(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光エネルギーの有効利用を、低費用、土地有効利用で実現する集光導光とソーラ発電用指向装置を提供する。【解決手段】回転する装置から、定方向の平行光を射出させる為、集光した平行光に、軸回転する２本の鋼管２８，３０の内部を通過させる。この為２軸を直角交差させ、要所で反射させることで実現させる。多数の小径の平行光を目的地直前の反射鏡１０で制御する。多数の小径の平行光を、その径より幾分大きな間隔の横配列によって、望む形に導光させることを、反射鏡の調整で実現させる。普通は太陽指向装置の動く部分に備える駆動部品を、１ツの軸の直交変換ともう１ツの軸鋼管への入れ込みの形態によって、任意の不動部に備える。この駆動部品少数で、多数の太陽指向装置を動かす為に、時間分割駆動先変更機能を持たせる。多数の太陽指向装置の存置場面を想定し、効果的な案を追及する。【選択図】図１
2014035082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２軸指向装置の２ツの軸鋼管の直交軸を合致をさせない、即ち直交交差状態にし、かつそれぞれの軸鋼管の内部に、円形の平行光線の経路となる空間を存在せしめ、それぞれの軸鋼管にそれぞれ固定した、複数の、平行光線の径より僅かに大きい径の反射鏡にて、太陽光集光平行光線を、太陽指向装置から任意の定方向へ射出する装置。
【請求項２】
２軸指向装置における、先に太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管への駆動力を、鋼管軸の直角交差変換をして伝達させることにより、続いて太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管の内部に芯を一致させて、先に太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管に駆動力を伝達するべき鋼管を、存在せしめることにより、太陽指向装置の固定部または、更なる遠隔部に駆動部品を備える方法。
【請求項３】
請求項２における、駆動部品の単数または複数を、多数の２軸指向装置で共用させるべく、長い棒材、長いワイヤーロープ、長いチェーン、長いベルト等で引張駆動力を伝達させる方法であって多数のユニットを渡って配する方法を含む。
【請求項４】
請求項２における、２軸指向装置の２ツの軸用の駆動部品の機能を１台のモータでかなえる為に、円筒状の内外山谷の内側の山谷にモータの駆動力を入れ、外側の山谷から、別の２ツの円筒の外に山谷を持つ歯車に、駆動力を伝達させ、そしてこの２ツの歯車には、内外山谷の歯車の軸方向移動での、相反状態で断接にさせることで実現させる部品。
【請求項５】
多数の２軸指向装置の不動部の保持架構を、漢字の日の字の形を使って説明すると、４隅に太陽指向装置の不動部を適合させ、５本の線を、３構面または５構面の組トラスに適合させ、真ん中の線の両端に支柱を適合させ、その支柱の上端から４隅の不動部下端に伸びる２本の筋違を配し、すぐ前に記述の内の１本の支柱の上端からもう１本の支柱の下部に伸びる２本の筋違を配し、日の字の上半分と下半分に不動部と支柱に取合せとなる計４本の筋違を配するの、内外の力に抗する性能と許容範囲内変形を確保する保持架構であり、この項の以上の形態のユニットを、繰返し配置したものを含むところの、多数の２軸指向装置の不動部の保持架構。
なを、２軸指向装置の不動部と、支柱には計６箇所の天端が地面付近である基礎を有する。
【請求項６】
２軸指向装置の太陽正対面の法線が水平である場合に、一切の水平回転を、妨げない形態。即ち鉛直回転軸のブレーキ部品ユニットの端等が接触域に入っていない状態にすることで、２軸指向装置の方角の設定を自由する方法。
【請求項７】
２軸指向装置の鋼管軸の直交交差変換の為のワイヤー巻きつけ部の寸法を幅高さ共、ほぼ鋼管の外径寸法とし、水平鋼管の、ワイヤー巻きつけ部の左端から右に向かって、右ねじのねじ山が進む向きに、ワイヤーロープを巻きつけ、ワイヤー巻きつけ部の右端に至り、手前側の鉛直鋼管にワイヤーロープをほぼ水平で渡し、右ねじのねじ山が進む向きに、巻いて下がり、巻き始めとほぼ水平の位置で、巻き始めと緩みなく繋いだ方法の本勝手と、そして逆の勝手の方法。
本勝手の状態で天に向かって鉛直鋼管を右に回転させると、向かい側の水平鋼管は右に向かった状態で、左向きの回転をする。逆勝手の場合は水平鋼管は右に向かった状態で右回転をする。
【請求項８】
２軸指向装置の駆動部が無い状態にし、ワイヤーロープを決めた位置に配し、人力で動かし、照明や発電に利用できる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽にほぼ正対させて、集光させ、目標位置に導光する為の複合装置と、この複合装置の部分であって、太陽エネルギーの取得効果と、日陰効果を得ることができる装置である。
【背景技術】
【０００２】
太陽指向装置は太陽追尾装置とも称呼されているものとほぼ同様だが、現実には太陽に近ずく訳ではないのでこの称呼のほうがふさわしいと考えられる。  
既に、大型のもの、小型のもの、複数の発電パネル面群を動かすもの、大きな１面のパネルを動かすもの等がすでに発表されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第4420902  太陽エネルギー集積利用装置
【非特許文献】
【０００４】
“新制建築計画  オーム社  昭和３９年４月１０日  第１６版１２〜１４ページ  太陽位置”
【０００５】
“アセット・マネジメント・コンサルティング株式会社  太陽赤緯、均時差、太陽時角、太陽高度及び太陽方位角の計算  http://.am-consulting.co.jp/topmenu/data/0002 000114
taiyoukoudo.html”
【０００６】
“中川清隆@立正大学地球環境学部環境システム学科  太陽方位、高度、大気外日射量の計算  http://es.ris.ac.jp~nakagawa/met_cal/solar.html”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
太陽光エネルギーの有効利用を、低費用で実現させる為、次の内容を追求する。
その１  太陽指向装置にて集光した平行光を、任意の位置に向けて射出させる。
その２  多数の平行光を、任意の位置に、任意の集約形を提供する。
その３  多数の平行光の重なりを避けて、経路での合焦による、高熱化を避ける。
その４  多数の太陽指向装置を少数の駆動部品で動かす。
その５  多数の太陽指向装置の不動部の保持架構の効率、安定、機能美、立地要件を追及する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その１  回転する装置から、定方向の平行光を射出させる為、軸回転する２本の鋼管の内部を通過させる。この為に２軸を直角交差させ、要所で反射させることで実現させる。
その２  集光した多数の小径の平行光をラストの反射で集約形を制御する。
その３  集光した多数の小径の平行光を、その径より幾分大きな間隔の平行横配列させることとして、反射鏡の調整で実現させる。
その４  普通は太陽指向装置の動く部分に備える駆動部品を、１ツの軸の直交変換ともう１ツの軸鋼管への入れ込みの形態によって、任意の不動部に備える。この駆動部品を少数で、多数の太陽指向装置を動かす為に、時間分割駆動先変更機能を持たせる。
その５  多数の太陽指向装置の存置場面を想定し、効果的な案を追及する。
【発明の効果】
【０００９】
以降太陽光指向を２軸指向と称することがある。
２軸指向装置により太陽光の集光効率を向上させることができ、定断面の小径平行光によって、経路での高温化を避けられ、蒸気ボイラーの補助熱源、太陽光集積発電、照明、高熱熱源等にに利用できる。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、大きな駐車場や、農耕地、放牧地で、従前の土地機能をほぼ損なうことなく、発電できる。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、従前の土地機能をほぼ損なうことなく、大きな駐車場や、農耕地、放牧地で、夏場の気温の低下と微風の発生に効果がある。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、放射能非低レベルの土地での、低減期間において、日影移動の効果で草本滅失の懸念を考慮しての、ソーラ発電を考えられる。
多数の２軸指向装置を水面上に浮かべる架構に発展させることができる。
ソーラ発電用２軸指向装置・不動部保持架構の完結ユニット化による拡張性が良く、設置方角の設定は自由である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】は  ２軸指向集光射出装置の南西向きアイソメ図である。
【図２】は  ２軸指向集光射出装置の北東向きアイソメ図である。
【図３】は  ２軸指向集光射出装置の部分図。パラポラ凹面鏡の焦点付近の、凹レンズ、反射鏡を示す。
【図４】は  平行太陽光導光経路の平面図。１００基の場合の集光装置から、経路の終点までを示す。
【図５】は  平行太陽光導光反射鏡を示す。
【図６】は  平行太陽光導光反射鏡の詳細図で、向き調整要領の説明用である。
【図７】は  ２軸指向装置の２軸直交交差部の南西向き斜視図である。回転部、ブレーキの説明用である。
【図８】は  ソーラ発電用２軸指向装置・不動部保持架構の南西向きアイソメ図である。６台分の駐車スペースに、４基を設置の例である。４基単位での繰返し設置を旨とする。連結は必要条件ではない。平方メートル当り350Ｋｇの風荷重を想定している。
【図９】は  ２軸指向装置駆動部の立面図である。モータからワイヤーロープに至る間の、２段のウォームギアセット、高度回転用と方角回転用の背反運転の為のスライド用ソレノイド、チャック、断接信号器の説明用である。
【図１０】は  ２軸指向装置駆動部の部分図。立面図をワイヤーフレーム表示している。スライドする管の内外の山谷とベアリング球軸受の説明用である。
【図１１】は  平行太陽光導光終点  配光例  立面図である。終点まで平行光とすることも、所定の位置に集めることも可能である。
【図１２】は  3月20日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１３】は  6月21日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１４】は  12月22日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１５】は  3月20日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例１での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１６】は  部品他番号対応表である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
当太陽指向集光導光複合装置について、一般的な想定を示す。
自動運転とし、制御プログラムをコンピュータに載せ、リレー類と共に制御ユニットとして実現させる。
制御ユニットは、所定の屋内に置く。
制御プログラムは、一般異常の処理、太陽指向に合せたモータ類制御値処理、異常運動範囲、異常振幅、異常風速、異常変位、異常温度、異常電気値等の限界センサのトピックを待つ処理、以上を無停止ループとしてカバーする。条件付手動停止も含める。
