(57)【要約】【課題】集光効率に優れると共に容易に組み立てることができる太陽光集光器を提供する。【解決手段】所定形状に裁断された展開シート３４を組み立てることにより集光反射板が形成される。該展開シート３４は、中心部に位置する所定面積の底板部４０と、該底板部４０の周縁から径方向外側に向けて放射状に延設された複数の先拡がり形状の分割反射片４１とを備えている。展開シート３４において隣り合う分割反射片４１の互いに対向する側縁４１ａ同士は周方向に離間していて該離間距離は径方向外側に向けて拡大している。分割反射片４１の幅の径方向外側に向けての拡がり率は中心側よりも周縁側の方が小さくなっており、隣り合う分割反射片４１の互いに対向する側縁４１ａ同士をそれぞれ接近対峙させることにより展開シート３４が近似放物線形状となる。【選択図】図４
2014102033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光すべく前面凹の形状に形成された集光反射板を備えている太陽光集光器において、
集光反射板は所定形状に裁断された展開シートを組み立てることにより形成され、該展開シートは、中心部に位置する底板部と、該底板部の周縁から径方向外側に向けて放射状に延設された複数の先拡がり形状の分割反射片とを備え、隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士は周方向に離間していて該離間距離は径方向外側に向けて拡大しており、該隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士をそれぞれ接近対峙させることにより展開シートが近似放物線形状となるように、分割反射片の幅の径方向外側に向けての拡がり率は中心側よりも周縁側の方が小さくなっており、該隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士の接近対峙した状態を保持するための保持手段を備えていることを特徴とする太陽光集光器。
【請求項２】
底板部の周縁に折り曲げ線が形成されて底板部が多角形に区画形成されていると共に該底板部の各辺を基端として分割反射片が径方向外側に延設され、分割反射片は径方向と直交する横方向に延びる折り曲げ線によって複数の平面部に区画され、分割反射片の側縁は、折り曲げ線の位置で前記拡がり率が変化するように屈曲している請求項１記載の太陽光集光器。
【請求項３】
展開シートの隣り合う分割反射片間には、分割反射片の両側縁からそれぞれ側方に延設されて展開シートの組み立て時に分割反射片の側縁を折り曲げ線として後側に折り曲げられる被保持片が設けられ、該一対の被保持片と該被保持片同士をその前面同士が重なり合った状態に保持する保持具とから前記保持手段が構成されている請求項１又は２記載の太陽光集光器。
【請求項４】
隣り合う分割反射片間において互いに対向する一対の被保持片は、径方向に延びる折り曲げ線を介して互いにつながっていて一つの連結片を構成している請求項３記載の太陽光集光器。
【請求項５】
被保持片は展開シートの周縁部近傍に設けられている請求項４記載の太陽光集光器。
【請求項６】
展開シートにおける隣り合う分割反射片間の領域のうち、所定領域は分割反射片の側縁を開口縁の一部とする抜き孔とされ、該抜き孔が形成されずに残った残部領域は前記被保持片として構成されている請求項３乃至５の何れかに記載の太陽光集光器。
【請求項７】
被保持片は展開シートの周縁部近傍にのみ設けられ、隣り合う分割反射片間の領域のうち被保持片よりも径方向内側の領域は抜き孔とされている請求項６記載の太陽光集光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を集光するための太陽光集光器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の太陽光集光器は、太陽光を集光するための集光反射板を備えており、集光した太陽光の熱を利用することによって、例えば野外において湯を沸かしたり、食材を加熱調理したりするという用途に使用される。
【０００３】
このような太陽光集光器における集光反射板としては例えば下記特許文献１のような箱形のものや下記特許文献２のような四角錐状のもの、下記特許文献３のような円錐状のものがある。これらの太陽光集光器は、構造が簡単であって組み立てが容易であるという利点があるものの、集光反射板の形状が放物線形状（パラボラ形）から大きく懸け離れたものであるため集光効率が悪いという問題がある。
【０００４】
一方、集光反射板の形状を放物線形状に近づける場合には、下記特許文献４，５のように反射面を成形により形成するか、あるいは、下記特許文献６，７，８のように傘のような骨組みを必要とする構造とされており、何れにしても、集光効率は優れているものの、構造が複雑になって製造や組み立てが困難になるという問題がある。
【０００５】
また、下記特許文献９では、凹状曲面の集光反射板の主要部を周方向に複数に分割した多数の等分割反射板から構成することにより、骨組みをなくして持ち運ぶ際の嵩を小さくするという構成が提案されている。しかしながら、等分割反射板は個々のサイズは小さいものの曲面形状であるため嵩張りやすく、また、様々な形状の数多くのパーツを一つ一つネジ止めして一つの集光反射板に組み立てる作業が必要であり、やはり組み立てが容易ではないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平１−１２１２５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４９６３６号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１４３６６４号公報
