JP4908407B2 - Solar energy control - Google Patents
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Description
〔ソーラエネルギー制御〕
本発明はソーラエネルギーシステムに関するものであり、特にボイラ、オーブンなどのソーラレセプタによって受け取ったエネルギー制御に関するものである。
[Solar energy control]
The present invention relates to a solar energy system, and more particularly to control of energy received by a solar receptor such as a boiler or an oven.
〔背景〕
能率が良く、効果的に太陽エネルギー（ソーラエネルギー）を利用する試みについて、多くの開発が行われている。一つの典型的なシステムでは、曲がったミラー形状によって太陽光線を集め、コーン形状に収束されたソーラビームとして収束させている。ソーラレセプタは、コーンの頂点の近くに設置され、熱エネルギーを要求する機能が望まれているソーラレセプタの内部で多くの熱を発生することができる。曲がったミラーは、典型的には小さく平らなミラーのセグメントが、収束させるために曲がったフレームに配置されることで形成されている。そして上記の曲がったミラーは、レセプタのエネルギー需要に応じてかなり大きい。
〔background〕
Many developments have been made on attempts to use solar energy (solar energy) effectively and efficiently. In one typical system, sunbeams are collected by a curved mirror shape and converged as a solar beam converged to a cone shape. Solar receptors are installed near the apex of the cone and can generate a lot of heat inside the solar receptor where a function requiring heat energy is desired. Curved mirrors are typically formed by placing small, flat mirror segments in a curved frame for convergence. And the bent mirror is quite large depending on the energy demand of the receptor.
そのようなソーラシステムは、ソーラビームによって発生させた熱が少なくとも実質的に生じているようにするために、一般的に太陽が比較的利用可能である乾燥した場所に設置されている。上記のソーラレセプタは、ボイラ、サーマルリアクタ、スターリングエンジン（Stirling engine）などを含んでいる。このようなシステムでの問題点は、ソーラレセプタによって受け取った熱エネルギーの総量を制御することである。例えば、スターリングエンジンは、いかにしてエンジンに供給されたエネルギーを負荷に一致させるかに対応するスロットルの制御を持っていない。スターリングエンジンにミラーアレイからソーラエネルギーを供給したとき、上記エンジンに供給されるソーラエネルギーは実質的に一定値であり、そして負荷はミラーアレイから供給される全てのソーラエネルギーを用いるのに十分なレベルに維持されている必要がある。もし負荷が低下したら、エンジンは急速にオーバーヒートし、損傷をうける。同様のオーバーヒート及び損傷は、他のソーラレセプタでも同様に起こりうる。 Such solar systems are typically installed in dry locations where the sun is relatively available to ensure that the heat generated by the solar beam is at least substantially generated. The solar receptor includes a boiler, a thermal reactor, a Stirling engine, and the like. The problem with such systems is controlling the total amount of thermal energy received by the solar receptor. For example, Stirling engines do not have throttle control that corresponds to how the energy supplied to the engine is matched to the load. When solar energy is supplied to the Stirling engine from the mirror array, the solar energy supplied to the engine is substantially constant, and the load is at a level sufficient to use all the solar energy supplied from the mirror array. Must be maintained. If the load drops, the engine will quickly overheat and be damaged. Similar overheating and damage can occur with other solar receptors as well.
レベルのコントロールを規定するために、ミラーアレイ上の平らなミラーのセグメントがアクチュエータによって動くことができるように搭載されていても良い。コントローラは、コーン形状に収束されたソーラビームを形成するためにアクチュエータを動作させ、ピボットでミラーを旋回させる。レセプタによって受け取られるエネルギーの総量を変化させることができる。それ故、例えばスターリングエンジンの負荷が減少したときに、オーバーヒートが検出されると、ミラーセグメントが焦点の外側に動き、受け取るエネルギーの総量を減らす。このようなシステムでは、徐々に平らなミラーセグメントが最大エネルギーまたは要求されているエネルギーを受け取るようになるまで焦点の内側に動き、レセプタがゆっくりと加熱されるようにすることも可能である。可動ミラーセグメント、アクチュエータ、及びコントロールは複雑であり、そのためこれらのシステムは構築や維持に非常にコストがかかる。 To define level control, a flat mirror segment on the mirror array may be mounted so that it can be moved by an actuator. The controller operates the actuator to form a solar beam converged into a cone shape, and pivots the mirror with a pivot. The total amount of energy received by the receptor can be varied. Thus, for example, when overheating is detected when the Stirling engine load is reduced, the mirror segment moves out of focus and reduces the total amount of energy received. In such a system it is also possible to move the inside of the focal point until the flat mirror segment gradually receives the maximum or required energy, so that the receptor is heated slowly. Moving mirror segments, actuators, and controls are complex, so these systems are very expensive to build and maintain.
プレートをソーラビーム部分、またはその一部分に動かし、オーバーヒートによる損傷を防ぐ方法もまた知られている。そのようなプレートは、ソーラビームの激しい熱に耐えるように耐火性の部材で形成されており、非常に壊れ易く、上記のような要素から損傷を受けやすい。 Also known is a method of moving the plate to the solar beam part, or part thereof, to prevent damage due to overheating. Such a plate is formed of a refractory member to withstand the intense heat of the solar beam, is very fragile and is susceptible to damage from such elements.
〔発明の概要〕
本発明は、従来の問題点を克服したソーラエネルギー制御装置を提供することを目的としている。
[Summary of the Invention]
An object of the present invention is to provide a solar energy control apparatus that overcomes the conventional problems.
