(57)【要約】【課題】複数のヘリオスタット（集光装置）を備えている集熱設備のコストを抑える。【解決手段】ヘリオスタット設置領域Ｒ内に配置され、太陽光を集光して目的の集光位置に向かわせる複数のヘリオスタット３０ｏ，３０ｉを備えている。ヘリオスタット設置領域Ｒ内に配置されている複数のヘリオスタット３０ｏ，３０ｉのうち、同領域Ｒ内の外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡における反射面の面積が、同領域Ｒ内の内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡における反射面の面積より小さい。【選択図】図６
2014043966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
領域内に配置され、太陽光を集光して目的の集光位置に向かわせる複数の集光装置を備え、
複数の前記集光装置は、太陽光を反射して集光させる鏡を有する鏡構造体と、該鏡構造体を支える支持構造体と、を有し、
前記領域内に配置されている複数の前記集光装置のうち、該領域内の外縁側に配置されている前記集光装置の前記鏡における反射面の面積が、該領域内の内側に配置されている前記集光装置の前記鏡における反射面の面積より小さい、
ことを特徴とする集熱設備。
【請求項２】
請求項１に記載の集熱設備において、
前記領域内に配置されている前記複数の集光装置の前記支持構造体は、互いに同一である、
ことを特徴とする集熱設備。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の集熱設備において、
前記領域内の前記複数の集光装置のいずれかで集光された太陽光により媒体を加熱する受熱器を備えている、
ことを特徴とする集熱設備。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の集熱設備において、
前記領域は、平面視形状がドーナツ形である、
ことを特徴とする集熱設備。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の集熱設備において、
前記領域は、平面視形状が扇形である、
ことを特徴とする集熱設備。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の集熱設備において、
前記領域は、平面視形状が方形である、
ことを特徴とする集熱設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を集光して目的の集光位置に向かわせる複数の集光装置を備えている集熱設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境にやさしいクリーンなエネルギーとして、太陽光を所定の位置に集光して得られる熱エネルギーを利用した設備が盛んに開発されている。
【０００３】
太陽光を所定の位置に集光させる複数の集光装置を備えている集熱設備としては、例えば、以下の特許文献１に記載の設備がある。
【０００４】
この集熱熱設備では、ドーナツ形の領域内に複数の集光装置が配置されている。各集光装置は、いずれも、太陽光を反射して集光させる反射鏡と、この反射鏡の向きを変える駆動装置と、この駆動装置を支える支持台と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１９１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の集光装置を備えている集熱設備では、他の設備と同様、設備コストの低減が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、コスト低減を図ることができる集熱設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての集熱設備は、
領域内に配置され、太陽光を集光して目的の集光位置に向かわせる複数の集光装置を備え、複数の前記集光装置は、太陽光を反射して集光させる鏡を有する鏡構造体と、該鏡構造体を支える支持構造体と、を有し、前記領域内に配置されている複数の前記集光装置のうち、該領域内の外縁側に配置されている前記集光装置の前記鏡における反射面の面積が、該領域内の内側に配置されている前記集光装置の前記鏡における反射面の面積より小さいことを特徴とする。
【０００９】
当該集熱設備では、外縁側に配置されている集光装置の鏡構造体に関する所定風速の風に対する風荷重が、内側に配置されている集光装置の鏡構造体に関する同一所定風速の風に対する風荷重よりも小さくなる。このため、当該集熱設備では、領域にふく風に関して、同領域の外縁側に配置されている集光装置の鏡構造体に対する風荷重と、同領域の内側に配置されている集光装置の鏡構造体に対する風荷重との差が小さくなり、場合によっては、外縁側に配置されている集光装置の鏡構造体に対する風荷重が内側に配置されている集光装置の鏡構造体に対する風荷重と同等、若しくは小さくすることも可能である。言い換えると、当該集熱設備では、領域にふく風に関して、同領域内に配置されている各集光装置の鏡構造体に対する風荷重が均等化する。
【００１０】
