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技術 太陽光集光ユニットの設置情報提供システム、設置情報提供方法、及び設置情報算出サーバ

出願人 株式会社エクセディ
発明者 清水健男矢野仁司
出願日 2002年3月8日 (18年3ヶ月経過) 出願番号 2002-064028
公開日 2003年9月19日 (16年9ヶ月経過) 公開番号 2003-262404
状態 未査定
技術分野 太陽熱集熱器 太陽熱集熱器の細部
主要キーワード 設置傾斜角度 真空管式 気候情報 太陽集光器 設置方位 集光ユニット 南中高度 算出サーバ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年9月19日)のものです。
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図面 (4)

課題

太陽光集光ユニットを設置する際における設置情報システム利用者に提供するシステム構築する。

解決手段

端末11及び設置情報算出サーバ12を備える。端末11は、利用者が利用する太陽光集光ユニットの設置場所情報の入力を受ける。設置情報算出サーバは、端末機器から送信される設置場所情報を受け付け、設置場所情報に基づいて設置情報を算出し、算出された設置情報を端末11に送信する。

概要

背景

太陽光集光ユニットは、太陽光エネルギーを利用するものであり、主に太陽電池によりエネルギーを利用するものと、水などの液体媒体によりエネルギーを利用するものとが挙げられる。太陽電池を利用するものでは、太陽エネルギーにより発電を行い、発電された電気を利用する。液体媒体を利用するものでは、液体媒体を太陽光集光ユニットで加熱し、加熱された液体媒体をその他の箇所において利用する。この場合、液体媒体の熱エネルギーを利用して室内の冷暖房を行ったり、液体媒体が水である場合にはそのまま温水として利用したりすることができる。

概要

太陽光集光ユニットを設置する際における設置情報システム利用者に提供するシステム構築する。

端末11及び設置情報算出サーバ12を備える。端末11は、利用者が利用する太陽光集光ユニットの設置場所情報の入力を受ける。設置情報算出サーバは、端末機器から送信される設置場所情報を受け付け、設置場所情報に基づいて設置情報を算出し、算出された設置情報を端末11に送信する。

目的

本発明の課題は、太陽光集光ユニットを設置する際における集光効率が高められる設置情報をシステム利用者に提供するシステムを構築することにある。本発明の別課題は、太陽光集光ユニットの設置情報の算出及び提供の方法を示すことにある。本発明のさらなる別課題は、太陽光集光ユニットの設置情報を算出するサーバを提供することにある。

効果

実績

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請求項1

太陽光集光ユニット利用者設置情報を提供する太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、前記利用者が利用する前記太陽光集光ユニットの設置場所情報の入力を受ける端末機器と、前記端末機器から送信される前記設置場所情報を受け付け受付サーバと、前記設置場所情報に基づいて前記設置情報を算出する設置情報算出サーバと、前記設置情報算出サーバで算出された前記設置情報を前記利用者に送る送出手段と、を備える、太陽光集光ユニットの設置情報提供システム。

請求項2

前記設置情報は、前記太陽光集光ユニットの推奨設置傾斜角度をさらに含む、請求項1に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システム。

請求項3

前記設置情報算出サーバは、前記設置場所情報に基づいて特定季節対応または通年対応から選択される重視季節条件を選択し、前記重視季節条件に基づいて前記推奨設置傾斜角度を算出する、請求項2に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システム。

請求項4

前記端末機器は、前記利用者により選択される前記重視季節条件を前記受付サーバに送信し、前記設置情報算出サーバは、前記利用者により選択された前記重視季節条件に基づいて前記推奨設置傾斜角度を算出する、請求項3に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システム。

請求項5

前記設置情報は、前記太陽光集光ユニットの推奨設置面積を含む、請求項1から4のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの設置情報管理システム。

請求項6

前記推奨設置面積は、前記太陽光集光ユニットの推奨設置個数で示される、請求項5に記載の太陽光集光ユニットの設置情報管理システム。

請求項7

前記受付サーバは、前記送出手段を含み、前記設置情報を前記端末機器に送信する、請求項1から6のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システム。

請求項8

前記受付サーバは、前記設置情報算出サーバに含まれる、請求項1から7のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システム。

請求項9

太陽光集光ユニットの利用者に設置情報を提供する太陽光集光ユニットの設置情報提供方法であって、前記太陽光集光ユニットの設置場所情報の入力を受け付ける第1ステップと、前記設置場所情報に基づいて前記設置情報を算出する第2ステップと、前記設置情報を前記利用者に送出する第3ステップと、を備える、太陽光集光ユニットの設置情報提供方法。

