(57)【要約】【課題】本発明は、特に「ソーラーチューブ」を用いる太陽熱集熱器に適用される。ソーラーチューブは太陽エネルギーの収集に非常に効果的で効率的である一方で、滞留によって生じる問題を呈する。【解決手段】少なくとも１つのソーラーチューブ（１１）を含む太陽熱集熱器と一緒に使用することを意図した太陽熱集熱器温度制御装置であって、使用する前記ソーラーチューブの内部に熱交換器等の手段及び／又は熱交換媒体が収容され、前記太陽熱集熱器温度制御装置が、制御装置、及びシールド（１９）を含み、前記シールドが、前記ソーラーチューブの外壁と連動し、前記ソーラーチューブの長さの少なくとも一部に亘り設けられ、前記ソーラーチューブの回りに部分的に亘るのに十分な角度範囲を有する。前記シールドが、照射源から離れた第１位置と照射源に最も近い第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りで回転可能に支持される。前記太陽熱集熱器温度制御装置は、更に前記ソーラーチューブに収容された熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度を感知するように適合されたセンサー、並びに、前記ソーラーチューブ内に収容された前記熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度に応じて前記制御装置により作動制御され、前記シールドを前記第１位置と前記第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りを回転させる駆動装置（２１，２５，２９）を含む。【選択図】図１
2011509392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱集熱器と一緒に使用することを意図した太陽熱集熱器温度制御装置であって、
前記太陽熱集熱器温度制御装置が、
少なくとも１つのソーラーチューブ、
制御装置、
シールド、
センサー、並びに
駆動装置
を含み、使用する前記ソーラーチューブの内部に熱交換器等の手段及び／又は熱交換媒体が収容され、
前記シールドが、前記ソーラーチューブの外壁と連動し、前記ソーラーチューブの長さの少なくとも一部に亘り設けられ、前記ソーラーチューブの回りに部分的に亘るのに十分な角度範囲を有し、且つ照射源から離れた第１位置と照射源に最も近い第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りで回転可能に支持され、
前記センサーが、前記ソーラーチューブに収容された熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度を感知するように適合され、並びに、
前記駆動装置が、前記ソーラーチューブ内に収容された前記熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度に応じて前記制御装置により作動制御され、前記シールドを前記第１位置と前記第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りを回転させることを特徴とする太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２】
シールドが、ソーラーチューブの中央軸の周りを照射源から離れた第１位置及び照射源に最も近い第２位置を含む位置の範囲に回転可能に支持される請求項１に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項３】
シールドの角度範囲が約１８０度である請求項１および２のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項４】
シールドが、ソーラーチューブのほぼ全長に亘って設けられる請求項１から３のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項５】
シールドの外面が日射を反射する請求項１から４のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項６】
シールドの内面が日射を反射する請求項１から５のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項７】
シールドが、中央軸の周りを同心円状に回転可能であるようにチューブに並行な関係で支持される細長い部材を含む請求項１から６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項８】
シールドが、ソーラーチューブに対して角度変更可能に支持される請求項７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項９】
シールドが、中央軸の周りを角度変更可能に支持されるソーラーチューブで支持される請求項７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１０】
駆動装置に対する作用接続が、シールドに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されて前記シールドを回転させる請求項７および８のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１１】
駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されて前記ソーラーチューブを回転させる請求項７および９のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１２】
シールドが、ソーラーチューブの長さに沿って少なくとも１つの位置で前記ソーラーチューブから支持され、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを回転可能に支持され、及び駆動装置が前記ソーラーチューブに作用接続されて前記回転を生じさせる請求項１から６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１３】