したがって、当該集熱設備では、領域内の全ての集光装置の支持構造体、及びその基礎が、外縁側に配置されている集光装置の支持構造体、及びその基礎のスペックと同一であっても、内側に配置されている集光装置の支持構造体、及びその基礎にとって強度的にオーバースペックにならない。
【００１１】
よって、当該集熱設備によれば、領域に配置されている全集光装置の設置コスト総計を抑えることができる。
【００１２】
ところで、鏡による集光径の大きさは、鏡の反射面の面積が同じ場合、集光装置と集光位置との間の距離が大きくなるに連れて大きくなる。このため、基本的に、外縁側に配置されている集光装置の鏡による集光径は相対的に大きくなり、集光精度が相対的に低くなる。なお、ここでの集光精度とは、集光面における集光分布の広がり程度を意味し、一般的に集光分布の標準偏差σで表される値である。しかしながら、当該集熱設備では、外縁側に配置されている集光装置の鏡における反射面の面積が、領域内の内側に配置されている集光装置の鏡における反射面の面積より小さいため、外縁側に配置されている集光装置の鏡による集光径を小さくでき、集光精度を高くすることができる。
【００１３】
ここで、前記集熱設備において、前記領域内に配置されている前記複数の集光装置の前記支持構造体は、互いに同一であってもよい。
【００１４】
当該集熱設備では、反射面の面積が互いに異なる複数種の集熱装置を製造しても、支持構造体が互いに同一であるため、部品点数の増加を抑えることができ、結果として、領域に配置されている全集光装置の製造コスト総計を抑えることができる。
【００１５】
また、前記集熱設備において、前記領域内の前記複数の集光装置のいずれかで集光された太陽光により媒体を加熱する受熱器を備えていてもよい。
【００１６】
また、前記集熱設備において、前記領域は平面視形状がドーナツ形であっても、扇形であっても、方形であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、集熱設備における設備コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る一実施形態における集熱設備の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における集熱設備の平面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態におけるヘリオスタットの斜視図である。
【図４】本発明に係る一実施形態における鏡構造体を示す図であり、同図（ａ）は鏡構造体の背面図、同図（ｂ）は鏡構造体の底面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態におけるヘリオスタット設置領域の外縁側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体、及び内側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体の背面図である。
【図６】本発明に係る一実施形態における集熱設備の要部側面図である。
【図７】本発明に係る一実施形態の第一変形例におけるヘリオスタット設置領域の外縁側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体、及び内側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体の背面図である。
【図８】本発明に係る一実施形態の第二変形例におけるヘリオスタット設置領域の外縁側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体、及び内側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体の背面図である。
【図９】本発明に係る一実施形態のヘリオスタット設置領域の各種変形例を示す説明図で、同図（Ａ）は第一変形例のヘリオスタット設置領域を示し、同図（Ｂ）は第二変形例のヘリオスタット設置領域を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る集光装置を備えている集熱設備の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
本実施形態の集熱設備１は、図１に示すように、太陽光が照射される受熱器１０と、この受熱器１０が上部に固定されるタワー施設２０と、鏡で太陽光を反射して受熱器１０に太陽光を照射する集光装置としての複数のヘリオスタット３０と、複数のヘリオスタット３０を制御する制御装置２と、を備えている。
【００２１】
受熱器１０は、太陽光が照射される受熱部１１と、この受熱部１１を覆うケーシング１２とを有している。受熱部１１内には、水や空気等の作動流体が供給され、この作動流体が太陽光からの熱で加熱される。作動流体が空気の場合、集熱設備１は、さらに、加熱された空気で駆動するガスタービンと、このガスタービンの駆動で発電する発電機とを備えていることで、太陽熱発電設備を構成することができる。また、作動流体が水の場合、集熱設備は、さらに水の加熱で生成された蒸気で駆動する蒸気タービンと、この蒸気タービンで駆動する発電機とを備えることでも、太陽熱発電設備を構成することができる。なお、この例は、受熱器１０からの熱エネルギーを電気エネルギー発生に利用しているが、この熱エネルギーを蒸気発生のために利用してもよい。