【特許文献４】特開２００５−１１４１９０号公報
【特許文献５】特開２０１０−１２７６０９号公報
【特許文献６】特許第３１４３６８２号公報
【特許文献７】特開２００２−３３０８０９号公報
【特許文献８】特許第４７４４９５１号公報
【特許文献９】特開２００３−３２９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、集光効率に優れると共に容易に組み立てることができる太陽光集光器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る太陽光集光器は、太陽光を集光すべく前面凹の形状に形成された集光反射板を備えている太陽光集光器において、集光反射板は所定形状に裁断された展開シートを組み立てることにより形成され、該展開シートは、中心部に位置する底板部と、該底板部の周縁から径方向外側に向けて放射状に延設された複数の先拡がり形状の分割反射片とを備え、隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士は周方向に離間していて該離間距離は径方向外側に向けて拡大しており、該隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士をそれぞれ接近対峙させることにより展開シートが近似放物線形状となるように、分割反射片の幅の径方向外側に向けての拡がり率は中心側よりも周縁側の方が小さくなっており、該隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士の接近対峙した状態を保持するための保持手段を備えていることを特徴とする。尚、接近対峙とは側縁同士が接触あるいは僅かな隙間を有して接近した状態を意味する。
【０００９】
該構成の太陽光集光器にあっては、所定形状に裁断された展開シートから集光反射板を組み立てるのであるが、その組み立て作業においては、隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士をそれぞれ接近対峙させ、その状態を保持手段により保持させる。このように隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士をそれぞれ接近対峙させることによって近似放物線形状の集光反射板が形成され、該集光反射板の近似放物線形状の集光面によって太陽光を所定箇所に効率良く集光することができる。
【００１０】
また、分割反射片の幅の径方向外側に向けての拡がり率は、径方向の全長に亘って一定ではなく、中心側よりも周縁側の方が小さくなっているので、隣り合う分割反射片の互いに対向する側縁同士の離間距離の拡がり率は、逆に中心側よりも周縁側の方が大きくなる。従って、展開シートを容易に近似放物線の形状に組み立てることができる。また、展開シートから近似放物線の形状に組み立てられた集光反射板において、隣り合う分割反射片同士の間に大きな隙間が形成されにくくなり、隙間の発生による集光効率の低下を抑制できるうえに、集光反射板の全体形状も安定して強度も確保される。
【００１１】
このような展開シートを構成するシート体に可撓性に優れたものを使用して組み立て時に展開シートを撓ませて近似放物線の形状とすることも好ましいが、展開シートを折り曲げ線で折り曲げて近似放物線の形状とすることも好ましい。即ち、底板部の周縁に折り曲げ線が形成されて底板部が多角形に区画形成されていると共に該底板部の各辺を基端として分割反射片が径方向外側に延設され、分割反射片は径方向と直交する横方向に延びる折り曲げ線によって複数の平面部に区画され、分割反射片の側縁は、折り曲げ線の位置で前記拡がり率が変化するように屈曲していることが好ましい。このように展開シートを折り曲げ線で折り曲げて近似放物線の形状とする場合には展開シートを構成するシート体に例えば段ボール紙等のような軽くて剛性の大きいものを使用することができるため、集光反射板を容易に軽量且つ高剛性の構成とすることができる。
【００１２】
また、展開シートの隣り合う分割反射片間には、分割反射片の両側縁からそれぞれ側方に延設されて展開シートの組み立て時に分割反射片の側縁を折り曲げ線として後側に折り曲げられる被保持片が設けられ、該一対の被保持片と該被保持片同士をその前面同士が重なり合った状態に保持する保持具とから前記保持手段が構成されていることが好ましい。保持手段としては種々の構成を採用することが可能であるが、上述のように隣り合う分割反射片間の領域を利用してその領域に後側に折り曲げられる被保持片を形成することが好ましい。このような被保持片は組み立て状態においては集光面である前面には現れないので集光の邪魔にはならない。そして、互いに対向する一対の被保持片同士をその前面同士が重なり合った状態に保持具が保持することにより、隣り合う分割反射片の側縁同士が接近対峙した状態に確実に保持されることになる。
【００１３】