請求項10

通信網を介して端末機器に入力される設置場所情報に基づいて、太陽光集光ユニットの設置情報を算出する設置情報算出サーバであって、前記設置場所情報を受け付ける入力部と、前記設置場所情報から設置情報を算出する設置情報算出部と、前記設置情報を出力する出力部と、を備える、設置情報算出サーバ。

請求項11

前記設置情報は、前記太陽光集光ユニットの推奨設置傾斜角度を含む、請求項10に記載の設置情報算出サーバ。

請求項12

設置情報算出部は、前記設置場所情報に基づいて特定季節対応または通年対応から選択される重視季節条件を選択し、前記重視季節条件に基づいて前記推奨設置傾斜角度を算出する、請求項11に記載の設置情報算出サーバ。

請求項13

記入力部は、前記端末機器において入力された前記重視季節条件をさらに受け付け、設置情報算出部は、前記重視季節条件に基づいて前記推奨設置傾斜角度を算出する、請求項12に記載の設置情報算出サーバ。

請求項14

前記設置情報は、前記太陽光集光ユニットの推奨設置面積を含む、請求項10から13のいずれかに記載の設置情報算出サーバ。

請求項15

前記推奨設置面積は、前記太陽光集光ユニットの推奨設置個数で示される、請求項14に記載の設置情報算出サーバ。

技術分野

0001

本発明は、管理システム、特に太陽光集光ユニット設置情報管理システムに関する。また、設置情報管理システムに用いられる設置情報算出サーバに関する。

背景技術

0002

太陽光集光ユニットは、太陽光エネルギーを利用するものであり、主に太陽電池によりエネルギーを利用するものと、水などの液体媒体によりエネルギーを利用するものとが挙げられる。太陽電池を利用するものでは、太陽エネルギーにより発電を行い、発電された電気を利用する。液体媒体を利用するものでは、液体媒体を太陽光集光ユニットで加熱し、加熱された液体媒体をその他の箇所において利用する。この場合、液体媒体の熱エネルギーを利用して室内の冷暖房を行ったり、液体媒体が水である場合にはそのまま温水として利用したりすることができる。

発明が解決しようとする課題

0003

太陽光集光ユニットを使用する場合、太陽光のエネルギーを効率よく利用することが重要である。そして、この太陽光の利用効率は、太陽光集光ユニットの設置方向や角度など種々の設置条件に左右される。この設置条件は、具体的な環境によって微妙に異なってくるため、使用しているユーザ自身が設置条件を調整できれば、最も効率よく利用することができる。しかし、従来の太陽光集光ユニットの設置は、ユーザが購入依頼した代理店により設置がされ、ユーザ自身が設置したり、あるいはその調整を行うことは無い。また、ユーザ自身が設置を行うとしても、上述した設置情報を得る手段が無いため、太陽エネルギーを効率よく利用するための設置を行うことが難しい。

0004

本発明の課題は、太陽光集光ユニットを設置する際における集光効率が高められる設置情報をシステム利用者に提供するシステムを構築することにある。本発明の別課題は、太陽光集光ユニットの設置情報の算出及び提供の方法を示すことにある。本発明のさらなる別課題は、太陽光集光ユニットの設置情報を算出するサーバを提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

請求項1に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、太陽光集光ユニットの利用者に設置情報を提供する太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、端末機器受付サーバ、設置情報算出サーバ、及び送出手段を備える。端末機器は、利用者が利用する太陽光集光ユニットの設置場所情報の入力を受ける。受付サーバは、端末機器から送信される設置場所情報を受け付ける。設置情報算出サーバは、設置場所情報に基づいて設置情報を算出する。送出手段は、設置情報算出サーバで算出された設置情報を利用者に送る。

0006

太陽光集光ユニットの利用者や太陽光集光ユニットの設置者が太陽光集光ユニットを設置場所に設置する際には、年間を通して効率よく太陽光を利用できるように設置するべきである。ここでは、利用者(設置者を含む)により端末機器に設置場所の情報が入力されることにより、設置場所情報が受信サーバに送られる。設置情報算出サーバは、受信サーバに送られた設置場所情報から設置情報を算出する。算出された設置情報は、送出手段により利用者に送られる。これにより、利用者は、太陽光を効率よく利用できる太陽光集光ユニットの設置情報を得られるため、効率の良い太陽光集光ユニットの設置を行うことが可能となる。

0007

なお、設置場所情報として、住所経緯度等及び設置方位が用いられる。請求項2に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項1に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、設置情報は、太陽光集光ユニットの推奨設置傾斜角度を含む。ここでは、設置情報として、太陽光集光ユニットの推奨設置傾斜角度が含まれている。これにより、利用者は、太陽光集光ユニットの設置角度をこの傾斜角度に基づいて設置することにより、太陽光を効率よく利用できる。