【００２２】
このヘリオスタット３０は、図２に示すように、タワー施設２０を中心として、ドーナツ形のヘリオスタット設置領域Ｒ内に複数点在している。言い換えると、ヘリオスタット３０は、タワー施設２０を中心として、周方向に３６０°複数配置されていると共に、タワー施設２０を基準として遠近方向にも複数配置されている。
【００２３】
ヘリオスタット３０は、図３に示すように、太陽光を反射する鏡３２を有する鏡構造体３１と、この鏡構造体３１の鏡３２を目的の方向に向ける駆動装置４０と、これらを支える支持台５０と、を備えている。なお、本実施形態において、支持構造体は、駆動装置４０と支持台５０とを有して構成されている。また、本実施形態において、駆動装置４０は、後ほど詳細に説明するように、互いに直交する第一回転軸線Ａ１と第二回転軸線Ａ２とのそれぞれを中心として、鏡構造体３１を回動させる装置である。
【００２４】
鏡構造体３１は、２枚の鏡３２と、各鏡３２の背面に接着される背面補強板３３と、背面補強板３３の背面を支持する支持フレーム３５と、を有している。
【００２５】
２枚の鏡３２は、図４に示すように、同一サイズで且つ同一の長方形板状を成している。本実施形態の鏡構造体３１では、２枚の鏡３２の反射面が１つの回転対称面、具体的には回転放物面を形成している。この回転放物面の頂点は、２枚の鏡３２の中間地点に位置している。以下、本実施形態では、この回転放物面の頂点を鏡構造体３１の主点Ｑ１とし、この主点Ｑ１を通り、反射面に対する法線方向に延びる軸、つまり、回転対称面の回転対称軸をこの鏡構造体３１の光軸Ａｏとする。
【００２６】
２枚の鏡３２の背面全体には、それぞれ、前述したように、背面補強板３３が接着されている。この背面補強板３３は、薄い鋼鈑や薄いアルミニウム合金板や樹脂板等で形成され、その板厚方向に凹凸形状を成すよう成形されたものである。この背面補強板３３は、凹凸形状のうちの凸部の頂部で接着剤を介して鏡３２の背面と接着されている。一方、背面補強板３３で、凸部に対して相対的に凹んでいる部分には、支持フレーム３５が溶接又は接着で接合されている。なお、背面補強板３３は、以上のものの他、例えば、ハニカム構造板であってもよい。
【００２７】
支持フレーム３５は、複数の支持梁部材３６と、複数の支持梁部材３６相互を連結する連結部材３７とを有している。支持梁部材３６は、その断面形状が溝型又は角パイプ型等を成している。複数の支持梁部材３６は、その長手方向が鏡構造体３１の光軸Ａｏから放射方向を向くように、背面補強板３３に接合されている。具体的に、本実施形態では、１枚の背面補強板３３に対して２本の支持梁部材３６が設けられている。各支持梁部材３６の一方の端部が光軸Ａｏ側を向き、その他方の端部が背面補強板３３の角側、つまり鏡３２の角側を向き、２本の支持梁部材３６でＶ字を成すよう、背面補強板３３に設けられている。なお、ここでは、１枚の背面補強板３３、つまり１枚の鏡３２に対して、２本の支持梁部材３６を設けているが、強度上の観点から、３本以上設けてもよい。
【００２８】
連結部材３７は、１枚の背面補強板３３の２本の支持梁部材３６相互を連結する連結梁３８と、一方の背面補強板３３側の連結梁３８と他方の背面補強板３３側の連結梁３８とを連結する円柱状の軸４６と、この軸４６が挿通されるＴ字管４７と、を有している。
【００２９】
連結梁３８相互を連結する軸４６の中心軸線は、図３に示すように、光軸Ａｏに直交し且つ鏡構造体３１の回転放物面の頂点である主点Ｑ１と通っている。また、軸４６は、Ｔ字管４７の横線に相当する部分に入り込み、このＴ字管４７の内部に設けられている軸受けにより、自身の中心軸線回りに回転可能に支持されている。本実施形態では、この軸４６が第二回転軸を成し、軸４６の中心軸が第二回転軸線Ａ２を成す。よって、以下では、この軸４６を第二回転軸４６とする。本実施形態では、この第二回転軸線Ａ２と直交する第一回転軸線Ａ１も、第二回転軸線Ａ２と同様、鏡構造体３１の放物面の頂点である主点Ｑ１と通っている。
【００３０】
駆動装置４０は、各鏡３２を第一回転軸線Ａ１回りに回動させる第一駆動部４１と、各鏡３２を第二回転軸線Ａ２回りに回動させる第二駆動部４５と、水平面に対する第一回転軸線Ａ１の角度を変える仰角変更部４９と、を有している。
【００３１】
第二駆動部４５は、第二回転軸線Ａ２を中心軸線とする前述の第二回転軸４６と、各鏡３２を第二回転軸線Ａ２回りに回動させる第二駆動機構４８と、を有している。
【００３２】
第一駆動部４１は、第二回転軸線Ａ２と直交し且つ主点Ｑ１を通る第一回転軸線Ａ１を中心軸線とする第一回転軸４２と、各鏡３２を第一回転軸線Ａ１回りに回動させる第一駆動機構４４と、を有している。
【００３３】
第一回転軸４２は、第一回転軸線Ａ１を中心軸線として円柱状の第一回転軸本体４３と、鏡構造体３１における連結部材３７の一部であるＴ字管４７と、有している。Ｔ字管４７の横線に相当する部分には、前述したように、第二回転軸４６が入り込み、このＴ字管４７の内部に設けられている軸受けにより、第二回転軸線Ａ２回りに回転可能に支持されている。また、Ｔ字管４７の縦線に相当する部分には、第一回転軸本体４３の一方の端部が例えば嵌入等で接続され、第一回転軸本体４３が固定されている。すわなち、Ｔ字管４７は、第二回転軸４６と第一回転軸本体４３とを連結する軸連結部材としての役目を担っている。