シールドが、チューブの少なくとも１つの端部から支持される請求項１２に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１４】
シールドが、チューブの少なくとも各端部から支持される請求項１２に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１５】
シールドが、日射に対して不透明に処理されるソーラーチューブ上に外壁の一部を含み、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを回転可能に支持され、及び駆動装置が前記ソーラーチューブに作用接続されて前記回転を生じさせる請求項１から６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１６】
シールドが、ソーラーチューブに塗布されるコーティングを含む請求項１５に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１７】
コーティングが、ソーラーチューブに接着されるテープを含む請求項１６に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１８】
コーティングが、ソーラーチューブに塗布される膜を含む請求項１７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１９】
駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含む請求項９及び１２から１８のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２０】
歯状構成がソーラーチューブの一端上に把持的に受入れられるハブ素子と連動する請求項１９に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２１】
ハブ素子が、駆動装置を収容する筐体に回転可能に受け入れられる請求項２０に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２２】
ソーラーチューブの一端が閉口端である請求項２０および２１のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２３】
ソーラーチューブの一端が開口端である請求項２０および２１のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２４】
ハブ素子が、一端に補足的な内部構成を有する成型素子を含み、歯状構成が前記ハブ素子の外面の周りに形成される請求項２０から２３のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２５】
駆動装置が、駆動軸に設けられている歯状スプロケットを含み、更なる歯状スプロケットにより歯状構成が提供され、無端鎖が前記スプロケット同士を駆動的に相互接続させる請求項１９から２４のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２６】
駆動装置が、ソーラーチューブの内部に収容される熱交換器等の手段及び／又は媒体の温度条件の代表的な温度条件にさらされる素子を含み、前記素子が温度変化により長手方向に伸縮する請求項１から２５のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２７】
駆動装置が電気モーターを含む請求項１から２６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２８】
電気モーターの電力を光電装置から得る請求項２８に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２９】
光電装置が蓄電池に接続され、前記蓄電池とモーターがバッテリー及び／又は前記光電装置により駆動される請求項２９に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項３０】
添付の図を参照して実質的に明細書中に記載されるような太陽熱集熱器温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱集熱器の温度制御手段、特によどみ点温度を防ぐ手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の背景技術の考察は、本発明の理解を容易にすることのみを意図する。考察は、全ての言及する材料が、本願の優先日の時点で公知であったことを了承、又は承認するものではない。
【０００３】
本発明の適用の１例としては、太陽熱温水器が挙げられる。太陽熱温水器の場合、太陽熱集熱器による太陽熱吸収が制御されないと、第１熱媒液が太陽熱集熱器によって加熱されることで、概して、システムが過度に熱せられてしまう。貯蔵された温水の需要が低い、又は使用しない、及び日射が強い間は、システムの温度がよどみ点に上昇し、ソーラーチューブの場合、２５０℃を超える可能性がある。この条件は、システム部品に損傷を与えることがあり、ユーザーに対して安全でない条件を生じることになる。更に、水が過度に熱せられる可能性があるため、ユーザーが熱水を使用する際に危険がないことを保証する多くの要件の適用が必要とされる。そのような要件としては、熱水排水口に送られる水が安全な温度であることを保証する制御を含み得る。更に、過度に熱せられることによって、太陽熱集熱器を通る熱交換媒体の蒸発、及び／又は熱媒体内での化学反応によって、スケールが生成されるか又は液体から固体が沈殿する。これらの問題のため、太陽熱温水器の設計によって過度な加熱に適応させて、日射が強い時に過度な加熱を防ぐようにするのが一般的であるが、この手段は日射が弱い日は性能が低い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、特に「ソーラーチューブ」を用いる太陽熱集熱器に適用される。ソーラーチューブは太陽エネルギーの収集に非常に効果的で効率的である一方で、上述したような、滞留によって生じる問題を呈する。これは、特に、強い日射に曝される気候の場合である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