0008

請求項3に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項2に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、設置情報算出サーバは、設置場所情報に基づいて特定季節対応または通年対応から選択される重視季節条件を選択し、重視季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出する。設置場所においては、特定の季節(例えば期)に太陽光の利用効率を向上させるほうが、年間を通して平均的な利用効率を得るよりも良い場所がある。

0009

ここでは、設置情報算出サーバが、設置場所情報に基づいて特定の季節において太陽光の利用効率が向上させるほうが良い場合に重視季節条件を特定季節対応とし、設置情報に基づいて通年的に太陽光の利用効率を平均的に利用するほうが良い場合に重視季節条件を通年対応としている。設置情報算出サーバは、この重視季節条件に基づいてさらに推奨設置傾斜角度を算出している。これにより、特定の季節に太陽光の利用効率を向上させるべき場所に設置されている太陽光集光ユニットに対して、適切な傾斜角度を利用者に指示できる。また一方、年間通じて太陽光の利用効率を平均的にすべきである場所に設置されている太陽光集光ユニットに対しても、適切な傾斜角度を利用者に指示できる。

0010

請求項4に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項3に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、端末機器は、利用者により選択される重視季節条件を受付サーバに送信する。設置情報算出サーバは、利用者により選択された重視季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出する。

0011

設置場所に関わらず、利用者の意向によって特定の季節に太陽光の利用効率を向上させたい、または通年的に太陽光の利用効率を平均的に利用したいということがある。ここでは、利用者により端末機器に重視季節条件が入力されることにより、設置情報算出サーバがこの重視季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出する。これにより、利用者は、その意向に基づいた傾斜角度を知ることができ、指示された推奨設置傾斜角度に太陽光集光ユニットを設置することができる。

0012

請求項5に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項1から4のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの設置情報管理システムであって、設置情報は、太陽光集光ユニットの推奨設置面積を含む。太陽光のエネルギーを利用するにあたり、必要なエネルギー量が得られる下限となる太陽光集光ユニットの面積がある。

0013

ここでは、設置場所情報から太陽光集光ユニットの推奨設置面積を設置情報に含めている。これにより、利用者が太陽光集光ユニットを利用する際における目安の面積を知ることができる。請求項6に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項5に記載の太陽光集光ユニットの設置情報管理システムであって、推奨設置面積は、太陽光集光ユニットの推奨設置個数で示される。

0014

ここでは、推奨設置個数で示されるため、推奨設置面積が太陽光集光ユニットの何台分であるか、容易に知ることができる。請求項7に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項1から6のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、受付サーバは、送出手段を含み、設置情報を端末機器に送信する。

0015

ここでは、受付サーバから端末機器に設置情報が送信されるため、利用者は端末機器により設置情報を得られる。これにより、設置情報を簡便に得ることができる。請求項8に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムは、請求項1から7のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供システムであって、受付サーバは、設置情報算出サーバに含まれる。

0016

ここでは、設置情報算出サーバが受付サーバの機能を有している。これにより、サーバ数を減らすことが可能となる。請求項9に記載の太陽光集光ユニットの設置情報提供方法は、太陽光集光ユニットの利用者に設置情報を提供する太陽光集光ユニットの設置情報提供方法であって、太陽光集光ユニットの設置場所情報の入力を受け付ける第1ステップと、設置場所情報に基づいて設置情報を算出する第2ステップと、設置情報を利用者に送出する第3ステップとを備える。

0017

ここでは、太陽光集光ユニットの設置場所の情報が入力されることにより、その情報に基づいて設置情報を算出して送出する。これにより、利用者は、太陽光を効率よく利用できる太陽光集光ユニットの設置情報を得られる。請求項10に記載の設置情報算出サーバは、通信網を介して端末機器に入力される設置場所情報に基づいて、太陽光集光ユニットの設置情報を算出する設置情報算出サーバであって、入力部、設置情報算出部、及び出力部を備える。入力部は、設置場所情報を受け付ける。設置情報算出部は、設置場所情報から設置情報を算出する。出力部は、設置情報を出力する。

0018

ここでは、太陽光集光ユニットの設置場所情報が入力部に与えられることにより、設置情報算出部において設置情報を算出する。算出された設置情報は、出力部から出力される。設置情報を得ることにより、設置場所における設置をより適切に行うことが可能となる。請求項11に記載の設置情報算出サーバは、請求項10に記載の設置情報算出サーバであって、設置情報は、太陽光集光ユニットの推奨設置傾斜角度を含む。

