(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光パネルを構成する複数個の集光グリッドは夫々中空形状の筐体を形成し、該夫々の筐体の上部入射光側に太陽光を集光するフレネルレンズを設置し、該フレネルレンズを介して集光された太陽光は前記筐体の中間部において前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルターに入射され、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて補正用プリズムレンズを介して集光セルに入射して電気に変換され、該変換された電気は制御基板を介してリード線にて蓄電池に蓄電され、また前記可視光反射フィルターを通過した赤外線は可視光反射フィルターの下部に前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された赤外線反射ミラーに入射され、該赤外線反射ミラーにて赤外線を反射集光して補正用集光レンズを介して光ファイバー導入口に集光され、該夫々の光ファイバー導入口にて集光された光は夫々の光ファイバーを介して集光熱ボイラーの熱交換伝導パイプに接続されており、該集光熱ボイラーの熱交換伝導パイプに接続された光ファイバーは熱交換伝導パイプ内を循環する水に照射され、該水を加熱して高温水蒸気を発生させ、該高温水蒸気を断熱材にて覆われたボイラータンクに蓄熱されるよう構成したことを特徴とする太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置。
【請求項２】
集光パネルを構成する複数個の集光グリッドは夫々中空形状の筐体を形成し、該夫々の筐体の上部入射光側に太陽光を集光するフレネルレンズを設置し、該フレネルレンズを介して集光された太陽光は前記筐体の中間部において前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルターに入射され、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて補正用プリズムレンズを介して集光セルに入射して電気に変換され、該変換された電気をリード線にて蓄電池に蓄電し、該蓄電池に蓄電された電力を使用してボイラータンクに蓄熱された高温水蒸気を電熱蒸気加熱器や高周波蒸気加熱器等の蒸気加熱器にて更に高温加熱可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載された太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光エネルギーの幅広い波長帯を有効に利用した集光熱ボイラー装置に関するものである。
【０００２】
また、本発明の集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能である。
【背景技術】
【０００３】
太陽光を効率良く利用するために太陽光の追尾装置を備えた採光システムや太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池システム等の開発等が数多くなされている。
【０００４】
例えば太陽光を採光として利用するために太陽光の追尾装置を備えた採光装置の一例として、特開２０１３−１０４２６１号公報（以下、特許文献１と称する）がある。特許文献１の発明は、建物の屋上や屋根に設置されるトップライトと呼ばれる太陽光の採光装置において、トップライトを構成するドーム内に太陽光の追尾システムを備えた反射ミラーを設けて太陽光を追尾し太陽光に正対する効率的な採光装置を提供するものである。
【０００５】
また、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池システムの一例として、特開平１１−９７７２９号公報（以下、特許文献２と称する）がある。特許文献２の発明は、どのような向きのモジュール設置場所においても南向きと同様な発電特性を発揮する手段を提供するというものであり、集光系と太陽電池セルを有する複数個の集光セルで太陽電池モジュールを構成し、集光セルを構成する集光系の光軸がモジュールの主表面の法線方向と異なる向きをもつ集光セルが少なくとも１つ存在するように構成したり、集光セル同士を可動可能に構成して、太陽光に正対する時間を長くすることが可能で、発電効率や設置面積効率を高めることができる太陽電池モジュールを提供するものである。
【０００６】
而して、特許文献１は、太陽光の日照時間を効率良く採光に利用する方法として、太陽光の追尾装置を備えた採光装置であり、また、特許文献２は、集光セルの設置位置にかかわらず太陽光が集光セルに長時間にわたって入射するように構成した太陽電池モジュールで、発電用の集光セルの形状が発電効率を高めて太陽光エネルギーの有効利用を図る太陽電池モジュールを提供するものである。
【０００７】
本発明は、太陽光を効率よくエネルギー変換することを目的として開発された集光熱ボイラー装置に関するものであり、特許文献１、及び特許文献２の発明により開示された太陽光の追尾装置や、集光セルによる太陽光発電装置を有効利用した太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【０００８】
太陽光の利用の形態として、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して利用する太陽電池発電等に関するものが圧倒的に多い。然しながら、太陽エネルギーは、紫外線、可視光、赤外線等、波長の異なった光で構成されており、太陽電池は、太陽光エネルギーの内、その一部である可視光のみを変換して利用するものが大部分であり、それ以外の紫外線領域の光や赤外線の光については発電に利用されていないのが実情である。波長の短い紫外線領域の光は、エネルギーが高く、太陽発電セルの劣化を早めると云う問題があり、また、可視光よりも波長の長い赤外線領域の光は、太陽発電セルの温度を上昇させるとともに、太陽発電セルの出力低下を招いてしまう欠点があることが解ってきている。