電気ケーブル類は、装置用商用電気給電、補器用商用電気給電、装置信号、発電出力、発電信号とする。特に以降に記述しない。地表舗装面用のケーブルダクトを使い、車両の通行を可能とする。オプションとして反射鏡の自動調整を想定する。
信号用の電源は、蓄電池とし、自動充電とする。
太陽指向に合せたモータ等制御値処理について、設置地の経度緯度は既知として、時刻はコンピュータＯＳから取得する。太陽高度、方角は既発表の数式を使用する。
モータ運転は、数分ごととする。
集光、反射におけるレンズ、反射鏡の高温処理、クリーニング処理として、口径50mm程度の送風機を所定各位置に常設する。
【００１２】
太陽指向集光導光複合装置について、図４において、多数の２軸指向集光射出装置の配置例と、集光された多数の平行光線の平行太陽光導光終点（03）、多数の平行光線の、その間の経路を示している。平行太陽光中心線長線（06）と平行太陽光中心線短線（07）の間には８本の同様の線がある。（03）・（04）でも同様である。
平行太陽光導光反射鏡（510）は、平行太陽光導光終点（03）から遠ざかるにしたがって、約15ｃｍずつ高く設置することにより、平行太陽光の交わりを避けられる。平行太陽光導光反射鏡（510）の高さ寸法を小にすれば、15ｃｍずつの高低差は小にできる。
太陽光集光の凹面鏡の直径は1.5ｍ程度、パラボラ焦点距離は1.5ｍ程度、平行光線にする為の凹レンズの径・焦点距離は3ｃｍ程度、3ｃｍ程度、各焦点を合致させると、平行光線の直径は約3ｃｍ程度になる。
多数の平行光線の経路での集約度は約2500倍、多数回の反射による低減率は計55％程度とすると、自然光の約1125倍の強さになるので、扱いには注意を要する。
反射鏡の向き調整時には、入射側は見る必要がないので、眼や皮膚への防護の為に、仮の遮蔽衝立を配するべきである。（入射光を遮る訳ではない）
【００１３】
おもに、図１、図２、図３、図７、図９、図１０において、太陽光集光射出装置の単体形状を示す。
【００１４】
試作段階のパラボラ凹面鏡（10）は、穴あき硬貨状のシナ合板の寸法を調整カットしたものを重ね、表面に鏡面ステンレスのシートを地球儀の赤道と経線で囲まれたものに似た形状にカットしたものを貼りつける。シナ合板の段部分は、ヒノキのオガクズ入りのパテで平滑にしておく。製作用・調整用の寸法はCAD型紙によって得る。
パラボラ凹面鏡は、２軸指向装置の枝受材（242）及びパラボラ凹面鏡支持材（24）に、放射線状に配する櫛形固定板を介して固定する。
【００１５】
パラボラ凹面鏡の焦点に合わせた位置まで、パラボラ凹面鏡の周囲4分点位置のパラボラ凹面鏡支持材（24）から、4本の直線状の鋼管、即ち凹レンズ部保持斜材（240）を伸ばす。
この鋼管に、凹レンズ部斜材保持・ムーバ兼用（245）を固定する。
【００１６】
凹レンズホルダ(122)は凹レンズホルダムーバ（123）から調整ねじ（126,127,128129,130,131）で固定になる。
凹レンズホルダムーバは、凹レンズ部基材（145）を介して、凹レンズ部保持斜材・ムーバ兼用（245）に繋がる。
【００１７】
反射鏡ホルダ（142）は、凹レンズ部斜材保持・ムーバ兼用（245）から調整ねじ（146,147,148,149,150,151）で固定になる。
【００１８】
パラボラ凹面鏡支持材（24）、枝受材（242）、幹受材（241）は、水平ヒンジ内鋼管への連結材（26）を介して、水平ヒンジ内鋼管（28）に固定になる。
【００１９】
水平ヒンジ内鋼管（28）は、ベアリング球軸受を介して２箇所の水平ヒンジ外鋼管（30）に回転自由の接続になる。水平ヒンジ内鋼管（28）の内部には平行太陽光を通すので、空にする。
水平ヒンジ内鋼管（28）の内、２箇所の水平ヒンジ外鋼管（30）の間は、２ヒンジ交差部水平ヒンジ内鋼管ワイヤーロープ（344）に使われる。
【００２０】
水平ヒンジ外鋼管（30）には、上半分に水平ヒンジ外鋼管付取合せ板（345）が溶接されていて、２ヒンジ連結部フランジ上（341）から溶接されている２軸交差部水平外鋼管用取合せ板（347）と、２ヒンジ連結部外鋼管用ダブル重ね板（346）で接合になる。    
【００２１】
２ヒンジ連結部外鋼管用ダブル重ね板（346）の貫通ボルトで、高度回転ブレーキ部ベース板（401）が固定になる。これに高度回転ブレーキ部の各部品が載せられる。
【００２２】
ブレーキ部品は、固定枠板（402）、スライド側接触山谷（403）、回転側接触山谷（404）、スライド側接触山谷スライド板（410）、回転側山谷ホルダ（405）、スライドロッド（411）、チャック・アブソーバ（406）、ソレノイド（408）、断接信号器（409）からなる。
回転側接触山谷（404）は、水平ヒンジ内鋼管（28）に固定になる。
【００２３】
ブレーキ部品は、強風、地震のセンサーからの信号でソレノイド電源接、ソレノイドブレーキ動作になり、チャックが動作になり、信号断接器が接になり、ほどなくソレノイド電源、駆動モータの電源が断になる。
異常条件解消後に自動で、ソレノイド電源接、ソレノイドブレーキオフ動作になり、チャックが開になり、ほどなく駆動モータの電源が接になる。
そして、高度回転駆動時には方角ブレーキが接になり、方角回転駆動時には、高度ブレーキが接になるように動作を制御する。
【００２４】
２ヒンジ連結部フランジ上（341）から、２ヒンジ連結部の板部材（331,332,333,334）を経て、鉛直ヒンジ内鋼管（36）に溶接固定になる。  
【００２５】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）には、不動部ブレーキベース受板（374）が固定溶接され、これに方角回転ブレーキ部ベース板（421）がボルト固定になる。  
【００２６】
ブレーキ部品は、固定枠板（422）、スライド側接触山谷（423）、回転側接触山谷（424）、スライド側接触山谷スライド板（430）、回転側山谷ホルダ（425）、スライドロッド（431）、チャック・アブソーバ（426）、ソレノイド（428）、断接信号器（429）からなる。
回転側接触山谷（424）は、鉛直ヒンジ内鋼管（36）に固定になる。
【００２７】
ブレーキ部品は、強風、地震のセンサーからの信号でソレノイド電源接、ソレノイドブレーキ動作になり、チャックが動作になり、信号断接器が接になり、ほどなくソレノイド電源、駆動モータの電源が断になる。
異常条件解消後に自動で、ソレノイド電源接、ソレノイドブレーキオフ動作になり、チャックが開になり、ほどなく駆動モータの電源が接になる。
そして、高度回転駆動時には方角ブレーキが接になり、方角回転駆動時には、高度ブレーキが接になるように動作を制御する。
【００２８】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）は、ベアリング球軸受を介して、鉛直ヒンジ外鋼管（38）に、回転自由の接続になる。鉛直ヒンジ内鋼管（36）の内部には平行太陽光を通すので、空にする。   
ベアリング球軸受は、後出のベアリング球軸受（477）と同様である。
【００２９】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の下部で2.5巻きのワイヤーロープ巻付けがなされる。2.5巻きの中間で、鉛直ヒンジ内鋼管（36）にワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。
【００３０】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の内部に、鉛直ヒンジ内内鋼管（34）が、ベアリング球軸受を介して、回転自由の接続になる。
ベアリング球軸受は、後出のベアリング球軸受（477）と同様である。
【００３１】
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の上部にほぼその管の径分の幅で、２ヒンジ交差部鉛直内内鋼管ワイヤーロープ（342）が巻付けとなり、２ヒンジ交差部渡りワイヤーロープ（343）で、２ヒンジ交差部水平ヒンジ内鋼管ワイヤーロープ（344）と繋がり一体となる。共に管巻付け部の中間で、ワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。    
【００３２】
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の下部下部で2.5巻きのワイヤーロープ巻付けがなされる。2.5
巻きの中間で、鉛直ヒンジ内鋼管（36）にワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。
【００３３】
鉛直ヒンジ外鋼管（38）は主柱（48）と合わせて、不動部（37）とも称する。
鉛直ヒンジ外鋼管（38）は、主柱（48）に溶接固定になる。
主柱基礎（49）は、土を直方体基礎の形状に掘り、土型枠で、鉄筋コンクリート製とする。
【００３４】
図２において、２軸指向集光射出装置の春分・10時の運動形態を示す。
【００３５】
おもに、図４、図５、図６で、平行太陽光導光経路に関して説明する。
図４の平行太陽光導光経路の平面図に、１００基の場合の集光装置から、経路の終点までを示す。平行太陽光導光反射鏡（510）は、平行太陽光終点（03）から遠ざかるにしたがって、高く設置する。そうすることで、平行太陽光を終点に自由に導光できる。
【００３６】
反射鏡（58）は、反射鏡ホルダ（57）に、調整ねじ（51,52,53,54,55,56）で固定になる。
当例では、10枚の反射鏡を個別に調整することで、図１１の例のように、自在に配光できる。
【００３７】
おもに、図１、図６、図９、図１０で、駆動部（44）に関して説明する。
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の下部から、方角駆動ワイヤーロープ  往（457）が、方角駆動ワイヤーロープ管（469）に至る。
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の下部から、高度駆動ワイヤーロープ  往（458）が、高度駆動ワイヤーロープ管（460）に至る。
【００３８】
方角駆動ワイヤーロープ管（469）は、方角駆動固定管（443）の内部にベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して配される。
方角駆動ワイヤーロープ管（469）の上部の所定位置に、方角駆動山谷（444）が水平に３段巻付けて溶接固定になる。
方角駆動固定管（443）は、駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００３９】
高度駆動ワイヤーロープ管（460）は、高度駆動回転管（452）の内部に溶接固定になる。   
高度駆動回転管（452）は、高度駆動固定管（454）の内部にベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して配される。   
高度駆動ワイヤーロープ管（460）の上部の所定位置に、高度駆動山谷（453）が水平に３段巻付けて溶接固定になる。
高度駆動固定管（454）は駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００４０】
駆動部スライド管（449）は、高さ方向の途中の所定位置に、駆動部スライド山谷（450）を溶接固定させる。        
駆動部スライド管（449）の上部小口円形板に穴をもち、スライドロッド（474）が貫通になり、回転自由の接続になる。
