JPH0159682B2 - - Google Patents
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- JPH0159682B2 JPH0159682B2 JP13178087A JP13178087A JPH0159682B2 JP H0159682 B2 JPH0159682 B2 JP H0159682B2 JP 13178087 A JP13178087 A JP 13178087A JP 13178087 A JP13178087 A JP 13178087A JP H0159682 B2 JPH0159682 B2 JP H0159682B2
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- sun
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は太陽光が直接当らない場所に太陽光
を導光するようにした太陽光採光装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a sunlight lighting device that guides sunlight to a place where sunlight does not directly hit.
(従来の技術)
一般に、地下街や地下室等の地下設備、あるい
は、住宅密集地における家屋の内部等のように太
陽光が直接当たらない場所に太陽光を導光するよ
うにした太陽光採光装置にあつては、この太陽の
移動に合わせて姿勢制御を行なつている。すなわ
ち、前述した太陽光採光装置では、その採光効率
を向上させることが行なわれている。(Prior art) Generally, solar lighting devices are used to guide sunlight to underground facilities such as underground malls and basements, or to places where sunlight does not directly hit, such as the inside of houses in densely populated residential areas. Attitude control is usually performed in accordance with the movement of the sun. That is, in the sunlight lighting device described above, efforts have been made to improve the lighting efficiency.
このような太陽光採光装置として、例えば10
図に示すようなものが知られている。第10図に
おいて、1は太陽光を一点に向けて収束させる集
光レンズであり、この収束された太陽光は制御レ
ンズ2によつて平行光線にされ、この平行光線は
反射鏡3によつて導光方向へ向けて反射される。
集光レンズ1および制御レンズ2は、回動部材4
に取り付けられたドリブンギア5を第1電動モー
タ6によつて回転させて方位方向に回動させ、ま
た操作ロツド7を第2電動モータ8によつて往復
動させて仰角方向に回動させている。 As such a solar lighting device, for example, 10
The one shown in the figure is known. In FIG. 10, reference numeral 1 is a condensing lens that directs and converges sunlight to one point, and this converged sunlight is converted into parallel rays by a control lens 2, and this parallel ray is converted by a reflecting mirror 3. It is reflected toward the light guide direction.
The condensing lens 1 and the control lens 2 are connected to a rotating member 4
The driven gear 5 attached to the shaft is rotated by the first electric motor 6 to rotate in the azimuth direction, and the operating rod 7 is reciprocated by the second electric motor 8 to rotate in the elevation direction. There is.
ところで、この太陽光採光装置の採光効率を向
上させるために、集光レンズ1および制御レンズ
2はこれらの光軸線を太陽光の光軸線と平行にす
る必要がある。そのためには、太陽の移動を集光
レンズ1の近傍に取り付けられた太陽追尾センサ
9によつて追尾し、この太陽追尾センサ9の信号
に基づいてコントロールユニツト15によつて第
1電動モータ6および第2電動モータ8の駆動を
制御し、この集光レンズ1および制御レンズ2を
方位方向および仰角方向に回動させている。 By the way, in order to improve the lighting efficiency of this sunlight lighting device, the optical axes of the condenser lens 1 and the control lens 2 need to be parallel to the optical axis of sunlight. To do this, the movement of the sun is tracked by a sun tracking sensor 9 attached near the condensing lens 1, and based on the signal from the sun tracking sensor 9, the control unit 15 controls the first electric motor 6 and The second electric motor 8 is controlled to rotate the condensing lens 1 and the control lens 2 in the azimuth direction and the elevation direction.
ここで、集光レンズ1で集光し制御レンズ2で
平行光線とした太陽光は、集光レンズ1および制
御レンズ2の回動にかかわらず常に一定位置に導
光する必要がある。このため、平行光線となつた
太陽光は、回動部材4に設けられた第3電動モー
タ16によつて操作ロツド17を往復動させ、リ
ンク機構18を介して反射鏡を回動させて常に一
定位置に導光している。 Here, the sunlight that is collected by the condensing lens 1 and made into parallel light by the control lens 2 needs to be guided to a constant position regardless of the rotation of the condensing lens 1 and the control lens 2. Therefore, the sunlight that has become a parallel beam of light is always reflected by reciprocating the operating rod 17 by the third electric motor 16 provided on the rotating member 4 and rotating the reflecting mirror via the link mechanism 18. Light is guided to a certain position.