明細書及び請求の範囲を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、用語「ソーラーチューブ」は、２つの端部を有する二重壁、及び概して円形断面を含むものとし、二重壁によって壁の間の真空閉鎖空間が決まり、チューブの内部は、流体を含み得る加熱された媒体、及び／又は加熱される熱交換器等の手段の収容に使用することを意図する。ソーラーチューブの一端が閉鎖される場合もある。
【０００６】
本願明細書及び請求の範囲を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「含む」又は「含む」若しくは「含んでいる」等の派生語は、記載される実体又は実体の群を含むことを意味するが、しかし、他の実体又は他の実体の群を除外するものではない。
【０００７】
従って、本発明は、太陽熱集熱器と一緒に使用することを意図した太陽熱集熱器温度制御装置に関し、太陽熱集熱器温度制御装置が少なくとも１つのソーラーチューブ、制御装置、シールド、センサー、並びに駆動装置を含み、使用する前記ソーラーチューブの内部に熱交換器等の手段及び／又は熱交換媒体が収容され、前記シールドが、前記ソーラーチューブの外壁と連動し、前記ソーラーチューブの長さの少なくとも一部に亘り設けられ、前記ソーラーチューブの回りに部分的に亘るのに十分な角度範囲を有し、且つ照射源から離れた第１位置と照射源に最も近い第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りで回転可能に支持され、前記センサーが、前記ソーラーチューブに収容された熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度を感知するように適合され、並びに、前記駆動装置が、前記ソーラーチューブ内に収容された前記熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度に応じて前記制御装置により作動制御され、前記シールドを前記第１位置と前記第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りを回転させる。
【０００８】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、ソーラーチューブの中央軸の周りを照射源から離れた第１位置及び照射源に最も近い第２位置を含む位置の範囲に回転可能に支持される。
【０００９】
本発明の好適な特徴によると、シールドの角度範囲が約１８０度である。
【００１０】
本発明の好適な特徴によると、シールドがソーラーチューブのほぼ全長に亘って設けられる。
【００１１】
本発明の好適な特徴によると、シールドの外面が日射を反射する。
【００１２】
本発明の好適な特徴によると、シールドの内面が日射を反射する。
【００１３】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、中央軸の周りを同心円状に回転可能であるようにチューブに並行な関係で支持される細長い部材を含む。本発明の好適な特徴によると、シールドが、ソーラーチューブに対して角度変更可能に支持される。本発明の他の好適な特徴によると、シールドが、中央軸の周りを角度変更可能に支持されるソーラーチューブで支持される。本発明の好適な特徴によると、駆動に対する作用接続が、シールドに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されてシールドを回転させる。本発明の好適な特徴によると、駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されて前記ソーラーチューブを回転させる。
【００１４】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、ソーラーチューブの長さに沿って少なくとも１つの位置で前記ソーラーチューブから支持され、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを回転可能に支持され、駆動装置が前記ソーラーチューブに作用接続されて前記回転を生じさせる。
【００１５】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、チューブの少なくとも１つの端部から支持される。本発明の他の好適な特徴によると、シールドが、チューブの少なくとも各端部から支持される。
【００１６】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、日射に対して不透明に処理されるソーラーチューブ上に外壁の一部を含み、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを回転可能に支持され、及び駆動装置が前記ソーラーチューブに作用接続されて前記回転を生じさせる。本発明の好適な特徴によると、シールドが、ソーラーチューブに塗布されるコーティングを含む。本発明の他の好適な特徴によると、コーティングが、ソーラーチューブに接着されるテープを含む。本発明の好適な特徴によると、コーティングが、ソーラーチューブに塗布される膜を含む。
【００１７】
本発明の好適な特徴によると、駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含む。本発明の好適な特徴によると、歯状構成がソーラーチューブの一端上に把持的に受入れられるハブ素子と連動する。本発明の好適な特徴によると、ハブ素子が、駆動装置を収容する筐体に回転可能に受け入れられる。本発明の好適な特徴によると、ソーラーチューブの一端が閉口端である。