【０００９】
斯して、本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、太陽エネルギーを熱変換しやすい赤外線と、電気変換しやすい可視光とに同一集光グリッド内で分けて夫々集光させ、赤外線は熱として取り出すことにより集光熱ボイラー装置に蓄積し、可視光は集光セルにて電気に変換して蓄電池に蓄電することにより、太陽光エネルギーの波長帯を幅広く効率的に利用することのできる太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【００１０】
また、本発明における太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置は、太陽エネルギーの幅広い波長帯を効率的に有効利用することが目的で、前記集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−１０４２６１号公報
【特許文献２】特開平１１−９７７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、エネルギーが紫外線、可視光、赤外線と広い波長帯に分布している太陽光を効率よくエネルギーに変換することを目的として開発されたものである。本発明は、太陽エネルギーを熱変換しやすい赤外線と、電気変換しやすい可視光とに同一集光グリッド内で分けて夫々集光させ、赤外線は熱として取り出すことにより集光熱ボイラー装置に蓄積し、可視光は集光セルにて電気に変換して蓄電池に蓄電することにより、太陽光エネルギーの波長帯を幅広く効率的に利用することのできる太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【００１３】
そして、本発明における太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置は、太陽エネルギーの幅広い波長帯を効率的に有効利用することが目的で、前記集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
集光パネルを構成する複数個の集光グリッドは夫々中空形状の筐体を形成し、該夫々の筐体の上部入射光側に太陽光を集光するフレネルレンズを設置し、該フレネルレンズを介して集光された太陽光は前記筐体の中間部に前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて補正用プリズムレンズを介して集光セルに入射して電気に変換され、該変換された電気は制御基板を介してリード線にて蓄電池に蓄電され、また前記可視光反射フィルターを通過した赤外線は可視光反射フィルターの下部に前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された赤外線反射ミラーにて赤外線を反射集光して補正用集光レンズを介して光ファイバー導入口に集光され、該夫々の光ファイバー導入口にて集光された光は集光熱ボイラーの熱交換伝導パイプに照射され、該熱交換伝導パイプ内を循環する水を加熱して高温水蒸気を発生させ、該高温水蒸気を断熱材にて覆われたボイラータンクに蓄熱されるよう構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【００１５】
また、前記集光グリッドを形成する中空形状の筐体中間部において、前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて集光セルに入射することで該可視光を電気に変換し、該変換された電気をリード線にて蓄電池に蓄電し、該蓄電池に蓄電された電力を使用して前記ボイラータンク内に蓄熱された高温水蒸気を蒸気加熱器にて更に高温加熱可能に構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、太陽エネルギーを熱変換しやすい赤外線と、電気変換しやすい可視光とに同一集光グリッド内で分けて夫々集光させ、赤外線は熱として取り出すことにより集光熱ボイラー装置に蓄積し、可視光は集光セルにて電気に変換して蓄電池に蓄電することにより、太陽光エネルギーの波長帯を幅広く効率的に利用することのできる太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供する。
【００１７】
また、本発明は、集光グリッドを形成する中空形状の筐体中間部において、前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて集光セルに入射することで該可視光を電気に変換し、該変換された電気をリード線にて蓄電池に蓄電し、該蓄電池に蓄電された電力を使用して前記ボイラータンク内に蓄積された高温水蒸気を蒸気加熱器にて更に高温加熱可能に構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するもので、前記集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能な太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を説明する斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ要部を説明する断面拡大図である。