【００３４】
このように、本実施形態では、鏡構造体３１の構成要素である連結部材３７の軸（第二回転軸）４６及びＴ字管４７は、駆動装置４０の構成要素にもなっている。
【００３５】
第一駆動機構４４は、例えば、直動アクチュエータを有している。この直動アクチュエータの直動ロッドの動作端は、例えば、第一回転軸４２にリンク機構を介して接続される。なお、第一駆動機構４４は、以上のように直動アクチュエータを駆動源とするものではなく、回転出力軸を有するモータを駆動源とするものであってもよい。
【００３６】
また、第二駆動機構４８は、例えば、直動アクチュエータを有している。この直動アクチュエータの直動ロッドの動作端は、例えば、第二回転軸線Ａ２を中心として回転可能な鏡構造体３１の背面にピン接続される。なお、第二駆動機構４８も、以上のように直動アクチュエータを駆動源とするものではなく、回転出力軸を有するモータを駆動源とするものであってもよい。また、第一回転軸４２及び第二回転軸４６のそれぞれを回転させる直交二軸一体型減速機を設けてもよい。
【００３７】
仰角変更部４９は、支持台５０に対する第一回転軸線Ａ１の角度を変えることができるものであれば、如何なるものでもよく、例えば、ターンバックルでもよい。ターンバックルは、両端部に雌ネジが形成されている胴体枠と、この胴体枠の各端部に捻じ込まれているネジ棒と、を有している。この場合、このターンバックルの一方のネジ棒の端部は、第一回転軸４２に対してピン接続され、このターンバックルの他方のネジ棒の端部は、支持台５０にピン接続されている。このターンバックルの胴体枠を回転させると、両ネジ棒の相互間隔が変わる。両ネジ棒の相互間隔が変わると、第一回転軸４２のピン接続位置と支持台５０のピン接続位置との間隔が変わる。この結果、第一回転軸４２は、水平面に対する角度が変わる。
【００３８】
なお、ここでは、第一回転軸４２の支持台５０に対する角度を変える仰角変更部４９にターンバックルを用いているが、この替わりに、例えば、直動アクチュエータや、回転運動を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構とこの機構のピニオンを回転させる回転モータとを有するもの等を用いてもよい。また、構造簡素化を目的に固定板を用いてもよい。
【００３９】
ところで、本実施形態では、図２に示すように、ヘリオスタット設置領域Ｒ内に設置されている複数のヘリオスタットのうち、このヘリオスタット設置領域Ｒ内の外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏと、このヘリオスタット設置領域Ｒ内の内側に配置されているヘリオスタット３０ｉとは、多少異なっている。
【００４０】
具体的に、図６に示すように、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏの背面視における面積が、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉの背面視における面積よりも小さい。このため、図５に示すように、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏにおける鏡３２ｏの反射面の面積も、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉにおける鏡３２ｉの反射面の面積よりも小さい。同様に、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏにおける背面補強板３３ｏの面積も、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉにおける背面補強板３３ｉの面積よりも小さい。さらに、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏにおける支持フレーム３５ｏの支持梁部材３６ｏの長さも、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉにおける支持フレーム３５ｉの支持梁部材３６ｉの長さより短い。
【００４１】
なお、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏにおける支持フレーム３５ｏの連結部材３７は、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉにおける支持フレーム３５ｉの連結部材３７と同一である。さらに、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの駆動装置４０及び支持台５０も、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの駆動装置４０及び支持台５０と同一である。
【００４２】