駆動部スライド管（449）の周囲には、ベアリング球軸受を持たない。   
【００４１】
駆動部スライド管（449）の内部に、駆動固定管（467）を配する。   
駆動固定管（467）は駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００４２】
駆動固定管（467）の内部に、ベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して、駆動ウォームホイル管（466）が配される。      
駆動ウォームホイル管（466）は、ウォームホイールＢ（465）と然るべく、固定となる。
ウォームホイール管浮き防止ロッド（475）は、駆動部サポート主材（451）の下部と共に、      
ウォームホイールＢ（465）とも、回転自由の接続になる。
【００４３】
ここで、駆動部スライド管（449）の機能について説明する。
駆動部スライド管（449）をスライドさせる力は、駆動部スライドソレノイド（447）から得る。
駆動部スライドソレノイド（447）は、３箇所にコイルを持ち通電のコイルの中心が確定位置になる。
３箇所のコイルの内の、１箇所に通電する前に、他の２箇所には通電しない制御にする。
３姿勢を確保できるので、姿勢が上の時ウォームホイールＢ（465）の回転は、方角駆動ワイヤーロープ管（469）に伝達になる。   
姿勢が下の時ウォームホイールＢ（465）の回転は、高度駆動ワイヤーロープ管（460）に伝達になる。
姿勢が中の時には、駆動部スライド管（449）はどの管の山谷にも、接しない。運動の変わり目と停止時に必要なポジションである。
駆動部スライド管（449）は、必要な駆動力を１基のモータでカバーさせる工夫なのであるが、高度駆動と方角駆動をそれぞれのモータでカバーする場合は、駆動部スライド管（449）関連の部品をなくし、方角駆動ワイヤーロープ管（469）と、高度駆動ワイヤーロープ管（460）とそれぞれのウォームホイル接続を直にすることで、実現できる。                 
【００４４】
次に、鉛直ヒンジ内内鋼管（34）中心線と、駆動ウォームホイル管（466）中心線を結ぶ直線上の同じ高さに、２軸指向装置（駆動部を除く）を所定の間隔で配すると、他のユニットと駆動部を共用することができる。
最大で10基の２軸指向装置（駆動部を除く）を、1基の駆動部でカバーすることが目標である。    
【００４５】
図１における凹レンズ部（12）、反射鏡 1（14）、反射鏡 2（16）、反射鏡 3（18）、反射鏡
4（20）、反射鏡 5 射出反射鏡（22）を経由して、平行光が通る。
このように、平行光が通れば、太陽に正対して集光した平行光を、時間経過後も変ることなく           
一定方向への射出ができる。即ちそうでなければ実現できない。
【００４６】
図１５で、東経１３５度北緯３５度における３月２０日の時刻ごとの、パラボラ凹面鏡の相互影の斜視図を示す。重なりがあれば外包形の面積比を評価し、１０時間の平均受光率を検証している。９２％は実用的な値である。
設置間隔は、東西、南北共、2.5メートルである。
６月２１日と１２月２２日については、実施例２の分から、想像できる。
【００４７】
当装置では、回転させる目的の鋼管の回転角度は最大値でプラス３６０度マイナス３６０度であり、鋼管直径の６．４倍程度なので、ワイヤーロープの張りの緩みは少なく、装置の精度要求も緩く、ロープの速度も小なので、ワイヤーロープの採用は現実的である。
【実施例２】
【００４８】
図８にて、ソーラ発電用２軸指向装置とこの装置の不動部の保持架構の説明をする。
２軸指向装置不動部（37）の所定の位置に、２軸指向装置不動部保持架構への接続金具を備える。２軸指向装置不動部保持架構の組トラス他は工場製作され、取付時に構造用ボルト類で、締付け固定になる。
次に平面的な位置関係の説明の為に、漢字の日の字を使う。
２軸指向装置不動部（37）は、漢字の日の字の4隅に配され、漢字の日の字の５本の線を、３構面または５構面の組トラス（71,72,73）に適合させ、漢字の日の字の真ん中の線の両端に支柱（75）を適合させ、その支柱（75）の上端から４隅の不動部下端に伸びる４本の筋違（76）を配し、支柱(75)の上端から互いの反対側の地面部に伸びる×型の筋違(77)を配し、漢字の日の字の上半分と下半分に、２軸指向装置不動部と支柱（75）に取合せとなる計４本の筋違(78)を配する。
２軸指向装置不動部保持架構は内外の力に抗し、許容内の変形量を確保する性能を有する。風荷重は平方メートル当り350Kgを想定している。必要に応じて、設計を変える。
【００４９】
図８では、屋外駐車場の一部の６台分のスペースに、構造的に完結した２軸指向装置不動部保持架構ユニットを示している。即ち拡張する場合に、接続を要しないのである。
このユニットを水平面で、自動車の前後方向に16メートル、左右方向に15メートル移動した場合の位置を、拡張する時の位置にし、繰り返すことができる。
自動車の前後方向に16メートル、左右方向に15メートルとしているのは、現存の多くの屋外駐車場に合っている寸法である。個々の場合の必要に応じて設計を変える。
自動車の前後方向に拡張する時、隣のユニットと駆動ワイヤーロープを繋げて、駆動部を共用することを想定している。
トラス梁の地上最低高さ、主柱サイズも、重要な配慮要因としている。
【００５０】
図８の場合の太陽光受光部の大きさは、6.4メートル×3.9メートルとしている。
１基分の土地占有面積は60平方メートルに対して、太陽光受光部は24.96平方メートル、41.6%である。固定式受光の場合の同様の比率は、80%程度とした場合に、２軸指向の受光効率を35%向上、影割引15%、固定式受光の斜め効率10%減少とすると、
２軸指向受光の対固定式受光の土地面積当りの効率は  0.416/0.8*1.35*0.85/0.9
→ 0.66 となる。
一方ソーラパネルの面積は、２軸指向受光の場合少なくなり、装置費と受け架台費を比べると
２軸指向受光の場合に多くなる。
総合すると、費用対効果は、２軸指向受光が有利の側との印象になる。
しかし、土地を有効利用して発電できるので、日陰効果による快適さ、好印象のメリットを併せて評価して、更に進める価値があると判断できる。
【００５１】
図１２、図１３、図１４で、東経１３５度北緯３５度における３月２０日、６月２１日、１２月２２日の
、時刻ごとの、ソーラ発電用パネルの相互影の斜視図を示す。重なりがあれば外包形の面積比等を評価し、１０時間、１４時間、８時間の平均受光率を検証している。
それぞれ、91%、85%、84%  と実用的な値である。
設置間隔は、東西８メートル、南北７．５メートルで１６基で検証している。
【００５２】
当発明の考案において、参考にした部品等の例を挙げる。いずれも通信販売で入手できるものである。
ウォームギア、ウォームホイール：  青木精密工業  ＷＳ４０Ｓ  ＨＦ４０６０Ｓ（減速比１：４０）  
ギアモーター  ：住友機械工業  プレストＮＥＯ  ＺＮＨＭＯ２−１２８０−ＣＤ−２００（減速比１：２００）
ステンレス球  ：有限会社舟辺精工
市販ＵＳＢＩＯボード  ：株式会社  ワイツー  USB接続リレーボード RBIO-2U
(-)
ＣＡＤ：キャノンＩＴソリューションズ  ＴｕrｂｏＣａｄ  Ｖｅｒ．１０
【図１】
2014035082.tif 000003
【図２】
2014035082.tif 000004
【図３】
2014035082.tif 000005
【図４】
2014035082.tif 000006
【図５】
2014035082.tif 000007
【図６】
2014035082.tif 000008
【図７】
2014035082.tif 000009
【図８】
2014035082.tif 000010
【図９】
2014035082.tif 000011
【図１０】
2014035082.tif 000012
【図１１】
2014035082.tif 000013
【図１２】
2014035082.tif 000014
【図１３】
2014035082.tif 000015
【図１４】
2014035082.tif 000016
【図１５】
2014035082.tif 000017
【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月4日(2013.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽にほぼ正対させて、集光させ、目標位置に導光する為の複合装置と、この複合装置の部分であって、太陽エネルギーの取得効果と、日陰効果を得ることができる装置である。
【背景技術】
【０００２】
太陽指向装置は太陽追尾装置とも称呼されているものとほぼ同様だが、現実には太陽に近ずく訳ではないのでこの称呼のほうがふさわしいと考えられる。  
既に、大型のもの、小型のもの、複数の発電パネル面群を動かすもの、大きな１面のパネルを動かすもの等がすでに発表されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第4420902  太陽エネルギー集積利用装置
【非特許文献】
【０００４】
“新制建築計画  オーム社  昭和３９年４月１０日  第１６版１２〜１４ページ  太陽位置”
【０００５】
“アセット・マネジメント・コンサルティング株式会社  太陽赤緯、均時差、太陽時角、太陽高度及び太陽方位角の計算  http://.am-consulting.co.jp/topmenu/data/0002 000114  
taiyoukoudo.html”
【０００６】
“中川清隆@立正大学地球環境学部環境システム学科  太陽方位、高度、大気外日射量の計算  http://es.ris.ac.jp~nakagawa/met_cal/solar.html”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
太陽光エネルギーの有効利用を、低費用で実現させる為、次の内容を追求する。
その１  太陽指向装置にて集光した平行光を、任意の位置に向けて射出させる。
その２  多数の平行光を、任意の位置に、任意の集約形を提供する。
その３  多数の平行光の重なりを避けて、経路での合焦による、高熱化を避ける。
その４  多数の太陽指向装置を少数の駆動部品で動かす。
その５  多数の太陽指向装置の不動部の保持架構の効率、安定、機能美、立地要件を追及する。 
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その１  回転する装置から、定方向の平行光を射出させる為、軸回転する２本の鋼管の内部を通過させる。この為に２軸を直角交差させ、要所で反射させることで実現させる。
その２  集光した多数の小径の平行光をラストの反射で集約形を制御する。
その３  集光した多数の小径の平行光を、その径より幾分大きな間隔の平行横配列させることとして、反射鏡の調整で実現させる。
その４  普通は太陽指向装置の動く部分に備える駆動部品を、１つの軸の直交交差変換と、もう１つの軸鋼管への入れ込みの形態によって、任意の不動部に備える。この駆動部品を少数で、多数の太陽指向装置を動かす為に、時間分割駆動先変更機能を持たせる。
その５  多数の太陽指向装置の存置場面を想定し、効果的な案を追及する。
【発明の効果】
【０００９】
以降太陽光指向を２軸指向と称することがある。
