(57)【要約】【課題】ミラーピースを機械的取付手段によりミラー本体に取付けて、ミラーピースの取付強度を高めることができるビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーを提供する。【解決手段】ミラー１１とベース１０が機械的取付手段により一体化されるため、ミラー１１がベース１０から外れることはない。更にミラーピース５自体も機械的取付手段によりミラー本体４に取付けられるため、結果として、台風などの異常な風速時にも、ミラー１がミラーピース５から或いはミラーピース５自体がミラー本体４から外れるおそれがない。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設置された１次ミラーで反射された太陽光を再度地上に向けて反射するためのものであり、下方に回転楕円をなす凹面が形成された金属製のミラー本体を所定高さに設置し、それぞれ金属製のベースの表面にミラーを取付けた構造の複数のミラーピースを、ミラー本体の凹面に沿って互いに密接した状態で取付け、該複数のミラーピースにより回転楕円に略相応する反射面をミラー本体の凹面に沿って形成するビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーであって、
前記各ベースの表面はミラー本体を北半球と見立てた場合にそれぞれ経度方向でのみミラー本体の凹面に相応した湾曲状態となっており、ミラーとベースは経度方向端部同士が機械的取付手段により取付けられて、ミラーが機械的取付手段により経度方向両端部から互いに向かい合う方向で加えられる応力によりベース側に撓んでその表面と密着し、且つミラーピースのベースがミラー本体の凹面に対して機械的取付手段により取付けられていることを特徴とするビームダウン型太陽集光装置の二次ミラー。
【請求項２】
機械的取付手段がミラーの経度方向両端末を互いに向かい合う方向に押しながらベースの経度方向両端部の側面部に固定されるＬ形金具で、該Ｌ形金具の一端に形成された折曲部が取付け状態でミラーの表面に当接することを特徴とする請求項１記載のビームダウン型太陽集光装置の二次ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を効率良く一点に集めて熱エネルギーに変え、その熱エネルギーにより、発電や、海水淡水化を行う技術が知られている。この種の太陽光集光装置として、所定の高さに設置された下向きの二次ミラーへ向けて、地上に設置された複数の一次ミラーにより太陽光を反射し、二次ミラーにて反射された太陽光を二次ミラーの下方の一点に集光させるビームダウン構造が知られている。
【０００３】
二次ミラーは下面が回転楕円をなす凹面状の反射面になっている。二次ミラーは一次ミラーに比べて大きいので、反射面を一枚のミラーで構成することはできない。そのため、ガラスミラーを複数の小さなミラーピースに分割し、それをミラー本体の下面に沿って接着することで回転楕円に略相応した反射面を形成している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５０４００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、ガラスミラーを複数の小さなミラーピースに分割し、それをミラー本体の下面に沿って接着する構造であるため、ミラーピースの取付強度を高められず、台風などの異常な風速時にミラーピースの一部が外れてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、ミラーピースを機械的取付手段によりミラー本体に取付けて、ミラーピースの取付強度を高めることができるビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の技術的側面によれば、地上に設置された１次ミラーで反射された太陽光を再度地上に向けて反射するためのものであり、下方に回転楕円をなす凹面が形成された金属製のミラー本体を所定高さに設置し、それぞれ金属製のベースの表面にミラーを取付けた構造の複数のミラーピースを、ミラー本体の凹面に沿って互いに密接した状態で取付け、該複数のミラーピースにより回転楕円に略相応する反射面をミラー本体の凹面に沿って形成するビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーであって、前記各ベースの表面はミラー本体を北半球と見立てた場合にそれぞれ経度方向でのみミラー本体の凹面に相応した湾曲状態となっており、ミラーとベースは経度方向端部同士が機械的取付手段により取付けられて、ミラーが機械的取付手段により経度方向両端部から互いに向かい合う方向で加えられる応力によりベース側に撓んでその表面と密着し、且つミラーピースのベースがミラー本体の凹面に対して機械的取付手段により取付けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の技術的側面によれば、機械的取付手段がミラーの経度方向両端末を互いに向かい合う方向に押しながらベースの経度方向両端部の側面部に固定されるＬ形金具で、該Ｌ形金具の一端に形成された折曲部が取付け状態でミラーの表面に当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の技術的側面によれば、ミラーは機械的取付手段により経度方向両端部から互いに向かい合う方向へ向けて応力が加えられるため、ベース側に撓んで表面と密着した状態で取付けられる。従って用意するミラーはフラットなもので良く、ミラーを予め湾曲形成する必要がない。またミラーとベースが機械的取付手段により一体化されるため、ミラーがベースから外れることはない。更にミラーピース自体も機械的取付手段によりミラー本体に取付けられるため、結果として、台風などの異常な風速時にも、ミラーがミラーピースから或いはミラーピース自体がミラー本体から外れるおそれがない。
【００１０】
本発明の第２の技術的側面によれば、機械的取付手段がＬ形金具であり、Ｌ形金具をベースの側面部に取付けることにより、ミラーに対して経度方向両端部から互いに向かい合う方向での応力を加えることができる。またＬ形金具の折曲部がミラーの表面に当接するため、ベースに対するミラーの取付けが更に確実になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るビームダウン型太陽集光装置を示す概略側面図。