その場合特に、隣り合う分割反射片間において互いに対向する一対の被保持片は、径方向に延びる折り曲げ線を介して互いにつながっていて一つの連結片を構成していることが好ましい。即ち、一対の被保持片同士が周方向に連設されて一つの連結片となっていることにより、一対の被保持片同士が分離独立した構成に比して展開シートの組み立てがより一層容易になる。また連結片を径方向の折り曲げ線で前面谷折りに二つ折りにすることで、隣り合う分割反射片の側縁同士を自動的に接近対峙させることができ、隣り合う分割反射片の前面同士を自動的に面一にすることができる。
【００１４】
更に、被保持片が展開シートの周縁部近傍に設けられていることが好ましい。隣り合う分割反射片間の領域は径方向外側に向けて拡大しているので、展開シートの周縁部近傍に被保持片を形成することにより被保持片のサイズも大きくできて組み立てが容易になるうえに、組み立てられた集光反射板の形状安定性も高まる。
【００１５】
また、展開シートにおける隣り合う分割反射片間の領域のうち、所定領域は分割反射片の側縁を開口縁の一部とする抜き孔とされ、該抜き孔が形成されずに残った残部領域は前記被保持片として構成されていることが好ましい。所定領域を抜き孔とせずに例えば横方向（幅方向）の中央に径方向に延びる切り込み線を形成しておき、組み立てる際にその切り込み線の両側の部分を分割反射片の側縁を折り曲げ位置として後側に折り曲げるようにしてもよいが、分割反射片の側縁に折り曲げ部が多くなる。このような折り曲げ部の近傍においては展開シートの前面が僅かに曲面となるため、その折り曲げ部の近傍において太陽光が乱反射して集光効率が低下しやすい。従って、抜き孔を形成することにより、分割反射片の側縁における折り曲げ部を少なくすることができ、集光効率の低下を抑制することができる。また、抜き孔を形成しておくことにより折り曲げ箇所が少なくなるので組み立ても容易になる。
【００１６】
特に、被保持片は展開シートの周縁部近傍にのみ設けられ、隣り合う分割反射片間の領域のうち被保持片よりも径方向内側の領域は抜き孔とされていることが好ましい。隣り合う分割反射片間の領域は径方向内側に向かうほどその幅が狭くなっているうえに、更に、隣り合う分割反射片間の領域の径方向外側に向けての拡がり率も中心側の方が小さくなっているので、被保持片を展開シートの周縁部近傍のみに設けてそれよりも径方向内側の領域を抜き孔として切除しておくことで楽に組み立てることができ、周縁部近傍の被保持片によって組み立て後の形状もしっかりと保持でき、分割反射片の側縁の折り曲げ部による集光効率の低下も最小限に抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明に係る太陽光集光器は、底板部から放射状に延びる複数の分割反射片を備えた展開シートから近似放物線形状の集光反射板に組み立てる構成であるので、折り畳んで収容容積を小さくできて携帯性に優れ、持ち運びし易く、且つ組み立て作業も容易である。また、高い集光効率が得られるので、例えば集光した太陽光の熱を利用して湯を沸かしたり食材を加熱調理したりする場合には短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における太陽光集光器を示す斜視図。
【図２】同太陽光集光器の側面図。
【図３】同太陽光集光器の背面図。
【図４】同太陽光集光器の集光反射板の展開図。
【図５】図４の要部拡大図。
【図６】同太陽光集光器の集光面の断面形状を示す概略図。
【図７】同太陽光集光器において保持手段を構成する保持具を示した図であって、（ａ）は展開図、（ｂ）は使用状態の正面図。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）は同太陽光集光器の集光反射板の組み立て手順を示した要部斜視図。
【図９】同太陽光集光器の要部を示す斜視図。
【図１０】同太陽光集光器の付属物である高度照準器を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る太陽光集光器について図１〜図１０を参酌しつつ説明する。本実施形態における太陽光集光器は、太陽光を前方の一箇所に集光させてその熱を利用して水を加熱して湯を沸かすように構成されたものである。該太陽光集光器は、地面等に設置される台座１と、該台座１の上側に着脱自在に取り付けられる回転支持台２と、該回転支持台２に着脱自在に取り付けられる集光板ユニット３とを備えている。
【００２０】
台座１は、薄型直方体形状の台座本体１０と、該台座本体１０の上面に取り付けられた左右一対の支持壁１１と、両支持壁１１を水平方向（左右方向）に貫通する棒体１２を備えている。台座本体１０は箱形であり、特に、太陽光集光器の全ての部品を収容することができる外装箱として構成されている。該台座本体１０は厚手のシート体から構成されている。支持壁１１は下方に開口するコの字状に形成されており、支持壁１１の差込部（図示省略）が台座本体１０の上面に形成された差し込み用スリット（図示省略）に差し込まれることで支持壁１１は台座本体１０に取り付けられている。該支持壁１１も一枚のシート体から構成されており、それを所定位置で折り曲げることでコの字状に形成されたものである。棒体１２は好ましくは金属製であって、両支持壁１１を貫通すると共に、両支持壁１１間に位置する回転支持台２の下部も貫通しており、該回転支持台２の下部を棒体１２が貫通することで回転支持台２が台座１から上方に抜けることが防止されている。
【００２１】