本発明は、第１の実施形態において、ソーラエネルギー収集システムを用いるために、ソーラビームがソーラレセプタに集中するように直接操作するソーラ集中装置と、上記ソーラ集中装置及びソーラレセプタの間に位置し、ソーラビームの一部を選択的に遮るためのソーラシャッタ装置とを提供する。上記装置は、ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくともソーラビームの一部がシャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たるソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことのできる少なくとも一つのシャッタプレートを備えている。冷却回路は、シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環するように動作する。シャッタドライブは、少なくとも一つのシャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように動作する。シャッタコントロールはシャッタドライブに接続しており、上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置でシャッタプレートの動作を止める動作をする。 In order to use the solar energy collection system in the first embodiment, the present invention is located between a solar concentration device that directly operates so that a solar beam is concentrated on the solar receptor, and between the solar concentration device and the solar receptor, A solar shutter device for selectively blocking a part of a solar beam is provided. At least one shutter plate capable of moving from an open position, which is close to the solar beam, to a closed position where at least a portion of the solar beam hits the front surface of the shutter plate and a portion of the solar beam that hits the receptor is blocked It has. The cooling circuit operates to circulate a cooling fluid for removing heat from the shutter plate. The shutter drive operates so that at least one shutter plate moves from the open position to the closed position. The shutter control is connected to the shutter drive, and operates to stop the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position.
第２の実施形態の本発明では、ソーラエネルギー収集システムは、ソーラ集中装置が直接ソーラビームをソーラレセプタに収集する動作を含んでいるということを提供する。シャッタプレートは上記ソーラ集中装置及びソーラレセプタの間に位置し、ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくともソーラビームの一部がシャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たるソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことが可能である。冷却回路は、シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環するように動作する。シャッタドライブは、少なくとも一つのシャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように動作する。シャッタコントロールはシャッタドライブに接続しており、上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置でシャッタプレートの動作を止めるために動作する。 In the present invention of the second embodiment, the solar energy collection system provides that the solar concentrator includes the action of collecting the solar beam directly into the solar receptor. The shutter plate is located between the solar concentrator and the solar receptor, and at least a part of the solar beam hits the front surface of the shutter plate from the open position that is close to the solar beam, and a part of the solar beam that hits the receptor is blocked. It is possible to move to the closed position. The cooling circuit operates to circulate a cooling fluid for removing heat from the shutter plate. The shutter drive operates so that at least one shutter plate moves from the open position to the closed position. The shutter control is connected to the shutter drive and operates to stop the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position.
本発明は、収束させられたソーラビームの一部がソーラレセプタに当たることを防ぐためのソーラコントロール装置を提供する。上記の装置は、完全にソーラビームが上記ソーラレセプタに当たる開位置から、少なくともソーラビームの一部がシャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たるソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことが可能であるシャッタを含んでいる。上記装置は、それぞれがその内部に設けられた冷却管を有する一つまたは複数のシャッタプレートと、上記シャッタプレートからの熱を取り去るために上記冷却管を通して循環させる冷却流体の供給源とを備えていても良い。上記の循環する冷却流体は、シャッタプレートで発生する大量の熱を取り除き、まるでラジエタなどのようにそれをシャッタプレートから離れた場所に放散させる。 The present invention provides a solar control device for preventing a part of a converged solar beam from hitting a solar receptor. The apparatus can move from an open position where the solar beam hits the solar receptor completely to a closed position where at least a portion of the solar beam hits the front surface of the shutter plate and a portion of the solar beam hitting the receptor is blocked. Includes a shutter. The apparatus includes one or more shutter plates each having a cooling pipe provided therein, and a supply source of cooling fluid that is circulated through the cooling pipe to remove heat from the shutter plate. May be. The circulating cooling fluid removes a large amount of heat generated in the shutter plate and dissipates it away from the shutter plate as if it were a radiator.
本発明は、例えば曲がったミラーであり、太陽光線を収束したソーラビームに収束する動作ができるソーラ集中装置と、収束されたソーラビームを受け取るように配置されたソーラレセプタとの間に設置することができるシャッタ装置を提供する。上記ソーラレセプタは、典型的にはリアクションチャンバ、またはスターリングエンジンなどであり、曲がったミラーはミラーセグメントのアレイである。 The present invention is, for example, a curved mirror, and can be installed between a solar concentrator capable of converging sunlight into a converged solar beam and a solar receptor arranged to receive the converged solar beam. A shutter device is provided. The solar receptor is typically a reaction chamber or a Stirling engine, and the curved mirror is an array of mirror segments.
一実施形態では、上記シャッタ装置は、ピボットによってシャッタフレームに設けられた複数のシャッタプレートを含んでいる。また、シャッタコントロールは、完全にソーラビームが上記ソーラレセプタに当たる開位置から、ソーラビームの変化する一部分が遮られ、ソーラレセプタに当たることが妨げられるように部分的に閉じられた複数の位置、そしてソーラビームが実質的に遮られる閉位置までシャッタプレートの動作を行う。それぞれのシャッタプレートは、内部に冷却管を含んでおり、また冷却流体の供給源がそれぞれの冷却管に接続している。そのような冷却流体は、上記シャッタプレートから熱を取り去るために上記冷却管を通して循環している。 In one embodiment, the shutter device includes a plurality of shutter plates provided on a shutter frame by a pivot. In addition, the shutter control has a plurality of positions partially closed so that the changing part of the solar beam is blocked and prevented from hitting the solar receptor from the open position where the solar beam hits the solar receptor completely. The shutter plate is moved to the closed position where it is obstructed. Each shutter plate includes a cooling pipe therein, and a supply source of cooling fluid is connected to each cooling pipe. Such cooling fluid is circulated through the cooling tube to remove heat from the shutter plate.