２軸指向装置により太陽光の集光効率を向上させることができ、定断面の小径平行光によって、経路での高温化を避けられ、蒸気ボイラーの補助熱源、太陽光集積発電、照明、高熱熱源等にに利用できる。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、大きな駐車場や、農耕地、放牧地で、従前の土地機能をほぼ損なうことなく、発電できる。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、従前の土地機能をほぼ損なうことなく、大きな駐車場や、農耕地、放牧地で、夏場の気温の低下と微風の発生に効果がある。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、放射能非低レベルの土地での、低減期間において、日影移動の効果で草本滅失の懸念を考慮しての、ソーラ発電を考えられる。
多数の２軸指向装置を水面上に浮かべる架構に発展させることができる。
ソーラ発電用２軸指向装置・不動部保持架構の完結ユニット化による拡張性が良く、設置方角の設定は自由である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】は  ２軸指向集光射出装置の南西向きアイソメ図である。
【図２】は  ２軸指向集光射出装置の北東向きアイソメ図である。
【図３】は  ２軸指向集光射出装置の部分図。パラポラ凹面鏡の焦点付近の、凹レンズ、反射鏡を示す。
【図４】は  平行太陽光導光経路の平面図。１００基の場合の集光装置から、経路の終点までを示す。
【図５】は  平行太陽光導光反射鏡を示す。
【図６】は  平行太陽光導光反射鏡の詳細図で、向き調整要領の説明用である。
【図７】は  ２軸指向装置の２軸直交交差部の南西向き斜視図である。回転部、ブレーキの説明用である。
【図８】は  ソーラ発電用２軸指向装置・不動部保持架構の南西向きアイソメ図である。６台分の駐車スペースに、４基を設置の例である。４基単位での繰返し設置を旨とする。連結は必要条件ではない。平方メートル当り350Ｋｇの風荷重を想定している。
【図９】は  ２軸指向装置駆動部の立面図である。モータからワイヤーロープに至る間の、２段のウォームギアセット、高度回転用と方角回転用の背反運転の為のスライド用ソレノイド、チャック、断接信号器の説明用である。
【図１０】は  ２軸指向装置駆動部の部分図。立面図をワイヤーフレーム表示している。スライドする管の内外の山谷とベアリング球軸受の説明用である。
【図１１】は  平行太陽光導光終点  配光例  立面図である。終点まで平行光とすることも、所定の位置に集めることも可能である。
【図１２】は  3月20日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１３】は  6月21日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１４】は  12月22日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１５】は  3月20日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例１での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１６】は  部品他番号対応表である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
当太陽指向集光導光複合装置について、一般的な想定を示す。
自動運転とし、制御プログラムをコンピュータに載せ、リレー類と共に制御ユニットとして実現させる。
制御ユニットは、所定の屋内に置く。
制御プログラムは、一般異常の処理、太陽指向に合せたモータ類制御値処理、異常運動範囲、異常振幅、異常風速、異常変位、異常温度、異常電気値等の限界センサのトピックを待つ処理、以上を無停止ループとしてカバーする。条件付手動停止も含める。
電気ケーブル類は、装置用商用電気給電、補器用商用電気給電、装置信号、発電出力、発電信号とする。特に以降に記述しない。地表舗装面用のケーブルダクトを使い、車両の通行を可能とする。オプションとして反射鏡の自動調整を想定する。
信号用の電源は、蓄電池とし、自動充電とする。
太陽指向に合せたモータ等制御値処理について、設置地の経度緯度は既知として、時刻はコンピュータＯＳから取得する。太陽高度、方角は既発表の数式を使用する。
モータ運転は、数分ごととする。
集光、反射におけるレンズ、反射鏡の高温処理、クリーニング処理として、口径50mm程度の送風機を所定各位置に常設する。
【００１２】
太陽指向集光導光複合装置について、図４において、多数の２軸指向集光射出装置の配置例と、集光された多数の平行光線の平行太陽光導光終点（03）、多数の平行光線の、その間の経路を示している。平行太陽光中心線長線（06）と平行太陽光中心線短線（07）の間には８本の同様の線がある。（03）・（04）でも同様である。
平行太陽光導光反射鏡（510）は、平行太陽光導光終点（03）から遠ざかるにしたがって、約15ｃｍずつ高く設置することにより、平行太陽光の交わりを避けられる。平行太陽光導光反射鏡（510）の高さ寸法を小にすれば、15ｃｍずつの高低差は小にできる。
太陽光集光の凹面鏡の直径は1.5ｍ程度、パラボラ焦点距離は1.5ｍ程度、平行光線にする為の凹レンズの径・焦点距離は3ｃｍ程度、3ｃｍ程度、各焦点を合致させると、平行光線の直径は約3ｃｍ程度になる。
多数の平行光線の経路での集約度は約2500倍、多数回の反射による低減率は計55％程度とすると、自然光の約1125倍の強さになるので、扱いには注意を要する。
反射鏡の向き調整時には、入射側は見る必要がないので、眼や皮膚への防護の為に、仮の遮蔽衝立を配するべきである。（入射光を遮る訳ではない）
【００１３】
おもに、図１、図２、図３、図７、図９、図１０において、太陽光集光射出装置の単体形状を示す。
【００１４】
試作段階のパラボラ凹面鏡（10）は、穴あき硬貨状のシナ合板の寸法を調整カットしたものを重ね、表面に鏡面ステンレスのシートを地球儀の赤道と経線で囲まれたものに似た形状にカットしたものを貼りつける。シナ合板の段部分は、ヒノキのオガクズ入りのパテで平滑にしておく。製作用・調整用の寸法はＣＡＤ型紙によって得る。
パラボラ凹面鏡は、２軸指向装置の枝受材（242）及びパラボラ凹面鏡支持材（24）に、放射線状に配する櫛形固定板を介して固定する。
【００１５】
パラボラ凹面鏡の焦点に合わせた位置まで、パラボラ凹面鏡の周囲４分点位置のパラボラ凹面鏡支持材（24）から、４本の直線状の鋼管、即ち凹レンズ部保持斜材（240）を伸ばす。
この鋼管に、凹レンズ部斜材保持連結材・ムーバ兼用（245）を固定する。
【００１６】
凹レンズホルダ(122)は凹レンズホルダムーバ（123）から調整ねじ（126,127,128,129,130,131）で固定になる。
凹レンズホルダムーバは、凹レンズ部基材（145）を介して、凹レンズ部斜材保持連結材・ムーバ兼用（245）に繋がる。
【００１７】
反射鏡ホルダ（142）は、凹レンズ部斜材保持連結材・ムーバ兼用（245）から調整ねじ（146,147,148,149,150,151）で固定になる。
【００１８】
パラボラ凹面鏡支持材（24）、枝受材（242）、幹受材（241）は、水平ヒンジ内鋼管への連結材（26）を介して、水平ヒンジ内鋼管（28）に固定になる。
【００１９】
水平ヒンジ内鋼管（28）は、ベアリング球軸受を介して２箇所の水平ヒンジ外鋼管（30）に回転自由の接続になる。水平ヒンジ内鋼管（28）の内部には平行太陽光を通すので、空にする。
水平ヒンジ内鋼管（28）の内、２箇所の水平ヒンジ外鋼管（30）の間は、２ヒンジ交差部水平ヒンジ内鋼管ワイヤーロープ（344）に使われる。
【００２０】
水平ヒンジ外鋼管（30）には、上半分に水平ヒンジ外鋼管付取合せ板（345）が溶接されていて、２ヒンジ連結部フランジ上（341）から溶接されている２軸交差部水平外鋼管用取合せ板（347）と、２ヒンジ連結部外鋼管用ダブル重ね板（346）で接合になる。    
【００２１】
２ヒンジ連結部外鋼管用ダブル重ね板（346）の貫通ボルトで、高度回転ブレーキ部ベース板（401）が固定になる。これに高度回転ブレーキ部の各部品が載せられる。
【００２２】
ブレーキ部品は、固定枠板（402）、スライド側接触山谷（403）、回転側接触山谷（404）、スライド側接触山谷スライド板（410）、回転側山谷ホルダ（405）、スライドロッド（411）、チャック・アブソーバ（406）、ソレノイド（408）、断接信号器（409）からなる。
回転側接触山谷（404）は、水平ヒンジ内鋼管（28）に固定になる。
【００２３】
ブレーキ部品は、強風、地震のセンサーからの信号でソレノイド電源接、ソレノイドブレーキ動作になり、チャックが動作になり、信号断接器が接になり、ほどなくソレノイド電源、駆動モータの電源が断になる。
異常条件解消後に自動で、ソレノイド電源接、ソレノイドブレーキオフ動作になり、チャックが開になり、ほどなく駆動モータの電源が接になる。
そして、高度回転駆動時には方角ブレーキが接になり、方角回転駆動時には、高度ブレーキが接になるように動作を制御する。
【００２４】
２ヒンジ連結部フランジ上（341）から、２ヒンジ連結部の板部材（331,332,333,334）を経て、鉛直ヒンジ内鋼管（36）に溶接固定になる。  
【００２５】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）には、不動部ブレーキベース受板（374）が固定溶接され、これに方角回転ブレーキ部ベース板（421）がボルト固定になる。  
【００２６】
ブレーキ部品は、固定枠板（422）、スライド側接触山谷（423）、回転側接触山谷（424）、スライド側接触山谷スライド板（430）、回転側山谷ホルダ（425）、スライドロッド（431）、チャック・アブソーバ（426）、ソレノイド（428）、断接信号器（429）からなる。
回転側接触山谷（424）は、鉛直ヒンジ内鋼管（36）に固定になる。
【００２７】
ブレーキ部品は、強風、地震のセンサーからの信号でソレノイド電源接、ソレノイドブレーキ動作になり、チャックが動作になり、信号断接器が接になり、ほどなくソレノイド電源、駆動モータの電源が断になる。
異常条件解消後に自動で、ソレノイド電源接、ソレノイドブレーキオフ動作になり、チャックが開になり、ほどなく駆動モータの電源が接になる。
そして、高度回転駆動時には方角ブレーキが接になり、方角回転駆動時には、高度ブレーキが接になるように動作を制御する。
【００２８】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）は、ベアリング球軸受を介して、鉛直ヒンジ外鋼管（38）に、回転自由の接続になる。鉛直ヒンジ内鋼管（36）の内部には平行太陽光他を通すので、空にする。   
ベアリング球軸受は、後出のベアリング球軸受（477）と同様である。
【００２９】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の下部で2.5巻きのワイヤーロープ巻付けがなされる。2.5巻きの中間で、鉛直ヒンジ内鋼管（36）にワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。
【００３０】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の内部に、鉛直ヒンジ内内鋼管（34）が、ベアリング球軸受を介して、回転自由の接続になる。
ベアリング球軸受は、後出のベアリング球軸受（477）と同様である。
【００３１】