回転支持台２も同様にシート体から構成されている。該回転支持台２の下部には、１８０度を越える中心角を有する扇状部２０が左右一対形成され、該扇状部２０の下側所定領域が台座本体１０の上面のスリット（図示省略）に挿入されている。また、扇状部２０にはその周面と中心を同じにする円弧状の長孔２１が形成されており、該円弧状の長孔２１に上記棒体１２が挿通している。従って、回転支持台２は、扇状部２０の中心２０ａを回転中心として水平方向の軸線まわりに、円弧状の長孔２１の中心角に相当する回転角度だけ上下方向に回転することができる。これにより集光板ユニット３の角度調整を行うことができる。また、台座本体１０のスリットの幅に対して回転支持台２の扇状部２０の厚さが略同一であるので、台座本体１０のスリットの開口縁部に回転支持台２の扇状部２０の両面が摺動する。その摩擦抵抗により回転支持台２は所定位置で停止できる。尚、集光板ユニット３の角度調整の方法については後述する。
【００２２】
集光板ユニット３は、太陽光を前方の所定箇所に集光するための近似放物線形状の集光面を有しており、具体的には、前面が凹状に形成された集光反射板３０と、該集光反射板３０の形状を保持するための複数の保持具３１と、集光反射板３０の底板部４０の前側に重ね合わせられた補助底板３２と、該集光反射板３０の中心部に設けられた缶ホルダー３３とを備えている。
【００２３】
集光反射板３０は近似放物線形状となっており、中心部に位置する多角形の底板部４０と、該底板部４０の周縁各辺を基端として径方向外側に向けて放射状に延設された先拡がり形状の複数の分割反射片４１とを備えている。底板部４０の多角形は好ましくは六角形から十角形であり、本実施形態においては八角形である。分割反射片４１は底板部４０の各辺毎に形成されているため本実施形態では合計八つである。
【００２４】
かかる集光反射板３０は、図４に示すように所定形状に裁断された一枚の展開シート３４から形成されている。該展開シート３４を構成するシート体はその前面に光反射層を有するものであるがこれについては後述する。該展開シート３４の形状の詳細について説明すると、図５にも示しているように、底板部４０の周縁には折り曲げ線４２が形成されており、該折り曲げ線４２によって底板部４０が多角形に形成されると共に各分割反射片４１と区画されている。該折り曲げ線４２には各種の折り曲げ罫線が採用でき、連続した押し罫線であってもよいし、切断部と未切断部（残部）とが交互に形成されたミシン目状のものであってもよいし、切断深さが浅い切断部と深い切断部とが交互に形成されたミシン目状のものであってもよい。切断部はシート体の全厚を貫通するものであっても非貫通のもの（例えばハーフカット）であってもよい。後述する他の折り曲げ線４５，４８，５０についても同様である。但し、底板部４０の周縁の折り曲げ線４２は省略してもよい。また、底板部４０の中心部には丸形の貫通孔４３が形成されており、該貫通孔４３は集光板ユニット３を回転支持台２に取り付ける際に使用される。また、二点鎖線で示しているように底板部４０には貫通孔４３の開口縁から各頂点まで達する折り曲げ痕４４が放射状に形成されている。展開シート３４は、組み立て前の状態において、外装箱である台座本体１０に八つ折りの扇状に折り畳まれた状態で収容されており、底板部４０の折り曲げ痕４４は、台座本体１０に収容すべく展開シート３４を折り畳むことによって形成されたものである。尚、予め折り畳みやすくするために底板部４０に各種の折り曲げ罫線を形成しておいてもよい。
【００２５】
八つの分割反射片４１は全て同一形状であって、全体として径方向外側に向けて徐々にその幅が広くなっていく先拡がり形状であり、展開シート３４においては隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士は互いに周方向に離間していて、その側縁４１ａ同士間の離間距離は径方向外側に向けて拡大している。分割反射片４１の幅は径方向外側に向けて徐々に広がっているのであるが、その拡がり率は、径方向の全長に亘って一定ではなく、中心側の方が大きく周縁側の方が小さくなっている。従って、逆に、展開シート３４において、隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士間の離間距離の拡がり率は中心側の方が小さく周縁側の方が大きくなっている。
【００２６】
分割反射片４１は径方向と直交する横方向に延びる折り曲げ線４５によって複数の平面部９１，９２，９３，９４に区画されている。具体的には、分割反射片４１には合計三本の横方向の折り曲げ線４５が形成されていて、これらの折り曲げ線４５によって分割反射片４１は四つの平面部９１，９２，９３，９４に区画されている。三本の横方向の折り曲げ線４５は互いに平行であって、四つの平面部９１，９２，９３，９４は何れも径方向外側に向けて広がった台形状である。この四つの平面部９１，９２，９３，９４を径方向内側から順に第一の平面部９１、第二の平面部９２、第三の平面部９３、第四の平面部９４と称することにする。第一の平面部９１から第四の平面部９４へと徐々に幅は大きくなっていくがその拡がり率は逆に小さくなっている。第一の平面部９１の側縁は図５の点Ｐで僅かに屈曲する内外二つの直線から構成されている。但し、第一の平面部９１の側縁を一つの直線から構成しても構わないし、曲線から構成しても構わない。第二の平面部９２から第四の平面部９４の各側縁は何れも一つの直線から構成されている。上述のように第一の平面部９１から第四の平面部９４に向けて徐々に幅の拡がり率が小さくなっており、第一の平面部９１の側縁のうち径方向外側の直線と第二の平面部９２の側縁、第二の平面部９２の側縁と第三の平面部９３の側縁、第三の平面部９３の側縁と第四の平面部９４の側縁は、何れも折り曲げ線４５の位置で屈曲している。従って、分割反射片４１の幅の拡がり率は各折り曲げ線４５の位置で変化している。