第２の実施形態では、シャッタ装置は中央の開口部に定義される環状のシャッタプレートを備えている。さらに、上記環状のシャッタプレートは一つまたは多くの内部冷却管を含んでおり、冷却流体の供給源は上記冷却管に接続している。そのような冷却流体は、上記環状のシャッタプレートから熱を取り去るために上記冷却管を通して循環している。上記の環状のシャッタプレートは、ソーラビームを横断するように設けられている。上記環状のシャッタプレートがソーラレセプタに対して近づく位置に設置されると、中央の開口部を通して完全にソーラビームが通過することができ、上記ソーラレセプタに当たる。上記環状のシャッタプレートが上記ソーラレセプタから曲がったミラーの方向へ動くと、コーン形状のソーラビームの外側部分が上記環状のシャッタプレートに当たり、従って上記ソーラレセプタに当たることが妨げられる。ビームの形状が円錐形であるので、上記環状のシャッタプレートは十分広く形成することができる。この場合、上記ソーラレセプタから十分離れて設けられると、殆どのソーラビームが遮られ、少しの部分だけが中央の開口部を通過して上記ソーラレセプタに当たるからである。本実施形態では、リニアシャッタコントロールが上記環状のシャッタプレートと上記ソーラレセプタとの間の距離を制御する。 In the second embodiment, the shutter device includes an annular shutter plate defined in the central opening. Further, the annular shutter plate includes one or many internal cooling pipes, and a supply source of cooling fluid is connected to the cooling pipes. Such cooling fluid is circulated through the cooling tube to remove heat from the annular shutter plate. The annular shutter plate is provided so as to cross the solar beam. When the annular shutter plate is installed at a position approaching the solar receptor, the solar beam can completely pass through the central opening and hits the solar receptor. As the annular shutter plate moves in the direction of the curved mirror from the solar receptor, the outer portion of the cone-shaped solar beam strikes the annular shutter plate and is thus prevented from hitting the solar receptor. Since the beam has a conical shape, the annular shutter plate can be formed sufficiently wide. In this case, if it is provided sufficiently away from the solar receptor, most of the solar beam is blocked, and only a small portion passes through the central opening and hits the solar receptor. In this embodiment, the linear shutter control controls the distance between the annular shutter plate and the solar receptor.
上記冷却流体は、例えばエンジン冷却システムに用いられているような水とグリコールとの混合物であることが好ましく、効果的である。大量にくみ出すそのような混合液は、大量の熱をシャッタプレートから取り除くことができ、安全で扱い易い。他の流体について熟慮すると、液体と気体とを冷却流体として用いることができる。 Preferably, the cooling fluid is a mixture of water and glycol, such as those used in engine cooling systems, and is effective. Such a mixture that pumps in large quantities can remove a large amount of heat from the shutter plate and is safe and easy to handle. Considering other fluids, liquids and gases can be used as cooling fluids.
またシャッタプレートが、上記ソーラレセプタに対向する後ろ側の表面で遮断するか反射する構成についても熟慮することができる。すると、曇りや夜の間、上記シャッタプレートを閉じることができ、シャッタ装置の開口部を通して放出される場合よりも熱がソーラレセプタ内に保持することができる。 Further, a configuration in which the shutter plate is blocked or reflected by the rear surface facing the solar receptor can be considered. Then, the shutter plate can be closed during cloudy or at night, and heat can be held in the solar receptor more than when it is released through the opening of the shutter device.
〔図面に関する記載〕
本発明がこの文書の結論部分にクレームされるのに先立ち、好ましい実施形態を付随する図表と組み合わせることにより最も良く理解することのできる付随する詳細な記述として提供する。上記の図表では、それぞれの図表の部品に数字などの符号が付されている。
[Descriptions concerning drawings]
Before the present invention is claimed in the concluding portion of this document, the preferred embodiment is provided as an accompanying detailed description that can best be understood by combining the accompanying diagrams. In the above charts, symbols such as numbers are attached to the parts of each chart.
図１は、本発明のシャッタ装置が、曲がったミラーとして概略的に記載されたソーラ集中装置と、ソーラレセプタとの間に組み立てられた概略側面図であり、上記シャッタ装置が全てのソーラビームを上記ソーラレセプタによって受け取る開位置である場合を示している。 FIG. 1 is a schematic side view in which the shutter device of the present invention is assembled between a solar concentrating device schematically described as a curved mirror and a solar receptor. The case where it is the open position received by the solar receptor is shown.
図２は、図１に示すシャッタ装置の一実施形態の概略側面図であり、シャッタプレートが一部閉じるように互いの方向に動き、ソーラビームの一部分がソーラレセプタによって受け取られている様子を示している。 FIG. 2 is a schematic side view of an embodiment of the shutter device shown in FIG. 1, showing the shutter plate moving toward each other so as to partially close and a portion of the solar beam being received by the solar receptor. Yes.
