Brevet FR2631685A1 — publié le 19891124

"Dispositif Oapteur de rayons solaires" La présente invention concerne un dispositif -capteur de rayons solaires dans lequel les rayons solaires traversant un dôme transparent sont captés par un ensemble d'éléments capteurs de rayons solaires. L'auteur de la présente invention a proposé précédemment un dispositif capteur de rayons solaires dans lequel les rayons du soleil sont focalisés par une lentille, guidés jusqu'à un conducteur optique, et transmis ensuite par le conducteur optique Jusqu'à un endroit souhaité afin d'être utilisés pour l'éclairage ou pour d'autres buts semblables. De plus, -l'auteur de la présente invention a également proposé que le dispositif capteur de rayons solaires mentionné ci-dessus soit logé dans une capsule transparente afin de protéger la lentille du vent, de la pluie, des poussières etc. Le dispositif capteur de rayons solaires proposé précédemment par l'auteur de la présente invention a une assise cylindrique, une partie forment tête en forme de dôme faite d'une matière transparente, et une capsule destinée à être utilisée dans ce dispositif capteur de rayons solaires composé d'une assise et d'une partie formant tête.' Lorsque le dispositif capteur de rayons solaires est utilisé, le dispositif est logé à l'intérieur de la capsule, Le dispositif capteur de rayons solaires comprend, par exemple, un grand nombre de lentilles, un grand nombre d'éléments de support de lentille prévus pour les lentilles respectives, et un grand nombre de fibres optiques ou un câble conducteur optique ayant une extrémité réceptrice de lumière située dans la position focale de la lentilles Les rayons du soleil focalisés par les lentilles sont guidés Jusqu'au câble conducteur optique et transmis par celui-ci Jusqu'à un endroit souhaité. Dans la technique antérieure mentionnée ci-dessus, comme la tête en forme de dôme est fixée au corps cylindrique, la tête doit être faite pour recouvrir toute la surface sur laquelle la partie de AS captage de rayons solaires suit le mouvement du soleil, et donc la tête doit avoir une forme sphérique de grande taille. Cette tête en forme de dôme de grande taille est difficile à fabriquer et est très coûteuse. De plus, il est impossible de réaliser une tête ayant une forme sphérique précise et une épaisseur uniforme. On a également constaté que le dôme ayant une épaisseur de paroi en partie inégale pouvait réfracter les rayons solaires dans diverses directions par rapport à la partie de captage de rayons solaires, ceci aboutissant à une efficacité réduite du captage de rayons solaires. Un objet de la présente invention est de réaliser un dispositif capteur de rayons solaires qui puisse faire face aux variations de réfraction de rayons solaires dues à l'inégalité partielle inévitable de l'épaisseur du dôme de manière à faciliter la fabrication du dôme et en outre à capter efficacement tous les rayons solaires traversant une quelconque partie du dôme, qui en son centre peut permettre à la lumière de passer normalement, et à réfracter la lumière vers l'extérieur a sa circonférence. us La fig. 1 est une vue pour illustrer un exemple d'un dispositif capteur de rayons solaires proposé précédemment par l'auteur de la présente invention la fig. 2 est une vue en perspective pour illustrer un dispositif capteur de rayons solaires mettant en oeuvre la présente invention; la fig. 3 est une vue en coupe schématique représentant une partie dudit dispositif capteur de rayons solaires; et no la fig. 4 est une vue pour illustrer le principe de fonctionnement de la présente invention. La fig. 1 est une vue pour illustrer un mode de réalisation du dispositif capteur de rayons solaires proposé précédemment par l'auteur de la présente invention. Sur la fig. 1, une capsule 3 destinée à être utilisée dans le dispositif capteur de rayons solaires est composée d'un corps cylindrique 1 et d'une tête transparente 2 en forme de dôme. Comme représenté sur la fig. 1, la partie 10 de captage de rayons solaires est logée dans ladite capsule lorsque le dispositif est utilisé. La partie 10 de captage de rayons solaires comprend un ensemble de lentilles 11, un détecteur 12 de position solaire pour détecter la position du soleil, un corps de b&ti de support 13 pour supporter de façon unitaire la lentille il et le détecteur 12, un premier arbre rotatif 14 pour faire tourner le bâti de support 13, un bras de support 16 pour faire tourner le premier arbre rotatif 14, et un second arbre rotatif 17 pour faire tourner le bras de support autour d'un axe qui est perpendiculaire à celui du premier arbre rotatif 14. La direction du soleil est détectée au moyen du détecteur 12 de position