【００２７】
また、隣り合う分割反射片４１間の領域は組み立てられた際に集光面として利用されない余剰領域であって、該分割反射片４１間の領域はその一部を除いて抜き孔４６として構成されている。即ち、分割反射片４１間の領域のうち周縁部近傍には隣り合う分割反射片４１同士を周方向に架橋するように連結片４７が形成されており、該連結片４７が形成された周縁部近傍の領域を除いてそれよりも径方向内側の領域は全て抜き孔４６となっている。即ち、抜き孔４６は底板部４０の頂点から連結片４７まで全体として略三角形状に形成されており、その開口縁は、分割反射片４１における第一の平面部９１から第三の平面部９３までの側縁と連結片４７の内縁とから構成されている。該抜き孔４６は、シート体から展開シート３４を裁断する際にその部分のシート体を切断除去することにより形成されているが、抜き孔４６の開口縁の箇所にミシン目等の切離線を形成しておいて組み立てる際に切離線から内側のシート体を切断除去して形成してもよい。
【００２８】
図４及び図５のように組み立てられる前の状態においては、隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士は互いに離れた状態にあるが、組み立てられた状態においては図１乃至図３のように隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士は接近対峙した状態、即ち互いに接触しているか、あるいは、僅かな隙間を有して接近した状態となる。上記連結片４７は、保持具３１と共に、隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士の接近対峙した状態を保持するための保持手段を構成している。連結片４７は隣り合う分割反射片４１における第四の平面部９４同士の間に折り曲げ線４８を介して形成されている。即ち、第四の平面部９４と連結片４７との境界部分のうち径方向内側部分には折り曲げ線４８が形成されていて、該折り曲げ線４８が第四の平面部９４の側縁のうち径方向内側部分を構成しており、該折り曲げ線４８を介して第四の平面部９４と連結片４７とが周方向に連設されている。また、第四の平面部９４と連結片４７との境界部分のうち径方向外側部分には外側に開口するスリット状の切欠部４９が形成されていて、該スリット状の切欠部４９の開口縁部が第四の平面部９４の側縁のうち径方向外側部分を構成している。
【００２９】
該連結片４７は全体として径方向外側に拡がった台形形状であるが、その幅方向中央部には径方向に延びる折り曲げ線５０が形成されており、該折り曲げ線５０によって連結片４７は左右二つの領域に区画されている。この連結片４７の左右二つの領域がそれぞれ被保持片を構成している。該連結片４７の幅方向中央部の折り曲げ線５０は上述した底板部４０の折り曲げ痕４４の延長線上にある。図８（ａ）及び（ｂ）に示しているように第四の平面部９４の側縁に形成された折り曲げ線４８は組み立て時に前面山折りに折り曲げられ、連結片４７の幅方向中央部の折り曲げ線５０は組み立て時に前面谷折りに折り曲げられる。即ち、連結片４７は、第四の平面部９４の側縁における折り曲げ線４８で前面山折りに折り曲げられると共に、幅方向中央部の折り曲げ線５０で前面谷折りに折り曲げられてその前面同士が重なり合うように二つ折りにされる。連結片４７の幅方向中央部の折り曲げ線５０は、他の折り曲げ線４２，４５，４８と同種の折り曲げ罫線であってもよいが、本実施形態では他のものとは異なる仕様となっている。即ち、長手方向（径方向）の中央には貫通した切り込み線５０ａが全長のうちの大部分を占めるように形成され、該切り込み線５０ａの両端から連結片４７の外縁と内縁まで達するように二条のミシン目５０ｂがそれぞれ形成されている。このような仕様にすることで連結片４７を容易に二つ折りに折り畳むことができ、連結片４７を二つ折りにすることで隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士は接近対峙し、隣り合う分割反射片４１の前面同士は面一になる。そして、全ての連結片４７を二つ折りにすると共に各分割反射片４１を横方向の折り曲げ線４５で折り曲げることで近似放物線形状の集光反射板３０が形成される。尚、外装箱である台座本体１０に収容すべく展開シート３４を八つ折りの扇状に折り畳む際にも、連結片４７はその幅方向中央部の折り曲げ線５０で二つ折りに折り畳まれる。
【００３０】
この近似放物線形状の概要について図６に示している。図６は集光反射板３０における底板部４０及び分割反射片４１の前面形状の概略断面を示したものであり、符号Ｃで示しているのは集光反射板３０の中心線である。分割反射片４１は横方向の折り曲げ線４５で前面谷折りに折り曲げられつつ径方向外側に向けて徐々に前方に迫り上がるように変形している。図６に二点鎖線で示している形状が理想的な放物線であって、実線で示している分割反射片４１の断面形状はこの理想的な放物線に近い近似放物線形状となっている。
【００３１】