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の上部にほぼその管の径分の幅で、２ヒンジ交差部鉛直内内鋼管ワイヤーロープ（342）が巻付けとなり、２ヒンジ交差部渡りワイヤーロープ（343）で、２ヒンジ交差部水平ヒンジ内鋼管ワイヤーロープ（344）と繋がり一体となる。共に管巻付け部の中間で、ワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。    
【００３２】
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の下部で2.5巻きのワイヤーロープ巻付けがなされる。2.5巻きの中間で、鉛直ヒンジ内鋼管（36）にワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。
【００３３】
鉛直ヒンジ外鋼管（38）は主柱（48）と合わせて、不動部（37）とも称する。
鉛直ヒンジ外鋼管（38）は、主柱（48）に溶接固定になる。
主柱基礎（49）は、土を直方体基礎の形状に掘り、土型枠で、鉄筋コンクリート製とする。
【００３４】
図２において、２軸指向集光射出装置の春分・10時の運動形態を示す。
【００３５】
おもに、図４、図５、図６で、平行太陽光導光経路に関して説明する。
図４の平行太陽光導光経路の平面図に、１００基の場合の集光装置から、経路の終点までを示す。平行太陽光導光反射鏡（510）は、平行太陽光終点（03）から遠ざかるにしたがって、高く設置する。そうすることで、平行太陽光を終点に自由に導光できる。
【００３６】
反射鏡（58）は、反射鏡ホルダ（57）に、調整ねじ（51,52,53,54,55,56）で固定になる。
当例では、10枚の反射鏡を個別に調整することで、図１１の例のように、自在に配光できる。
【００３７】
おもに、図１、図６、図９、図１０で、駆動部（44）に関して説明する。
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の下部から、方角駆動ワイヤーロープ  往（457）が、方角駆動ワイヤーロープ管（469）に至る。
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の下部から、高度駆動ワイヤーロープ  往（458）が、高度駆動ワイヤーロープ管（460）に至る。
【００３８】
方角駆動ワイヤーロープ管（469）は、方角駆動固定管（443）の内部にベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して配される。
方角駆動ワイヤーロープ管（469）の上部の所定位置に、方角駆動山谷（444）が水平に３段巻付けられて溶接固定になる。
方角駆動固定管（443）は、駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００３９】
高度駆動ワイヤーロープ管（460）は、高度駆動回転管（452）の内部に溶接固定になる。   
高度駆動回転管（452）は、高度駆動固定管（454）の内部にベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して配される。   
高度駆動ワイヤーロープ管（460）の上部の所定位置に、高度駆動回転管（452）を介して、高度駆動山谷（453）が水平に３段巻付けられて溶接固定になる。
高度駆動固定管（454）は駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００４０】
駆動部スライド管（449）は、高さ方向の途中の所定位置に、駆動部スライド山谷（450）を溶接固定させる。        
駆動部スライド管（449）の上部小口円形板に穴をもち、スライドロッド（474）が貫通になり、回転自由の接続になる。
駆動部スライド管（449）の周囲には、ベアリング球軸受を持たない。   
【００４１】
駆動部スライド管（449）の内部に、駆動固定管（467）を配する。   
駆動固定管（467）は駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００４２】
駆動固定管（467）の内部に、ベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して、駆動ウォームホイル管（466）が配される。      
駆動ウォームホイル管（466）は、ウォームホイールＢ（465）と然るべく、固定となる。
ウォームホイール管浮き防止ロッド（475）は、駆動部サポート主材（451）の下部と共に、ウォームホイールＢ（465）とも、回転自由の接続になる。
【００４３】
ここで、駆動部スライド管（449）の機能について説明する。
駆動部スライド管（449）をスライドさせる力は、駆動部スライドソレノイド（447）から得る。
駆動部スライドソレノイド（447）は、３箇所にコイルを持ち通電のコイルの中心が確定位置になる。
３箇所のコイルの内の、１箇所に通電する前に、他の２箇所には通電しない制御にする。
３姿勢を確保できるので、姿勢が上の時ウォームホイールＢ（465）の回転は、方角駆動ワイヤーロープ管（469）に伝達になる。   
姿勢が下の時ウォームホイールＢ（465）の回転は、高度駆動ワイヤーロープ管（460）に伝達になる。
姿勢が中の時には、駆動部スライド管（449）はどの管の山谷にも、接しない。運動の変わり目と停止時に必要なポジションである。
駆動部スライド管（449）は、必要な駆動力を１基のモータでカバーさせる工夫なのであるが、高度駆動と方角駆動をそれぞれのモータでカバーする場合は、駆動部スライド管（449）関連の部品をなくし、方角駆動ワイヤーロープ管（469）と、高度駆動ワイヤーロープ管（460）とそれぞれのウォームホイル接続を直にすることで、実現できる。                 
【００４４】
次に、鉛直ヒンジ内内鋼管（34）中心線と、駆動ウォームホイル管（466）中心線を結ぶ直線上の同じ高さに、２軸指向装置（駆動部を除く）を所定の間隔で配すると、他のユニットと駆動部を共用することができる。
最大で10基の２軸指向装置（駆動部を除く）を、1基の駆動部でカバーすることが目標である。    
【００４５】
図１における凹レンズ部（12）、反射鏡 1（141）、反射鏡 2（16）、反射鏡 3（18）、反射鏡
4（20）、反射鏡 5 射出反射鏡（22）を経由して、平行光が通る。
このように、平行光が通れば、太陽に正対して集光した平行光を、時間経過後も変ることなく一定方向への射出ができる。即ちそうでなければ実現できない。
【００４６】
図１５で、東経１３５度北緯３５度における３月２０日の時刻ごとの、パラボラ凹面鏡の相互影の斜視図を示す。重なりがあれば外包形の面積比を評価し、１０時間の平均受光率を検証している。９２％は実用的な値である。
設置間隔は、東西、南北共、2.5メートルである。
６月２１日と１２月２２日については、実施例２の分から、想像できる。
【００４７】
当装置では、回転させる目的の鋼管の回転角度は最大値でプラス３６０度マイナス３６０度であり、鋼管直径の６倍程度なので、ワイヤーロープの張りの緩みは少なく、装置の精度要求も緩く、ロープの速度も小なので、ワイヤーロープの採用は現実的である。
【実施例２】
【００４８】
図８にて、ソーラ発電用２軸指向装置と、この装置の不動部の保持架構の例の説明をする。
２軸指向装置不動部（37）の所定の位置に、２軸指向装置不動部保持架構への接続金具を備える。２軸指向装置不動部保持架構の組トラス他は工場製作され、取付時に構造用ボルト類で、締付け固定になる。
次に平面的な位置関係の説明の為に、漢字の日の字を使う。
２軸指向装置不動部（37）は、漢字の日の字の４隅に配され、漢字の日の字の５本の線を、３構面または５構面の組トラス（71,72,73）に適合させ、漢字の日の字の真ん中の線の両端に支柱（75）を適合させ、その支柱（75）の上端から４隅の不動部下端に伸びる４本の筋違（76）を配し、支柱(75)の上端から互いの反対側の地面部に伸びる×型の筋違(77)を配し、漢字の日の字の上半分と下半分に、２軸指向装置不動部と支柱（75）に取合せとなる計４本の筋違(78)を配する。
２軸指向装置不動部保持架構は、内外の力に抗し、許容内の変形量を確保する性能を有する。風荷重は平方メートル当り350Kgを想定している。必要に応じて、設計を変える。
【００４９】
図８では、屋外駐車場の一部の６台分のスペースに、構造的に完結した２軸指向装置不動部保持架構ユニットを示している。即ち拡張する場合に、接続を要しないのである。
このユニットを水平面で、自動車の前後方向に16メートル、左右方向に15メートル移動した場合の位置を、拡張する時の位置にし、繰り返すことができる。
自動車の前後方向に16メートル、左右方向に15メートルとしているのは、現存の多くの屋外駐車場に合っている寸法である。個々の場合の必要に応じて設計を変える。
自動車の前後方向に拡張する時、隣のユニットと駆動ワイヤーロープを繋げて、駆動部を共用することを想定している。
トラス梁の地上最低高さ、主柱サイズも、重要な配慮要因としている。
【００５０】
図８の場合の太陽光受光部の大きさは、6.4メートル×3.9メートルとしている。
１基分の土地占有面積は60平方メートルに対して、太陽光受光部は24.96平方メートル、41.6%である。固定式受光の場合の同様の比率は、80%程度とした場合に、２軸指向の受光効率を35%向上、影割引15%、固定式受光の斜め効率10%減少とすると、
２軸指向受光の対固定式受光の土地面積当りの効率は  0.416/0.8*1.35*0.85/0.9
→ 0.66 となる。
一方ソーラパネルの面積は、２軸指向受光の場合少なくなるので、装置費と受け架台費を含めて比べると、２軸指向受光の場合が有利になる。
総合すると、費用対効果は、２軸指向受光が有利の側となる。
そして、土地を有効利用して発電できるので、日陰効果による快適さ、好印象のメリットを併せて評価して、更に進める価値があると判断できる。
【００５１】
図１２、図１３、図１４で、東経１３５度北緯３５度における３月２０日、６月２１日、１２月２２日の、時刻ごとの、ソーラ発電用パネルの相互影の斜視図を示す。重なりがあれば外包形の面積比等を評価し、１０時間、１４時間、８時間の平均受光率を検証している。
それぞれ、91%、85%、84%  と実用的な値である。
設置間隔は、東西８メートル、南北７．５メートルで１６基で検証している。
【００５２】
当発明の考案において、参考にした部品等の例を挙げる。いずれも通信販売で入手できるものである。
ウォームギア、ウォームホイール：  青木精密工業  WS４０Ｓ  ＨＦ４０６０Ｓ（減速比１：４０）  
ギアモーター  ：住友機械工業  プレストNEO  ZNHMO２−１２８０−CD−２００（減速比１：２００）
ステンレス球  ：有限会社舟辺精工
市販USBIOボード  ：株式会社  ワイツー  USB接続リレーボード RBIO−２U （−）
CAD：キャノンＩＴソリューションズ  ＴｕrｂｏＣａｄ  Ｖｅｒ．１０
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２軸指向装置の２つの軸鋼管の直交軸を合致をさせない、即ち直交交差状態にし、かつそれぞれの軸鋼管の内部に、円形の平行光線の経路となる空間を存在せしめ、それぞれの軸鋼管にそれぞれ固定した、複数の、平行光線の径より僅かに大きい径の反射鏡にて、太陽光集光平行光線を、太陽指向装置から任意の定方向へ射出する装置。
【請求項２】