0019

ここでは、設置情報として、太陽光集光ユニットの推奨設置傾斜角度が含まれている。これにより、利用者は、太陽光集光ユニットの設置角度をこの傾斜角度に基づいて設置することにより、太陽光を効率よく利用できる傾斜角度を得ることができる。請求項12に記載の設置情報算出サーバは、請求項11に記載の設置情報算出サーバであって、設置情報算出部は、設置場所情報に基づいて特定季節対応または全季節平均対応から選択される重視季節条件を選択し、重視季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出する。

0020

ここでは、設置場所情報に基づいて特定の季節において太陽光の利用効率が向上させるほうが良い場合に重視季節条件を特定季節対応とし、設置情報に基づいて通年的に太陽光の利用効率を平均的に利用するほうが良い場合に重視季節条件を通年対応としている。設置情報算出サーバは、この重視季節条件に基づいてさらに推奨設置傾斜角度を算出している。これにより、特定の季節に太陽光の利用効率を向上させるべき場所に設置されている太陽光集光ユニットに対して、適切な傾斜角度を得ることができる。また一方、年間通じて太陽光の利用効率を平均的にすべきである場所に設置されている太陽光集光ユニットに対しても、適切な傾斜角度を得ることができる。

0021

請求項13に記載の設置情報算出サーバは、請求項12に記載の設置情報算出サーバであって、入力部は、端末機器において入力された重視季節条件をさらに受け付ける。また、設置情報算出部は、重視季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出する。ここでは、入力部が端末機器に入力された重視季節条件を受けることにより、設置情報算出サーバがこの重視季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出する。これにより、利用者は、その意向に基づいた傾斜角度を知ることができ、指示された推奨設置傾斜角度に太陽光集光ユニットを設置することができる。

0022

請求項14に記載の設置情報算出サーバは、請求項10から13のいずれかに記載の設置情報算出サーバであって、設置情報は、太陽光集光ユニットの推奨設置面積を含む。ここでは、設置場所情報から太陽光集光ユニットの推奨設置面積を設置情報に含めている。これにより、太陽光集光ユニットを利用する際における目安の面積を得ることができる。

0023

請求項15に記載の設置情報算出サーバは、請求項14に記載の設置情報算出サーバであって、推奨設置面積は、太陽光集光ユニットの推奨設置個数で示される。ここでは、推奨設置個数で示されるため、推奨設置面積が太陽光集光ユニットの何台分であるか、容易に得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0024

本発明に係るCPC集熱器情報提供システム図1に示す。CPC集熱器を図2に示す。CPC(Compound Parabolic Concentrator)集熱器は、図3に示されるような放物面鏡を複数用いたCPC式の集光装置(以下、CPCと略す。)をさらに複数組み合わせた集光ユニットである。

0025

CPCは、複合放物面反射鏡と呼ばれ、上記したように放物面鏡を組み合わせて太陽光を集光集熱するものである。本実施形態におけるCPCは、集光比が1.6の線集光型太陽集光器であり、太陽追尾のために集光器を移動させることなく高い効率の集熱が行えると共に、年間を通じて高効率で集熱できる。また、集熱部(集熱管)が小さいため、放熱効率が抑えられる。よって、集熱した太陽光のエネルギーを有効に利用することができる。さらに、線集光型の集熱器であるため、従来用いられていた平板式集光器や真空管式集光器に比べて高効率に集熱可能である。

0026

CPCは、以上のような特徴を備えるため、従来の集光器があまり用いられていなかった北海道などの高緯度寒冷地においても使用可能である。また、100℃以上の温度を得ることも可能となり、産業用熱源として利用することも可能となる。
<全体の構成>情報提供システムは、端末11、設置情報算出サーバ12、インターネット13からなる。

0027

端末11は、CPC集熱器を利用するユーザやCPC集熱器の販売者により利用され、情報が入力される。端末11は、インターネット13に接続可能であり、パーソナルコンピュータ専用端末などである。設置情報算出サーバ12は、入出力部21、設置情報算出部22を有している。入出力部21は、端末11と情報の送受信を行う。設置情報算出部22は、端末11からの情報に基づき設置情報を算出する。

0028

インターネット13は、端末11と設置情報算出サーバ12との間の通信を担う。
<動作>以下では、ユーザ(CPC集熱器の販売者を含む。)により入力されるCPC集熱器の設置位置情報を受けて、設置情報を提供するまでについて説明する。