solaire et son signal de détection commande les premier et second arbres rotatifs de manière à toujours diriger les lentilles 11 vers le soleil, et la lumière solaire focalisée par les lentilles 11 est guidée jusqu'à un câble 3.5 à fibres optiques, non représenté sur la fig. 1, par son extrémité recevant la lumière et situe_ au niveau du plan focal de la lentille. La lumière solaire guidée est transmise par le câble à fibres optiques Jusqu'à tout endroit o la lumière est nécessaire. Dans la technique antérieure mentionnée ci-dessus, comme la tête en forme de dôme est fixée au corps cylindrique, la tête doit être faite de manière à recouvrir toute la surface sur laquelle la partie de captage de rayons solaires suit le mouvement du soleil, et donc la tête doit avoir une forme sphérique de grande taille. Cette tète en forme de dôme de grande taille est difficile à fabriquer et est très coûteuse. De plus, il est impossible de réaliser une tête ayant une forme sphérique précise et une épaisseur uniforme. On a également constaté que le dôme ayant une épaisseur de paroi en partie inégale pouvait réfracter les rayons solaires dans diverses directions par rapport à la partie de captage de rayons solaires, ceci aboutissant à une efficacité réduite du captage de rayons solaires. La présente invention a pour objet de réaliser un dispositif capteur de rayons solaires qui ne présente pas les inconvénients mentionnés cidessus de la technique antérieure et qui puisse faire face aux variations de réfraction de rayons solaires dues à l'inégalité partielle inévitable de l'épaisseur du dôme de manière à faciliter la fabrication du dôme et en outre à capter efficacement tous les rayons solaires traversant une quelconque partie du dôme, qui en son centre peut permettre à la lumière de passer normalement, et à réfracter la lumière vers l'extérieur à sa circonférence. Dans la présente invention, une partie de captage de rayons solaires est composée d'un ensemble d'éléments capteurs de rayons solaires, chaque élément consistant en une lentille pour focaliser les rayons solaires, une fibre optique ayant son extrémité située au point focal de la lentille et une base pour un montage précis pour supporter en un seul bloc ladite lentille et ladite fibre optique. Un dôme transparent pour recouvrir ces éléments capteurs 5. de rayons solaires est fixé & la plaque de base. Le dôme ne doit pas être plus grand qu'une demi-sphère. On peut également réaliser le dôme sous la forme d'un couvercle arrondi presque plat. La plaque de base est fixée à un premier arbre rotatif destiné à faire tourner ladite plaque de base avec ledit dôme et le premier arbre rotatif est supporté de manière rotative sur les deux côtés par un bras de support qui est muni d'un second arbre rotatif destiné à faire tourner ledit bras de support autour d'un axe qui est perpendiculaire à celui du premier arbre rotatif. Le second arbre rotatif est monté de manière rotative sur un corps de support. A la différence de la technique antérieure dans laquelle tous les éléments capteurs de rayons solaires sont fixes de manière à avoir leurs axes parallèles les uns aux autres, la présente invention permet d'aligner individuellement et de monter chaque élément capteur de rayons solaires sur la plaque de base en utilisant un moyen de montage exact ou préciscapable d'aligner l'axe de l'élément par rapport aux rayons solaires entrant conformément à la forme du dôme lorsque le dispositif capteur de rayons solaires est dirigé vers le soleil. L'application du moyen de montage exact permet d'amener l'axe d'une lentille de façon précise en coïncidence avec la direction des rayons solaires incidents et en outre de compenser en plus la position de la lentille par rapport à la réfraction des rayons solaires due à l'inégalité de l'épaisseur de paroi du dôme. 2.s Ces objets et caractéristiques de la présente invention sont réalisés dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré. La figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'invention et la figure 3 est une vue en coupe partielle de celui- ci. Sur ces figures, 21 est un corps de base cylindrique et 22 est un dôme transparent. Le dôme 22 est fixé à une plaque de base 18. Chaque bâti de support 13 supporte en un seul bloc une lentille 11 et comporte en son centre inférieur l'extrémité d'une fibre optique 23 qui lui est fixée. La réference 12 désigne un détecteur 263 1685 pour détecter la position du soleil. Pour la raison mentionnée ci- après, les bâtis de support 13 des éléments 20, 20' et 20" capteurs de rayons solaires sont montés sur une plaque de montage courbée 19 ayantsa surface concave sur le côté recevant la lumière. La plaque