２軸指向装置における、先に太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管への駆動力を、鋼管軸の直角交差変換をして伝達させることにより、続いて太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管の内部に、芯を一致させて、先に太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管に駆動力を伝達するべき鋼管を、存在せしめることにより、太陽指向装置の固定部または、更なる遠隔部に駆動部品を備える方法。
【請求項３】
請求項２における、駆動部品の単数または複数を、多数の２軸指向装置で共用させるべく、長い棒材、長いワイヤーロープ、長いチェーン、長いベルト等で引張駆動力を伝達させる方法であって多数のユニットを渡って配する方法を含む。
【請求項４】
請求項２における、２軸指向装置の２つの軸用の駆動部品の機能を１台のモータでかなえる為に、円筒状の内外山谷の内側の山谷にモータの駆動力を入れ、外側の山谷から、別の２つの円筒の外の山谷に、駆動力を伝達させる。そしてこの２つの円筒に、内外山谷の軸方向移動で、相反状態で断接にさせることを実現させる部品。
【請求項５】
多数の２軸指向装置の不動部の保持架構を、漢字の日の字の形を使って説明すると、４隅に太陽指向装置の不動部を適合させ、５本の線を、３構面または５構面の組トラスに適合させ、真ん中の線の両端に支柱を適合させ、その支柱の上端から４隅の不動部下端に伸びる２本の筋違を配し、すぐ前に記述の内の１本の支柱の上端からもう１本の支柱の下部に伸びる各２本の筋違を配し、日の字の上半分と下半分に不動部と支柱に取合せとなる計４本の筋違を配するところの、内外の力に抗する性能と許容範囲内変形を確保する保持架構であり、この項の以上の形態のユニットを、繰返し配置したものを含むところの、多数の２軸指向装置の不動部の保持架構。
なを、２軸指向装置の不動部と、支柱には計６箇所の天端が地面付近である基礎を有する。
【請求項６】
２軸指向装置の太陽正対面の法線が水平である場合に、一切の水平回転を、妨げない形態。即ち鉛直回転軸のブレーキ部品ユニットの端等が接触域に入っていない状態にすることで、２軸指向装置の方角の設定を自由する方法。
【請求項７】
２軸指向装置の鋼管軸の直交交差変換の為のワイヤー巻きつけ部の寸法を幅高さ共、ほぼ鋼管の外径寸法とし、水平鋼管の、ワイヤー巻きつけ部の左端から右に向かって、右ねじのねじ山が進む向きに、ワイヤーロープを巻きつけ、ワイヤー巻きつけ部の右端に至り、手前側の鉛直鋼管にワイヤーロープをほぼ水平で渡し、右ねじのねじ山が進む向きに、巻いて下がり、巻き始めとほぼ水平の位置で、巻き始めと緩みなく繋いだ方法の本勝手と、そして逆の勝手の方法。
本勝手の状態で天に向かって鉛直鋼管を右に回転させると、向かい側の水平鋼管は右に向かった状態で、左向きの回転をする。逆勝手の場合は水平鋼管は右に向かった状態で右回転をする。
【請求項８】
２軸指向装置の駆動部が無い状態にし、ワイヤーロープを決めた位置に配し、人力で動かし、照明や発電に利用できる装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014035082.tif 000019
【図２】
2014035082.tif 000020
【図３】
2014035082.tif 000021
【図４】
2014035082.tif 000022
【図５】
2014035082.tif 000023
【図６】
2014035082.tif 000024
【図７】
2014035082.tif 000025
【図８】
2014035082.tif 000026
【図９】
2014035082.tif 000027
【図１０】
2014035082.tif 000028
【図１１】
2014035082.tif 000029
【図１２】
2014035082.tif 000030
【図１３】
2014035082.tif 000031
【図１４】
2014035082.tif 000032
【図１５】
2014035082.tif 000033
【図１６】
2014035082.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月4日(2013.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽にほぼ正対させて、集光させ、目標位置に導光する為の複合装置と、この複合装置の部分であって、太陽エネルギーの取得効果と、日陰効果を得ることができる装置である。
【背景技術】
【０００２】
太陽指向装置は太陽追尾装置とも称呼されているものとほぼ同様だが、現実には太陽に近ずく訳ではないのでこの称呼のほうがふさわしいと考えられる。  
既に、大型のもの、小型のもの、複数の発電パネル面群を動かすもの、大きな１面のパネルを動かすもの等がすでに発表されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第4420902  太陽エネルギー集積利用装置
【非特許文献】
【０００４】
“新制建築計画  オーム社  昭和３９年４月１０日  第１６版１２〜１４ページ  太陽位置”
【０００５】
“アセット・マネジメント・コンサルティング株式会社  太陽赤緯、均時差、太陽時角、太陽高度及び太陽方位角の計算  http://.am-consulting.co.jp/topmenu/data/0002 000114  
taiyoukoudo.html”
【０００６】
“中川清隆@立正大学地球環境学部環境システム学科  太陽方位、高度、大気外日射量の計算  http://es.ris.ac.jp~nakagawa/met_cal/solar.html”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
太陽光エネルギーの有効利用を、低費用で実現させる為、次の内容を追求する。
その１  太陽指向装置にて集光した平行光を、任意の位置に向けて射出させる。
その２  多数の平行光を、任意の位置に、任意の集約形を提供する。
その３  多数の平行光の重なりを避けて、経路での合焦による、高熱化を避ける。
その４  多数の太陽指向装置を少数の駆動部品で動かす。
その５  多数の太陽指向装置の不動部の保持架構の効率、安定、機能美、立地要件を追及する。 
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その１  回転する装置から、定方向の平行光を射出させる為、軸回転する２本の鋼管の内部を通過させる。この為に２軸を直角交差させ、要所で反射させることで実現させる。
その２  集光した多数の小径の平行光をラストの反射で集約形を制御する。
その３  集光した多数の小径の平行光を、その径より幾分大きな間隔の平行横配列させることとして、反射鏡の調整で実現させる。
その４  普通は太陽指向装置の動く部分に備える駆動部品を、１つの軸の直交交差変換と、もう１つの軸鋼管への入れ込みの形態によって、任意の不動部に備える。この駆動部品を少数で、多数の太陽指向装置を動かす為に、時間分割駆動先変更機能を持たせる。
その５  多数の太陽指向装置の存置場面を想定し、効果的な案を追及する。
【発明の効果】
【０００９】
以降太陽光指向を２軸指向と称することがある。
２軸指向装置により太陽光の集光効率を向上させることができ、定断面の小径平行光によって、経路での高温化を避けられ、蒸気ボイラーの補助熱源、太陽光集積発電、照明、高熱熱源等にに利用できる。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、大きな駐車場や、農耕地、放牧地で、従前の土地機能をほぼ損なうことなく、発電できる。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、従前の土地機能をほぼ損なうことなく、大きな駐車場や、農耕地、放牧地で、夏場の気温の低下と微風の発生に効果がある。
多数の２軸指向装置にソーラパネルを載せることにより、放射能非低レベルの土地での、低減期間において、日影移動の効果で草本滅失の懸念を考慮しての、ソーラ発電を考えられる。
多数の２軸指向装置を水面上に浮かべる架構に発展させることができる。
ソーラ発電用２軸指向装置・不動部保持架構の完結ユニット化による拡張性が良く、設置方角の設定は自由である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】は  ２軸指向集光射出装置の南西向きアイソメ図である。
【図２】は  ２軸指向集光射出装置の北東向きアイソメ図である。
【図３】は  ２軸指向集光射出装置の部分図。パラポラ凹面鏡の焦点付近の、凹レンズ、反射鏡を示す。
【図４】は  平行太陽光導光経路の平面図。１００基の場合の集光装置から、経路の終点までを示す。
【図５】は  平行太陽光導光反射鏡を示す。
【図６】は  平行太陽光導光反射鏡の詳細図で、向き調整要領の説明用である。
【図７】は  ２軸指向装置の２軸直交交差部の南西向き斜視図である。回転部、ブレーキの説明用である。
【図８】は  ソーラ発電用２軸指向装置・不動部保持架構の南西向きアイソメ図である。６台分の駐車スペースに、４基を設置の例である。４基単位での繰返し設置を旨とする。連結は必要条件ではない。平方メートル当り350Ｋｇの風荷重を想定している。
【図９】は  ２軸指向装置駆動部の立面図である。モータからワイヤーロープに至る間の、２段のウォームギアセット、高度回転用と方角回転用の背反運転の為のスライド用ソレノイド、チャック、断接信号器の説明用である。
【図１０】は  ２軸指向装置駆動部の部分図。立面図をワイヤーフレーム表示している。スライドする管の内外の山谷とベアリング球軸受の説明用である。
【図１１】は  平行太陽光導光終点  配光例  立面図である。終点まで平行光とすることも、所定の位置に集めることも可能である。
【図１２】は  3月20日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１３】は  6月21日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１４】は  12月22日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例２での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１５】は  3月20日  相互影考慮受光率  斜視図である。実施例１での、東経135度北緯35度の場合の検証である。
【図１６】は  部品他番号対応表である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
当太陽指向集光導光複合装置について、一般的な想定を示す。
自動運転とし、制御プログラムをコンピュータに載せ、リレー類と共に制御ユニットとして実現させる。
制御ユニットは、所定の屋内に置く。
制御プログラムは、一般異常の処理、太陽指向に合せたモータ類制御値処理、異常運動範囲、異常振幅、異常風速、異常変位、異常温度、異常電気値等の限界センサのトピックを待つ処理、以上を無停止ループとしてカバーする。条件付手動停止も含める。
電気ケーブル類は、装置用商用電気給電、補器用商用電気給電、装置信号、発電出力、発電信号とする。特に以降に記述しない。地表舗装面用のケーブルダクトを使い、車両の通行を可能とする。オプションとして反射鏡の自動調整を想定する。
信号用の電源は、蓄電池とし、自動充電とする。