太陽追尾センサ9は第11図および第12図に
示すように、略円柱状の本体10と、この本体1
0の基端部に設けられた基台11と、本体10の
先端部に取り付けられた粗調整用の光電素子12
と、基台11の本体側面に取り付けられた微調整
用の光電素子13とから構成されている。粗調整
用の光電素子12は本体10の先端部中央に取り
付けられた主光電素子12aと、この先端部に形
成された傾斜面14に取り付けられた4個の副光
電素子12bからなつている。主光電素子12a
と副光電素子12bとの受光角度の変化によつて
受光量に差を生じさせ、この受光量の差を太陽光
Sに対する本体10の大まかな傾斜方向を検出す
るための信号として用いる。また、微調整用の光
電素子13は本体10の側壁に接するように基台
11に4個取り付けられている。太陽光による本
体10の影によつて光電素子13間に受光量の差
を生じさせ、この受光量の差を太陽光に対する本
体10の正確な傾斜方向を検出するための信号と
して用いる。 As shown in FIGS. 11 and 12, the solar tracking sensor 9 includes a substantially cylindrical main body 10 and a main body 1.
A base 11 provided at the base end of the main body 10, and a photoelectric element 12 for rough adjustment attached to the tip end of the main body 10.
and a photoelectric element 13 for fine adjustment attached to the side surface of the main body of the base 11. The photoelectric element 12 for coarse adjustment consists of a main photoelectric element 12a attached to the center of the tip of the main body 10, and four sub-photoelectric elements 12b attached to an inclined surface 14 formed at the tip. Main photoelectric element 12a
A difference is caused in the amount of light received by changing the light receiving angle between the main body 10 and the sub-photoelectric element 12b, and this difference in the amount of light received is used as a signal for detecting the rough direction of inclination of the main body 10 with respect to sunlight S. Further, four photoelectric elements 13 for fine adjustment are attached to the base 11 so as to be in contact with the side wall of the main body 10. The shadow of the main body 10 caused by sunlight causes a difference in the amount of light received between the photoelectric elements 13, and this difference in the amount of light received is used as a signal for detecting the accurate direction of inclination of the main body 10 with respect to the sunlight.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、このような従来の太陽光採光装
置にあつては、太陽光を一定位置に導光するの
に、まず太陽の移動に合せて集光レンズ1および
制御レンズ2を第1電動モータ6によつて方位方
向に回動させるとともに、第2電動モータ8によ
つて仰角方向に回動させて姿勢制御し、次に第3
電動モータ16によつてリンク機構を介して反射
鏡3を回動させていた。したがつて、第1電動モ
ータ6と第2電動モータ8によつて姿勢制御した
後に、さらに第3電動モータ16によつて反射鏡
3を回動させるので、全体として機構が複雑化
し、また電動モータ6,8,16を駆動するため
の消費エネルギが多くなるという問題点があつ
た。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional solar lighting device, in order to guide sunlight to a fixed position, the condenser lens 1 and the The control lens 2 is rotated in the azimuth direction by the first electric motor 6 and rotated in the elevation direction by the second electric motor 8 to control the attitude.
The reflecting mirror 3 was rotated by an electric motor 16 via a link mechanism. Therefore, after the posture is controlled by the first electric motor 6 and the second electric motor 8, the reflector 3 is further rotated by the third electric motor 16, which complicates the overall mechanism. There was a problem that energy consumption for driving the motors 6, 8, and 16 increased.
(問題点を解決するための手段)
このような問題点を解決するために、この発明
にあつては、回動軸に中心軸を介して揺動自在に
取り付けられた反射鏡と、この中心軸に揺動自在
に取り付けられた先端に太陽を追尾するための太
陽追尾センサが設けられた保持部材と、この保持
部材の基端に一端が連結され他端が反射鏡にスラ
イダーを介して摺動自在に連結された第1リンク
と、この第1リンクと同じ長さであつて、一端が
反射鏡にスライダーを介して摺動自在に連結され
他端が回動軸における中心軸を基準として保持部
材の中心軸から基端までの長さと同じ長さの点と
連結された第2リンクと、回動軸に設けられ保持
部材を中心軸を中心に揺動させる駆動源とを備
え、この駆動源によつて保持部材を揺動させて太
陽追尾センサを太陽に向けると、太陽光は反射鏡
によつて反射されて一定位置に導光されるように
した構成としたものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the present invention includes a reflecting mirror that is swingably attached to a rotating shaft via a central axis, and A holding member is swingably attached to a shaft and has a solar tracking sensor for tracking the sun at its tip, and one end is connected to the base end of this holding member, and the other end is slid onto a reflecting mirror via a slider. A first link that is movably connected and has the same length as the first link, one end of which is slidably connected to the reflecting mirror via a slider, and the other end of which is connected to the reflecting mirror with respect to the central axis of the rotation axis. The second link is connected to a point having the same length as the length from the central axis to the base end of the holding member, and a drive source is provided on the rotating shaft and swings the holding member about the central axis. When the holding member is swung by a drive source to direct the solar tracking sensor toward the sun, sunlight is reflected by a reflecting mirror and guided to a fixed position.