図３は、環状のシャッタプレートを備える図１に示すシャッタ装置の他の一実施形態の概略側面図であり、シャッタ装置が部分的に閉じられた位置に動くためにソーラ集中装置に向かって動き、ソーラビームの一部分がソーラレセプタによって受け取られている様子を示している。 FIG. 3 is a schematic side view of another embodiment of the shutter device shown in FIG. 1 with an annular shutter plate, which moves toward the solar concentrator to move the shutter device to a partially closed position. , Showing a portion of the solar beam being received by the solar receptor.
図４は、例えば図２の実施形態などに用いることのできるピボットによって旋回するシャッタプレートを備えるシャッタ装置の後方透視図であり、シャッタプレートが開位置にある様子を示している。 FIG. 4 is a rear perspective view of a shutter device including a shutter plate that is pivoted by a pivot that can be used in the embodiment of FIG. 2, for example, and shows a state in which the shutter plate is in an open position.
図５は、図４のシャッタ装置の前方透視図であり、シャッタプレートが開位置にある様子を示している。 FIG. 5 is a front perspective view of the shutter device of FIG. 4 and shows the shutter plate in the open position.
図６は、図４のシャッタ装置の後方透視図であり、シャッタプレートが部分的に閉じられた位置にある様子を示している。 FIG. 6 is a rear perspective view of the shutter device of FIG. 4 and shows the shutter plate in a partially closed position.
図７は、図４のシャッタ装置の前方透視図であり、シャッタプレートが殆ど完全に閉じられた位置にあり、さらにシャッタコントロール機構を保護するためのシールドが設けられている様子を示している。 FIG. 7 is a front perspective view of the shutter device of FIG. 4 and shows a state in which the shutter plate is at a position where it is almost completely closed and a shield for protecting the shutter control mechanism is provided.
図８は、シャッタ装置の後方透視図であり、シャッタプレートの一つに設けられた内部冷却管の様子を示している。 FIG. 8 is a rear perspective view of the shutter device, and shows the state of the internal cooling pipe provided in one of the shutter plates.
図９は、例えば図３のシャッタ装置などに用いられる環状シャッタプレートの他の正面図である。 FIG. 9 is another front view of the annular shutter plate used in the shutter device of FIG. 3, for example.
図１０は、図１０のシャッタ装置の動作を示す概略図である。 FIG. 10 is a schematic view showing the operation of the shutter device of FIG.
〔図面に記載された実施形態の詳細な記載〕
図１は本発明のシャッタ装置２の概略図であり、シャッタ装置２は曲がったミラー４として記載されているソーラ集中装置と、例えば従来から知られているようなソーラレセプタ６との間に組み立てられている。曲がったミラー４は太陽光線をコーン形状のソーラビーム８に収束させる。そしてソーラレセプタ６はソーラビーム８を受け取るために実質的にコーンの頂点の近くに配置される。ソーラレセプタ６の内部でソーラビーム８によって発生した熱は従来から知られているようにさまざまな方法で用いられる。
[Detailed Description of Embodiments Described in the Drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a shutter device 2 according to the present invention, which is assembled between a solar concentrator device described as a
図１では、シャッタ装置２は全てのソーラビームがシャッタ装置を通過し、ソーラレセプタ６によって受け取られる開位置について示している。図２はシャッタ装置２の一実施形態の動作を示す概略図であり、複数の動くことのできるシャッタプレートがソーラビーム８を遮り、それ自身の変化した部分によってソーラレセプタ６に当たることを妨げている。図２ではシャッタ装置２が一部閉じられた位置であり、ソーラビーム８の一部分がソーラレセプタ６によって受け取られている様子が記載されている。
In FIG. 1, the shutter device 2 is shown in an open position where all solar beams pass through the shutter device and are received by the solar receptor 6. FIG. 2 is a schematic diagram showing the operation of one embodiment of the shutter device 2, wherein a plurality of movable shutter plates block the
シャッタ装置２の一実施形態は図４〜８に記載されており、これらの図ではソーラレセプタ６によって受け取られるソーラエネルギーがきちんと一様に制御されている。シャッタプレート１０は、その一つの角がピボットによってシャッタフレーム１２に旋回できるように設けられており、中央の開口部１４が定義されている。またシャッタプレート１０は、ピボットによって自身の他の角がリンク２０を介してシャッタリング１６に旋回可能となるように接続している。シャッタリング１６は、ドライバモータ１８の回転に応じてシャッタフレーム１２に対して回転する。そのため、シャッタプレート６は図４及び図５の開位置から図６の部分的に閉じられた位置を通り、図７の最も閉じられた位置を通り、そして実質的に完全に閉じられた位置までピボットによって旋回することができる。
One embodiment of the shutter device 2 is described in FIGS. 4-8, in which the solar energy received by the solar receptor 6 is controlled uniformly. The