太陽指向に合せたモータ等制御値処理について、設置地の経度緯度は既知として、時刻はコンピュータＯＳから取得する。太陽高度、方角は既発表の数式を使用する。
モータ運転は、数分ごととする。
集光、反射におけるレンズ、反射鏡の高温処理、クリーニング処理として、口径50mm程度の送風機を所定各位置に常設する。
【００１２】
太陽指向集光導光複合装置について、図４において、多数の２軸指向集光射出装置の配置例と、集光された多数の平行光線の平行太陽光導光終点（03）、多数の平行光線の、その間の経路を示している。平行太陽光中心線長線（06）と平行太陽光中心線短線（07）の間には８本の同様の線がある。（03）・（04）でも同様である。
平行太陽光導光反射鏡（510）は、平行太陽光導光終点（03）から遠ざかるにしたがって、約15ｃｍずつ高く設置することにより、平行太陽光の交わりを避けられる。平行太陽光導光反射鏡（510）の高さ寸法を小にすれば、15ｃｍずつの高低差は小にできる。
太陽光集光の凹面鏡の直径は1.5ｍ程度、パラボラ焦点距離は1.5ｍ程度、平行光線にする為の凹レンズの径・焦点距離は3ｃｍ程度、3ｃｍ程度、各焦点を合致させると、平行光線の直径は約3ｃｍ程度になる。
多数の平行光線の経路での集約度は約2500倍、多数回の反射による低減率は計55％程度とすると、自然光の約1125倍の強さになるので、扱いには注意を要する。
反射鏡の向き調整時には、入射側は見る必要がないので、眼や皮膚への防護の為に、仮の遮蔽衝立を配するべきである。（入射光を遮る訳ではない）
【００１３】
おもに、図１、図２、図３、図７、図９、図１０において、太陽光集光射出装置の単体形状を示す。
【００１４】
試作段階のパラボラ凹面鏡（10）は、穴あき硬貨状のシナ合板の寸法を調整カットしたものを重ね、表面に鏡面ステンレスのシートを地球儀の赤道と経線で囲まれたものに似た形状にカットしたものを貼りつける。シナ合板の段部分は、ヒノキのオガクズ入りのパテで平滑にしておく。製作用・調整用の寸法はＣＡＤ型紙によって得る。
パラボラ凹面鏡は、２軸指向装置の枝受材（242）及びパラボラ凹面鏡支持材（24）に、放射線状に配する櫛形固定板を介して固定する。
【００１５】
パラボラ凹面鏡の焦点に合わせた位置まで、パラボラ凹面鏡の周囲４分点位置のパラボラ凹面鏡支持材（24）から、４本の直線状の鋼管、即ち凹レンズ部保持斜材（240）を伸ばす。
この鋼管に、凹レンズ部斜材保持連結材・ムーバ兼用（245）を固定する。
【００１６】
凹レンズホルダ(122)は凹レンズホルダムーバ（123）から調整ねじ（126,127,128,129,130,131）で固定になる。
凹レンズホルダムーバは、凹レンズ部基材（145）を介して、凹レンズ部斜材保持連結材・ムーバ兼用（245）に繋がる。
【００１７】
反射鏡ホルダ（142）は、凹レンズ部斜材保持連結材・ムーバ兼用（245）から調整ねじ（146,147,148,149,150,151）で固定になる。
【００１８】
パラボラ凹面鏡支持材（24）、枝受材（242）、幹受材（241）は、水平ヒンジ内鋼管への連結材（26）を介して、水平ヒンジ内鋼管（28）に固定になる。
【００１９】
水平ヒンジ内鋼管（28）は、ベアリング球軸受を介して２箇所の水平ヒンジ外鋼管（30）に回転自由の接続になる。水平ヒンジ内鋼管（28）の内部には平行太陽光を通すので、空にする。
水平ヒンジ内鋼管（28）の内、２箇所の水平ヒンジ外鋼管（30）の間は、２ヒンジ交差部水平ヒンジ内鋼管ワイヤーロープ（344）に使われる。
【００２０】
水平ヒンジ外鋼管（30）には、上半分に水平ヒンジ外鋼管付取合せ板（345）が溶接されていて、２ヒンジ連結部フランジ上（341）から溶接されている２軸交差部水平外鋼管用取合せ板（347）と、２ヒンジ連結部外鋼管用ダブル重ね板（346）で接合になる。    
【００２１】
２ヒンジ連結部外鋼管用ダブル重ね板（346）の貫通ボルトで、高度回転ブレーキ部ベース板（401）が固定になる。これに高度回転ブレーキ部の各部品が載せられる。
【００２２】
ブレーキ部品は、固定枠板（402）、スライド側接触山谷（403）、回転側接触山谷（404）、スライド側接触山谷スライド板（410）、回転側山谷ホルダ（405）、スライドロッド（411）、チャック・アブソーバ（406）、ソレノイド（408）、断接信号器（409）からなる。
回転側接触山谷（404）は、水平ヒンジ内鋼管（28）に固定になる。
【００２３】
ブレーキ部品は、強風、地震のセンサーからの信号でソレノイド電源接、ソレノイドブレーキ動作になり、チャックが動作になり、信号断接器が接になり、ほどなくソレノイド電源、駆動モータの電源が断になる。
異常条件解消後に自動で、ソレノイド電源接、ソレノイドブレーキオフ動作になり、チャックが開になり、ほどなく駆動モータの電源が接になる。
そして、高度回転駆動時には方角ブレーキが接になり、方角回転駆動時には、高度ブレーキが接になるように動作を制御する。
【００２４】
２ヒンジ連結部フランジ上（341）から、２ヒンジ連結部の板部材（331,332,333,334）を経て、鉛直ヒンジ内鋼管（36）に溶接固定になる。  
【００２５】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）には、不動部ブレーキベース受板（374）が固定溶接され、これに方角回転ブレーキ部ベース板（421）がボルト固定になる。  
【００２６】
ブレーキ部品は、固定枠板（422）、スライド側接触山谷（423）、回転側接触山谷（424）、スライド側接触山谷スライド板（430）、回転側山谷ホルダ（425）、スライドロッド（431）、チャック・アブソーバ（426）、ソレノイド（428）、断接信号器（429）からなる。
回転側接触山谷（424）は、鉛直ヒンジ内鋼管（36）に固定になる。
【００２７】
ブレーキ部品は、強風、地震のセンサーからの信号でソレノイド電源接、ソレノイドブレーキ動作になり、チャックが動作になり、信号断接器が接になり、ほどなくソレノイド電源、駆動モータの電源が断になる。
異常条件解消後に自動で、ソレノイド電源接、ソレノイドブレーキオフ動作になり、チャックが開になり、ほどなく駆動モータの電源が接になる。
そして、高度回転駆動時には方角ブレーキが接になり、方角回転駆動時には、高度ブレーキが接になるように動作を制御する。
【００２８】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）は、ベアリング球軸受を介して、鉛直ヒンジ外鋼管（38）に、回転自由の接続になる。鉛直ヒンジ内鋼管（36）の内部には平行太陽光他を通すので、空にする。   
ベアリング球軸受は、後出のベアリング球軸受（477）と同様である。
【００２９】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の下部で2.5巻きのワイヤーロープ巻付けがなされる。2.5巻きの中間で、鉛直ヒンジ内鋼管（36）にワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。
【００３０】
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の内部に、鉛直ヒンジ内内鋼管（34）が、ベアリング球軸受を介して、回転自由の接続になる。
ベアリング球軸受は、後出のベアリング球軸受（477）と同様である。
【００３１】
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の上部にほぼその管の径分の幅で、２ヒンジ交差部鉛直内内鋼管ワイヤーロープ（342）が巻付けとなり、２ヒンジ交差部渡りワイヤーロープ（343）で、２ヒンジ交差部水平ヒンジ内鋼管ワイヤーロープ（344）と繋がり一体となる。共に管巻付け部の中間で、ワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。    
【００３２】
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の下部で2.5巻きのワイヤーロープ巻付けがなされる。2.5巻きの中間で、鉛直ヒンジ内鋼管（36）にワイヤーロープ割入れタップねじ締めされ、ずれ発生を制する。
【００３３】
鉛直ヒンジ外鋼管（38）は主柱（48）と合わせて、不動部（37）とも称する。
鉛直ヒンジ外鋼管（38）は、主柱（48）に溶接固定になる。
主柱基礎（49）は、土を直方体基礎の形状に掘り、土型枠で、鉄筋コンクリート製とする。
【００３４】
図２において、２軸指向集光射出装置の春分・10時の運動形態を示す。
【００３５】
おもに、図４、図５、図６で、平行太陽光導光経路に関して説明する。
図４の平行太陽光導光経路の平面図に、１００基の場合の集光装置から、経路の終点までを示す。平行太陽光導光反射鏡（510）は、平行太陽光終点（03）から遠ざかるにしたがって、高く設置する。そうすることで、平行太陽光を終点に自由に導光できる。
【００３６】
反射鏡（58）は、反射鏡ホルダ（57）に、調整ねじ（51,52,53,54,55,56）で固定になる。
当例では、10枚の反射鏡を個別に調整することで、図１１の例のように、自在に配光できる。
【００３７】
おもに、図１、図６、図９、図１０で、駆動部（44）に関して説明する。
鉛直ヒンジ内鋼管（36）の下部から、方角駆動ワイヤーロープ  往（457）が、方角駆動ワイヤーロープ管（469）に至る。
鉛直ヒンジ内内鋼管（34）の下部から、高度駆動ワイヤーロープ  往（458）が、高度駆動ワイヤーロープ管（460）に至る。
【００３８】
方角駆動ワイヤーロープ管（469）は、方角駆動固定管（443）の内部にベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して配される。
方角駆動ワイヤーロープ管（469）の上部の所定位置に、方角駆動山谷（444）が水平に３段巻付けられて溶接固定になる。
方角駆動固定管（443）は、駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００３９】
高度駆動ワイヤーロープ管（460）は、高度駆動回転管（452）の内部に溶接固定になる。   
高度駆動回転管（452）は、高度駆動固定管（454）の内部にベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して配される。   
高度駆動ワイヤーロープ管（460）の上部の所定位置に、高度駆動回転管（452）を介して、高度駆動山谷（453）が水平に３段巻付けられて溶接固定になる。
高度駆動固定管（454）は駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００４０】
駆動部スライド管（449）は、高さ方向の途中の所定位置に、駆動部スライド山谷（450）を溶接固定させる。        
駆動部スライド管（449）の上部小口円形板に穴をもち、スライドロッド（474）が貫通になり、回転自由の接続になる。
駆動部スライド管（449）の周囲には、ベアリング球軸受を持たない。   
【００４１】
駆動部スライド管（449）の内部に、駆動固定管（467）を配する。   
駆動固定管（467）は駆動部サポート材（4511）を介して、駆動部サポート主材（451）に固定になる。   
【００４２】
駆動固定管（467）の内部に、ベアリング球軸受（476）とベアリング球軸受（477）を介して、駆動ウォームホイル管（466）が配される。      
駆動ウォームホイル管（466）は、ウォームホイールＢ（465）と然るべく、固定となる。