(作用)
太陽追尾センサを太陽に向けるために、駆動源
によつて保持部材を揺動させて、この太陽追尾セ
ンサを方位方向および仰角方向に姿勢制御する。
この姿勢制御と同時に、太陽光は反射鏡によつて
反射されて一定位置に導光される。(Operation) In order to direct the sun tracking sensor toward the sun, the holding member is swung by the drive source to control the attitude of the sun tracking sensor in the azimuth direction and the elevation direction.
At the same time as this attitude control, sunlight is reflected by a reflecting mirror and guided to a fixed position.
(実施例)
以下この発明を図面に基づいて説明する。第1
図ないし第9図はこの発明に係る太陽光採光装置
を示す図である。(Example) The present invention will be described below based on the drawings. 1st
9 to 9 are diagrams showing a sunlight lighting device according to the present invention.
まず、構成を説明する。第1図ないし第3図に
おいて21は正六面体形の枠体からなるアクリド
ームであり、このアクリドーム21はビルの屋上
に支持部材22を介して設置されている。アクリ
ドーム21の上下のフレーム21a,21b間に
は回動軸23が取り付けられ、この回動軸23の
上方部分には回動ギア24と電線のねじれによる
断線を防止するためのスリツプリング25とが取
り付けられている。また、回動軸23は回動ギア
24を介して第1ステツプモータ20によつて回
動される。スリツプリング25の上端部には、粗
調整センサ26が設けられている。粗調整センサ
26は第4図にも示すように板状部材27と、こ
の板状部材27の両側面に取り付けられた一対の
受光素子W,E(例えば、フオトダイオード)と
から構成されている。この受光素子W,Eは受光
角度が120度であり、この受光角度の中心線が板
状部材27の中心線に対して直交するように取り
付けられている。 First, the configuration will be explained. In FIGS. 1 to 3, reference numeral 21 is an acryl dome made of a regular hexahedral frame, and this acryl dome 21 is installed on the roof of a building via a support member 22. A rotation shaft 23 is attached between the upper and lower frames 21a and 21b of the acryl dome 21, and a rotation gear 24 and a slip ring 25 for preventing wire breakage due to twisting of the electric wire are attached to the upper part of this rotation shaft 23. installed. Further, the rotation shaft 23 is rotated by the first step motor 20 via a rotation gear 24. A coarse adjustment sensor 26 is provided at the upper end of the slip ring 25. As shown in FIG. 4, the rough adjustment sensor 26 is composed of a plate member 27 and a pair of light receiving elements W and E (for example, photodiodes) attached to both sides of the plate member 27. . The light receiving elements W and E have a light receiving angle of 120 degrees, and are mounted so that the center line of this light receiving angle is orthogonal to the center line of the plate member 27.
回動軸23にはこの軸線と直交する中心軸28
が回動自在に取り付けらている。中心軸28の左
半分と右半分には、略長方形の一方の長辺が円弧
状となつた反射鏡29,30が一対となつて回動
自在に取り付けられている。また、中心軸28の
中央部には回動軸23を挾むように2個の略L字
形の保持部材31,32が回動自在に取り付けら
れている。保持部材31,32の先端面には、第
1図にも示すように微調整センサ33,34が段
違いとなるように取り付けられている。したがつ
て、微調整センサ33,34の一方がアクリドー
ム21の影となつても、他方は太陽光を受光する
ことができる。 The rotation axis 23 has a central axis 28 perpendicular to this axis.
is rotatably attached. A pair of substantially rectangular reflecting mirrors 29 and 30 each having an arcuate long side are rotatably attached to the left and right halves of the central axis 28 . Furthermore, two approximately L-shaped holding members 31 and 32 are rotatably attached to the center of the central shaft 28 so as to sandwich the rotation shaft 23 therebetween. As shown in FIG. 1, fine adjustment sensors 33 and 34 are attached to the distal end surfaces of the holding members 31 and 32 at different levels. Therefore, even if one of the fine adjustment sensors 33 and 34 is in the shadow of the acryl dome 21, the other can receive sunlight.
