(57)【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に所定の高さ位置に設置されたビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーであって、
鉄族金属を含んで形成され下面が下方に凹形状の回転楕円をなすミラー本体と、
裏面に固着された磁石を介してミラー本体の下面に互いに密接した状態で磁着された複数のミラーピースと
を具備し、
前記ミラー本体に磁着された複数のミラーピースにより回転楕円状の反射面が形成される
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】
磁石が、サマリウムコバルト磁石又はアルコア磁石であ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。
【請求項３】
ミラーピースが一辺が３〜５ｃｍの正方形で、磁石が耐熱性を有する接着剤によりミラーピースの裏面におけるほぼ中央部に固着されていることを特徴とする請求項１または２に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は、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になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
二次ミラーの形状は、平面型であったり、上側又は下側が凹のお椀型であったりするが、下面が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、複数の小さなミラーピースに分割して、それをネジや接着剤などの固着手段により、一枚ずつ二次ミラーの下面に取付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９５１２９７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、二次ミラーの下面にミラーピースをネジや接着剤により直接に取付ける構造のため、取付け作業が面倒である。また、一度取付けた後に破損したミラーピースを交換する作業も面倒である。
【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、ミラーピースの取付け作業及び交換作業が容易なビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーを提供する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】
請求項１記載の発明は、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に所定の高さ位置に設置されたビームダウン型太陽集光装置の二次ミラーであって、  鉄族金属で形成され下面が下方に凹形状の回転楕円をなすミラー本体と、裏面に固着された磁石を介してミラー本体の下面に互いに密接した状態で磁着された複数のミラーピースとを具備し、前記ミラー本体に磁着された複数のミラーピースにより回転楕円状の反射面が形成されることを特徴とする
【０００８】
請求項２記載の発明は、磁石が、サマリウムコバルト磁石又はアルコア磁石であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、ミラーピースが一辺が３〜５ｃｍの正方形で、磁石が耐熱性を有する接着剤によりミラーピースの裏面におけるほぼ中央部に固着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、ミラーピースの裏面に予め磁石を固着しておき、その磁力によりミラー本体に取付けため、ミラー本体に対する取付け作業及び交換作業が容易である。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、ミラーピースを取付けるための磁石が、サマリウムコバルト磁石又はアルコア磁石であるため、熱的安定性に優れ、高温になってもミラー本体に対する磁力が低下しない。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、ミラーピースが一辺が３〜５ｃｍの正方形であるため、一次ミラーからの太陽光による熱衝撃が加わっても、個々のミラーピース内で応力を吸収することができ破損しにくい。しかも、各ミラーピースでは、ほぼ中央部のみを磁石による取付点としているため、ミラーピースの熱膨張が自由で破損しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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図。
【図２】二次ミラーを示す斜視図。
【図３】二次ミラーを示す断面図。
【図４】二次ミラーを示す分解断面図。
【図５】二次ミラーを示す底面図。
【図６】ミラーピースを示す平面図。
【図７】ミラーピースを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。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は下側が凹のお椀型の回転楕円形で、直径が３ｍである。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。
【００１７】
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。二次ミラー１の下面には複数のミラーピース５により回転楕円形の反射面が形成される。従って、二次ミラー１の下方には共焦点として第１焦点Ａと第２焦点Ｂが存在する。
【００１８】
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が二次ミラー１を取り囲むように放射状に設置されている。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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蒸気発生等に利用される。
【００２１】
次に、ミラーピース５について説明する。ミラーピース５の一枚は一辺が３ｃｍのフラットな正方形で、互いに密接した状態で取付けられている。図３〜図５では、図示の都合上一枚を大きく図示している。実際は数千枚のミラーピース５から構成され、一枚はフラットだが全体として回転楕円面状の反射面を構成している。
【００２２】
ミラーピース５は一般的な青板硝子の表面に銀鏡面を形成した構造で、裏面には約１０００℃の耐熱性を有する接着剤１０により正方形の磁石１１が固着されている。磁石１１はミラーピース５のほぼ中央部のみに固着され、周辺はフリー状態になっている。磁石１１としては、キュリー点が高く高温特性が優れるサマリウムコバルト磁石又はアルコア磁石が採用されている。また、ミラー本体４は鉄族金属等の強磁性材料を含んで形成される。
【００２３】
ミラーピース５に対する磁石１１の固着作業は、二次ミラー１とは関係のない場所で出来るため作業が容易である。完成したミラーピース５の二次ミラー１に対する取付けは、地上位置で予めミラー本体４の裏面に磁着させる作用を行っても良いし、ミラー本体４を高い位置に設置した後にクレーンやリフトを利用して高い位置で磁着作業を行っても良い。いずれにしても、磁石１１をミラー本体４の当てて磁着させるだけの作業のため容易である。また、一部のミラーピース５が破損した際の交換作業も容易である。
【００２４】
ミラーピース５が一辺３ｃｍの小さな正方形であるため、一次ミラー１にて集光された太陽光Ｌによる熱衝撃が加わっても、個々のミラーピース５内で応力を吸収することができ破損しない。また、各ミラーピース５では、ほぼ中央部のみを取付点としているため、ミラーピース５の熱膨張が自由で破損しない。
【００２５】
以上の実施形態では、二次ミラー１として、下側が凹の回転楕円形を例に下が、下側が凸の逆お椀形状でも、平面型でも良い。複数のリング状のミラーをフレネル状に中心から隙間を設けて状態で組み合わせた構造でも良い。すなわち、高い位置に設置した二次ミラーに向けて一次ミラー７により太陽光Ｌを反射し、二次ミラーで反射された太陽光Ｌが二次ミラー１の下方で、ある程度の範囲に集光する太陽光集光システムであれば、本発明を適用することができる。
【００２６】
ミラーピース５の形状としては四角形に限定されず六角形、八角形、または円形でも良い。直径も３ｃｍに限定されず、５ｃｍ程度でも、それ以上でも良い。
【符号の説明】
【００２７】
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  接着剤
１１  磁石
Ａ  第１焦点
Ｂ  第２焦点
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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