s de montage 19 peut être supportée par un moyen correspondant sur la plaque de base 18. La plaque de base 18 est supportée par un premier arbre rotatif 14, ledit arbre rotatif 14 étant supporté de manière rotative par un bras de support 16, ledit bras 16 étant supporté de manière rotative par un second arbre rotatif 17 qui est monté de manière rotative sur un corps de base inférieur 21 et fait tourner le bras de support 16 autour d'un axe qui est perpendiculaire à celui du premier arbre rotatif. La direction du soleil est détectée au moyen du détecteur 12 de position solaire et le signal de détection de ce dernier commande les premier et second AS arbres rotatifs de manière à toujours diriger les lentilles 11 vers le soleil. La raison pour laquelle la plaque de montage courbée 19 est utilisée dans la présente invention est la suivante: Sur la fig. 4, "A" représente un rayon solaire traversant directement le centre du dôme 22 le long de la normale du contour du corps du dôme et "B" représente un rayon solaire qui traverse une partie circonférentielle accentuée du dôme tout en étant 2 réfracté vers l'extérieur suivant un angle "e" par rapport à la direction incidente puisque son angle d'incidence diffère de la direction normale du dôme. Dans la présente invention, la lentille recevant les rayons solaires peut être alignée pour que son axe puisse coïncider exactement avec les rayons solaires réfractés. En particulier, les éléments capteurs de rayons solaires sont montés de façon exacte sur la plaque de base de telle manière qu'un plus grand nombre d'éléments périphériques sont disposés vers l'intérieur étant donné que la surface de cette plaque est inclinée. Pour la raison mentionnée ci-dessus, on peut utiliser, par exemple, une plaque de montage ayant une surface concave dont la concavité est tournée vers le haut comme représenté sur les figs. 2 et 3. Evidemment, de nombreuses variantes du moyen de montage exact sont possibles en construisant, par exemple, une plaque ayant une surface inclinée et s étagée, une plaque transversale oscillant individuellement pour supporter chaque élément etc. De plus, lorsque l'on utilise la plaque de montage exact, on peut également prévoir un moyen pour fixer de façon réglable un bâti de support 13 à ladite plaque de montage exact de manière à aligner chaque élément capteur de rayons Ao solaires de façon plus précise. Comme il apparaît d'après la description qui précède, en utilisant un dispositif capteur de rayons solaires selon la présente invention, du fait que le dispositif peut aligner lui-même, de s5 manière précise, chaque élément capteur de rayons solaires par rapport aux rayons solaires qui ont traversé la paroi du dôme et du fait qu'il oriente également le dôme en même temps que sa plaque de base dans la direction de la lumière du soleil, en maintenant toujours une position relative constante entre le dôme et chaque élément capteur de rayons solaires, il est possible de capter plus efficacement la lumière du soleil. 2 631685 g REVENDICATIONS 1. Dispositif capteur de rayons solaires comprenant une partie de captage de rayons solaires comprenant un certain nombre d'éléments (20, 20', 20") capteurs de rayons solaires, chaque élément consistant en une lentille (11) pour focaliser les rayons solaires s et une fibre optique (23) ayant son extrémité réceptrice de lumière. située au point focal de la lentille (11), un dôme transparent (22) pour recouvrir la partie de captage de rayons solaires, une plaque de base (18) pour supporter ledit dôme (22), un premier arbre rotatif (14) pour faire tourner ladite plaque de base (18), un bras de support (16) pour supporter ledit premier arbre rotatif (14) et un second arbre rotatif (17) pour faire tourner ledit bras de support (16) autour d'un axe qui est perpendiculaire à celui du premier arbre rotatif (14), dans lequel le premier arbre rotatif (14i et le second arbre rotatif (17) sont commandés de manière à diriger la surface réceptrice de lumière du système de lentille vers le soleil pour introduire les rayons solaires jusqu'à un câble à fibres optiques afin de transmettre par celui-ci lesdits rayons solaires jusqu'à tout endroit o la lumière est nécessaire, ce dispositif capteur de rayons solaires étant caractérisé en ce que o chaque élément (20, 20', 20") capteur de rayons solaires est muni d'un moyen de montage exact pour ajuster la surface recevant la lumière de l'élément à angle droit par rapport à la lumière qui a traversé le dôme (22). 2. Dispositif capteur de rayons solaires selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de montage exact est une plaque d'ajustage (19) ayant une surface concave sur son côté recevant la lumière.