微調整センサ33,34は第5図および第6図
にも示すように、先端から基端へ向けて断面積が
大きくなるようにテーパが形成された四角柱状の
本体35と、この本体35の先端に設けられた四
角片状36の案内部材と、この案内部材の基端に
設けられた基台37とから構成されている。案内
部材36の四側壁のそれぞれには断面略円弧状の
第1案内溝38が軸線方向に形成され、またこの
第1案内溝38と対向するように本体35の基端
側の四側壁のそれぞれには同様の断面略円弧状の
第2案内溝39が軸線方向に形成されている。四
つの第2案内溝39の基端側にはそれぞれには受
光角度90゜の受光素子(例えばフオトダイオード)
が半分嵌入されてこの本体35に取り付けられて
いる。四個の受光素子w,e,u,dは対向する
受光素子w,eと受光素子u,dとが一対となつ
ており、太陽光による本体35の影によつてこの
一対の受光素子w,e又はu,dに受光量の差を
生じせさせ、この受光量の差を太陽光に対する本
体35の正確な傾斜方向を検出するための信号と
して用いる。 As shown in FIGS. 5 and 6, the fine adjustment sensors 33 and 34 have a rectangular prism-shaped main body 35 that tapers so that the cross-sectional area increases from the distal end to the proximal end, and the main body 35. It consists of a guide member in the shape of a square piece 36 provided at the tip and a base 37 provided at the base end of this guide member. A first guide groove 38 having a substantially arc-shaped cross section is formed in each of the four side walls of the guide member 36 in the axial direction, and each of the four side walls on the proximal end side of the main body 35 is formed so as to face the first guide groove 38. A second guide groove 39 having a similar substantially arcuate cross section is formed in the axial direction. A light receiving element (for example, a photodiode) with a light receiving angle of 90° is installed on the base end side of the four second guide grooves 39.
is attached to this main body 35 by being partially fitted. The four light receiving elements w, e, u, d are a pair of facing light receiving elements w, e and light receiving elements u, d, and due to the shadow of the main body 35 caused by sunlight, this pair of light receiving elements w , e or u, d, and this difference in the amount of received light is used as a signal for detecting the accurate direction of inclination of the main body 35 with respect to sunlight.
粗調整センサ26の受光素子W,Eと微調整セ
ンサ33,34の受光素子w,e,u,dとの受
光角度の関係は、第7図に示すように受光素子
W,Eの120゜の受光角度の間に、受光素子w,
e,u,dの90゜の受光角度が位置している。 The relationship between the light receiving angles of the light receiving elements W, E of the coarse adjustment sensor 26 and the light receiving elements w, e, u, d of the fine adjustment sensors 33, 34 is 120° for the light receiving elements W, E as shown in FIG. During the light receiving angle of , the light receiving element w,
A light receiving angle of 90° is located for e, u, and d.
第2図および第8図にも示すように、保持部材
31基端部と、回動軸23における中心軸28を
基準として保持部材31の中心軸から基端部まで
の長さと同じ長さの距離に位置する点とは、同じ
長さの第1リンク42および第2リンク43のそ
れぞれの一端が回動自在に連結され、またそれぞ
れの他端はスライダ44を介して反射鏡29,3
0と摺動自在に連結されている。スライダ44は
反射鏡30の側端部に形成された摺動溝45にベ
アリングを摺動自在に嵌入したものである。回動
軸23には駆動源としての第2ステツプモータ4
6(他にはリニアモータ等)が支持部材47を介
して取り付けられ、このステツプモータ46は自
在継手48aを介してねじ軸48と連結され、こ
のねじ軸48はボールねじ49を介して保持部材
31に取り付けられている。微調整センサ33を
所定角度回動させるためには第2ステツプモータ
46を駆動して、保持部材31を所定角度θだけ
揺動させると、同時に第1リンク42、第2リン
ク43は拡開又は縮小されて反射鏡29,30を
前記所定角度の半分の角度(1/2)×θだけ揺動さ
せる。 As shown in FIGS. 2 and 8, the proximal end of the holding member 31 has a length that is the same as the length from the central axis of the holding member 31 to the proximal end with reference to the central axis 28 of the rotation shaft 23. The points located at a distance are connected to one end of each of the first link 42 and second link 43 having the same length in a rotatable manner, and the other end of each is connected to the reflecting mirrors 29 and 3 via a slider 44.
0 and is slidably connected. The slider 44 has a bearing slidably fitted into a sliding groove 45 formed at the side end of the reflecting mirror 30. The rotation shaft 23 is equipped with a second step motor 4 as a drive source.
6 (otherwise linear motor etc.) is attached via a support member 47, this step motor 46 is connected to a screw shaft 48 via a universal joint 48a, and this screw shaft 48 is connected to a holding member via a ball screw 49. It is attached to 31. In order to rotate the fine adjustment sensor 33 by a predetermined angle, the second step motor 46 is driven to swing the holding member 31 by a predetermined angle θ, and at the same time, the first link 42 and the second link 43 are expanded or opened. After being reduced, the reflecting mirrors 29 and 30 are swung by an angle (1/2) x θ, which is half the predetermined angle.