このような集光反射板３０の形状を保持するために上記保持具３１が使用される。該保持具３１は、前面同士が重なり合うようにして二つ折りに折り畳まれた連結片４７をその二つ折り状態に保持できるように構成されたものであり、連結片４７の個数に対応して合計八個備えられている。保持具３１は、具体的には、図７（ａ）のように一枚のシート体から構成され、図７（ｂ）のように中央で二つ折りに折り畳んだ状態で使用される。図７（ｂ）のように保持具３１はその下端にスリット状の切欠部３１ａが形成されており、図８（ｂ）及び（ｃ）のように保持具３１の切欠部３１ａを連結片４７と分割反射片４１との間の切欠部４９に径方向外側から差し込むことで、連結片４７の開きが防止されて二つ折り状態が保持される。
【００３２】
補助底板３２は、前面が光反射層となっているシート体からなる。補助底板３２は、集光反射板３０とは別体構成であって集光反射板３０の底板部４０の形状に略一致した形状とされている。従って、補助底板３２もまた多角形、具体的には八角形である。補助底板３２の中央にも貫通孔（図示省略）が形成されている。この補助底板３２は省略することも可能であるが、補助底板３２を集光反射板３０の底板部４０の前側に重ね合わせることにより底板部４０が補強されると共に底板部４０に形成された折り曲げ痕４４による乱反射の影響も解消されて集光効率が向上する。本実施形態では補助底板３２を備えているため、集光板ユニット３の集光面は補助底板３２の前面と八つの分割反射片４１の前面とから構成されるが、上述したように補助底板３２を省略してもよく、その場合には集光面は集光反射板３０の底板部４０の前面と八つの分割反射片４１の前面とから構成される。
【００３３】
缶ホルダー３３は集光した太陽光による熱を利用して水を温める際にその水を入れる容器としての缶８０を装着するためのものである。該缶ホルダー３３は、補助底板３２の前面に取り付けられる。具体的には、缶ホルダー３３の前方からボルト３５を挿入する。該ボルト３５は、補助底板３２と集光反射板３０の底板部４０のそれぞれの貫通孔４３を挿通し、集光反射板３０の底板部４０の後方においてナット３６（図３参照）がボルト３５に螺着される。これより、缶ホルダー３３と補助底板３２と集光反射板３０の底板部４０が一体的に締結される。尚、集光反射板３０の底板部４０の後側（背面）には取り付け用背板３７（図３参照）が重ね合わせられるが、該取り付け用背板３７もまたボルト３５とナット３６によって同時に締結される。該取り付け用背板３７と回転支持台２にはそれぞれ互いに係合する図示しない切欠部が形成されており、その切欠部同士を係合させるようにして集光板ユニット３を回転支持台２に取り付ける。
【００３４】
缶ホルダー３３は、図９のように上下一対の狭持片３３ａを備えている。該狭持片３３ａは可撓性を有する薄板、例えば薄い金属板からなり、該両狭持片３３ａの間に缶８０を保持させる。缶８０は専用缶であってもよいが、市販の飲料用の３５０ｍｌのアルミ缶やスチール缶を用いることができる。市販のアルミ缶等を使用する場合には、その表面に黒色テープ８１を巻き付ける等して黒色に着色することが好ましい。また、缶８０の表面には温度検知用ラベル８２を貼着すれば、缶８０の中の湯の温度を外部から容易に把握することができる。
【００３５】
上述したように集光板ユニット３は回転支持台２に取り付けられて回転支持台２と共に台座１に対して水平方向の軸線まわりに上下に回動可能であるが、集光反射板３０の中心線Ｃ上に太陽が位置するように集光反射板３０の角度を調整する。この角度調整の方法について詳述すると、図２のように回転支持台２の構成部材の一つである支持用背板２２の左右方向の端面は扇状部２０から側方に突出していて側方から視認可能である。支持用背板２２は集光反射板３０の中心線Ｃと直交していて中心線Ｃが支持用背板２２の法線となっている。また、台座本体１０の上面及び支持壁１１の上面は地面と平行である。従って、例えば図２のように支持壁１１の上面と支持用背板２２との間の角度αを見ることにより、集光反射板３０の角度を把握することができる。その際、図１０のような高度照準器６を用いることにより、容易に中心線Ｃ上に太陽が位置するように集光反射板３０の角度を調整することができる。
【００３６】
該高度照準器６は、地面に設置されるベース板６０と、該ベース板６０の一端縁から斜め上方に折り返すように延設されてその一端縁を回動軸線として上下方向に回動する回動板６１とを備えている。回動板６１には左右一対のスリット６２が形成され、該スリット６２にはそれぞれベース板６０の左右両側縁部から上方に延びる円弧状のガイド板６３が下方から貫通している。従って、回動板６１はガイド板６３にガイドされながら回動してベース板６０に対する角度を変化させる。尚、回動板６１のスリット６２の幅に対してガイド板６３の厚さが略同一であるので、回動板６１のスリット６２の開口縁部にガイド板６３の両面が摺動することになり、その摩擦抵抗により回動板６１は所定位置で停止できる。尚、ベース板６０と回動板６１とガイド板６３は一枚のシート体から構成されている。該シート体についても上述したような種々のものを使用することができる。
【００３７】
また、回動板６１には、その法線方向に延びるように照準棒６４が取り付けられており、該照準棒６４の陰を見ることにより回動板６１が太陽光に対して直角となっているか否かを判別する。即ち、照準棒６４の陰が見えなくなるように回動板６１をベース板６０に対して回動させると、照準棒６４が太陽光と平行となり、回動板６１が太陽光と直角になる。その状態の回動板６１の傾斜角度に合わせるように、支持用背板２２の角度αを調整すればよい。