そのため、シャッタプレート６が開位置から閉位置まで動くように見ることができるので、ソーラビーム８の変化した部分が遮られ、ソーラレセプタ６に当たることが妨げられる。ソーラレセプタ６によって受け取られたエネルギー、及びその温度は、それ故ドライブモータ１８を動作させてシャッタプレート１０を開く、または閉じることによって微細に制御される。見ての通り、カメラのシャッタとは異なり、このシャッタプレート１０は重なることがない。ソーラビーム８は、中央の開口部１４の中央を通過するのと同様にシャッタプレート１０の縁の間を通過することができる。図７はシャッタ装置２の前面を記載しており、シャッタ装置２の前面はシャッタ機構を保護するために設けられたシールドプレート２１によって曲がったミラー４に対面している。そして図に記載された実施形態では、円錐形状のソーラビーム８が全ての側面によって一度に閉じられている。この場合、ソーラレセプタ６によって受け取られるソーラビーム８の残りの部分は、実質的にソーラレセプタ６の表面で均等に配分されており、実質的にレセプタの過熱を均一にすることができる。
Therefore, since the shutter plate 6 can be seen to move from the open position to the closed position, the changed portion of the
図に記載した典型的な変形では単純で用い易く、ソーラレセプタ６の加熱を均一にする結果であった。そして、ソーラレセプタ６によって受け取るソーラビーム８を遮るためにソーラビーム８の中、及び外に設けられたシャッタプレート１０の動きの目的を果たすことのできる他の配置について熟考する。このようなシャッタ装置は、例えばシャッタプレートのペアの位置がビーム８の両サイドの近くにある位置によって規定されていて、シャッタプレートのペアが共にビーム８を遮る位置に動くか、脇のほうを遮る位置に動くか、まったく遮らない位置に動くかによって規定される。それ故、このような他の変形例についても熟考しており、それらは本発明の範疇である。
The typical deformation shown in the figure was simple and easy to use, and resulted in uniform heating of the solar receptor 6. Then, consider other arrangements that can serve the purpose of movement of the
図８は、一つのシャッタプレート１０の内部に設けられた内部冷却管２２の概略図であり、この内部冷却管２２はそれぞれのシャッタプレート１０の内部に定義されている。シャッタプレート１０は非常に厚く、図示された実施形態では冷却管２２は、シャッタプレート１０の外側の縁から内側の端まである角度でドリルによって設けられた一対の穴２４としてごく単純に設けられている。上記の穴２４はその内側の端で接しており、そして一方の穴から流れた冷却流体が他方の穴に流れるように冷却管２２を形成している。冷却管２２と冷却流体の供給源２８とを容易に接続するためのホース突起２６が、穴２４の暴露された端部に取り付けられている。水とグリコールとの混合物、または空気などの冷却流体は冷却流体の供給源２８から冷却管２２を通って循環している。
FIG. 8 is a schematic view of an
穴２４は、それらがシャッタプレート１０の極めて表面に近い場所を通り、その表面から熱を奪い去るような大きさ及び位置に設けられる。シャッタプレートは、熱伝導性が良く、自然力への曝露に耐えることのできる部材によって形成されている。アルミニウムはシャッタプレート１０に好適な部材であるが、銅などの他の部材も用いることができる。曲がったミラー４に向き合うシャッタプレート１０の前側の表面は、冷却流体によって取り除かねばならない熱の吸収を少なくするように、ソーラビーム８を反射するように磨かれていても良い。
The
さらに、シャッタ装置２は図１及び図２のようにソーラレセプタ６に隣接するように近くに配置されているのであるが、シャッタプレート１０がソーラレセプタ６に向き合うその後ろ側の表面で遮断するか反射するようになっていても良い。すると、曇りや夜の間、シャッタプレート１０を閉じることができ、中央の開口部１４を通して放出されて失われる場合よりもソーラレセプタ６内部の熱を保持することができる。
Further, the shutter device 2 is arranged close to the solar receptor 6 as shown in FIGS. 1 and 2, but is the
図９は、他のシャッタ装置１０２の概略図であり、図３及び図１０に記載されているように用いることが好ましい。シャッタ装置１０２は環状シャッタプレート１１０を含んでいる。一つまたは複数の内部冷却管１２２が環状シャッタプレート１１０の内部に上記と同様の方法によって設けられており、冷却流体の供給源に接続されている。環状シャッタプレート１１０は、さらに冷却管１２２を循環する冷却流体によって容易に熱を取り除くことができるように熱伝導性の部材で形成されている。
FIG. 9 is a schematic view of another
図１０に記載するように、環状シャッタプレート１１０がソーラレセプタ６に近づき、位置Ａに配置されているとき、全てのソーラビーム８は中央の開口部１１４を通過し、ソーラレセプタ６に当たる。環状シャッタプレート１１０は、シャッタプレート１１０がソーラレセプタ６に向かう方向、または離れる方向に動かすことができ、その通路上などに据え付けることができる。環状シャッタプレート１１０がソーラレセプタ６から離れる方向に動くと、円錐形状のソーラビーム８の外側部分が環状シャッタプレート１１０によって遮られる。位置Ｂでは、ソーラビーム８の少しの部分が遮られており、そして位置Ｃでは、ソーラビーム８の大部分が遮られている。
As shown in FIG. 10, when the
記載した典型的な配置は単純で、便利なものであったが、ソーラレセプタ６が受け取るソーラビーム８の内側及び外側を遮るためのシャッタプレート１０，１１０の他の動きを提供することについても熟慮されている。そしてそのような他の変形例についても本発明の範疇に含まれている。
While the exemplary arrangement described was simple and convenient, it is contemplated that other movements of the
このように、上記では実例として本発明の原理について論じてきた。さらに、非常に多くの変化や改良が当業者によって容易く行われるであろうけれども、本発明はここに示し、記載した構成及び方法に厳格に限定されるものではなく、構成及び方法についての全ての好ましい変化や改良はクレームされた発明の範疇で行うことができる。 Thus, the principles of the present invention have been discussed above by way of illustration. Further, although numerous changes and modifications will readily occur to those skilled in the art, the present invention is not strictly limited to the configurations and methods shown and described herein, and all of the configurations and methods are described. Preferred changes and improvements can be made within the scope of the claimed invention.