ここで、第1ステツプモータ20は反射鏡2
9,30を方位方向に回動させるものであり、第
2ステツプモータ46はこの反射鏡29,30を
前記リンク機構を介して仰角方向に揺動させるも
のである。第1ステツプモータ20および第2ス
テツプモータ46は、粗調整センサ46および微
調整センサ33,34が出力する信号に基づいて
コントロールユニツト50によつて必要に応じて
駆動される。 Here, the first step motor 20 is connected to the reflecting mirror 2.
The second step motor 46 is used to swing the reflecting mirrors 29, 30 in the elevation direction via the link mechanism. The first step motor 20 and the second step motor 46 are driven as necessary by the control unit 50 based on signals output from the coarse adjustment sensor 46 and the fine adjustment sensors 33 and 34.
この発明の作用を、第9図に示すフロチヤート
に基づき説明する。なお図中のP1〜P14はフロー
チヤートの各ステツプを示す。 The operation of this invention will be explained based on the flowchart shown in FIG. Note that P 1 to P 14 in the figure indicate each step of the flowchart.
まず、太陽採光装置の電源をONにすると、ス
テツプP1で、日の出の太陽光を粗調整センサ2
6によつて受光し、この受光量が太陽を追尾可能
な所定受光量以上であるかどうかをコントロール
ユニツト50によつて判断する。 First, when the power of the solar lighting device is turned on, in step P1 , the rough adjustment sensor 2 adjusts the sunlight at sunrise.
6, and the control unit 50 determines whether the amount of received light is equal to or greater than a predetermined amount of light that can track the sun.
太陽光の受光量が所定受光量以上であるときに
は、太陽光によつて生じる板状部材27の陰影の
ために、粗調整センサ26の受光素子W,Eの受
光量に差が生じる。ステツプP2で、この受光素
子W,Eの受光量の差をコントロールユニツト5
0によつて比較演算し、この比較演算した結果を
第1ステツプモータ20に駆動信号として出力す
る。 When the amount of sunlight received is equal to or greater than a predetermined amount of sunlight, a difference occurs in the amount of light received by the light receiving elements W and E of the coarse adjustment sensor 26 due to shadows on the plate member 27 caused by sunlight. In step P2 , the control unit 5 detects the difference in the amount of light received by the light receiving elements W and E.
A comparison operation is performed using 0, and the result of this comparison operation is outputted to the first step motor 20 as a drive signal.
ステツプP3で、第1ステツプモータ20が駆
動信号を入力すると、この駆動信号に基づいてこ
の粗調整センサ26が取り付けられた回動軸23
を方位方向において太陽に向けて回動させる。こ
のとき、反射鏡29,30は方位方向において太
陽に向けて回動される。 In step P3 , when the first step motor 20 inputs a drive signal, the rotation shaft 23 to which the coarse adjustment sensor 26 is attached is adjusted based on this drive signal.
rotate toward the sun in the azimuth direction. At this time, the reflecting mirrors 29 and 30 are rotated toward the sun in the azimuth direction.
粗調整センサ26が概略において太陽に向く
と、太陽は微調整センサ33,34の受光素子
w,e,u,dの受光角度内に位置する。このた
め、微調整センサ33,34が太陽光を受光可能
となり、ステツプP4で、この受光量が太陽を追
尾可能な所定受光量以上であるかどうかをコント
ロールユニツト50よつて判断する。 When the rough adjustment sensor 26 roughly faces the sun, the sun is located within the light receiving angle of the light receiving elements w, e, u, d of the fine adjustment sensors 33, 34. Therefore, the fine adjustment sensors 33 and 34 are enabled to receive sunlight, and in step P4 , the control unit 50 determines whether the amount of received light is equal to or greater than a predetermined amount of light that can track the sun.
太陽光の受光量が所定受光量以上であるときに
は、太陽光によつて生じる本体35の陰影のため
に、微調整センサ33,34の受光素子w,eの
受光量に差が生じる。 When the amount of sunlight received is equal to or greater than a predetermined amount of received light, a difference occurs in the amount of light received by the light receiving elements w and e of the fine adjustment sensors 33 and 34 due to the shadow of the main body 35 caused by the sunlight.
ステツプP5で、この受光素子w,eの受光量
の差をコントロールユニツト50によつて比較演
算し、この比較演算した結果を第1ステツプモー
タ20に駆動信号として出力する。 In step P5 , the control unit 50 compares and calculates the difference in the amount of light received by the light receiving elements w and e, and outputs the result of this comparison calculation to the first step motor 20 as a drive signal.
ステツプP6でこの駆動信号に基づいて第1ス
テツプモータ20は駆動され、この第1ステツプ
モータ20によつて回動軸23を回動させ、保持
部材31,32を介してこの微調整センサ33,
34を方位方向において太陽に向けて適確に回動
させる。このとき、同時に反射鏡29,30は方
位方向において太陽に向けて適確に回動される。 In step P6 , the first step motor 20 is driven based on this drive signal, and the first step motor 20 rotates the rotation shaft 23, and the fine adjustment sensor 33 is rotated by the first step motor 20 via the holding members 31 and 32. ,
34 is appropriately rotated in the azimuth direction toward the sun. At this time, the reflecting mirrors 29 and 30 are simultaneously appropriately rotated toward the sun in the azimuth direction.
