制御すればよい9
而して、船舶、飛行機等の移動体は、通常運航の時は、
航路に従って移動するものであり、その位置(場所)は
移動体の速度及び給過時間によって予め分っており、ま
たその時の太陽の方向も分っているので、予めその位置
における移動体に対する太陽の方向を該移動体の位置に
関する情報、及び、その位置にいる時の目的と時間に関
する情報に従って計算しておき、そのプログラム信号を
も加味して前記第1乃至第3の回転軸を制御するように
することも可能であり、更に、前記移動体の位置は、人
工衛星等からの位置情報信号によっても得ることができ
る。なお、支持腕を中空とし、中空管内に光導体を配設
するとその処理が容易となる。
以上説明したように、本発明における制御方式は、太陽
光方向センサの出力により、第1及び第2の回転軸を制
御して、移動体の傾きに対処し、移動体の方向信号に基
づいて支持腕の回転を制御して支持腕を常に太陽の方向
に対して前屈みとなるようにするものである。また、夜
間或いは、曇天時等、太陽光方向センサの出力が得られ
ない時は、船舶等の航法信号と時刻信号とにより第2の
回転軸及び支持腕の回転角を制御するようにしておけば
、はぼ日照時の太陽の方向へ常に向けることができ、日
照時に太陽光方向センサの出力で正確に太陽光収集素子
部を太陽の方向に向けることができる。
光方向センサの出力により、第1及び第2の回転軸を制
御して、移動体の傾きに対処し、移動体の方向信号に基
づいて支持腕の回転を制御して支持腕を常に太陽の方向
に対して前屈みとなるようにするものである。また、夜
間或いは、曇天時等、太陽光方向センサの出力が得られ
ない時は、船舶等の航法信号と時刻信号とにより第2の
回転軸及び支持腕の回転角を制御するようにしておけば
、はぼ日照時の太陽の方向へ常に向けることができ、日
照時に太陽光方向センサの出力で正確に太陽光収集素子
部を太陽の方向に向けることができる。
なお、第1及び第2の回転軸が、太陽光収集素子部の重
心を通るよう第1の基板の位置を決めると、追従性がよ
り良好となる。
心を通るよう第1の基板の位置を決めると、追従性がよ
り良好となる。
紘−一果
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、太陽
方向に迅速にかつ正確に追従でき、しかも、太陽光収集
素子部を軽量化でき、また、支持腕に弯曲部を設け、こ
れを移動体の方向信号に基づいて制御するようにするこ
とにより、移動体の傾斜が大きい場合も太陽光収集素子
部を常に太陽の方向へ向けることができる効果がある。
方向に迅速にかつ正確に追従でき、しかも、太陽光収集
素子部を軽量化でき、また、支持腕に弯曲部を設け、こ
れを移動体の方向信号に基づいて制御するようにするこ
とにより、移動体の傾斜が大きい場合も太陽光収集素子
部を常に太陽の方向へ向けることができる効果がある。
第1図は1本発明の一実施例としての船舶搭載用太陽光
収集装置の正面図、第2図は、同じく側面図、第3図は
、太陽光収集素子部の正面図、第4図は、従来の太陽光
収集装置の一例を示す斜視図である。 1・・・太陽光収集素子、2・・・太陽光方向センサ、
4・・・第1の基板、6・・・第1の回転軸、7・・・
第2の回転軸、9・・・第2の基板、12・・・支持腕
、16・・・基台、17・・・ドーム体。 第 図 1 1
収集装置の正面図、第2図は、同じく側面図、第3図は
、太陽光収集素子部の正面図、第4図は、従来の太陽光
収集装置の一例を示す斜視図である。 1・・・太陽光収集素子、2・・・太陽光方向センサ、
4・・・第1の基板、6・・・第1の回転軸、7・・・
第2の回転軸、9・・・第2の基板、12・・・支持腕
、16・・・基台、17・・・ドーム体。 第 図 1 1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、太陽光を集束するための多数枚のレンズと、各レン
ズの焦点位置に受光端が配設された光導体とからなる多
数個の太陽光収集素子と、太陽光方向センサとを有する
太陽光収集素子部と;前記太陽光収集素子部を回動自在
に支持する第1の回転軸と;該第1の回転軸と同一平面
上でかつ該第1の回転軸に直交して固着される第2の回
転軸と;該第2の回転軸を支持する基板を支持する垂直
軸と;該垂直軸を回動自在に支持する基台とよりなる太
陽光収集装置であって、かつ、移動体上に搭載されて使
用される太陽光収集装置において、前記第1乃至第3の
回転軸が前記太陽光方向センサの出力信号、前記移動体
の方向信号、人工衛星等からの該移動体に関する位置情
報、及び、月日と時間に関係した信号に基いて制御され
ることを特徴とする太陽光収集装置。 2、太陽光を集束するための多数枚のレンズと、各レン
ズの焦点位置に受光端が配設された光導体とからなる多
数個の太陽光収集素子と、太陽光方向センサとを有する
太陽光収集素子部と、該太陽光収集素子部を支持する第
1の基板と、該第1の基板をその中央部付近で回動自在
に支持する第1の回転軸と、該第1の回転軸に直交して
固着される第2の回転軸と、該第2の回転軸を回動自在
に支持する第2の基板と、該第2の基板を支持する弯曲
部を有する中空の支持柱と、該支持柱を回動自在に支持
する基台よりなることを特徴とする太陽光収集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139449A JPH035670A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 太陽光収集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139449A JPH035670A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 太陽光収集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035670A true JPH035670A (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15245466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1139449A Pending JPH035670A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 太陽光収集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH035670A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1243874B2 (de) † | 2001-03-23 | 2009-10-28 | Schüco International KG | Sonnenkollektor und Absorberhalter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120203A (ja) * | 1982-01-09 | 1983-07-18 | Takashi Mori | 太陽光収集装置 |
| JPS61232993A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Tokyo Keiki Co Ltd | 自動操船装置 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP1139449A patent/JPH035670A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120203A (ja) * | 1982-01-09 | 1983-07-18 | Takashi Mori | 太陽光収集装置 |
| JPS61232993A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-17 | Tokyo Keiki Co Ltd | 自動操船装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1243874B2 (de) † | 2001-03-23 | 2009-10-28 | Schüco International KG | Sonnenkollektor und Absorberhalter |
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