ウォームホイール管浮き防止ロッド（475）は、駆動部サポート主材（451）の下部と共に、ウォームホイールＢ（465）とも、回転自由の接続になる。
【００４３】
ここで、駆動部スライド管（449）の機能について説明する。
駆動部スライド管（449）をスライドさせる力は、駆動部スライドソレノイド（447）から得る。
駆動部スライドソレノイド（447）は、３箇所にコイルを持ち通電のコイルの中心が確定位置になる。
３箇所のコイルの内の、１箇所に通電する前に、他の２箇所には通電しない制御にする。
３姿勢を確保できるので、姿勢が上の時ウォームホイールＢ（465）の回転は、方角駆動ワイヤーロープ管（469）に伝達になる。   
姿勢が下の時ウォームホイールＢ（465）の回転は、高度駆動ワイヤーロープ管（460）に伝達になる。
姿勢が中の時には、駆動部スライド管（449）はどの管の山谷にも、接しない。運動の変わり目と停止時に必要なポジションである。
駆動部スライド管（449）は、必要な駆動力を１基のモータでカバーさせる工夫なのであるが、高度駆動と方角駆動をそれぞれのモータでカバーする場合は、駆動部スライド管（449）関連の部品をなくし、方角駆動ワイヤーロープ管（469）と、高度駆動ワイヤーロープ管（460）とそれぞれのウォームホイル接続を直にすることで、実現できる。                 
【００４４】
次に、鉛直ヒンジ内内鋼管（34）中心線と、駆動ウォームホイル管（466）中心線を結ぶ直線上の同じ高さに、２軸指向装置（駆動部を除く）を所定の間隔で配すると、他のユニットと駆動部を共用することができる。
最大で10基の２軸指向装置（駆動部を除く）を、1基の駆動部でカバーすることが目標である。    
【００４５】
図１における凹レンズ部（12）、反射鏡 1（141）、反射鏡 2（16）、反射鏡 3（18）、反射鏡
4（20）、反射鏡 5 射出反射鏡（22）を経由して、平行光が通る。
このように、平行光が通れば、太陽に正対して集光した平行光を、時間経過後も変ることなく一定方向への射出ができる。即ちそうでなければ実現できない。
【００４６】
図１５で、東経１３５度北緯３５度における３月２０日の時刻ごとの、パラボラ凹面鏡の相互影の斜視図を示す。重なりがあれば外包形の面積比を評価し、１０時間の平均受光率を検証している。９２％は実用的な値である。
設置間隔は、東西、南北共、2.5メートルである。
６月２１日と１２月２２日については、実施例２の分から、想像できる。
【００４７】
当装置では、回転させる目的の鋼管の回転角度は最大値でプラス３６０度マイナス３６０度であり、鋼管直径の６倍程度なので、ワイヤーロープの張りの緩みは少なく、装置の精度要求も緩く、ロープの速度も小なので、ワイヤーロープの採用は現実的である。
【実施例２】
【００４８】
図８にて、ソーラ発電用２軸指向装置と、この装置の不動部の保持架構の例の説明をする。
２軸指向装置不動部（37）の所定の位置に、２軸指向装置不動部保持架構への接続金具を備える。２軸指向装置不動部保持架構の組トラス他は工場製作され、取付時に構造用ボルト類で、締付け固定になる。
次に平面的な位置関係の説明の為に、漢字の日の字を使う。
２軸指向装置不動部（37）は、漢字の日の字の４隅に配され、漢字の日の字の５本の線を、３構面または５構面の組トラス（71,72,73）に適合させ、漢字の日の字の真ん中の線の両端に支柱（75）を適合させ、その支柱（75）の上端から４隅の不動部下端に伸びる４本の筋違（76）を配し、支柱(75)の上端から互いの反対側の地面部に伸びる×型の筋違(77)を配し、漢字の日の字の上半分と下半分に、２軸指向装置不動部と支柱（75）に取合せとなる計４本の筋違(78)を配する。
２軸指向装置不動部保持架構は、内外の力に抗し、許容内の変形量を確保する性能を有する。風荷重は平方メートル当り350Kgを想定している。必要に応じて、設計を変える。
【００４９】
図８では、屋外駐車場の一部の６台分のスペースに、構造的に完結した２軸指向装置不動部保持架構ユニットを示している。即ち拡張する場合に、接続を要しないのである。
このユニットを水平面で、自動車の前後方向に16メートル、左右方向に15メートル移動した場合の位置を、拡張する時の位置にし、繰り返すことができる。
自動車の前後方向に16メートル、左右方向に15メートルとしているのは、現存の多くの屋外駐車場に合っている寸法である。個々の場合の必要に応じて設計を変える。
自動車の前後方向に拡張する時、隣のユニットと駆動ワイヤーロープを繋げて、駆動部を共用することを想定している。
トラス梁の地上最低高さ、主柱サイズも、重要な配慮要因としている。
【００５０】
図８の場合の太陽光受光部の大きさは、6.4メートル×3.9メートルとしている。
１基分の土地占有面積は60平方メートルに対して、太陽光受光部は24.96平方メートル、41.6%である。固定式受光の場合の同様の比率は、80%程度とした場合に、２軸指向の受光効率を35%向上、影割引15%、固定式受光の斜め効率10%減少とすると、
２軸指向受光の対固定式受光の土地面積当りの効率は  0.416/0.8*1.35*0.85/0.9
→ 0.66 となる。
一方ソーラパネルの面積は、２軸指向受光の場合少なくなるので、装置費と受け架台費を含めて比べると、２軸指向受光の場合が有利になる。
総合すると、費用対効果は、２軸指向受光が有利の側となる。
そして、土地を有効利用して発電できるので、日陰効果による快適さ、好印象のメリットを併せて評価して、更に進める価値があると判断できる。
【００５１】
図１２、図１３、図１４で、東経１３５度北緯３５度における３月２０日、６月２１日、１２月２２日の、時刻ごとの、ソーラ発電用パネルの相互影の斜視図を示す。重なりがあれば外包形の面積比等を評価し、１０時間、１４時間、８時間の平均受光率を検証している。
それぞれ、91%、85%、84%  と実用的な値である。
設置間隔は、東西８メートル、南北７．５メートルで１６基で検証している。
【００５２】
当発明の考案において、参考にした部品等の例を挙げる。いずれも通信販売で入手できるものである。
ウォームギア、ウォームホイール：  青木精密工業  WS４０Ｓ  ＨＦ４０６０Ｓ（減速比１：４０）  
ギアモーター  ：住友機械工業  プレストNEO  ZNHMO２−１２８０−CD−２００（減速比１：２００）
ステンレス球  ：有限会社舟辺精工
市販USBIOボード  ：株式会社  ワイツー  USB接続リレーボード RBIO−２U （−）
CAD：キャノンＩＴソリューションズ  ＴｕrｂｏＣａｄ  Ｖｅｒ．１０
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２軸指向装置の２つの軸鋼管の直交軸を合致をさせない、即ち直交交差状態にし、かつそれぞれの軸鋼管の内部に、円形の平行光線の経路となる空間を存在せしめ、それぞれの軸鋼管にそれぞれ固定した、複数の、平行光線の径より僅かに大きい径の反射鏡にて、太陽光集光平行光線を、太陽指向装置から任意の定方向へ射出する装置。
【請求項２】
２軸指向装置における、先に太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管への駆動力を、鋼管軸の直角交差変換をして伝達させることにより、続いて太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管の内部に、芯を一致させて、先に太陽光集光平行光線が通過する軸鋼管に駆動力を伝達するべき鋼管を、存在せしめることにより、太陽指向装置の固定部または、更なる遠隔部に駆動部品を備える方法。
【請求項３】
請求項２における、駆動部品の単数または複数を、多数の２軸指向装置で共用させるべく、長い棒材、長いワイヤーロープ、長いチェーン、長いベルト等で引張駆動力を伝達させる方法であって多数のユニットを渡って配する方法を含む。
【請求項４】
請求項２における、２軸指向装置の２つの軸用の駆動部品の機能を１台のモータでかなえる為に、円筒状の内外山谷の内側の山谷にモータの駆動力を入れ、外側の山谷から、別の２つの円筒の外の山谷に、駆動力を伝達させる。そしてこの２つの円筒に、内外山谷の軸方向移動で、相反状態で断接にさせることを実現させる部品。
【請求項５】
多数の２軸指向装置の不動部の保持架構を、漢字の日の字の形を使って説明すると、４隅に太陽指向装置の不動部を適合させ、５本の線を、３構面または５構面の組トラスに適合させ、真ん中の線の両端に支柱を適合させ、その支柱の上端から４隅の不動部下端に伸びる２本の筋違を配し、すぐ前に記述の内の１本の支柱の上端からもう１本の支柱の下部に伸びる各２本の筋違を配し、日の字の上半分と下半分に不動部と支柱に取合せとなる計４本の筋違を配するところの、内外の力に抗する性能と許容範囲内変形を確保する保持架構であり、この項の以上の形態のユニットを、繰返し配置したものを含むところの、多数の２軸指向装置の不動部の保持架構。
なを、２軸指向装置の不動部と、支柱には計６箇所の天端が地面付近である基礎を有する。
【請求項６】
２軸指向装置の太陽正対面の法線が水平である場合に、一切の水平回転を、妨げない形態。即ち鉛直回転軸のブレーキ部品ユニットの端等が接触域に入っていない状態にすることで、２軸指向装置の方角の設定を自由する方法。
【請求項７】
２軸指向装置の鋼管軸の直交交差変換の為のワイヤー巻きつけ部の寸法を幅高さ共、ほぼ鋼管の外径寸法とし、水平鋼管の、ワイヤー巻きつけ部の左端から右に向かって、右ねじのねじ山が進む向きに、ワイヤーロープを巻きつけ、ワイヤー巻きつけ部の右端に至り、手前側の鉛直鋼管にワイヤーロープをほぼ水平で渡し、右ねじのねじ山が進む向きに、巻いて下がり、巻き始めとほぼ水平の位置で、巻き始めと緩みなく繋いだ方法の本勝手と、そして逆の勝手の方法。
本勝手の状態で天に向かって鉛直鋼管を右に回転させると、向かい側の水平鋼管は右に向かった状態で、左向きの回転をする。逆勝手の場合は水平鋼管は右に向かった状態で右回転をする。
【請求項８】
２軸指向装置の駆動部が無い状態にし、ワイヤーロープを決めた位置に配し、人力で動かし、照明や発電に利用できる装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014035082.tif 000035
【図２】
2014035082.tif 000036
【図３】
2014035082.tif 000037
【図４】
2014035082.tif 000038
【図５】
2014035082.tif 000039
【図６】
2014035082.tif 000040
【図７】
2014035082.tif 000041
【図８】
2014035082.tif 000042
【図９】
2014035082.tif 000043
【図１０】
2014035082.tif 000044
【図１１】
2014035082.tif 000045
【図１２】
2014035082.tif 000046
【図１３】
2014035082.tif 000047
【図１４】
2014035082.tif 000048
【図１５】
2014035082.tif 000049
【図１６】
2014035082.tif 000050
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月11日(2013.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2014035082.tif 000051
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2014035082.tif 000052