微調整センサ33,34が方位方向において太
陽に向つて正確に向いているかを、ステツプP7
で受光素子w,eの受光量の差を比較演算する。 Check in step P7 whether the fine adjustment sensors 33 and 34 are accurately facing the sun in the azimuth direction.
The difference in the amount of light received by the light receiving elements w and e is compared and calculated.
受光素子w,eの受光量の差がなければ、この
微調整センサ33,34は太陽に正確に向いてい
ることになり、ステツプP8でコントロールユニ
ツト50は信号を出力して第1ステツプモータ2
0の駆動を停止させる。 If there is no difference in the amount of light received by the light receiving elements w and e, it means that the fine adjustment sensors 33 and 34 are facing the sun accurately, and in step P8 the control unit 50 outputs a signal to control the first step motor. 2
Stops driving of 0.
第1ステツプモータ20の駆動が停止される
と、ステツプP9で微調整センサ33,34の受
光素子u,dの受光量の差をコントロールユニツ
ト50によつて比較演算し、この比較演算した結
果を第2ステツプモータ46に駆動信号として出
力する。 When the drive of the first step motor 20 is stopped, in step P9 , the control unit 50 compares and calculates the difference in the amount of light received by the light receiving elements u and d of the fine adjustment sensors 33 and 34, and calculates the result of this comparison calculation. is output to the second step motor 46 as a drive signal.
ステツプP10で、この駆動信号に基づいて第2
ステツプモータ46は駆動され、保持部材31,
32に取り付けられた微調整センサ33,34を
仰角方向において太陽に向けて適確に回動させ
る。このとき、微調整センサ33,34が太陽に
向いて角度θだけ回動されると、反射鏡29,3
0は前記リンク機構を介して常に角度(1/2)×θ
だけ回動される。このため、反射鏡29,30に
反射される太陽光は、常に一定位置に導光され
る。したがつて、太陽の移動に合せて太陽追尾セ
ンサ33,34を第1ステツプモータ20および
第2ステツプモータ46を駆動させて方位方向お
よび仰角方向に姿勢制御するだけで、この装置に
照射される太陽光は反射鏡29,30に反射され
て常に一定位置に導光される。その結果、この装
置全体として機構を簡略化でき、またステツプモ
ータ20,46は2個で済むのでこれを駆動する
ための消費エネルギを少くすることができる。 In step P10 , the second drive signal is
The step motor 46 is driven, and the holding members 31,
Fine adjustment sensors 33 and 34 attached to 32 are appropriately rotated in the elevation direction toward the sun. At this time, when the fine adjustment sensors 33 and 34 are rotated by an angle θ toward the sun, the reflecting mirrors 29 and 3
0 is always the angle (1/2) x θ via the link mechanism
is rotated only. Therefore, sunlight reflected by the reflecting mirrors 29 and 30 is always guided to a fixed position. Therefore, by simply controlling the attitude of the solar tracking sensors 33 and 34 in the azimuth and elevation directions by driving the first step motor 20 and the second step motor 46 in accordance with the movement of the sun, this device can be irradiated with light. The sunlight is reflected by the reflecting mirrors 29 and 30 and is always guided to a fixed position. As a result, the mechanism of this device as a whole can be simplified, and since only two step motors 20 and 46 are required, the energy consumption for driving them can be reduced.
微調整センサ33,34が仰角方向において太
陽に向つて正確に向いているかを、ステツプP11
で受光素子u,dの受光量の差を比較演算する。
受光素子u,dの受光量に差がなければ、この微
調整センサ33,34は太陽に正確に向いている
ことになる。 Check whether the fine adjustment sensors 33 and 34 are accurately facing the sun in the elevation direction in step P11 .
The difference in the amount of light received by the light receiving elements u and d is compared and calculated.
If there is no difference in the amount of light received by the light receiving elements u and d, it means that the fine adjustment sensors 33 and 34 are accurately facing the sun.
ここで、太陽の移動に応じてこれを追尾するた
めに微調整センサ33,34を制御するのは所定
時間(例えば、60秒間)毎に行うこととする。そ
こで、ステツプP12でコントロールユニツト50
に設けられたタイマーで所定時間経過したかを判
断する。 Here, in order to track the movement of the sun, the fine adjustment sensors 33 and 34 are controlled at predetermined intervals (for example, every 60 seconds). Therefore, in step P12 , the control unit 50
A timer is installed to determine whether a predetermined time has elapsed.