【００３８】
尚、集光反射板３０等を構成する厚手のシート体には種々のものを使用することができ、厚紙や段ボール紙、その他の板紙、プラスチック段ボール、プラスチックシート等、任意に選択してよく、複数の種類を積層したものであってもよい。台座１や集光反射板３０を同じ種類のシート体としてもよいし異なる種類のシート体としてもよい。特に、軽量であって剛性が大きく、低コストでもあり、しかも廃棄が容易で環境負荷も小さいことから、段ボール紙が好ましい。段ボール紙のように剛性が大きくて撓みにくいシート体を使用する場合には上述したように分割反射片４１に横方向の折り曲げ線４５を形成して近似放物線形状とすることが好ましい。但し、プラスチックシートのように可撓性に優れたシート体を使用することも好ましく、その場合には分割反射片４１に横方向の折り曲げ線４５を必ずしも設ける必要はなくその可撓性を利用して分割反射片４１を湾曲させて近似放物線形状とすればよい。無論、プラスチックシートにおいても同様に横方向の折り曲げ線４５を設けて折り曲げるようにしてもよいし、折り曲げる箇所と撓ませる箇所とを適宜使い分けるようにしてもよい。
【００３９】
集光反射板３０及び補助底板３２の厚手のシート体には、その前面に光反射層が積層されたものを使用する。各種の合成樹脂フィルム、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系樹脂フィルムに、光反射層としてアルミ蒸着等の蒸着層を形成し、該蒸着層付きの合成樹脂フィルムを上記段ボール紙等のシート体に積層したものを使用することができる。
【００４０】
以上のように構成された太陽光集光器にあっては、所定形状に裁断された一枚の展開シート３４から集光反射板３０を組み立てるので、組み立て作業が容易である。外装箱としての台座本体１０から各部品を取り出して順次組み立てていくのであるが、八つ折りの扇状に折り畳まれて収容されている展開シート３４を台座本体１０から取り出し、それを広げて組み立てればよいので作業が容易である。特に、隣り合う分割反射片４１同士が連結片４７で周方向に連結されているので組み立て作業が楽である。また、連結片４７を二つ折りにすることで、隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士を自動的に接近対峙させることができると同時に隣り合う分割反射片４１の前面同士も自動的に面一にすることができる。しかも、連結片４７が展開シート３４の周縁部近傍に設けられているので、隣り合う分割反射片４１同士を容易に接近させることができる。また、連結片４７の幅寸法にも余裕があって容易に二つ折りにすることができると共に二つ折りの連結片４７を保持具３１によって容易且つ確実に保持することができる。更に、分割反射片４１間の領域のうち連結片４７よりも径方向内側の領域は全て抜き孔４６となっていて折り曲げ箇所が周縁部近傍の連結片４７の部分のみであるので、組み立てやすく、八つ折りに折り畳む際にも折り畳みやすい。
【００４１】
そして、底板部４０の周縁に折り曲げ線４２が形成され、分割反射片４１に横方向の折り曲げ線４５が複数形成されているので、段ボール紙等のように剛性の大きいシート体を用いていても、分割反射片４１を底板部４０に対して折り曲げると共に複数の平面部９１，９２，９３，９４を形成するように折り曲げることによって容易に近似放物線形状とすることができる。
【００４２】
また、分割反射片４１の幅の径方向外側に向けての拡がり率が周縁側に向けて徐々に小さくなっているので、近似放物線の形状に容易に組み立てることができるうえに、隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士の間に大きな隙間が形成されにくく、隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士が当接する箇所も多くなるので、集光反射板３０の全体形状も安定し、強度も容易に確保できる。
【００４３】
一方、集光反射板３０が近似放物線形状であるので、太陽光を所定箇所に効率良く集光することができる。また、分割反射片４１の幅の径方向外側に向けての拡がり率が周縁側に向けて徐々に小さくなっているので、隣り合う分割反射片４１同士の間に大きな隙間が形成されにくくなり、隙間の発生に伴う集光効率の低下も抑制される。更に、隣り合う分割反射片４１間の領域のうち一箇所の連結片４７を除いて他の部分を全て抜き孔４６としているので、分割反射片４１の側縁４１ａにおける折り曲げ部が少なく、折り曲げ部の近傍における乱反射が原因となった集光効率の低下を最小限に抑制することができる。また、連結片４７と保持具３１は何れも分割反射片４１の後方に位置するので集光の妨げにはならず、分割反射片４１の前面全体を集光面として利用することができる。更に、集光板ユニット３を回動させることができるので太陽光の高度に合わせて集光面の角度調整を行うことも容易である。そして、使用後は各部品に分解して元の展開状態にしたり折り畳んだりして台座本体１０に収容することができるので、持ち運びや保管も容易である。
【００４４】