また、本実施形態において、鏡構造体３１ｏの面積の小さい外縁側のヘリオスタット３０ｏは、ヘリオスタット設置領域Ｒで最も外縁側に配置されているヘリオスタットと、その次に該外縁側に配置されているヘリオスタットであり、これより内側に配置されているヘリオスタットが鏡構造体３１ｉの大きい内側のヘリオスタット３０ｉである。
【００４３】
仮に、互いに同一形状で同一サイズの鏡構造体を有する複数のヘリオスタットがある領域内に配置されている場合、この領域にふく風に関して、同領域の外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体に対する風荷重は、同領域の内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体に対する風荷重よりも大きくなる。これは、外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体は、領域外からの風を直接受けるのに対して、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体は、外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体により風速が緩和された風を受けるからである。
【００４４】
したがって、上記の場合、領域内の全てのヘリオスタットは、鏡構造体に対する風荷重の大きい外縁側に配置されているヘリオスタットのスペックに依存し、鏡構造体に対する風荷重の小さい内側に配置されているヘリオスタットにとってオーバースペックとなる。具体的に、領域内の全てのヘリオスタットの鏡構造体、駆動装置、支持台、及びその基礎は、鏡構造体に対する風荷重の大きい外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体、駆動装置、支持台、及びその基礎のスペックと同一になり、鏡構造体に対する風荷重の小さい内側に配置されているヘリオスタットの駆動装置、支持台、その基礎にとって強度的にオーバースペックとなる。
【００４５】
よって、上記の場合、強度的にオーバースペックのヘリオスタットを多数設置することになるため、設置コスト総計がかさんでしまう。
【００４６】
一方、本実施形態では、図６を用いて前述したように、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏの面積が、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉの面積よりも小さい。すなわち、本実施形態では、外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体に関する所定風速の風に対する風荷重が、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体に関する同一所定風速の風に対する風荷重よりも小さい。このため、本実施形態では、ヘリオスタット設置領域Ｒにふく風Ｗに関して、同領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏに対する風荷重と、同領域Ｒの内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡構造体３１ｉに対する風荷重との差が小さくなり、場合によっては、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡構造体３１ｏに対する風荷重が内側に配置されている集光装置３０ｉの鏡構造体３１ｉに対する風荷重と同等、若しくは小さくすることも可能である。言い換えると、本実施形態の集熱設備１では、ヘリオスタット設置領域Ｒにふく風Ｗに関して、同領域Ｒ内に配置されている各ヘリオスタット３０ｏ，３０ｉの鏡構造体３１ｏ，３１ｉに対する風荷重が均等化する。
【００４７】
したがって、本実施形態では、ヘリオスタット設置領域Ｒ内の全てのヘリオスタット３０ｏ，３０ｉの駆動装置４０、支持台５０、及びその基礎が、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの駆動装置４０、支持台５０、及びその基礎のスペックと同一であっても、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの駆動装置４０、支持台５０、その基礎にとって強度的にオーバースペックにならない。
【００４８】
よって、本実施形態では、複数のヘリオスタット３０ｏ，３０ｉの設置コスト総計を抑えることができる。このため、本実施形態では、複数のヘリオスタット３０ｏ，３０ｉを備えている集熱設備１のイニシャルコスト、つまり設備コストを抑えることができる。
【００４９】