また、太陽の日没後には微調整センサ33,3
4を制御する必要がないのでこれを停止させる必
要がある。このため、ステツプP13で受光素子w,
e,u,dの受光量が所定受光量以上であるかを
コントロールユニツト50よつて判断する。受光
素子w,e,u,dの受光量が所定受光量以上で
あるときには、ステツプP5に戻り再び太陽の移
動に応じてこれを追尾するために微調整センサ3
3,34を制御する。 In addition, after the sun sets, the fine adjustment sensors 33, 3
Since there is no need to control 4, it is necessary to stop this. Therefore, in step P13 , the light receiving element w,
The control unit 50 determines whether the amounts of light received at e, u, and d are greater than or equal to a predetermined amount of light received. When the amount of light received by the light receiving elements w, e, u, d is equal to or greater than the predetermined amount of light received, the process returns to step P5 and the fine adjustment sensor 3 is adjusted again to track the movement of the sun.
3 and 34.
受光素子w,e,u,dの受光量が所定受光量
以下であるときには、日没後であるのでステツプ
P14で第2ステツプモータ46の駆動を停止させ
る。 If the amount of light received by the light receiving elements w, e, u, d is less than the predetermined amount of light, it is after sunset, so step
At P14 , the drive of the second step motor 46 is stopped.
一方、前述した従来の太陽光採光装置にあつて
は、反射鏡3をリンク機構18を介して回動させ
るのに、回動部材4に設けられた第3電動モータ
16に操作ロツド17を往復動させることにして
いた。このため、回動部材4に設けられた第3転
動モータ16によつて操作ロツド17を往復動さ
せても、この回動部材4は揺動せず、反射鏡3を
回動させることができない。しかし、この発明に
係る太陽光装置にあつては回動軸23に設けられ
た第2ステツプモータ46はねじ軸48を介して
保持部材31,32の基端に連結したので、第2
ステツプモータ46の駆動により保持部材31,
32は揺動し、反射鏡30を回動させることがで
きる。 On the other hand, in the conventional solar lighting device described above, in order to rotate the reflecting mirror 3 via the link mechanism 18, the third electric motor 16 provided on the rotating member 4 is required to move the operating rod 17 back and forth. I decided to move it. Therefore, even if the operating rod 17 is reciprocated by the third rolling motor 16 provided on the rotating member 4, the rotating member 4 does not swing and the reflecting mirror 3 cannot be rotated. Can not. However, in the solar device according to the present invention, since the second step motor 46 provided on the rotating shaft 23 is connected to the base ends of the holding members 31 and 32 via the screw shaft 48, the second step motor 46 is
By driving the step motor 46, the holding member 31,
32 can swing and rotate the reflecting mirror 30.
また、反射鏡11を歯車機構を介してステツプ
モータによつて回動させるとすれば、反射鏡2
9,30を保持したときに、この歯車機構のバツ
クラツシによつて反射鏡29,30は少し動いて
しまい、この反射鏡29,20によつて太陽光を
反射して一定位置に導光することができない。し
かし、この発明に係る太陽光採光装置にあつて
は、反射鏡29を歯車機構を介せずに第2ステツ
プモータ46の駆動によつて回動させるので、こ
の第2ステツプモータ46の駆動を停止させる
と、この反射鏡29,30は確実に固定・保持さ
れる。 Furthermore, if the reflecting mirror 11 is rotated by a step motor via a gear mechanism, the reflecting mirror 11 is rotated by a step motor via a gear mechanism.
9 and 30, the reflecting mirrors 29 and 30 move slightly due to the backlash of this gear mechanism, and the reflecting mirrors 29 and 20 reflect sunlight and guide it to a fixed position. I can't. However, in the sunlight lighting device according to the present invention, since the reflecting mirror 29 is rotated by the drive of the second step motor 46 without using a gear mechanism, the drive of the second step motor 46 is When stopped, the reflecting mirrors 29 and 30 are securely fixed and held.
(発明の効果)
以上説明したようにこの発明によれば、駆動源
によつて保持部材を揺動させて太陽追尾センサを
太陽に向けると、太陽光は反射鏡よつて反射され
て一定位置に導光されるようにしたので、太陽追
尾センサを方位方向および仰角方向に姿勢制御す
るだけで、太陽光は反射鏡によつて反射されて常
に一定位置に導光される。したがつて、この装置
全体として機構を簡略化でき、また駆動源も少く
て済むので、こをこれを駆動するための消費エネ
ルギを少くすることができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, when the holding member is swung by the drive source and the solar tracking sensor is directed toward the sun, the sunlight is reflected by the reflector and fixed at a fixed position. Since the sunlight is guided, simply by controlling the attitude of the sun tracking sensor in the azimuth and elevation directions, the sunlight is reflected by the reflecting mirror and guided to a constant position. Therefore, the mechanism of this device as a whole can be simplified, and the number of driving sources can be reduced, so that the energy consumption for driving the device can be reduced.