【００１８】
本発明の他の好適な特徴によると、ソーラーチューブの一端が開口端である。
【００１９】
本発明の好適な特徴によると、ハブ素子が、一端に補足的な内部構成を有する成型素子を含み、歯状構成がハブ素子の外面の周りに形成される。
【００２０】
本発明の好適な特徴によると、駆動装置が、駆動軸に設けられている歯状スプロケットを含み、更なる歯状スプロケットにより歯状構成が提供され、無端鎖が前記スプロケット同士を駆動的に相互接続させる。
【００２１】
本発明の好適な特徴によると、駆動装置が、ソーラーチューブの内部に収容される熱交換器等の手段及び／又は媒体の温度条件の代表的な温度条件にさらされる素子を含み、前記素子が温度変化により長手方向に伸縮する。
【００２２】
本発明の好適な特徴によると、駆動装置が電気モーターを含む。本発明の好適な特徴によると、電気モーターの電力を光電装置から得る。本発明の好適な特徴によると、光電装置が蓄電池に接続され、前記蓄電池とモーターがバッテリー及び／又は前記光電装置により駆動される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明は、添付の図面を考慮してより詳細に理解される。
【図１】図１は、第１の実施形態による温度制御装置を組み込んだ太陽熱集熱器の一般的な等角図である。
【図２】図２は、第１の実施形態による無遮蔽状態時のシールドを示すシールド用駆動接続を示す部分等角図である。
【図３】図３は、遮蔽状態時の第１の実施形態によるシールドを示す図２に対応する等角図である。
【図４】図４は、第１の実施形態によるシールド用駆動接続を示すソーラーチューブの端部拡大立面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態によるシールド及び駆動ピニオンに提供される支持体の等角図である。
【図６】図６は、第２の実施形態による温度制御装置を組み込んだ太陽熱集熱器の部分等角図である。
【図７】図７は、第２の実施形態による温度制御装置を組み込んだ太陽熱集熱器の部分側面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態による駆動部を示す等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、以下のいくつかの詳細な実施形態の記載を考慮するとより詳細に理解される。
図１〜図５に示されるような第１の実施形態は、太陽熱集熱器と一緒に利用できる滞留制御装置に関し、太陽熱集熱器は、支持基板１３により互いにほぼ並行な関係で支持される一連のソーラーチューブ１１を含む。各ソーラーチューブは、閉口端と開口端を有する。支持基板２３は、ソーラーチューブの開口端を支持する上部筐体１５、及び最下部であるソーラーチューブ１１の閉口端を受け入れ、且つ支持する一連の直立支持体１７を備える。ソーラーチューブの支持は、ソーラーチューブが、支持体内でソーラーチューブの中央縦軸の周りを回転できるように基板によって提供される。各ソーラーチューブは、熱交換器等の手段、及び／またはソーラーチューブ内に収容される媒体と連動する。
【００２５】
各ソーラーチューブは、ソーラーチューブのほぼ全長に亘るシールド１９と連動する。シールド１９の内面及び外面が日射を反射する。各シールドは、各ソーラーチューブの長さに亘って設けられ、横方向に湾曲している。更に、各シールドは、ソーラーチューブと同心状に支持され、且つチューブの周りに１８０度の角度で配置されるような側面範囲を有する。ソーラーチューブ１１の開口端が、ソーラーチューブに摩擦又は接着により保持される環状ハブから支持されてソーラーチューブに対して固定される。ソーラーチューブの閉口端は、直立支持体１７にそれぞれ回転可能に受け入れられ、直立支持体１７は適切なベアリングによりソーラーチューブを回転可能に支持する。基板によって支持されるため、ソーラーチューブが回転する間中、ソーラーチューブが一直線に保持される。
【００２６】
ソーラーチューブの開口端で環状ハブ２１は、筐体内で直立支持部材２３により回転可能に支持され、各支持体部材からソーラーチューブに対する支持が提供される。ハブ２１は、歯付き外周を有して形成される。筐体１５もまた、ねじピニオン２５を支持し、ねじピニオン２５は、筐体１５のほぼ全長に亘り、且つピニオン２５上のねじ構成が環状ハブ２１の歯付き外周に噛合するように配置される。図５に示すように、ねじピニオンが筐体内に提供される管状ジャーナル２７内に収容され、ジャーナルには、各環状ハブ２１の位置に対応する位置に開口部があり、環状ハブ２１の歯状外周とピニオン２５とが噛合可能となる。ピニオンが、電気モーター２９に駆動接続され、必要であれば、モーター２９の駆動に提供される電気は光電装置から得ることができる。
【００２７】
モーター２７は、少なくとも１つのソーラーチューブの内部に収容される熱交換器等の手段、及び／又は媒体の温度を感知するのに適した温度センサーに連動する制御装置によって操作される。
【００２８】
操作中に、太陽光集光モード状態では、太陽光源から最も離れて、かつソーラーチューブ全体を日射に曝すようにシールドが配置される。少なくとも１つのソーラーチューブ内の熱交換器等の手段、又は媒体が好ましくない温度に過度に熱せられる場合には、制御装置が、駆動モーター２９を作動させ、駆動モーター２９がピニオン軸２５を同様に回転させ、ピニオン軸２５が同様にハブ２１の１つを回転させ、それにより、ソーラーチューブ及び付属のシールド１９を、少なくともソーラーチューブの一部分をシールドが覆う位置に回転させて、ソーラーチューブの内壁に入射する日射量を減らす。ソーラーチューブの回転の程度は、ソーラーチューブ内に含まれる媒体の過度な加熱の程度によって決まる。最も厳しい条件下では、図３に示すように、シールドがソーラーチューブを完全に覆って、ソーラーチューブに対する日射の入射を防ぐ。シールドの外面が反射性であるため、シールドがソーラーチューブを覆う場合は、確実にソーラーチューブへの日射の入射が全て反射され、ソーラーチューブの加熱度を最小限にする。