ところで、鏡３２による集光径の大きさは、鏡３２の反射面の面積が同じ場合、ヘリオスタット３０とその集光位置との間の距離が大きくなるに連れて大きくなる。このため、基本的に、外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡による集光径は相対的に大きくなり、集光精度が相対的に低くなる。なお、ここでの集光精度とは、集光面における集光分布の広がり程度を意味し、一般的に集光分布の標準偏差σで表される値である。しかしながら、本実施形態の集熱設備１では、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡３２における反射面の面積が、内側に配置されているヘリオスタット３０ｉの鏡３２における反射面の面積より小さい。このため、本実施形態の集熱設備１では、外縁側に配置されているヘリオスタット３０ｏの鏡３２による集光径を小さくでき、集光精度を高くすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、前述したように、鏡構造体３１ｏの面積の小さい外縁側のヘリオスタット３０ｏは、ヘリオスタット設置領域Ｒで最も外縁側に配置されているヘリオスタットと、その次に外縁側に配置されているヘリオスタットである。しかしながら、鏡構造体３１ｏの面積の小さい外縁側のヘリオスタット３０ｏは、ヘリオスタット設置領域Ｒ内のヘリオスタットの密度や、ヘリオスタットの鏡構造体に面積に応じて、ヘリオスタット設置領域Ｒで最も外縁側に配置されているヘリオスタット、その次に外縁側に配置されているヘリオスタット、さらにその次に外側に配置されているヘリオスタットであってもよいし、逆に、最も外縁側の配置されているヘリオスタットのみでもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、同一風速の風に対する風荷重の異なる鏡構造体として、２種類の鏡構造体を用いているが、ヘリオスタット設置領域Ｒが比較的広く、この領域内に設置するヘリオスタットの台数が比較的多くなる場合には、同一風速の風に対する風荷重の異なる鏡構造体として、３種類以上の鏡構造体を用いてもよい。
【００５２】
「鏡構造体の変形例」
次に、ヘリオスタット設置領域の外縁側に配置されているヘリオスタットにおける鏡構造体の各種変形例について、図７及び図８を用いて説明する。
【００５３】
まず、図７を用いて、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体の第一変形例について説明する。
【００５４】
本変形例において、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏａにおける鏡３２ｏ及び背面補強板３３ｏは、上記実施形態と同様、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける鏡３２ｉ、背面補強板３３ｉに対して小さく形成されている。しかしながら、本変形例において、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏａにおける支持フレーム３５ｉは、上記実施形態と異なり、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける支持フレーム３５ｉと同一である。つまり、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏａにおける支持フレーム３５ｉの支持梁部材３６ｉは、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける支持フレーム３５ｉの支持梁部材３６ｉと同一長さである。
【００５５】
ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏａにおける鏡３２ｏ及び背面補強板３３ｏを、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける鏡３２ｉ、背面補強板３３ｉに対してあまり小さくしない場合、言い換えると、縮小率が比較的大きい場合、内外のヘリオスタットにおける支持フレーム３５ｉの共通化を図ってもなんら支障はない。
【００５６】
そこで、本変形例では、上記の場合には、内外のヘリオスタットにおける支持フレーム３５ｉの共通化を図り、複数種のヘリオスタットを作成した場合の部品点数の削減により、設備コスト総計をさらに抑えている。
【００５７】
次に、図８を用いて、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体の第二変形例について説明する。
【００５８】
本変形例において、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏｂにおける鏡３２ｏｂ及び背面補強板３３ｏｂは、上記実施形態及び第一変形例と同様、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける鏡３２ｉ、背面補強板３３ｉに対して小さく形成されている。しかしながら、本変形例において、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏｂにおける鏡３２ｏｂ及び背面補強板３３ｏｂは、上記実施形態及び第一変形例と異なり、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける鏡３２ｉ、背面補強板３３ｉの形状と異なっている。
【００５９】