【図３】集光熱ボイラー装置を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、エネルギーが紫外線、可視光、赤外線と広い波長帯に分布している太陽光を効率よくエネルギーに変換することを目的として開発されたものである。本発明は、太陽エネルギーを熱変換しやすい赤外線と、電気変換しやすい可視光とに同一集光グリッド内で分けて夫々集光させ、赤外線は熱として取り出すことにより集光熱ボイラー装置に蓄積し、可視光は集光セルにて電気に変換して蓄電池に蓄電することにより、太陽光エネルギーの波長帯を幅広く効率的に利用することのできる太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【００２０】
そして、本発明における太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置は、太陽エネルギーの幅広い波長帯を効率的に有効利用することが目的で、前記集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能である。
【００２１】
斯して、本発明において、集光パネルを構成する複数個の集光グリッドは、夫々中空形状の筐体を形成し、該夫々の筐体の上部入射光側に太陽光を集光するフレネルレンズを設置し、該フレネルレンズを介して集光された太陽光は前記筐体の中間部に前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて補正用プリズムレンズを介して集光セルに入射して電気に変換され、該変換された電気は制御基板を介してリード線にて蓄電池に蓄電され、また前記可視光反射フィルターを通過した赤外線は可視光反射フィルターの下部に前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された赤外線反射ミラーにて赤外線を反射集光して補正用集光レンズを介して光ファイバー導入口に集光され、該夫々の光ファイバー導入口にて集光された光は集光熱ボイラーの熱交換伝導パイプに照射され、該熱交換伝導パイプ内を循環する水を加熱して高温水蒸気を発生させ、該高温水蒸気を断熱材にて覆われたボイラータンクに蓄熱されるよう構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、前記集光グリッドを形成する中空形状の筐体中間部において、前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて集光セルに入射することで該可視光を電気に変換し、該変換された電気をリード線にて蓄電池に蓄電し、該蓄電池に蓄電された電力を使用して前記ボイラータンク内に蓄積された高温水蒸気を電熱や高周波蒸気加熱器等にて更に高温加熱可能に構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置であることが好ましい。
【００２３】
そして、本発明は、太陽エネルギーを熱変換しやすい赤外線と、電気変換しやすい可視光とに同一集光グリッド内で分けて夫々集光させ、赤外線は熱として取り出すことにより集光熱ボイラー装置に蓄熱し、可視光は集光セルにて電気に変換して蓄電池に蓄電することにより、太陽光エネルギーの波長帯を幅広く効率的に利用することのできる太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供可能にする。
【００２４】
また、本発明は、集光グリッドを形成する中空形状の筐体中間部において、前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて集光セルに入射することで該可視光を電気に変換し、該変換された電気をリード線にて蓄電池に蓄電し、該蓄電池に蓄電された電力を使用して前記ボイラータンクに蓄熱された高温水蒸気を高周波蒸気加熱器にて更に高温加熱可能に構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するもので、前記集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能な太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供可能にするものである。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態を説明する斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ要部を説明する断面拡大図、図３は、集光熱ボイラー装置を説明する断面図である。図１乃至図３において、１は矢印ａ方向に折り畳み可能な集光パネル、１ａ、１ｂは夫々集光パネル枠２内に嵌着保持された集光パネル、該集光パネル１ａ、１ｂは、集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の集合体にて構成されおり、該集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・により構成された集光パネル１ａ、１ｂは回転可能に構成された回転板４上に載置され、該回転板４上で太陽光に対する角度調整や太陽の方位や高度を追尾可能である。
【００２６】
また、前記集光パネル枠２内に嵌着保持された集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の構成は、太陽エネルギーを電気変換しやすい可視光Ｐ１と熱変換しやすい赤外線Ｐ２に集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・内で分けて夫々集光させ、可視光Ｐ１は集光セル１９にて電気に変換してリード線５を介して蓄電池６に蓄電し、赤外線Ｐ２は熱として光ファイバー７を介して取り出すことにより、集光熱ボイラー装置８（図１に示す）に蓄積可能である。
【００２７】