【００２９】
更に、シールドの内面も反射性である。このため、図２に示すようにシールドが離れた位置にある場合、ソーラーチューブに入射する日射の集光が最大化される。通常の状況下では、ソーラーチューブの二重壁の間の空間、及び内壁の各面に入射する日射は集光されない。シールドが有する反射性内面によって、ソーラーチューブの内面の後部に反射するように日射を反射する。
【００３０】
更なる実施形態の特徴により、強風、ひょう、又は豪雨等の災害をもたらす気象の場合に、ソーラーチューブの損傷を防ぐために、シールドがソーラーチューブを覆う位置にソーラーチューブを回転させることができるように駆動装置が作動可能である。また、ソーラーチューブからの放射損を防ぐためにシールドがソーラーチューブを覆う位置に回転させることができるように夜に駆動装置が作動される。
【００３１】
本発明の第２の実施形態を図６〜図８に示す。第２の実施形態は、内面及び外面の両方が反射性であるシールド１９を含み、シールド１９がコーティングを含み、コーティングがソーラーチューブの外面に接着するテープの形態である実施形態の場合、ソーラーチューブの全長に亘り、且つ、ソーラーチューブの周りに１８０度に亘って設けられる。更に、第２の実施形態の場合、ソーラーチューブの開口端が、支持体（不図示）により回転可能に支持される。前記支持体は、ソーラーチューブ１１の開口端を受け入れ、ソーラーチューブが自由に回転できるようにソーラーチューブを支持する。最下部に位置する閉口端もまた、筐体１５により回転可能に支持され、該筐体は、ソーラーチューブの回転が制御されるように配置され且つ構成される駆動装置を収容する。ソーラーチューブの閉口端は、ハブ素子３１を介して筐体に支持される。各ハブ素子は、ソーラーチューブ１１の閉口端をぴったりと受け入れるような形状であり、且つソーラーチューブに対して固定される一端にカップ状の受口３３を有する成形品を含む。ハブ素子の他端が差込３５として形成され、差込３５は、受口から軸上に伸び、筐体の隣接壁２３を通って受入れられる。外部３７を有する差込は、直径が小さく、且つ内部素子４３に回転可能に支持されるスプロケット４１の軸方向ソケット３９にぴったりと保持される。
【００３２】
内部素子４３は、長方形のくぼみを含み、該長方形のくぼみは筐体１５を形成する領域内に受入れられる。内部素子は、対のチャネル素子４３ａ及び４３ｂを含み、チャネル素子４３ａ及び４３ｂは互いに対峙した関係で固定されて閉鎖した縦の空間を決める。各ソーラーチューブと連動するスプロケットは、チャネル部４３ａ及び４３ｂによって決まる空間内にベアリング４５及び４７によって内部素子４３の対峙する壁で支持され、且つ無端鎖４９によって駆動的に相互接続される。スプロケット４１ａ（図７及び図８参照）の一端は、第１の実施形態に関して記載したソーラーチューブの内部温度に従って、ソーラーチューブを共回りさせる制御装置と連動する電気駆動モーター２９と連動する。
【００３３】
第２の実施形態の更なる特徴としては、電気モーター２９用の電力は、入射した日射を集光するように位置する光電装置から帯電する蓄電池から得られる。光電装置に対する日射の入射が無く、且つバッテリーの充電が十分な場合、モーター２９が幹線供給又は他の電源から電力を供給可能であるように電源を変更できる。
【００３４】
本発明の第２の実施形態の更なる特徴としては、ソーラーチューブに対する駆動装置が、集光装置に対する太陽の位置によって制御されてもよく、この制御によりソーラーチューブが太陽の動きをたどるように回転され、
且つ日中を通してシールドを太陽から最も遠く離れて位置させるために、ソーラーチューブの集光能力が最大化する。
【００３５】
第２の実施形態の更なる特徴は、夕方にシールドがソーラーチューブを覆うように回転するようにプログラミングされた制御装置を有する。これにより、ソーラーチューブからの放射による熱損失を減らし、ソーラーチューブに対してある程度の断熱性能をもたらす。
【００３６】
本発明の他の実施形態により、シールドが、ソーラーチューブの外壁の位置に用いられる処理、及び／又はコーティング、及び／又は膜の形態であり、且つ、ソーラーチューブが筐体に回転可能に支持される。処理は、外壁の内面又は外面に塗布される反射性コーティング及び／又は膜を含み、反射性コーティングはチューブの全長に亘り、角度範囲が１８０度である。
【００３７】
本発明の他の実施形態により、ソーラーチューブは基板に対して固定され、複数のシールドが各チューブの中央縦軸の周りを回転可能に支持される。
【００３８】
本発明の他の実施形態により、ピニオン及びアクチュエーターに対する駆動は、電気モーターを介する必要がないが、他の適切な装置によって駆動されてもよい。更に、前記実施形態のソーラーチューブ及び／又はシールドの効果的な回転に対する駆動は、図示、及び第１の実施形態に関して記載される駆動装置に限定される必要がない。他の駆動装置は、直線アクチュエーターに連動するラック及びピニオン駆動を含み、直線アクチュエーターは、ソーラーチューブ内の温度条件の代表的な温度条件の主題である素子の伸縮を用いて制御される。
【００３９】
本発明は、ここに記載される詳細な実施形態により範囲を制限されない。これらの実施形態は、例示する目的のみを意図する。機能的に同等である製品、構造、及び方法は、明らかに本明細書に記載する発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００４０】
１１              ソーラーチューブ
１９              シールド
２１，２５，２９  駆動装置
【図１】
2011509392.tif 000003
【図２】
2011509392.tif 000004
【図３】
2011509392.tif 000005
【図４】
2011509392.tif 000006
【図５】
2011509392.tif 000007
【図６】
2011509392.tif 000008
【図７】
2011509392.tif 000009
【図８】