0029

まず、ユーザにより端末11にCPC集熱器の設置位置情報が入力される。設置位置情報は、CPC集熱器を設置する家屋などの住所及び設置方位を入力する。この設置位置情報は、インターネット13を介して設置情報算出サーバ12の入出力部21に渡される。入出力部21が受け付けた設置位置情報は、設置情報算出部22に受け渡される。

0030

また、設置情報算出部22に記憶されている気候情報に基づいて、設置位置情報からユーザの設置するCPC集熱器の設置位置における気候の傾向を導出する。設置情報算出部22は、導出された気候傾向から、季節条件として通年または冬期重視を決定する。この季節条件に基づいて、設置情報算出部22は、推奨設置傾斜角度を算出する。

0031

以下では、推奨設置傾斜角度及び季節条件の算出方法を示す。CPC集熱器は、春分及び秋分において最も効率良く太陽光を受光するようにその設置傾斜角度を設定することにより、年間を通じて平均的に高い効率で太陽光のエネルギーを利用することができる。春分及び秋分における太陽の南中高度は、設置位置の緯度により概算でき、(90度−設置位置の緯度)となる。CPC集熱器は、南中高度に対して直交するように設置することにより太陽光を効率よく受光できる。よって、設置情報に含まれる推奨設置傾斜角度として設置位置の緯度を算出する。なお、CPC集熱器の設置方位により、最適の傾斜角度を補正する必要がある。従って、CPC集熱器の設置方位に基づいた補正をさらに行う。

0032

一方、CPC集熱器の設置位置において、冬期が非常に寒い気候であるとする。このとき、設置情報算出部22は、年間を通じて平均的に太陽光を受光することを重視するよりも、冬期における太陽光のエネルギーの利用効率を向上させることが望ましいと判断し、冬期重視の季節条件を設定する。つまり、推奨設置傾斜角度を冬期において効率がよくなる角度に設定する。すなわち、推奨設置傾斜角度を設置位置の緯度よりも大きくすることにより、冬期重視の設定とすることができる。

0033

以上に示されるように設置情報算出部22において算出された設置情報(推奨設置傾斜角度)を、設置情報算出サーバ12は、入出力部21を介してインターネット13を経てユーザが設置位置情報を入力した端末11に設置情報を提供する。
<特徴>本情報提供システムでは、ユーザが設置位置情報を入力することにより、設置情報を算出して提供を行う。これにより、太陽エネルギーを効率よく利用するための情報が得られるため、ユーザ自身がCPC集熱器の設置及び設置角度などの調整を行える。

0034

また、例えば冬期を重視する又は通年的に平均化することを選択する季節条件が設定されることにより、推奨設置傾斜角度を変更させることが可能となっている。
<他の実施例>
(a)本情報提供システムでは、季節条件を設置情報算出部22において算出している。しかし、重視する季節条件をユーザが入力して、設置情報算出部22が季節条件に基づいて推奨設置傾斜角度を算出しても良い。季節条件としては、冬期重視、夏期重視、通年の3種類が挙げられる。この季節条件が入力されることにより、設置情報算出部22は、それに応じた推奨設置傾斜角度を算出して出力する。

0035

(b)本情報提供システムでは、CPC集熱器の設置位置における気候の傾向を導出可能である。これにより、CPC集熱器により受光できる太陽光のエネルギーの量が概算可能である。よって、単位当たりのCPC集熱器により得られる太陽光による熱量を概算することができる。これに基づき、ユーザの利用に必要な下限としてのCPC集熱器の面積、またはそれに相当する台数が算出できる。この台数を推奨設置台数として設置情報に含めることにより、ユーザは、利用すべきであるCPC集熱器の台数を知ることができる。

0036

(c)本情報提供システムでは、CPC集熱器の設置情報を端末11に提供している。しかし、端末11を共用の入力専用端末として、設置情報を別途郵送FAXにより送付する情報提供システムでも良い。この場合には、ユーザが端末11を有していない場合にも、設置情報を郵送やFAXにより提供することが可能となり、より広範囲な人々に対して設置情報を提供することができる。

発明の効果

0037

本発明に係る太陽光集光ユニットの設置情報提供システムでは、利用者が端末機器に設置場所の情報を入力することにより、設置場所情報が受信サーバに送られる。設置情報算出サーバは、受信サーバに送られた設置場所情報から設置情報を算出する。これにより、利用者は、太陽光を効率よく利用できる太陽光集光ユニットの設置情報を得られるため、効率の良い太陽光集光ユニットの設置を行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

0038

図1情報提供システムの模式図。
図2CPC集熱器の模式図。
図3CPC式の集光装置の模式図。

--

0039

11端末
12設置情報算出サーバ
13インターネット
21入出力部
22 設置情報算出部

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