集光パネル１、１ａ、１ｂの構成については、主に図２において説明する。図２において、集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・は中空形状の筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・を形成し、該筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の側壁１０及び底部１１にはアルミカバー材１２が貼着されている。そして、筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の上部入射光側１３には太陽光を集光するフレネルレンズ１４を設置し、前記筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の中間部にはフレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光のみを反射可能な可視光反射フィルター１５を設け、該可視光反射フィルター１５に対向する前記筐体筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の側壁１０には補正用プリズムレンズ１６を介して集光セル１７を設置し、該集光セル１７は制御基板１８を介して夫々リード線５にて蓄電池６（図１に示す）に接続されている。
【００２８】
また前記可視光反射フィルター１５の下部１９には前記フレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された赤外線反射ミラー２０を設け、該赤外線反射ミラー２０に対向する前記筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の側壁１０には補正用集光レンズ２１を介して光ファイバー導入口２２を設置し、該光ファイバー導入口２２を有する光ファイバー７は集光熱ボイラー装置８に内蔵された熱電変換器２３（図３に示す）に接続されており、前記集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・を構成する中空形状の筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・は左右及び上下方向に複数個配列して集光パネル枠２内に嵌着保持されてパネル形状板にて構成して太陽光の集光パネル１、１ａ、１ｂを提供する。
【００２９】
更に、本発明における集光パネル１、１ａ、１ｂの動作は、前記集光パネル１、１ａ、１ｂを構成する集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・にて、夫々中空形状の筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・を形成し、該筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の上部入射光側１３に太陽光を集光するフレネルレンズ１４を設置し、該フレネルレンズ１４を介して集光された太陽光は前記筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の中間部に前記フレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光Ｐ１のみを反射可能な可視光反射フィルター１５にて反射した後、補正用プリズムレンズ１６を介して集光セル１７に入射して電気に変換され、該変換された電気は制御基板１８を介してリード線１９にて蓄電池６に蓄電される。
【００３０】
そして、前記可視光反射フィルター１５を通過した赤外線Ｐ２は可視光のみを反射させる可視光反射フィルター１５の下部１９に前記フレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された赤外線反射ミラー２０にて赤外線Ｐ２のみを反射集光した後、補正用集光レンズ２１を介して光ファイバー導入口２２に集光され、該光ファイバー導入口２２に集光された赤外線Ｐ２は光ファイバー７を介して熱電変換器２３を内蔵した集光熱ボイラー装置８に熱として蓄積されるよう構成されている太陽光の集光パネル１、１ａ、１ｂである。
【００３１】
斯して、図３において集光熱ボイラー装置８の構造を説明する。図３において、集光熱ボイラー装置８は、例えば２つの熱電変換器２３ａ、２３ｂを備え、該２つの熱電変換器２３ａ、２３ｂは循環ポンプ２４ａ、２４ｂを介して互いに連繋されており、外部導入水管２５から給水を受け、この水２６を給水タンク２６に蓄水した後、給水ポンプ２７にて断熱材２８で覆われたボイラータンク２９ａ、２９ｂに給水し、前記循環ポンプ２４ａ、２４ｂにて２つの熱電変換器２３ａ、２３ｂ内に設けられた熱交換伝導パイプ３０ａ、３０ｂ内に供給することができる。
【００３２】
そして、前記夫々の熱電変換器２３ａ、２３ｂには外径部３１に前記補正用集光レンズ２１を介して集光された赤外線Ｐ２が光ファイバー７ａ、７ｂ、７ｃ・・・にて配置されており、該光ファイバー７ａ、７ｂ、７ｃ・・・にて配置された赤外線Ｐ２は夫々集光された状態にて熱変換されており、夫々集光された状態の赤外線Ｐ２は前記光ファイバー７ａ、７ｂ、７ｃ・・・の照射口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ・・・より熱電変換器２３ａ、２３ｂ内に内蔵された熱交換伝導パイプ３０ａ、３０ｂに照射され、該熱交換伝導パイプ３０ａ、３０ｂ内を循環する水２６を加熱して高温水蒸気３３を発生させる。
【００３３】
また、発生した高温水蒸気３３は夫々熱交換伝導パイプ３０ａ、３０ｂを介して断熱材２８にて覆われたボイラータンク２９ａ、２９ｂに蓄積され、該高温水蒸気３３は、蒸気供給口３４により外部に供給されタービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段として利用される際に、集光熱ボイラー装置８（図１に示す）内に装備された電熱蒸気加熱器や高周波蒸気加熱器等の蒸気加熱器３５内を通過させることにより、再加熱して高温水蒸気３３の温度を高温側に調整可能で、この蒸気加熱器３５の駆動電力は前記蓄電池６に蓄電した集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・からの電力３６を加熱電源装置３６に入力して利用する。