第1図ないし第9図はこの発明に係る太陽採光
装置の一実施例を示す図であり、第1図はこの太
陽光採光装置の斜視図、第2図はこの太陽光採光
装置の正面図、第3図は第2図における―線
断面図、第4図aは粗調整センサの正面図、第4
図bはこの粗調整センサの側面図、第5図aは微
調整センサの正面図、第5図bは微調整センサの
側面図、第6図は微調整センサの斜視図、第7図
は粗調整センサおよび微調整センサの受光素子の
受光角度を示す図、第8図はこの太陽光採光装置
のリンク機構を示す斜視図、第9図はこの太陽光
採光装置の作用を示すためのフローチヤートであ
る。第10図は従来の太陽追尾センサが用いられ
た太陽光採光装置を示す斜視図、第11図はこの
従来の太陽追尾センサの側面図、第12図はこの
太陽追尾センサの平面図である。
23…回動軸、28…中心軸、29,30…反
射鏡、31,32…保持部材、33,34…太陽
追尾センサ、42…第1リンク、43…第2リン
ク、44…スライダー、45…駆動源。
1 to 9 are diagrams showing an embodiment of the solar lighting device according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of this solar lighting device, and FIG. 2 is a front view of this solar lighting device. , Fig. 3 is a sectional view taken along the line - in Fig. 2, Fig. 4 a is a front view of the rough adjustment sensor, and Fig. 4
Figure b is a side view of the coarse adjustment sensor, Figure 5a is a front view of the fine adjustment sensor, Figure 5b is a side view of the fine adjustment sensor, Figure 6 is a perspective view of the fine adjustment sensor, and Figure 7 is a side view of the fine adjustment sensor. A diagram showing the light receiving angles of the light receiving elements of the coarse adjustment sensor and the fine adjustment sensor, FIG. 8 is a perspective view showing the link mechanism of this sunlight lighting device, and FIG. 9 is a flowchart showing the operation of this sunlight lighting device. It's a chat. FIG. 10 is a perspective view showing a sunlight lighting device using a conventional solar tracking sensor, FIG. 11 is a side view of this conventional solar tracking sensor, and FIG. 12 is a plan view of this solar tracking sensor. 23... Rotation axis, 28... Central axis, 29, 30... Reflector, 31, 32... Holding member, 33, 34... Sun tracking sensor, 42... First link, 43... Second link, 44... Slider, 45 ...Drive source.
Claims (1)
られた反射鏡と、この中心軸に揺動自在に取り付
けられ先端に太陽を追尾するための太陽追尾セン
サが設けられた保持部材と、この保持部材の基端
に一端が連結され他端が反射鏡にスライダーを介
して摺動自在に連結された第1リンクと、この第
1リンクと同じ長さであつて、一端が反射鏡にス
ライダーを介して摺動自在に連結され他端が回動
軸における中心軸を基準として保持部材の中心軸
から基端までの長さと同じ長さの点と連結された
第2リンクと、回動軸に設けられ保持部材を中心
軸を中心に揺動させる駆動源とを備え、この駆動
源によつて保持部材を揺動させて太陽追尾センサ
を太陽に向けると、太陽光は反射鏡によつて反射
されて一定位置に導光されるようにしたことを特
徴とする太陽光採光装置。1. A reflecting mirror that is swingably attached to a rotating shaft via a central axis; a holding member that is swingably attached to the central axis and has a sun tracking sensor at its tip for tracking the sun; A first link having one end connected to the base end of the holding member and the other end slidably connected to the reflecting mirror via a slider, and a first link having the same length as the first link and having one end connected to the reflecting mirror. a second link which is slidably connected via a slider and whose other end is connected to a point on the rotation axis having the same length as the length from the central axis to the base end of the holding member with reference to the central axis; A driving source is provided on the shaft and swings the holding member around the central axis. When the holding member is swung by this driving source and the solar tracking sensor is directed toward the sun, sunlight is reflected by the reflecting mirror. A solar lighting device characterized in that the light is reflected and guided to a certain position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13178087A JPS63299002A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Solar light collector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13178087A JPS63299002A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Solar light collector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63299002A JPS63299002A (en) | 1988-12-06 |
| JPH0159682B2 true JPH0159682B2 (en) | 1989-12-19 |
Family
ID=15065976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13178087A Granted JPS63299002A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Solar light collector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63299002A (en) |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13178087A patent/JPS63299002A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63299002A (en) | 1988-12-06 |
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