Claims (10)
上記ソーラ集中装置及び上記ソーラレセプタの間に位置し、上記ソーラビームの一部を選択的に遮るためのソーラシャッタ装置とを備え、
上記装置は、
複数のシャッタプレートと、
シャッタリングと、
上記シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環する冷却回路と、
シャッタドライブと、
上記シャッタドライブに接続しているシャッタコントロールと、を備え、
複数の上記シャッタプレートは、
上記ソーラビームが上記シャッタプレートの間を通過するように配置され、
上記ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくとも上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たる上記ソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことができ、
上記シャッタプレートは、実質的に上記ソーラビームを横断する面に配置され、
上記開位置の場合、上記ソーラビームがシャッタフレームによって形成された中央の開口部を通過できるように上記シャッタフレームにピボット旋回可能に設けられており、
上記シャッタリングは、上記シャッタフレームに回転可能に設けられ、
上記シャッタプレートはそれぞれ、
上記シャッタプレートの第１の部位で上記シャッタフレームにピボット旋回可能に設けられ、
上記シャッタプレートの第２の部位でリンクを介して上記シャッタリングにピボット旋回可能に設けられ、
上記ドライブは、上記シャッタリングを上記シャッタフレームに対して回転させて上記シャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように実施され、
上記シャッタドライブは、上記シャッタリングを上記シャッタフレームに対して回転させて、上記中央の開口部の大きさを減少させるように上記シャッタプレートをお互いにピボット旋回させて上記開位置から上記閉位置となるように実施され、
上記シャッタコントロールが上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置で上記シャッタプレートの動作を止める動作を実施するソーラエネルギー収集システムの使用方法。A solar concentrator that operates directly so that the solar beam concentrates on the solar receptor;
A solar shutter device located between the solar concentrator and the solar receptor for selectively blocking a part of the solar beam;
The above device
A plurality of shutter plates;
Shuttering,
A cooling circuit through which a cooling fluid for removing heat from the shutter plate circulates;
Shutter drive,
And a shutter control connected to the shutter drive,
The plurality of shutter plates are
The solar beam is arranged to pass between the shutter plates;
From a is an open position located close to the Sorabimu, per part of at least the Sorabimu is the front surface of the shutter plate, can move to a closed position where a part of the Sorabimu impinging on the receptor is blocked,
The shutter plate is disposed in a plane substantially transverse to the solar beam;
In the open position, the solar beam is pivotally provided on the shutter frame so that the solar beam can pass through a central opening formed by the shutter frame.
The shutter ring is rotatably provided on the shutter frame,
Each of the shutter plates is
Provided at the first part of the shutter plate to be pivotable to the shutter frame;
Provided at the second part of the shutter plate so as to be pivotable to the shutter ring via a link;
The drive is performed such that the shutter plate moves from the open position to the closed position by rotating the shutter ring with respect to the shutter frame;
The shutter drive rotates the shutter ring with respect to the shutter frame and pivots the shutter plates relative to each other so as to reduce the size of the central opening to move from the open position to the closed position. Carried out to be
A method of using a solar energy collecting system, wherein the shutter control performs an operation of stopping the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position.
上記ソーラ集中装置及び上記ソーラレセプタの間に位置し、上記ソーラビームの一部を選択的に遮るためのソーラシャッタ装置とを備え、
上記装置は、
少なくとも一個のシャッタプレートと、
上記シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環する冷却回路と、
シャッタドライブと、
上記シャッタドライブに接続しているシャッタコントロールと、を備え、
少なくとも一個の上記シャッタプレートは、
上記ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくとも上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たる上記ソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことができ、
上記シャッタドライブは、少なくとも一個の上記シャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように動作し、
上記シャッタコントロールが上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置で上記シャッタプレートの動作を止める動作を実施し、
上記ソーラビームがコーン形状であり、上記ソーラ集中装置と上記ソーラレセプタとの間の直径によって減少しており、
少なくとも一個のシャッタプレートが中央の開口部を形成しており、
少なくとも一個の上記シャッタプレートは、
上記開位置の場合、上記ソーラビームが上記中央の開口部を通過するように上記ソーラレセプタに極めて近い位置に設けられ、
上記閉位置となる場合には上記ソーラビームの一部が少なくとも一個の上記シャッタプレートの上記中央の開口部の近くに当たるように上記ソーラ集中装置の方へ動くソーラエネルギー収集システムの使用方法。A solar concentrator that operates directly so that the solar beam concentrates on the solar receptor;
A solar shutter device located between the solar concentrator and the solar receptor for selectively blocking a part of the solar beam;
The above device
At least one shutter plate;
A cooling circuit through which a cooling fluid for removing heat from the shutter plate circulates;
Shutter drive,
And a shutter control connected to the shutter drive,
At least one of the shutter plates is
From a is an open position located close to the Sorabimu, per part of at least the Sorabimu is the front surface of the shutter plate, can move to a closed position where a part of the Sorabimu impinging on the receptor is blocked,
The shutter drive operates such that at least one shutter plate moves from the open position to the closed position ;
The shutter control performs an operation to stop the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position ,
The solar beam is cone-shaped and is reduced by the diameter between the solar concentrator and the solar receptor;
At least one shutter plate forms a central opening;
At least one of the shutter plates is
In the open position, the solar beam is provided at a position very close to the solar receptor so as to pass through the central opening,
A method of using a solar energy collection system that moves towards the solar concentrator so that when in the closed position, a portion of the solar beam hits the central opening of at least one of the shutter plates .
