(57)【要約】【課題】ヘリオスタットを簡易に利用することができる太陽加熱装置を提供する。【解決手段】太陽加熱装置は、ヘリオスタット１の他には、基本的に反射パネル２と加熱容器１０だけから成る構造のため、構造が簡易で、ヘリオスタット１を手軽に利用することができる。そのため、ヘリオスタット１が一般に広く利用されることとなり、太陽熱利用産業の飛躍的発展に寄与することができる。【選択図】        図３
2011027341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽を追尾しながら太陽光を所定方向に反射するヘリオスタットと、
ヘリオスタットからの太陽光の所定方向に位置固定され、該太陽光を上向きに反射する反射パネルと、
反射パネルの上部に設置され、反射パネルにて上向きに反射された太陽光を底面で受光する加熱容器と、を備えていることを特徴とする太陽加熱装置。
【請求項２】
加熱容器の底面が黒色であることを特徴とする請求項１記載の太陽加熱装置。
【請求項３】
複数のヘリオスタットが横並びに設置され、反射パネル及び加熱容器が横長形状で、各ヘリオスタットからの太陽光が反射パネルの異なる位置で反射されて、耐熱容器の底面の異なる位置で受光されることを特徴とする太陽加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリオスタットにより反射した太陽光による太陽加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽を追尾しながら太陽光を決まった方向に反射し続ける反射装置としてヘリオスタットが知られている。この種のヘリオスタットの利用方法としては、タワーの周囲に多数設置し、ヘリオスタットで反射した太陽光をタワー頂部のレシーバーに集中させ、レシーバーを加熱するために利用されている。加熱されたレシーバーの熱は溶融塩などの熱媒体にて取り出され、発電用蒸気タービンを駆動させるための熱源として利用される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４２２７５１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヘリオスタットによる熱利用システムとしては、ヘリオスタットの反射光を上方に設置された熱利用装置に向けるビームアップ方式や上方に反射手段を配置して下方の熱利用装置に向けてさらに反射するビームダウン方式がある。しかしながら、このような従来の技術にあっては、ヘリオスタットを利用した加熱装置や支持構造が大掛かりとなり、用途が限られていため、ヘリオスタットによる太陽熱利用が一般に広がらず、太陽熱利用産業の飛躍的発展を期待できずにいた。
【０００５】
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、ヘリオスタットを簡易に利用することができる太陽加熱装置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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、太陽を追尾しながら太陽光を所定方向に反射するヘリオスタットと、ヘリオスタットからの太陽光の反射方向に設置され、該太陽光を上向きに反射する反射パネルと、反射パネルの上部に設置され、反射パネルにて上向きに反射された太陽光を底面で受光する加熱容器と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、加熱容器の底面が黒色であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、複数のヘリオスタットが横並びに設置され、反射パネル及び加熱容器が横長形状で、各ヘリオスタットからの太陽光が反射パネルの異なる位置で反射されて、耐熱容器の底面の異なる位置で受光されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、ヘリオスタットの他には、反射パネルと加熱容器だけから成る構造のため、熱負荷としての加熱容器を上方に設置したり反射装置を配置する必要がなく、構造が簡易でヘリオスタットを手軽に利用することができる。そのため、ヘリオスタットが一般に広く利用されることとなり、太陽熱利用産業の飛躍的発展に寄与することができる。また、加熱容器を下面から加熱することができるので加熱効率が高い。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、加熱容器の底面が黒色であるため、太陽光の吸収効率が高く、太陽光により効率良く加熱容器を加熱することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、複数のヘリオスタットにより、多くの太陽光を加熱容器に当てることができるため、加熱容器に大きな熱を発生させることができる。多くの太陽光を反射パネル及び加熱容器に当てるものの、異なった位置に分散された状態で当たるため、反射パネル及び加熱容器の加熱状態が一様となり、反射パネル及び加熱容器に対する熱負荷を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽加熱装置を示す斜視図。
【図２】反射パネル及び加熱容器を示す斜視図。
【図３】太陽加熱装置を示す側面部。
【図４】反射パネル及び加熱容器を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る太陽加熱装置を示す斜視図。
【図６】反射パネル及び加熱容器を示す斜視図。