このように本実施形態における太陽光集光器は簡易な構成であって携帯性に優れ、組み立てが容易であるにも関わらず、近似放物線形状によって高い集光効率が得られるのである。従って、集光した太陽光の熱を利用することによって湯を短時間で沸かすことができる。実際に本実施形態の太陽光集光器の缶ホルダー３３に３５０ｍｌの缶８０を装着し、そこに３００ｍｌの水を入れてテストを行ったところ、５月〜９月の良好な天気の場合（１０時〜１４時で快晴、無風の条件下）、約２０分〜２５分程度で９０℃以上に達し、１０月〜４月の良好な天気の場合（１１〜１３時で快晴、無風の条件下）、約３０〜４０分で９０℃以上に達した。比較例として上記特許文献３の図１及び図４（ｂ）のような円錐形状のものを作製し、同一条件下（５月〜９月の良好な天気の場合）でテストしたところ、９０℃以上に達するまでには約９０分かかった。即ち、本実施形態の太陽光集光器ではこの従来型のものの約１／３倍の加熱時間で済むことなり、大幅な時間短縮が達成できた。
【００４５】
尚、このように集光効率が非常に優れていることから、本実施形態のような缶ホルダー３３に代えて、小型のフライパン等の加熱調理具をセットできるホルダーを備えて食材を加熱調理できるようにしてもよい。例えば小型のフライパンをセットする構成の場合、集光面の底からフライパンを浮かせるようにセットする構成としてそのフライパンの底に集光させるようにすることが好ましい。また、太陽の高度に応じて集光板ユニット３を回動させてもフライパンが略水平に保たれるようにそのフライパンを支持可能な支持機構を備えることも好ましい。集光ポイントの高さは近似放物線の形状によって変化する。この近似放物線の形状は分割反射片４１の折り曲げ角度によって変化するので、セットする対象物に応じて分割反射片４１における横方向の折り曲げ線４２の位置や数、分割反射片４１の幅の拡がり率を適宜設定すればよい。
【００４６】
尚、本実施形態では分割反射片４１間の各領域に連結片４７をそれぞれ一箇所のみ形成したが二箇所以上設けてもよい。また、連結片４７の形成位置も周縁部近傍に限れられず任意であるが、分割反射片４１の径方向の全長のうち少なくとも径方向外側半分の箇所に一箇所形成することが好ましい。また、左右一対の被保持片同士がつながった連結片４７の構成とするのではなく、左右一対の被保持片が互い分離独立した構成としてもよい。
【００４７】
更に、抜き孔４６も予め形成しておく以外に、組み立てる際に分割反射片４１間のシート体を切除して抜き孔４６を形成する構成としてもよい。また、シート体を切除した抜き孔４６の構成とするのではなく、分割反射片４１間の領域の幅方向中央部に径方向に延びる切り込み線を形成しておいてその切り込み線の左右両側を観音開き状にそれぞれ後側に折り曲げることによって分割反射片４１間の領域に開口部を形成するようにしてもよい。但し、分割反射片４１の側縁４１ａの位置に形成される折り曲げ部は極力少ない方が好ましいことから、シート体を切除した抜き孔４６の構成とすることが好ましい。
【００４８】
また、保持具３１の形状や構造も適宜設計変更可能であって各種の金属製や合成樹脂製のクリップを保持具として使用してもよい。更に、例えば分割反射片４１間に連結片４７や一対の被保持片を形成せずに分割反射片４１の側縁４１ａ同士が周方向に連結されていない構成としてもよく、その場合には隣り合う分割反射片４１の側縁４１ａ同士が接近対峙させた状態を保持すべく、例えば、隣り合う分割反射片４１の後面同士を保持具で連結させたり、あるいは、隣り合う分割反射片４１の周縁部同士を保持具で連結させたりしてもよい。更に、保持具を用いずに例えば一対の被保持片にそれぞれ係止部を形成して両係止部が互いに係止することによって分割反射片４１の側縁４１ａ同士を接近対峙した状態に保持するようにしてもよい。このように分割反射片４１の側縁４１ａ同士を接近対峙した状態に保持するための保持手段は種々の構成が採用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１    台座
２    回転支持台
３    集光板ユニット
６    高度照準器
１０    台座本体
１１    支持壁
１２    棒体
２０    扇状部
２０ａ  中心
２１    長孔
２２    支持用背板
３０    集光反射板
３１    保持具
３１ａ  切欠部
３２    補助底板
３３    缶ホルダー
３３ａ  狭持片
３４    展開シート
３５    ボルト
３６    ナット
３７    取り付け用背板
４０    底板部
４１    分割反射片
４１ａ  側縁
４２    底板部の周縁の折り曲げ線
４３    貫通孔
４４    折り曲げ痕
４５    分割反射片の横方向の折り曲げ線
４６    抜き孔
４７    連結片
４８    分割反射片の側縁の折り曲げ線
４９    切欠部
５０    連結片の幅方向中央部の折り曲げ線
５０ａ  切り込み線
５０ｂ  ミシン目
６０    ベース板
６１    回動板
６２    スリット
６３    ガイド板
６４    照準棒
８０    缶
８１    黒色テープ
８２    温度検知用ラベル
９１    第一の平面部
９２    第二の平面部
９３    第三の平面部
９４    第四の平面部
Ｃ    中心線
【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】
2014102033.tif 000009
【図８】
2014102033.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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