上記ドライブは、少なくとも一個の上記シャッタプレートが上記通路に沿って動くように実施されるソーラエネルギー収集システムの使用方法。 3. The apparatus of claim 2 , wherein at least one of the shutter plates is provided on a path aligned between the solar concentrator and the solar receptor,
Use of a solar energy collection system wherein the drive is implemented such that at least one of the shutter plates moves along the path.
上記ソーラ集中装置及び上記ソーラレセプタの間に位置し、上記ソーラビームの一部を選択的に遮るためのソーラシャッタ装置とを備え、
上記装置は、
少なくとも一個のシャッタプレートと、
少なくとも一個の上記シャッタプレートに冷却管が設けられており、冷却流体の供給源に接続され、上記冷却管を介して上記シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環する冷却回路と、
シャッタドライブと、
上記シャッタドライブに接続しているシャッタコントロールと、を備え、
少なくとも一個の上記シャッタプレートは、
上記ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくとも上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たる上記ソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことができ、
上記冷却管は、
少なくとも一個のシャッタプレートの外側の縁の第１の位置から、少なくとも一個の上記シャッタプレートの内側の端まで延びる第１ホールと、
少なくとも一個の上記シャッタプレートの外側の縁の第２の位置から、少なくとも一個の上記シャッタプレートの内側の端まで延びる第２ホールとを備え、
上記第１ホール及び上記第２ホールが交差し、
上記第１ホールを循環する冷却流体が上記第２ホールに流れ、
上記シャッタドライブは、少なくとも一個の上記シャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように動作し、
上記シャッタコントロールが上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置で上記シャッタプレートの動作を止める動作を実施するソーラエネルギー収集システムの使用方法。A solar concentrator that operates directly so that the solar beam concentrates on the solar receptor;
A solar shutter device located between the solar concentrator and the solar receptor for selectively blocking a part of the solar beam;
The above device
At least one shutter plate;
A cooling circuit in which at least one of the shutter plates is provided with a cooling pipe, connected to a cooling fluid supply source, and a cooling fluid for removing heat from the shutter plate is circulated through the cooling pipe ;
Shutter drive,
And a shutter control connected to the shutter drive,
At least one of the shutter plates is
From a is an open position located close to the Sorabimu, per part of at least the Sorabimu is the front surface of the shutter plate, can move to a closed position where a part of the Sorabimu impinging on the receptor is blocked,
The cooling pipe is
A first hole extending from a first position of an outer edge of at least one shutter plate to an inner end of the at least one shutter plate;
A second hole extending from a second position of an outer edge of at least one of the shutter plates to an inner end of at least one of the shutter plates;
The first hole and the second hole intersect,
The cooling fluid circulating in the first hole flows into the second hole;
The shutter drive operates such that at least one shutter plate moves from the open position to the closed position ;
A method of using a solar energy collecting system, wherein the shutter control performs an operation of stopping the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position.
複数のシャッタプレートと、
シャッタリングと、
上記シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環する冷却回路と、
シャッタドライブと、
上記シャッタドライブに接続しているシャッタコントロールと、を備え、
複数の上記シャッタプレートは、
上記ソーラ集中装置及び上記ソーラレセプタの間に位置し、上記ソーラビームが上記シャッタプレートの間を通過するように配置され、
上記ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくとも上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たる上記ソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことが可能であり、
上記シャッタプレートは、実質的に上記ソーラビームを横断する面に配置され、
上記開位置の場合、上記ソーラビームがシャッタフレームによって形成された中央の開口部を通過できるように上記シャッタフレームにピボット旋回可能に設けられており、
上記シャッタリングは、上記シャッタフレームに回転可能に設けられ、
上記シャッタプレートはそれぞれ、
上記シャッタプレートの第１の部位で上記シャッタフレームにピボット旋回可能に設けられ、
上記シャッタプレートの第２の部位でリンクを介して上記シャッタリングにピボット旋回可能に設けられ、
上記ドライブは、上記シャッタリングを上記シャッタフレームに対して回転させて上記シャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように実施され、
上記シャッタドライブは、上記シャッタリングを上記シャッタフレームに対して回転させて、上記中央の開口部の大きさを減少させるように上記シャッタプレートをお互いにピボット旋回させて上記開位置から上記閉位置となるように実施され、
上記シャッタコントロールが上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置で上記シャッタプレートの動作を止める動作を実施するソーラエネルギー収集システム。A solar concentrator that collects the solar beam directly into the solar receptor;
A plurality of shutter plates;
Shuttering,
A cooling circuit through which a cooling fluid for removing heat from the shutter plate circulates;
Shutter drive,
And a shutter control connected to the shutter drive,
The plurality of shutter plates are
Located between the solar concentrator and the solar receptor, the solar beam is arranged to pass between the shutter plates ,
From the open position is a position closer to the Sorabimu, it is possible to at least part of the Sorabimu hits the front surface of the shutter plate, it moved to a closed position where a part of the Sorabimu impinging on the receptor is blocked,
The shutter plate is disposed in a plane substantially transverse to the solar beam;
In the open position, the solar beam is pivotally provided on the shutter frame so that the solar beam can pass through a central opening formed by the shutter frame.