2011509392.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月13日(2009.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
従って、本発明は、太陽熱集熱器と一緒に使用することを意図した太陽熱集熱器温度制御装置に関し、前記太陽熱集熱器が少なくとも１つのソーラーチューブを含み、並びに、前記太陽熱集熱器温度制御装置が制御装置、シールド、センサー、及び駆動装置を含み、使用する前記ソーラーチューブの内部に熱交換器等の手段及び／又は熱交換媒体が収容され、前記シールドが、前記ソーラーチューブの外壁と連動し、前記ソーラーチューブの長さの少なくとも一部に亘り設けられ、前記ソーラーチューブの回りに部分的に亘るのに十分な角度範囲を有し、且つ照射源から離れた第１位置と照射源に最も近い第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りで回転可能に支持され、前記センサーが、前記ソーラーチューブに収容された熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度を感知するように適合され、並びに、前記駆動装置が、前記ソーラーチューブ内に収容された前記熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度に応じて前記制御装置により作動制御され、前記シールドを前記第１位置と前記第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りを回転させる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、中央軸の周りを同心円状に回転可能であるようにチューブに並行な関係で支持される細長い部材を含む。本発明の好適な特徴によると、シールドが、ソーラーチューブに対して角度変更可能に支持される。本発明の他の好適な特徴によると、シールドが、ソーラーチューブで支持され、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを角度変更可能に支持される。本発明の好適な特徴によると、駆動に対する作用接続が、シールドに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されてシールドを回転させる。本発明の好適な特徴によると、駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されて前記ソーラーチューブを回転させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の好適な特徴によると、シールドが、チューブの１つの端部から支持される。本発明の他の好適な特徴によると、シールドが、チューブの少なくとも各端部から支持される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の好適な特徴によると、駆動装置が、駆動軸に設けられている歯状スプロケットを含み、更なる歯状スプロケットにより歯状構成が提供され、前記駆動装置が、前記スプロケット同士を駆動的に相互接続させる無端鎖を更に含む。
【手続補正５】
【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】
太陽熱集熱器と一緒に使用することを意図した太陽熱集熱器温度制御装置であって、
前記太陽熱集熱器が、
少なくとも１つのソーラーチューブを含み、並びに
前記太陽熱集熱器温度制御装置が、
制御装置、
シールド、
センサー、及び
駆動装置
を含み、使用する前記ソーラーチューブの内部に熱交換器等の手段及び／又は熱交換媒体が収容され、
前記シールドが、前記ソーラーチューブの外壁と連動し、前記ソーラーチューブの長さの少なくとも一部に亘り設けられ、前記ソーラーチューブの回りに部分的に亘るのに十分な角度範囲を有し、且つ照射源から離れた第１位置と照射源に最も近い第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りで回転可能に支持され、
前記センサーが、前記ソーラーチューブに収容された熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度を感知するように適合され、並びに、
前記駆動装置が、前記ソーラーチューブ内に収容された前記熱交換器等の手段、及び／又は熱交換媒体の温度に応じて前記制御装置により作動制御され、前記シールドを前記第１位置と前記第２位置との間で前記ソーラーチューブの中央軸の周りを回転させることを特徴とする太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２】
シールドが、ソーラーチューブの中央軸の周りを照射源から離れた第１位置及び照射源に最も近い第２位置を含む位置の範囲に回転可能に支持される請求項１に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項３】
シールドの角度範囲が約１８０度である請求項１および２のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項４】
シールドが、ソーラーチューブのほぼ全長に亘って設けられる請求項１から３のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項５】
シールドの外面が日射を反射する請求項１から４のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項６】
シールドの内面が日射を反射する請求項１から５のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項７】
シールドが、中央軸の周りを同心円状に回転可能であるようにチューブに並行な関係で支持される細長い部材を含む請求項１から６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項８】