【図２】二次ミラーを示す斜視図。
【図３】二次ミラーを示す底面図。
【図４】二次ミラーを示す断面図。
【図５】図４中矢示ＤＡ部分を示す拡大断面図。
【図６】ミラーピースを示す斜視図。
【図７】ミラーピースを示す分解断面図。
【図８】ミラーピースを示す図６中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。
【図９】ミラーピースを示す図６中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好適な実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【００１３】
図１はビームダウン型太陽集光装置を示している。中心には二次ミラー１が４本のタワー２により所定高さ（約１０ｍ）に支持されている。二次ミラー１は直径が３ｍの回転楕円形状となっている。中央には熱気を上方へ逃がすための円形の開口３が形成されている。
【００１４】
二次ミラー１は、回転楕円形でヘラ絞り成形された鉄製のミラー本体４と、その下面に取付けられた複数のミラーピース５とから形成されている。ミラー本体４の上面には剛性を確保するための複数のリブ６が放射状に溶接されている。ミラー本体４の下面には正確な回転楕円をなす凹面が形成されている。ミラー本体４の下面に取付けられる複数のミラーピース５は互いに密接しており、それにより回転楕円形に相応する反射面が形成される。従って、二次ミラー１の下方には第１焦点Ａと第２焦点Ｂが存在する。
【００１５】
二次ミラー１の周囲には、ヘリオスタットと称される多数の一次ミラー７がタワー２を取り囲むように設置されている。一次ミラー７は図示せぬセンサーにより太陽の動きに連動して向きを変化させる構造となっており、一次ミラー７は常に太陽光Ｌを第１焦点Ａへ向けて反射するように制御される。第１焦点Ａを通過した太陽光Ｌは二次ミラー１にて反射され、そして第２焦点Ｂに集光する。
【００１６】
第２焦点Ｂには筒型集光鏡８が設置されている。筒型集光鏡８は上部開口よりも下部開口が狭い概略テーパー筒形状で、内面は鏡面になっている。
【００１７】
筒型集光鏡８の下側には熱変換装置９が設けられ、得られた熱エネルギーは蒸気タービンを回転させるために利用される。
【００１８】
次にミラーピース５について説明する。
【００１９】
ミラーピース５は高さが１０ｃｍの概略台形状で、上辺が下辺よりほんの僅か短い。図３〜図５では、図示の都合上一枚を大きく図示している。実際は多数のミラーピース５から構成され、全体として回転楕円面に相応する反射面を構成する。また以下において、ミラーピース５をミラー本体４の下面に密接して取付けた状態で、その二次ミラー１を北半球と見立て、その方向性を経度方向及び緯度方向として説明する。
【００２０】
ミラーピース５は同じ外形を有するベース１０とミラー１１から構成されている。ベース１０は鋼製でその表面は経度方向でのみミラー本体４の凹面に相応した湾曲状態となっている。ベース１０の表面は緯度方向ではフラットである。ベース１０の経度方向両端部には直角に折り曲げた側面部１２が形成され、その側面部１２の先端に更にフランジ１３が折り曲げ形成されている。
【００２１】
ミラー１１はフラットなガラスミラー１１から分割形成されたもので、ベース１０に取付けられる前の段階ではフラットである。このミラー１１を一端に折曲部１４を有する機械的取付手段としてのＬ形金具１５によりベース１０の表面に取付ける。まずベース１０の経度方向一端の側面部２に、一対のＬ形金具１５をネジ１６により固定する。この状態でＬ形金具１５の折曲部１４とベース１０の表面との間にはミラー１１の厚さに相当する幅の隙間が形成される。
【００２２】
その隙間にミラー１１の一端を差し込みながらミラー１１をベース１０の表面に重ね合わせる。次にミラー１１の経度方向の他端を他方の一対のＬ形金具１５により一方側に押しながら、且つミラー１１をベース１０の表面側へ押しつつ、Ｌ形金具１５を経度方向の他方の側面部１２に対してネジ１６により固定する。
【００２３】
そうすることにより、ミラー１１は経度方向の両端部がＬ形金具１５によりベース１０の経度方向の両端部に固定され、且つミラー１１がベース１０の表面に密着した状態で固定される。ミラー１１がこのように湾曲するのは、図８に示されるように、Ｌ形金具１５の取付けの際にＬ形金具１５からミラー１１に対して経度方向両端部から互いに向かい合う方向への応力Ｆが加わるからであり、この応力Ｆによりミラー１１はベース１０側に撓んで表面と密着した状態で取付けられる。
【００２４】
ベース１０とミラー１１とを一体化したミラーピース５は、ミラー本体４の下面に形成された取付座１７に対して、ミラーピース５のベース１０部分に形成されたフランジ１３が取付けられる。ミラー本体４の下面に取付けられた複数のミラーピース５により回転楕円に略相応した反射面が形成され、一次ミラー７から来る太陽光Ｌを第２焦点Ｂに位置する筒型集光鏡８へ向けて反射することができる。厳密には緯度方向ではフラットだが、複数のミラーピースが凹面に沿って取付けられるため、ミラーピース５により回転楕円に略相応する反射面が形成され、一次ミラー７から第１焦点Ａを経て来た太陽光Ｌを第２焦点Ｂへ向けて反射することができる。
【００２５】
この実施形態によれば、ミラー１１とベース１０が機械的取付手段により一体化され、更にミラーピース５自体も機械的取付手段によりミラー本体４に取付けられるため、ミラーピース５の取付強度を高めることができ、台風などの異常な風速時にも、ミラー１１がミラーピースから或いはミラーピース５自体がミラー本体４から外れるおそれがない。
【符号の説明】
【００２６】
１  二次ミラー
４  ミラー本体
５  ミラーピース
７  一次ミラー
１０  ベース
１１  ミラー
１２  側面部
１４  折曲部
１５  Ｌ形金具（取付手段）
Ａ  第１焦点
Ｂ  第２焦点
Ｆ  応力
Ｌ  太陽光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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