The shutter ring is rotatably provided on the shutter frame,
Each of the shutter plates is
Provided at the first part of the shutter plate to be pivotable to the shutter frame;
Provided at the second part of the shutter plate so as to be pivotable to the shutter ring via a link;
The drive is performed such that the shutter plate moves from the open position to the closed position by rotating the shutter ring with respect to the shutter frame;
The shutter drive rotates the shutter ring with respect to the shutter frame and pivots the shutter plates relative to each other so as to reduce the size of the central opening to move from the open position to the closed position. Carried out to be
A solar energy collecting system in which the shutter control performs an operation of stopping the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position.
シャッタプレートと、
上記シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環する冷却回路と、
シャッタドライブと、
上記シャッタドライブに接続しているシャッタコントロールと、を備え、
上記シャッタプレートは、上記ソーラ集中装置及び上記ソーラレセプタの間に位置し、上記ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくとも上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たる上記ソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことが可能であり、
上記シャッタドライブは、上記シャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように動作し、
上記シャッタコントロールが上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置で上記シャッタプレートの動作を止める動作を実施し、
上記ソーラビームがコーン形状であり、上記ソーラ集中装置と上記ソーラレセプタとの間の直径によって減少しており、
上記シャッタプレートが中央の開口部を形成しており、
上記シャッタプレートは、
上記開位置の場合、上記ソーラビームが上記中央の開口部を通過するように上記ソーラレセプタに極めて近い位置に設けられ、
上記閉位置となる場合には上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの上記中央の開口部の近くに当たるように上記ソーラ集中装置の方へ動くソーラエネルギー収集システム。A solar concentrator that collects the solar beam directly into the solar receptor;
A shutter plate;
A cooling circuit through which a cooling fluid for removing heat from the shutter plate circulates;
Shutter drive,
And a shutter control connected to the shutter drive,
The shutter plate is positioned between the solar concentrator and the solar receptor, from a which open position located close to the Sorabimu, at least part of the Sorabimu hits the front surface of the shutter plate, the impinging on the receptor It is possible to move to a closed position where a part of the solar beam is blocked ,
The shutter drive operates so that the shutter plate moves from the open position to the closed position ;
The shutter control performs an operation to stop the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position ,
The solar beam is cone-shaped and is reduced by the diameter between the solar concentrator and the solar receptor;
The shutter plate forms a central opening;
The shutter plate is
In the open position, the solar beam is provided at a position very close to the solar receptor so as to pass through the central opening,
A solar energy collection system that moves towards the solar concentrator so that a portion of the solar beam hits the central opening of the shutter plate when in the closed position .
上記ドライブは、少なくとも一個の上記シャッタプレートが上記通路に沿って動くように実施されるソーラエネルギー収集システム。8. The apparatus of claim 7 , wherein at least one shutter plate is provided on a path aligned between the solar concentrator and the solar receptor,
The solar energy collecting system, wherein the drive is implemented such that at least one of the shutter plates moves along the path.
シャッタプレートと、
少なくとも一個のシャッタプレートに冷却管が設けられており、冷却流体の供給源に接続され、上記冷却管を介して、少なくとも一個の上記シャッタプレートから熱を取り去るための冷却流体が循環する冷却回路と、
シャッタドライブと、
上記シャッタドライブに接続しているシャッタコントロールと、を備え、
上記シャッタプレートは、上記ソーラ集中装置及び上記ソーラレセプタの間に位置し、上記ソーラビームに近い位置である開位置から、少なくとも上記ソーラビームの一部が上記シャッタプレートの前側の表面に当たり、上記レセプタに当たる上記ソーラビームの一部が遮られる閉位置まで動くことが可能であり、
上記冷却管は、
少なくとも一個のシャッタプレートの外側の縁の第１の位置から、少なくとも一個の上記シャッタプレートの内側の端まで延びる第１ホールと、
少なくとも一個の上記シャッタプレートの外側の縁の第２の位置から、少なくとも一個の上記シャッタプレートの内側の端まで延びる第２ホールとを備え、
上記第１ホール及び上記第２ホールが交差し、
上記第１ホールを循環する冷却流体が上記第２ホールに流れ、
上記シャッタドライブは、上記シャッタプレートが上記開位置から上記閉位置まで動くように動作し、
上記シャッタコントロールが上記開位置と上記閉位置との間の複数の位置で上記シャッタプレートの動作を止める動作を実施するソーラエネルギー収集システム。A solar concentrator that collects the solar beam directly into the solar receptor;
A shutter plate;
A cooling circuit in which at least one shutter plate is provided with a cooling pipe, connected to a cooling fluid supply source, and through which the cooling fluid for removing heat from the at least one shutter plate circulates ,
Shutter drive,
And a shutter control connected to the shutter drive,
The shutter plate is positioned between the solar concentrator and the solar receptor, from a which open position located close to the Sorabimu, at least part of the Sorabimu hits the front surface of the shutter plate, the impinging on the receptor It is possible to move to a closed position where a part of the solar beam is blocked ,
The cooling pipe is
A first hole extending from a first position of an outer edge of at least one shutter plate to an inner end of the at least one shutter plate;
A second hole extending from a second position of an outer edge of at least one of the shutter plates to an inner end of at least one of the shutter plates;
The first hole and the second hole intersect,
The cooling fluid circulating in the first hole flows into the second hole;
The shutter drive operates so that the shutter plate moves from the open position to the closed position ;
A solar energy collecting system in which the shutter control performs an operation of stopping the operation of the shutter plate at a plurality of positions between the open position and the closed position.
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