シールドが、ソーラーチューブに対して角度変更可能に支持される請求項７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項９】
シールドが、ソーラーチューブで支持され、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを角度変更可能に支持される請求項７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１０】
駆動装置に対する作用接続が、シールドに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されて前記シールドを回転させる請求項７および８のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１１】
駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含み、前記歯状構成が回転を生じさせるねじピニオンと噛合されて前記ソーラーチューブを回転させる請求項７および９のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１２】
シールドが、ソーラーチューブの長さに沿って少なくとも１つの位置で前記ソーラーチューブから支持され、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを回転可能に支持され、及び駆動装置が前記ソーラーチューブに作用接続されて前記回転を生じさせる請求項１から６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１３】
シールドが、チューブの１つの端部から支持される請求項１２に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１４】
シールドが、チューブの少なくとも各端部から支持される請求項１２に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１５】
シールドが、日射に対して不透明に処理されるソーラーチューブ上に外壁の一部を含み、前記ソーラーチューブが、中央軸の周りを回転可能に支持され、及び駆動装置が前記ソーラーチューブに作用接続されて前記回転を生じさせる請求項１から６のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１６】
シールドが、ソーラーチューブに塗布されるコーティングを含む請求項１５に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１７】
コーティングが、ソーラーチューブに接着されるテープを含む請求項１６に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１８】
コーティングが、ソーラーチューブに塗布される膜を含む請求項１７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項１９】
駆動に対する作用接続が、ソーラーチューブに連動して提供される歯状構成を含む請求項９及び１２から１８のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２０】
歯状構成がソーラーチューブの一端上に把持的に受入れられるハブ素子と連動する請求項１９に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２１】
ハブ素子が、駆動装置を収容する筐体に回転可能に受け入れられる請求項２０に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２２】
ソーラーチューブの一端が閉口端である請求項２０および２１のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２３】
ソーラーチューブの一端が開口端である請求項２０および２１のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２４】
ハブ素子が、一端に補足的な内部構成を有する成型素子を含み、歯状構成が前記ハブ素子の外面の周りに形成される請求項２０から２３のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２５】
駆動装置が、駆動軸に設けられている歯状スプロケットを含み、更なる歯状スプロケットにより歯状構成が提供され、前記駆動装置が、前記スプロケット同士を駆動的に相互接続させる無端鎖を更に含む請求項１９から２４のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２６】
駆動装置が、ソーラーチューブの内部に収容される熱交換器等の手段及び／又は媒体の温度条件の代表的な温度条件にさらされる素子を含み、前記素子が温度変化により長手方向に伸縮する請求項１から２５のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２７】
駆動装置が電気モーターを含む請求項１から２５のいずれかに記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２８】
電気モーターの電力を光電装置から得る請求項２７に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項２９】
光電装置が蓄電池に接続され、前記蓄電池とモーターがバッテリー及び／又は前記光電装置により駆動される請求項２８に記載の太陽熱集熱器温度制御装置。
【請求項３０】
添付の図を参照して実質的に明細書中に記載されるような太陽熱集熱器温度制御装置。
【国際調査報告】
2011509392.tif 000011
2011509392.tif 000012
2011509392.tif 000013