【図７】本発明の第３実施形態に係る反射パネル及び加熱容器を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示す図である。この実施形態では、１台のヘリオスタット１が配置されている。ヘリオスタット１は、ベース部４と、支柱５と、反射ミラー６とから構成されている。支柱５はベース部４に対して方位方向で回転自在で、反射ミラー６は支柱５に対して高度方向で回転自在である。反射ミラー６は複数の小さなミラーで構成しても良いし、１つの大きなミラーで構成しても良い。この実施形態に係る反射ミラー６は、小さな複数のミラーにより１つの大きな凹面を形成するように構成している。
【００１４】
ベース部４からはアーム７が延びており、そのアーム７の先端にセンサー８が設けられている。このセンサー８は、反射ミラー６で反射された太陽光Ｌを検出して、太陽光Ｌが常にセンサー８側を指向するように、反射ミラー６の方位方向及び高度方向での回転角度を図示せぬ駆動機構により制御するものである。
【００１５】
反射ミラー６で反射された太陽光Ｌがセンサー８を通って反射パネル２に入射する位置関係に設定される。ヘリオスタット１は南側を向いて配置されており、ヘリオスタット１で反射された太陽光Ｌは、反射ミラー６が前記センサー８により太陽Ｓを追尾することで、常にヘリオスタット１の南側に配置された反射パネル２の中心へ向けて反射されるようになっている。反射パネル２は四角い平面鏡であり、本体３により斜め上向き状態で固定されている。
【００１６】
反射パネル２の上部には、架台９により支持された加熱容器１０が設置されている。加熱容器１０は角形で上部開放の容器形状をしており、ステンレス製である。加熱容器１０の底面１０ａには耐熱性を有する黒色塗装が施されている。この加熱容器１０の内部には乾燥固化させる廃液１１が入れられている。
【００１７】
ヘリオスタット１で反射された太陽光Ｌは、まずヘリオスタット１で反射される。ヘリオスタット１で反射された太陽光Ｌは反射パネル２に当たり、反射パネル２で更に上向きに反射される。反射パネル２で上向きに反射された太陽光Ｌは加熱容器１０の底面１０ａに照射される。
【００１８】
加熱容器１０の底面１０ａには耐熱性の黒色塗装が施されているため、太陽光Ｌは反射されることなく効率良く吸収されて加熱容器１０を加熱する。加熱容器１０が加熱されるため、内部の廃液１１の水分は蒸発してなくなり、最終的には乾燥固化して産業廃棄物として処理可能となる。
【００１９】
この実施形態に係る太陽加熱装置は、ヘリオスタット１の他には、基本的に反射パネル２と加熱容器１０だけから成る構造のため、構造が簡易で加熱容器１０をタワー等で上方に支持する必要がなく、ヘリオスタット１を手軽に使用することができる。そのため、ヘリオスタット１が一般に広く利用されることとなり、太陽熱利用産業の飛躍的発展に寄与することができる。
【００２０】
（第２実施形態）
図５及び図６は、本発明の第２実施形態を示す図である。本実施形態は、前記第１実施形態と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００２１】
本実施形態では、各センサー８による追尾によって各ヘリオスタット１２、１３、１４の反射光が常に反射パネル１５に入射するように構成要素が配置される。すなわち、各反射ミラー６で反射された太陽光Ｌが各センサー８を通って反射パネル１５に入射する位置関係に設定される。
【００２２】
この実施形態では、３台のヘリオスタット１２、１３、１４を、反射パネル１５を中心とした扇状の横並び状態で配置した。また、反射パネル１５及び加熱容器１６を先の実施形態よりも横長形状にした。
【００２３】
この実施形態によれば、ヘリオスタット１２、１３、１４が３台になったため、より多くの太陽光Ｌが反射パネル１５を介して加熱容器１６の底面１６ａに当てることができる。各ヘリオスタット１２、１３、１４からの太陽光Ｌは、反射パネル１５の一点に当たるのではなく、横方向に分散に異なる位置に当たる。そして、反射パネル１５にて反射された後、加熱容器１６の底面１６ａに対しても、横方向に分散した異なる位置に当たり、加熱容器１６を均等に加熱する。
【００２４】
このようにヘリオスタット１２、１３、１４の数が増えて、より多くの太陽光Ｌが加熱容器１６に当たるようになったため、加熱容器１６のサイズが大きくなり、内部の廃液の量が多くなっても、加熱容器１６に大きな熱を発生させて、廃液を確実に乾燥固化することができる。
【００２５】
また、多くの太陽光Ｌを反射パネル１５及び加熱容器１６に当てるものの、異なった位置に分散された状態で当たるため、反射パネル１５及び加熱容器１６の加熱状態が一様となり、反射パネル１５及び加熱容器１６に対する熱負荷を小さくすることができる。
【００２６】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態を示す図である。本実施形態は、先の実施形態と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００２７】
この実施形態では、加熱容器１７が２本のパイプ形状で、内部に流れる水に対して連続して太陽光Ｌによる熱を与えることができる。内部を流れる水の流速を調整することにより、加熱温度を調整することができる。
【００２８】
以上の各実施形態では、反射パネル２、１５を平面鏡としたが、湾曲鏡にしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１、１２、１３、１４  ヘリオスタット
２、１５  反射パネル
１０、１６、１７  加熱容器
Ｌ  太陽光
Ｓ  太陽
【図１】
2011027341.tif 000003
【図２】
2011027341.tif 000004
【図３】
2011027341.tif 000005
【図４】
2011027341.tif 000006
【図５】
2011027341.tif 000007
【図６】
2011027341.tif 000008
【図７】
2011027341.tif 000009