【００３４】
本発明において、集光パネル１、１ａ、１ｂを構成する複数個の集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・は夫々中空形状の筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・を形成し、該夫々の筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の上部入射光側１３に太陽光を集光するフレネルレンズ１４を設置し、該フレネルレンズ１４を介して集光された太陽光は前記筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の中間部に前記フレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター１５にて可視光Ｐ１のみを反射させて補正用プリズムレンズ１６を介して集光セル１７に入射して電気に変換され、該変換された電気は制御基板１８を介してリード線５にて蓄電池６に蓄電され、また前記可視光反射フィルター１５を通過した赤外線Ｐ２は可視光反射フィルター１５の下部に前記フレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された赤外線反射ミラー２０にて赤外線Ｐ２を反射集光して補正用集光レンズ２１を介して光ファイバー導入口２２に集光され、該夫々の光ファイバー導入口２２にて集光された赤外線Ｐ２は集光熱ボイラー８の熱交換伝導パイプ３０ａ、３０ｂに照射され、該熱交換伝導パイプ３０ａ、３０ｂ内を循環する水２６を加熱して高温水蒸気３３を発生させ、該高温水蒸気３３を断熱材２８にて覆われたボイラータンク２９ａ、２９ｂに蓄熱されるよう構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【００３５】
また、本発明は前記集光グリッド３ａ、３ｂ、３ｃ・・・を形成する中空形状の筐体９ａ、９ｂ、９ｃ・・・の中間部において、前記フレネルレンズ１４の設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター１５、該可視光反射フィルター１５にて可視光Ｐ１のみを反射させて集光セルに入射することでその可視光Ｐ１を電気に変換し、該変換された電気をリード線５にて蓄電池６に蓄電し、該蓄電池６に蓄電された電力を使用して前記ボイラータンク２９ａ、２９ｂに蓄熱された高温水蒸気３３を蒸気加熱器３５にて更に高温加熱可能に構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【００３６】
斯して、本発明は、太陽エネルギーを熱変換しやすい赤外線と、電気変換しやすい可視光とに同一集光グリッド内で分けて夫々集光させ、赤外線は熱として取り出すことにより集光熱ボイラー装置に蓄積し、可視光は集光セルにて電気に変換して蓄電池に蓄電することにより、太陽光エネルギーの波長帯を幅広く効率的に利用することのできる太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供する。
【００３７】
また、本発明は、集光グリッドを形成する中空形状の筐体中間部において、前記フレネルレンズの設置面に対して４５度の傾斜角を有して設置された可視光反射フィルター、該可視光反射フィルターにて可視光のみを反射させて集光セルに入射することで該可視光を電気に変換し、該変換された電気をリード線にて蓄電池に蓄電し、該蓄電池に蓄電された電力を使用して前記ボイラータンクに蓄積された高温水蒸気を蒸気加熱器にて更に高温加熱可能に構成した太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するもので、前記集光熱ボイラー装置にて得られる高温水蒸気は、タービン発電や暖房、調理、加熱殺菌等の熱源として使用できる他、水素発生セル装置に高温水蒸気を供給して水素燃料を生成する手段としても幅広く利用可能な太陽エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置を提供するものである。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ、１ｂ  集光パネル
２  集光パネル枠
３ａ、３ｂ、３ｃ・・・  集光グリッド
４  回転板
５  リード線
６  蓄電池
７、７ａ、７ｂ、７ｃ・・・  光ファイバー
８  集光熱ボイラー装置
９ａ、９ｂ、９ｃ・・・  筐体
１０  側壁
１１  底部
１２  アルミカバー材
１３  上部入射光側
１４  フレネルレンズ
１５  可視光反射フィルター
１６  補正用プリズムレンズ
１７  集光セル
１８  制御基板
１９  下部
２０  赤外線反射ミラー
２１  補正用集光レンズ
２２  光ファイバー導入口
２３ａ、２３ｂ  熱電変換器
２４ａ、２４ｂ  循環ポンプ
２５  外部導入水管
２６  水
２７  給水ポンプ
２８  断熱材
２９ａ、２９ｂ  ボイラータンク
３０ａ、３０ｂ  熱交換伝導パイプ
３１  外径部
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ・・・  照射口
３３  高温水蒸気
３４  水蒸気供給口
３５  蒸気加熱器
３６  加熱電源装置
Ｐ１  可視光
Ｐ２  赤外線
【図１】
0006042375.tif 000002
【図２】
0006042375.tif 000003
【図３】
0006042375.tif 000004