ヘリオスタット設置領域Ｒの内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｉにおける鏡３２ｉ、背面補強板３３ｉは、上記実施形態及び第一変形例と同様、背面又は平面視で方形状を成している。一方、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏｂにおける鏡３２ｏｂ及び背面補強板３３ｏｂは、背面又は平面視でほぼ方形であるものの、支持フレーム３５ｉの２つの支持梁部材３６ｉの各延長線上の角部が曲線を成している。
【００６０】
このように、本発明では、外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体に関する所定風速の風に対する風荷重が、内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体に関するこの所定風速の風に対する風荷重よりも小さければ、内外のヘリオスタットの鏡構造体３１ｏｂ，３１ｉの背面又は正面視形状が異なっていてもよい。
【００６１】
なお、本変形例では、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体３１ｏｂにおける鏡３２ｏｂ及び背面補強板３３ｏｂの２つの角部を曲線で形成している。しかしながら、逆に、ヘリオスタット設置領域Ｒの内側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体における鏡及び背面補強板の２つの角部を曲線で形成し、ヘリオスタット設置領域Ｒの外縁側に配置されているヘリオスタットの鏡構造体における鏡及び背面補強板を上記実施形態及び第一変形例と同様に方形に形成してもよい。
【００６２】
「ヘリオスタット設置領域の変形例」
次に、ヘリオスタット設置領域の各種変形例について、図９を用いて説明する。
【００６３】
上記実施形態及び上記各変形例におけるヘリオスタット設置領域は、タワー施設２０を中心として、平面視でドーナツ形のヘリオスタット設置領域Ｒである。しかしながら、本発明において、ヘリオスタット設置領域の形状は如何なる形状であってもよく、例えば、図９（Ａ）に示すように、平面視で扇形のヘリオスタット設置領域Ｒａであっても、同図（Ｂ）に示すように、平面視で方形のヘリオスタット設置領域Ｒｂであってもよい。なお、同図（Ａ）に示す扇形のヘリオスタット設置領域Ｒａの場合、基本的に、扇の要の位置に受熱器１０ａが配置される。但し、受熱器１０ａの位置は、扇の要の位置に配置されなくてもよい。
【００６４】
以上の変形例においても、ヘリオスタット設置領域Ｒａ，Ｒｂの外縁側Ｒｏａ，Ｒｏｂに配置されているヘリオスタットの鏡構造体に関する所定風速の風に対する風荷重は、内側Ｒｉａ，Ｒｉｂに配置されているヘリオスタットの鏡構造体に関するこの所定風速の風に対する風荷重よりも小さく設定されている。言い換えると、以上の変形例においても、ヘリオスタット設置領域Ｒａ，Ｒｂの外縁側Ｒｏａ，Ｒｏｂに配置されているヘリオスタットにおける鏡の反射面の面積は、内側Ｒｉａ，Ｒｉｂに配置されているヘリオスタットにおける鏡の反射面の面積よりも小さい。
【００６５】
「その他の変形例」
以上の実施形態及び各変形例の鏡構造体は、いずれも、２枚の鏡を有するものであるが、本発明は、これに限定されず、１枚の鏡のみを有するものであっても、３枚以上の鏡を有するものであってもよい。さらに、鏡の形状は、方形に限定されず、例えば、半円形を含む扇形であってもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、第一回転軸線Ａ１と第二回転軸線Ａ２とが直交し、且つ第一回転軸線Ａ１と第二回転軸線Ａ２との交点上に鏡構造体３１の主点Ｑ１が位置している。しかしながら、第一回転軸線Ａ１を中心として鏡を回動させる第一駆動部と、第一回転軸線に垂直である第二回転軸線Ａ２を中心として鏡を回動させる第二駆動部を有するものであれば、如何なるタイプの駆動装置であってもよく、例えば、経緯台式の駆動装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ１…第一回転軸線、Ａ２…第二回転軸線、Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ…ヘリオスタット設置領域、１…集熱設備、２…制御装置、１０…受熱器、１１…受熱部、２０…タワー施設、３０，３０ｉ，３０ｏ…ヘリオスタット（集光装置）、３１，３１ｉ，３１ｏ，３１ｏａ，３１ｏｂ…鏡構造体、３２，３２ｉ，３２ｏ，３２ｏｂ…鏡、３３，３３ｉ，３３ｏ，３３ｏｂ…背面補強板、３５，３５ｉ，３５ｏ…支持フレーム、３６，３６ｉ，３６ｏ…支持梁部材、３７…連結部材、４０…駆動装置、４１…第一駆動部、４２…第一回転軸、４４…第一駆動機構、４５…第二駆動部、４６…第二回転軸、４８…第二駆動機構、４９…仰角変更部、５０…支持台
【図１】
2014043966.tif 000003
【図２】
2014043966.tif 000004
【図３】
2014043966.tif 000005
【図４】
2014043966.tif 000006
【図５】
2014043966.tif 000007
【図６】
2014043966.tif 000008
【図７】
2014043966.tif 000009
【図８】
2014043966.tif 000010
【図９】
2014043966.tif 000011